1、 ECMO临床应用及左心室辅助临床应用及左心室辅助李家琼李家琼徐州中心医院徐州中心医院1 ECMO ECMO(extracorporeal membrane oxygenation):以体外循环系统为基本设备，采用体外循环技术进以体外循环系统为基本设备，采用体外循环技术进行操作和管理的一种辅助治疗手段行操作和管理的一种辅助治疗手段 将静脉血引流体外，经人工肺排除将静脉血引流体外，经人工肺排除CO2并进行氧合，并进行氧合，最后通过驱动泵输回体内最后通过驱动泵输回体内 用于心肺功能不全的支持，为心肺功能恢复赢得时用于心肺功能不全的支持，为心肺功能恢复赢得时间间 2 1960-EXPERIMENTS
2、 INTO PROLONGED CPB 1972-HILL-FIRST ADULT ECMO-AORTIC RUPTURE 1975-BARTLETT-FIRST SUCCESSFUL NEONATAL 1979-FIRST ADULT RCT 1986-USA 18 CENTRES ECMO 1986-GATTINONI-50%SURVIVAL IN ADULT ECCO2R 1989-ELSO REGISTRY 1994-SECOND ADULT RCT 2001-120 CENTRES WORLD WIDE 2009-THIRD ADULT RCT:CESAR trial3全球开展全球开
3、展ECLSECLS的中心的中心4国内国内ECMOECMO开展近况开展近况5CPB vs ECMO 600 160-220 Autotransfusion Yes No Hypothermia Yes No Hemolysis Yes No Hemodilution Yes No Arterial filter Yes No 67CPB vs ECMO手术室手术室体外循环体外循环ICUECLS静脉回流罐静脉回流罐用用不用不用肝素（肝素（ACT）大剂量（大剂量（600秒）秒）滴定（滴定（120180秒）秒）自体输血自体输血用用不用不用低温低温用用不用不用溶血溶血会会不会不会贫血贫血会会不会不会动脉
4、滤器动脉滤器用用不用不用静脉引流来源静脉引流来源右房右房右房右房泵控制泵控制灌注师灌注师/回流罐回流罐灌注师灌注师/反馈控制反馈控制气体交换气体交换膜肺膜肺膜肺膜肺热交换器热交换器用用用用监测监测SvO2、压力、压力SvO2、压力、压力8模式：VV VA9VV 氧合后的体外灌注血液重新回到静脉系统中，并氧合后的体外灌注血液重新回到静脉系统中，并与全身各脏器的静脉回流血液混合，从而提高了与全身各脏器的静脉回流血液混合，从而提高了右心房氧含量，降低了右心房氧含量，降低了CO2含量含量 部分混合血液又回到体外循环系统中，称为部分混合血液又回到体外循环系统中，称为“再再循环循环”患者肺功能状态不同，右
5、心室血液流经肺循环后，患者肺功能状态不同，右心室血液流经肺循环后，动脉血中的氧与动脉血中的氧与CO2含量可能会相应发生改变含量可能会相应发生改变 但体循环血流量与患者左心室输出量有关，与体但体循环血流量与患者左心室输出量有关，与体外循环血流量无关，对血流动力学没有明显影响外循环血流量无关，对血流动力学没有明显影响10VA 心脏和肺的功能被人工器官所部分或完全心脏和肺的功能被人工器官所部分或完全替代替代 在部分在部分VA转流过程中，体外灌注的血流转流过程中，体外灌注的血流在主动脉内与经过肺循环氧合的左心室射在主动脉内与经过肺循环氧合的左心室射血混合血混合 动脉血内的氧和动脉血内的氧和CO2含量实
6、际反映了从上含量实际反映了从上述两个来源的血液混合后的结果述两个来源的血液混合后的结果 体循环血流是体外循环血流与通过自身心体循环血流是体外循环血流与通过自身心肺的血流之和肺的血流之和1112ECMOECMO适应症适应症急性的急性的,严重的严重的,对常规治疗无反应对常规治疗无反应,2-42-4周内能恢复或改善的心肺功能衰竭周内能恢复或改善的心肺功能衰竭 13ECMOECMO的技术选择的技术选择 1.VV ECMO1.VV ECMO：右心房内的静脉血直接氧合成动脉血右心房内的静脉血直接氧合成动脉血前提：心功能能满足全身灌注需要，无严重不可前提：心功能能满足全身灌注需要，无严重不可逆逆 肺动脉高压
7、肺动脉高压优点：创伤小，易于管理优点：创伤小，易于管理缺点：不能进行循环支持，缺点：不能进行循环支持，“再循环再循环”现象现象是是ECMOECMO呼吸支持最常用的方法呼吸支持最常用的方法 14ECMOECMO的技术选择的技术选择2.VA ECMO2.VA ECMO 如果患者同时伴有严重的心功能不全或严重肺动如果患者同时伴有严重的心功能不全或严重肺动脉高压脉高压,需要进行需要进行VA-ECMOVA-ECMO或或V-AV ECMOV-AV ECMO 优点：可同时进行循环支持优点：可同时进行循环支持 缺点：缺点：管理难度高管理难度高需要考虑上、下半身的氧供不同的可能需要考虑上、下半身的氧供不同的可能
8、肺血流减少（不利于肺恢复）肺血流减少（不利于肺恢复）血栓进入动脉系统血栓进入动脉系统左室后负荷增加进一步损伤左室功能左室后负荷增加进一步损伤左室功能3.AV ECMO：主要用于排主要用于排CO2,氧合功能不明显氧合功能不明显15ECLS技术的应用技术的应用 呼吸支持呼吸支持 氧合和氧合和 CO2 清除清除 VA 或或 VV，外周插管，外周插管 AV，CO2 清除清除 心脏支持心脏支持 V-A，颈动静脉，股动静脉，中心插管，颈动静脉，股动静脉，中心插管 替代体外循环替代体外循环(肺移植，脑外手术中心肺支持，无心肺移植，脑外手术中心肺支持，无心跳的供体支持，急性肺栓塞抢救，气道手术跳的供体支持，急
9、性肺栓塞抢救，气道手术)其他其他：中毒、人工胎盘等：中毒、人工胎盘等16呼吸支持呼吸支持17新的开始 19751975年，美国密西根大学医学院年，美国密西根大学医学院BartlettBartlett等成功对一名因胎粪等成功对一名因胎粪吸入综合症导致呼吸衰竭的女性弃婴施行吸入综合症导致呼吸衰竭的女性弃婴施行ECMOECMO抢救成功抢救成功 兴奋的医护人员将该无名婴儿命名为兴奋的医护人员将该无名婴儿命名为EsperanzaEsperanza（希望）该患（希望）该患者目前已经是一名健康快乐的母亲者目前已经是一名健康快乐的母亲18ECMO ECMO 与新生儿呼衰与新生儿呼衰 新生儿新生儿ECMOECM
10、O获得了迅速发展获得了迅速发展 19861986年，年，BartlettBartlett发表新生儿呼吸衰竭发表新生儿呼吸衰竭ECMOECMO支持的一项支持的一项100100例报告，总体生存率为例报告，总体生存率为72%72%英国英国ECMOECMO协作组：协作组：ECMOECMO减少新生儿呼衰死亡减少新生儿呼衰死亡风险，不增加严重残疾率风险，不增加严重残疾率 目前，一项临床一期及两项随机研究支持目前，一项临床一期及两项随机研究支持ECMOECMO为对机械通气和药物治疗无效的新生儿为对机械通气和药物治疗无效的新生儿呼衰的标准治疗呼衰的标准治疗19ECMO ECMO 与儿童呼衰与儿童呼衰 尚无随机
11、对照研究尚无随机对照研究 19801980年年 BartlettBartlett报道传统治疗生存率小于报道传统治疗生存率小于10%10%，ECMO ECMO 大于大于30%30%19961996年，年，GreenGreen等多中心研究报告，等多中心研究报告，ECMOECMO与传统治与传统治疗或高频通气等治疗相比可显著降低死亡率（疗或高频通气等治疗相比可显著降低死亡率（ECMOECMO组生存率组生存率74%Vs 74%Vs 对照组对照组53%53%）20072007年，年，ECLS 3500ECLS 3500例儿童呼衰，生存率大于例儿童呼衰，生存率大于64%64%，出院达出院达56%56%20适
12、应症适应症 肺部疾患所致呼衰肺部疾患所致呼衰 各种原因的重度各种原因的重度ARDS21准入标准准入标准22不同疾患新生儿治疗结果不同疾患新生儿治疗结果23不同疾患儿童治疗结果不同疾患儿童治疗结果2425ECMO ECMO 与成人呼衰与成人呼衰26 首例成功应用长时间生命支持是在首例成功应用长时间生命支持是在19711971年由年由J Donald HillJ Donald Hill及其团队完成及其团队完成 患者是患者是1 1位患成人呼吸窘迫综合征位患成人呼吸窘迫综合征（ARDSARDS）的青年男性）的青年男性27Hill JD,et al.Prolonged extracorporeal ox
13、ygenation for acute post-traumatic respiratory failure(shock-lung syndrome).Use of the Bramson membrane lung.N Engl J Med 1972;286:629-34.VA ECMO for 3 days28历史的脚步历史的脚步 19751975年，美国国立健康研究院（年，美国国立健康研究院（NIHNIH）主持了）主持了一项有关成人一项有关成人严重严重ARDS VA-ECMOARDS VA-ECMO支持的第一支持的第一项多中心随机对照研究，项多中心随机对照研究，ECMO ECMO 治疗成
14、人严重治疗成人严重ARDSARDS生存率生存率8.7%8.7%vsvs 9.5%9.5%，与传统治疗无差，与传统治疗无差别，别，NIHNIH停止临床应用停止临床应用 由于由于NIHNIH的结果，成人呼吸系统疾病进行的结果，成人呼吸系统疾病进行ECMOECMO治疗中止了将近治疗中止了将近1010年，但在新生儿呼吸系统年，但在新生儿呼吸系统疾病治疗领域，疾病治疗领域，ECMOECMO技术却首先取得了成果技术却首先取得了成果29重燃希望重燃希望 19861986年年 GattinoniGattinoni等报告对严重呼吸衰竭患者应用等报告对严重呼吸衰竭患者应用ECMOECMO生存率为生存率为49%49
15、%：激发了许多研究者的热情：激发了许多研究者的热情 19941994年年 MorrisMorris等进行有关成人严重等进行有关成人严重ARDS ECMOARDS ECMO支持支持的第二项多中心随机对照研究：生存率的第二项多中心随机对照研究：生存率32%vs 42%32%vs 42%，比之前提高比之前提高20%20%2000-20062000-2006年年 Peek Peek 等进行有关成人严重等进行有关成人严重ARDS ECMOARDS ECMO支持的第三项多中心随机对照研究（支持的第三项多中心随机对照研究（CESAR)CESAR)：生存：生存率率63%vs 47%63%vs 47%30结果分
16、析结果分析1.VA ECMO减少了肺血流，增加了肺内微血栓形成和纤维化的风险，减少了肺血流，增加了肺内微血栓形成和纤维化的风险，VV ECMO维持全部肺血流，促进肺修复；维持全部肺血流，促进肺修复；2.NIH研究中部分中心没有研究中部分中心没有ECMO经验，例数少，影响了结果；经验，例数少，影响了结果；3.NIH研究中研究中57病人为病毒性或细菌性肺炎，病人为病毒性或细菌性肺炎，7的病人患肺栓塞而的病人患肺栓塞而不是弥散性肺疾病，不是弥散性肺疾病，8的病人由于充血性心力衰竭容量负荷过大，的病人由于充血性心力衰竭容量负荷过大，不可恢复的心衰决定了这些病人的结果；不可恢复的心衰决定了这些病人的结果
17、；4.Gattinoni的目的是让肺得到充分休息，而的目的是让肺得到充分休息，而NIH研究中在研究中在ECMO同时同时仍保持较高的呼吸机参数；仍保持较高的呼吸机参数；5.NIH组组ECMO前高气道压和前高气道压和FIO2 100平均机械通气时间为平均机械通气时间为5天；天；6.NIH组高并发症率，平均出血达到组高并发症率，平均出血达到2500ml/天，第一天平均出血天，第一天平均出血3.8L。31 1988-2006 ELSO 14371988-2006 ELSO 1437例生存率例生存率50%50%2009 H1N1 ANZ-ECMO 2012009 H1N1 ANZ-ECMO 201例生存
18、率例生存率75%75%Brogan TV.Extracorporeal membrane oxygenation in adults with severe respiratory failure:a multi-center database.ICM，2009;35(12):21052114.Davies A,Extracorporeal membrane oxygenation for 2009 influenza A(H1N1)acute respiratory distress syndrome.JAMA 2009;302(17):188895.目前状况目前状况32成人呼吸疾患病例成人
19、呼吸疾患病例33适应征适应征 急性、潜在可复性、威胁生命的、对传统治疗无效的呼吸衰竭是ECMO的指征 34准入标准准入标准1975NIH ECMO1975NIH ECMO介入标准介入标准 快速介入标准快速介入标准慢介入标准慢介入标准 持续持续FIO2 1.0 FIO2 1.0 PEEP 5 cmH2OPEEP 5 cmH2OPaCO2 30-45PaCO2 30-45PaO2 50 2PaO2 50 2小时内小时内3 3次次FIO20.6FIO20.6超过超过4848小时小时Qs/Qt30Qs/Qt30（FIO2 1.0FIO2 1.0时）时）PEEP 5 cmH2OPEEP 5 cmH2OP
20、aCO2 30-45PaCO2 30-45PaO2 50 PaO2 50 Gattinoni et alGattinoni et al+潮气量为潮气量为10ml/kg10ml/kg时肺顺应性时肺顺应性 30 ml/cm.H2O18岁)平均年龄 52岁 75%为心脏病人 27%存活 29%的非存活者为脑死亡 Ann Thorac Surg 2009;87:778854950适应证适应证51绝对禁忌证绝对禁忌证相对禁忌证相对禁忌证52急诊室急诊室ECMOECMO53急性心肌梗死心肺复苏患者急性心肌梗死心肺复苏患者ECMOECMO辅助下实施介入治疗，辅助下实施介入治疗，ECMOECMO54院前急救及
21、转运院前急救及转运555657感染性休克感染性休克 4545例儿童，墨尔本例儿童，墨尔本,Australia,Australia 极限剂量缩血管药物无反应极限剂量缩血管药物无反应 中心插管，高流量支持中心插管，高流量支持 47%47%存活出院存活出院 14%14%有中度以上并发症或后遗症有中度以上并发症或后遗症MacLaren.Ped CCM,20075859ECMO成功的医疗因素成功的医疗因素60心室辅助装置心室辅助装置 VAD是将心房或心室是将心房或心室的血液引流到辅助装的血液引流到辅助装置，通过血泵升压后，置，通过血泵升压后，再回输到动脉系统，再回输到动脉系统，起到部分或全部替代起到部分
22、或全部替代心脏做功，维持血液心脏做功，维持血液循环循环 61心室辅助装置心室辅助装置 右心辅助：血泵的流入管插入右心房，流右心辅助：血泵的流入管插入右心房，流出管与肺动脉端侧吻合；出管与肺动脉端侧吻合；左心辅助：血泵的流入管可与左心房或左左心辅助：血泵的流入管可与左心房或左心室相连，流出管均与主动脉相连心室相连，流出管均与主动脉相连 双心室辅助：血泵与自然心脏并联，即血双心室辅助：血泵与自然心脏并联，即血泵流入管与自然心脏左右心房或心室相连，泵流入管与自然心脏左右心房或心室相连，血泵流出道管与自然心脏主动脉和肺动脉血泵流出道管与自然心脏主动脉和肺动脉相连相连 62左心辅助装置的种类左心辅助装置
23、的种类 IABP 离心泵离心泵 离心泵是离心泵是CPB装置的之一，可用于心脏手术后心装置的之一，可用于心脏手术后心力衰竭病人的左、右或双心室的临时辅助力衰竭病人的左、右或双心室的临时辅助 搏动泵搏动泵：第二代，搏动血流，第二代，搏动血流，CO可达（可达（610）L/min。体外搏动泵体外搏动泵:心术后提供短期或中期的心室功能的心术后提供短期或中期的心室功能的支持支持.需肝素抗凝，不受电磁干扰需肝素抗凝，不受电磁干扰 植入性搏动泵：植入性搏动泵：用于用于LVAD后右心失功和晚期后右心失功和晚期CHF心脏移植的等待期。腹前壁或腹腔内，需经心脏移植的等待期。腹前壁或腹腔内，需经皮肤引出电缆线，感染可
24、能，轻度抗凝治疗，但皮肤引出电缆线，感染可能，轻度抗凝治疗，但易受电磁干扰易受电磁干扰 63左心辅助装置的种类左心辅助装置的种类 非搏动泵非搏动泵 非搏动泵属非搏动泵属LVAD中较新类型，由电力驱动，中较新类型，由电力驱动，产生非搏动性血流，泵速调节范围较广产生非搏动性血流，泵速调节范围较广 64常用心脏辅助装置常用心脏辅助装置 装置装置 分类分类 位置位置 驱动机制驱动机制 IABP 反搏反搏 主动脉内主动脉内 气动气动 离心泵离心泵 非搏动性非搏动性 体外体外 电动电动 Heart Mate IP 可植入，搏动性可植入，搏动性 腹前壁或腔内腹前壁或腔内 气动气动 Heart Mate VE
25、 电动（危急时可气动）电动（危急时可气动）Heart Mate VAD 搏动性搏动性 腹前壁腹前壁气动气动 Novacor LVAS 可植入，搏动性可植入，搏动性 腹前壁或腹腔内腹前壁或腹腔内 电动电动 ABIOMED，BVS5000 体外，搏动性体外，搏动性 体外体外气动气动 Jarvik2000 体内，轴流泵非体内，轴流泵非搏动性搏动性 置入心内泵和升置入心内泵和升主动脉主动脉 电动电动 DeBakey VAD 体内，轴流泵非体内，轴流泵非搏动性搏动性 置入心内和降主置入心内和降主动脉动脉 电动电动 65机制机制 LVAD可减轻或免除左心室负荷可减轻或免除左心室负荷 在基因、生化、组织及功
26、能的水平上为心在基因、生化、组织及功能的水平上为心室重构创造了条件室重构创造了条件 66左心辅助的适应症左心辅助的适应症 左心辅助的三步法则：首选药物支持，药左心辅助的三步法则：首选药物支持，药物支持加物支持加IABP,最后选择左心辅助最后选择左心辅助 LVAD主要用于主要用于 心脏手术后心脏功能不全心脏手术后心脏功能不全 心脏移植前的临时支持心脏移植前的临时支持 晚期心力衰竭的治疗晚期心力衰竭的治疗67血液动力学指标血液动力学指标 CI20mmHg 主动脉收缩压主动脉收缩压90mmHg 尿量尿量2100dyn.sec/cm5 68LVAD的禁忌证的禁忌证 慢性不可逆性肾功能衰竭慢性不可逆性肾
27、功能衰竭 与心功能无关的严重肺病患与心功能无关的严重肺病患 不可逆性肝功能衰竭不可逆性肝功能衰竭 严重感染和败血症严重感染和败血症 不可逆性的中枢神经系统病患不可逆性的中枢神经系统病患 69时机时机病人出现低心排，决定是否使用病人出现低心排，决定是否使用LVAD，应，应在再灌注在再灌注60分钟内，否则多脏器功能衰竭分钟内，否则多脏器功能衰竭（MOF）、出血等并发症将迅速增加）、出血等并发症将迅速增加 70左心辅助的并发症左心辅助的并发症 出血、血栓栓塞出血、血栓栓塞 感染感染 溶血溶血 肾衰和多脏器功能衰竭（肾衰和多脏器功能衰竭（MOF）等）等71左心室辅助的撤机标准左心室辅助的撤机标准 预示撤机指标是预示撤机指标是LAP、SVO2、CI和和EF，当多巴胺的量减到当多巴胺的量减到5mg/kg/min和异丙肾上和异丙肾上腺素腺素0.1 g/kg/min时，循环功能尚好，时，循环功能尚好，不用再试停机，即可停用不用再试停机，即可停用LVAD 72
