ECMO技术临床应用

儿童入选标准
机械通气时间，<2岁时应<10d；2-8岁时<8d； >8岁时应<6d；呼吸衰竭，无大出血或免疫抑 制，及心脏停搏伴神经损害，近期无颅脑血管 意外，生命质量评价较高。实施标准： ①PEEP>8cmH2O，FiO2>0.8持续12h时， PaO2/FiO2<150或A-aDO2>60kPa； ②PIP>40cmH2O 时 pH<7.28 或发生空气渗漏 综合征。
新生儿入选标准
无严重的凝血或出血性疾病，无颅内出血，机械 通气 <10-14 天，可逆性肺损伤，无危及生命之 畸形。实施标准： ①A-aDO2>80-83.2kPa持续4-12h； ②氧合指数>25-40，持续0.5-6h； ③PaO24.6-6.6kPa持续2-12h； ④急性恶化状态： PaO2<4-5.3kPa，pH<7.25 持 续 2 h， 难 治 性 低 血 压 。 任 有 上 述 一 项 均 可 行 ECMO。
ECMO的原理
ECMO总体设想是利用体外循环代 替自然循环，由离心泵提供血流动力， 通过氧合器对静脉血进行氧合，成为含 氧高的动脉血，注回人体完成输氧功能。 长时间进行体外氧合与CO2移除，支持 心肺功能，减少心、肺负荷，为心脏和 肺脏疾病的恢复提供时低氧血症。能将静脉血氧合为动脉血，每分 钟流量可达1-7L。 ②较长时间支持性灌注为心肺功能恢复赢得时间。治疗过 程血液损伤轻。 ③避免长时间高浓度氧吸入所致氧中毒。 ④避免机械通气所致肺损伤。治疗期间进行机械通气只为 避免肺泡萎缩，不需很高的压力； ⑤有效循环支持。治疗期间机器可代替心脏射血而辅助心 脏功能。在没有或较少正性肌力药作用条件下，降低心 脏前、后负荷，心肌可获得充分休息，能量储备增加。 ⑥ECMO治疗中可用人工肾对机体内环境进行可控性调节。
ECMO技术临床应用
徐州医学院附属医院麻醉科 刘功俭
ECMO
(Extracorporeal Membrane Oxygenator)
体外膜肺氧合(Extracorporeal Membrane Oxygenation)简称ECMO，就是将静脉血引流至体外， 经过滚轮泵或离心泵（人工心脏）推动和氧合器（人工 肺脏）的氧合，再回到病人血管，取代病人心脏及肺脏 之功能的装置。
ECMO与CPB
1. CPB需在全麻下开胸完成，ECMO插管可在局麻下完成； 2. CPB只能应用几小时不等，ECMO可行3－57天心肺功能支持； 3. CPB替代心、肺功能而保证手术进行，ECMO为心肺功能恢复争 取时间。ECMO使心脏和肺得到充分休息，全身氧供、CO2排出 和血流动力学均处稳定状态。
ECMO应用范围
各种心功能辅助方法的特点
IABP 时间 用途 管理 花费 并发症 较长 左心辅助 简单 少 少 VAS 长 左右心辅助 复杂 多 较多 ECMO 较长 心肺辅助 复杂 较多 多
二、 呼吸衰竭
（一） ARDS（急性呼吸窘迫综合征） 1. Qs/Qt ﹪（intrapulmonary R to L shunt) >30 2. Peak airway pressure>45cmH2O 3. TSLCs<30ml/ cmH2O（Total Static Lung Compliance） 4. ARDS Typical X-ray and/or CT scan 5. FiO2：1.0, PaO2<50mmHg, PEEP> 5cmH2O 6. lung lavage in pulmonary alveolar proteinosis 7. ARDS patients who do not respond to conventional mechanical ventilator strategies. 8. after lung transplantation
体外心肺支持技术常用名词
ECLS ECMO ECCOR or ECCO2R PECCO2R ECLA ECLHA CPS PCPS PCPS CPB EPBGE AREC IVOX ExtraCorporeal Life Support ExtraCorporeal Menbrane Oxygenation
ExtraCorporeal CO2 removal Portable extraCorporeal CO2 removal Extracorporeal lung assist Extracorporeal lung and heart assist Cardiopulmonary support Portable cardiopulmonary system Percutaneous cardiopulmonary support Cardiopulmonary Bypass Extrapulmonary blood gas exchange Assistanc respiratory extracorporeal Intravascular oxygenation
历史和背景
1953年Gibbon用氧合灌注技术首次成功支持开心手术。 1969年开始使用膜式氧合器。 1976年Gilleh等发现ECMO治疗重症急性呼吸衰竭的病 死率高达85％，欧美各国也发现ECMO治疗重症呼衰 病死率在90％，其原因有三点：①患者肺大多为不可逆 器质性改变；②ECMO治疗期间仍进行呼吸机支持， FiO2为60%致肺纤维化；③ARDS为病毒和细菌感染所 致，而ECMO对损伤、栓塞所致ARDS疗效较好。 1979年Gattinoni等把体外清除CO2和低频正压通气结合 起来，使ARDS疗效从10％提高到50％。重新燃起了 用ECMO 治疗ARDS的希望。以后这项技术逐步完善并 应用至今
•
V-V mode
ECMO使用目的
• 保证机体有足够氧供. • ECMO不能治愈心脏或肺脏疾病，但可使心肺
休息和恢复。 • ECMO治疗期间降低呼吸机参数设置，使肺脏 休息以维护残余肺功能，减少呼吸机相关肺损 伤。 • ECMO治疗期间减少或停止使用支持心脏药物， 暂时性辅助心脏功能。 • 临床用来争取时间而非治愈疾病。
Why ECMO?
• Severe pulmonary hypertension • Pneumonia • Respiration failure from trauma or severe
infections • Heart failure
ECMO的临床应用
ECMO临床效果主要取决于病人心脏和肺 功能能否恢复。
一、 心源性循环衰竭 （一） 心脏手术重建后，造成右心室衰竭合并可逆性 肺高压危像。 （二） Bridge：为准备心脏手术或心室辅助装置或 心脏移植，而暂时替代心脏功能。 （三） 心脏手术后暂时左心室功能丧失（stunned heart），常见于prolong bypass。 （四） 可逆性的心肌病变，如心肌炎、冠状动脉暂时 性痉挛。 （五） 先天性心脏病手术重建後，心输出量不足造成 单侧或双侧心衰竭。 （六） 肺栓塞或肺梗塞（pulmonary embolism or infarction ）。
ECMO在心肺脑复苏中的应用
1983年Phillips等用经皮穿刺法建立动、静脉插管与 人工心肺机联接，对五例急性心脏聚停且用传统方 法不能复苏的病人进行抢救，所有病人心肺功能都 恢复较好。经皮穿刺可在5分钟内完成，可经股动、 静脉迅速建立心肺旁路，不需专门外科医师，为人 体重要器官提供暂时血液供应。 ECMO使病人恢复有效供氧供血，调节机体血流量、 温度和血液成分，改善微循环灌注，增加淋巴回流， 减轻组织水肿，促进组织间液和血液液体交换，有 利于细胞代谢，减轻组织代谢性酸中毒。
Are there different types of ECMO?
• veno-arterial or VA ECMO. • veno-venous or VV ECMO
静脉－动脉转流
• 最常用方法是通过颈内静脉插管，经右房将血液引流至氧合器，
氧合血通过颈动脉插管至主动脉弓输入体内。此法可将80%回 心血量引至氧合器，降低肺动脉压和心脏前负荷。可替代衰竭 的心肺功能。当流量达到120ml/kg· min时，心脏可处于休息 状态。此法可降低肺动脉压力，人工呼吸依赖性成分少，适用 于严重呼吸衰竭。 • 缺点 – 经股动脉低部位灌注，可使上半身的冠状动脉和脑组织得不 到充分灌注。 – 肺血流骤然减少致肺淤血，增加肺部炎症和血栓形成危险性。 – 此法非搏动成分多，对维持稳定血流动力学有一定困难。 – 插管拔管操作复杂，结扎一侧颈部血管，对脑发育有潜在危 险。
V-A mode
静脉－静脉(V-V mode)转流
常用方法是从股静脉插管，将插管延伸至下腔静脉 近心端，引出的血液经氧合后经颈内静脉插管输送氧 合血至右房，再经三尖瓣口送至右室。三尖瓣能有效 分隔右室内氧合血和右房内非氧合血，80% 血液可氧 合，由右室收缩注入肺动脉。 • 优点是保证肺血液灌注，同时心脏搏动射血亦存在， 适用于无心功能不全呼衰患者，不需动脉结扎，操作 简单。 • 缺点是不降低右心脏前负荷，无心功能辅助作用，新 生儿重症呼吸衰竭时不宜使用，对 PPHN 无明显治疗 作用，易发生心律失常。
ECMO的发展
经皮插管方法可在短时间内建立ECMO，避免开胸和损伤大血管。 治疗新生儿呼吸衰竭采用经脐血管建立ECMO，增加静脉回流。 1988年Bindslev等用肝素涂抹型膜肺，减少肝素全身用量和出血。 Cottrell等应用抑肽酶在ECMO治疗中保护血小板。 1993年Zwushenberrger等调查5000例ECMO治疗呼衰患儿， 生存率为82%，而常规治疗死亡率为80%。 1994年ECMO国际会议认为ECMO对儿童特别是新生儿有很好疗 效，对成人效果不理想，对呼吸衰竭效果较佳，对感染和心衰 效果较差。 1996年全世界有100个医疗中心对新生儿呼衰用ECMO常规治疗。 27个用ECMO常规治疗成人ARDS，约有10万患者用ECMO， 生存率为80％。有的存活率可达为90％，而成人的生存率稳定 在50％，
ECMO
• 体外气体交换。ECMO按使用目的不同分
为两类。通常称ECMO是以氧合为主要目 的，CO2排出为其继发作用；若以CO2排出 为首要目的，则称为体外膜肺CO2 排出 (ECCO2R)；若伴以低频正压通气则称为 LFPPV-ECCO2R。 • 支持肺脏功能和/或心脏功能,与心脏手术中 的体外循环技术相似，但使用时间较长 （57天），能以较为恒定流速将血液泵出。 随着病人情况的改善，逐渐降低流速，使心 肺承担更多工作。
成人ECMO实施标准
低氧性呼衰：
①传统的机械通气或 PC－IRV（压力控制反比通气）已不 能纠正缺氧及提高肺顺应性； ②FiO2>0.6时，肺内分流>30％； ③肺静态顺应性 <0.5ml•cmH2O-1( 或在 Vd=10ml/kg 时 <30ml/cmH2O)； ④胸片提示肺弥散障碍； ⑤对PEEP没有回应（PEEP5-15cmH2O）。
高碳酸血症型呼衰：
①无法纠正的高碳酸血症，pH<7.0,PIP>45cmH2O； ②Ve>200ml/kg/min时仍然PaCO2 >45mmHg
（二） 小儿及新生儿
1.吸入性胎粪肺炎症候群（MAS:Meconium aspiration syndrome） 2.呼吸窘迫症候群（Hyaline membrane disease） 3.先天性膈疝（CDH；Congenital diaphragm hernia） 4.新生儿顽固性肺高压（PPHN；persistent pulmonary hypertension of neonate）并 符合下列呼吸衰竭指标
MO
Pump
CPB vs ECMO
CPB
site Venous reservoir Haparin(ACT) Autotransfusion Hypothermia Hemolysis Hemodilution OR Yes >600 Yes Yes Yes Yes
ECMO
ICU No 120~180 No No No No