体外膜肺氧合（ECMO ）

体外膜肺氧合（ECMO），也称为体外生命支持（ECLS），是一种为心脏和肺部无法提供足够量的气体交换或灌注以维持生命的人提供延长的心脏和呼吸支持的体外技术生活。 ECMO的技术主要源自体外循环，可在局部循环受阻的情况下提供短期支持。

这种干预措施主要用于儿童，但在患有心力衰竭和呼吸衰竭的成年人中，尤其是在中国，COVID-19冠状病毒引起的病毒性肺炎的治疗[1]越来越多。 ECMO的工作原理是从人体内去除血液，然后人为去除二氧化碳并为红细胞充氧。通常，它用于心肺后旁路手术或对患有严重心力衰竭和/或肺功能衰竭的人进行后期治疗，尽管目前正在某些地方将其用作心脏骤停的治疗方法，从而可以治疗根本原因支持循环和充氧时的停止。

内容
1 历史
2 医疗用途
2.1 在冠状病毒（COVID--19）病人中的使用
2.2 结果
3 禁忌症
4 类型
4.1 静脉-动脉
4.2 静脉-静脉
5 启动
5.1 插管
5.2 滴定
6 维护
6.1 特殊考虑
7 断奶和停药
7.1 ECMO静脉释放试验
7.2 ECMO的静脉释放试验
8 并发症
8.1 神经病学
8.2 血液
8.3 机械通风
8.4 辅助桥
8.5 儿童
9 研究
10 参考

历史
ECMO由John Gibbon，然后由C. Walton Lillehei于1950年代首先开发。 新生儿的首次使用是在1965年。[2] [3]

医疗用途


ECMO草图


ECMO电路
体外生命支持组织（ELSO）发布了描述ECMO适应症和实践的指南。启动ECMO的标准因机构而异，但通常包括可能会逆转且对常规治疗无反应的急性严重心脏或肺功能衰竭。可能促使ECMO启动的临床情况包括：[4]

低氧性呼吸衰竭，尽管优化了呼吸机设置，但动脉血氧分压与吸入氧分数（PaO2 / FiO2）的比率仍小于100 mmHg，包括吸入氧分数（FiO2），呼气末正压（PEEP），吸气与呼气（I：E）比
动脉pH <7.20的高碳酸血症性呼吸衰竭
难治性心源性休克
心脏骤停
心脏手术后无法退出体外循环
作为心脏移植或放置心室辅助设备的桥梁
架起肺移植的桥梁
败血性休克是一种更具争议性的方法，但对ECMO的使用却越来越多
体温过低，核心温度在28至24°C之间且心脏不稳定，或者核心温度在24°C以下。[5]
在患有心脏骤停或心源性休克的患者中，它似乎可以改善生存率和良好的预后。[6]

用于冠状病毒（COVID--19）病人
从2020年2月上旬开始，中国的医生越来越多地使用ECMO作为患者治疗与新型冠状病毒（COVID-19）相关的急性病毒性肺炎的辅助支持，这种病毒甚至在通气后血液中的氧合水平也称为“武汉冠状病毒”感染保持太低而无法支撑患者。 [1]最初的报告表明，在大约3％的已使用严重血液病患者中，它有助于恢复患者的血液氧饱和度并减少死亡。[7]

结果
早期研究表明，使用ECMO对于急性呼吸衰竭的患者尤其是在急性呼吸窘迫综合征患者中，使用ECMO具有生存益处。[8] [9]由ELSO维护的登记册中，近51,000名接受ECMO的人报告的结局为：新生儿呼吸衰竭的生存率为75％，小儿呼吸衰竭的生存率为56％，成人呼吸衰竭的生存率为55％。[10]其他观察性和非对照性临床试验报告的生存率从50％到70％。[11] [12]这些报告的存活率优于历史存活率。[13] [14] [15]即使ECMO可用于一系列死亡率不同的疾病，但尽早发现对于防止病情恶化和增加生存结果至关重要。[16]

在英国，静脉ECMO的部署集中在指定的ECMO中心，以潜在地改善护理并促进更好的结果。

禁忌症
大多数禁忌症是相对的，平衡了手术风险（包括使用可用于他人的宝贵资源的风险）与潜在收益之间的平衡。相对禁忌症是：

如果该人康复，则与正常生活不符的条件
影响生活质量的既存疾病（中枢神经系统状态，晚期恶性肿瘤，抗凝导致全身出血的风险）

年龄和大小
无用：那些病得太重，接受常规治疗时间过长或致命的诊断。

类型


静脉-动脉ECMO用于心脏或呼吸衰竭。[17]


静脉-静脉（ECV）ECMO用于呼吸衰竭。[17]
ECMO有几种形式；两种最常见的是动静脉（VA）ECMO和静脉-静脉（VV）ECMO。在这两种方式中，从静脉系统排出的血液都会在体外被氧化。在VA ECMO中，这种血液被返回到动脉系统，而在VV ECMO中，血液被返回到静脉系统。在VV ECMO中，没有提供心脏支持。

静脉动脉
在静脉动脉（VA）ECMO中，通常将静脉插管放置在右或左股总静脉中以进行提取，并且通常将动脉插管放置在右或左股动脉中进行输液。[18]股静脉插管的尖端应保持在下腔静脉与右心房交界处附近，而股动脉插管的尖端应保持在动脉内。[18]在成年人中，最好插入股动脉，因为插入比较容易。[18]如果已经建立了体外循环或已经进行了紧急再胸骨切开术（右心房中插管（或用于三尖瓣修复的SVC / IVC）并上升主动脉），则可以使用中央VA ECMO。

当自然心脏功能最小时，通常会保留VA ECMO，以减轻与因主动脉套管输送的逆行血流而泵吸相关的增加的心脏中风功。

静脉静脉
在静脉-静脉（VV）ECMO中，通常将插管放置在右股总静脉内进行引流，并将右颈内静脉进行输液。[19]或者，将双内腔导管插入右颈内静脉，从上腔和下腔静脉排出血液并将其返回右心房。

启动
ECMO仅应由在其启动，维护和停药方面受过训练和经验的临床医生执行。 ECMO管理通常由注册护士，呼吸治疗师或灌注员执行。一旦确定将启动ECMO，将使用静脉注射肝素对患者进行抗凝治疗，以防止血栓形成从充氧器中凝结。在开始之前，静脉内推注肝素并测量以确保ACT在300-350秒之间。一旦ACT在此范围内，就可以启动ECMO，并在维持剂量后开始肝素滴注[20]。

插管
套管可以通过Seldinger技术经皮放置，Seldinger技术是一种相对简单直接的获得血管通路的常用方法，也可以通过手术切除。为了最大程度地增加流量并最大程度地减小剪切应力，使用了可放置在血管中的最大插管。

心脏手术后并发症所需的ECMO可直接放置在心脏或大血管的适当腔室中。通过侧面开胸术进行中央插管可以使等待肺移植的患者保持镇静和非卧床。[21]

滴定法
在插管并连接到ECMO回路后，可使用血液动力学参数和身体检查来确定流经ECMO回路的适当血流量。通过ECMO回路维持终末器官灌注的目标与通过心脏的足够生理血流平衡，以防止淤滞和随后的血凝块形成。

保养


呼吸治疗师从新生儿那里采集血液样本，准备进行ECMO治疗。
一旦达到了最初的呼吸和血液动力学目标，便以该速率维持血流。连续静脉血氧饱和度有助于进行频繁的评估和调整，连续血氧饱和度直接测量ECMO回路静脉分支中血液的氧合血红蛋白饱和度。

特别注意事项
VV ECMO通常用于呼吸衰竭，而VA ECMO用于心脏衰竭。每种ECMO都有独特的考虑因素，它们会影响管理。

血流量
在VV ECMO期间通常需要接近最大流速以优化氧气输送。相反，在VA ECMO期间使用的流速必须足够高以提供足够的灌注压力和静脉氧合血红蛋白饱和度（以引流血测量），但必须足够低以提供足够的预负荷以维持左心室输出。

利尿
由于大多数人在启动ECMO时会出现体液超负荷的情况，因此一旦该人对ECMO稳定后就应保证积极的利尿。如果患者尿量不足，可以将超滤轻松添加到ECMO回路中。 ECMO“颤动”或ECMO波形的不稳定性表示复苏不足，将支持停止积极的超滤利尿作用。

左心室监测
VA ECMO期间应严格监测左心室输出，因为后负荷增加会损害左心室功能，进而导致心脏内血栓形成。[22] [23]

断奶和停药
对于那些患有呼吸衰竭的患者，影像学表现，肺顺应性和动脉血氧合血红蛋白饱和度的改善表明该人可能已经准备好摆脱ECMO的支持。对于那些患有心力衰竭的患者，主动脉搏动的增强与左心室输出的改善相关，并表明它们可能已准备好退出ECMO支持。如果所有标记均处于良好状态，则ECMO上的血流将缓慢减少，并且在此期间将观察患者参数，以确保患者可以忍受这些变化。当流量低于每分钟2升时，尝试将其永久移除，并在此期间继续监视患者，直到可以移除套管为止。[24]

静脉ECMO解放试验
通过消除所有通过充氧器的逆流吹扫气体来执行VV ECMO试验。体外血流保持恒定，但不会发生气体转移。然后观察它们几个小时，在此期间，如动脉和静脉血气结果所示，确定维持足够的充氧和从ECMO通风所需的呼吸机设置。

ECMO静脉动脉解放试验
VA ECMO试验要求临时固定引流管和输液管，同时允许ECMO回路通过动脉和静脉四肢之间的桥梁循环。这样可以防止ECMO回路内积滞的血液形成血栓。此外，应用肝素化盐水连续冲洗动脉和静脉管路，或用回路中的肝素化血液间歇冲洗。通常，由于血栓形成的风险较高，VA ECMO试验的持续时间比VV ECMO试验的持续时间短。

并发症
神经学的
在接受ECMO治疗的成年人中，常见的后果是神经系统损伤，其中可能包括脑内出血，蛛网膜下腔出血，大脑易感区域的缺血性梗塞，缺氧缺血性脑病，无法解释的昏迷和脑死亡。[25]接受ECMO的人中有30％至40％发生出血，并且可能危及生命。这是由于必须持续进行肝素输注和血小板功能障碍。严格的手术技术，保持血小板计数大于100,000 / mm3，并保持目标激活的凝血时间可减少出血的可能性。**

血液
肝素诱导的血小板减少症（HIT）在接受ECMO的人群中越来越普遍。当怀疑是HIT时，通常用非肝素抗凝剂代替肝素输注。[26]

每当将股动脉和静脉用于VA ECMO时，下降的主动脉就会出现逆行血流。如果不保持左心室输出，可能会出现血液淤积，可能导致血栓形成。**

机械通风
CESAR研究表明，相对于ARDS的常规通气，获得ECMO的患者在没有严重残疾的情况下可以提高6个月生存率。[27]

桥接辅助装置
在VA ECMO中，那些心脏功能不能充分恢复以从ECMO断奶的人可能会桥接到心室辅助装置（VAD）或进行移植。插管过程中可能发生多种并发症，包括血管穿孔伴出血，动脉夹层，远端缺血和不正确的位置（例如，将静脉插管放置在动脉内），但是这些事件很少发生。**

小儿
如果在小于32周的孕周接受ECMO，早产儿发生脑室内出血（IVH）的风险高到无法接受的程度。[28]

研究
2014年的一项研究表明，因子XIIa抑制性抗体可在体外循环中提供血栓保护作用，而不会增加出血风险。[29] 对新生动物的实验表明，ECMO处理可导致肠上皮细胞凋亡，肠粘膜屏障破坏和细菌移位。 这可能解释了新生儿全身炎症反应综合征的严重程度。[30] ECMO还看到它在尸体上的使用能够提高移植器官的生存率。[31]

参考
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