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体外膜肺氧合是敌是友?

  2020年2月29日晚9点,由医迈瑞科(Enhanced Medical Education and Research to Improve Clinical Outcome,EMERICO)主办的以“体外膜肺氧合——是敌是友?”为主题的线上学术访谈如期而至。


  此次线上学术访谈由耶鲁大学医学院孟令忠教授担任主持人。此外,参与访谈的重要嘉宾有东南大学附属中大医院重症医学科邱海波教授、潘纯教授、谢剑锋教授,北京朝阳医院呼吸与危重症医学科童朝晖教授、李绪言教授,北京安贞医院心脏外科危重症中心侯晓彤教授,武汉市肺科医院重症医学科胡明教授,武汉大学中南医院重症医学科胡波教授,复旦大学附属中山医院重症医学科钟鸣教授,江苏省苏北人民医院重症医学科郑瑞强教授,加利福尼亚大学戴维斯分校麻醉科刘虹教授(排名不分先后)。在访谈中,各位教授结合自身治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)重症患者的实战经验,积极分享了关于体外膜肺氧合(ECMO)等治疗措施的应用思考。




ECMO概述



  分类


  ECMO,中文名称为体外膜肺氧合技术。ECMO技术引流患者静脉血至体外,经过氧合和二氧化碳排出后,回输到患者体内,承担气体交换和(或)部分血液循环功能。根据血液回输途径的不同,ECMO技术主要由静脉到静脉(VV-ECMO)和静脉到动脉(VA-ECMO)两种形式。VV-ECMO仅具有辅助呼吸作用,主要用于救治呼吸衰竭, 如常规的机械通气难以维持氧合的患者。VA-ECMO在国内的使用开展较早,同时具有循环和呼吸辅助作用,主要用于支持心脏功能,适用于心功能衰竭、肺功能严重衰竭合并心脏停跳可能的患者。自2009年始,ECMO在中国逐渐应用,在此次COVID-19危重患者的救治工作中,ECMO技术发挥了重要的作用。



  特色与优势


  ECMO直接参与体循环,使得患者的呼吸、循环均无需依靠自身的心脏或者肺功能。因而,ECMO具有以下优势:①与呼吸机相比ECMO不依赖肺进行有效的气体交换,可直接进行氧合,氧合效果更好;ECMO不会产生机械性肺损伤,更有利于肺功能的恢复。②与体外循环相比,ECMO属于密闭环路、损伤小,不需要全肝素化;ECMO可在手术室外使用,不受地点限制,摆脱了体外循环手术室内使用的局限性。③与心室辅助装置相比,人工心脏大多需要经胸插管,且价格昂贵,相比之下,ECMO置入方便,可同时提供双心室联合辅助呼吸,并且价格相对低廉。



  风险与局限


  除了诸多优势之外,ECMO也有其局限与风险:①ECMO使用时存在较大面积的非生物表面接触,损伤大,需要抗凝(出血、血栓风险大),且血流量大,意外风险较大;②ECMO的原理与人体生理作用不同,临床医生在使用ECMO时需要转变治疗思路,明确ECMO是支持作用而非治疗作用,在使用同时应继续积极治疗原发病;③基于以上特点,ECMO的有效正确使用需要建立专业的团队,培养专业的人才。同时由于ECMO结构复杂,使用学习曲线较长、时间成本高、花费大;④ECMO资源有限,能够使用到的患者数量有限。




ECMO临床使用



  尽管ECMO 技术已相对成熟,但对于ECMO 辅助的时机选择、适应证以及辅助期间患者管理等相关问题仍然存在很多疑问,结合此次疫情中COVID-19 重症患者的救治经验,参与访谈的重症医学科专家们给出了相应的解答。



  使用时机和指征


  根据2020年2月18日发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》,在重型、危重型病例的呼吸支持中,若较多有创机械通气患者存在人机不同步,应当尽快考虑应用ECMO具体呼吸支持措施如下:①氧疗:重型患者应当接受鼻导管或面罩吸氧,并及时评价呼吸窘迫和(或)低氧血症是否缓解;②高流量鼻导管氧疗或无创机械通气:当患者接受标准氧疗后呼吸窘迫和(或)低氧血症无法缓解时,可考虑使用高流量鼻导管氧疗或无创通气。如短时间(1~2小时)内病情无法改善甚至恶化,应及时进行气管插管和有创机械通气;③有创机械通气:采用保护性肺通气策略,即小潮气量(48ml/kg理想体重)和低吸气压(平台压<30cmH2O)进行机械通气,以减少呼吸机相关肺损伤。较多患者存在人机不同步,应当尽快考虑体ECMO


  2020年3月3日发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》较第六版在呼吸支持内容上有较大调整,尤其强调了ECMO使用管理时机及指征细节内容。具体调整如下:①呼吸支持保护性肺通气策略,小潮气量由48ml/kg理想体重调整为68ml/kg理想体重;②在保证气道平台压≤35cmH2O时,适当采用高呼气末正压(PEEP),保持气道湿化温化,避免长时间镇静,早期唤醒患者并进行肺康复治疗。根据气道分泌情况,选择密闭式吸痰,必要时行支气管镜检查采取相应治疗。③严重急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者,在人力资源充足的情况下,应当每天行12小时以上的俯卧位通气。俯卧位机械通气效果不佳时,如条件允许,应当尽快考虑ECMO


  综上,ECMO使用指征为:①吸入氧浓度(FiO2)>90%时,氧合指数小于80mmHg,持续34小时以上;②气道平台压≥35cmH2O。单纯呼吸衰竭患者,首选VV-ECMO模式;若需要循环支持,则选择VA-ECMO模式。在基础疾病得以控制,心肺功能有恢复迹象时,可开始撤机试验。



  相关研究


  Brodie等人于2019年发表在《JAMA》、题为“Extracorporeal life support for adults with respiratory failure and related indications :a review”一文讨论了ARDS患者使用ECMO的指征。研究结果提示,ARDS患者接受有创机械通气七天之内,若已经优化了机械通气流程(FiO2≥0.8;潮气量6ml/kg,按标准体重设置;PEEP≥10cmH2O),但仍满足以下三个标准中的一个,患者应采取ECMO支持:PaO2FiO250mmHg持续>3小时;②或PaO2FiO280mmHg持续>6小时;③或PH7.25PaCO260mmHg持续>6小时且呼吸频率增加至35/分,调整平台压≤32cmH2O


  ECMO技术对于重症患者而言,究竟是敌是友?


  第一,高流量鼻导管氧疗与无创机械通气氧疗在ARDS患者呼吸支持中的优先级关系。目前临床实践要求在合理规范的无创通气2小时后无效应采取有创机械通气治疗,有创机械通气在合理的俯卧位通气及肺保护性通气策略下治疗24小时后无效应采取ECMO支持。此外,根据循证医学证据,对于低氧性呼吸衰竭患者,高流量鼻导管氧疗并非是无创通气的补充措施。事实上,高流量鼻导管氧疗效果优于无创通气氧疗。当高流量鼻导管氧疗无法有效改善呼吸时应直接采取有创机械通气。再者,临床上也有无创通气在高流量鼻导管氧疗中1~2小时间断交互使用的应用且效果良好。


  第二,肌钙蛋白等心肌损伤标志指标上升是由新型冠状病毒打击造成,还是由低氧造成?孟令忠教授指出低氧本身存在很大危害。研究证明,低氧可以直接导致心脏骤停,老年患者对低氧的耐受更差。根据《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》,新型冠状病毒感染会造成心肌细胞可见变性、坏死,间质内可见少数单核细胞、淋巴细胞等浸润。部分血管内皮脱落、内膜炎症及血栓形成等病理表现。部分患者发病早期可出现肝酶、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酶和肌红蛋白增高;部分危重者可见肌钙蛋白增高。但目前仍无法判断以上病理表现是低氧造成还是由病毒打击、炎性因素等造成。



  注意事项


  根据COVID-19患者的管理经验,在ECMO使用时应明确以下几点内容:①除了呼吸循环支持,原发病的救治是根本问题。在ECMO期间不出现并发症,患者免疫力得到恢复、原发病得到治疗,患者才能最终康复。ECMO期间的通气管理应注意机械通气参数设置,避免出现气压伤等不良并发症。此外,凝血、出血管理应常规化、精细化;②除了ECMO上机时机和指征的衡量,上机前的呼吸管理应尤为注重。ECMO是呼吸治疗整体中的一环,每一环都标准、规范,ECMO这一环才具有意义。在患者ECMO上机前,应精确做好无创呼吸管理、有创机械通气管理等,采取保护性肺通气策略辅以俯卧位通气等措施,改善患者肺功能;③明确疾病认知,给合适的患者实施有效的ECMO支持。在特殊时期,医护人员、医疗资源有限,上机患者的选择是个问题。ECMO仅作为支持手段,COVID-19患者是否能最终康复更取决于支持期间自身免疫力获得等情况。为合适的患者进行ECMO支持才能有效发挥ECMO的效果,且不造成医疗资源的浪费;④专业的人做专业的事,ECMO专业团队的建设应纳入考虑范围内。前国内ECMO管理水平良莠不齐,亟需培养专业的人才,实施专业的管理,从而保证治疗的有效性。




小结



  ECMO是呼吸循环的有效支持手段,吸取此次疫情的经验教训,临床医生对于ECMO的时机选择、适应证以及辅助期间患者管理等相关问题更加明确。众多专家倡议,为保证ECMO使用效果,建设一支专业ECMO管理团队应纳入科室建设的考虑范围内。



(本文由孟令忠教授审校)




(内容源于2020.31期《麻醉·眼界》杂志,转载需经授权并注明出处!)

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