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ECMO临床应用及左心室辅助李家琼徐州中心医院ECMO•ECMO(extracorporealmembraneoxygenation):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•将静脉血引流体外，经人工肺排除CO2并进行氧合，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间HISTORYOFECMO•1960-EXPERIMENTSINTOPROLONGEDCPB•1972-HILL-FIRSTADULTECMO-AORTICRUPTURE•1975-BARTLETT-FIRSTSUCCESSFULNEONATAL•1979-FIRSTADULTRCT•1986-USA18CENTRESECMO•1986-GATTINONI-50%SURVIVALINADULTECCO2R•1989-ELSOREGISTRY•1994-SECONDADULTRCT•2001-120CENTRESWORLDWIDE•2009-THIRDADULTRCT:CESARtrial全球开展ECLS的中心020406080100120140'90'92'94'96'98'00'02'04'06'08NumberofCenters05001000150020002500NumberofRunsCentersCases国内ECMO开展近况CPBvsECMO600160-220AutotransfusionYesNoHypothermiaYesNoHemolysisYesNoHemodilutionYesNoArterialfilterYesNoCPBvsECMO手术室体外循环ICUECLS静脉回流罐用不用肝素（ACT）大剂量（600秒）滴定（120～180秒）自体输血用不用低温用不用溶血会不会贫血会不会动脉滤器用不用静脉引流来源右房右房泵控制灌注师/回流罐灌注师/反馈控制气体交换膜肺膜肺热交换器用用监测SvO2、压力SvO2、压力模式：VVVAVV•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，从而提高了右心房氧含量，降低了CO2含量•部分混合血液又回到体外循环系统中，称为“再循环”•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CO2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，与体外循环血流量无关，对血流动力学没有明显影响VA•心脏和肺的功能被人工器官所部分或完全替代•在部分VA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血混合•动脉血内的氧和CO2含量实际反映了从上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肺的血流之和ECMO适应症急性的,严重的,对常规治疗无反应,2-4周内能恢复或改善的心肺功能衰竭ECMO的技术选择1.VVECMO：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，无严重不可逆肺动脉高压优点：创伤小，易于管理缺点：不能进行循环支持，“再循环”现象是ECMO呼吸支持最常用的方法ECMO的技术选择2.VAECMO•如果患者同时伴有严重的心功能不全或严重肺动脉高压,需要进行VA-ECMO或V-AVECMO•优点：可同时进行循环支持•缺点：–管理难度高–需要考虑上、下半身的氧供不同的可能–肺血流减少（不利于肺恢复）–血栓进入动脉系统–左室后负荷增加进一步损伤左室功能3.AVECMO：主要用于排CO2,氧合功能不明显ECLS技术的应用•呼吸支持–氧合和CO2清除–VA或VV，外周插管–AV，CO2清除•心脏支持–V-A，颈动静脉，股动静脉，中心插管•替代体外循环(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)•其他：中毒、人工胎盘等呼吸支持新的开始•1975年，美国密西根大学医学院Bartlett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ECMO抢救成功•兴奋的医护人员将该无名婴儿命名为Esperanza（希望）该患者目前已经是一名健康快乐的母亲ECMO与新生儿呼衰•新生儿ECMO获得了迅速发展•1986年，Bartlett发表新生儿呼吸衰竭ECMO支持的一项100例报告，总体生存率为72%•英国ECMO协作组：ECMO减少新生儿呼衰死亡风险，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ECMO为对机械通气和药物治疗无效的新生儿呼衰的标准治疗ECMO与儿童呼衰•尚无随机对照研究•1980年Bartlett报道传统治疗生存率小于10%，ECMO大于30%•1996年，Green等多中心研究报告，ECMO与传统治疗或高频通气等治疗相比可显著降低死亡率（ECMO组生存率74%Vs对照组53%）•2007年，ECLS3500例儿童呼衰，生存率大于64%，出院达56%适应症•肺部疾患所致呼衰•各种原因的重度ARDS准入标准不同疾患新生儿治疗结果0%25%50%75%100%=871989199119931995199719992001200320052007CDHMASPPHNRDSSepsisOthers不同疾患儿童治疗结果ECMO与成人呼衰•首例成功应用长时间生命支持是在1971年由JDonaldHill及其团队完成•患者是1位患成人呼吸窘迫综合征（ARDS）的青年男性HillJD,etal.Prolongedextracorporealoxygenationforacutepost-traumaticrespiratoryfailure(shock-lungsyndrome).UseoftheBramsonmembranelung.NEnglJMed1972;286:629-34.VA–ECMOfor3days历史的脚步•1975年，美国国立健康研究院（NIH）主持了一项有关成人严重ARDSVA-ECMO支持的第一项多中心随机对照研究，ECMO治疗成人严重ARDS生存率8.7%vs9.5%，与传统治疗无差别，NIH停止临床应用•由于NIH的结果，成人呼吸系统疾病进行ECMO治疗中止了将近10年，但在新生儿呼吸系统疾病治疗领域，ECMO技术却首先取得了成果重燃希望•1986年Gattinoni等报告对严重呼吸衰竭患者应用ECMO生存率为49%：激发了许多研究者的热情•1994年Morris等进行有关成人严重ARDSECMO支持的第二项多中心随机对照研究：生存率32%vs42%，比之前提高20%•2000-2006年Peek等进行有关成人严重ARDSECMO支持的第三项多中心随机对照研究（CESAR)：生存率63%vs47%结果分析1.VAECMO减少了肺血流，增加了肺内微血栓形成和纤维化的风险，VVECMO维持全部肺血流，促进肺修复；2.NIH研究中部分中心没有ECMO经验，例数少，影响了结果；3.NIH研究中57％病人为病毒性或细菌性肺炎，7％的病人患肺栓塞而不是弥散性肺疾病，8％的病人由于充血性心力衰竭容量负荷过大，不可恢复的心衰决定了这些病人的结果；4.Gattinoni的目的是让肺得到充分休息，而NIH研究中在ECMO同时仍保持较高的呼吸机参数；5.NIH组ECMO前高气道压和FIO2100％平均机械通气时间为5天；6.NIH组高并发症率，平均出血达到2500ml/天，第一天平均出血3.8L。•1988-2006ELSO1437例生存率50%•2009H1N1ANZ-ECMO201例生存率75%BroganTV.Extracorporealmembraneoxygenationinadultswithsevererespiratoryfailure:amulti-centerdatabase.ICM，2009;35(12):2105–2114.DaviesA,Extracorporealmembraneoxygenationfor2009influenzaA(H1N1)acuterespiratorydistresssyndrome.JAMA2009;302(17):1888–95.目前状况成人呼吸疾患病例适应征•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的指征准入标准1975NIHECMO介入标准快速介入标准慢介入标准持续FIO21.0PEEP≥5cmH2OPaCO230-45PaO2502小时内3次FIO2≥0.6超过48小时Qs/Qt≥30％（FIO21.0时）PEEP≥5cmH2OPaCO230-45PaO250Gattinonietal+潮气量为10ml/kg时肺顺应性30ml/cm.H2O+PEEP由5加到15cm.H2OPaO2无反应2.ARDS呼吸衰竭严重性指征准入标准CESAR的进入和排除标准进入标准排除标准成人病人（年龄18－65岁）严重、但潜在可恢复的呼吸衰竭Murray评分≥3.0失代偿高碳酸血症，pH＜7.2高压（平台压＞30）高氧（FiO2＞80％）机械通气超过7天24小时内发生的严重外伤，颅内出血和其它限制肝素化的禁忌征（可以控制的外伤后或手术后出血不是绝对禁忌征）病人处于濒死和有任何不需积极治疗的禁忌征2.ARDS呼吸衰竭严重性指征ELSO的进入和排除标准不同疾患成人治疗结果小结•ECMO辅助的意义不仅在于提供有效的气体交换，而且在于可以使保护性机械通气和治疗战略得以实施。ECMO同时不进行保护性机械通气效果也很差•用于传统治疗无效或不平稳的可恢复的呼吸衰竭病人，介入标准防止滥用或延误ECMO循环支持短期心肺支持为进一步治疗赢得时间•恢复•移植•长时间辅助装置安装•手术•放弃RobertH.Bartlett,M.D.1972年，Bartlett对2岁心脏术后行ECMO，36h脱机准入标准禁忌征尤其注意脑功能的可恢复性VA-ECMO•机械循环支持(25%)–心脏术后心源性休克–移植或心室辅助的过渡(ECMOVADHTx)–急性心肌炎–AMI心源性休克–扩张性心肌病：治疗或过渡不同年龄ECMO支持效果不同病种ECMO支持效果ECPR小儿ECPR•15家医院多中心的研究，由PECARN（小儿急诊监护应用研究网）发起和资助•353病人(0-18,医院内骤停,心脏按压或除颤)•49%存活出院•77%有好的神经系统的转归(PCPC)（小儿大脑表现分类）MeertK,DonaldsonA,etal.PediatrCritCareMed.2009May15成人ECPR心肺复苏•1992-2007ELSO数据库•297例成人ECPR(18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AnnThoracSurg2009;87:778–85适应证绝对禁忌证相对禁忌证急诊室ECMO急性心肌梗死心肺复苏患者ECMO辅助下实施介入治疗，ECMO院前急救及转运感染性休克•45例儿童，墨尔本,Australia•极限剂量缩血管药物无反应•中心插管，高流量支持•47%存活出院•14%有中度以上并发症或后遗症MacLaren.PedCCM,2007ECMO成功的医疗因素1.充足的病例数量，合适病例选择2.适宜的时机3.良好的ICU基础，精心的ECMO管理4.不断改进完善心室辅助装置VAD是将心房或心室的血液引流到辅助装置，通过血泵升压后，再回输到动脉系统，起到部分或全部替代心脏做功，维持血液循环心室辅助装置•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；•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•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，血泵流出道管与自然心脏主动脉和肺动脉相连左心辅助装置的种类•IABP•离心泵离心泵是CPB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•搏动泵：第二代，搏动血流，CO可达（6～10）L/min。体外搏动泵:心术后提供短期或中期的心室功能的支持.需肝素抗凝，不受电磁干扰植入性搏动泵：用于LVAD