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小儿体外膜肺氧合

关键词一 概述

ECMO介绍

体外膜肺氧合(ECMO),又称“体外生命支持”(ECLS),最初用于侧重氧合功能的长期体外支持,随后,其重点转移到清除二氧化碳,并用于心脏手术患者的术后支持。在过去的几年中,ECMO的多项功能已被测试和使用,使其成为临床医生采取生命和器官支持措施的重要手段。

ECMO与心肺转流术(CPB)之间的差异如下:

ECMO通常仅使用颈部插管,可在局部麻醉下进行;标准的CPB通常在全身麻醉下通过经胸穿刺来建立;

② 与仅用于短时间支持(几小时)的CPB不同,ECMO用于长期器官支持,时间范围为3~10天;

ECMO的目的是为肺和心脏的自我恢复提供时间;而CPB在各种类型的心脏手术过程中提供支持。

ECMO历史

1953年5月,吉本(Gibbon)将人工氧合和灌注支持用于首次开放性心脏手术,并取得成功。1954年,利勒(Lillehei)通过试验研发了交叉循环技术,并用于某些先天性心脏疾病的修复过程。1955年,在梅奥诊所,柯克林(Kirklin)等人对Gibbon的装置进行了改进,并成功修复心房间隔缺损。

1965年,拉什坎德(Rashkind)及其同事首次使用气泡氧合器为呼吸衰竭的新生儿提供支持。1969年,道森(Dorson)及其同事报道了在婴儿中使用膜氧合器进行体外循环的案例。1975年,巴特莱特(Bartlett)等人首次在患有严重呼吸窘迫综合征的新生儿中成功使用ECMO 

ECMO适应证

具有以下2项诊断的新生儿需要使用ECMO:①初步诊断与新生儿原发性肺动脉高压(PPHN) 相关, 包括特发性PPHN、胎粪吸入综合征、呼吸窘迫综合征、B组链球菌败血症和窒息;②先天性膈疝(CDH)。

新生儿的选择标准包括:①妊娠期34周以上;②出生体重2000克以上;③无明显凝血功能障碍或无法控制的出血;④无重大颅内出血(1级颅内出血);⑤机械通气10~14天以内;⑥可逆性肺损伤;⑦没有致死性畸形;⑧没有无法治愈的心脏畸形。

不符合上述标准则是ECMO的相对禁忌证。与新生儿的情况不同,当在儿科患者中考虑到ECMO时,不存在明确的纳入或排除标准。临床医生评估儿科患者是否适用ECMO,主要基于对患儿的病情评估和儿科ECMO的操作规范。

关键词二 装置 

ECMO设备

ECMO是一种改良的体外循环技术,常规使用的设备及装置包括可膨胀式的静脉回流储血器、自动调节功能的滚压式血泵、膜式氧合器、热交换器、外周动静脉血管插管、循环管道及接头等,如下图所示。


血泵通常为滚压泵或离心泵。尽管离心泵具有长时间使用血液破坏较轻、不会将大量空气泵入体内的优点,但其使用时间也受到限制,且离心泵的更换不仅给患者带来更多的经济负担,还会影响ECMO的安全性。而滚压泵较少引起溶血,因此国外常规使用带有足够长泵管的滚压泵作为ECMO动力,并用于新生儿ECMO。氧合器负责氧气(O2)和二氧化碳(CO2)的交换,是ECMO成功实施的关键。有三种类型的人工肺可供使用,包括气泡式、膜式和中空纤维装置。热交换器利用逆流机制进行血液的变温,通常保持患者的体温在35℃左右。

安全装置和显示器

气泡探测器可以识别动脉血中的微小气泡,并自动关闭血泵;热交换器和动脉插管之间的动脉过滤器用于过滤空气、血栓和其他栓塞;放置在氧合器前后的压力监测器测量循环血液的压力,并用于连续静脉血氧饱和度监测和温度监测,以保证患者安全。 

关键词三 技术

肺系统管理

ECMO一般用于等待肺复苏阶段的临时治疗。当新生儿使用ECMO时, 临床医生通常将呼吸机设置为吸入氧浓度(FiO221~30%,吸气压峰值(PIP15~25 cm H2O,呼气末正压通气(PEEP3~5cm H2O , 间歇性机械通气(IMV)每分钟10~20次。有些医疗中心使用12~14 cm H2O的高PEEP来避免肺不张的发生,该方式被认为可缩短婴幼儿的体外循环时间。

心血管系统管理

临床医生应注意保持患儿的全身灌注和血管内容量,其体积状态可以通过尿量、灌注的体征以及测量中心静脉压(CVP)和平均动脉压(MAP)进行评估。正性肌力药物可以增强患儿的心输出量(CO)。对患儿进行超声心动图监测,可以排除任何可能需要直接干预,而不是ECMO治疗的先天性心脏异常(如完全性肺静脉连接异常)。

CNS管理

ECMO治疗相关的并发症中,以中枢神经系统(CNS)并发症最为严重,其主要与缺氧和酸中毒的程度有关。建议临床医生避免使用麻痹剂,并对患儿定期进行神经系统检查,如果可行,应在新生儿开始ECMO治疗前,对其进行头部超声检查。临床医生需要每天根据连续头部超声检查结果重新评估患儿的病情,对于癫痫发作或疑似癫痫发作的患儿,建议应用苯巴比妥等药物积极治疗。

泌尿系统管理

ECMO治疗过程的前24~48小时内,容易引发急性炎症样反应,患儿发生少尿和急性肾小管坏死(与毛细血管渗漏和血管内容量不足相关)等情况较为常见。如果少尿现象持续48~72小时,通常需要临床医生予以患儿利尿剂来减少水肿。

血液学注意事项

ECMO治疗期间,为了优化供氧,患儿的血红蛋白应保持在12~15g/dL;且需要予以输注血小板,以维持血小板计数超过100,000 / mcL;患儿的激活全血凝固时间(ACT)应维持在180~240秒,以避免出血并发症。此外,体外生命支持组织(ELSO)已于2014年发布《ELSO抗凝治疗指南》,为接受ECMO的患者进行抗凝治疗提供指导意见。

体液、电解质和营养

对接受ECMO治疗的患儿,临床医生需要密切监测其体液和电解质,使用静脉输入营养液来满足其高能量要求。由于液体潴留,患儿的体重在ECMO治疗阶段的前1~3天内会有所增加。

关键词四 并发症

ECMO治疗相关的神经并发症一般为癫痫发作,主要是由于颈动脉和颈内静脉结扎术、全身肝素化、血小板减少症、凝血功能障碍或收缩期高血压导致的颅内出血和脑梗塞。

出血并发症包括出血、血小板计数减少、溶血和消耗性凝血病。患儿手术部位出血是由于全身肝素化引起的常见并发症。此外,患儿还可能发生胸腔、腹腔或腹膜后出血。血小板计数减少是由于血小板的生产减少、消耗增加或稀释而导致的。

心脏并发症包括由于缺氧和电解质不平衡导致的心律失常、症状性动脉导管未闭以及心包填塞。高血压也是一种危险的并发症,其可导致出血和卒中。

ECMO治疗也可引起感染和败血症的发生,因为ECMO回路相当于一个大的血管内异物,并且频繁的手术会增加败血症的风险。

关键词五 药物

ECMO的治疗过程中,临床医生可能需要予以患儿氨基己酸以减少出血;当患儿循环稳定后,麻醉科医生需予以其芬太尼、咪达唑仑或吗啡达到最小的镇静;患儿如果采用ECMO治疗,通常可以减少大多数正性肌力药物的剂量,如多巴胺、多巴酚丁胺和肾上腺素;利尿剂如呋塞米和氯噻嗪通常用于促进组织液的流动,抗酸剂和H2受体拮抗剂可用于治疗胃肠道出血;如果患儿癫痫发作,可以使用苯巴比妥;ECMO治疗的持续时间将根据临床医生对患儿的初次诊断和日常评估而有所改变。需要注意的是,患儿保持该治疗的时间越长,就可能发生更多的并发症。


(内容源于2017.14期《麻醉·眼界》杂志,转载需经授权并注明出处!

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