ecmo总论及插管技术

1、ECMO总论及插管技术,2012.1.31,ECMO的概念,体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是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。是将静脉血从体内引流到体外，经膜式氧合器氧合后再用驱动泵将血液灌入体内。临床上主要用于呼吸功能不全和心脏功能不全的支持。,ECMO的发展,20世纪30年代，Gibbon发明了体外循环机。 20世纪50年代，体外循环应用于临床，开创了心外科。 1956年，第一个膜式氧合器诞生并在临床上应用。 1971年，Hill用Bramson膜肺对救治一位24岁多脏器损伤合并AR

2、DS患者，历时75小时，并取得了成功。,ECMO的发展,1972年，Bartlett用ECMO救治一2岁心脏术后严重心力衰竭的患儿，36小时成功脱机。 1986年，建立ECMO的资料登记系统。 2008年，在ECLS注册的开展ECMO的医院120家左右，每年开展ECMO约2000例。,ECMO的原理,ECMO治疗的特点,有效的改善低氧血症，排除二氧化碳 长期的支持性灌注为心肺功能恢复赢得时间 避免长期高氧吸入所致的氧中毒 避免机械通气所致的气道损伤 有效的循环支持 治疗期间可用CRRT对机体内环境进行调节,ECMO的插管,插管的概述 支持类型的选择 动静脉插管的选择 插管方式的选择 插管技术

3、插管中常见的问题,一、ECMO插管概述,建立并维持良好的血流进出体内通路是ECMO支持的关键 正确、合理的插管方式以及良好的插管技术是血流出入通畅的保证 ECMO插管根据支持类型、年龄、体重及具体临床情况不同，插管技术和方式也各异,二、 ECMO支持类型,按照ECMO支持的方式和目的，可分为两种：静脉动脉ECMO（VA ECMO） 静脉静脉ECMO（VV ECMO）,V-A方式ECMO,VA ECMO：静脉血经静脉引流管引出体外，氧合后经动脉插管注入体内，可维持较高的PaO2，为患者提供足够的氧供和有效的循环支持，常用的插管方式有三种： 股动-静脉插管 颈内静脉-颈总动脉插管 中心插管，即右心

4、房-升主动脉插管,V-A方式ECMO,1股静脉股动脉ECMO： 将静脉插管从股静脉置入，插管向上延伸至右房，引出的静脉血在氧合器中氧合，经泵驱动从股动脉注入体内。可将80%回心血引流至氧合器，降低肺动脉压和心脏前负荷。 该方法在临床较为常用，但也存在上半身冠状动脉和脑组织灌注不充分的缺点，另外肺循环血流骤然减少，使肺的血液淤滞，增加了肺部炎症和血栓形成的危险性。目前认为在ECMO治疗中维持一定的肺血流和肺动脉压力，有利于肺功能和结构的恢复。,V-A方式ECMO,2颈内静脉颈动脉转流： 是目前婴幼儿ECMO最常用的方法。由于右颈部血管对插管有很强的耐受力，一般通过颈内静脉插管，经右房将血液引流至

5、氧合器，氧合血通过颈动脉插管至主动脉弓输入体内。 优点是可降低肺动脉压力，依赖人工呼吸的成分少，适用于严重的呼吸衰竭者。不足之处为非搏动灌注成分较多，血流动力学不易保持稳定，插管拔管操作复杂。,V-A方式ECMO,3中心插管： 右房插管将静脉血引流至氧合器，经颈动脉或腋动脉将动脉血泵入主动脉弓。 适用于不能脱离体外循环机，术中插管较为方便，并且预计支持时间较短。,V-V方式ECMO,VV ECMO：静脉血引出体外，氧合后再还回到静脉系统，两个静脉通路可以分别作为引流管或灌注管。 可代替肺功能为低氧的血液提供氧合，同时把呼吸机参数设置为可接受的最低范围，以最大限度的减少呼吸机所致肺损伤。常用的插

6、管方式有两种： 通过两根插管，股静脉-右颈内静脉插管 通过一根双腔管由右颈内静脉插入右心房实现，双腔血流一进一出。,V-V方式ECMO,V-V ECMO的优点： 1、不需动脉插管，减少了潜在动脉栓塞以及动脉供血远端区域缺血。 2、没有动脉插管，不需要结扎或者修补动脉，拔管后保存了供血区域的血流。 3、提高肺循环血液的氧分压，且不影响血流动力学，避免了ECMO支持期间长期平流血液灌注。,颈内静脉-股静脉（ VV ECMO ）,右颈内静脉双腔管（V-V double lumen ECMO）,三、ECMO插管的选择,（一）插管灌注阻力的影响因素 （二）静脉插管选择 （三）动脉脉插管选择 （四）双腔插

7、管,（一）灌注阻力的影响因素,灌注阻力 = Viscosity x Length Diameter4 插管的直径比插管的长度更为重要 公式的直径指的是插管的内径，而非外径 插管的商品型号是指外径 (Fr size = circumference in mm) 选择插管时必须考虑插管壁的厚度,（二）静脉插管选择,1、影响静脉插管流量的因素以及选择插管的原则： 在ECMO系统中，在容量足够的情况下，流量取决于插管的阻力。插管的阻力与插管的长度成正比与插管半径的四次方成反比。 选择静脉引流管的原则是： 内径尽量的大，插管长度尽量短 插管大小是根据其的外径划分的，相同尺寸的插管尽量选择管壁薄而坚固为佳

8、，带有钢丝缠绕设计的插管弹性好，不容易发生折曲。,（二）静脉插管选择,2、静脉插管的形状： 静脉插管一般都具有端孔、侧孔，当其中的一个孔堵塞时，另一个孔还可以继续引流，这种设计主要基于静脉插管是靠重力以及虹吸引流静脉血，血流方向是进入插管，容易造成贴壁而考虑的。,（二）静脉插管选择,3. “M值” ： 文献中提及的“M值”是衡量插管性能的一种方法。具体解释为插管流量-阻力特性描述方法，根据“M值” 可以大体估计出在特定压力下的流量。标准 “M值”以及流量值是在重力落差为100cm情况下测定的。,Characteristics of Biomedicus Cannulae（股静脉）,Cannul

9、aLengthM-numberFlow (L/min) Size(cm)100 cmH2O 17F253.052.4 19F252.83.8 21F252.65.0 23F252.46.5,Venous cannula,（三）动脉插管选择,动脉插管内的血流方向由驱动泵驱动流出，不容易贴壁。设计插管时，为了降低插管的阻力，提高流量，通常需要增加插管的弹性以及降低插管壁的厚度，但这样以来插管却变的容易折曲。 插管的阻力与插管的长度成正比与插管半径的四次方成反比，所以应根据患者流量的需求决定动脉插管的型号。,Cannulae sizes for V-A ECMO,These are Guidelin

10、es-Individual Patient Variables must be considered,Cannulae sizes for v-v ECMO,These are Guidelines-Individual Patient Variables must be considered,（四）双腔插管选择,儿童的V-V方式ECMO经常使用薄壁双腔插管，这种类型插管具有两个独立的腔，分别起到引流、灌注功能，由于插管直径有限，所以该种插管在婴幼儿方面受到一定限制。另外这种薄壁双腔插管在临床使用过程中证明容易发生折曲。 但随着材料技术的改进，以上缺点正逐步得以克服，双腔插管以其创伤小操作简便

11、，将会在临床得到广泛应用，目前成人也开始使用这种插管。,Avalon Elite Bi-Caval Dual Lumen（改进技术，减少再循环）,四、ECMO插管方式选择,（一）婴幼儿插管方式的选择 （二）儿童插管方式的选择 （三）成人插管方式的选择,（一）婴幼儿插管方式的选择,婴幼儿的血管细小，所以插管尤其困难。插管的方式依据所选用ECMO的方式、体重以及具体的临床情况不同而不同。 婴幼儿ECMO支持方式的选择 （1）如果心、肺功能均需要支持，推荐采用V-A方式。 （2）非常小的婴幼儿，即使仅需呼吸支持，但插管困难时，也可以采用V-A 方式ECMO。,（一）婴幼儿插管方式的选择,2、插管方式

12、的选择 （1）V-A方式ECMO的插管 1）右颈内静脉-颈总动脉。婴幼儿的脑组织占体重比例较大，所以供应头部的血管相对较粗大，插管也相对比较容易。 2）有时候也采用中心插管，这种方式的插管在流量较低的情况下容易导致左心室射血阻力增加，因为婴幼儿的升主动脉较细。,（一）婴幼儿插管方式的选择,（2）V-V方式ECMO的插管方式 通常采用双腔静脉插管，经由右颈内静脉插入右心房。这种插管取决于右颈内静脉的粗细，如右颈内静脉过细，将会给插管带来困难。 颈内-股静脉插管 可克服因颈内静脉过细而不能进行双腔插管。可将颈内静脉作为灌注管，股静脉作为引流管，虽然不利于引流，但可以减少再循环血量，能够较好的提高血

13、氧饱和度。,（二）儿童插管方式的选择,1、支持方式的选择 大于10公斤的儿童与成人类似，他们的血管较粗，插管的方式有较多选择。 （1）V-V ECMO多数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，包括心脏术后脱离体外循环困难。,（二）儿童插管方式的选择,2、插管方式的选择 （1）股动-静脉插管，简单易行效果好。 （2）颈部插管 体重较小的儿童或呼吸功能不全。 （3）中心插管 不能脱离体外循环机，术中插管 较为方便，并且预计支持时间较短。,（三）成人插管方式的选择,1、支持方式的选择： 与儿童相同 2、插管方式的选择 （1）股动-静脉插管： 股动、静脉插管能够提供

14、良好的远端灌注，但是对主动脉弓各分支以及降主动脉近段灌注差。在合并肺功能不全的情况下，心脏射血含氧量低，将会导致上半身缺氧。 解决方法: 增加一个静脉灌注插管，将动脉血通过股静脉或者颈内静脉灌注到体内，这样就增加了右心室血的含氧量，有点像V-V方式ECMO，但是能够提供肺功能的支持。这种方式插管可能增加右心室负荷。 增加一个右腋动脉或颈动脉插管，改善脑以及上半身的氧合血供应。,（三）成人插管方式的选择,（2）颈内静脉-颈总动脉插管： 这种插管尤其适用于心脏功能不全同时合并肺功能不全的情况，其能对主动脉弓各分支以及远端提供良好的灌注，不足之处是提高了主动脉内的压力，增加了心脏的后负荷。 （3）中

15、心插管： 中心插管适用于接受体外循环手术不能脱离体外循环机的病人，并且预计辅助时间较短，开胸心肺复苏等等。,五、ECMO插管技术,（一）切开插管技术 （二）半切开插管技术 （三）经皮穿刺插管 （四）左心房插管,（一）切开插管技术,切开技术适用于各种插管方式。以颈内静脉、颈总动脉为例说明切开技术。 1、暴露游离血管,（1）体位：病人取仰卧位，头偏向左侧。 （2）切口：在颈部锁骨上方一横指处，右胸锁乳突肌下部做大约2-3厘米长度横切口。,（一）切开插管技术,1、暴露游离血管,（3）暴露颈动脉鞘：,（4）分离血管：,（一）切开插管技术,2、插管,（1）放置插管 （2）固定插管 （3）连接管道,（二）

16、半切开技术插管,（1）切口以及暴露静脉: 在锁骨上方大约2厘米处，胸锁乳突肌两头之间的颈部做一个长约1.5-2厘米的横向切口，分离暴露颈内静脉，观察静脉直径，选择合适口径静脉插管。,（二）半切开技术插管,（2）放置导丝 使用套管针在切口上方两厘米处穿刺皮肤，套管针可以在穿刺进入皮肤后，颈部切口上方进入颈内静脉，也可以进入切口视野，在切口处直视进入颈内静脉。退出针头，通过套管插入导丝，直至右心房，退出套管。通过导丝置入导芯，直至右心房。皮肤的出口使用锐器轻轻扩大，为下一步放置插管做准备。,（二）半切开技术插管,（3）置管 注射肝素后，将插管通过导芯直视下插入静脉，插管动脉口须朝向三尖瓣，使进入体

17、内的动脉血大部分进入三尖瓣，减少再循环。从插管进入皮肤处到插管尖端大约是6-9厘米 。 （4）缝合切口固定插管,（三）经皮穿刺插管,动脉、静脉置管都可以采取穿刺方式，但是不易掌握，尤其是病人情况危重情况下，不论是此时的病人血管状况还是病情都不适合穿刺置管。动脉穿刺置管可以减少插管远端肢体缺血，拔管后容易导致动脉狭窄或者假性动脉瘤。但随着插管技术和插管质量的不断改进，经皮穿刺插管临床应用正在增加。,（四）左心房插管,不管任何年龄段的病人，在左心功能非常差的情况下，由于左心室不能有效的将左心内血液射出，导致左心室涨满不利于心功能恢复，需要安置左心房引流管，将血液引流至静脉端，然后通过泵泵入体内。,

18、六、ECMO拔管技术,经过一段时间的辅助，综合评价病人可以脱离ECMO时，需要拔除插管，具体分几种情况：,六、ECMO拔管技术,（一）切开技术插管 1、静脉的处理 新生儿颈内静脉拔管后可以结扎，一般情况下病人能够耐受，但是容易造成一些脑部并发症。静脉上缝置荷包线，这样拔管后可以结扎荷包线止血，最多静脉会有狭窄，而不至于堵塞，有条件的也可以修补静脉，需要有牛心包或者自体心包。股静脉不能结扎，拔管后必须恢复股静脉通畅。,ECMO拔管技术,2、动脉的处理 颈总动脉拔管需要对病人进行肝素化，阻断插管部位血管。婴幼儿可安全结扎颈动脉远端，儿童和成人可以用滑线缝合血管壁切口，或者用生物材料修补血管壁，股动

19、脉的处理同颈总动脉。 （二）半切开技术插管 不需要做血管结扎 （三）拔除插管后需要压迫止血,七、ECMO插管常见问题,ECMO插管经常会遇到一些问题。充分的术前准备、对插管医生进行培训，大多数问题都能够避免或者减少，进而减少ECMO支持期间插管相关不良事件的发生。 （一）静脉系统或引流管常见的问题 （二）动脉系统常见的问题,（一）静脉系统或引流管常见的问题,1、静脉插管困难 1）在新生儿或者儿童，因为静脉过细，插管相对较粗；病人容量不足；切口较小，静脉游离不充分等情况都会导致静脉插管困难。 2）有时候患者的头过伸或者扭曲过度，致使锁骨或者第一肋骨阻碍静脉插管的进入，也会造成颈内静脉插管困难。 3）气胸、膈疝以及胸腔积液也可以导致纵膈严重移位，致使插管困难 4）成人的股静脉插管困难比较少见，注意正确使用导丝、导芯，多数能够顺利插入。,（一）静脉系统或引流管常见的问题,2 、静脉破裂 新生儿插管时，由于血管较细小，插管困难，容易导致静脉破裂，使插管更为困难。这种情况下要想安全快速插管，最重要的是使用阻断钳控制血管。使用导丝引导置管，缝置牵引线，静脉套带等等，都有助于插管。拔管时结扎荷包线止血，如果静脉破裂不能进行插管，可改为中心插管。,（一）静脉系统或引流管常见的问题,3 、静脉引流不畅 1）颈静脉引流不畅导致灌注