体外肺膜氧合(ECMO)相关知识

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1、体外肺膜氧合(ECMO)关于ECMO概述ECMO是一种心肺生命支持，从血管将血液引出，通过机械泵在体外 循环，然后再输回循环系统中。当血液引出体外时，血红蛋白被氧合， 二氧化碳被清除。氧合情况由血流量决定，二氧化碳清除通过调节流 经氧合器逆流回路中的气体流量来控制。ECMO循环支持的目的 保障全身有效的血液灌注； 作为对病变心脏的有效辅助方法，为心脏的进一步诊治恢复赢得宝 贵时间； 充当心脏移植的“桥梁”，等待移植供体； 用于器官捐献者等待移植受体。ECMO的核心组成部件1.离心泵ECMO系统可以视为一个流体控制系统。那么离心泵就是这个流体控 制系统的动力源部分，也就是心脏的功能。其主要功能是

2、连续抽取病 人静脉血,利用离心力将血液泵入外循环管道。简单说一下离心泵的 原理：离心泵是依靠泵头作高速旋转运动，通过旋转的叶轮或者黏性剪切力 将动能传输给液体，使泵内侧壁形成高压区，而中央形成低压区，离 心泵中心部位是入口，周边部位是出口，这样在压力差的作用下，液 体从中心往周边单向运动。ECMO设备，目前大多采用离心泵作为流体动力源，离心泵对红细胞、 血小板等血液有形成分的破坏较轻。传统的挤压式蠕动泵，因为挤压 管路的原理，容易损伤红细胞。在离心泵的控制方面，ECMO系统中，需要配合流量传感器，控制离 心泵的转速，从而做到闭环控制流量的目的。这个流量传感器一般采 用超声波流量传感器。2. 氧

3、合器氧合器，就是肺的功能。进行氧气和二氧化碳交换。目前ECMO系统 中，氧合器采用的是膜式氧合器。更具体说，采用的是中空纤维膜式 氧合器。目前的中空纤维模式氧合器，纤维管内是气体，纤维管外是血液流动。 气体和血液在膜的两侧通过扩散作用进行氧气与二氧化碳的交换。但 目前的膜材料相比人体肺，实际气体传输能力还是偏小，同时受容器 体积和膜面积的影响，目前氧合器在临床中，只能满足成人呼吸需求 的50%。另外，膜材料在在长时间工作后，氧合性能会下降，纤维润 湿过程中，会产生血浆渗漏的现象。再加上血浆易堵塞和血液成分易 沉积等问题，导致了氧合器临床使用时间较短。限制了 ECMO的临床 试验时间，使得ECM

4、O 一般只是作为急救过程中临时性呼吸系统维持 手段。ECMO的流转途径（1）静脉-静脉转流（V-V）：适合单纯呼吸辅助，无循环辅助功能 插管位置可采用左股静脉-右股静脉或右颈内静脉-右股静脉（2）静脉-动脉转流（V-A）：可同时呼吸辅助和循环辅助插管位置：静脉可采用股静脉，颈静脉或右房。动脉可采用股动脉，升主动脉，颈动脉ECMO的操作流程（1）物品准备1、设备：MAQUET离心泵、空氧混合器及气源、变温水箱、B超机、血气及ACT分析仪；2、耗材：PLS套包及其支架、动静脉插管、扩张器、刀片、缝线、90*60贴膜、无菌纱布、血气片及ACT片等；3、药品：肝素4支、0.9%NS1000ml、备用（

5、肾上腺素、多巴胺、去 甲肾上腺素、鱼精蛋白）；4、其他物品：皮管钳、PICC包、静脉切开包、一次性介入包，B超保护套等（根据各医院实际情况选择）；（2）预冲1、检查：外包装、有效期；2、打开包装，连接静脉引流管与离心泵头入口，并用扎带固定。3、连接变温水箱，设置适宜温度，并进行水循环，检查氧合器变温 系统是否有渗漏，如有渗漏更换套包；4、打开氧合器上端的黄色排气帽，在预冲过程中及ECMO运行期间均 保持排气孔开放，以确保能持续排气；5、连接二根预充管，在二根预充管中间用皮管钳阻断；6、将靠近离心泵头静脉端预充管针头插入预充液容器内，将另一根 预充管插入预充袋内（如预充液容器内可插入二根预充管，

6、则预充袋 及步骤6均可省略）；利用重力将与预充液容器连接的预充管至离心 泵头出口的气体排除，在离心泵头出口处用皮管钳夹住；7、离心泵头涂抹耦合剂后装入离心泵驱动装置内，驱动离心泵，按钳夹键确认，消除报警音，离心泵转速调至2000RPM左右，松离 心泵头钳夹，预充氧合器与管道；8、当预充袋内预充液达到200400ml时，将两根预冲管均连接到预 充袋；9、检查各接头是否有气泡残存，紧固各接头；10、松二根预充管中间管道钳，再次确认管路内预充情况；11、预充结束，PLS套包自循环备用；12、台上动静脉插管插好后，打开台上管包装，将台上管递给台上医生；13、理顺整个循环管路，并固定于适当位置；14、连

7、接空氧混合气管道（气源一空氧混合器一氧合器）。（3）离心泵开机流程1、连接电源线，打开电源开关（前后各一，尤其注意背面开关）；2、按钳夹键。（若此时泵头未装入泵槽，再按消音键，以消报警 音）；3、在流量探头凹槽内放入耦合剂，耦合剂体积约为凹槽体积的1/3；4、置入预充好的离心泵头；5、转速窗出现V二二，将转速旋钮归零；长按归零键听见4声滴声（三短一长）；6、转速窗显示4个“0”，进入工作状态；7、使用：选择操作模式，设置合适的转速（或流速）。ECMO使用中严重并发症及处理措施心房血栓形成，特别是球形血栓使用ECMO的患者往往存在高血栓和栓塞风险，存在慢血流、低血压、 休克、炎症、低氧血症等诸多

8、致血栓因素，因此需要应用有效的抗凝 药物，监测血ACT，连续进行心脏超声心动图监测有无血栓形成。药物治疗无效的心律失常常见的如各种室性心动过速，严重时可出现心室颤动；此时，应及时 查找原因，对症处理。低血压伴脉压差减小ECMO只能维持有效平均动脉压，特别是VA模式，这是ECMO最大的 局限性。低血压伴脉压差减小的发生会引起重要脏器灌注供血不足， 常引发顽固性室性心动过速、心房血栓等。此时联合使用主动脉内球 囊反搏（IABP）有效，能迅速提升收缩压，加大脉压差，降低猝死的 发生风险。休克和急性肾功能衰竭应用ECMO期间发生急性溶血、出血时，会导致休克和急性肾功能衰 竭，应及时调整流量、流速或停机

9、。下肢静脉血栓和肺栓塞引起下肢静脉血栓形成的原因很多，如长期卧床、休克、下肢动脉或 静脉插管导致下肢静脉血回流不畅等。抗凝治疗可以有效预防血栓形 成，下肢活动康复也很重要;另外，要尽量避免患肢浅静脉穿刺输液。对于已经发生下肢静脉血栓患者，应该评估下腔静脉滤器治疗的可行 性。ECMO循环支持的管理措施插管方式循环支持患者均采用静脉一动脉（VA）ECMO方式。静脉插管的途径 有:右房;股静脉；颈静脉；其他。动脉插管的途径有:主动 脉；股动脉；腋动脉；颈动脉；其他。成人尽量多采用外周血管插管，股动静脉插管最为常见。新生儿颈内 静脉插管型号一般为12-14F，颈总动脉一般为8-10F。已开胸手术后 的

10、婴幼儿一般采用经原手术切口右心房和升主动脉插管（此方法也使 用于成人患者），以保证充分转流。若静脉引流不充分，可考虑通过 用其他静脉缓解，如股静脉、脐静脉等。对于严重左心功能不全者，可增加左心引流管，或房间隔造孔术，减 轻左心前负荷。合并有呼吸功能障碍的患者，可将部分氧合血通过上 半身血管（如颈动脉，腋动脉，颈静脉）注入，以缓解上半身器官缺血。管道预充ECMO系统预充通常使用晶体预充液。为保证合理的血红蛋白浓度， 小儿ECMO系统预充可加入适当的库存红细胞、蛋白或血浆，时间允 许的情况下可以对预充液进行适当调整，减小其对机体内环境的影响。ECMO起动动、静脉插管与动、静脉管道连接完成后，台上、

11、台下分别检查核对 管道，确保无误后，先打开静脉管道钳，启动 ECMO泵至转数在 1500r/min以上，再打开动脉管道钳(以防止血液逆流)，ECMO开始运 转。心脏术后不能脱离体外循环直接过渡为ECMO的患者需要维持机 体有效血容量的稳定。中心静脉插管患者要注意右心房的密封状态， 以免ECMO静脉引流管负压进气。ECMO的运行药物调整逐渐降低正性肌力药物用量至维持量水平，如多巴胺、多巴 酚丁胺、肾上腺素、米力农等，保持心脏一定的兴奋性并让心脏得到 充分的休息。减少容量负荷应结合患者心功能状态、循环状态和组织灌注情况等因素综合考虑， 进行容量管理。严格限制液体入量，并积极处理容量超负荷已成为 E

12、CMO管理主要内容。VA-ECMO维持容量相对较欠，满足ECMO引流，尽量降低心脏前后负 荷，减轻静脉系统内压，改善脏器灌注；VV-ECMO,在循环稳定的前提下，维持液体负平衡，有利于减轻肺脏 渗出，改善预后。必要时联用持续性肾替代治疗。维持中心静脉压低于8mmHg，左房压低于10mmHg较为理想。中心静 脉压(CVP)过高可用利尿剂增加尿量，也可用肾替代治疗加速液体的 排出。对于严重左心功能不全患者，经左房放置引流管，可有效降低左室前 负荷，使左室得到充分休息。呼吸管理包括保证呼吸通畅，避免肺泡痿陷，减少肺泡渗出，避免氧中毒。持 续机械通气应该采用同步间歇指令通气模式，采用保护性肺通气方法，

13、 运行过程中采取保护性肺通气策略平台压30cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)；呼气末正压515cmH2O；吸入氧浓度50%；呼 吸频率小于10次/min和总潮气量100ml。ECMO通气：血流比 二1:1.52.0，维持二氧化碳分压3545mmHg，氧分压200mmHg左右。定时监测动脉血气，保持动脉二氧化碳分压在40mmHg (1mmHg=0.133kPa)左右；持续监测中心静脉血氧饱和度，以维持在70%75%为宜。VA-ECMO动脉氧饱和度维持在95%以上，VV-ECMO稳定 状态下动脉血氧饱和度一般保持在85%90%之间。氧代谢平衡掌握好氧供和氧耗的平衡。静脉饱和度尽量60%。

14、在ECMO开始的 8h内每小时进行一次动脉血气监测，一旦病情稳定，可以延长至2h 一次。通常为保证ECMO期间充足的氧供，需要维持红细胞比容35% 左右，胶渗压1520mmHg。抗凝管理ECMO辅助时必需使用抗凝措施以预防血栓形成，肝素是ECMO运行期 间最常用的抗凝剂。通常在ECMO插管前先首次给予肝素100U/kg， 使得激活凝血时间(ACT)维持在140220s范围内。运行过程中持续 泵注肝素，维持适当的ACT水平，并结合活化部分凝血酶原时间、抗 -凝血因子Xa、血栓弹力图测定结果以及患者病情等综合判断所需的 抗凝强度，在血栓栓塞风险与出血并发症之间进行适宜平衡。在ECMO 辅助过程中还

15、需要维持机体适当的凝血功能，防止发生出血，保持血 小板数目N50X 109/L，如有必要及时补充凝血物质。血液破坏一般情况下ECMO期间溶血较轻。如果溶血严重，出现血红蛋白尿， 应适当碱化尿液，促进游离血红蛋白的排除，保护肾功能。严重者应 更换ECMO系统。血压管理ECMO期间血压可偏低，特别是在ECMO初期。成人ECMO平均动脉压 不宜太高，维持在5060mmHg即可，小儿可以低至40mmHg左右。静 脉饱和度应为60%、脉搏氧饱和度(SpO2)95%。乳酸V2mmol/L或 逐渐下降提示组织灌注良好。温度管理ECMO时注意保持体温在3536C。温度太高，机体氧耗增加。温度 太低，易发生凝血

16、机制和血流动力学的紊乱ECPR可采用适当低温， 维持中心温度3235C，有利于保护大脑，减少神经系统并发症的 发生。水电解质ECMO期间保护肾脏功能，使用药物促进肾脏排水。也可用肾替代治 疗排除过多水分。同时也应重视水的过度丢失，可依据中心静脉压、 皮肤弹性等适当地补水。保持正常的水电解质平衡，为机体恢复提供 相对正常的内环境。管道管理监测静脉管路判定静脉引流，负压不宜过高(V30mmHg),否则容易产 生溶血。监测氧合器出入口压力，判定氧合器有无阻塞，持续监测动 脉管路压力，避免打折、灌注不畅。出血处理出血应积极止血。渗血可通过检查各项凝血指标ACT、APTT、血栓 弹力图(TEG)、凝血因

17、子等发现问题，根据结果补充相应的凝血物 质。适当应用止血药物可明显减轻渗血。ECMO中血小板需要维持在 (5070)X109/L以上，低于此水平应补充新鲜的血小板。肢体并发症对于股动脉插管患者，插管部位远端肢体缺血是常见的并发症。为了 避免发生，可采用以下方法:比较观察双侧肢体情况，如温度、颜 色、周径等。用适当的灌注管供血给远端下肢，建立远端灌注。 从肢体远端的灌注管泵入肝素，减少血栓发生。护理ECMO可使口腔、鼻腔出血，对上述部位进行清洗，应注意操作轻柔，避免皮肤、黏膜的损伤。患儿长期仰卧，应经常适度翻身，避免褥疮 的发生。预防感染ECMO患者建议在层流病房监护，并常规给广谱抗生素预防感染

18、，管 路置入易导致血行感染，严格执行无菌操作。能量补充ECMO中应重视能量的补充，可通过CO2产生量计算出能量的消耗， 成人平均每天补充的热量为57kcal/kg。膜肺更换如膜肺出现血浆渗漏、气体交换不良时，应更换膜肺。血流动力学管理运行过程中，目标血压设定应结合患者组织、器官灌注和氧代谢情况， 满足患者重要脏器血供需求。根据患者基础血压情况以及全身状况， 建议将平均动脉压维持在5090mmHg，对于既往有高血压病史者，可 适当维持较高血压。监测中心静脉压，保持其处于较低水平。针对特 殊情况，可以联合主动脉球囊反搏及左心房减压等技术。ECMO的撤机的标准和流程1、撤机标准VA-ECMO的撤机标

19、准：（1）心脏功能恢复良好，ECMO流量减至原流量 的1/3或低于1.5L/min时，较少的血管活性药物能够维持满意的循 环；（2）心脏功能评估：超声心动图动态评估左心室收缩性功能：主 动脉速度-时间积分10，左心室射血分数（LVEF）30%，右心功能评 估良好，心室壁运动协调。VV-ECMO撤机标准：（1）肺部原发病、肺功能以及影像学等情况改善； （2）机械通气：吸入氧浓度50%，潮气量68ml/kg情况下，气道峰 压30cmH2O、气道平台压25cmH2O，呼气末正压W10cmH2O，维持氧合满意；(3)血气分析：二氧化碳清除能力、氧合指数及内环境稳定。2、撤机流程VA-ECMO撤机有快撤机和慢撤机两种方式。慢撤机即逐渐减小辅助流 量，观察患者情况，一般需624h ；快撤机直接将流量降至最低 (1.5L/min)，如患者在低剂量正性肌力药物作用下维持循环稳定，一般在12h内完成。VV-ECMO当流量仅为起始流量的20%30%时，先 停止向膜肺供气，继续转流，监测静脉氧饱和度，循环稳定后即可撤 机。由于在ECMO撤机过程中流量较低，血流缓慢，为避免血栓形成，应 当调整肝素的用量，观察临床出血情况和ACT。