ICU内的VA-ECMO管理（上）

概要

目前，VA-ECMO作为心源性休克的抢救已较为普遍。ECMO作为危重患者的生命抢救手段，其适应症的选择尤为重要。因此，对每个患者的治疗方案应有明确的认识，包括康复的可能性及VA-ECMO的并发症。为使VA-ECMO的效果更好，应当充分掌握体外循环的基本原理。因此，VA-ECMO应由多学科充分讨论患者的病史及病情转归后决定建立，并由有经验的团队管理。

引言

VA-ECMO或ECLS是指由人工装置代替心脏及肺的功能。二者的意思相近，出于一致性考虑，在本文中一律使用VA-ECMO。VA-ECMO由心脏手术中体外循环演变而来，在其基础上血泵小型化、管道生物相容性提高、插管优化，更利于在ICU内使用。然而，考虑到成功率、并发症和费用，VA-ECMO的适应症还是应当慎重考虑。

本文的主要目的是阐述VA-ECMO技术方面的几个重要问题，回顾VA-ECMO用于重症患者的相关文献，以指导ICU内VA-ECMO的应用。

原则与技术要点

ECMO的原则基于心脏手术的体外循环。去氧合血经静脉插管由大静脉引流至离心泵，经过氧合、加温，由动脉插管进入体循环。因此，VA-ECMO可以部分或全部地代替心泵功能。

血管入路——外周或中心VA-ECMO

经外周血管和中心血管建立的VA-ECMO回路有所不同。

外周ECMO

典型的外周血管插管ECMO由股静脉引流血液、静股动脉回输血液。这种插管模式下，经股动脉回输的血液在主动脉内“逆行”并与左心室射血在主动脉内对冲。

行股动静脉插管时，利用经皮超声引导可使操作快速有效，但是仍有可能因低血压或血流动力学不稳定而遇到困难。另外一种方法是外科切开直视下插管，但是这需要由外科医生操作。

VA-ECMO的这两种外周插管方法均有并发症。首先，插管远端的股动脉灌注区缺血，建议在股浅动脉放置灌注管。其次是这种模式下主动脉内存在两股方向相反的血流，这会导致或加剧两个现象：左室超负荷及Harlequin综合征。

左室超负荷

即使VA-ECMO承担了全部心排量，仍然有一部分血液进入心肺循环，部分冠状血管血液通过冠状静脉窦回流入心脏，并进入左房和左室。如此造成的左室充盈可能导致肺水肿。因此，即使VA-ECMO卸载了全部右心前负荷，却因增加左室后负荷，而加剧了左室总体的负荷。

因此，当出现左室扩张或肺水肿的征象时，应使用正性肌力药物。平均动脉压应控制在合适的范围，既满足组织灌注又不造成心室负荷过重。根据具体情况使用扩血管药物。

也可使用其他方法减轻左室负荷，例如IABP。它有助于维持血流的搏动模式，且有利于降低肺动脉楔压。不过，尽管IABP能够使循环指标改善，且没有明显并发症，其益处仍然不确定。

当发生难治性肺水肿时，可增加左心室引流减压。可经皮穿刺经主动脉置入或手术置入引流管。近期的数据显示，这两种方法均可减轻肺水肿，改善生存率。

由于两种方法不分高下，因此选用哪种方法应根据转流模式（中心或外周）及手术操作者的特长而决定。

Harlequin综合征

当同时伴有呼吸衰竭，而心功能又有部分恢复时，可出现Harlequin综合征。如果残存的心功能可以产生部分射血，那么顺行（自身心排量、去氧合血）和逆行（辅助循环供血、氧合血）血流的分水岭则在主动脉干水平。临床表现为差异性紫绀，即下半身接收氧合血灌注而上半身紫绀，导致脑和心肌缺氧，称为Harlequin综合征。

因此建议在左手监测氧饱和度，而做动脉血气分析时从右手抽取血样，以比较两侧上肢氧供的不同。处理Harlequin综合征的措施包括：增加VA-ECMO的流量以减少自身心脏射血、改为中心插管、或在颈内静脉增加一根供血管（VAV-ECMO）。如果循环功能已恢复而呼吸衰竭尚存在，建议改为VV-ECMO。

中心ECMO

中心ECMO通常通过外科技术插管。静脉插管位于右房，动脉插管位于升主动脉。氧合血通过动脉插管经主动脉顺行灌注全身。因此，中心插管方式不造成左室后负荷过大或Harlequin综合征。

从预后及血流动力学稳定性来看，中心插管与外周插管没有明显优劣之分。其选择应根据具体情况而定，如是否为急诊等。中心ECMO多见于体外循环后心衰，与外周ECMO相比，它需要外科医生进行操作，且并发症较多，如胸骨感染及出血。外周插管，不论是经皮穿刺还是外科切开置管，都较为快速，但是有增加左室后负荷和Harlequin综合征的危险。因此，急诊情况下应首选外周插管，而发生肺水肿、Harlequin综合征及下肢缺血时可考试选择中心插管。

VAMO的气体交换

VA-ECMO是一个绕过机体心肺的静脉-动脉旁路。因此，VA-ECMO要保证足够的氧供和二氧化碳排出。在氧合器和自身肺，氧气和二氧化碳的交换都是通过半透膜。因此，VA-ECMO中，氧气和二氧化碳的交换情况取决于ECMO系统和患者自身肺的功能。

心输出量（CO）和泵流量（PFR）以及它们的比值（PFR/CO）都十分重要。如果PFR/CO接近零，那么来自辅助循环的氧合血非常少。不过实际情况中，这种情况不能见到，因为PFR不会低于1500ml/min（否则有血栓生成或倒流危险）。如果PFR/CO接近1，那么辅助循环承担了几乎全部心输出量。这种情况下，氧合器的性能决定了患者能否得到足够的氧供。血栓是影响氧合器性能和寿命的一个因素。另外一个因素是吸入氧浓度（FiO2）。它决定了氧合器膜两端氧分压的差。气流量是决定二氧化碳排出的重要因素，但对氧交换的影响很小（除非气流量极低）。氧分子通过膜的交换效率非常高。

二氧化碳的去除取决于PFR/CO值和气流量。新鲜气流的二氧化碳分压几乎为零，在通过氧合器时逐渐与血液二氧化碳分压平衡。

VA-ECMO的循环支持

VA-ECMO是为了提供足够的体循环灌注。泵流量取决于插管途径、静脉引流情况以及泵本身。

静脉插管的尺寸是影响泵流速的一个重要因素。泵的流量取决于静脉插管的阻力（尺寸）和患者的血容量（下腔静脉及右房的充盈度）。静脉插管的最佳位置是其尖端位于右房。而当其位于上腔或下腔静脉内时，有静脉壁被吸引至静脉塌陷的可能。

泵的转速是泵流量和压力差的一个重要决定因素。目前的VA-ECMO机器和离心泵头可以在高速旋转和高流量下不增加溶血的风险。除非静脉引流管使右房或腔静脉壁塌陷（管道抖动），增加转速可以增加流量（降低右房压力），（图2）。在这种情况下，需要降低泵速或补充血管内容量，以降低动-静脉压力差。另外，从降低溶血的角度考虑，离心泵静脉端的负压不应超过-300mmHg，动脉端压力不应超过400mmHg。

动脉插管尺寸的重要性略低，因为泵的驱动力能够克服后负荷。不过，动脉插管过细的话会导致溶血，从而影响泵的性能和流量。平均动脉压也要严格控制，从而避免后负荷过大而产生副作用。

VA-ECMO管理的特殊之处

在普通ICU内管理VA-ECMO患者时，需要特别注意ECMO系统、呼吸机的设置及凝血管理。

E C M O

泵流量的改变会导致内环境改变甚至呼吸-循环功能的不足。因此，在ICU内要特别注意这一点。例如，在搬动患者时可能导致插管脱出，后果难以处理。VA-ECMO时应防止患者的体位不当。在变换患者体位时应严密注意插管位置，防止辅助循环血流发生变化或患者软组织损伤。中心插管的患者不能够俯卧位，而外周插管患者半坐位也有难度。有报道（Otterspoor, Kimmoun和Kipping）在难治性ARDS患者进行外周插管VV-ECMO时采用俯卧体位。然而，在VA-ECMO，俯卧位外周插管时动脉管路有打折或脱出的危险，更安全的做法是在颈内静脉增加一根供血管（VAV-ECMO）。

最后，外出ICU进行检查时也需要特别注意。一定要备好两把管道钳以快速应对管路出现的意外。另外，需备好手摇泵以防机器失灵。可提前监测氧合器前、后血样的血气，以了解目前氧合器的性能。正常工作的氧合器，其膜后氧分压应比膜前高200mmHg。仔细检查动脉和静脉插管。静脉引流管和动脉供血管应有明显的“暗红-鲜红”差别。管道的抖动和泵流量的减低则提示应进行一系列检查和处理，如降低转速或补充液体。每天检查插管部位的情况，包括出血量及有无感染。对于外周ECMO，应在体格检查和超声多普勒检查中包含肢体动脉搏动情况，以防止下肢缺血。

呼吸机设置

为防止呼吸机相关性肺损伤，应合理设置呼吸机参数。正压通气可降低左室后负荷、增加右室后负荷，因心功能的状态不同可产生有益或有害的影响。例如，正压通气可改善肺水肿，但另一方面，加剧右心衰。保护性肺通气策略包括：潮气量为6~8ml/kg, PEEP在10cmH2O以内，平台压20-25cmH2O, 根据心功能进行微调。最新的ELSO指南建议潮气量和压力都应尽量小，以促进肺的恢复。

抗凝

抗凝的使用不可避免的造成出血风险。出血是VA-ECMO最常见的并发症。体外循环管道本身会导致炎性和凝血激活。因此，易发生出血或凝血并发症，如脑卒中或肺栓塞。

一项包含405例VA-ECMO的研究报道出血并发症发生率为31%。最近的一项研究中，Aubron等回顾了VV-和VA-ECMO的并发症，及对死亡率的影响。对于这两种模式的ECMO，出血都是发生率最高的并发症（27%）。另外，对于VA-ECMO，悬浮红细胞的输入量是死亡的独立危险因素。

另一方面，抗凝不佳可导致血栓事件，如脑卒中。体外管路中的血栓可随血流冲入颅内。另外，位于主动脉的插管可能破坏到粥样斑块，导致多处脑梗。Hemmila等的研究中，5.5%的患者有缺血性神经系统损伤。Lindegran等报道，当行CT扫描时，脑缺血或梗死的发生率高达45%。同样，Mateen等观察到42例VA-ECMO病例中，50%有神经系统并发症。最近的数据显示，VA-ECMO中有16%心跳骤停病例，这些本身就有神经系统并发症的高危性。

因此，ECMO的抗凝是必要的，但需谨慎管理。现在普遍使用的肝素涂层管道使静脉用肝素量减少，同时可维持TCA比值在1.5左右。离心泵的转速小于1500转/min时，有发生血栓的可能性，而当转速较高时，上述抗凝水平不易发生血栓。

感染及其他并发症

Aubron等报道了VA-ECMO血源性感染的发生率高达13%。Hemmila报道的全身感染发生率为38%. 一项包含20个研究、1866例患者的meta分析的统计结果显示VA-ECMO感染发生率约30%（20-44%）

适应症

VA-ECMO的主要适应症是心源性休克，包括急性心梗、爆发性心肌炎、慢性心衰急性加重、药物毒性作用、低温及难治性心律失常，也包括一些特殊的情况，如心脏术后心衰或需要体外循环的心跳骤停复苏，另外，也可用于肺栓塞、感染性心肌病及肺动脉高压。

最近一项包含23个研究的meta分析收入了1199例心源性休克及难治性心跳骤停患者，一年生存率达54.9%。

文章来源于体苑新知