体外膜肺氧合的临床应用进展

 体外膜肺氧合的临床应用进展

童周阳

（桂林市第二人民医院，广西 桂林市 邮编541001）

【摘要】随着科学技术的发展，体外膜肺氧合的适应症越来越广，临床应用越来多。其广泛应用获得显著效果的同时，必定存在着诸多的不足，现对体外膜肺氧合的临床应用现状和相关进展以及主要并发症做一综述。

【关键词】ECMO；临床应用；并发症

ECMO又译作叶克膜，是体外膜肺氧合的英文extracorporeal membrane oxygenation的缩写，它实际上是心肺转流技术的扩展和延长应用。1971年，Hill医生首次用ECMO救治1例24岁的男性患者，因多发性创伤导致呼吸衰竭进行性加重，经过75小时的ECMO支持，患者被成功抢救。1975年，Bartlett医生首次成功地用ECMO救治1例患持续性胎儿循环的新生儿。时至今日，ECMO依旧是最有效的高级心肺支持技术，随着科学技术的发展，体外膜肺氧合的适应症越来越广，临床应用越来多。其广泛应用获得显著效果的同时，必定存在着诸多的不足。因此有必要就如今ECMO的现状及发展以总结探讨。

1ECMO概述

ECMO的工作原理是将体内的血液通过特殊管路引出体外，经过氧合器的氧合及去除二氧化碳后通过利用离心泵重新注入患者动脉或静脉系统，维持人体组织器官氧合血供。它起到了部分心肺替代作用，为医护人员治疗严重的心肺疾病和器官移植提供了更多的时间。

1.1ECMO模式

ECMO经管道回路的不同主要分为两种模式：V-V模式和V-A模式。

1.1.1 V-V模式

此模式适合单纯呼吸功能受损，心脏功能良好无停跳风险的病例。系通过静脉管路插管将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后由离心泵泵入另一支静脉。一般经股静脉引出，由颈内静脉泵入，也可根据患者病情选择双侧股静脉。因为只有一部分血液被提前氧合，所以V-V模式只可部分代替肺功能。

1.1.2 V-A模式

此模式适合心功能和肺功能严重衰竭并有心脏停跳可能的病例，是同时支持心肺功能的连接方式。系经管路将静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后由离心泵泵入动脉。成人一般选择由股动静脉插管；新生儿及儿童由于股动静脉血管径小选择颈动静脉；也可开胸手行动静脉置管。

1.1.3 A-V模式

此模式经动脉插管，略过离心泵的动力，利用自身动脉压力推动血液流动再经氧合器氧合后引回静脉插管。主要用于心功能良好，但呼吸功能衰竭的患者，例如ARDS等。[1] 优点是减少了离心泵相关并发症的出现，但缺点也很明显，即循环路径的延长增加了心脏的负荷，因此在临床应用中有待检验。

1.1.4混合型模式

分为V-V-A模式和V-A-V模式。此两种模式是在最基本的V-V模式或V-A模式下将部分氧合血液通过分别增加的动脉管路和静脉管路进入循环以达到同时支持呼吸和循环功能的效果[2]。由于因为其最终目的与单纯的V-A模式雷同，笔者认为增加管路导致并发症发生率提升的风险与提高的治疗效果的收益之间的利弊权衡，还有待临床实验给出结论。

1.2禁忌症

生物医学科技不断地发展提升致使许多ECMO的禁忌变得可行[3]。但不可逆性脑损伤、恶性疾病终末期、无法控制的创伤性出血、伴心包积液的主动脉夹层和不可逆性多脏器衰竭仍然应纳入绝对禁忌症[4]。

2 ECMO临床应用

随着ECMO的广泛应用，其建立的速度也逐渐加快，辅助支持疗效越来越显著，因此ECMO适应证比较公认的已经扩展为: 无论因何种因素导致发生严重威胁患者生命的呼吸功能和/或循环功能不全时，为紧急支持患者生命均可实施ECMO辅助[2]。

2.1各种原因引起心跳呼吸骤停

凭借着ECMO更高效的心肺支持能力，能有效提供灌注和供氧组织器官，特别是对大脑的保护。因此在有条件的情况下，尽早的对心跳骤停患者实行ECMO辅助下心肺复苏（extracorporeal cardiopul-monary resuscitation，ECPR)能提高患者的存活率与神经功能恢复的预后[5]。

2.2急性严重心功能衰竭

依靠ECMO离心泵提供的动力，为心肌代偿，有效减轻了心肌泵血的负担，让心脏有了充分休息的时间，减缓了心功能的恶化。常见的疾病包括急性心肌梗死、暴发性心肌炎和心脏术后循环衰竭。

2.3急性严重呼吸功能衰竭

研制ECMO的初衷是为了用于急性呼吸功能衰竭的替代治疗。呼吸功能衰竭也是ECMO支持治疗最早且成功率很高的病种，一般认为，严重肺部感染、脓毒血症[6]、火灾气体吸入、刺激性气体吸入、肺挫伤等直接或间接造成肺损伤，继而引起的呼吸衰竭和ARDS是ECMO的适应症[1]。由于呼吸治疗技术的不断进步，ELSO组织（Extracorporeal life supportorganization）统计的ECMO呼吸支持例数逐渐减少。但由于机械通气给呼吸系统造成的损伤是导致预后的不良的重要因素[7]。因此笔者认为单纯的ECMO呼吸支持结合常规呼吸治疗能较好的改善预后。

2.4各种严重威胁呼吸循环功能的疾患

可以应用于中毒、创伤、淹溺、休克、重度酸碱平衡紊乱等严重疾病。

2.5器官移植

脑死亡后机体的最终血流动力学特征是有效循环血容量明显降低和器官组织低灌注。心脏死亡的器官经历较长的功能性热缺血时间，组织细胞缺氧更显著。二者直接导致器官功能受损，其中组织细胞缺氧是最重要的损伤作用机制。因此利用ECMO的心肺支持极大地减少了移植术前供体器官功能的受损[8]。

2.6其他治疗

传统ECMO治疗中，为减少心肺做功、降低机体氧耗、避免管道移位、插管部位出血等并发症，患者长期处于机械通气和深度镇静状态。随着对ECMO相关知识和技术的掌握，越来越多的学者认为ECMO患者在清醒状态下早期活动起到了改善其生理状态，促进康复，改善预后的作用[9]。

3 并发症

使用ECMO治疗过程中，常常会发生各种并发症，根据ELSO组织的建议，一般将ECMO并发症分为机体并发症和机械并发症两大类[10]。

3.1主要机体并发症

3.1.1出血

出血是ECMO最为常见的并发症，颅内、消化道和插管部位是易发生出血的部位。ECMO治疗过程中，由于患者血液需要与大量非生物性的表面接触, 因此需要采用全身肝素化的方式避免血液凝固。全身肝素化、长时间转流可致使凝血功能紊乱, 因此处理好出血是ECMO成功的最基本条件[11]。Dominguez等[12]研究表明重组Ⅶa因子对于ECMO期间难以控制的出血有较好的效果，在传统的止血方法难以奏效时，重组Ⅶa因子可作为重要的治疗手段来发挥作用。

3.1.2感染

使用ECMO的患者往往免疫力低下处于发生医院内感染的高危状态，其侵入性操作都可以诱发感染，感染发生率7.5%-46%[13]。 ECMO支持期间是由ECMO的水温箱调节血液温度，是期间影响体温的重要因素，因此感染后不易被察觉。确诊感染仍然是靠血培养，血常规、CRP和PCT等对感染诊断有帮助的指标。

3.1.3神经系统并发症

超过50%使用ECMO患者出现严重的神经系统并发症，主要表现为脑梗死和脑出血。有的学者认为这些并发症是由住院期间患者凝血系统受ECMO及其他院内治疗影响引起还是患者自身身体原因引起，相关并不明确[14]。但有显示新生儿及幼儿ECMO病例中神经系统并发症高于成人ECMO病例，因此结论有待考证。

3.1.4肾功能不全

肾功能不全可能与ECMO期间溶血、组织器官灌注不足、儿茶酚胺分泌增加、栓塞形成、全身炎性反应等因素有关[15]。有研究者[16]对在ECMO期间患有肾功能不全的患者联合使用连续肾脏替代疗法（continuous renal replacement therapy，CRRT）, 肾功能不全均能得到明显改善。

3.2主要机械并发症

3.2.1血栓

ECMO使用过程中, 因管路材质、心室疾病引起的排血量降低、抗凝强度等相关因素致血细胞破坏, 凝血因子释放,使血栓生成并流向四肢和脑部等血流缓慢的血管造形成栓塞[17]。

3.2.2氧合器故障

ECMO氧合器有中空纤维型与硅胶膜型两种 [18]。主要是血液接触氧合器交换膜发生的细胞附着与破裂造成的氧合器功能下降。因此临床使用中，需注意观察并及时更换氧合器。

3.2.3溶血

溶血也是最常见的并发症之一，原因多见于血栓形成、引流负压过高、生理盐水预冲管道等。Masalunga等[19]发现用生理盐水预冲管路及使用离心泵更容易发生溶血，考虑可能与生理盐水预冲降低了血清K＋浓度，增加了红细胞膜脆性有关。离心泵转速过高时会引起负压过高，是引起溶血的高危因素，因此在离心泵转速超过3000r/min时应高度警惕溶血的发生。

3.2.4肢体远端缺血

多由插管管路从近心端把大血管血液引出造成,发生率为10%-16.9%[20]，主要表现为肢体苍白、脉搏微弱等。

4总结

ECMO从发明之初以及现阶段诸多病例显示，此技术是一项生命支持技术而非真正意义上的治疗手段，我们应该合理地使用并且不过分迷信其强大的功能。它的成功关键在于一个扎实的团队在第一时间建立并能妥善的治疗护理减少并发症的发生。它是反映一个地区一个国家医疗水平的技术。随着ECMO的不断应用和经济条件的改善，人们对ECMO的认识不断提高，适应症不断扩展，将会有越来越多的人受益于此项技术。

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