ECMO学习件--最详细的课件
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3. AV ECMO：主要用于排CO2, 氧合功能不明显
ECLS技术的应用
• 呼吸支持 – 氧合和 CO2 清除 – VA 或 VV ，外周插管 – AV，CO2 清除
• 心脏支持 – V-A，颈动静脉，股动静脉，中心插管
• 替代体外循环(肺移植，脑外手术中心肺支持，无心 跳的供体支持，急性肺栓塞抢救，气道手术)
• 急性、潜在可复性、威胁生命的、对传统 治疗无效的呼吸衰竭是ECMO的指征
准入标准
2. ARDS呼吸衰竭严重性指征
1975NIH ECMO介入标准
快速介入标准
持续FIO2 1.0 PEEP ≥ 5 cmH2O PaCO2 30-45 PaO2 < 50 2小时内3次
慢介入标准
FIO2≥0.6超过48小时 Qs/Qt≥30％（FIO2 1.0时） PEEP ≥ 5 cmH2O PaCO2 30-45 PaO2 < 50
ECMO的技术选择
1.VV ECMO：
右心房内的静脉血直接氧合成动脉血 ������ 前提：心功能能满足全身灌注需要，无严重不可逆
肺动脉高压 ������ 优点：创伤小，易于管理 ������ 缺点：不能进行循环支持，“再循环”现象 ������ 是ECMO呼吸支持最常用的方法
ECMO的技术选择
Meert K, Donaldson A, et al. Pediatr Crit Care Med. 2009 May 15
成人ECPR心肺复苏
• 1992-2007 ELSO 数据库 • 297例成人 ECPR (>18岁) • 平均年龄 52岁 • 75%为心脏病人 • 27%存活 • 29%的非存活者为脑死亡
• 1994年 Morris等进行有关成人严重ARDS ECMO 支持的第二项多中心随机对照研究：生存率32% vs 42%，比之前提高20%
• 2000-2006年 Peek 等进行有关成人严重ARDS ECMO支持的第三项多中心随机对照研究 （CESAR)：生存率63% vs 47%
结果分析
1. VA ECMO减少了肺血流，增加了肺内微血栓形成和纤维化的风险， VV ECMO维持全部肺血流，促进肺修复；
VA
• 心脏和肺的功能被人工器官所部分或完全 替代
• 在部分VA转流过程中，体外灌注的血流 在主动脉内与经过肺循环氧合的左心室射 血混合
• 动脉血内的氧和CO2含量实际反映了从上 述两个来源的血液混合后的结果
• 体循环血流是体外循环血流与通过自身心 肺的血流之和
ECMO适应症
急性的, 严重的, 对常规治疗无反应, 2-4周内能恢复或改善的心肺功能衰竭
2.VA ECMO
• 如果患者同时伴有严重的心功能不全或严重肺动 脉高压,需要进行VA-ECMO或V-AV ECMO
• 优点：可同时进行循环支持 • 缺点：
– 管理难度高 – 需要考虑上、下半身的氧供不同的可能 – 肺血流减少（不利于肺恢复） – 血栓进入动脉系统 – 左室后负荷增加进一步损伤左室功能
VV
• 氧合后的体外灌注血液重新回到静脉系统中，并 与全身各脏器的静脉回流血液混合，从而提高了 右心房氧含量，降低了CO2含量
• 部分混合血液又回到体外循环系统中，称为“再 循环”
• 患者肺功能状态不同，右心室血液流经肺循环后， 动脉血中的氧与CO2含量可能会相应发生改变
• 但体循环血流量与患者左心室输出量有关，与体 外循环血流量无关，对血流动力学没有明显影响
小结
• ECMO辅助的意义不仅在于提供有效的气 体交换，而且在于可以使保护性机械通气 和治疗战略得以实施。ECMO同时不进行 保护性机械通气效果也很差
• 用于传统治疗无效或不平稳的可恢复的呼 吸衰竭病人，介入标准防止滥用或延误
ECMO循环支持
短期心肺支持
为进一步治疗赢得时间
• 恢复 • 移植 • 长时间辅助装置安装 • 手术 • 放弃
Ann Thorac Surg 2009;87:778–85
• 1996年，Green等多中心研究报告，ECMO与传 统治疗或高频通气等治疗相比可显著降低死亡率 （ECMO组生存率74% Vs 对照组53%）
• 2007年，ECLS 3500例儿童呼衰，生存率大于 64%，出院达56%
适应症
• 肺部疾患所致呼衰
• 各种原因的重度ARDS
准入标准
不同疾患新生儿治疗结果
动脉滤器 静脉引流来源
泵控Βιβλιοθήκη Baidu 气体交换 热交换器
监测
手术室 体外循环
用 大剂量（>600秒）
用 用 会 会 用 右房 灌注师/回流罐 膜肺 用 SvO2、压力
ICU ECLS 不用 滴定（120～180秒） 不用 不用 不会 不会 不用 右房 灌注师/反馈控制 膜肺
用 SvO2、压力
模式：VV
VA
Use of the Bramson membrane lung. N Engl J Med 1972;286:629-34.VA – ECMO for 3 days
历史的脚步
• 1975年，美国国立健康研究院（NIH）主持 了一项有关成人严重ARDS VA-ECMO支持 的第一项多中心随机对照研究，ECMO 治疗
严重、但潜在可恢复的呼吸衰竭 ＞80％）机械通气超过7天
Murray评分≥3.0
24小时内发生的严重外伤，颅内出
失代偿高碳酸血症，pH＜7.2 血和其它限制肝素化的禁忌征（可以
控制的外伤后或手术后出血不是绝对
禁忌征）
病人处于濒死和有任何不需积极治
疗的禁忌征
ELSO的进入和排除标准
不同疾患成人治疗结果
2. NIH研究中部分中心没有ECMO经验，例数少，影响了结果； 3. NIH研究中57％病人为病毒性或细菌性肺炎，7％的病人患肺栓塞而
不是弥散性肺疾病，8％的病人由于充血性心力衰竭容量负荷过大， 不可恢复的心衰决定了这些病人的结果； 4. Gattinoni的目的是让肺得到充分休息，而NIH研究中在ECMO同时仍 保持较高的呼吸机参数； 5. NIH组ECMO前高气道压和FIO2 100％平均机械通气时间为5天； 6. NIH组高并发症率，平均出血达到2500ml/天，第一天平均出血3.8L。
Robert H. Bartlett, M.D.
1972年， Bartlett对2岁 心脏术后行ECMO，36h 脱机
准入标准
禁忌征 尤其注意脑功能的可恢复性
VA-ECMO
• 机械循环支持(25%)
– 心脏术后心源性休克 – 移植或心室辅助的过渡 (ECMO VAD
HTx) – 急性心肌炎 – AMI 心源性休克 – 扩张性心肌病：治疗或过渡
ECMO临床应用及左心室辅助
李家琼 徐州中心医院
ECMO
• ECMO(extracorporeal membrane oxygenation): 以体外循环系统为基本设备，采用体外循环技术进 行操作和管理的一种辅助治疗手段
• 将静脉血引流体外，经人工肺排除CO2并进行氧合， 最后通过驱动泵输回体内
• 患者是1位患成人呼吸窘迫综合征 （ARDS）的青年男性
Hill JD, et al. Prolonged extracorporeal oxygenation for acute post-traumatic respiratory failure (shock-lung syndrome).
目前状况
• 1988-2006 ELSO 1437例生存率50%
• 2009 H1N1 ANZ-ECMO 201例生存率75%
Brogan TV. Extracorporeal membrane oxygenation in adults with severe respiratory failure: a multi-center database. ICM， 2009;35(12): 2105–2114.
ECMO支持的一项100例报告，总体生存率 为72% • 英国ECMO协作组：ECMO减少新生儿呼衰 死亡风险，不增加严重残疾率
• 目前，一项临床一期及两项随机研究支持 ECMO为对机械通气和药物治疗无效的新生 儿呼衰的标准治疗
ECMO 与儿童呼衰
• 尚无随机对照研究
• 1980年 Bartlett报道传统治疗生存率小于10%， ECMO 大于30%
100%
75%
50%
25%
0%
<=87 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007
CDH MAS PPHN RDS Sepsis Others
不同疾患儿童治疗结果
ECMO 与成人呼衰
• 首例成功应用长时间生命支持是在 1971年由J Donald Hill及其团队完 成
Autotransfusion Hypothermia Hemolysis Hemodilution Arterial filter
>600 Yes Yes Yes Yes Yes
160-220 No No No No No
CPB vs ECMO
静脉回流罐 肝素（ACT）
自体输血 低温 溶血 贫血
不同年龄ECMO支持效果
不同病种ECMO支持效果
ECPR
小儿ECPR
• 15家医院多中心的研究，由PECARN （小儿急 诊监护应用研究网）发起和资助
• 353病人 (0-18, 医院内骤停, 心脏按压或除颤) • 49% 存活出院 • 77% 有好的神经系统的转归 (PCPC)（小儿大
脑表现分类）
Gattinoni et al + 潮气量为10ml/kg时肺顺应性 < 30 ml/cm.H2O
+ PEEP 由5加到15 cm.H2O PaO2无反应
准入标准
2. ARDS呼吸衰竭严重性指征
CESAR的进入和排除标准
进入标准
排除标准
成人病人（年龄18－65岁） 高压（平台压＞30）高氧（FiO2
全球开展ECLS的中心
Number of Centers Number of Runs
140
2500
120 2000
100
80
1500
60
1000
40 500
20
0
0
'90 '92 '94 '96 '98 '00 '02 '04 '06 '08 Centers
Cases
国内ECMO开展近况
CPB vs ECMO
成人严重ARDS生存率8.7% vs 9.5%，与传
统治疗无差别，NIH停止临床应用
• 由于NIH的结果，成人呼吸系统疾病进行 ECMO治疗中止了将近10年，但在新生儿呼 吸系统疾病治疗领域，ECMO技术却首先取 得了成果
重燃希望
• 1986年 Gattinoni等报告对严重呼吸衰竭患者应 用ECMO生存率为49%：激发了许多研究者的热情
Davies A, Extracorporeal membrane oxygenation for 2009 influenza A(H1N1) acute respiratory distress syndrome. JAMA 2009; 302(17): 1888–95.
成人呼吸疾患病例
适应征
• 其他：中毒、人工胎盘等
呼吸支持
新的开始
• 1975年，美国密西根大学医学院Bartlett等成功对一名因胎粪 吸入综合症导致呼吸衰竭的女性弃婴施行ECMO抢救成功
• 兴奋的医护人员将该无名婴儿命名为Esperanza（希望）该患 者目前已经是一名健康快乐的母亲
ECMO 与新生儿呼衰
• 新生儿ECMO获得了迅速发展 • 1986年，Bartlett发表新生儿呼吸衰竭
• 用于心肺功能不全的支持，为心肺功能恢复赢得时 间
HISTORY OF ECMO
• 1960 - EXPERIMENTS INTO PROLONGED CPB • 1972 - HILL - FIRST ADULT ECMO - AORTIC RUPTURE • 1975 - BARTLETT - FIRST SUCCESSFUL NEONATAL • 1979 - FIRST ADULT RCT • 1986 - USA 18 CENTRES ECMO • 1986 - GATTINONI - 50% SURVIVAL IN ADULT ECCO2R • 1989 - ELSO REGISTRY • 1994 - SECOND ADULT RCT • 2001 - 120 CENTRES WORLD WIDE • 2009 - THIRD ADULT RCT: CESAR trial
ECLS技术的应用
• 呼吸支持 – 氧合和 CO2 清除 – VA 或 VV ，外周插管 – AV，CO2 清除
• 心脏支持 – V-A，颈动静脉，股动静脉，中心插管
• 替代体外循环(肺移植，脑外手术中心肺支持，无心 跳的供体支持，急性肺栓塞抢救，气道手术)
• 急性、潜在可复性、威胁生命的、对传统 治疗无效的呼吸衰竭是ECMO的指征
准入标准
2. ARDS呼吸衰竭严重性指征
1975NIH ECMO介入标准
快速介入标准
持续FIO2 1.0 PEEP ≥ 5 cmH2O PaCO2 30-45 PaO2 < 50 2小时内3次
慢介入标准
FIO2≥0.6超过48小时 Qs/Qt≥30％（FIO2 1.0时） PEEP ≥ 5 cmH2O PaCO2 30-45 PaO2 < 50
ECMO的技术选择
1.VV ECMO：
右心房内的静脉血直接氧合成动脉血 ������ 前提：心功能能满足全身灌注需要，无严重不可逆
肺动脉高压 ������ 优点：创伤小，易于管理 ������ 缺点：不能进行循环支持，“再循环”现象 ������ 是ECMO呼吸支持最常用的方法
ECMO的技术选择
Meert K, Donaldson A, et al. Pediatr Crit Care Med. 2009 May 15
成人ECPR心肺复苏
• 1992-2007 ELSO 数据库 • 297例成人 ECPR (>18岁) • 平均年龄 52岁 • 75%为心脏病人 • 27%存活 • 29%的非存活者为脑死亡
• 1994年 Morris等进行有关成人严重ARDS ECMO 支持的第二项多中心随机对照研究：生存率32% vs 42%，比之前提高20%
• 2000-2006年 Peek 等进行有关成人严重ARDS ECMO支持的第三项多中心随机对照研究 （CESAR)：生存率63% vs 47%
结果分析
1. VA ECMO减少了肺血流，增加了肺内微血栓形成和纤维化的风险， VV ECMO维持全部肺血流，促进肺修复；
VA
• 心脏和肺的功能被人工器官所部分或完全 替代
• 在部分VA转流过程中，体外灌注的血流 在主动脉内与经过肺循环氧合的左心室射 血混合
• 动脉血内的氧和CO2含量实际反映了从上 述两个来源的血液混合后的结果
• 体循环血流是体外循环血流与通过自身心 肺的血流之和
ECMO适应症
急性的, 严重的, 对常规治疗无反应, 2-4周内能恢复或改善的心肺功能衰竭
2.VA ECMO
• 如果患者同时伴有严重的心功能不全或严重肺动 脉高压,需要进行VA-ECMO或V-AV ECMO
• 优点：可同时进行循环支持 • 缺点：
– 管理难度高 – 需要考虑上、下半身的氧供不同的可能 – 肺血流减少（不利于肺恢复） – 血栓进入动脉系统 – 左室后负荷增加进一步损伤左室功能
VV
• 氧合后的体外灌注血液重新回到静脉系统中，并 与全身各脏器的静脉回流血液混合，从而提高了 右心房氧含量，降低了CO2含量
• 部分混合血液又回到体外循环系统中，称为“再 循环”
• 患者肺功能状态不同，右心室血液流经肺循环后， 动脉血中的氧与CO2含量可能会相应发生改变
• 但体循环血流量与患者左心室输出量有关，与体 外循环血流量无关，对血流动力学没有明显影响
小结
• ECMO辅助的意义不仅在于提供有效的气 体交换，而且在于可以使保护性机械通气 和治疗战略得以实施。ECMO同时不进行 保护性机械通气效果也很差
• 用于传统治疗无效或不平稳的可恢复的呼 吸衰竭病人，介入标准防止滥用或延误
ECMO循环支持
短期心肺支持
为进一步治疗赢得时间
• 恢复 • 移植 • 长时间辅助装置安装 • 手术 • 放弃
Ann Thorac Surg 2009;87:778–85
• 1996年，Green等多中心研究报告，ECMO与传 统治疗或高频通气等治疗相比可显著降低死亡率 （ECMO组生存率74% Vs 对照组53%）
• 2007年，ECLS 3500例儿童呼衰，生存率大于 64%，出院达56%
适应症
• 肺部疾患所致呼衰
• 各种原因的重度ARDS
准入标准
不同疾患新生儿治疗结果
动脉滤器 静脉引流来源
泵控Βιβλιοθήκη Baidu 气体交换 热交换器
监测
手术室 体外循环
用 大剂量（>600秒）
用 用 会 会 用 右房 灌注师/回流罐 膜肺 用 SvO2、压力
ICU ECLS 不用 滴定（120～180秒） 不用 不用 不会 不会 不用 右房 灌注师/反馈控制 膜肺
用 SvO2、压力
模式：VV
VA
Use of the Bramson membrane lung. N Engl J Med 1972;286:629-34.VA – ECMO for 3 days
历史的脚步
• 1975年，美国国立健康研究院（NIH）主持 了一项有关成人严重ARDS VA-ECMO支持 的第一项多中心随机对照研究，ECMO 治疗
严重、但潜在可恢复的呼吸衰竭 ＞80％）机械通气超过7天
Murray评分≥3.0
24小时内发生的严重外伤，颅内出
失代偿高碳酸血症，pH＜7.2 血和其它限制肝素化的禁忌征（可以
控制的外伤后或手术后出血不是绝对
禁忌征）
病人处于濒死和有任何不需积极治
疗的禁忌征
ELSO的进入和排除标准
不同疾患成人治疗结果
2. NIH研究中部分中心没有ECMO经验，例数少，影响了结果； 3. NIH研究中57％病人为病毒性或细菌性肺炎，7％的病人患肺栓塞而
不是弥散性肺疾病，8％的病人由于充血性心力衰竭容量负荷过大， 不可恢复的心衰决定了这些病人的结果； 4. Gattinoni的目的是让肺得到充分休息，而NIH研究中在ECMO同时仍 保持较高的呼吸机参数； 5. NIH组ECMO前高气道压和FIO2 100％平均机械通气时间为5天； 6. NIH组高并发症率，平均出血达到2500ml/天，第一天平均出血3.8L。
Robert H. Bartlett, M.D.
1972年， Bartlett对2岁 心脏术后行ECMO，36h 脱机
准入标准
禁忌征 尤其注意脑功能的可恢复性
VA-ECMO
• 机械循环支持(25%)
– 心脏术后心源性休克 – 移植或心室辅助的过渡 (ECMO VAD
HTx) – 急性心肌炎 – AMI 心源性休克 – 扩张性心肌病：治疗或过渡
ECMO临床应用及左心室辅助
李家琼 徐州中心医院
ECMO
• ECMO(extracorporeal membrane oxygenation): 以体外循环系统为基本设备，采用体外循环技术进 行操作和管理的一种辅助治疗手段
• 将静脉血引流体外，经人工肺排除CO2并进行氧合， 最后通过驱动泵输回体内
• 患者是1位患成人呼吸窘迫综合征 （ARDS）的青年男性
Hill JD, et al. Prolonged extracorporeal oxygenation for acute post-traumatic respiratory failure (shock-lung syndrome).
目前状况
• 1988-2006 ELSO 1437例生存率50%
• 2009 H1N1 ANZ-ECMO 201例生存率75%
Brogan TV. Extracorporeal membrane oxygenation in adults with severe respiratory failure: a multi-center database. ICM， 2009;35(12): 2105–2114.
ECMO支持的一项100例报告，总体生存率 为72% • 英国ECMO协作组：ECMO减少新生儿呼衰 死亡风险，不增加严重残疾率
• 目前，一项临床一期及两项随机研究支持 ECMO为对机械通气和药物治疗无效的新生 儿呼衰的标准治疗
ECMO 与儿童呼衰
• 尚无随机对照研究
• 1980年 Bartlett报道传统治疗生存率小于10%， ECMO 大于30%
100%
75%
50%
25%
0%
<=87 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007
CDH MAS PPHN RDS Sepsis Others
不同疾患儿童治疗结果
ECMO 与成人呼衰
• 首例成功应用长时间生命支持是在 1971年由J Donald Hill及其团队完 成
Autotransfusion Hypothermia Hemolysis Hemodilution Arterial filter
>600 Yes Yes Yes Yes Yes
160-220 No No No No No
CPB vs ECMO
静脉回流罐 肝素（ACT）
自体输血 低温 溶血 贫血
不同年龄ECMO支持效果
不同病种ECMO支持效果
ECPR
小儿ECPR
• 15家医院多中心的研究，由PECARN （小儿急 诊监护应用研究网）发起和资助
• 353病人 (0-18, 医院内骤停, 心脏按压或除颤) • 49% 存活出院 • 77% 有好的神经系统的转归 (PCPC)（小儿大
脑表现分类）
Gattinoni et al + 潮气量为10ml/kg时肺顺应性 < 30 ml/cm.H2O
+ PEEP 由5加到15 cm.H2O PaO2无反应
准入标准
2. ARDS呼吸衰竭严重性指征
CESAR的进入和排除标准
进入标准
排除标准
成人病人（年龄18－65岁） 高压（平台压＞30）高氧（FiO2
全球开展ECLS的中心
Number of Centers Number of Runs
140
2500
120 2000
100
80
1500
60
1000
40 500
20
0
0
'90 '92 '94 '96 '98 '00 '02 '04 '06 '08 Centers
Cases
国内ECMO开展近况
CPB vs ECMO
成人严重ARDS生存率8.7% vs 9.5%，与传
统治疗无差别，NIH停止临床应用
• 由于NIH的结果，成人呼吸系统疾病进行 ECMO治疗中止了将近10年，但在新生儿呼 吸系统疾病治疗领域，ECMO技术却首先取 得了成果
重燃希望
• 1986年 Gattinoni等报告对严重呼吸衰竭患者应 用ECMO生存率为49%：激发了许多研究者的热情
Davies A, Extracorporeal membrane oxygenation for 2009 influenza A(H1N1) acute respiratory distress syndrome. JAMA 2009; 302(17): 1888–95.
成人呼吸疾患病例
适应征
• 其他：中毒、人工胎盘等
呼吸支持
新的开始
• 1975年，美国密西根大学医学院Bartlett等成功对一名因胎粪 吸入综合症导致呼吸衰竭的女性弃婴施行ECMO抢救成功
• 兴奋的医护人员将该无名婴儿命名为Esperanza（希望）该患 者目前已经是一名健康快乐的母亲
ECMO 与新生儿呼衰
• 新生儿ECMO获得了迅速发展 • 1986年，Bartlett发表新生儿呼吸衰竭
• 用于心肺功能不全的支持，为心肺功能恢复赢得时 间
HISTORY OF ECMO
• 1960 - EXPERIMENTS INTO PROLONGED CPB • 1972 - HILL - FIRST ADULT ECMO - AORTIC RUPTURE • 1975 - BARTLETT - FIRST SUCCESSFUL NEONATAL • 1979 - FIRST ADULT RCT • 1986 - USA 18 CENTRES ECMO • 1986 - GATTINONI - 50% SURVIVAL IN ADULT ECCO2R • 1989 - ELSO REGISTRY • 1994 - SECOND ADULT RCT • 2001 - 120 CENTRES WORLD WIDE • 2009 - THIRD ADULT RCT: CESAR trial