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1、ECMO临床应用及左心室辅助,李家琼徐州中心医院,1,ECMO临床应用及左心室辅助李家琼1,ECMO,ECMO(extracorporeal membrane oxygenation):以体外循环系统为基本设备，采用体外循环技术进行操作和管理的一种辅助治疗手段将静脉血引流体外，经人工肺排除CO2并进行氧合，最后通过驱动泵输回体内用于心肺功能不全的支持，为心肺功能恢复赢得时间,2,ECMOECMO(extracorporeal membr,HISTORY OF ECMO,1960 - EXPERIMENTS INTO PROLONGED CPB1972 - HILL - FIRST ADULT
2、ECMO - AORTIC RUPTURE1975 - BARTLETT - FIRST SUCCESSFUL NEONATAL 1979 - FIRST ADULT RCT 1986 - USA 18 CENTRES ECMO1986 - GATTINONI - 50% SURVIVAL IN ADULT ECCO2R1989 - ELSO REGISTRY1994 - SECOND ADULT RCT2001 - 120 CENTRES WORLD WIDE2009 - THIRD ADULT RCT: CESAR trial,3,HISTORY OF ECMO 1960 - EXPERI
3、M,全球开展ECLS的中心,4,全球开展ECLS的中心4,国内ECMO开展近况,5,国内ECMO开展近况5,CPB vs ECMO,600,1,6,0,-,22,0,Autotransfusion,Yes,No,Hypothermia,Yes,No,Hemolysis,Yes,No,Hemodilution,Yes,No,Arterial filter,Yes,No,6,CPB vs ECMO 600 160,7,7,CPB vs ECMO,8,CPB vs ECMO手术室ICU静脉回流罐用不用肝素（,模式：VV VA,9,模式：VV V,VV,氧合后的体外灌注血液重新回到静脉系统中，并与全身
4、各脏器的静脉回流血液混合，从而提高了右心房氧含量，降低了CO2含量部分混合血液又回到体外循环系统中，称为“再循环” 患者肺功能状态不同，右心室血液流经肺循环后，动脉血中的氧与CO2含量可能会相应发生改变但体循环血流量与患者左心室输出量有关，与体外循环血流量无关，对血流动力学没有明显影响,10,VV氧合后的体外灌注血液重新回到静脉系统中，并与全身各脏器的,VA,心脏和肺的功能被人工器官所部分或完全替代在部分VA转流过程中，体外灌注的血流在主动脉内与经过肺循环氧合的左心室射血混合动脉血内的氧和CO2含量实际反映了从上述两个来源的血液混合后的结果体循环血流是体外循环血流与通过自身心肺的血流之和,11
5、,VA心脏和肺的功能被人工器官所部分或完全替代11,12,12,ECMO适应症,急性的, 严重的, 对常规治疗无反应,2-4周内能恢复或改善的心肺功能衰竭,13,ECMO适应症急性的, 严重的, 对常规治疗无反应,13,ECMO的技术选择,1.VV ECMO： 右心房内的静脉血直接氧合成动脉血前提：心功能能满足全身灌注需要，无严重不可逆 肺动脉高压优点：创伤小，易于管理缺点：不能进行循环支持，“再循环”现象是ECMO呼吸支持最常用的方法,14,ECMO的技术选择 1.VV ECMO：14,ECMO的技术选择,2.VA ECMO如果患者同时伴有严重的心功能不全或严重肺动脉高压,需要进行VA-EC
6、MO或V-AV ECMO优点：可同时进行循环支持缺点：管理难度高需要考虑上、下半身的氧供不同的可能肺血流减少（不利于肺恢复）血栓进入动脉系统左室后负荷增加进一步损伤左室功能,3. AV ECMO：主要用于排CO2, 氧合功能不明显,15,ECMO的技术选择2.VA ECMO3. AV ECMO：主,ECLS技术的应用,呼吸支持氧合和 CO2 清除VA 或 VV ，外周插管AV，CO2 清除心脏支持V-A，颈动静脉，股动静脉，中心插管替代体外循环(肺移植，脑外手术中心肺支持，无心跳的供体支持，急性肺栓塞抢救，气道手术) 其他：中毒、人工胎盘等,16,ECLS技术的应用呼吸支持16,呼吸支持,17
7、,呼吸支持17,新的开始,1975年，美国密西根大学医学院Bartlett等成功对一名因胎粪吸入综合症导致呼吸衰竭的女性弃婴施行ECMO抢救成功兴奋的医护人员将该无名婴儿命名为Esperanza（希望）该患者目前已经是一名健康快乐的母亲,18,新的开始1975年，美国密西根大学医学院Bartlett等成,ECMO 与新生儿呼衰,新生儿ECMO获得了迅速发展1986年，Bartlett发表新生儿呼吸衰竭ECMO支持的一项100例报告，总体生存率为72%英国ECMO协作组：ECMO减少新生儿呼衰死亡风险，不增加严重残疾率目前，一项临床一期及两项随机研究支持ECMO为对机械通气和药物治疗无效的新生儿
8、呼衰的标准治疗,19,ECMO 与新生儿呼衰新生儿ECMO获得了迅速发展19,ECMO 与儿童呼衰,尚无随机对照研究1980年 Bartlett报道传统治疗生存率小于10%，ECMO 大于30%1996年，Green等多中心研究报告，ECMO与传统治疗或高频通气等治疗相比可显著降低死亡率（ECMO组生存率74% Vs 对照组53%）2007年，ECLS 3500例儿童呼衰，生存率大于64%，出院达56%,20,ECMO 与儿童呼衰尚无随机对照研究20,适应症,肺部疾患所致呼衰各种原因的重度ARDS,21,适应症 肺部疾患所致呼衰21,准入标准,22,准入标准22,不同疾患新生儿治疗结果,23,
9、不同疾患新生儿治疗结果23,不同疾患儿童治疗结果,24,不同疾患儿童治疗结果24,25,25,ECMO 与成人呼衰,26,ECMO 与成人呼衰26,首例成功应用长时间生命支持是在1971年由J Donald Hill及其团队完成患者是1位患成人呼吸窘迫综合征（ARDS）的青年男性,27,首例成功应用长时间生命支持是在1971年由J Donald,Hill JD, et al. Prolonged extracorporeal oxygenation for acute post-traumatic respiratory failure (shock-lung syndrome). Use o
10、f the Bramson membrane lung. N Engl J Med 1972;286:629-34.VA ECMO for 3 days,28,Hill JD, et al. Prolonged extr,历史的脚步,1975年，美国国立健康研究院（NIH）主持了一项有关成人严重ARDS VA-ECMO支持的第一项多中心随机对照研究，ECMO 治疗成人严重ARDS生存率8.7% vs 9.5%，与传统治疗无差别，NIH停止临床应用由于NIH的结果，成人呼吸系统疾病进行ECMO治疗中止了将近10年，但在新生儿呼吸系统疾病治疗领域，ECMO技术却首先取得了成果,29,历史的脚步19
11、75年，美国国立健康研究院（NIH）主持了一项,重燃希望,1986年 Gattinoni等报告对严重呼吸衰竭患者应用ECMO生存率为49%：激发了许多研究者的热情1994年 Morris等进行有关成人严重ARDS ECMO支持的第二项多中心随机对照研究：生存率32% vs 42%，比之前提高20%2000-2006年 Peek 等进行有关成人严重ARDS ECMO支持的第三项多中心随机对照研究（CESAR)：生存率63% vs 47%,30,重燃希望1986年 Gattinoni等报告对严重呼吸衰竭,结果分析,VA ECMO减少了肺血流，增加了肺内微血栓形成和纤维化的风险，VV ECMO维持全
12、部肺血流，促进肺修复；NIH研究中部分中心没有ECMO经验，例数少，影响了结果；NIH研究中57病人为病毒性或细菌性肺炎，7的病人患肺栓塞而不是弥散性肺疾病，8的病人由于充血性心力衰竭容量负荷过大，不可恢复的心衰决定了这些病人的结果；Gattinoni的目的是让肺得到充分休息，而NIH研究中在ECMO同时仍保持较高的呼吸机参数；NIH组ECMO前高气道压和FIO2 100平均机械通气时间为5天；NIH组高并发症率，平均出血达到2500ml/天，第一天平均出血3.8L。,31,结果分析VA ECMO减少了肺血流，增加了肺内微血栓形成和纤,1988-2006 ELSO 1437例生存率50%200
13、9 H1N1 ANZ-ECMO 201例生存率75%Brogan TV. Extracorporeal membrane oxygenation in adults with severe respiratory failure: a multi-center database. ICM， 2009;35(12): 21052114.Davies A, Extracorporeal membrane oxygenation for 2009 influenza A(H1N1) acute respiratory distress syndrome. JAMA 2009; 302(17): 18
14、8895.,目前状况,32,1988-2006 ELSO 1437例生存率50%目前状况,成人呼吸疾患病例,33,成人呼吸疾患病例33,适应征,急性、潜在可复性、威胁生命的、对传统治疗无效的呼吸衰竭是ECMO的指征,34,适应征急性、潜在可复性、威胁生命的、对传统治疗无效的呼吸衰竭,准入标准,2. ARDS呼吸衰竭严重性指征,35,准入标准1975NIH ECMO介入标准快速介入标准慢介入,准入标准,2. ARDS呼吸衰竭严重性指征,36,准入标准 CESAR的进入和排除标准进入标准排除标准成人病人,ELSO的进入和排除标准,37,ELSO的进入和排除标准37,不同疾患成人治疗结果,38,不同
15、疾患成人治疗结果38,小结,ECMO辅助的意义不仅在于提供有效的气体交换，而且在于可以使保护性机械通气和治疗战略得以实施。ECMO同时不进行保护性机械通气效果也很差用于传统治疗无效或不平稳的可恢复的呼吸衰竭病人，介入标准防止滥用或延误,39,小结ECMO辅助的意义不仅在于提供有效的气体交换，而且在于可,ECMO循环支持,短期心肺支持为进一步治疗赢得时间恢复移植长时间辅助装置安装 手术 放弃,40,ECMO循环支持短期心肺支持40,Robert H. Bartlett, M.D.,1972年， Bartlett对2岁心脏术后行ECMO，36h脱机,41,Robert H. Bartlett, M
16、.D.1972年，,准入标准,42,准入标准42,禁忌征,尤其注意脑功能的可恢复性,43,禁忌征尤其注意脑功能的可恢复性43,VA-ECMO,机械循环支持(25%)心脏术后心源性休克移植或心室辅助的过渡 (ECMO VAD HTx)急性心肌炎AMI 心源性休克 扩张性心肌病：治疗或过渡,44,VA-ECMO机械循环支持(25%)44,不同年龄ECMO支持效果,45,不同年龄ECMO支持效果45,不同病种ECMO支持效果,46,不同病种ECMO支持效果46,ECPR,47,ECPR47,小儿ECPR,15家医院多中心的研究，由PECARN （小儿急诊监护应用研究网）发起和资助353病人 (0-1
17、8, 医院内骤停, 心脏按压或除颤)49% 存活出院77% 有好的神经系统的转归 (PCPC)（小儿大脑表现分类）,Meert K, Donaldson A, et al. Pediatr Crit Care Med. 2009 May 15,48,小儿ECPR15家医院多中心的研究，由PECARN （小儿急,成人ECPR心肺复苏,1992-2007 ELSO 数据库297例成人 ECPR (18岁)平均年龄 52岁75%为心脏病人27%存活29%的非存活者为脑死亡,Ann Thorac Surg 2009;87:77885,49,成人ECPR心肺复苏1992-2007 ELSO 数据库An,
18、50,50,适应证,51,适应证51,绝对禁忌证,相对禁忌证,52,绝对禁忌证相对禁忌证52,急诊室ECMO,53,急诊室ECMO53,急性心肌梗死心肺复苏患者ECMO辅助下实施介入治疗，ECMO,54,急性心肌梗死心肺复苏患者ECMO辅助下实施介入治疗，ECMO,院前急救及转运,55,院前急救及转运55,56,56,57,57,感染性休克,45例儿童，墨尔本, Australia极限剂量缩血管药物无反应中心插管，高流量支持47%存活出院14%有中度以上并发症或后遗症,MacLaren. Ped CCM, 2007,58,感染性休克45例儿童，墨尔本, AustraliaMacLa,59,59
19、,ECMO成功的医疗因素,充足的病例数量，合适病例选择适宜的时机良好的ICU基础，精心的ECMO 管理不断改进完善,60,ECMO成功的医疗因素充足的病例数量，合适病例选择60,心室辅助装置,VAD是将心房或心室的血液引流到辅助装置，通过血泵升压后，再回输到动脉系统，起到部分或全部替代心脏做功，维持血液循环,61,心室辅助装置 VAD是将心房或心室61,心室辅助装置,右心辅助：血泵的流入管插入右心房，流出管与肺动脉端侧吻合；左心辅助：血泵的流入管可与左心房或左心室相连，流出管均与主动脉相连双心室辅助：血泵与自然心脏并联，即血泵流入管与自然心脏左右心房或心室相连，血泵流出道管与自然心脏主动脉和肺
20、动脉相连,62,心室辅助装置右心辅助：血泵的流入管插入右心房，流出管与肺动脉,左心辅助装置的种类,IABP离心泵离心泵是CPB装置的之一，可用于心脏手术后心力衰竭病人的左、右或双心室的临时辅助 搏动泵：第二代，搏动血流，CO可达（610）L/min。 体外搏动泵:心术后提供短期或中期的心室功能的支持.需肝素抗凝，不受电磁干扰 植入性搏动泵：用于LVAD后右心失功和晚期CHF心脏移植的等待期。腹前壁或腹腔内，需经皮肤引出电缆线，感染可能，轻度抗凝治疗，但易受电磁干扰,63,左心辅助装置的种类IABP63,左心辅助装置的种类,非搏动泵非搏动泵属LVAD中较新类型，由电力驱动，产生非搏动性血流，泵速
21、调节范围较广,64,左心辅助装置的种类非搏动泵非搏动泵属LVAD中较新类型,常用心脏辅助装置,65,常用心脏辅助装置 装置 分类 位置 驱动机制 IABP 反,机制,LVAD可减轻或免除左心室负荷在基因、生化、组织及功能的水平上为心室重构创造了条件,66,机制 LVAD可减轻或免除左心室负荷66,左心辅助的适应症,左心辅助的三步法则：首选药物支持，药物支持加IABP,最后选择左心辅助 LVAD主要用于 心脏手术后心脏功能不全 心脏移植前的临时支持 晚期心力衰竭的治疗,67,左心辅助的适应症左心辅助的三步法则：首选药物支持，药物支持加,血液动力学指标,CI20mmHg主动脉收缩压2100dyn.
22、sec/cm5,68,血液动力学指标CI2L/min/m268,LVAD的禁忌证,慢性不可逆性肾功能衰竭与心功能无关的严重肺病患不可逆性肝功能衰竭严重感染和败血症不可逆性的中枢神经系统病患,69,LVAD的禁忌证慢性不可逆性肾功能衰竭69,时机,病人出现低心排，决定是否使用LVAD，应在再灌注60分钟内，否则多脏器功能衰竭（MOF）、出血等并发症将迅速增加,70,时机病人出现低心排，决定是否使用LVAD，应在再灌注60分钟,左心辅助的并发症,出血、血栓栓塞感染溶血肾衰和多脏器功能衰竭（MOF）等,71,左心辅助的并发症 出血、血栓栓塞71,左心室辅助的撤机标准,预示撤机指标是LAP、SVO2、CI和EF，当多巴胺的量减到5mg/kg/min和异丙肾上腺素0.1 g/kg/min时，循环功能尚好，不用再试停机，即可停用LVAD,72,左心室辅助的撤机标准 预示撤机指标是LAP、SVO2、CI和,
