1、ECMO臨床應(yīng)用及左心室輔助,李家瓊 徐州中心醫(yī)院,ECMO,ECMO(extracorporeal membrane oxygenation):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 將靜脈血引流體外，經(jīng)人工肺排除CO2并進(jìn)行氧合，最后通過驅(qū)動泵輸回體內(nèi) 用于心肺功能不全的支持，為心肺功能恢復(fù)贏得時間,HISTORY OF ECMO,1960 - EXPERIMENTS INTO PROLONGED CPB 1972 - HILL - FIRST ADULT ECMO - AORTIC RUPTURE 1975 - BARTLETT - FIRST SUC

2、CESSFUL 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 trial,全球開展ECLS的中心,國內(nèi)ECMO開展近況,CPB vs ECMO,600,1,6,0,-,22,0,Autotransfusion,Yes,No

3、,Hypothermia,Yes,No,Hemolysis,Yes,No,Hemodilution,Yes,No,Arterial filter,Yes,No,CPB vs ECMO,模式：VV VA,VV,氧合后的體外灌注血液重新回到靜脈系統(tǒng)中，并與全身各臟器的靜脈回流血液混合，從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體外循環(huán)系統(tǒng)中，稱為“再循環(huán)” 患者肺功能狀態(tài)不同，右心室血液流經(jīng)肺循環(huán)后，動脈血中的氧與CO2含量可能會相應(yīng)發(fā)生改變 但體循環(huán)血流量與患者左心室輸出量有關(guān)，與體外循環(huán)血流量無關(guān)，對血流動力學(xué)沒有明顯影響,VA,心臟和肺的功能被人工器官所部分或完全替代 在部

4、分VA轉(zhuǎn)流過程中，體外灌注的血流在主動脈內(nèi)與經(jīng)過肺循環(huán)氧合的左心室射血混合 動脈血內(nèi)的氧和CO2含量實際反映了從上述兩個來源的血液混合后的結(jié)果 體循環(huán)血流是體外循環(huán)血流與通過自身心肺的血流之和,ECMO適應(yīng)癥,急性的, 嚴(yán)重的, 對常規(guī)治療無反應(yīng), 2-4周內(nèi)能恢復(fù)或改善的心肺功能衰竭,ECMO的技術(shù)選擇,1.VV ECMO： 右心房內(nèi)的靜脈血直接氧合成動脈血 前提：心功能能滿足全身灌注需要，無嚴(yán)重不可逆 肺動脈高壓 優(yōu)點：創(chuàng)傷小，易于管理 缺點：不能進(jìn)行循環(huán)支持，“再循環(huán)”現(xiàn)象 是ECMO呼吸支持最常用的方法,ECMO的技術(shù)選擇,2.VA ECMO 如果患者同時伴有嚴(yán)重的心功能不全或嚴(yán)重肺動

5、脈高壓,需要進(jìn)行VA-ECMO或V-AV ECMO 優(yōu)點：可同時進(jìn)行循環(huán)支持 缺點： 管理難度高 需要考慮上、下半身的氧供不同的可能 肺血流減少（不利于肺恢復(fù)） 血栓進(jìn)入動脈系統(tǒng) 左室后負(fù)荷增加進(jìn)一步損傷左室功能,3. AV ECMO：主要用于排CO2, 氧合功能不明顯,ECLS技術(shù)的應(yīng)用,呼吸支持 氧合和 CO2 清除 VA 或 VV ，外周插管 AV，CO2 清除 心臟支持 V-A，頸動靜脈，股動靜脈，中心插管 替代體外循環(huán)(肺移植，腦外手術(shù)中心肺支持，無心跳的供體支持，急性肺栓塞搶救，氣道手術(shù)) 其他：中毒、人工胎盤等,呼吸支持,新的開始,1975年，美國密西根大學(xué)醫(yī)學(xué)院Bartlett

6、等成功對一名因胎糞吸入綜合癥導(dǎo)致呼吸衰竭的女性棄嬰施行ECMO搶救成功 興奮的醫(yī)護(hù)人員將該無名嬰兒命名為Esperanza（希望）該患者目前已經(jīng)是一名健康快樂的母親,ECMO 與新生兒呼衰,新生兒ECMO獲得了迅速發(fā)展 1986年，Bartlett發(fā)表新生兒呼吸衰竭ECMO支持的一項100例報告，總體生存率為72% 英國ECMO協(xié)作組：ECMO減少新生兒呼衰死亡風(fēng)險，不增加嚴(yán)重殘疾率 目前，一項臨床一期及兩項隨機研究支持ECMO為對機械通氣和藥物治療無效的新生兒呼衰的標(biāo)準(zhǔn)治療,ECMO 與兒童呼衰,尚無隨機對照研究 1980年 Bartlett報道傳統(tǒng)治療生存率小于10%，ECMO 大于30%

7、 1996年，Green等多中心研究報告，ECMO與傳統(tǒng)治療或高頻通氣等治療相比可顯著降低死亡率（ECMO組生存率74% Vs 對照組53%） 2007年，ECLS 3500例兒童呼衰，生存率大于64%，出院達(dá)56%,適應(yīng)癥,肺部疾患所致呼衰 各種原因的重度ARDS,準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),不同疾患新生兒治療結(jié)果,不同疾患兒童治療結(jié)果,ECMO 與成人呼衰,首例成功應(yīng)用長時間生命支持是在1971年由J Donald Hill及其團(tuán)隊完成 患者是1位患成人呼吸窘迫綜合征（ARDS）的青年男性,Hill JD, et al. Prolonged extracorporeal oxygenation for ac

8、ute 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 days,歷史的腳步,1975年，美國國立健康研究院（NIH）主持了一項有關(guān)成人嚴(yán)重ARDS VA-ECMO支持的第一項多中心隨機對照研究，ECMO 治療成人嚴(yán)重ARDS生存率8.7% vs 9.5%，與傳統(tǒng)治療無差別，NIH停止臨床應(yīng)用 由于NIH的結(jié)果，成人呼吸系統(tǒng)疾病進(jìn)行ECMO治療中止了將近10年，但在新生兒呼吸

9、系統(tǒng)疾病治療領(lǐng)域，ECMO技術(shù)卻首先取得了成果,重燃希望,1986年 Gattinoni等報告對嚴(yán)重呼吸衰竭患者應(yīng)用ECMO生存率為49%：激發(fā)了許多研究者的熱情 1994年 Morris等進(jìn)行有關(guān)成人嚴(yán)重ARDS ECMO支持的第二項多中心隨機對照研究：生存率32% vs 42%，比之前提高20% 2000-2006年 Peek 等進(jìn)行有關(guān)成人嚴(yán)重ARDS ECMO支持的第三項多中心隨機對照研究（CESAR)：生存率63% vs 47%,結(jié)果分析,VA ECMO減少了肺血流，增加了肺內(nèi)微血栓形成和纖維化的風(fēng)險，VV ECMO維持全部肺血流，促進(jìn)肺修復(fù)； NIH研究中部分中心沒有ECMO經(jīng)驗，

10、例數(shù)少，影響了結(jié)果； NIH研究中57病人為病毒性或細(xì)菌性肺炎，7的病人患肺栓塞而不是彌散性肺疾病，8的病人由于充血性心力衰竭容量負(fù)荷過大，不可恢復(fù)的心衰決定了這些病人的結(jié)果； Gattinoni的目的是讓肺得到充分休息，而NIH研究中在ECMO同時仍保持較高的呼吸機參數(shù)； NIH組ECMO前高氣道壓和FIO2 100平均機械通氣時間為5天； NIH組高并發(fā)癥率，平均出血達(dá)到2500ml/天，第一天平均出血3.8L。,1988-2006 ELSO 1437例生存率50% 2009 H1N1 ANZ-ECMO 201例生存率75% Brogan TV. Extracorporeal membra

11、ne 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.,目前狀況,成人呼吸疾患病例,適應(yīng)征,急性、潛在可復(fù)性、威脅生命的、對傳統(tǒng)治療無效的呼吸衰竭是ECMO的

12、指征,準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),2. ARDS呼吸衰竭嚴(yán)重性指征,準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),2. ARDS呼吸衰竭嚴(yán)重性指征,ELSO的進(jìn)入和排除標(biāo)準(zhǔn),不同疾患成人治療結(jié)果,小結(jié),ECMO輔助的意義不僅在于提供有效的氣體交換，而且在于可以使保護(hù)性機械通氣和治療戰(zhàn)略得以實施。ECMO同時不進(jìn)行保護(hù)性機械通氣效果也很差 用于傳統(tǒng)治療無效或不平穩(wěn)的可恢復(fù)的呼吸衰竭病人，介入標(biāo)準(zhǔn)防止濫用或延誤,ECMO循環(huán)支持,短期心肺支持 為進(jìn)一步治療贏得時間 恢復(fù) 移植 長時間輔助裝置安裝 手術(shù) 放棄,Robert H. Bartlett, M.D.,1972年， Bartlett對2歲心臟術(shù)后行ECMO，36h脫機,準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),禁忌征,尤其注意

13、腦功能的可恢復(fù)性,VA-ECMO,機械循環(huán)支持(25%) 心臟術(shù)后心源性休克 移植或心室輔助的過渡 (ECMO VAD HTx) 急性心肌炎 AMI 心源性休克 擴張性心肌病：治療或過渡,不同年齡ECMO支持效果,不同病種ECMO支持效果,ECPR,小兒ECPR,15家醫(yī)院多中心的研究，由PECARN （小兒急診監(jiān)護(hù)應(yīng)用研究網(wǎng)）發(fā)起和資助 353病人 (0-18, 醫(yī)院內(nèi)驟停, 心臟按壓或除顫) 49% 存活出院 77% 有好的神經(jīng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)歸 (PCPC)（小兒大腦表現(xiàn)分類）,Meert K, Donaldson A, et al. Pediatr Crit Care Med. 2009 Ma

14、y 15,成人ECPR心肺復(fù)蘇,1992-2007 ELSO 數(shù)據(jù)庫 297例成人 ECPR (18歲) 平均年齡 52歲 75%為心臟病人 27%存活 29%的非存活者為腦死亡,Ann Thorac Surg 2009;87:77885,適應(yīng)證,絕對禁忌證,相對禁忌證,急診室ECMO,急性心肌梗死心肺復(fù)蘇患者ECMO輔助下實施介入治療，ECMO,院前急救及轉(zhuǎn)運,感染性休克,45例兒童，墨爾本, Australia 極限劑量縮血管藥物無反應(yīng) 中心插管，高流量支持 47%存活出院 14%有中度以上并發(fā)癥或后遺癥,MacLaren. Ped CCM, 2007,ECMO成功的醫(yī)療因素,充足的病例數(shù)

15、量，合適病例選擇 適宜的時機 良好的ICU基礎(chǔ)，精心的ECMO 管理 不斷改進(jìn)完善,心室輔助裝置,VAD是將心房或心室 的血液引流到輔助裝 置，通過血泵升壓后， 再回輸?shù)絼用}系統(tǒng)， 起到部分或全部替代 心臟做功，維持血液 循環(huán),心室輔助裝置,右心輔助：血泵的流入管插入右心房，流出管與肺動脈端側(cè)吻合； 左心輔助：血泵的流入管可與左心房或左心室相連，流出管均與主動脈相連 雙心室輔助：血泵與自然心臟并聯(lián)，即血泵流入管與自然心臟左右心房或心室相連，血泵流出道管與自然心臟主動脈和肺動脈相連,左心輔助裝置的種類,IABP 離心泵離心泵是CPB裝置的之一，可用于心臟手術(shù)后心力衰竭病人的左、右或雙心室的臨時輔

16、助 搏動泵：第二代，搏動血流，CO可達(dá)（610）L/min。 體外搏動泵:心術(shù)后提供短期或中期的心室功能的支持.需肝素抗凝，不受電磁干擾 植入性搏動泵：用于LVAD后右心失功和晚期CHF心臟移植的等待期。腹前壁或腹腔內(nèi)，需經(jīng)皮膚引出電纜線，感染可能，輕度抗凝治療，但易受電磁干擾,左心輔助裝置的種類,非搏動泵非搏動泵屬LVAD中較新類型，由電力驅(qū)動，產(chǎn)生非搏動性血流，泵速調(diào)節(jié)范圍較廣,常用心臟輔助裝置,機制,LVAD可減輕或免除左心室負(fù)荷 在基因、生化、組織及功能的水平上為心室重構(gòu)創(chuàng)造了條件,左心輔助的適應(yīng)癥,左心輔助的三步法則：首選藥物支持，藥物支持加IABP,最后選擇左心輔助 LVAD主要用于 心臟手術(shù)后心臟功能不全 心臟移植前的臨時支持 晚期心力衰竭的治療,血液動力學(xué)指標(biāo),CI20mmHg 主動脈收縮壓2100dyn.sec/cm5,LVAD的禁