ICU的“终极武器”-ECMO人工肺
2020年随着新型冠状病毒在全球蔓延,ECMO在重症患者中的救治中多次被提及,如果单纯的认为只能用在重症肺炎中,那你就太小看ECMO了,在我们临床重症科室,ECMO也可发挥重要作用,转眼2020年都快过去了,你真的了解了ECMO了么,了解如何正确使用ECMO么,今天一起来探讨一下!
ECMO全名是“Extracorporeal Membrane Oxygenation”,也就是体外膜肺氧合,音译为“叶克膜”。其原理是将体内的静脉血引出体外,经过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,用来维持人体脏器组织氧合血供。
ECMO可以适用于各种原因引起心跳呼吸骤停、急性严重的心脏衰竭、暴发性心肌炎、心脏及大血管损伤、急性严重的呼吸功能衰竭、各种严重威胁呼吸循环功能的疾患,例如重症哮喘、溺水等等,但是由脑损伤引起的心跳呼吸骤停的除外。
ECMO主要包括血管内插管、连接管、动力泵(人工心脏)、氧合器(人工肺)、供氧管、监测系统等部分。动力泵(人工心脏),提供动力驱动血液在管道中流动。临床上主要有两种类型的动力泵:滚压泵、离心泵。滚压泵不易移动,管理困难。急救首选离心泵,优势是安装移动方便,易于管理,血液破坏小。氧合器(人工肺),将输入的血液进行氧合,输出氧合后的动脉血。氧合器分为硅胶膜型与中空纤维型两种。硅胶膜型的生物相容性好,血浆渗漏少,血液成分破坏小,适合长时间使用。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。
根据血液回输路径不同,ECMO分为VV(静脉到静脉)和VA(静脉到动脉)两种模式:前者辅助呼吸,而后者将血液氧合以后泵回动脉,绕过心脏和肺脏,这就使得这两个器官,尤其是心脏无法正常工作的时候,ECMO可以辅助呼吸与血液循环,因此ECMO也被称为生命支持技术。
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,也可根据患者情况选择双侧股静脉。V-V转流主要用于体外呼吸支持,将静脉血在流经肺之前一部分气体交换,弥补肺功能的不足适合单纯肺功能受损,无心脏停跳危险的病例。V-V转流只部分代替肺功能,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。最常用的通路为颈内静脉-股静脉通路:
V-A转流从静脉引出静脉血,经氧合器氧合并排除二氧化碳后,泵入动脉。V-A转流是一种同时支持心肺功能的连接方式,既可用于体外呼吸支持,又可用于心脏支持,血泵可以代替心脏的泵血功能,维持血液循环。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。
最常用的血管通路为股静脉-股动脉,是将静脉插管从股静脉置入,插管向上延伸至右房,引出的静脉血在氧合器中氧合,经泵驱动从股动脉注入体内。可将80%回心血引流至氧合器,降低肺动脉压和心脏前负荷,该方法在临床较为常用,但也存在上半身冠状动脉和脑组织灌注不充分的缺点,另外肺循环血流骤然减少,使肺的血液淤滞,増加了肺部炎症和血栓形成的危险性。
目前认为在ECMO治疗中维持一定的肺血流和肺动脉压力,有利于肺功能和结构的恢复。V-A转流的体外循环管路与心肺并联,运转过程会增加心脏后负荷,长时间运行可出现肺水肿甚至粉红泡沫痰。另外,心脏完全停跳时,V-A模式下心脏血液滞留,容易产生血栓,而导致不可逆损害。
建立并维持良好的血流进出体内通路是ECMO支持的关键,正确合理的插管方式以及良好的插管技术是血流出入通畅的保证,ECMO插管技术包括:切开插管技术、半切开插管技术、经皮穿刺插管、左心房插管。我个人比较感兴趣的是在临床应用逐渐增加的经皮穿刺插管术:动脉、静脉置管都可以采取穿刺方式,但是不易掌握,尤其是病人情况危重情况下,不论是此时的病人血管状况还是病情都不适合穿刺置管。动脉穿刺置管可以减少插管远端肢体缺血,拔管后容易导致动脉狭窄或者假性动脉瘤。
穿刺过程与平常经股冠脉介入做法一致,包括:扎针-下导丝-下鞘-扩皮-插管。


与体外循环相比,ECMO的主要区别在于以下几个方面:1、实施的地点不同,体外循环通常在手术室实施,为心脏外科以及胸科肝脏移植等提供支持,而ECMO实施的地点主要是在ICU、急诊科。
2、ECMO是一个密闭的系统,不存在静脉出血史,而体外循环是一个开放的系统,存在静脉出血史,并且有很多的管道吸引与之相连。
3、抗凝要求不同,体外循环是全身肝素化抗凝,抗凝要求较高,而ECMO多是部分抗凝,肝素的用量很低。
4、体外循环用到低温,通常会把患者的体温降至浅到中度低温进行手术,而ECMO维持患者的温度在常温。5、ECMO不需要血液稀释,患者的血液与平常一样浓,压积也较高,而在体外循环过程中,会采用血液稀释,以减少阻力和血液的破坏。

6、插管部位不同,体外循环手术中,多置入的插管是升主动脉和右心插管,ECMO的过程中取决于不同的模式,主要运用外周的一些插管,例如股动静脉插管、颈内静脉插管、颈总动脉插管等。 来源:宣上医医和家