相信很多儿科医生都需要轮转 PICU(儿童重症监护病房),在 PICU 中,对于重症呼吸衰竭的患儿,在常规呼吸支持无效的情况下,我们可给予特殊的生命支持,即体外膜氧合(ECMO)。下面,我们学习下关于 ECMO 的一些知识。
定义
体外膜氧合(ECMO):又称为体外生命支持,是将静脉血从体内引流到体外,经膜式氧合器(膜肺)氧合后再用驱动泵将血液灌入体内,起到人工肺的作用,进行长时间心肺支持。(如图 1)
图 1 Patient:患者;Venous Drainage:静脉引流;Pump:驱动泵;Oxygenator:氧合器;Oxygenated Blood Return:含氧血回流;ECMO Circuit:体外膜氧合回路
ECMO 的组成
1. 驱动泵;2. 氧合器;3. 动静脉导管和管路;4. 变温水箱;5. 空氧混合调节器;6. 监测系统:包括血流速度、温度、压力、血氧饱和度、血红蛋白和活化凝血时间监测等。
ECMO 的类型
根据血液引流和膜肺氧合血回输体内的血管类型,有 2 种基本类型:血液从静脉引出动脉注入为静脉-动脉 ECMO(VA-ECMO);血液从静脉引出又注入静脉为静脉-静脉 ECMO(VV-ECMO)。
1. VA-ECMO
血液经颈内静脉导管从右心房引出并经颈动脉插管注入主动脉弓内,绕过了心室和肺部,心脏和肺脏功能均得到支持。(如图 2)
图 2 Venous cannula:静脉插管;Heparin infusion pump:肝素输液泵;Pump:驱动泵;Fluids:液体;Servo regulator:伺服调节器;Membrane lung:膜肺;Oxygen supply:氧气供应;Heat exchanger Bridge:热交换器桥;Arterial cannula:动脉插管
2. VV-ECMO
血液经由股静脉置入到达下腔静脉的导管引出,然后经颈内静脉注入右心房。该类型仅支持肺脏功能,用于严重呼吸衰竭患儿。(如图 3)
图 3 femoral drain and jugular return:股静脉引流和颈内静脉回流
ECMO 的运行机制
ECMO 治疗期间,驱动泵使血液在机体内流动,膜肺可有效摄取 O2和排除 CO2,全身氧供和血流动力学处于相对稳定状态,使心脏和肺得到充分休息,为肺功能和心功能的恢复赢得时间。
适应证
1. 急性严重呼吸功能衰竭:如胎粪吸入综合征、先天性膈疝、呼吸窘迫综合征、哮喘持续状态等。
2. 急性严重心功能衰竭:常见于重症暴发性心肌炎、心脏外科手术后、急性心肌梗死等。
3. 各种原因引起的心跳呼吸骤停。
4. 其他一些重症感染:如感染性休克、重症肠道病毒 71 型感染。
禁忌证
1. 不可控制的出血或禁用抗凝剂的活动性出血。
2. 慢性病终末期。
3. 中枢神经系统严重损伤。
ECMO 的效果评估
1. 体内氧合血增多,PaO2升高,PaCO2 降低,即使降低呼吸机参数也能维持较好的氧供,表面呼吸支持有效。
2. 动脉血压能够维持,减少正性肌力药物用量,而平均动脉压无明显降低,患儿四肢逐渐温暖,末梢循环改善,皮肤发花消失,尿量增加,血乳酸下降,表面循环支持有效。
3. 超声心动图可以实时观察左右心室收缩和舒张情况,监测心脏射血分数(EF)、心室收缩指数(FS)等代表心功能的指标,房室壁厚度,室间隔运动,心内血栓形成,畸形矫治情况。动态观察更加有意义,可以反映心功能恢复趋势,判断 ECMO 预后。
ECMO 的更换
临床出现以下情况时:必须更换 ECMO。
1. 机械性溶血:可直接测量血中的游离血红蛋白或临床发现血红蛋白尿;
2. 氧合器出现严重的血浆渗漏,甚至已影响其气体交换功能;
3. 氧合器气体交换功能变差;
4. ECMO 系统内,可见到血栓形成。
ECMO 的撤离
1. 一旦患儿心肺功能好转,血流动力学平稳,肺顺应性增加,胸片示肺部病变好转。当呼吸机参数达到 FiO2<50%,PIP<30 mmH2O,PEEP<8 mmH2O,血气指标满意,超声心动图证实心脏具有足够的射血功能,可逐渐降低 ECMO 流量并逐渐降低膜肺氧浓度,观察患儿生命体征。当流量降至正常血流量的 10%~25% 后,仍能维持血流动力学稳定,血气指标满意,可考虑停机。
2. 对 VV-ECMO 只需要逐渐降低膜肺气体流量和氧浓度,直至停止,如果患儿血气正常,说明患儿肺部通气氧合功能正常,可考虑停机。
ECMO 的终止
1. 不可逆严重脑损伤;
2. 其他重要器官严重衰竭;
3. 顽固性出血;
4. 肺部出现不可逆损伤。
一般在 ECMO 7~10 天后有上述情况应终止 ECMO。
并发症
1. 出血:最常见的并发症。常由于全身肝素化、凝血因子缺乏和血小板减少所致,有时也因为置管或手术部位止血不彻底。
2. 感染:ECMO 期间发生感染主要与手术创伤过大及置管时间过长有关。
3. 溶血:常见并发症之一,可能与静脉引流不良,负压过大,造成红细胞的机械性破坏相关。
4. 栓塞:ECMO 所致凝血功能紊乱、激活凝血系统、活化血小板以及抗凝不充分等因素可引起血栓形成,导致不同部位的栓塞。
延伸阅读
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