体外膜肺氧合技术在临床应用中研究进展



体外膜肺氧合技术在临床应用中研究进展

体外膜肺氧合技术(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)是将部分静脉血从体内引流到体外，经膜肺氧合后重新输入人体内，是一种通过体外循环系统为呼吸和循环衰竭患者提供生命支持的心肺辅助技术[1]。ECMO模式主要有两种，静脉-静脉模式(VV-ECMO)和静脉-动脉模式(VA-ECMO)[2-3]。通过ECMO进行气体交换能够为常规治疗无效的肺功能损伤患者争取治疗及康复时间和机会[4]。此外，通过血泵代替心脏泵血功能，同样能够维持心功能受损严重患者的血液循环，为患者提供抢救机会[5]。因此，本文对ECMO在呼吸衰竭和心脏衰竭治疗中的应用作一综述。

1ECMO发展概述

ECMO的概念最早于20世纪60年代末提出。当时有人尝试将体外心肺支持技术用于呼吸功能衰竭的治疗，但直到1972年ECMO支持治疗才成功救治了第1例急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者[6]。此后，ECMO发展迅速，从1980年第一个ECMO治疗中心的建立，到2008年已经有170多个ECMO治疗中心遍布于世界各地[7-8]。2005年应用ECMO成功救治非特异性间质性肺病儿童患者，此后应用ECMO救治危重呼吸衰竭患者与日俱增[9]。ECMO能够减轻肺功能压力，在救治严重呼吸衰竭患者中发挥重要作用。最近研究表明，对于常规通气支持无效的严重肺创伤和呼吸衰竭，ECMO的及时应用是十分必要的[10]。ECMO的发展对于改善危重患者的预后具有重要意义[11]。对ECMO认识逐年提高将使ECMO更好地在心肺功能障碍患者治疗上发挥支持作用并在我国逐步推广[12]。

目前，ECMO在国内规模较大医院开展较多，如阜外医院、安贞医院等[13-14]。随着我国经济技术快速发展、科技水平逐年提高，ECMO的应用呈现了增长趋势，但和发达国家应用的临床例数相比差距仍然较大[15-16]。ECMO的发展和应用对于改善医院的整体水平，乃至提高整个地区危重症患者抢救成功率具有重要影响[17]。尽管ECMO的应用逐年增加，但总体成功率仍处于较低水平。ECMO低成功率与ECMO应用期间严重并发症的发生和处理不当关系极大，寻找提高ECMO抢救成功率的有效方法备受医疗工作者的关注[18]。

2ECMO在呼吸衰竭方面应用

ECMO主要用于心肺功能衰竭的支持治疗,心血管外科和胸外科一直是这项技术的最大受益者[19]。车祸、矿山爆破以及坠落导致多发外伤、肺挫伤等引起的ARDS频繁出现，是患者发病和死亡的主要原因。因此，ECMO在呼吸衰竭方面的应用越来越受到重视。

ECMO作为一种心肺功能辅助技术，能够替代肺部功能使患者血液在体外充分进行氧合[20]。当患者肺部受损严重且应用临床上常规呼吸支持和辅助治疗无效时，可通过ECMO治疗使肺部得到休息(肺休息策略)。ECMO治疗广泛应用于呼吸衰竭的治疗，逐渐成为肺损伤患者最合理、有效的治疗措施之一[21]。英国ECMO中心的研究结果显示，对于甲型H1N1流感全球性爆发时引起重症ARDS的患者，ECMO治疗取得了明显效果。2009-2010年，应用ECMO治疗后患者的病死率下降28.8%[22]。甲型H1N1病毒所致重症ARDS患者的病死率在通过ECMO治疗后明显降低，进一步肯定了ECMO在肺部损伤中的治疗效果[23]。对于通过机械通气和常规药物等治疗无效的新生儿呼吸衰竭患者，可逐步应用ECMO进行治疗。临床研究结果显示，ECMO能够为新生儿呼吸衰竭患者提供体外呼吸支持且效果明显[24-25]。ECMO治疗后新生儿呼吸衰竭的存活率较以前有很大的提高[26]。

ECMO的应用成功率受多种因素影响。目前，对于呼吸衰竭患者中ECMO的应用并无统一标准。患者心肺可恢复性是ECMO支持的关键。一般适应证：(1)新生儿先天性持续性肺高压、呼吸窘迫综合征、胎粪吸人综合征，肺氧合功能障碍;(2)严重肺部感染、败血症等引起的急性肺损伤；(3)心跳呼吸骤停；(4)各种严重威胁呼吸循环功能的疾患。ECMO在临床应用中病死率较高，且容易产生并发症。相对禁忌证：(1)过去24 h严重创伤，颅内严重出血或其他肝素应用禁忌证；(2)病况不可逆转；(3)退化性全身性疾病。ECMO支持能够改善机体缺氧、排除体内多余CO2，为患者的心肺功能复苏提供良好的环境[27-29]。对通过ECMO进行治疗的ARDS患者病因与预后的相关性研究表明，麻省总医院1990-2008年使用ECMO治疗呼吸衰竭成年患者81例，总存活率为53%，高龄、多器官功能衰竭、长时间机械通气和ECMO治疗均与病死率相关[30]。

3ECMO在心脏衰竭方面应用

目前，ECMO已在国内外心脏手术、心脏移植患者中多次应用，为心脏衰竭患者在治疗、手术和恢复中赢得时间。对于循环功能衰竭患者的支持治疗，应采用VA-ECMO的方式。有研究显示，ECMO支持对于心脏衰竭患者至少能够提供约30%以上的心排血量，增加患者的血液循环[31]。对于传统疗法无效的患者，ECMO能够成为新的可能的有效手段[32]。国内阜外医院、安贞医院等已报道了较多的ECMO用于心脏外科的成功案例[13]。因此，作为较新技术，ECMO在国内医生中的推广及培训应用尤为重要。

由于循环衰竭患者合并肺、肝、肾功能衰竭的速度很快，应用ECMO挽救了心肺功能的同时，并发症的出现仍能使患者死亡或遗留严重后遗症[33]。选择合适时机、及时应用ECMO并注意处理循环衰竭导致的并发症，对于挽救患者生命非常重要。目前，在心脏外科，ECMO的应用应考虑其适应证。一般适应证：(1)大剂量的正性肌力药物治疗，心功能得不到改善；(2)平均动脉压<60 mmHg(新生儿<40 mmHg；婴幼儿<50 mmHg)；尿量<0.5 ml/(kg·h)；(3)急性严重心功能衰竭，人工心脏，心脏移植的过渡等；(4)心脏手术畸形矫治后不能脱离体外循环。相对禁忌证：(1)未明确的诊断；(2)未矫治的先天性心脏缺陷；(3)中枢神经系统损害；(4)恶性肿瘤；(5)不可逆的终末期器官损害(肺脏、肾脏、肝脏)；(6)患者术后出现难以控制的出血等[31]。虽然ECMO在心肺功能损伤患者治疗中得到了较好的应用，但考虑到使用过程中仍存在较多的并发症和较高的病死率，应慎重决定该装置的使用[34-35]。此外，ECMO治疗过程中不仅要注意原发病的治疗，还要控制ECMO相关的急性肾衰、感染等并发症的发生[36]。

同种异体原位心脏移植目前已在我国多家医院心脏外科开展，手术技术已日趋成熟，但围手术期移植心脏功能衰竭，特别是右心功能衰竭是引起患者术后早期死亡的关键因素[37-38]。心脏移植术后患者因严重肺高压及再灌注损伤可能需要120 h左右逆转。移植早期心肌顿抑和血管内皮细胞损伤会加重心功能不全，理论上心肌顿抑可逆且内皮损伤可减轻，此时给予充分的、机械性循环和呼吸支持，移植心功能有望恢复。在心脏移植术后发生右心衰竭时，ECMO有着良好的效果，可减轻心脏的前负荷，减少三尖瓣反流的发生，且ECMO比右心室辅助装置的效果更好[39]。心脏移植患者术前存在以下情况，术中、术后可能需要应用ECMO辅助：(1)肺血管阻力高，长期强心、利尿治疗。(2)边缘供心的应用：如供体体质量较轻、供心冷缺血时间超过6 h，供心心肌保护不理想等。(3)术前曾接受过其他心脏手术的病例[40]。

4结语

ECMO发展迅速并日趋成熟。近年来，离心式血泵、管道内壁肝素化等新型膜材料的出现降低了ECMO支持过程中出血、环路内血栓的形成，减少了血液渗漏综合征的出现[41]。快速建立ECMO 通道，对抢救危重患者具有积极意义。现双腔静脉转流、经皮穿刺静脉插管，能够提供快速、简洁建立ECMO的方法。随着科学技术的进步，ECMO支持将会更多的应用于急危重症医学。ECMO肺保护作用在临床中的应用前景广阔，将有望成为呼吸支持技术的新方法和发展方向。另外，逐渐改善膜肺的性能、阻力，缩小装置对ECMO 使用、运输在特殊条件下(如重大交通、塌方、爆破事故)急性ARDS 重症抢救中具有重要的作用。ECMO具有独特的支持气体交换能力，成为治疗年轻成人未合并呼吸机相关肺损伤的爆发性肺衰竭的合适方法。

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·体外膜肺氧合·

第一作者：刘颖(1990-)，女，辽宁铁岭人，技师，硕士

刘颖1,2，柳云恩1,2，佟昌慈1,2，张玉彪1,2，刘学磊1,2，丛培芳1,2，

金红旭1,2，高燕1,2，侯明晓1,2

沈阳军区总医院 1.急诊科；2.全军重症(战)创伤救治中心实验室及

辽宁省重症创伤和器官保护重点实验室，辽宁 沈阳110016

关键词：体外膜肺氧合技术；呼吸衰竭；心脏衰竭；心肺复苏；辅助通气；急危重症

Key words:Extracorporeal membrane oxygenation;Respiratory failure;Heart failure；Cardio-pulmonary resuscritation;Assisted ventilation;Emergency and severe disease

收稿日期：2015-08-30

DOI∶10.16048/j.issn.2095-5561.2016.01.06

文章编号：2095-5561(2016)01-0024-04

中图分类号：R454.4

文献标志码：A

通信作者：E-mail:houmingxiao188@163.com

基金项目：2012年辽宁省科技攻关(201122007)；2012年全军“十二五”面上项目(CSY12J002)；2013年全军“十二五”面上延续项目(CSY13J003)