最新体外膜肺氧合ECMO

ECMO

ECMO是体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation)的英文简称，它是代表一个医院，甚至一个地区、一个国家的危重症急救水平的一门技术。1953年Gibbon为心脏手术实施的体外循环具有划时代的意义。这不但使心脏外科迅猛发展，同时也将为急救专科谱写新的篇章。在心脏手术期间，体外循环可以短期完全替代心肺，而可以实施心内直视手术。同时，在心脏手术室快速建立的体外循环后抢救成功率非常高。学者们立即有了将此技术转化为一门支持抢救技术的想法。但实施起来并不乐观，一系列问题难以解决。

（一）原理

ECMO是走出心脏手术室的体外循环技术。其原理是将体内的静脉血引出体外，经过特殊材质人工心肺旁路氧合后注入病人动脉或静脉系统，起到部分心肺替代作用，维持人体脏器组织氧合血供。

ECMO的基本结构：血管内插管、连接管、动力泵（人工心脏）、氧合器（人工肺）、供氧管、监测系统。临床上常将可抛弃部分组成套包，不可抛弃部分绑定存放，并设计为可移动，提高应急能力。

氧合器

（人工肺）其功能是将非氧合血氧合成氧合血，又叫人工肺。ECMO氧合器有硅胶膜型与中空纤维型两种。硅胶膜型膜肺相容性好，少有血浆渗漏，血液成分破坏小，适合长时间辅助。例如支持心肺功能等待移植、感染所致呼吸功能衰竭。其缺点是排气困难，价格昂贵。中空纤维型膜肺易排气，2-3日可见血浆渗漏，血液成分破坏相对大，但由于安装简便仍首选为急救套包。如需要，稳定病情后可于一至两日内更换合适的氧合器。

动力泵

（人工心脏）作用是形成动力驱使血液向管道的一方流动，类似心脏的功能。临床上主要有两种类型的动力泵：滚轴泵、离心泵。由于滚轴泵不易移动，管理困难。在急救专业首选离心泵作为动力泵。其优势是安装移动方便，管理方便，血液破坏小；在合理的负压范围内有抽吸作用，可解决某些原因造成的低流量问题；新一代的离心泵对小儿低流量也易操控。

肝素涂抹表面（HCS）技术在管路内壁结合肝素，肝素保留抗凝活性，这就是肝素涂抹表面（HCS）技术。目前常用的有Carmeda涂抹。HCS技术的成功对ECMO技术有强大的促进作用。使用HCS技术可以使血液在低ACT水平不在管路产生血栓；HCS技术可减少肝素用量、减少炎症反应、保护血小板及凝血因子。因此HCS可减少ECMO并发症延长支持时间。

（二）ECMO同传统的体外循环的区别

ECMO区别于传统的体外循环有以下几点：ECMO是密闭性管路无体外循环过程中的储血瓶装置，体外循环则有储血瓶作为排气装置，是开放式管路；ECMO 由于是由肝素涂层材质，并且是密闭系统管路无相对静止的血液。激活全血凝固时间（ACT）120—180s，体外循环则要求ACT》480s；ECMO维持时间1-2周，有超过100天的报导，体外循环一般不超过8小时；体外循环需要开胸手术，需要时间长，要求条件高，很难实施。ECMO多数无需开胸手术，相对操作简便快速。

以上特点使ECMO可以走出心脏手术室成为生命支持技术。低的ACT水平（120—180s）大大地减少了出血的并发症，尤其对有出血倾向的病人有重要意义。例如肺挫伤导致的呼吸功能衰竭，高的ACT水平可加重原发症甚至导致严重的肺出血。较低的ACT水平可在不加重原发病的基础上支持肺功能，等待肺功能恢复的时机。长时间的生命支持向受损器官提供了足够的恢复时间，提高治愈率。简便快速的操作方法可在简陋的条件下以极快的速度建立循环，熟练的团队可将时间缩短到10分钟以内，这使ECMO可广泛应用于临床急救。

（三）主要方式

V-V转流

经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入另一静脉。通常选择股静脉引出，颈内静脉泵入，也可根据病人情况选择双侧股静脉。原理是将静脉血在流经肺之前已部分气体交换，弥补肺功能的不足。V-V转流适合单纯肺功能受损，无心脏停跳危险的病例。可在支持下降低呼吸机参数至氧浓度《60%、气道压《40cmH2O，从而阻断为维持氧合而进行的伤害性治疗。需要强调V-V转流是只可部分代替肺功能，因为只有一部分血液被提前氧合，并且管道存在重复循环现象。重复循环现象是指部分血液经过ECMO管路泵入静脉后又被吸入ECMO 管路，重复氧合。

V-A转流

经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入动脉。成人通常选择股动静脉；新生儿及幼儿由于股动静脉偏细选择颈动静脉；也可开胸手术动静脉置管。V-A转流是可同时支持心肺功能的连接方式。V-A转流适合心功能衰竭、肺功能严重衰竭并有心脏停跳可能的病例。由于V-A转流ECMO管路是与心肺并联的管路，运转过程会增加心脏后负荷，同时流经肺的血量减少。长时间运行可出现肺水肿甚至粉红泡沫痰。这也许就是ECMO技术早期对心脏支持效果不如肺支持效果的原因。当心脏完全停止跳动，V-A模式下心肺血液滞留，容易产生血栓而导致不可逆损害。如果超声诊断下心脏完全停止跳动>3小时则应立即开胸手术置管转换成A-A-A模式。两条插管分别从左、右心房引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入动脉。这样可防止心肺内血栓形成并防止肺水肿发生。ECMO方式的选择是要参照病因、病情，灵活选择。总体来说V-V转流方法为肺替代的方式，V-A转流方法为心肺联合替代的方式。心脏功能衰竭及心肺衰竭病例选V-A；肺功能衰竭选用V-V转流方法；长时间心跳停止选A-A-A模式。而在病情的变化过程中还可能不断更改转流方式。例如在心肺功能衰竭急救过程中选择了V-A转流方法，经过治疗心功能恢复而肺还需要时间恢复。为了肺功能的快速恢复，转为V-V模式。不合理的模式选择则可能促进原发症的进展，降低成功率；正确的模式选择可对原发症起积极作用，提高成功率。

（四）适应症

ECMO适应症因其强大的心肺替代功能并且操作简单而非常广泛。由于ECMO 的出现使许多危重症的抢救成功率明显上升，如ARDS。更令人振奋的是使许多令医生束手无策的难题有了新的有效解决方法，如心跳呼吸骤停。

各种原因引起心跳呼吸骤停

我们认为在有ECMO条件的医院，心跳呼吸骤停的抢救首选传统急救同时实施V-AECMO。此方案的优点：①最短的时间支持呼吸循环，保护重要脏器;②防止反复出现心跳呼吸骤停;③在安全的状态下寻找并治疗原发病。经过训练的团队可以将ECMO的启动时间控制在8-15分钟。在有效的心肺复苏支持下，团队密切合作尽快启动循环，是可以保护重要脏器不发生不可逆损害。在实施ECMO后一般心跳会很快恢复，若长时间未恢复则可转A-A-A模式。实施ECMO支持下寻找原发症并积极治疗。无原发症的患者可在去处刺激因素后迅速脱离ECMO系统，如电击、高血钾等导致的心跳呼吸骤停。某些原发症经过支持可以逐渐恢复，待恢复后可脱离ECMO系统例如重症爆发性心肌炎。若有严重的原发症且非自限性，如不治疗心功能难以恢复，应迅速进一步治疗如急性心肌梗塞。在ECMO支持下多科协作治疗，尽快实施冠状动脉脉搭桥手术或冠状动脉脉支架植入术是可迅速恢复心功能的。此治疗路径的关键是：①确认排除脑损伤引起的心跳骤停；②迅速有效的心肺复苏，迅速的ECMO启动，保护重要脏器功能；③及时的后续治疗。由于脑功能的丧失使一切治疗失去意义，在这一临床路径中脑功能的确定丧失，是终止ECMO的重要指征之一。