体外膜肺氧合在中国儿童重症医学领域的开展现状_洪小杨

临床儿科杂志第33卷第1期2015年1月JClinPediatrVol.33No.1Jan.2015·1·体外膜肺氧合在中国儿童重症医学领域的开展现状洪小杨　封志纯北京军区总医院附属八一儿童医院(北京　100700)摘要：　体外膜肺氧合技术是一种能够在较长时间内进行心肺支持的体外生命支持技术。该文分别对国内外体外膜肺氧合技术在临床应用情况进行介绍，并对制约体外膜肺氧合技术在国内儿童重症医学领域开展的因素进行分析。希望中国儿科体外膜肺氧合技术加快开展，促进儿童重症医学技术体系的建设和完善。关键词：　体外膜肺氧合；　心肺支持；　儿童重症医学CurrentstatusofextracorporealmembraneoxygenationinpediatriccriticalcaremedicineinChina　HONGXiaoyang,FENGZhichun(BayiChildren’sHospital,BeijingMilitaryGeneralHospital,Beijing100700,China)Abstract:　Extracorporealmembraneoxygenationisanextracorporeallifesupporttechnologythatcanprovidecardiopul-monarysupportforalongtime.Inthisarticle,theapplicationofextracorporealmembraneoxygenationinpediatriccriticalcaremedicineindomesticallyandabroadisintroduced,andthefactorsofrestrictingdomesticextracorporealmembraneoxygenationtechnologydevelopmentarealsoanalyzed.Itisexpectedthatthearticlecanimproveextracorporealmembraneoxygenationtech-nologyinpediatricsandpromotethebuildinganddevelopmentofmedicaltechnologysysteminpediatriccriticalcaremedicineinChina.Keywords:　extracorporealmembraneoxygenation;cardiopulmonarysupport;pediatriccriticalcaremedicindoi:10.3969j.issn.1000-3606.2015.01.001基金项目：首都卫生发展科研专项项目(No.首发2014-4-5091)通信作者：封志纯　电子信箱：[e-mail]体外膜肺氧合(extracorporealmembraneoxygena-tion，ECMO)是一种从心肺转流技术发展而来，能够部分代替患者心肺功能，维持机体各器官的供氧，对严重的心肺功能衰竭患者进行较长时间心肺支持的生命支持技术。1971年，Hill等[1]首次使用心肺转流术设备对1例24岁多脏器损伤合并急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的患者进行成功救治，标志着体外生命支持技术临床应用的开始。1975年，Bartlett等[2]为1名婴儿成功进行床边心肺支持，真正进入“ECMO”时代。1989年，为更好提供ECMO培训，推广新型ECMO设备临床的应用以及建立全球ECMO数据库，全球ECMO专家在美国密歇根州成立体外生命支持组织(extra-corporeallifesupportorganization，ELSO)[3]。经过长期临床实践，ECMO技术取得了长足进步。在新生儿的呼吸支持治疗中，除先天性膈疝(CDH)外，胎粪吸入综合征(MAS)、持续肺动脉高压(PPHN)等疾病的救治成功率达到80%左右[4-8]。ECMO基本原理就是经动静脉插管，将血液引流到体外，经人工膜肺氧合去除二氧化碳后，灌注入体内，维持机体各器官的供血和供氧，对严重的心肺功能衰竭患者进行较长时间心肺支持(一般3d~3周)，使其充分休息，为药物治疗和心肺功能恢复赢得宝贵的时间窗口。ECMO治疗期间，全身氧供和血流动力学处在相对稳定的状态，膜肺可进行有效的二氧化碳排除和氧的摄取，血泵可使血液周而复始地在机体内流动。1　儿科ECMO适应证ECMO儿科的应用包括呼吸支持和循环支持两方面，呼吸支持主要用于对常规呼吸支持手段无反应的严重呼吸衰竭患儿；循环支持主要用于各种原因导致循环功能衰竭，心排血量不能满足机体需要的患儿。1.1　EMCO呼吸支持1.1.1　新生儿ECMO呼吸支持适应证　胎龄、体质量是进行ECMO支持前需要考虑的。胎龄34周新生儿进行ECMO支持时，脑室内出血发生率非常高；体质量2kg患儿，动静脉血管纤细，插管非常困难。机械通气超过10~14d也是ECMO的相对禁忌证，长时间的机械通气和高浓度氧引起的肺损伤，肺功能恢复可能性较小。患儿的凝血功能状态非常重要，·专家笔谈·临床儿科杂志第33卷第1期2015年1月JClinPediatrVol.33No.1Jan.2015·2·接受ECMO治疗的患儿如存在凝血障碍，全身肝素化后会发生不可控制的出血。如存在颅内出血(ICH)，ECMO期间全身肝素化会加重ICH。ECMO支持前也需要排除先天性畸形，如无法手术纠治的先天性心脏病、致命性染色体畸形(如13-三体综合征或18-三体综合征)[9]。根据ELSO的建议，氧合指数(OI)是目前衡量肺功能并作为决定ECMO治疗的具体呼吸指标，见表1、表2。1.1.2　儿童ECMO呼吸支持适应证　ECMO非新生儿期儿科患者呼吸支持的地位仍无法确定，目前并没有随机对照研究资料支持ECMO疗效优于传统治疗方法。但从新生儿及成人资料来看，对于内科常规治疗无效的呼吸衰竭患儿，ECMO支持具有积极的临床意义。对于儿童呼吸衰竭ECMO应用时机和指征把握，与成人及新生儿基本一致。1.2　儿童ECMO循环支持适应证从ELSO提供数据来看，ECMO在心脏支持方面的应用呈现逐年增多的趋势，大部分应用在复杂先心病术后低心排出量综合征的循环支持。另外主要用于急性暴发性心肌炎的循环支持，稳定血流动力学，为有效内科治疗和患者恢复争取时间；也为终末期心肌病患者在得到供体行心脏移植前进行循环支持。有报道显示成人和婴幼儿ECMO循环辅助的生存率分别为32%和45%[10,11]。学界对ECMO在儿童循环支持的适应证并未明确阐明，普遍认为出现严重低心排出量综合征，不能维持正常心排量即为循环辅助指征。2　儿科ECMO的模式与管理2.1　静脉-静脉(veno-venous，V-V)模式ECMOV-V模式ECMO(VV-ECMO)能为严重呼吸衰竭提供呼吸支持，但对心脏无辅助作用。该模式通过中心静脉插管将血液引流至体外，离心泵将血液泵入氧合器，在氧合器中氧合及排除二氧化碳，再通过另一个静脉通道，将血液回输至患者静脉系统(图1A)。首先VV-ECMO能通过代替肺部的氧合及换气功能，下调呼吸机参数，避免进一步肺损伤发生，争取肺功能恢复的时间窗口；其次VV-ECMO可改善患者的心功能，ECMO改善了患儿氧合，增加心肌供氧从而增加心肌收缩力；随着ECMO治疗开始，呼吸机参数下调，右室后负荷得到减轻，相应增加左室前负荷，提高心排量。2.2　静脉-动脉(veno-arterial，V-A)模式ECMOV-A模式ECMO(VA-ECMO)能同时进行呼吸和循环支持，该模式主要用于循环衰竭患者。该模式通过静脉插管将血液引流出体外，离心泵提供动力将血液泵入氧合器，在氧合器中氧合及排除二氧化碳，再通过动脉插管，将血液回输至患者动脉系统(图1B)。儿童患者最常用的插管方法一般通过右侧颈内静脉、颈总动脉分别插管，经右房将血液引流至氧合器氧合，再通过颈总动脉插管输入动脉系统。当流量达到患儿所需心排量时，心脏可处于休息状态。但VA-ECMO提供血流大部分为非搏动灌注，血流动力学不易稳定，支持期间管理难度较大。3　儿科ECMO的管理3.1　基本生命体征监测ECMO支持期间，必须行持续心电监测，呼吸监测，有创持续动脉压、中心静脉压监测，这有助于表1　新生儿ECMO治疗适应证常用入选标准孕周34周或体质量2kg无明显凝血异常或不存在不能控制的出血无严重颅内出血肺损伤可逆且机械通气时间10～14d无不可纠治的先天性心脏畸形无致命性染色体畸形无不可逆的大脑损伤表2　新生儿呼吸衰竭ECMO入选指标1)　呼吸支持指标标　准　　AaDO22)605～620mmHg3)，持续4～12hOI4)35～60，持续0.5～6hPaO235mmHg或60mmHg，持续2～12h酸中毒或休克pH值7.25，持续2h或伴有低血压低氧血症迅速恶化PaO230～40mmHg注：1)50%的ECMO治疗中心采用1个以上的呼吸衰竭指标；2)在海平面条件下；3)AaDO2=(Patm–47–PaCO2–PaO2)/FiO2；4)OI=(MAP×FiO2×100)/PaO2A.V-V模式；B.V-A模式图1　ECMO示意图ＡB临床儿科杂志第33卷第1期2015年1月JClinPediatrVol.33No.1Jan.2015·3·了解重要生命体征稳定情况。3.2　ECMO系统监测ECMO系统可以监测机器的流量(以L/min为单位衡量)；同时监测离心泵的转速(以r/min衡量)。回路中的压力监测也非常必要，一般监测静脉段和泵后动脉端压力(以mmHg衡量)。无论哪种模式的ECMO治疗，静脉血氧饱和度的监测最为重要，这能够及时反映机体对氧利用的平衡。在我院儿科ECMO治疗中，利用TerumoCDI101监护仪持续监测静脉血氧饱和度、红细胞比容及血色素。维持静脉氧饱和度60%～75%，红细胞比容35%～40%。3.3　常规实验室指标监测3.3.1　活化凝血时间(activatedclottingtime，ACT)　1~3h一次，维持ACT时间在160~180s之间，根据ACT水平调整肝素用量。3.3.2　电解质、血气分析　4h一次。3.3.3　全血细胞分析　每日一次，如有变化随时急查，维持血红蛋白在12～14g/dl之间，血小板水平应维持在75×109/L以上。3.3.4　凝血功能　每日一次，根据患儿凝血状态随时急查。3.3.5　生化全项　包括肝功能、肾功能、心肌酶、离子，每日一次。3.4　镇静及营养支持给予适当镇静镇痛，具体药物及用量根据患儿精神状态调节，但总原则是尽量减少阿片类及苯二氮卓类药物应用。ECMO治疗期间，如胃肠道功能能耐受，提倡早期喂养，有助于院内感染控制。接受ECMO支持患儿一般经鼻胃管喂养，可应用多潘立酮有助于胃排空。3.5　ECMO撤离VV-ECMO治疗时，如肺功能逐渐恢复，则动脉血气氧分压上升及二氧化碳分压下降。对于VA-ECMO治疗的患儿，通过静脉氧饱和度、动脉压力波形轮廓、超声心动图心脏收缩力等来评估患儿心功能恢复情况。在患儿心肺功能恢复过程中，应该逐渐降低ECMO回路的流量，逐渐使患儿的肺部或心脏开始工作。当患儿肺部能够负担70%～80%通气、换气功能或心脏能够承担90%的心排量时，提示可以撤离ECMO。当VV-ECMO流量降到30ml/(kg·min)或VA-ECMO流量降到50ml/(kg·min)，患儿生命体征平稳，可以考虑撤离ECMO。对于呼吸支持，撤离ECMO前，应将患儿的呼吸机参数由休息模式调整至正常模式，同时夹闭气流，打开ECMO回路交通端，使管道中血液自循环。对于循环支持，需要将ECMO管道暂时夹闭，调整正性肌力药物，持续观察4～6h，如果患儿肺部气体交换功能及心功能正常，可拔出所有ECMO插管，撤离ECMO。4　ECMO技术在国内外开展现状对比据ELSO统计，截止到2014年1月，全世界共有58842例患者接受体外生命支持，其中