ECMO技術(shù)臨床應(yīng)用教案資料.ppt

ECMO技術(shù)臨床應(yīng)用 徐州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉科劉功儉 ECMO ExtracorporealMembraneOxygenator 體外膜肺氧合 ExtracorporealMembraneOxygenation 簡(jiǎn)稱ECMO 就是將靜脈血引流至體外 經(jīng)過(guò)滾輪泵或離心泵 人工心臟 推動(dòng)和氧合器 人工肺臟 的氧合 再回到病人血管 取代病人心臟及肺臟之功能的裝置 ECMO與CPB 1 CPB需在全麻下開胸完成 ECMO插管可在局麻下完成 2 CPB只能應(yīng)用幾小時(shí)不等 ECMO可行3 57天心肺功能支持 3 CPB替代心 肺功能而保證手術(shù)進(jìn)行 ECMO為心肺功能恢復(fù)爭(zhēng)取時(shí)間 ECMO使心臟和肺得到充分休息 全身氧供 CO2排出和血流動(dòng)力學(xué)均處穩(wěn)定狀態(tài) MO Pump CPBvsECMO 體外心肺支持技術(shù)常用名詞 ECLSExtraCorporealLifeSupportECMOExtraCorporealMenbraneOxygenationECCORorECCO2RExtraCorporealCO2removalPECCO2RPortableextraCorporealCO2removalECLAExtracorporeallungassistECLHAExtracorporeallungandheartassistCPSCardiopulmonarysupportPCPSPortablecardiopulmonarysystemPCPSPercutaneouscardiopulmonarysupportCPBCardiopulmonaryBypassEPBGEExtrapulmonarybloodgasexchangeARECAssistancrespiratoryextracorporealIVOXIntravascularoxygenation ECMO 體外氣體交換 ECMO按使用目的不同分為兩類 通常稱ECMO是以氧合為主要目的 CO2排出為其繼發(fā)作用 若以CO2排出為首要目的 則稱為體外膜肺CO2排出 ECCO2R 若伴以低頻正壓通氣則稱為L(zhǎng)FPPV ECCO2R 支持肺臟功能和 或心臟功能 與心臟手術(shù)中的體外循環(huán)技術(shù)相似 但使用時(shí)間較長(zhǎng) 57天 能以較為恒定流速將血液泵出 隨著病人情況的改善 逐漸降低流速 使心肺承擔(dān)更多工作 歷史和背景 1953年Gibbon用氧合灌注技術(shù)首次成功支持開心手術(shù) 1969年開始使用膜式氧合器 1976年Gilleh等發(fā)現(xiàn)ECMO治療重癥急性呼吸衰竭的病死率高達(dá)85 歐美各國(guó)也發(fā)現(xiàn)ECMO治療重癥呼衰病死率在90 其原因有三點(diǎn) 患者肺大多為不可逆器質(zhì)性改變 ECMO治療期間仍進(jìn)行呼吸機(jī)支持 FiO2為60 致肺纖維化 ARDS為病毒和細(xì)菌感染所致 而ECMO對(duì)損傷 栓塞所致ARDS療效較好 1979年Gattinoni等把體外清除CO2和低頻正壓通氣結(jié)合起來(lái) 使ARDS療效從10 提高到50 重新燃起了用ECMO治療ARDS的希望 以后這項(xiàng)技術(shù)逐步完善并應(yīng)用至今 ECMO的發(fā)展 經(jīng)皮插管方法可在短時(shí)間內(nèi)建立ECMO 避免開胸和損傷大血管 治療新生兒呼吸衰竭采用經(jīng)臍血管建立ECMO 增加靜脈回流 1988年Bindslev等用肝素涂抹型膜肺 減少肝素全身用量和出血 Cottrell等應(yīng)用抑肽酶在ECMO治療中保護(hù)血小板 1993年Zwushenberrger等調(diào)查5000例ECMO治療呼衰患兒 生存率為82 而常規(guī)治療死亡率為80 1994年ECMO國(guó)際會(huì)議認(rèn)為ECMO對(duì)兒童特別是新生兒有很好療效 對(duì)成人效果不理想 對(duì)呼吸衰竭效果較佳 對(duì)感染和心衰效果較差 1996年全世界有100個(gè)醫(yī)療中心對(duì)新生兒呼衰用ECMO常規(guī)治療 27個(gè)用ECMO常規(guī)治療成人ARDS 約有10萬(wàn)患者用ECMO 生存率為80 有的存活率可達(dá)為90 而成人的生存率穩(wěn)定在50 ECMO的原理 ECMO總體設(shè)想是利用體外循環(huán)代替自然循環(huán) 由離心泵提供血流動(dòng)力 通過(guò)氧合器對(duì)靜脈血進(jìn)行氧合 成為含氧高的動(dòng)脈血 注回人體完成輸氧功能 長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行體外氧合與CO2移除 支持心肺功能 減少心 肺負(fù)荷 為心臟和肺臟疾病的恢復(fù)提供時(shí)間 ECMO心肺功能支持的優(yōu)越性 有效地改善低氧血癥 能將靜脈血氧合為動(dòng)脈血 每分鐘流量可達(dá)1 7L 較長(zhǎng)時(shí)間支持性灌注為心肺功能恢復(fù)贏得時(shí)間 治療過(guò)程血液損傷輕 避免長(zhǎng)時(shí)間高濃度氧吸入所致氧中毒 避免機(jī)械通氣所致肺損傷 治療期間進(jìn)行機(jī)械通氣只為避免肺泡萎縮 不需很高的壓力 有效循環(huán)支持 治療期間機(jī)器可代替心臟射血而輔助心臟功能 在沒(méi)有或較少正性肌力藥作用條件下 降低心臟前 后負(fù)荷 心肌可獲得充分休息 能量?jī)?chǔ)備增加 ECMO治療中可用人工腎對(duì)機(jī)體內(nèi)環(huán)境進(jìn)行可控性調(diào)節(jié) AretheredifferenttypesofECMO veno arterialorVAECMO veno venousorVVECMO 靜脈 動(dòng)脈轉(zhuǎn)流 最常用方法是通過(guò)頸內(nèi)靜脈插管 經(jīng)右房將血液引流至氧合器 氧合血通過(guò)頸動(dòng)脈插管至主動(dòng)脈弓輸入體內(nèi) 此法可將80 回心血量引至氧合器 降低肺動(dòng)脈壓和心臟前負(fù)荷 可替代衰竭的心肺功能 當(dāng)流量達(dá)到120ml kg min時(shí) 心臟可處于休息狀態(tài) 此法可降低肺動(dòng)脈壓力 人工呼吸依賴性成分少 適用于嚴(yán)重呼吸衰竭 缺點(diǎn)經(jīng)股動(dòng)脈低部位灌注 可使上半身的冠狀動(dòng)脈和腦組織得不到充分灌注 肺血流驟然減少致肺淤血 增加肺部炎癥和血栓形成危險(xiǎn)性 此法非搏動(dòng)成分多 對(duì)維持穩(wěn)定血流動(dòng)力學(xué)有一定困難 插管拔管操作復(fù)雜 結(jié)扎一側(cè)頸部血管 對(duì)腦發(fā)育有潛在危險(xiǎn) V Amode 靜脈 靜脈 V Vmode 轉(zhuǎn)流 常用方法是從股靜脈插管 將插管延伸至下腔靜脈近心端 引出的血液經(jīng)氧合后經(jīng)頸內(nèi)靜脈插管輸送氧合血至右房 再經(jīng)三尖瓣口送至右室 三尖瓣能有效分隔右室內(nèi)氧合血和右房?jī)?nèi)非氧合血 80 血液可氧合 由右室收縮注入肺動(dòng)脈 優(yōu)點(diǎn)是保證肺血液灌注 同時(shí)心臟搏動(dòng)射血亦存在 適用于無(wú)心功能不全呼衰患者 不需動(dòng)脈結(jié)扎 操作簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)是不降低右心臟前負(fù)荷 無(wú)心功能輔助作用 新生兒重癥呼吸衰竭時(shí)不宜使用 對(duì)PPHN無(wú)明顯治療作用 易發(fā)生心律失常 V Vmode ECMO使用目的 保證機(jī)體有足夠氧供 ECMO不能治愈心臟或肺臟疾病 但可使心肺休息和恢復(fù) ECMO治療期間降低呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置 使肺臟休息以維護(hù)殘余肺功能 減少呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷 ECMO治療期間減少或停止使用支持心臟藥物 暫時(shí)性輔助心臟功能 臨床用來(lái)爭(zhēng)取時(shí)間而非治愈疾病 WhyECMO SeverepulmonaryhypertensionPneumoniaRespirationfailurefromtraumaorsevereinfectionsHeartfailure ECMO臨床效果主要取決于病人心臟和肺功能能否恢復(fù) ECMO的臨床應(yīng)用 ECMO應(yīng)用范圍 一 心源性循環(huán)衰竭 一 心臟手術(shù)重建后 造成右心室衰竭合并可逆性肺高壓危像 二 Bridge 為準(zhǔn)備心臟手術(shù)或心室輔助裝置或心臟移植 而暫時(shí)替代心臟功能 三 心臟手術(shù)后暫時(shí)左心室功能喪失 stunnedheart 常見(jiàn)于prolongbypass 四 可逆性的心肌病變 如心肌炎 冠狀動(dòng)脈暫時(shí)性痙攣 五 先天性心臟病手術(shù)重建後 心輸出量不足造成單側(cè)或雙側(cè)心衰竭 六 肺栓塞或肺梗塞 pulmonaryembolismorinfarction 各種心功能輔助方法的特點(diǎn) 二 呼吸衰竭 一 ARDS 急性呼吸窘迫綜合征 1 Qs Qt intrapulmonaryRtoLshunt 302 Peakairwaypressure 45cmH2O3 TSLCs5cmH2O6 lunglavageinpulmonaryalveolarproteinosis7 ARDSpatientswhodonotrespondtoconventionalmechanicalventilatorstrategies 8 afterlungtransplantation 成人ECMO實(shí)施標(biāo)準(zhǔn) 低氧性呼衰 傳統(tǒng)的機(jī)械通氣或PC IRV 壓力控制反比通氣 已不能糾正缺氧及提高肺順應(yīng)性 FiO2 0 6時(shí) 肺內(nèi)分流 30 肺靜態(tài)順應(yīng)性45cmH2O Ve 200ml kg min時(shí)仍然PaCO2 45mmHg 1 吸入性胎糞肺炎癥候群 MAS Meconiumaspirationsyndrome 2 呼吸窘迫癥候群 Hyalinemembranedisease 3 先天性膈疝 CDH Congenitaldiaphragmhernia 4 新生兒頑固性肺高壓 PPHN persistentpulmonaryhypertensionofneonate 并符合下列呼吸衰竭指標(biāo) 二 小兒及新生兒 新生兒入選標(biāo)準(zhǔn) 無(wú)嚴(yán)重的凝血或出血性疾病 無(wú)顱內(nèi)出血 機(jī)械通氣80 83 2kPa持續(xù)4 12h 氧合指數(shù) 25 40 持續(xù)0 5 6h PaO24 6 6 6kPa持續(xù)2 12h 急性惡化狀態(tài) PaO2 4 5 3kPa pH 7 25持續(xù)2h 難治性低血壓 任有上述一項(xiàng)均可行ECMO 兒童入選標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械通氣時(shí)間 8歲時(shí)應(yīng)8cmH2O FiO2 0 8持續(xù)12h時(shí) PaO2 FiO260kPa PIP 40cmH2O時(shí)pH 7 28或發(fā)生空氣滲漏綜合征 ECMO在心肺腦復(fù)蘇中的應(yīng)用 1983年P(guān)hillips等用經(jīng)皮穿刺法建立動(dòng) 靜脈插管與人工心肺機(jī)聯(lián)接 對(duì)五例急性心臟聚停且用傳統(tǒng)方法不能復(fù)蘇的病人進(jìn)行搶救 所有病人心肺功能都恢復(fù)較好 經(jīng)皮穿刺可在5分鐘內(nèi)完成 可經(jīng)股動(dòng) 靜脈迅速建立心肺旁路 不需專門外科醫(yī)師 為人體重要器官提供暫時(shí)血液供應(yīng) ECMO使病人恢復(fù)有效供氧供血 調(diào)節(jié)機(jī)體血流量 溫度和血液成分 改善微循環(huán)灌注 增加淋巴回流 減輕組織水腫 促進(jìn)組織間液和血液液體交換 有利于細(xì)胞代謝 減輕組織代謝性酸中毒 ECMO成人禁忌癥 絕對(duì)禁忌癥 禁忌抗凝者 沒(méi)有救治希望的終末期疾病 潛在重度慢性肺部疾病 高齡多器官功能衰竭綜合征 對(duì)治療無(wú)反應(yīng)膿毒性休克 無(wú)法控制代謝性酸中毒 中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷 重度免疫抑制 相對(duì)禁忌 靜脈 靜脈 機(jī)械通氣 7d 變性肌力藥物治療后心肌功能仍差 CI45或 75 體循環(huán)壓 心臟停搏 年齡 60歲 靜脈 動(dòng)脈 機(jī)械通氣 7d 不可逆或慢性心功能不全 年齡 60歲 兒童禁忌癥 Lethalchromosomalanomaly14daysSevereneurologicinsultorasphyxia ECMO并發(fā)癥 1 出血ECMO采用全身肝素化 出血不可避免 嚴(yán)重出血將危及病人生命 2 腦損傷新生兒ECMO大多經(jīng)頸部插管建立體外循環(huán) 結(jié)束時(shí)需結(jié)扎頸部血管 一般認(rèn)為嬰幼兒對(duì)右側(cè)頸部血管結(jié)扎有很強(qiáng)的耐受 通過(guò)左側(cè)頸部血管進(jìn)行代償 3 血栓ECMO中凝血功能發(fā)生很大變化 表現(xiàn)在肝素應(yīng)用 血液和異物表面接觸血小板活性物質(zhì)釋放 凝血因子消耗 4 其它ECMO除對(duì)呼吸支持外還可改善循環(huán)功能 ECMO治療過(guò)程中常有高血壓 心臟頓抑 心律失常等并發(fā)癥 ECMO的使用 開機(jī)V Vmode FiO2 1 0gasflow 10L minV Amode FiO2 1 0gasflow bloodflow 1 1血流量新生兒 150ml min嬰兒 100ml min兒童 75 10ml min成人 50 75ml min氧耗量嬰兒 5 8ml min兒童 4 6ml min成人 3 5ml minDO2 VO2 5 1O2delivery O2consumption 開始階段 開始階段應(yīng)盡量提高灌注流量以償還氧債 糾正酸堿失衡和電解質(zhì)紊亂 根據(jù)神志 末梢循環(huán)和內(nèi)臟灌注情況判斷ECMO有效性 病情穩(wěn)定后根據(jù)其心肺功能調(diào)節(jié)ECMO流量 心衰患者停用正性肌力藥物 流量需達(dá)正常心排量80 同時(shí)進(jìn)行血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè) PaO2應(yīng)達(dá)到70 90mmHg SvO2應(yīng)達(dá)到75 左右 ECMO支持期間適當(dāng)抗凝 肝素初始劑量為100U kg 然后以30U kg h 速度持續(xù)輸入 用普通膜式氧合器和管路者 ACT應(yīng)保持在220 260秒 用肝素涂層者 ACT應(yīng)保持在180 200秒 血小板計(jì)數(shù)應(yīng)保持100 109 L左右 長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)流者均有血小板減少 應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充 WhathappensonECMO Turntheventilatorsettingsdownto rest settings Turndownmanyoftheheartmedicines Dailyroutine chestx rayeachmorning weightandbath bloodsamples labs andconstantmonitoringofvitalsigns Letthepatientsrestasmuchaspossible Ventilatorsettings NeonatesandInfants ReducegraduallytoFiO20 3 0 2 0 4 over1 2hoursifpossible Airwaypressures20 5cmH2O Rate 10 min PEEP 4cmH2OPediatricsandadults FiO20 4 0 5 Peakairwaypressure20 30cmH2O Rate 10 15 min PEEP10cmH2O Immediatelyafterstart up ChestX rayLabs CompleteBloodCount CBC ABGs Na K Caandionized Ca totalprotein albumin glucose ACT 1 q4hrs Hgb Hct platlets Na K glucose 2 q1hrandprn q2hrswhenstable ACT ABGs Daily CBC CRP freeHgbinplasma Na K Cl Caandion Ca P Mg BUN creatinine totalprotein albumen glucose bilirubin SGOT SGPT LDH amylase coagulationstatusincludingATIII Urinelytesandchem stripCXRUltrasoundofhead neonates Microbiology urine sputum Bloodcultures Medications PainmedicationHeparinAntibioticsprophylaxisDopamine Dobutamine TPNorenteralnutritionwhenpossible Heparin Initialdose100IUheparin kgiv maintainwith15 60IU kg hrusinginfusionpump WerecommendACTbetween150and180seconds IfACT 150secondsgiveimmediately50IUheparin kgbolusIV 15 25IUforneonatesandchildren Thenadjustinfusionrate 呼吸功能不全 對(duì)呼吸功能不全的患者 在進(jìn)行ECMO同時(shí)實(shí)施 肺保護(hù)通氣策略 避免肺損傷加重 促進(jìn)肺功能恢復(fù) 肺保護(hù)措施包括 1 保持肺循環(huán)有適當(dāng)血流 2 機(jī)械通氣峰值壓 24cmH2O 3 FiO2不高 0 21 避免高濃度氧對(duì)肺的損害 4 加用適當(dāng)PEEP 12 15cmH2O 在ECMO支持過(guò)程中盡量避免患者水負(fù)荷過(guò)重 可用利尿劑 也可在ECMO回路中加用超濾裝置以控制水分排出 ECMO撤離 患者心肺功能逐漸恢復(fù)后可逐漸降低ECMO流量 增加心肺負(fù)荷 當(dāng)ECMO流量降至心排量20 以下 即可準(zhǔn)備ECMO撤離 心衰患者撤離前應(yīng)予正性肌力藥物支持 呼衰患者撤離后需維持一段時(shí)間通氣支持 只要心肺功能損害可逆 絕大多數(shù)患者應(yīng)用ECMO2 3周即可順利撤離 ECMO對(duì)新生兒呼吸衰竭支持效果最為滿意 與呼衰相比 ECMO對(duì)心衰支持效果略差 心臟手術(shù)后ECMO支持效果很大程度上取決于手術(shù)對(duì)畸形和病變矯正是否完善及手術(shù)過(guò)程心肌缺血性損傷的嚴(yán)重程度 WEANINGFROMECMO ItisrecommendedtochangethetubeandrinsetheairwaysbeforeweaningfromECMO TheECMOflowisthenreducedby60 70 during12 24hours Reducethesweepgastotheoxygenator ReduceFiO2till0 21 IncreasetheventilatorsupporttosatisfactoryPaO2 TrialoffECMO TheECMOsupportisstoppedforalimitedperiodoftimetoasessthepatientsabilitytooxygenateandremoveCO2 Arterialandvenoustubingisthenclamped theECMO systemiskeptreadyandrecirculatedtoavoidcoagulationofthesystemifitisneededt