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科普|接力生命,黑暗中的一束光,带你了解人工心肺(ECMO)<体外人工膜肺英文全称>

科普|接力生命,黑暗中的一束光,带你了解人工心肺(ECMO)

新闻媒体上经常能看到各种原因发生意外的报道,有人走着,走着突然倒地不起或者在运动中突发心跳、呼吸骤停者,亦或睡梦中失去意识者,幸运的现场可以复苏回来,不幸的一直没有什么生命体征,而家属仍不想放弃的,又在抢救时间窗内的,这样就会有一个拼搏的机会,上体外膜肺氧合,俗称人工心肺,也就是我们通常所说的ECMO。有些人一听用ECMO随即反应就是这个是不是很贵啊,这个设备听起来高端大气的,因在新冠肺炎重大疫情救治中发挥了重大作用而逐渐被大众熟知,但也只是耳闻,具体怎样,很多人脑海中也都只是个模糊的概念。

有人说一只脚踏进鬼门关用呼吸机,两只脚踏进去用ECMO。它是体外膜肺氧合的英文缩写,俗称“叶克膜”,是替代心肺功能的一项抢救技术,可为心脏骤停、难治性心源性休克、重症肺炎等各种疾病引起的呼吸衰竭的濒死患者的抢救赢得时间。目前,不少人把它称为重症患者救命的终极武器,让我们一起来认识及了解真实的ECMO。

ECMO的前世今生

1953年John Gibbon首次成功将气泡氧合器应用于心肺转流术,标志体外生命支持术的开端。1958年第一个膜式氧合器问世,让ECMO成为可能,并一直沿用至今。1972年ECMO是从传统体外循环技术演变而来,并能提供手术室外较长的心肺功能支持,为顽固心肺衰竭的患者提供了一个可持续性治疗的机会。1972年Hill报道了第一例成人患者应用ECMO抢救成功。1976年Bartlett在一例新生儿身上成功使用ECMO。随后他又报道了45例新生儿ECMO救治经验,这些预期死亡率90%的患儿生存率达到50%。1979年JAMA杂志的一项RCT研究发现ECMO治疗成人ARDS患者的死亡率高达90%,结果令人失望。此后30年,ECMO主要应用于新生儿及小儿患者,成人应用相对较少。2009年CESAR研究证实早期ECMO治疗能改善成人ARDS患者的预后,真正改变了人们对ECMO的认识。自2010 年以来,国内外ECMO 应用例数呈指数增长,据中国体外生命支委员会统计数据显示,2023年我国ECMO例数达到18486例。

ECMO的工作原理

ECMO,中文名称为体外膜肺氧合,作为一种高级生命支持手段,可模拟人体心肺功能,为患者提供体外气体交换和循环支持,使受损的心肺得以休息和恢复。顾名思义,是一个体外的代替心肺进行泵血和氧合的续命机器,核心部分为:膜肺(人工肺)和血泵(人工心脏),主要用于对重症心肺功能衰竭患者提供持续的呼吸和循环支持。

ECMO的组成并不复杂,它的核心部分主要分为血泵(人工心脏)和膜肺(氧合器),其它的则是由主机、血管插管、循环管路、热交换器等组成。血泵等同于心脏功能,驱动血液流动,给组织器官一个灌注压,以便与组织细胞进行物质交换。膜式氧合器,也称膜肺或人工肺,主要是给血液提供氧气。患者出现呼吸衰竭时,自身肺泡出现换气功能受损,血液会出现氧供不足或者二氧化碳排不出去,也就是医生们常说的低氧血症或二氧化碳潴留。经过常规治疗包括使用机械辅助通气也就是呼吸机无效时,可以通过两路中心静脉留置管路,一路用于引出,另一路用于引进,通常可以选择的管路有股静脉,颈内静脉或腋静脉,并与ECMO环路相连,达到提供氧气,排出二氧化碳作用,改善呼吸,这就是我们通常所说的进行呼吸ECMO辅助支持(VV-ECMO)。这时,ECMO是将未氧合的静脉血从下腔静脉也就是股静脉引流至体外,通过膜式氧合器模拟肺功能,进行氧合并排除二氧化碳,并经上腔静脉也就是颈内静脉回输体内,起人工肺的作用。

患者心功能衰竭时,心脏泵血不足,进而导致严重低血压和全身灌注不足。常规治疗无效时,可以通过两路管道,一路是中心静脉置管作为引出端,另一路是中心动脉置管作为引进端,动脉端通常可以选股动脉、腋动脉,颈内动脉,并与ECMO环路相连,进行心脏ECMO辅助支持(VA-ECMO)。此时,ECMO是将静脉血从中心静脉引流至体外,通过膜式氧合器进行氧合并排出二氧化碳,并经动脉回输体内,部分替代心脏和肺脏功能,进而维持血压和全身灌注。

专 家 提 示

1.ECMO使用适应症

1)各种原因导致的心脏功能衰竭,比如急性心肌梗死、急性暴发性心肌炎、心脏术后低心排综合征、慢性心衰急性发作、感染诱导的心脏功能障碍如脓毒症心肌病、恶性心律失常、急性大面积肺栓塞等.

2)各种原因导致的心跳呼吸骤停,目前共识建议常规心肺复苏抢救持续10分钟,仍未能恢复有效自主循环,且无ECMO辅助禁忌证时,可立刻启动ECMO抢救流程也就是ECPR。

3)常规治疗无效的可逆呼吸系统疾病,比如重症肺炎、重症哮喘、弥漫性肺泡或肺出血、严重吸入性肺损伤等引发的急性窘迫综合征(ARDS)患者.

4)等待心肺移植患者.

5)辅助高危操作,如高危经皮冠状动脉介入治疗(PCI)、经导管主动脉瓣置换术(TAVR)、气道操作等.

2.ECMO使用禁忌症

1)中枢神经系统严重损伤的患者.

2)显著出血倾向且不可控制的患者.

3)晚期恶性肿瘤患者.

4)病变不能逆转或无相应治疗措施.

5)主动脉瓣反流中度以上.

6)未经修复的主动脉夹层

7)严重外周血管疾病

3.ECMO常见的并发症有哪些

1)出血:多见于穿刺部位出血,少数消化道出血、溶血,可能 与血小板、凝血因子破坏有关.

2)各种感染.

3)肾功能衰竭:超过50%的患者出现过肾功能衰竭,其中部分患者经过短期血液净化治疗后恢复良好.

4)血栓形成:由于行ECMO支持治疗时,由于血管内需要插管,加之卧床无法活动,若全身抗凝不足可引起血栓。最常见于下肢深静脉血栓形成,严重时甚至可出现血栓脱落导致肺栓塞风险.

5.ECMO一定能救命吗?

很多人觉得ECMO既然是救命神器,那么ECMO一定能治疗原发病,一定能救命。其实不然,ECMO本身不能治疗原发病,它既不能治疗急性心心脏疾病,也不能治疗重症肺部疾病,只是为患者原发病的治疗赢得时间。所以,ECMO患者能不能活,最终取决于原发病的治疗。另外,ECMO是一把双刃剑,其辅助期间可能出现出血、下肢缺血、肾功能衰竭、脑梗及感染等严重并发症。一旦出现并发症,就会增加患者死亡风险。据国际ECMO组织报道,目前ECMO患者出院存活率只有50%左右。因此,ECMO并非大家想象的无所不能、起死回生。

6.ECMO费用贵吗?

由于各地区的医保政策存在差异,对于需要使用ECMO进行抢救的患者而言,其整体医疗花费确实高昂。但这其中的主要开销并不仅限于ECMO设备的费用,

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