體外膜氧合治療成人重癥呼衰臨床操作推薦系列

1、體外膜氧合治療成人重癥呼衰臨床操作推薦 2014年09月29日17:25來源：中華結(jié)核與呼吸雜志 一、前言 體外膜氧合 （extracorporeal membrane oxygenation， ECMO是持續(xù)體外生命支持 （extracorporeal life suppofl， ECLS）技術(shù)之一，用于部分或完全替代患者心肺功能，從 而為原發(fā)病的診治爭取時間。雖然ECMO在發(fā)達國家已成為一項床旁可及的重要生命支持技 術(shù)，但在國內(nèi)則起步較晚，前期主要應(yīng)用于心臟病領(lǐng)域，在呼吸衰竭領(lǐng)域的應(yīng)用始于2009 年新型甲型 H1N1流感在國內(nèi)的流行和重癥病例的集中出現(xiàn)，目前多家醫(yī)院已開始將ECMO 應(yīng)用

2、于重癥呼吸衰竭的救治。但考慮到ECMO 一項成本高昂、技術(shù)復(fù)雜且并發(fā)癥較多的生 命支持技術(shù)，中華醫(yī)學會呼吸病學分會聯(lián)合國內(nèi)有一定應(yīng)用經(jīng)驗的單位，結(jié)合國內(nèi)實際情況 起草了本文件，以期規(guī)范 ECMOa療成人呼吸衰竭的臨床應(yīng)用。 二、原理 ECMO!過泵（其作用類似人工心臟）將血液從體內(nèi)引至體外，經(jīng)膜式氧合器（其作用類似 人工肺，簡稱膜肺）進行氣體交換之后再將血回輸人體內(nèi)，完全或部分替代心和（或）肺功能， 并使心肺得以充分休息。按照治療方式和目的，ECMOfc要有靜脈-靜脈ECMO（VV-ECMO）靜 脈一動脈ECMO（VA-ECM兩種。VV ECMO適用于僅需要呼吸支持的患者，VA-ECM何同時進

3、 行呼吸和循環(huán)支持。 對于呼吸衰竭，VV方式的并發(fā)癥和病死率略低于VA方式，故最為常用。 近年來，一種通過動脈 -靜脈壓差驅(qū)動的 AV- ECMO（pumplessECMC也逐漸在臨床得到應(yīng)用， 但其提供的血流量較低（一般不超過1 L/ min），對氧合有輕度改善作用，主要用于CQ的清 除。 1. VV-ECMO ECMO引血端（多為股靜脈）及回血端（多為頸內(nèi)靜脈）均位于腔靜脈內(nèi)，相 當于人工膜肺與患者肺串聯(lián)， 從而使患者動脈血氧含量得以改善， 改善程度與以下因素相關(guān)： （1）ECMO血流量；（2）靜脈回心血量；（3）再循環(huán)血流量，即引血端及回血端之間距離過近造 成的部分血流再循環(huán)至 ECMO

4、H血端，這種再循環(huán)血流會減少經(jīng)膜肺充分氧合的血液進入肺 循環(huán)，從而影響氧合；（4）混合靜脈血氧飽和度；（5）患者殘存肺功能。盡管 W- ECMOF能 提供循環(huán)支持，但由于其運行中所需正壓通氣支持壓力的降低及冠狀動脈氧供的增加，患者 的心功能往往也能在一定程度上得以改善。 2. VA ECMO通過腔靜脈（股靜脈或頸內(nèi)靜脈）置管，人工泵將體循環(huán)血流引至體外， 經(jīng)膜肺氧合后再經(jīng)頸動脈或股動脈導管回到體內(nèi)，相當于膜肺與患者肺進行并聯(lián)，這種方式 與傳統(tǒng)的體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass, CPB）相同。運行過程中的 SaO受到ECMC和 患者自身心臟功能的共同影響：當左心室不具有射

5、血功能時，患者SaO2完全由ECM血端 血氧飽和度決定；當左心室具有一定射血功能時，SaO由來自ECMO左心室的混合血流血 氧含量共同決定。因此，當肺功能嚴重障礙且ECM血端位于股動脈時，由于左心室射血 血流的氧含量很低，因而存在上半身（冠狀動脈、顱內(nèi)血管及上肢血管供血區(qū) ）缺氧的潛在危 險。如果患者尚有部分殘存肺功能，或者ECMC回血端位于主動脈近端，可規(guī)避以上風險。 三、適應(yīng)證 ECM（治療的基本目的是提供相對于常規(guī)呼吸支持更有效、更安全的通氣與氧合支持， 從而為診斷和治療原發(fā)病爭取更多的時間，在選擇患者時應(yīng)綜合考慮以下多種因素。 1. 疾病潛在可逆性：ECMO作為一種臟器支持治療手段，對

6、原發(fā)病本身沒有直接治療作 用，因此在決定是否給患者行ECM（治療之前，應(yīng)綜合判斷原發(fā)病的潛在可逆性，同時應(yīng)綜 合考慮所在單位及當?shù)貙@種疾病的綜合診治能力，這是決定是否行ECMO臺療最為重要的 先決條件。 2原發(fā)的嚴重程度及進展情況：應(yīng)對呼吸衰竭嚴重程度進行較為客觀的評估，如測定 氧合指數(shù)（PaQ/ FQ2）、呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性、氣道阻力、氣道壓力以及內(nèi)源性呼氣末正壓 （PEEPi）等。如果患者病情確實很重，并有加重的趨勢，在優(yōu)化目前機械通氣治療的情況下 仍不能維持滿意的通氣和（或）氧合，可考慮行 ECMO 3 .合并癥與并發(fā)癥：如果在嚴重呼吸衰竭的基礎(chǔ)上再合并嚴重的合并癥（如高血壓、 糖尿病

7、、冠心病、腦血管病及出凝血功能障礙等）及并發(fā)癥（如多個臟器嚴重功能不全 ），將 會大大增加治療的難度，從而顯著降低ECMO勺成功率。 4. 社會一經(jīng)濟因素：ECMO勺成本昂貴，并發(fā)癥較多，總體成功率受多種因素影響，因 此需要患者家屬充分理解治療的意義、費用及整個過程的困難程度，積極配合，方可最大限 度地提高成功率，以避免半途而廢或不必要的醫(yī)患糾紛。 5. 管理經(jīng)驗與團隊建設(shè)：一個完整的ECMO0隊需包括呼吸、危重癥醫(yī)學、心胸外科、 血管外科、超聲科、輸血科等多個學科的配合，并且能及時到位；而ECMC患者的管理涉及 全身各個臟器系統(tǒng)，要求相關(guān)人員在呼吸、循環(huán)、血液、營養(yǎng)、感染等各個領(lǐng)域均有豐富的

8、 經(jīng)驗。建議在開始臨床應(yīng)用前進行必要的動物實驗與演練，并對每例患者進行總結(jié)。 6. 禁忌證：ECMO有絕對禁忌證。如患者具有上述不利因素 （原發(fā)病可逆性小，具有 多種嚴重的合并癥與并發(fā)癥，存在嚴重影響ECMC操作的社會一經(jīng)濟因素），應(yīng)視為相對禁忌 證。此外，以下情況應(yīng)特別注意：（1）有應(yīng)用肝素的禁忌或相對禁忌，如嚴重凝血功能障礙、 合并有近期顱內(nèi)出血、對肝素過敏、具有肝素誘導的血小板減少癥（heparin induced thrombopenia , HITT）等；（2）ECMO前機械通氣時間過長 （表明原發(fā)病處理較為困 難，或合并有嚴重氣壓傷、呼吸機相關(guān)肺部感染等并發(fā)癥），其ECM啲成功率越

9、低，因此高 通氣支持水平氣道平臺壓30 cm H2O（1 cmH2O=0. 098 kPa） , FiO20. 8應(yīng)用710 d的患 者行ECM儒謹慎；（3）高齡往往作為一個獨立因素與ECMO勺成功率及病死率相關(guān)；（4）對于 體重1 kg / cm或BMI45 kg /nf的患者，目前的膜肺所提供的氧供尚不能滿足這類患者的 需求。 在選擇ECM慮者時，應(yīng)綜合考慮上述多種因素，而不能簡單地以生理學指標去篩選患 者。具體病種所致呼吸衰竭的ECMO臨床應(yīng)用指征和現(xiàn)狀分述如下：（1）ARDS:挽救治療參考 標準：采用肺保護性通氣 （潮氣量6 8ml/kg, PEEP/10 cmW0）并且聯(lián)合肺復(fù)張、俯

10、臥位 通氣和高頻振蕩通氣等處理，在吸純氧條件下，氧合指數(shù)600 mmHg（1 mmHg=O. 133 kPa）;通氣頻率 35 次/ min 時 pH 值 30cmH0;年齡65歲；機械通氣時間35 cmfO同時伴有嚴重呼吸性酸中毒 （pH值 與固體硅膠膜相比， 微孔中空纖維膜預(yù)沖時排氣快，氣體交換能力強，膜面積小，膜材料生 物相容性好，跨膜壓差低，操作簡單、高效，同時能有效減少血小板的激活、紅細胞的破壞 和血栓形成；但這種微孔膜易發(fā)生血漿滲漏而失去功能，尤其是靜脈輸注脂類更容易發(fā)生， 限制了其臨床應(yīng)用。目前常用的固體中空纖維膜結(jié)合以上兩種膜的優(yōu)點，克服了血漿滲漏的 缺點，使臨床使用時間明顯延

11、長。盡管目前的膜肺大都使用肝素涂層，但血栓形成仍是導致 其功能下降的最重要原因，臨床應(yīng)密切觀察，并通過監(jiān)測膜肺后的血氣情況來判斷血栓對其 功能的影響。 3. 氧供氣流（sweep gas）:通常情況下，氧供氣流為 100 %的純氧或二氧化碳與氧氣的 混合氣（含5%二氧化碳及95%氧氣）。常規(guī)設(shè)置氧供氣流流量與血流量相等（1 : 1）。增加氧 供氣流流量可以增加 CO的清除，但對氧合影響較小。如果ECM（僅用于清除CQ（如體外CO 清除），可選用較小的膜肺，血流量可低至0 75 L min-1 nf，氧供氣流常選用氧氣，氣 流與血流量之比通常為 10: 1。水蒸氣可凝集于膜肺內(nèi)，間斷提高氧供氣流

12、的流量，可以避 免水蒸氣凝集形成“肺水腫”導致的膜肺功能下降。此外，即使是固體硅膠和固體中空纖維 膜肺，也可能因為小的破損而出現(xiàn)氣體栓塞。為避免氣體栓塞的形成，應(yīng)維持膜肺中血流側(cè) 的壓力高于氣流側(cè)，在氧供氣流的管路上安裝壓力釋放閥或壓力伺服調(diào)節(jié)控制器，或保持膜 肺的水平高度低于患者，可以使氣體通過膜肺進入血流的風險降至最低。 4. 管路：患者通過管路與 ECMO勺主要部件如血泵和膜肺連接。在充分考慮連接和轉(zhuǎn)運 便利等因素下，管路的長度越短越好， 管路中的接頭越少越好，以盡量減少湍流和血栓的形 成。血管內(nèi)導管（ECMC插管）是ECM（系統(tǒng)中提供理想血流量的主要限制因素。通常在給予充 分支持時，E

13、CMC系統(tǒng)的血流量為60120 ml kg-1。min-1。插管口徑越大，能夠提供的血 流量越大，但穿刺時的難度會加大， 血管損傷增大；而口徑太小則不能提供足夠的血液流量， 這種矛盾在引血端尤為明顯。而回血端由血泵提供動力，其阻力大小對血流影響相對較小， 但過細的動脈插管將使回血阻力顯著增加。成人患者靜脈引血端插管的大小為21 23 Fr , 動脈插管的大小為15 一 17 Fr。在VV-ECMC采用雙腔靜脈插管是一種簡單的替代方法。 5. 水箱：由于大量血流持續(xù)流經(jīng)體外，患者熱量丟失較大，以水箱維持血溫必不可少。 一般水箱水的溫度保持在37C。若患者出現(xiàn)發(fā)熱，可以水箱降溫。水箱中的循環(huán)水不是

14、無 菌的，與血液不發(fā)生直接接觸。 若循環(huán)水中發(fā)現(xiàn)少量血細胞或蛋白，或出現(xiàn)無法解釋的溶血 或感染時，應(yīng)警惕發(fā)生血液與水的混合，這往往與膜肺破損有關(guān)，需立即更換。 6 模式與參數(shù)調(diào)節(jié)：（1）W . ECMO通常將氧供氣流和血流量設(shè)置于相同水平，使其 通氣血流比為1 : 1。如需要提高氧合，則增加ECMO血流量，如需降低 CO水平，則增加氧 供氣量的流量。（2）VA-ECMO參數(shù)調(diào)節(jié)也包括血流量和氧氣流量，但其設(shè)置的目標除了要考 慮氧合水平，更應(yīng)該關(guān)注心功能。由于VA ECMO1常經(jīng)股動脈回血，患者肺功能較差時仍 然由肺循環(huán)通過的血流得不到充分氧合，導致氧合較差的血液供應(yīng)主動脈根部和腦部。為改 善冠

15、狀動脈、腦的氧供，此時可考慮在膜肺后的回血管路上分出一支管路（VAV ECMO,）經(jīng) 頸內(nèi)靜脈等大靜脈回到右心房，以提高回心血流的氧含量。 7. ECMC系統(tǒng)的更換：開始 ECM（系統(tǒng)運行后，隨時間的延長，可能出現(xiàn)氧合器功能下 降、血栓形成、溶血等情況，如有必要，需考慮更換除血管內(nèi)導管外的整套管路（包括泵頭 和氧合器）或僅更換氧合器。更換過程需反復(fù)演練，直至熟練配合，應(yīng)控制在1 min以內(nèi)。 六、患者管理 （一）機械通氣的管理 ECM耐機械通氣的主要目標是“肺休息”，降低或避免呼吸機誘導肺損傷（VILI）的發(fā) 生，因此其機械通氣參數(shù)的調(diào)節(jié)有別于常規(guī)機械通氣。 1. 潮氣量：對于肺部存在大量肺泡

16、實變或不張的重癥ARDS患者，即使給予小潮氣量 通氣（6 ml/kg,平臺壓30cmHO）,仍有33%患者會出現(xiàn)肺組織過度充氣的現(xiàn)象發(fā)生，同時 肺部炎性反應(yīng)也隨之增強。因此，ECMO治療重癥呼吸衰竭時，需進一步降低潮氣量或吸氣 壓，減輕肺組織的應(yīng)力和應(yīng)變，對肺組織實施更加嚴格的保護性通氣策略（“超保護性通氣 策略”）。建議實施ECMC后逐漸降低吸氣壓或潮氣量，維持吸氣道峰壓低于2025 cmHO。 2 呼氣末正壓（PEEP）:隨著潮氣量的顯著減低，肺組織可能會出現(xiàn)肺不張或?qū)嵶兗又?日，導致肺順應(yīng)性降低，增加肺泡毛細血管通透性和右心后負荷。因此，ECMO機械通氣時 應(yīng)該使用較高水平的 PEEP以

17、維持呼吸末肺容積。但具體方法目前尚無定論，推薦使用10 20 cmfO。 3呼吸頻率：推薦初始呼吸頻率設(shè)置 410次/ min ,以降低呼吸頻率過快導致的肺剪 切傷的發(fā)生。 4.吸氧濃度：推薦降低吸氧濃度至50%以下，以減少氧中毒的發(fā)生。 5通氣模式：推薦使用定壓型的部分通氣支持模式，如壓力型輔助/控制通氣、壓力 支持通氣等。 （二）鎮(zhèn)靜問題 為減少疼痛、降低呼吸氧耗量和避免 ECMOI管的脫出，常規(guī)給予適度鎮(zhèn)靜，維持Ramsay 評分為34分。應(yīng)逐漸減少鎮(zhèn)靜劑的用量，恢復(fù)自主呼吸，增加患者活動。 （三）容量管理 對于ECMC患者，因本身心肺功能嚴重受損，以及早期ECMC所繼發(fā)的炎癥反應(yīng)，常常

18、 會發(fā)生毛細血管滲漏， 如輸人過多液體將會加重全身水腫和心肺衰竭，因此其液體管理的目 標是使細胞外液容量恢復(fù)并保持在正常水平（干體重）。如果血流動力學穩(wěn)定， 可持續(xù)使用利 尿劑直至達到干體重。如對利尿劑反應(yīng)不佳，或者患者出現(xiàn)腎功能不全，可加用持續(xù)腎臟替 代治療（CRRT）。CRRT可采用單獨的血管通路，也可通過在ECM係后管路的兩條分支管路進 行，通常在膜肺后引血、膜肺前回血。 （四）營養(yǎng)支持 與其他危重癥患者的營養(yǎng)支持相比，ECMO （3）使血小板計數(shù)維持在 80 000以上； 纖維 蛋白原維持在24 g / L水平；（5）若使用大劑量肝素仍然發(fā)生血栓形成，需考慮血漿抗凝 血酶川（AT川）水

19、平較低的可能，可輸注新鮮冰凍血漿直至血栓形成得到控制；（6）動態(tài)監(jiān)測 D一二聚體水平，升高提示抗凝不充分、血栓形成所致纖溶亢進的可能，應(yīng)仔細檢查膜肺等 部位是否有新的血栓形成，同時加強抗凝，出血明顯時可考慮使用抗纖溶治療；（7）在極少 數(shù)情況下可能發(fā)生肝素誘導血小板減少癥合并血栓形成的并發(fā)癥（HITT），該并發(fā)癥以動脈內(nèi) 多發(fā)白色血栓形成和血小板計數(shù)10 000 / ml為特點，此時可選擇阿加曲班抗凝。 4.出血的預(yù)防與處理：出血是ECMOt常見的并發(fā)癥，在 ECMO程中預(yù)防出血尤為重 要，需特別注意：（1）應(yīng)按上述抗凝基本目標對體內(nèi)出凝血功能進行調(diào)整，保證凝血、抗凝 及纖溶之間的平衡；（2）

20、應(yīng)盡量減少靜脈穿刺、手指針刺、氣管內(nèi)吸痰、經(jīng)鼻腔或尿道留置 導管、胸腹腔穿刺等操作，以避免由此導致的難以控制的出血；（3）在ECMOt立之前常規(guī)放 置動脈導管以備采血和監(jiān)測血壓，盡量減少穿刺采血；（4）血管穿刺之后應(yīng)對穿刺點進行加 壓止血，確認無出血后方可減壓；（5）吸痰和留置體內(nèi)導管時需動作輕柔；（6）每日監(jiān)測血常 規(guī)2次；（7）嚴密監(jiān)測出血相關(guān)臨床表現(xiàn)。 常見的出血原因包括凝血功能異常（凝血因子消耗、血小板數(shù)量與功能降低、纖維蛋白 原含量與功能降低等）、抗凝劑過量、纖溶亢進、DIC形成、手術(shù)或穿刺部位出血等。出血 處理的基本原則與程序：（1）通過實驗室檢查及臨床表現(xiàn)，積極尋找出血原因并加以

21、處理； （2）將凝血狀態(tài)盡量恢復(fù)至正常范圍，可輸注新鮮冰凍血漿或特異的凝血因子、血小板、纖 維蛋白原；（3）如果確定發(fā)生纖維蛋白溶解，或疑似存在纖溶反應(yīng)（尤其是近期大手術(shù)后）， 應(yīng)給予抗纖溶治療；如果為繼發(fā)于ECM（系統(tǒng)血栓導致的嚴重纖溶，應(yīng)立即更換ECMO系統(tǒng)； （4）如果仍無法止血，可在加大ECM（流量的同時部分或完全停用肝素，但這會導致主要循環(huán) 管路中血栓形成，所以當停用肝素時，應(yīng)該準備好完成預(yù)沖的ECMO系統(tǒng)，時刻備用；（5） 局部止血（加壓、縫合結(jié)扎、止血膠等 ）；（6）外科性出血需要外科積極處理。 插管位置出血：插管處是最常見的出血位置，尤其是通過直接切開進行插管的部位更 易出血。

22、插管位置出血通常是緩慢滲血，常由皮膚或皮下組織小血管破裂所致，有時是最早 提示抗凝過度的臨床表現(xiàn)。插管松動或正在脫出也是出血的重要原因并提示脫管的可能，應(yīng) 立即處理。局部加壓和調(diào)整抗凝劑的用量常?？梢钥刂瞥鲅Ｈ绻ㄟ^直接切開方式插管后 持續(xù)出血經(jīng)上述處理不能停止，應(yīng)再次對切口進行探查。 黏膜出血：在護理患者的過程中對鼻腔、口腔、氣管、直腸或膀胱黏膜的微小損傷均 可造成難以預(yù)測的出血，這些部位的出血很難以直接壓迫的方式控制，但充分的鼻腔填塞， 或用Foley導管在膀胱中撐起大的球囊可能可以止住較大的出血。 子宮出血：育齡女性經(jīng)歷月經(jīng)期或近期產(chǎn)后患者，子宮大出血的風險在上述抗凝目標 下是較低的，

23、極少數(shù)情況下需行子宮切除術(shù)。 顱內(nèi)出血或腦實質(zhì)出血：是 ECM（最嚴重的出血并發(fā)癥，這種出血通常是致命的。應(yīng)密 切監(jiān)測腦功能變化，一旦懷疑有出血，應(yīng)立即停止抗凝。 消化道出血：通過內(nèi)鏡或血管造影確定出血部位十分重要，如果內(nèi)鏡或動脈導管可到 達出血部位，應(yīng)嘗試局部干預(yù)。在凝血障礙已被盡可能的糾正后，出血仍持續(xù)而無法控制， 則為手術(shù)指征。對于其他實質(zhì)器官（如肝、。腎、腹膜后組織）自發(fā)出血或胸腔及腹腔內(nèi)出血， 上述原則同樣適用。 八、ECMO勺撤離 1.試驗性脫機：隨著患者臟器功能改善，ECM（支持力度隨之逐漸降低。當 ECMOt持 力度低于患者心肺功能總體的30% （22. 5 L / min）時，提示患者本身的心肺功能可能足 以耐受斷開ECMO此時可考慮試驗性脫機。如果 ECM（支持仍需維持在 30%一 50%的水平， 則無試驗性脫機指征。 采用VV方式的患者試驗性脫機方法較為簡單，患者自身的心臟功能尚可，僅需要測試 其氣體交換能力。將機械通氣參數(shù) （呼吸頻率、平臺壓、PEER吸入氧濃度等）設(shè)置在患者斷 開ECMO后可以接受的水平，維持 ECMO勺血流量和抗凝不變，暫停氧供氣流，監(jiān)測患者的 SaO和PaCO,如果在上述機械通氣參數(shù)的支持下患