郭震(医院)
体外膜肺氧合
(ECMO,ExtraCorporealMembraneOxygenation)
是目前危重症和急救领域用于心肺功能衰竭,且传统治疗无效时的一种心肺辅助手段。它是在上个世纪50年代随着体外循环技术的诞生和发展而衍生出来,并伴随着体外循环和危重症医学理论、技术和设备的发展而发展。至今,在大型危重症和心肺疾病医疗中心,该技术已得到普遍应用。我国该项技术起步较晚,从90年代末才从心脏外科体外循环专业开始探索,但在短短的15年中,医院开展这项技术。在快速发展的背后,也暴露出技术发展不平衡和资源浪费的问题。本文主要以ECMO适应证为重点,以普及基础知识和原则为目的,希望能为开展ECMO技术的机构提供些许参考,不足之处望大家指正。
目前用于体外生命支持(ECLS,ExtraCorporealLifeSupport)的技术有很多种。除了心脏外科常见的左心(LVAD)、右心(RVAD)或双心室(BiVAD)辅助及人工心脏外,目前我们在危重症、急救和呼吸专业常见的有体外膜肺氧合(ECMO)、体外肺支持(ECLA)、体外二氧化碳排除(ECCO2R)和体外心肺复苏(ECPR)等技术。有时也会将ECLS和ECMO两个名词等同使用。
ECMO主要用于传统治疗无效的婴幼儿与成人循环和(或)呼吸衰竭,且有恢复可能的患者,进行临时(几天到几个月)的心和(或)肺的功能辅助,使心、肺得以休息和治疗,以便恢复或是过度到心、肺移植。
ECMO辅助模式主要有单纯辅助肺功能的VV-ECMO及同时辅助心肺的VA-ECMO两种模式,以及在此基础上衍生的VVA和VAV等杂交模式。
图1.传统的股动静脉插管VA-ECMO模式,主要用于心功能衰竭为主的循环辅助,兼具呼吸辅助功能。但心衰合并呼衰时需注意上半身氧供的问题(Harlequin综合征或阴阳人,因上半身血供来自自身肺的氧合不足血而发绀),此时需要转换为VAV模式或将插管位置改为腋(锁骨下)动脉途径。
图2.上腔静脉单根双腔插管的VV-ECMO模式,主要用于单纯呼吸衰竭患者。如辅助中在呼衰基础上同时并发循环衰竭,则需要转换为VVA模式,以同时提供部分循环辅助功能。
无论是呼吸还是循环辅助,ECMO的适应证都应该考虑以下问题:1.是否应该使用ECMO辅助?(心和肺功能是否可逆?患者是否还有生存机会?是否合并神经系统不可逆损伤?是否存在可能导致严重并发症的基础疾病?ECMO辅助是否对患者利大于弊?)。2.什么时候使用ECMO?(如何判断传统治疗无效?心肺功能衰竭到什么程度需要辅助?)这些问题很多都没有公认的金标准,虽然有一些通行的常规,但仍需要临床医生根据实际情况和经验来具体判断,这也是在适应证把握上的困在所在。
循环辅助适应证
需要循环辅助的适应证主要为各种原因导致的心源性休克,包括:心脏术后心肌顿抑,无法脱离体外循环;急性爆发性心肌炎;急性心梗来不及或无法耐受进一步治疗;恶性心律失常或心脏骤停;感染性休克经容量和血管活性药物治疗仍无法改善;围产期心肌病等。此类适应证进行ECMO辅助的目的主要是为急性疾病提供治疗窗或等待脏器的恢复。
在ECMO辅助时机的把握上,虽然目前有一些通行的标准,如:恶性心律失常或心脏骤停CPR20分钟(儿童5分钟)建议使用ECMO行ECPR。心源性休克在最大剂量血管活性药物和(或)IABP支持下,心脏指数1.8L/(m2?min),且伴有(1)左房压20mmHg;(2)MAP60mmHg;(3)尿量20ml/h;(4)代谢性酸中毒;(5)体循环阻力dynes?sec?cm3。但在实际的临床实践中,将血管活性药物等传统治疗使用到极限且不能维持有效灌注时往往会错过使用ECMO的最佳时机,增加其他脏器衰竭的风险,增加死亡率。因此,在预计患者需要长时间大负荷的传统治疗时,应尽早使用ECMO保证脏器灌注,循环稳定和内环境正常。此标准并不通用于不同病因、不同年龄的心源性休克。
呼吸辅助适应证
需要呼吸辅助的适应证主要为各种原因导致的呼吸衰竭,经传统治疗肺功能无法改善,且不能满足机体气体交换的需求,但肺部病变可逆。随着对呼吸机相关性肺损伤和肺保护通气策略认识的深入,我们可以将使用ECMO的指征理解为“预计机械通气大于7天,在肺保护通气策略和包括俯卧位通气及高频振荡通气等其他治疗手段干预下,仍无法满足机体气体交换的需求时,可使用ECMO”。或者我们也可以更简单的将ECMO视为肺保护通气的保障甚至替代。
需要ECMO进行呼吸辅助的原发病包括:各种原因引发的儿童或成人急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、哮喘持续状态、肺栓塞、严重的气道漏气综合征等。不同年龄段的患者原发病和适应证各不相同。新生儿以胎粪吸入综合征(MAS)、肺发育不良、新生儿持续性肺高压(PPHN)、先天性膈疝为主,这些疾病主要以肺血管阻力增加引起的肺动脉高压为特点。而儿童多以病毒或细菌性肺炎所致的ARDS为主。成人则以各类原因引发的ARDS为主,这些原因包括感染性或吸入性肺炎(如H7N9,烧伤等)、血管炎、肺出血等。
对呼吸衰竭患者使用ECMO可以在避免高氧和呼吸机相关肺损伤的基础上,尽快改善低氧,恢复内环境稳定,方便的进行容量控制,并可有限的改善循环功能。在预计短期内无法脱离机械通气的患者,应尽早使用ECMO,以避免造成肺的不可逆损伤。不同年龄段的患者使用ECMO的标准各有不同(详见表1.)。同样,国际上并无选择ECMO的金标准,此标准只是通行的准则,什么时候使用ECMO仍需要根据具体病情和实际情况个体化判断。除表1所列标准之外,还有一些ARDS的诊断标准也用于ECMO适应证的判断,如“柏林定义(BerlinDefinition)”和“欧美共识(AECC)”等。此类标准均通过PaO2/FiO2结合其他指标来判断ECMO的使用指征,具体可见图3。
图3.不同程度ARDS干预措施的选择(FergusonND,IntensiveCareMed,,38:-)
其他适应证
除上述常规适应证外,ECMO还可用于其它领域,如心脏死亡器官捐献(DCD,DonationafterCardiacDeath)的脏器保护、体外二氧化碳排除(ECCO2R)、体外复温、在复杂气管重建或肺移植中作为心肺转流的替代方法等。其中ECCO2R可以认为是一种简化的ECMO模式或是“肺透析”,与常规ECMO相比,具有低流量(约1L/min)、低阻力、低抗凝、低创伤、快速便捷、并发症远低于ECMO等优势。主要用于哮喘持续状态、慢性阻塞性肺气肿等以CO2蓄积为特点的阻塞性肺疾病,当保护性肺通气不足以缓解高CO2血症时使用。ECCO2R根据不同的设备有VV和VA模式,但他们在适应证上并没有区别。这些设备有别于常规ECMO设备,并不能与ECMO设备兼用,但目前最新的ECMO设备也兼具了此功能。随着ECMO设备的发展,ECMO的使用也将在急危重症领域进一步发展和普及。
禁忌证
ECMO基本没有绝对禁忌证,相对禁忌证主要考虑如何平衡患者的分险和获益。这些相对禁忌证包括:1.终末期肿瘤患者;2.严重的出血性疾病;3.严重的神经系统并发症;4严重免疫抑制状态;5.不可逆的多脏器功能衰竭;6.不能接受血制品患者;7.移植等待遥遥无期;8.高龄;9.明确诊断的主动脉夹层患者等。对于这些禁忌证的把握需要根据具体情况具体分析。
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