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1 ECMO临床应用及左心室辅助 李家琼徐州中心医院 2 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 3 HISTORYOFECMO 1960 EXPERIMENTSINTOPROLONGEDCPB1972 HILL FIRSTADULTECMO AORTICRUPTURE1975 BARTLETT FIRSTSUCCESSFULNEONATAL1979 FIRSTADULTRCT1986 USA18CENTRESECMO1986 GATTINONI 50 SURVIVALINADULTECCO2R1989 ELSOREGISTRY1994 SECONDADULTRCT2001 120CENTRESWORLDWIDE2009 THIRDADULTRCT CESARtrial 4 全球开展ECLS的中心 5 国内ECMO开展近况 6 CPBvsECMO 600 1 6 0 22 0 Autotransfusion Yes No Hypothermia Yes No Hemolysis Yes No Hemodilution Yes No Arterialfilter Yes No 7 8 CPBvsECMO 9 模式 VVVA 10 VV 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 11 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 12 13 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 14 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 15 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 16 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 17 呼吸支持 18 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 19 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 20 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 21 适应症 肺部疾患所致呼衰各种原因的重度ARDS 22 准入标准 23 不同疾患新生儿治疗结果 24 不同疾患儿童治疗结果 25 26 ECMO与成人呼衰 27 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 28 HillJD etal Prolongedextracorporealoxygenationforacutepost traumaticrespiratoryfailure shock lungsyndrome UseoftheBramsonmembranelung NEnglJMed1972 286 629 34 VA ECMOfor3days 29 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 30 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 31 结果分析 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 NIH研究中部分中心没有ECMO经验 例数少 影响了结果 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 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 NIH组ECMO前高气道压和FIO2100 平均机械通气时间为5天 NIH组高并发症率 平均出血达到2500ml 天 第一天平均出血3 8L 32 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 33 成人呼吸疾患病例 34 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 35 准入标准 2 ARDS呼吸衰竭严重性指征 36 准入标准 2 ARDS呼吸衰竭严重性指征 37 ELSO的进入和排除标准 38 不同疾患成人治疗结果 39 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 40 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 41 RobertH Bartlett M D 1972年 Bartlett对2岁心脏术后行ECMO 36h脱机 42 准入标准 43 禁忌征 尤其注意脑功能的可恢复性 44 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 ECMO VAD HTx 急性心肌炎AMI心源性休克扩张性心肌病 治疗或过渡 45 不同年龄ECMO支持效果 46 不同病种ECMO支持效果 47 ECPR 48 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 49 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 50 51 适应证 52 绝对禁忌证 相对禁忌证 53 急诊室ECMO 54 急性心肌梗死心肺复苏患者ECMO辅助下实施介入治疗 ECMO 55 院前急救及转运 56 57 58 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 2007 59 60 ECMO成功的医疗因素 充足的病例数量 合适病例选择适宜的时机良好的ICU基础 精心的ECMO管理不断改进完善 61 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 62 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 63 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 需经皮肤引出电缆线 感染可能 轻度抗凝治疗 但易受电磁干扰 64 左心辅助装置的种类 非搏动泵非搏动泵属LVAD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 65 常用心脏辅助装置 66 机制 LVAD可减轻或免除左心室负荷在基因 生化 组织及功能的水平上为心室重构创造了条件 67 左心辅助的适应症 左心辅助的三步法则 首选药物支持 药物支持加IABP 最后选择左心辅助LVAD主要用于心脏手术后心脏功能不全心脏移植前的临时支持晚期心力衰竭的治疗 68 血液动力学指标 CI20mmHg主动脉收缩压2100dyn sec cm5 69 LVAD的禁忌证 慢性不可逆性肾功能衰竭与心功能无关的严重肺病患不可逆性肝功能衰竭严重感