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(guò)驅(qū)動(dòng)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(yíng)得時(shí)間,HISTORY OF ECMO,1960 - EXPERIMENTS INTO PROLO

2、NGED CPB1972 - HILL - FIRST ADULT ECMO - AORTIC RUPTURE1975 - BARTLETT - FIRST SUCCESSFUL NEONATAL 1979 - FIRST ADULT RCT 1986 - USA 18 CENTRES ECMO1986 - GATTINONI - 50% SURVIVAL IN ADULT ECCO2R1989 - ELSO REGIST

3、RY1994 - SECOND ADULT RCT2001 - 120 CENTRES WORLD WIDE2009 - THIRD ADULT RCT: CESAR trial,全球開(kāi)展ECLS的中心,國(guó)內(nèi)ECMO開(kāi)展近況,CPB vs ECMO,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,>600,,1,6,0,-,22,0,,Autotransfusion,,Yes,,No,,Hypothermia,,Yes,,N

4、o,,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(chēng)為“再循環(huán)”

5、患者肺功能狀態(tài)不同，右心室血液流經(jīng)肺循環(huán)后，動(dòng)脈血中的氧與CO2含量可能會(huì)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(wú)關(guān)，對(duì)血流動(dòng)力學(xué)沒(méi)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分VA轉(zhuǎn)流過(guò)程中，體外灌注的血流在主動(dòng)脈內(nèi)與經(jīng)過(guò)肺循環(huán)氧合的左心室射血混合動(dòng)脈血內(nèi)的氧和CO2含量實(shí)際反映了從上述兩個(gè)來(lái)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(guò)自身心肺的血流之和,,ECM

6、O適應(yīng)癥,急性的, 嚴(yán)重的, 對(duì)常規(guī)治療無(wú)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?jī)?nèi)的靜脈血直接氧合成動(dòng)脈血􀂄前提：心功能能滿(mǎn)足全身灌注需要，無(wú)嚴(yán)重不可逆 肺動(dòng)脈高壓􀂄優(yōu)點(diǎn)：創(chuàng)傷小，易于管理􀂄缺點(diǎn)：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 ECM

7、O如果患者同時(shí)伴有嚴(yán)重的心功能不全或嚴(yán)重肺動(dòng)脈高壓,需要進(jìn)行VA-ECMO或V-AV ECMO優(yōu)點(diǎn)：可同時(shí)進(jìn)行循環(huán)支持缺點(diǎn)：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(dòng)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(dòng)

8、靜脈，股動(dòng)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(wú)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(pán)等,呼吸支持,,,新的開(kāi)始,1975年，美國(guó)密西根大學(xué)醫(yī)學(xué)院Bartlett等成功對(duì)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(wú)名嬰兒命名為Esperanza（希望）該患者目前已經(jīng)是一名健康快樂(lè)的母親,ECMO 與新生兒呼衰,新生兒ECMO獲得了迅速發(fā)展19

9、86年，Bartlett發(fā)表新生兒呼吸衰竭ECMO支持的一項(xiàng)100例報(bào)告，總體生存率為72%英國(guó)ECMO協(xié)作組：ECMO減少新生兒呼衰死亡風(fēng)險(xiǎn)，不增加嚴(yán)重殘疾率目前，一項(xiàng)臨床一期及兩項(xiàng)隨機(jī)研究支持ECMO為對(duì)機(jī)械通氣和藥物治療無(wú)效的新生兒呼衰的標(biāo)準(zhǔn)治療,ECMO 與兒童呼衰,尚無(wú)隨機(jī)對(duì)照研究1980年 Bartlett報(bào)道傳統(tǒng)治療生存率小于10%，ECMO 大于30%1996年，Green等多中心研究報(bào)告，ECMO與傳

10、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(duì)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(zhǎng)時(shí)間生命支持是在1971年由J Donald Hill及其團(tuán)隊(duì)完成患者是1位患成人呼吸窘迫綜合征（ARDS）的青年

11、男性,,,Hill JD, et al. Prolonged extracorporeal oxygenation for acute 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

12、年，美國(guó)國(guó)立健康研究院（NIH）主持了一項(xiàng)有關(guān)成人嚴(yán)重ARDS VA-ECMO支持的第一項(xiàng)多中心隨機(jī)對(duì)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(wú)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(bào)告對(duì)嚴(yán)重呼吸衰竭患者應(yīng)用ECMO生存率為49%：激發(fā)

13、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(xiàng)多中心隨機(jī)對(duì)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(xiàng)多中心隨機(jī)對(duì)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(xiǎn)，VV ECMO維持全部肺血流，促進(jìn)肺修復(fù)；NIH研究中部分

14、中心沒(méi)有ECMO經(jīng)驗(yàn)，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(guò)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(shí)仍保持較高的呼吸機(jī)參數(shù)；NIH組ECMO前高氣道壓和FIO2 100％平均機(jī)械通氣時(shí)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

15、3.8L。,1988-2006 ELSO 1437例生存率50%2009 H1N1 ANZ-ECMO 201例生存率75%Brogan TV. Extracorporeal membrane oxygenation in adults with severe respiratory failure: a multi-center database. ICM， 2009;35(12): 2105–2114.Davi

16、es A, Extracorporeal membrane oxygenation for 2009 influenza A(H1N1) acute respiratory distress syndrome. JAMA 2009; 302(17): 1888–95.,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(duì)傳統(tǒng)治療無(wú)效的呼吸衰竭是ECMO的指征,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.

17、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(jī)械通氣和治療戰(zhàn)略得以實(shí)施。ECMO同時(shí)不進(jìn)行保護(hù)性機(jī)械通氣效果也很差用于傳統(tǒng)治療無(wú)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(yíng)得時(shí)間恢復(fù)移植長(zhǎng)時(shí)間輔助裝置安裝 手術(shù) 放棄,Robert H. Bartlett,

18、M.D.,1972年， Bartlett對(duì)2歲心臟術(shù)后行ECMO，36h脫機(jī),準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),禁忌征,尤其注意腦功能的可恢復(fù)性,VA-ECMO,機(jī)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(guò)渡 (ECMO? VAD? HTx)急性心肌炎AMI 心源性休克 擴(kuò)張性心肌?。褐委熁蜻^(guò)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

19、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(lèi)）,Meert K, Donaldson A, et al. Pediatr Crit Care Med. 2009 May 15,成人ECPR心肺復(fù)蘇,1992-2007 ELSO 數(shù)據(jù)庫(kù)297例成人 ECPR (>18歲)平均年齡 52歲75%為心臟病人27%存活2

20、9%的非存活者為腦死亡,Ann Thorac Surg 2009;87:778–85,適應(yīng)證,絕對(duì)禁忌證,相對(duì)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(shí)施介入治療，ECMO,院前急救及轉(zhuǎn)運(yùn),,,感染性休克,45例兒童，墨爾本, Australia極限劑量縮血管藥物無(wú)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

21、素,充足的病例數(shù)量，合適病例選擇適宜的時(shí)機(jī)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(guò)血泵升壓后，再回輸?shù)絼?dòng)脈系統(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(dòng)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(dòng)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

22、左右心房或心室相連，血泵流出道管與自然心臟主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈相連,左心輔助裝置的種類(lèi),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(shí)輔助 搏動(dòng)泵 ：第二代，搏動(dòng)血流，CO可達(dá)（6～10）L/min。 體外搏動(dòng)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(dòng)泵：用于LVAD后右心失功和晚期CHF心臟移植的等待期。腹前壁

23、或腹腔內(nèi)，需經(jīng)皮膚引出電纜線(xiàn)，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(lèi),非搏動(dòng)泵  非搏動(dòng)泵屬LVAD中較新類(lèi)型，由電力驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生非搏動(dòng)性血流，泵速調(diào)節(jié)范圍較廣,常用心臟輔助裝置,機(jī)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

24、心臟功能不全 心臟移植前的臨時(shí)支持 晚期心力衰竭的治療,血液動(dòng)力學(xué)指標(biāo),CI20mmHg主動(dòng)脈收縮壓2100dyn.sec/cm5,LVAD的禁忌證,慢性不可逆性腎功能衰竭與心功能無(wú)關(guān)的嚴(yán)重肺病患不可逆性肝功能衰竭嚴(yán)重感染和敗血癥不可逆性的中樞神經(jīng)系統(tǒng)病患,時(shí)機(jī),病人出現(xiàn)低心排，決定是否使用LVAD，應(yīng)在再灌注60分鐘內(nèi)，否則多臟器功能衰竭（MOF）、出血等并發(fā)癥將迅速增加,左心輔助的并發(fā)癥,出血、血栓栓塞感染