体外膜肺氧合支持治疗新进展

赵 举，龙 村

·综 述·

体外膜肺氧合支持治疗新进展

赵 举，龙 村

体外膜肺氧合支持；模拟培训；数据库

2013年10月11日至13日，由亚太体外生命支持组织（Asia－Pacific Chapter of Extracorporeal Life Support Organization，APELSO）授权，中国生物医学工程学会体外循环分会（Chinese Society of Extra－Corporeal Circulation，ChSECC）主办的首届亚太体外膜肺氧合（extracorporeal circulation membrane oxy⁃genation，ECMO）学术大会（APELSO 2013）在北京国际会议中心（BICC）隆重召开。16个国家的130余位外宾和650多位国内ECMO同行参加了本次大会。来自美国密西根大学医学中心、有“ECMO之父”美誉的ECMO开拓者Dr.Robert Bartlett做了精彩的学术报告。现任APELSO主席、新加坡国立大学医院ICU主任Dr.Graeme MacLaren就亚太地区ECMO现状和发展进行了详细剖析，为进一步区域性技术交流奠定了良好的基础。30余位国际发言代表就目前ECMO治疗及研究进展做了深入探讨。

在2009年H1N1全球危机中，因ECMO的突出贡献和高达79%的生存率触发了近几年ECMO生命支持的快速发展［1］。尽管我国ECMO起步较晚，近年来也取得了长足进步。本文就第Ⅱ代ECMO的最新理念和进展做一些深入剖析，供我国ECMO相关工作人员分享。

1 设备材料的更新换代

伴随生物医学科技的迅速发展，ECMO相关设备耗材在过去的几年间发生了巨大变化。由聚甲基戊烯（Polymethylpentene，PMP）合成的无孔型中空纤维制造的膜式氧合器可以耐受长达30 d的EC⁃MO高流量辅助而不发生渗漏和气体交换障碍。而且适用于成人和儿童的此类氧合器（PLS i－Oxgena⁃tor，Maquet AG，Germany）均已通过美国FDA认证并用于临床。全磁悬浮、高动力、低能耗的离心泵（RotaFlow，CentriMag）已成为ECMO辅助的常规人工泵。适用于成人的离心泵和氧合器整合在一起的CardioHelp辅助系统（Maquet AG，Germany）可以实现用最短的时间建立体外心肺辅助，为各类急危重患者的抢救提供了有效的生命支持，从而为下一步原发病的诊断治疗创造条件。新型双腔插管（DLC）的正确使用可以使静脉－静脉（VV）ECMO再循环量降至3%～5%，极大提高了呼吸支持的有效性。

2 ECMO适应证的扩展

由于ECMO的建立越来越迅速、ECMO辅助支持的效果越来越确切，ECMO适应证在不断扩展。例如，对各类病毒性肺炎导致的危重呼吸功能不全、感染性休克导致的心肺功能衰竭甚至肿瘤患者的生命支持、脑死亡患者供体生命支持等等正在全球范围内大量实施。目前，比较公认的ECMO适应证已经扩展为：无论因何种原因导致发生威胁患者生命的呼吸和／或心脏功能不全时，为紧急支持患者生命均可实施ECMO辅助，从而为进一步诊治赢得宝贵时间。

3 ECMO辅助类型的整合

尽管VV和静脉－动脉（VA）ECMO在呼吸和循环支持中取得了明显的辅助支持效果，但由于各自相对单一的辅助特点，在呼吸循环同时受损严重的患者辅助效果受到限制。近年来对“Blue Head Syn⁃drome”的相关研究正在推动临床实施VAV ECMO、VVA ECMO或称之为“混合ECMO”的支持治疗，即在VA ECMO中，将部分氧合血液通过另外一根静脉（V）插管使之回流到肺循环，达到心脏和呼吸同时支持的效果；在VV ECMO中，将部分氧合血液通过股动脉（A）插管泵入体循环，从而达到心肺共同辅助的效果。因此，VV、VA ECMO在复杂危重支持患者中将被联合使用从而达到全面的心肺支持。

4 抗凝新理念及监测

除目前ECMO常规应用的X－coating和BioSurface技术外，有研究表明具有潜在抗血小板的一氧化氮（nitric oxide，NO）结合新型阿加曲班（Ar⁃gatroban）在体外可以显著抑制管道附壁血栓的形成［2］。因此，采用可以释放NO的表面涂层技术有望应用于ECMO临床，为ECMO期间避免全身抗凝和个体化抗凝管理奠定基础。

由于目前ECMO辅助期间需要微少量肝素的抗凝，在有效避免血栓形成的同时又增加了出血并发症的风险。因此，准确合理的抗凝监测是ECMO支持的必备条件，要想获得准确的抗凝指标，需要合理的监测手段。随着近几年ECMO抗凝方面的相关研究，全球范围内普遍公认的常规抗凝监测应该包括激活的全血凝固时间（ACT）和活化部分凝血酶时间（APTT），而且ACT需要用专门针对低浓度肝素抗凝设计的 ACT片（ACT－LR，Hemochron Jr，ITC，USA），需要将 ACT－LR维持在150～200 s，APTT维持50～80 s。有条件的单位可以每天监测血栓弹力图（TEG）和抗凝血酶III（AT III），更好的管理患者的凝血功能状态。

5 连续肾替代治疗（CRRT）与ECMO的整合

无论是ECMO辅助支持前还是ECMO期间发生的急性肾损伤（AKI）均需要积极治疗，因为体内代谢产物的堆积只会加重本已脆弱的心肺病变。CRRT已引入ICU多年，并取得了有目共睹的效果。ECMO期间的容量超负荷和AKI显著影响患者的生存率，CRRT的早期使用对此类患者是有益的，但又要避免过于积极地应用。合理、快速的将CRRT整合于ECMO系统不仅可以减少对患者的损伤，而且便于实施和管理。

另有研究指出VV ECMO期间的CRRT不仅可以减轻容量负荷，而且可以减少ECMO期间炎性介质在心肌组织间的聚集从而起到保护重要脏器功能的作用［3］。

尽管容量超负荷对ECMO患者是不利的，但是每天患者所必须的热卡、蛋白质等营养的供应依然必不可少，这都是患者赖以恢复的基础，因此，可以通过CRRT滤出多余水分同时补充能量营养物质维持液体平衡。

6 感染性休克的ECMO支持

感染性休克（sepsis shock）曾经被认为是ECMO的禁忌证，然而近年来，ECMO不仅成功地被施用于该类患者，而且在采用中心插管的高流量辅助下可以获得高达74%～81%的出院生存率［4－5］。澳大利亚皇家儿童医院早在2007年就已开展ECMO救治感染性休克的患者，瑞典的 Karolinska医学中心2012年的感染性休克ECMO患者取得了81%的成功率。感染性休克ECMO期间推荐使用中心插管（即右心房－升主动脉建立ECMO）、高流量辅助、适当低温、避免静脉内血栓形成，同时补充大量的营养能量物质。此类患者恢复的根本仍然在于对感染的有效控制，因此，抗生素治疗依然是关键，值得注意的是此类患者如果同时采用CRRT，抗生素的使用需要增加2～4倍，以满足随CRRT丢失的药物，保证血液中抗生素的有效浓度。而且，抗生素的使用一直要持续到任何动静脉置管拔除7天以后；如果合并真菌感染，抗真菌药则需要持续到拔除各类插管后至少4个星期。

7 ECMO模拟培训（ECMO simulation）

ECMO做为快速、及时、有效的体外生命支持系统需要一个合作非常紧密的ECMO团队，包括ICU医生、胸心血管外科医生、体外循环医生（灌注师）、麻醉医生及ICU专业护士，通常其领导核心是ICU医生或患者的临床主管医生。在ECMO团队建立之初，由于ECMO的系统协作的特点，不仅需要各种优质精良的生命支持设备和材料，而且要求各专业间的密切配合。如何在最短的时间内能够让EC⁃MO团队达到良好的配合协作并快速建立ECMO的辅助，长期以来一直困扰着ECMO团队的建立与成长，而且因ECMO患者数量较少进一步限制了各专业人员临床管理经验的积累。ELSO正是在这种情况下倡导建立ECMO模拟培训，在最大限度和最短时间内帮助ECMO团队获得有效培训并处理各种临床常见意外情况。

APELSO 2013邀请了以Dr.Mark Ogino（美国）为首的ECMO模拟培训团队，首次在亚太地区成功实施了现场ECMO模拟课程培训，参加人员第一次在现场通过计算机模拟体验到了ECMO从准备、安装、管理、意外处理到撤离的整个过程，同时小组培训让每位学员亲自操作ECMO设备、指导解决EC⁃MO常见意外情况，受到参会代表的热烈追捧和好评。相信我国在不远的将来也可以建立综合全面的ECMO模拟培训系统，使ECMO专业人员在学习期间更加直观、感性的认识和理解ECMO，并定期培训、提高相关临床人员识别和处理意外的能力，更好的为ECMO患者服务。

8 ECMO数据库（ELSO Registry）

因ECMO病例资料的稀缺，ELSO早在成立之初就开始收集各医疗中心ECMO病例的各种数据并建立了全球ECMO病例资料的数据库（ELSO Registry），所有ELSO成员均可共享数据库的所有信息。做为ELSO成员的中国体外生命支持（Chi⁃nese extracorporeal life support，ChECLS）组织会员单位在过去的3年时间里已经向ELSO Registry上报了近600份ECMO病例资料，并获得了我国ECMO的总体报告［6］，为国内、国际间的合作交流建立了良好的平台。这种国际间ECMO数据资料的共享对寻找我国ECMO的差距和提高我国ECMO效果方面是具有深远意义的。但由于我国ECMO相对分散，各中心病例数均较少，如何更好更全面地汇总上报我国ECMO病例资料依然受到很多条件的限制。因此，ChECLS倡导我国各ECMO中心（医院）能够通过ChECLS共享各自的ECMO病例资料，并上报ELSO Registry，更好地与国际接轨，更快地提升我国ECMO水平。

9 展望

紧随科技进步而兴起的第Ⅱ代ECMO在结合30多年来大量I代ECMO临床经验的基础上，已经可以实现患者清醒、自主呼吸的长期ECMO辅助了。II代ECMO不仅加速了ECMO的建立，而且很大限度地减少了ECMO相关并发症（出血、血栓、设备更换等）的发生，使得ECMO管理从繁重复杂的临床干预步入到了轻松安全的临床守护和恢复等待当中。在ECMO快速建立成为可能的条件下，尽管ECMO适应证在逐渐扩展，近年来ECMO的成功出

院率却在不断增加，相信我国ECMO的治疗水平在与国际间紧密合作交流的基础之上必将迈上新的台阶。

［1］ Australia and New Zealand Extracorporeal Membrane Oxygena⁃tion（ANZ ECMO）Influenza Investigators，Davies A，Jones D，et al.Extracorporeal Membrane Oxygenation for 2009 Influenza A（H1N1）Acute Respiratory Distress Syndrome［J］.JAMA，2009，302（17）：1888－1895.

［2］ Joslin JM，Lantvit SM，Reynolds MM.Nitric oxide releasing Ty⁃gon materials：studies in donor leaching and localized nitric ox⁃ide release at a polymer－buffer interface［J］.ACS Appl Mater Interfaces，2013，5（19）：9285－9294.

［3］ Shen J，Yu W，Chen Q，et al.Continuous renal replacement therapy（CRRT）attenuates myocardial inflammation and mito⁃chondrial injury induced by venovenous extracorporeal mem⁃brane oxygenation（VV ECMO）in a healthy piglet model［J］.Inflammation，2013，36（5）：1186－1193.

［4］ Maclaren G，Butt W，Best D，et al.Extracorporeal membrane oxygenation for refractory septic shock in children：one institu⁃tion＇s experience［J］.Pediatr Crit Care Med，2007，8（5）：447 －451.

［5］ MacLaren G，Butt W，Best D，et al.Central extracorporeal membrane oxygenation for refractory pediatric septic shock［J］.Pediatr Crit Care Med，2011，12（2）：133－136.

［6］ Center specific summary of Chinese Extra－Corporeal Life Sup⁃port（ChECLS）.ELSO Registry Report.2013，July.Extracor⁃poreal life support organization（ELSO）.Ann Arbor，MI，USA.

2014⁃01⁃05）

2014⁃01⁃12）

10.13498／j.cnki.chin.j.ecc.2014.01.17

100037北京，中国体外生命支持，阜外心血管病医院，体外循环科，