心脏支持 --VA-ECMO的重点

重症行者翻译组  陈晓杰 译

关键词

*静动脉模式体外膜肺支持  *心源性休克

*体外心肺复苏术  *肺动脉高压 *肺栓塞

关键点

* 静动脉体外膜肺氧合(Venoarterial extracorporeal membrane oxygenation,VA-ECMO)可以被用来当作以下几种情形下的决定性治疗或通向康复的过渡手段,包括心源性休克、肺栓塞,中毒,和低体温。

* 当拟行VA-ECMO置管策略时,需重点考虑的因素包括:心肺功能,活动需要,预计的支持时间,以及是否是紧急置管。

*要尽可能地减少常见并发症的风险,必需对VA-ECMO患者进行严密的管理,并发病包括:肢体缺血,出血,感染,栓塞,和脑缺血。

介绍

早在1972年,就有了第一例VA-ECMO的成功应用被报导,它被用于救治一位在摩托车车祸严重受伤的24岁男性患者。经历3天支持治疗之后,该患者成功撤离ECMO,最终得到了康复。自从这例具有突破性意义的病例之后,体外支持治疗取得了巨大的进步。随着医务人员对ECMO技术经验的积累,以及ECMO设备和决定性治疗选择方面的进展,ECMO的使用日益广泛,并已带来了临床预后的改善。自1990年开始数据收集以来,已有超过10000例成人VA-ECMO病例在体外循环生命支持组织中进行了登记报导,其中有40%患者存活出院。本文为不熟悉这门技术的临床医生提供VA-ECMO的概述。首先讨论VA-ECMO管路组成,并且把VA-ECMO和VV-ECMO(静脉静脉模式体外膜肺氧合)进行比较。然后再讨论病人的选择,包括使用ECMO的适应征和禁忌症。最后介绍VA-ECMO的置管策略和基本管理,包括常见的并发症。

何为VA-ECMO?它和VV-ECMO有何区别?

任何ECMO的循环回路都包括以下这几个基本部分:静脉引血管(输入端),血泵,氧合器,血液回输管(输出端)。除了这些主要组成部分之外,大多数ECMO循环回路还包括一个用于调节泵速的控制台、热交换器、多个用于采血和注射药物的端口、输入端的血氧饱和度传应器、输出端的流量传应器。输入端的管路一般置于右房或者下腔静脉中。现在的成人ECMO循环回路主要使用离心泵作为循环动力,通过快速转动磁悬浮的叶轮而产生负压,从而把血液引入输入端管路中,引入的静脉血经过氧合器,实现气体交换。在氧合器中,血液被多孔膜分流,并与气体逆向对流进行气体交换,使氧气进入血液,二氧化碳被排出,同时进行热交换(图. 1)。充分氧合并加热升温之后的血液通过输出端管路回输到患者体内。个别具体管路组成细节讨论超出本文的范围,可以在别处查到。

在VV-ECMO中,血液获得充分氧合之后,通过输出端回输到患者的静脉系统,然后经过肺循环回到左室,在左室被泵出输送到身体的各个器官。VV-ECMO系统可对气体交换受损的患者提供了呼吸支持,它主要通过提高静脉血的血氧含量再回输至右心而实现的。VV-ECMO并无直接的血动力学支持作用,虽然VV-ECMO启动之后经常可以看到血流动力学得到改善,那是因为缺氧、高碳酸血症、以及酸中毒得到改善、还有因呼吸衰竭而需要的高水平呼吸支持对心脏的负性作用得到缓解的结果。而在VA-ECMO中,输出端绕过了心脏和肺,把充分氧合的血液以一定的压力回输到动脉系统中,对患者的呼吸和血流动力学都进行了支持。这样,VA-ECMO不仅增加了原有的心输出量,而且减轻了已经衰竭的心脏的前负荷。表1比较了VA-ECMO和VV-ECMO对血流动力学影响。

VA-ECMO可提供60% ~ 80% 预测静息心输出量。成人目标流速通常为60至80ml/kg/min。ECMO流速受前负荷,后负荷,和离泵每分钟的转速影响。离心泵的前负荷受输入端管路的长度和直径、以及患者的容量状态影响。循环回路对后负荷也是敏感的,输出端管路扭曲,膜肺血栓形成,全身血管阻力升高等都能降低ECMO的流速。这些将在下文进行更详细的讨论。

图1.ECMO循环回路。血液被离心泵引入静脉端(输入端)。然后,在泵的推动下,血液流经一个氧合器,在这里血液与逆向流动的气体只相隔一层薄薄的渗透膜,在这个过程中,氧气进入血液中,二氧化碳则被清除,随后血液被回输到患者体内。

哪些患者需要VA-ECMO支持?指征和禁忌症?

概述

建立ECMO支持是一件复杂的、资源密集型的工作,事前需要仔细考虑,只能在有充足资源来照护这类患者的医疗中心内实行。选择合适的病人是非常重要的。鉴于它的有效性尚缺乏强有力的数据来支持、还有它的费用、潜在的并发症,因此ECMO支持应该在那些有合适的指征、并且传统治疗方案都无效的患者中实行。临床医生还必须记住,ECMO并不是一项治疗,而只是一个通往最终治疗目的过渡手段。对一些患者来说,其目的可能是永久心室辅助装置(VAD)或者心脏或肺移植;对其它一些患者来说,ECMO支持的目的是终末器官灌注的支持,直到原发病得到解决,在疾病恢复过程中起到支持过渡的作用。在某些情况下,ECMO也为临床决策提供过渡时间,用来确定一个疾病是否可以痊愈,或者确定一个患者是否是目标治疗的恰当候选人。总之,在行ECMO支持之前,非常有必要去确认其指征是否明确、常规治疗是否已经无效的、是否存在禁忌症,并制定明确ECMO支持的长期目标。图. 2为VA-ECMO患者的选择流程。

VA-ECMO的指征

顽固性心源性休克或心肺转流撤机失败是VA-ECMO支持的常见指征。虽然这些指征仍占VA-ECMO使用的大多数,但这项技术正在成功地应用于越来越多的领域 (表2)。下文将回顾VA-ECMO的主要指征,并提供每种情况下的结果数据。

顽固性心源性休克

心源性休克的病因包括:心肌梗死、急性瓣膜病变、心肌炎、产后心肌病、应激性心肌病、心脏切开术后综合征、失代偿性慢性心肌病、顽固的室性心律失常、心脏移植后的移植物衰竭。心源性休克的传统治疗集中在矫正潜在的病因,优化容量状态,使用强心和血管收缩药物来维持足够的组织灌注。鉴于目前缺乏足够的数据和指南推荐,心源性休克患者建立ECMO的时机仍存争议。总之,ECMO应在合适的患者(如果有临床证据表明,在强心和收缩血管药物支持不断升级的情况下,仍存在组织持续低灌注和终末器官功能持续恶化的患者)中启用。需要ECMO支持的心源性休克患者的预后都很差,因为它们主要是基于病例系列的报告,并且因病因不同而存在较大的变化。急性心肌炎似乎是预后最好的病因,存活出院患者接近70%。一项纳入了4个队列研究的Meta-分析,旨在验证因心肌梗死引起的心源性休克患者的预后,其结果显示, VA-ECMO支持的患者30天生存率为55%,而主动脉内球囊反搏支持的患者30天生存率为29.7%。心脏术后综合征患者(定义为难以撤离心肺转流体外循环或在心肺术后围手术期循环就需要器械支持的患者)的预后则很差,大多数研究报告其存活出院率仅为25%至50%。

在VA-ECMO支持开始之前预测个别病人的生存是很困难的。一款用于估测心源性休克患者生存率的临床预测工具已被开发出来(www.Save-Score.com),它是以从ELSO登记中提取的3846例接受VA-ECMO的患者数据为基础进行开发的。应当注意的是,接受体外心肺复苏(ECPR)的患者并未纳入到该队列当中,所以这款预测工具不宜应用到接受ECPR的人群中来。

体外心肺复苏(ECPR)

不管是院内心脏骤停(IHCA),还是院外心脏骤停(OHCA),经过常规心肺复苏(CCPR)之后,患者的生存率都很低,分别为15%-20%和10%。ECPR是指在顽固心脏骤停的情况下快速启动VA-ECMO支持。它已被用于心导管室或病房内发生的IHCA患者,以及能到达急诊科就诊的OHCA患者。认为ECPR的使用可以更快地恢复灌注,进而提高患者生存率和神经系统的结果。到目前为止,CCPR和 ECPR尚没有在随机对照试验中进行比较。最近的一项纳入了6项研究(其3项院内心脏骤停、2项院外心脏骤停、1项混合)共包括2260例患者的Meta分析得出了如下结论,ECPR提高生存率和长期神经系统结果。ECPR组的生存率在14.5%至34.9%之间,而CCPR组的生存率在6.4%至21.7%之间。患者心脏骤停后选择ECPR支持的标准一直是一个有争议的话题。通常,患者发生心脏骤停时必须有一个旁人目击者,心肺复苏几乎没有中断过,预计其心脏骤停的的病因是心源性的或肺栓塞,年龄小于75岁。

大块肺栓塞

大块肺栓塞(PE)可引起急性右心衰竭,导致心源性休克或心脏骤停,死亡率极高。常规治疗包括全身或导管导向溶栓,或外科栓子清除术。VA-ECMO可以在发生PE时提供心肺支持,在支持的同时给予单纯抗凝治疗血栓,或者可以作为外科或导管导向治疗的过渡支持手段。框1详细说明了VA- ECMO在治疗大块PE中的各种用途。

2015年,Yusuff和同事们发表了一篇综述,回顾了有关应用VA- ECMO管理PE的病例报告。共有78例患者(11个病例报告,8个病例系列),其中43例(55%)是心脏骤停病例。该队列的总体生存率为70.1%。对于出现心脏骤停的病人,生存率为49%,而历史最高为75%。根据目前可获得的数据,对于筛选出来的大块PE患者,VA-ECMO的使用可能是一种合理的管理策略,包括拟行血栓清除术的患者、存在明显的血流动力学不稳定的心脏骤停高风险的患者、或病情不稳定的患者就诊于无辅助设备支持为其大块PE提供确定性治疗的情况下。

意外性低体温

VA-ECMO对因低温为引起的心脏骤停患者的复温治疗效果良好,生存率为67.7%,良好的神经系统预后为61.5%。应该强调的是,这些结果只适用于主要由寒冷环境引起的心脏骤停患者,而不适用于伴有低体温的以低氧为主因的心脏骤停患者(例如,溺水、雪崩)。

脓毒症休克 

把VA-ECMO使用于难治性脓毒症休克,现仍有争议。最近的3项队列研究报告的住院出院生存率仅为15% ~ 30%,结果令人沮丧。与此形成对照的是,Brechot和他的同事们发表的一系列VA-ECMO治疗脓毒性休克合并严重左室功能障碍的病例报告显示,其生存率为70%,结果令人震撼。出现这些不一致结果的一个主要原因是Brechot在他们的研究队列中,所有患者均在早期(平均24小时),并且在心脏停跳前就开始启动了VA-ECMO支持,而其它系列研究则纳入了已经发生心脏骤停的患者。在脓毒症休克合并心脏功能不全患者中早期建立VA-ECMO支持治疗已经取得了一定的成绩,但还需要进一步研究。

肺动脉高压

VA-ECMO可作为失代偿性肺动脉高压患者等待恢复或等待肺移植的过渡支持手段。对于疾病可逆的患者,ECMO可以提供支持,同时优化肺血管扩张治疗和患者的容量状态。对于肺动脉高压终末期的患者,ECMO可以为等待肺移植提供一个过渡时期。在置管方法上,已有几种改进的策略应用于肺动脉高压患者当中进行ECMO支持,包括:(1)从颈内静脉引血,经锁骨下动脉回血;(2)经胸骨切开术从肺动脉主干引血,体外循环后回输到左心房;(3)使用VV-ECMO双腔静脉导管,从IVC中引血,经体外循环后再对准房间隔缺损或卵圆孔未闭处回输血液,从而使经充分氧合后的血液从右向左分流。

其它指征

成功应用VA-ECMO支持的其它情况包括:中毒或药物过量、过敏反应、心脏或大血管的创伤性损伤,以及为高危心脏介入提供围手术期支持。此外,VA-ECMO支持已被用于稳定危重病人,以便运送到三级治疗中心,进行当前转送中心无法提供的治疗。

VA- ECMO禁忌症

VA-ECMO绝对禁忌症很少。有一个普遍的共识,那就是在没有办法(例如,移植,VAD)纠正不可逆的主要器官功能障碍的患者中开始ECMO支持是不可取的。重度主动脉瓣关闭不全的患者不适宜行VA-ECMO支持,因为主动脉瓣的返流会导致严重的左室扩张和肺水肿。相对禁忌症有以几种情况,包括:高龄、不能治疗的恶性肿瘤、未控制的出血或其它抗凝的禁忌症以及病态肥胖。表2列出了ECMO的绝对禁忌症和相对禁忌症。

当已决定行ECMO时,如何确定最佳的置管方式?

一旦决定启动VA-ECMO,就必须确定置管方式。在确定最佳置管方式时必须考虑以下几个因素,包括:情况的紧迫性、潜在的心脏问题(右、左或双心室心力衰竭)、肺的状况、动脉血管的大小、给予ECMO支持的必要性和预期的支持期限。同时还必须考虑到管路的型号大小,以确保能够达到足够的流速以提供充分ECMO的支持。置管可以经中心大血管置管(通过胸骨切开术或开胸术进行),也可以通过外周血管来进行。

经中心大血管置管 

由于需要行开胸术或胸骨切开术,中心大血管置管最常用于无法脱离体外循环的患者。在这种情况下,用于术中体外循环的导管可以与VA-ECMO循环回路连接使用。输入端的导管通常都是从右心房引血,而输出端导管则向升主动脉回输血液。在肺移植过程中,中心导管有时也被用作心肺转流的替代方法。中央导管的优点包括:可向上半身输送足够的充分氧合的血液,以及在大口径的情况下能够满足高流量的需求。中心导管的缺点有:安置和移除均需要手术辅助,使病人的转运调动受到限制,并且增加出血和感染的风险。

外周置管

经外周血管置管可以通过经皮或经血管切开的方法来实施。经皮置管是通过Seldinger技术进行的。超声检查在置管前对血管和血管大小的评估都是有用的。血栓、血管狭窄、周围动脉疾病以及既往的血管外科手术史,在某些情况下可能使经皮置管困难或不能置管。经皮置管方法的好处有:减少出血和感染风险,可允许患者活动,在床边就可以进行,以及便捷。外周血管置管的缺点有:肢体血管损害、上半身低氧血症、主动脉根或心内血栓的形成(在左室收缩能力很差的患者中,由ECMO回流导致后负荷增加而引起的左室扩张所诱发)。

静脉(输入端)导管 

输入端导管经右颈内静脉、锁骨下静脉或股静脉从右心房引出血液。应该采用又粗又短的静脉导管来优化ECMO回路的前负荷。体格较为强壮的病人,如果单根输入导管无法达到充分的引血量时,则可能需要两输入导管。静脉导管的型号通常为19至25 Fr。静脉导管通常都有尖端开口和侧孔,以便在尖端开口被阻塞时仍然可以进行保持引血通畅。

动脉(输出端)导管

在VA-ECMO支持时,可以从多个部位将充分氧合的血液回输到近端动脉系统中,股动脉是一个常用的位置。回输管道可以经皮或通过血管切开置入,套管远端应置于髂总动脉或腹主动脉内。股动脉置管的并发症有:肢体缺血、左室扩张和肺淤血,以及上半身低氧血症。下肢缺血可以通过在股动远端内置入一根远端灌注导管来避免。然后,这个远端导管与动脉回输导管的侧口连接,为肢体远端引入充分氧合的血液。右或左锁骨下动脉或腋动脉也可用于动脉置管,这需要外科植入端侧涤纶移植物。这些上肢动脉置管部位具有降低主动脉根部血栓形成和上肢低氧血症的风险的优点。上肢置管也可以促进病人的活动。哥伦比亚大学医学中心的Biscotti和Bacchetta 描述了一种使用右颈内静脉引血和右锁骨下动脉回输氧合血液优化病人活动的置管策略,他们于2014年将其命名为“运动模式”。套管部位血肿和同侧肢体肿胀可能会使这项技术的使用复杂化。虽然右颈动脉经常用于儿童的VA-ECMO导管,但它与增加中风风险有关,不常用于成人VA- ECMO支持。

动脉导管型号一般为15至25 Fr,长度短于静脉导管。Takayama和同事最近的一项研究发现,较小的15-Fr管能够提供与较大的17-Fr至24-Fr管相当的支持,并且出血并发症较少。动脉导管上没有侧孔,因为它们会导致湍流。VA-ECMO上监测患者动脉血气的恰当位置随动脉导管的位置而异。例如:右锁骨下动脉导管引导血流流向右臂,导致从右桡动脉抽血样本中血氧水平的错误增加。因此,建议这些病人的动脉血样从左桡动脉抽取。表3列出了各种动脉插管位置的潜在优点和并发症,以及每一处动脉血气监测的建议位置。

同时置入三根导管的置管策略

VAV- ECMO

如前所述,上半身低氧血症会使经外周血管置管的VA-ECMO患者的治疗复杂化,特别是经股动脉置管的患者。如果患者严重肺功能障碍尚未得到恢复,而其心功能就已恢复了,心脏则会把氧合较差的血液泵出供给冠状动脉和大脑,而ECMO输出端管路中的充分氧合的血液只能到达患者躯体的下半部分。这种现象被称为南-北综合征、红蓝综合征、或差异性紫绀,并可能导致冠状动脉或脑缺血。克服这一现象的方法就是用Y型连接器分流动脉输出回流管中充分氧合的血液,并将其回输到右颈内静脉。这一技巧增加了通过肺循环输送到左心室的血液氧含量,改善了心脑的氧供。两条输出管路的相对血流量可以通过磁夹进行调节,并要进行严密的监测。这种导管结构模式通常被称为静脉-动脉静脉(V-AV)ECMO。表4总结了一些解决差异性紫绀的其它方法。

VVA- ECMO  

静脉静脉动脉(VVA)ECMO是指在已有一根股静脉输入引血管路和一根股动脉输出回血管路的基础上,增加第二条静脉引流管,通常是右颈内静脉置管。两条静脉导管可与Y型连接器连接。这种配置可用于因输入血流量不足而导致左室明显扩张的患者,也可用于因血管腔较小而无法放置足够大的引血管路的患者,以便为ECMO回路提供足够的血流量。

其它治疗方法

还有几种在心源性休克中提供机械支持的备选方案。经皮插入的左室辅助装置(LVAD),如TandemHeart (心脏辅助公司,匹兹堡,PA)和Impella(Abiomed)设备可提供临时的左室支持。还可以将TandemHeart设备设置来提供VV -ECMO支持。临时右室(RV)支持可以实现通过CentriMag(Levitrnix LLC, Waltham, MA)或Impella RP(Abiomed)。对这些设备的详细讨论超出了本文的范围。

如何管理接受ECMO外膜肺支持的患者  

VA-ECMO患者的管理是复杂的。ECMO支持的方法应该根据患者的血流动力学需要而个体化进行。需要进行严密的监测,以确保ECMO支持的充分性。还需要保持警惕,及时发现和纠正常见的并发症。这里提供了VA-ECMO的基本管理和监测概况,并着重介绍了常见的并发症和建议的纠正措施(表5)。

血流动力学支持

确定所需支持的程度

ECMO支持的主要目标是为终末器官提供足够的氧供。氧供取决于心输出量、血红蛋白浓度和动脉血氧饱和度。在ECMO患者中,所有这些变量都可以被调控,以确保足够的组织灌注。回想一下,在ECMO患者中,功能心输出量是自身心输出量和ECMO流量的组合。ECMO支持的最佳力度随患者自身心功能状况而各不相同。自身心功能障碍严重的患者通常需要最大程度的ECMO支持。相比之下,主要存在右心衰竭而左心功能相对完好的患者,通常只需要部分支持。我们应该根据患者的病理生理学状态来给患者提供个体化的ECMO支持力度。

血流量的优化

ECMO循环回路产生的流量取决于前负荷、后负荷和离心泵的转速等可调变量,以及套管长度和直径等静态变量。ECMO管路的流量是通过调节离心泵的转速来控制的,假设系统不受前负荷、后负荷或套管大小的限制,提高离心泵转速可增加ECMO流量。在转速稳定的情况下,由于前负荷不足或后负荷增加,均可导致循环回路中血流量减少。前负荷不足可能是由于存在低血容量(出血、分布性休克、利尿过多)或机械性阻塞(心脏填塞、张力性气胸、腹腔室间隔综合征,或套管错位或扭结),通常表现为管路的跳动和抖动,流量下降。当遇到这种情况时,临时减少泵的转速和提高容量可以纠正上述问题。还应检查病人和管路是否有出血或套管移位或扭结的证据。

ECMO管路的负荷后受系统血管阻力(SVR)的影响,也受离心泵远端管路阻力的影响。后负荷增加导致的流量减少可能是由SVR增加(平均动脉压增加)引起的、或管路阻力增加 (流出管扭结,膜肺血栓)。如果后负荷的增加是由SVR的增加引起的,这可以通过使用降血压药物、或减少升压药物或强心药物来降低平均动脉压而得以纠正。

平均动脉压的优化

仅维持血流还不足以确保充分的组织灌注。一个足够的平均动脉压对于维持包括心脏、大脑和肾脏在内的重要器官的灌注是必不可少的。ECMO患者发生低血压的原因有很多,包括镇静剂的血管扩张作用、容量丢失或出血引起的低血容量、以及败血症或心脏切开术后血管麻痹引起的分布性休克。至于什么是最佳的最小平均动脉压目标值,这存在很大的争论,而且很可能每个患者的目标值各不同。对大多数接受ECMO支持的患者来说,合理的MAP目标是65至90 mmHg。这个范围提供了适当的终末器官灌注而不会造成过高的后负荷.。MAP是SVR和心输出量的共同的结果。在ECMO患者中,MAP的增加可以通过增加VA ECMO流量或通过使用血管活性药物增加SVR来实现。

保持心脏的搏动

VA-ECMO对衰竭的心脏有益。它将血液从静脉系统中引出,降低了心脏的前负荷,进而降低左室舒张末期容积和压力,改善左室灌注。但这些益处随着ECMO回路中的血液回流到动脉系统,在不同程度上受到增加的后负荷所抵消。收缩力较差的心脏可能无法对抗这种不匹配的后负荷来射血。发生这种情况时,左室会过度膨胀,导致心肌缺血,以及肺水肿或出血。另外,血液可能停滞在左室或主动脉弓根部,导致血栓形成。这个问题通常可以通过动脉波形图上没有搏动来发现。也可以通过超声检查证实,显示左室扩张和主动脉瓣未打开。

有几种方法可以抵消后负荷不匹配的复杂性。强心药物可用于增强收缩力。此外,可以减少VA-ECMO中的血流量。减少ECMO流量时应谨慎,以确保足够的组织灌注。处理这一问题的机械手段有时也会使用。置入主动脉球囊反搏泵既可增加冠状动脉灌注,又可减少后负荷.。或者,可以经皮置入LVAD以促进左室减压。另外,将减压导管置入肺动脉瓣,左房或左室,直接导入ECMO管路的输入管,也可以实现直接减压。

心律失常会损害自身的心脏功能,应及时处理。可能需要抗心律失常药物、复律、或起搏。

确保充分的气体交换 

ECMO患者的全身动脉血氧含量是由自身心输出量和ECMO管路输出量二者决定的。自身心输出量对全身氧合的相对贡献因肺的状况和心肌功能而异。如前所述,可以看到动脉氧含量的区域变化,特别是在股动脉插管的患者。对于心肌收缩能力差的患者,血流从VA-ECMO回输管路逆行到主动脉弓,以确保向冠状动脉和大脑循环输送足够的氧。然而,随着患者病情的恢复,心肌功能也出现相应的恢复,上半身可能会接受来自自身循环的大部分血液。如果患者肺功能不佳,这可能会导致向上半身输送的是含氧里较低的血液。全身氧合的充分性评估,应从一处远离自ECMO回路引血部位和动脉系统血液注入部位的动脉导管中采样。表3根据动脉导管的位置列出了动脉血气取样的建议位置。

ECMO的回路  

ECMO循环回路可以调节氧合和通气。氧输送可以通过增加氧气在氧混合器中的输送比例或增加ECMO流量来提高。增加的血流速度导致更大的血容量暴露于膜肺下,提高更多的氧输送。逆向气流有利于二氧化碳的去除。增加逆向气流会去除更多的二氧化碳。ECMO血流速度的改变不影响二氧化碳的清除率。

ECMO支持过程中的呼吸机管理 

要制定适当的机械通气策略,临床医生必须了解正压通气(PPV)的生理后果。PPV在右心衰情况下可能会因RV后负荷增加而有害。与此形成对比的是,呼气末正压(Peep)的增加可能有利于左心衰竭患者的心脏支持,此因胸内压力的增加导致左室前负荷和后负荷的减少。因此,我们的做法是,在以右心衰为主的病人中避免应用高PEEP。对于左室功能严重低下的患者,我们使用中等量的PEEP。由于PEEP的增加具有有益的血流动力学作用,可能有助于防止肺水肿的发展。这个问题在呼吸策略中将进一步阐述(见Bharat Awsare和他的同事的文章, “Management strategies for Severe Respiratory Failure: as Extracorporeal Membrane Oxygenation (ECMO) is being considered”)。

评估组织灌注的充分性 

我们需要进行严密的监测,以确保ECMO支持的充分性。在ECMO支持稳定的情况下,灌注充分的患者可以由于多种原因的作用而迅速并敏感地发展为灌注不足,包括:肺状况的恶化、自身心脏输出量的提高、贫血、心律失常、或膜肺功能的恶化。大多数情况下都使用ECMO专家对患者进行24小时监测。通过监控和频繁的实验室血液检验来发现患者灌注的变化,并做出适当的调整。

回路上的流量表可以连续显示ECMO回路中的流出量。输入端管路上的压力监测器可以检测到极端的抽吸现象,并确保静脉引流的充分性。输入端的入口压力不应低于-50 mmHg。近红外光谱可用于检测大脑或肢体灌注的变化。这些装置连续显示组织氧饱和度(StO2)。StO 2的变化可以检测到灌注的改变,这可以促进我们尽早地去调查和纠正。

混合静脉血氧饱和度(SvO2)提示了氧供和氧耗之间的平衡信息。正常SvO2为65%至75%。低SvO2可见于组织供氧不足或氧摄取增加。虽然在VA-ECMO上无法测量真正的SvO2,但来自于静脉输入导管进入回路的血液样本提供了合理的替代标本。当在泵前血气检测中观察到低SvO2时,可能反映ECMO支持不足。可能的纠正措施包括增加ECMO回路中的流量以增加氧的输送,或输红细胞以增加血液的携氧能力。乳酸水平的测量也可能的有用的。人们越来越认识到,乳酸水平并不总是一个单纯的不充分的灌注和厌氧代谢的标志,而且还可能是由β-2受体刺激和糖酵解增强引起的高代谢状态所致。不管是什么原因引起的,血乳酸水平的升高似乎与负性结果相关。作者认为定期检查VA-ECMO患者的乳酸水平是合理的。如果发现有更高的水平,应进行评估,以评估局部(肠道,肢体)或全身性缺血。

血红蛋白浓度 

历史上,曾建议给接受ECMO支持的患者输血,使其达到接近正常血红蛋白水平。然而,在一般的危重病患者群体中进行的多项研究中,实施限制性输血策略没有显示出任何损害的证据,而且还可能带来好处。有关在ECMO人群中输血做法的数据还相当有限。有两项小型的专门针对ECMO患者的回顾性系列,结果显示没有证据支持限制性输血策略的损害。我们在实践中遵循了限制性输血的策略。通常保持红细胞压积在高于25%即可,只有在出血或氧供不足的情况下才给予输血。

抗凝和出血 

凝血系统在体外支持过程中会发生严重的紊乱,使患者既容易血栓形成,又容易出血。血液暴露于ECMO管路的人工表面会导致炎症、细胞激活和凝血的开始。此外,湍流和剪切应力使凝血的激活更加复杂,并可导致血小板和纤维蛋白沉积。由于ECMO支持期间凝血的改变,需要抗凝以防止血栓形成和保持管路通畅。普通肝素是最常用的抗凝剂,尽管直接凝血酶抑制剂有时被用作替代物。对于最佳的监测策略或治疗范围目前还没有达成共识。ACT是最广泛使用的监测工具。替代方法包括抗Xa活性和部分凝血酶激活时间。我们的中心采用了一种基于抗Xa的策略,目标范围为0.3~0.5IU/mL。采用新鲜冷冻血浆和冷沉淀输注,将国际标准化比率(INR)修正为小于1.5,纤维蛋白原水平修正为大于100 mg/dL。也有一些专家通常会输注血小板以将血小板计数维持在50 cells/mm3(立方)以上;然而,对于血小板的最佳输注阈值还没有达成共识。

出血并发症是常见的,超过20%VA-ECMO支持病例会发性出血并发症。出血的严重程度决定了我们的反应策略。小的导管部位出血可以用止血敷料或直接加压治疗。还应检查套管,以确保其位置正确。抗凝强度降低,纠正非肝素引起的凝血功能改变(如:新鲜冰冻血浆可提高INR)。抗纤溶治疗,如氨基己酸或氨甲环酸也可以使用。严重出血可能需要手术治疗和暂时停止抗凝。据报道重组因子VIIa已用于治疗ECMO患者无法控制的出血。

总结

VA-ECMO可以为几种情况提供强大的、高度可控的心肺支持。这种强有力的工具的使用可能会继续扩大,因此临床医生应该精心明辩地熟悉它的组成部分和基本管理策略。

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