体外膜肺氧和技术

ECMO支持的适应症
普通体外循环的替代：
神经外科手术 肺移植 急性肺栓塞手术 大气道手术 心脏停跳（死亡)器官捐献者的支持 其他：脓毒症（既往认为脓毒症为ECMO的禁忌症， 但现阶段的研究认为ECMO可以有效的对脓毒症 患者提供支持，改善低氧血症和心输出量不足， 为抗生素和其他治疗争取时间）药物中毒
ECMO支持的禁忌症
• 早产儿：体重:<2Kg、胎龄<34w在ECMO肝素化后易发生颅内出血、 死亡率高 • 合并其他重要畸形或其他重要脏器的严重损伤，如：严重的先天性肺 发育不全或严重的支气管肺发育异常，严重的染色体异常，用ECMO 难于纠正的实际的或可能的严重脑损害 • 长时间休克状态，代酸、BE<-5mmol/l>12hours.尿量 <0.5ml/kg/h>12hours， • 长时间的低心排， MAP：新生儿<40mmHg 、婴幼儿<50mmHg、成 人<60mmHg • 长时间的机械通气（新生儿>10-14天、成人>7天），长时间的人工通 气可导致肺组织纤维化和严重的气压伤不可逆改变 • 心脏停跳、脑损害，终末性疾病（无法治疗的疾病、转移性癌、获得 性免疫缺陷综合征） • 有活动性出血
• ECMO作为严重呼吸功能不全和心功能不全的机械支持技 术，在国内重症医学界受到越来越多的重视。时至今日， 呼吸衰竭仍然是ICU的最常见疾病，而ARDS作为其最严 重形式已经成为威胁重症患者生命的主要杀手之一，病死 率高达20-41%。一旦进展为重症ARDS,病死率则上升至 90%，主要死因为顽固低氧血症。机械通气作为目前改善 低氧血症的主要措施并不能纠正所有的低氧血症，而且机 械通气相关并发症逐渐被人们认识并重视，传统机械通气 在ARDS治疗中的地位逐步受到挑战。当前ECMO技术的 成熟，使临床医生在面对低氧血症时，有了其他的选择， 不在束手无择。随着临床经验的不断积累、对ECMO各种 问题的深入理解，ECMO有可能成为严重ARDS患者的一 线治疗方法， ECMO技术将会广泛的应用于临床。
ECMO的发展史
• 自20世纪70年代体外膜肺氧和（ECMO）应用于临床以来， 至今已有四十余年的历史。1972年HILL医师首次用 ECMO技术（经过75h的ECMO）成功救治了一名24岁的 因多发性创伤导致呼吸衰竭进行性加重的男性患者，到 2011年Swine Flu Triage study（猪流感分流研究）， ECMO的适用领域不断扩大。2009年H1N1大流行，导致 ARDS发病率明显升高，Maclaren等研究发现早期应用常 规机械通气治疗，患者住院病死率达80%以上，但采用 ECMO治疗后病死率则下降至21%，此结果令人震惊。但 是因为ECMO技术复杂、对人力、物力的消耗量大、治疗 所需费用较高等，到目前为止国内能做ECMO的医院为数 不多。
368（47%）
335（43%）
合计
20565
15952（78%） 14279（69%）
新生儿呼吸衰竭患者使用ECMO的 原发疾病分组（2000年）
诊断 胎粪吸入综合症 先天性膈膨升 呼吸窘迫综合症 败血症 平均使用时间 (h） 128 218 138 133 长期存活率（%） 94 54 79 76 84
ECMO的进展
• 膜肺是ECMO系统的关键组成部分，延长 膜肺的安全使用时间及提高生物相容性是 研究的热点。 • 制作膜肺的材料：表面覆盖薄层硅膜的聚 丙烯中空纤维、表面肝素化的中空纤维膜、 硅胶中空纤维膜肺、新型材料氟聚亚胺等。
首都医科大学附属北京朝阳医院呼吸与危重症医学科詹庆元
结束语
ECMO的合并症及预防
• 出血：较常见,(中枢神经系统、胃肠道、泌尿道、 皮下组织、插管部位、手术部位等) 预防措施:1.及时监测ACT，合理使用肝素，2.必 要时输注血小板、新鲜冰冻血浆，3.适当应用氨 基乙酸等止血药，4.应用肝素化管路系统、可少 用或不用肝素以减少出血并发症。 • 栓塞：VA-ECMO中可发生血块、空气、颗粒物 的栓塞。循环管路中增加气泡捕捉器可减少气栓 的发生。
体外膜肺氧和的原理
• 体外膜肺氧和（ECMO）：是体外循环技 术的扩展和延长应用，通过引流患者的静 脉血，经过人工肺氧和变成动脉血后通过 机械泵（大多为离心泵）将血液经动脉或 静脉输回患者体内。通过ECMO改善患者 的低氧血症，排除二氧化碳，使衰竭的心 肺得以休息，降低肺动脉压力，减轻心脏 负担，为心功能恢复赢得时间，并避免了 长期机械通气可能造成的气道压伤或氧中 毒。
2000年ELSO在国际上统计的四组 患者使用ECMO的结果
分组 病例数 脱离机械支持的 长期存活率 病例 12907（86%） 11807（78%） 1118（62%） 1559（53%） 988（55%） 1149（39%） 新生儿呼衰 15055 儿童呼衰 1801
新生儿和儿 2930 童呼衰 779 成人病例
ECMபைடு நூலகம்支持的适应症
循环支持： 急性心衰，无法以药物或主动脉内球囊反搏维持足够的循环时，可考虑使用ECMO. 心脏手术后的心源性休克 急性重症心肌炎 心肌梗塞引起的心源性休克 心脏移植前的过渡 心肺复苏术后 呼吸支持： 急性呼吸衰竭、无法以传统呼吸器、甚至高频呼吸器维持时，可考虑使用ECMO取代肺脏 功能、维持足够的换气、并降低呼吸器设定，减少过高的呼吸器设定直接对肺的损伤 重症肺炎 ARDS 肺移植前的过渡 新生儿呼吸衰竭的应用：体重>2Kg、胎龄>34w，年龄<10天的新生儿持续肺高压、胎粪 吸入肺炎所致呼衰、新生儿透明膜肺疾病、病毒性肺炎和B组链球菌肺炎、先天性膈疝 (但是患儿肺发育不全越重则存活率越低）。
新生儿持续性肺高压 139
肺炎
211
53
70
毛细血管渗漏综合症 158
静脉—静脉（VV）ECMO
VV-ECMO的血流动力学
• VV-ECMO时从静脉中引流出来的血量与输回静 脉的血量是相等的，故对血流动力学影响甚微， 但此方法不能提供充足的氧合血，不能有效的降 低心脏的前负荷，故仍需要较高的FiO2和高流量 的机械通气才能维持机体氧供，并且无法对心功 能起辅助作用。 心功能相对正常 转流开始会有短暂血压下降 对低体重患儿尤其重要 转流前液体准备：胶体
体外膜肺氧和技术在ICU的 应用
体外循环的概念
• 体外循环（BPC）：体外循环是指应用人 工管道将人体大血管与人工心肺机连接， 从静脉系统引出静脉血，并在体外氧合， 再经血泵将氧合血输回动脉系统的全过程， 又称心肺转流，主要应用于心脏、大血管 手术。在全体外转流期间心脏及肺处于静 止状态，以利于外科医师顺利完成心内手 术的操作。同时将根据不同的外科手术的 需求将患者体温控制在不同的水平。
VV-ECMO的治疗作用
• 改善氧和与通气：供应氧气排除二氧化碳 • 肺休息：减少对呼吸机的要求，避免长期 高浓度氧气吸入和高气道吸入压所致的肺 损伤
VA-ECMO
V-A ECMO的血流动力学
• VA ECMO时，绝大多数的静脉血经中心静 脉引流出来，经动脉输回体内，因此可称 为心肺转流。此法可降低肺动脉压力，减 少对人工呼吸的依赖性。可部分或者完全 性的。部分VA时，经人工泵输入动脉内的 血与经自体肺到左心室后射出的血液混合， 患者的动脉血O2和CO2含量由以上两个因 数决定。全身血流量也由体外转流输入的 血流量和患者的心排血量两者决定。
CPB与ECMO
ECMO的设备
体外循环机
离心泵
CPB与ECMO
设备
CPB ECMO 体外循环机至少3 生命支持系统，只要一个泵、 个泵、热交换水箱 恒温水箱 密闭式、硅橡胶膜肺、表面 涂层（气体交换性能好、血 液破坏小、不易渗漏） 股部或颈部血管插管
部分肝素化、ACT维持在 180-200秒 轻微（离心泵） 数天到数周
ECMO支持的肺标准
• 原发病可逆的急性患者 • ARDS：SaO2<85%至少1小时，氧和指数 PaO2/FiO2<100，PEEP>10cmH2O至少6小时； PH<7.25；SvO2<65%,HCT>30%同时应用血管活性药物。 年龄<65岁；传统机械通气<7天（成人标准） • 新生儿呼吸衰竭:肺泡-动脉氧分压差AaDO2>605620mmHg持续4-12小时；PaO2<35-60mmHg持续2-12 小时；PH<7.25>2小时合并低血压； PaO2急剧下降至 30-40mmHg。 • 无抗凝禁忌 • 对持续的积极治疗无禁忌
ECMO的优越性
• 有效地改善低氧血症，有效的循环支持， 避免长时间高氧吸入所致的氧中毒，避免 机械通气所致的气道损伤，长期支持性灌 注为心肺功能恢复赢得时间，对酸碱及水 盐电解质进行可控性调节。
ECMO支持的心脏标准
• 心脏指数<2l/(m^2/min ) 持续3小时 • 代谢性酸中毒、BE<-5mmol/l 持续3小时 • MAP：新生儿<40mmHg 、婴幼儿<50mmHg、 成人<60mmHg 持续3小时 • 尿量<0.5ml/kg/h • LAP>15mmHg(20mmHg);CVP>12mmHg;SvO2< 60%。 • 心脏术后、大量血管活性药物效果不佳、应用 IABP辅助治疗、脱机困难者（基于确切手术）
V-A ECMO的治疗作用
• 提供呼吸和循环双重支持,故可用于心力衰 竭的支持治疗,特别是一些心脏手术体外循 环难以撤离的患者 。
ECMO中的气体交换
• ECMO时的供氧由膜肺中的氧和、ECMO 的血流量、肺对氧的摄取量及心脏的排血 量决定。膜肺中CO2的排除与膜肺的面积 和吹入气体的流量有关。（与血流量的改 变相对无关，与入血口PCO2有中等度关系）
氧和器 开放式、聚丙烯中 空纤维膜肺或鼓泡 肺 建立途 开胸心脏插管 径 抗凝 常规全身肝素化、 ACT大于480秒 溶血 重(滚压泵）
时间 1-4小时
ECMO的转流方式
• 静脉—静脉（VV）ECMO • 静脉—动脉（VA)ECMO
ECMO的转流方式
• 动脉——静脉（AV）ECMO • 动脉——静脉转流常应用于血液透析及血 液滤过，而不常用于心肺辅助。