1、ECMO總論及插管技術(shù),李穎 2012.1.31,ECMO的概念,體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是以體外循環(huán)系統(tǒng)為基本設(shè)備，采用體外循環(huán)技術(shù)進(jìn)行操作和管理的一種輔助治療手段。是將靜脈血從體內(nèi)引流到體外，經(jīng)膜式氧合器氧合后再用驅(qū)動(dòng)泵將血液灌入體內(nèi)。臨床上主要用于呼吸功能不全和心臟功能不全的支持。,ECMO的發(fā)展,20世紀(jì)30年代，Gibbon發(fā)明了體外循環(huán)機(jī)。 20世紀(jì)50年代，體外循環(huán)應(yīng)用于臨床，開創(chuàng)了心外科。 1956年，第一個(gè)膜式氧合器誕生并在臨床上應(yīng)用。 1971年，Hill用Bramson膜肺對(duì)救治一位24歲多臟器損傷合

2、并ARDS患者，歷時(shí)75小時(shí)，并取得了成功。,ECMO的發(fā)展,1972年，Bartlett用ECMO救治一2歲心臟術(shù)后嚴(yán)重心力衰竭的患兒，36小時(shí)成功脫機(jī)。 1986年，建立ECMO的資料登記系統(tǒng)。 2008年，在ECLS注冊(cè)的開展ECMO的醫(yī)院120家左右，每年開展ECMO約2000例。,ECMO的原理,ECMO治療的特點(diǎn),有效的改善低氧血癥，排除二氧化碳 長期的支持性灌注為心肺功能恢復(fù)贏得時(shí)間 避免長期高氧吸入所致的氧中毒 避免機(jī)械通氣所致的氣道損傷 有效的循環(huán)支持 治療期間可用CRRT對(duì)機(jī)體內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié),ECMO的插管,插管的概述 支持類型的選擇 動(dòng)靜脈插管的選擇 插管方式的選擇 插管

3、技術(shù) 插管中常見的問題,一、ECMO插管概述,建立并維持良好的血流進(jìn)出體內(nèi)通路是ECMO支持的關(guān)鍵 正確、合理的插管方式以及良好的插管技術(shù)是血流出入通暢的保證 ECMO插管根據(jù)支持類型、年齡、體重及具體臨床情況不同，插管技術(shù)和方式也各異,二、 ECMO支持類型,按照ECMO支持的方式和目的，可分為兩種：靜脈動(dòng)脈ECMO（VA ECMO） 靜脈靜脈ECMO（VV ECMO）,V-A方式ECMO,VA ECMO：靜脈血經(jīng)靜脈引流管引出體外，氧合后經(jīng)動(dòng)脈插管注入體內(nèi)，可維持較高的PaO2，為患者提供足夠的氧供和有效的循環(huán)支持，常用的插管方式有三種： 股動(dòng)-靜脈插管 頸內(nèi)靜脈-頸總動(dòng)脈插管 中心插管，

4、即右心房-升主動(dòng)脈插管,V-A方式ECMO,1股靜脈股動(dòng)脈ECMO： 將靜脈插管從股靜脈置入，插管向上延伸至右房，引出的靜脈血在氧合器中氧合，經(jīng)泵驅(qū)動(dòng)從股動(dòng)脈注入體內(nèi)。可將80%回心血引流至氧合器，降低肺動(dòng)脈壓和心臟前負(fù)荷。 該方法在臨床較為常用，但也存在上半身冠狀動(dòng)脈和腦組織灌注不充分的缺點(diǎn)，另外肺循環(huán)血流驟然減少，使肺的血液淤滯，增加了肺部炎癥和血栓形成的危險(xiǎn)性。目前認(rèn)為在ECMO治療中維持一定的肺血流和肺動(dòng)脈壓力，有利于肺功能和結(jié)構(gòu)的恢復(fù)。,V-A方式ECMO,2頸內(nèi)靜脈頸動(dòng)脈轉(zhuǎn)流： 是目前嬰幼兒ECMO最常用的方法。由于右頸部血管對(duì)插管有很強(qiáng)的耐受力，一般通過頸內(nèi)靜脈插管，經(jīng)右房將血液

5、引流至氧合器，氧合血通過頸動(dòng)脈插管至主動(dòng)脈弓輸入體內(nèi)。 優(yōu)點(diǎn)是可降低肺動(dòng)脈壓力，依賴人工呼吸的成分少，適用于嚴(yán)重的呼吸衰竭者。不足之處為非搏動(dòng)灌注成分較多，血流動(dòng)力學(xué)不易保持穩(wěn)定，插管拔管操作復(fù)雜。,V-A方式ECMO,3中心插管： 右房插管將靜脈血引流至氧合器，經(jīng)頸動(dòng)脈或腋動(dòng)脈將動(dòng)脈血泵入主動(dòng)脈弓。 適用于不能脫離體外循環(huán)機(jī)，術(shù)中插管較為方便，并且預(yù)計(jì)支持時(shí)間較短。,V-V方式ECMO,VV ECMO：靜脈血引出體外，氧合后再還回到靜脈系統(tǒng)，兩個(gè)靜脈通路可以分別作為引流管或灌注管。 可代替肺功能為低氧的血液提供氧合，同時(shí)把呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置為可接受的最低范圍，以最大限度的減少呼吸機(jī)所致肺損傷。常

6、用的插管方式有兩種： 通過兩根插管，股靜脈-右頸內(nèi)靜脈插管 通過一根雙腔管由右頸內(nèi)靜脈插入右心房實(shí)現(xiàn)，雙腔血流一進(jìn)一出。,V-V方式ECMO,V-V ECMO的優(yōu)點(diǎn)： 1、不需動(dòng)脈插管，減少了潛在動(dòng)脈栓塞以及動(dòng)脈供血遠(yuǎn)端區(qū)域缺血。 2、沒有動(dòng)脈插管，不需要結(jié)扎或者修補(bǔ)動(dòng)脈，拔管后保存了供血區(qū)域的血流。 3、提高肺循環(huán)血液的氧分壓，且不影響血流動(dòng)力學(xué)，避免了ECMO支持期間長期平流血液灌注。,頸內(nèi)靜脈-股靜脈（ VV ECMO ）,右頸內(nèi)靜脈雙腔管（V-V double lumen ECMO）,三、ECMO插管的選擇,（一）插管灌注阻力的影響因素 （二）靜脈插管選擇 （三）動(dòng)脈脈插管選擇 （四）

7、雙腔插管,（一）灌注阻力的影響因素,灌注阻力 = Viscosity x Length Diameter4 插管的直徑比插管的長度更為重要 公式的直徑指的是插管的內(nèi)徑，而非外徑 插管的商品型號(hào)是指外徑 (Fr size = circumference in mm) 選擇插管時(shí)必須考慮插管壁的厚度,（二）靜脈插管選擇,1、影響靜脈插管流量的因素以及選擇插管的原則： 在ECMO系統(tǒng)中，在容量足夠的情況下，流量取決于插管的阻力。插管的阻力與插管的長度成正比與插管半徑的四次方成反比。 選擇靜脈引流管的原則是： 內(nèi)徑盡量的大，插管長度盡量短 插管大小是根據(jù)其的外徑劃分的，相同尺寸的插管盡量選擇管壁薄而堅(jiān)

8、固為佳，帶有鋼絲纏繞設(shè)計(jì)的插管彈性好，不容易發(fā)生折曲。,（二）靜脈插管選擇,2、靜脈插管的形狀： 靜脈插管一般都具有端孔、側(cè)孔，當(dāng)其中的一個(gè)孔堵塞時(shí)，另一個(gè)孔還可以繼續(xù)引流，這種設(shè)計(jì)主要基于靜脈插管是靠重力以及虹吸引流靜脈血，血流方向是進(jìn)入插管，容易造成貼壁而考慮的。,（二）靜脈插管選擇,3. “M值” ： 文獻(xiàn)中提及的“M值”是衡量插管性能的一種方法。具體解釋為插管流量-阻力特性描述方法，根據(jù)“M值” 可以大體估計(jì)出在特定壓力下的流量。標(biāo)準(zhǔn) “M值”以及流量值是在重力落差為100cm情況下測定的。,Characteristics of Biomedicus Cannulae（股靜脈）,Can

9、nulaLengthM-numberFlow (L/min) Size(cm)100 cmH2O 17F253.052.4 19F252.83.8 21F252.65.0 23F252.46.5,Venous cannula,（三）動(dòng)脈插管選擇,動(dòng)脈插管內(nèi)的血流方向由驅(qū)動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)流出，不容易貼壁。設(shè)計(jì)插管時(shí)，為了降低插管的阻力，提高流量，通常需要增加插管的彈性以及降低插管壁的厚度，但這樣以來插管卻變的容易折曲。 插管的阻力與插管的長度成正比與插管半徑的四次方成反比，所以應(yīng)根據(jù)患者流量的需求決定動(dòng)脈插管的型號(hào)。,Cannulae sizes for V-A ECMO,These are Guide

10、lines-Individual Patient Variables must be considered,Cannulae sizes for v-v ECMO,These are Guidelines-Individual Patient Variables must be considered,（四）雙腔插管選擇,兒童的V-V方式ECMO經(jīng)常使用薄壁雙腔插管，這種類型插管具有兩個(gè)獨(dú)立的腔，分別起到引流、灌注功能，由于插管直徑有限，所以該種插管在嬰幼兒方面受到一定限制。另外這種薄壁雙腔插管在臨床使用過程中證明容易發(fā)生折曲。 但隨著材料技術(shù)的改進(jìn)，以上缺點(diǎn)正逐步得以克服，雙腔插管以其創(chuàng)傷小操

11、作簡便，將會(huì)在臨床得到廣泛應(yīng)用，目前成人也開始使用這種插管。,Avalon Elite Bi-Caval Dual Lumen（改進(jìn)技術(shù)，減少再循環(huán)）,四、ECMO插管方式選擇,（一）嬰幼兒插管方式的選擇 （二）兒童插管方式的選擇 （三）成人插管方式的選擇,（一）嬰幼兒插管方式的選擇,嬰幼兒的血管細(xì)小，所以插管尤其困難。插管的方式依據(jù)所選用ECMO的方式、體重以及具體的臨床情況不同而不同。 嬰幼兒ECMO支持方式的選擇 （1）如果心、肺功能均需要支持，推薦采用V-A方式。 （2）非常小的嬰幼兒，即使僅需呼吸支持，但插管困難時(shí)，也可以采用V-A 方式ECMO。,（一）嬰幼兒插管方式的選擇,2、插

12、管方式的選擇 （1）V-A方式ECMO的插管 1）右頸內(nèi)靜脈-頸總動(dòng)脈。嬰幼兒的腦組織占體重比例較大，所以供應(yīng)頭部的血管相對(duì)較粗大，插管也相對(duì)比較容易。 2）有時(shí)候也采用中心插管，這種方式的插管在流量較低的情況下容易導(dǎo)致左心室射血阻力增加，因?yàn)閶胗變旱纳鲃?dòng)脈較細(xì)。,（一）嬰幼兒插管方式的選擇,（2）V-V方式ECMO的插管方式 通常采用雙腔靜脈插管，經(jīng)由右頸內(nèi)靜脈插入右心房。這種插管取決于右頸內(nèi)靜脈的粗細(xì)，如右頸內(nèi)靜脈過細(xì)，將會(huì)給插管帶來困難。 頸內(nèi)-股靜脈插管 可克服因頸內(nèi)靜脈過細(xì)而不能進(jìn)行雙腔插管?？蓪㈩i內(nèi)靜脈作為灌注管，股靜脈作為引流管，雖然不利于引流，但可以減少再循環(huán)血量，能夠較好的

13、提高血氧飽和度。,（二）兒童插管方式的選擇,1、支持方式的選擇 大于10公斤的兒童與成人類似，他們的血管較粗，插管的方式有較多選擇。 （1）V-V ECMO多數(shù)用于呼吸功能不全的支持。 （2）V-A ECMO多用于心肺功能不全的支持，包括心臟術(shù)后脫離體外循環(huán)困難。,（二）兒童插管方式的選擇,2、插管方式的選擇 （1）股動(dòng)-靜脈插管，簡單易行效果好。 （2）頸部插管 體重較小的兒童或呼吸功能不全。 （3）中心插管 不能脫離體外循環(huán)機(jī)，術(shù)中插管 較為方便，并且預(yù)計(jì)支持時(shí)間較短。,（三）成人插管方式的選擇,1、支持方式的選擇： 與兒童相同 2、插管方式的選擇 （1）股動(dòng)-靜脈插管： 股動(dòng)、靜脈插管能

14、夠提供良好的遠(yuǎn)端灌注，但是對(duì)主動(dòng)脈弓各分支以及降主動(dòng)脈近段灌注差。在合并肺功能不全的情況下，心臟射血含氧量低，將會(huì)導(dǎo)致上半身缺氧。 解決方法: 增加一個(gè)靜脈灌注插管，將動(dòng)脈血通過股靜脈或者頸內(nèi)靜脈灌注到體內(nèi)，這樣就增加了右心室血的含氧量，有點(diǎn)像V-V方式ECMO，但是能夠提供肺功能的支持。這種方式插管可能增加右心室負(fù)荷。 增加一個(gè)右腋動(dòng)脈或頸動(dòng)脈插管，改善腦以及上半身的氧合血供應(yīng)。,（三）成人插管方式的選擇,（2）頸內(nèi)靜脈-頸總動(dòng)脈插管： 這種插管尤其適用于心臟功能不全同時(shí)合并肺功能不全的情況，其能對(duì)主動(dòng)脈弓各分支以及遠(yuǎn)端提供良好的灌注，不足之處是提高了主動(dòng)脈內(nèi)的壓力，增加了心臟的后負(fù)荷。 （

15、3）中心插管： 中心插管適用于接受體外循環(huán)手術(shù)不能脫離體外循環(huán)機(jī)的病人，并且預(yù)計(jì)輔助時(shí)間較短，開胸心肺復(fù)蘇等等。,五、ECMO插管技術(shù),（一）切開插管技術(shù) （二）半切開插管技術(shù) （三）經(jīng)皮穿刺插管 （四）左心房插管,（一）切開插管技術(shù),切開技術(shù)適用于各種插管方式。以頸內(nèi)靜脈、頸總動(dòng)脈為例說明切開技術(shù)。 1、暴露游離血管,（1）體位：病人取仰臥位，頭偏向左側(cè)。 （2）切口：在頸部鎖骨上方一橫指處，右胸鎖乳突肌下部做大約2-3厘米長度橫切口。,（一）切開插管技術(shù),1、暴露游離血管,（3）暴露頸動(dòng)脈鞘：,（4）分離血管：,（一）切開插管技術(shù),2、插管,（1）放置插管 （2）固定插管 （3）連接管道,

16、（二）半切開技術(shù)插管,（1）切口以及暴露靜脈: 在鎖骨上方大約2厘米處，胸鎖乳突肌兩頭之間的頸部做一個(gè)長約1.5-2厘米的橫向切口，分離暴露頸內(nèi)靜脈，觀察靜脈直徑，選擇合適口徑靜脈插管。,（二）半切開技術(shù)插管,（2）放置導(dǎo)絲 使用套管針在切口上方兩厘米處穿刺皮膚，套管針可以在穿刺進(jìn)入皮膚后，頸部切口上方進(jìn)入頸內(nèi)靜脈，也可以進(jìn)入切口視野，在切口處直視進(jìn)入頸內(nèi)靜脈。退出針頭，通過套管插入導(dǎo)絲，直至右心房，退出套管。通過導(dǎo)絲置入導(dǎo)芯，直至右心房。皮膚的出口使用銳器輕輕擴(kuò)大，為下一步放置插管做準(zhǔn)備。,（二）半切開技術(shù)插管,（3）置管 注射肝素后，將插管通過導(dǎo)芯直視下插入靜脈，插管動(dòng)脈口須朝向三尖瓣，使

17、進(jìn)入體內(nèi)的動(dòng)脈血大部分進(jìn)入三尖瓣，減少再循環(huán)。從插管進(jìn)入皮膚處到插管尖端大約是6-9厘米 。 （4）縫合切口固定插管,（三）經(jīng)皮穿刺插管,動(dòng)脈、靜脈置管都可以采取穿刺方式，但是不易掌握，尤其是病人情況危重情況下，不論是此時(shí)的病人血管狀況還是病情都不適合穿刺置管。動(dòng)脈穿刺置管可以減少插管遠(yuǎn)端肢體缺血，拔管后容易導(dǎo)致動(dòng)脈狹窄或者假性動(dòng)脈瘤。但隨著插管技術(shù)和插管質(zhì)量的不斷改進(jìn)，經(jīng)皮穿刺插管臨床應(yīng)用正在增加。,（四）左心房插管,不管任何年齡段的病人，在左心功能非常差的情況下，由于左心室不能有效的將左心內(nèi)血液射出，導(dǎo)致左心室漲滿不利于心功能恢復(fù)，需要安置左心房引流管，將血液引流至靜脈端，然后通過泵泵入體

18、內(nèi)。,六、ECMO拔管技術(shù),經(jīng)過一段時(shí)間的輔助，綜合評(píng)價(jià)病人可以脫離ECMO時(shí)，需要拔除插管，具體分幾種情況：,六、ECMO拔管技術(shù),（一）切開技術(shù)插管 1、靜脈的處理 新生兒頸內(nèi)靜脈拔管后可以結(jié)扎，一般情況下病人能夠耐受，但是容易造成一些腦部并發(fā)癥。靜脈上縫置荷包線，這樣拔管后可以結(jié)扎荷包線止血，最多靜脈會(huì)有狹窄，而不至于堵塞，有條件的也可以修補(bǔ)靜脈，需要有牛心包或者自體心包。股靜脈不能結(jié)扎，拔管后必須恢復(fù)股靜脈通暢。,ECMO拔管技術(shù),2、動(dòng)脈的處理 頸總動(dòng)脈拔管需要對(duì)病人進(jìn)行肝素化，阻斷插管部位血管。嬰幼兒可安全結(jié)扎頸動(dòng)脈遠(yuǎn)端，兒童和成人可以用滑線縫合血管壁切口，或者用生物材料修補(bǔ)血管壁

19、，股動(dòng)脈的處理同頸總動(dòng)脈。 （二）半切開技術(shù)插管 不需要做血管結(jié)扎 （三）拔除插管后需要壓迫止血,七、ECMO插管常見問題,ECMO插管經(jīng)常會(huì)遇到一些問題。充分的術(shù)前準(zhǔn)備、對(duì)插管醫(yī)生進(jìn)行培訓(xùn)，大多數(shù)問題都能夠避免或者減少，進(jìn)而減少ECMO支持期間插管相關(guān)不良事件的發(fā)生。 （一）靜脈系統(tǒng)或引流管常見的問題 （二）動(dòng)脈系統(tǒng)常見的問題,（一）靜脈系統(tǒng)或引流管常見的問題,1、靜脈插管困難 1）在新生兒或者兒童，因?yàn)殪o脈過細(xì)，插管相對(duì)較粗；病人容量不足；切口較小，靜脈游離不充分等情況都會(huì)導(dǎo)致靜脈插管困難。 2）有時(shí)候患者的頭過伸或者扭曲過度，致使鎖骨或者第一肋骨阻礙靜脈插管的進(jìn)入，也會(huì)造成頸內(nèi)靜脈插管困難。 3）氣胸、膈疝以及胸腔積液也可以導(dǎo)致縱膈嚴(yán)重移位，致使插管困難 4）成人的股靜脈插管困難比較少見，注意正確使用導(dǎo)絲、導(dǎo)芯，多數(shù)能夠順利插入。,（一）靜脈系統(tǒng)或引流管常見的問題,2 、靜脈破裂 新生兒插管時(shí)，由于血管較細(xì)小，插管困難，容易導(dǎo)致靜脈破裂，使插管更為困難。這種情況下要想安全快速插管，最重要的是使用阻斷鉗控制血管。使用導(dǎo)絲引導(dǎo)置管，縫置牽引線，靜脈套帶等等，都有助于插管。拔管時(shí)結(jié)扎荷包線止血，如果靜脈破裂不能進(jìn)行插管，可改為中心插管。,（一）靜脈系統(tǒng)或引流管常見的問題,3 、靜脈引流不暢 1）頸靜脈引流不暢導(dǎo)致灌注