【2017CIHFC】吉冰洋教授：生命支持系统建立和临床使用

ECMO

（Extracorporeal Membrane Oxygenation）基本简介

1972年，罗伯特·巴列特(Robert H.Bartlett)首次用ECMO抢救2岁儿童患者成功

◆1971年，Hill医生首次使用ECMO抢救24岁成人患者成功 

◆1972年，罗伯特·巴列特(Robert H.Bartlett)首次用ECMO抢救2岁儿童患者成功

◆1975年，罗伯特·巴列特首次使用ECMO抢救一名新生儿成功

体外生命支持系统(ECLS)是利用机械、物理化学或生物材料等方法，对可逆性脏器损伤进行辅助支持，通过暂时性替代重要脏器功能，帮助其恢复正常的生理功能。

CPB

（Cardiopulmonary Bypass ）

◆1934年开始，Gibbon在麻省总医院进行体外循环系统的研制 

◆1951年，Dennis在明尼苏达大学医院进行体外循环的第一次尝试 

◆1953年，Gibbon完成世界上首例成功的体外循环下心脏直视手术

1. ECLS与循环系统

◆CPB(Cardiopulmonary Bypass ) ◆IABP(Intra-Aortic Balloon Pump) ◆ECMO(Extracorporeal Membrane Oxygenation) 

◆VAD(Ventricular Assist Device) 

◆TAH(Total Artificial Heart)

 IABP(Intra-Aortic Balloon Pump)

◆心脏手术的目的是改善心脏功能，但有部分患者术后发生心功能恶化

◆通过IABP来增加心输出量、增加冠脉血流、降低前后负荷

ECMO(Extracorporeal Membrane Oxygenation)

◆ 急性心功能衰竭，无法以药物或主动脉内球囊反搏维持足够的循环时，可考虑使用ECMO 

◆通过ECMO减轻已衰竭心脏的工作量，增加组织灌注，改善循环

VAD（Ventricular Assist Device）

◆心室辅助装置(VAD)是一种终末期心力衰竭短期或长期的辅助治疗方式 

◆部分病人随心功能逐步改善而脱离辅助，部分病人等待接受心脏移植 

ECLS和心源性休克（CS）

•心源性休克（cardiogenic shock，CS）是指前负荷纠正后由心脏衰竭所致的组织低灌注的状态。 

•急性心肌梗死(acute myocardial infarction ,AMI)及其并发症是引起CS的主要原因。 

•常见原因包括心脏术后休克、心肌炎、肺栓塞和急性失代偿性慢性心力衰竭

ECLS在CS急救中扮演的角色

•最近的数据表明AMI患者中CS的死亡率是6%-7%（可能被低估），CS是因AMI住院患者中最常见的死亡原因。 

•在紧急情况下，迅速建立外周机械循环支持，维持适当的组织灌注，能够稳定病情并为诊断和治疗争取时间。

•对于MI后CS早期和冠脉解剖适合的患者，PCI是最佳的处理方式。 

•应用液体和正性肌力药后仍无法维持稳定的血流动力学，一个机械支持装置是必要的。 

•机械支持的最简的是IABP，应用于心肌缺血与梗死以及缺血后，是其能增加冠状动脉灌注和减少后负荷。 

•近期IABP-SHOCK试验的结果使IABP在降低CS患者早期死亡的作用受到质疑。 

•IABP可能无法充分支持严重的CS患者，特别是在大面积心肌受影响的情况下（平均超过40%）。普遍接受的是利用IABP使患者心输出量应达到2.5L/min及以上

•对于CS患者来说及早的应用ECLS是有益的，而且及早的应用ECMO已被证实具有较好的临床预后及院内生存率。 

•MCS可中断休克所致的炎症级联反应，并防止发展为不可逆的终末器官损害以及随后的死亡；在一定的窗口期救治的机会仍然存在。 

•只有预期的重要脏器能够恢复或者对于长期的机械支持或移植没有禁忌症的患者就应该成为备选者。

每一位患者都应该考虑ECMO；但是并不是所有的难治性CS的患者都符合应用ECMO装置的标准

心脏休息与恢复的干预措施

•对于AMI的患者，心肌血运重建应该ECMO启动之前进行，因为CS患者可能从早期的血运重建中获益。 

•如果IABP已经到位，就应该尽可能的合理的维持；然而，在外周ECMO应用的情况下，并没有明确的证据表明IABP有益。因此，不推荐IABP应用于所有患者。然而，IABP在这种情况下的应用有几个潜在的优势：帮助减轻左室负荷，增加冠状动脉灌注压和诱导搏动性血流以可能使远端器官获益。 

•左心室负荷的应适当减低。这是最重要的以防止LV扩张措施，相反，心肌休息不足、充盈压增高、肺水肿以及呼吸衰竭均可能使体外循环停机困难。 

•低剂量的正性肌力药是有帮助的，因为它们可以在一定程度上增加射血量，以防止LV的膨胀及血液停滞。

•IABP对LV提供了一定程度的“外部排泄”功能，并且对多数患者有利。

评估

•超声心动图对于ECMO患者是每日评估的基本工具。它能够集合传统的血流动力学测量优势，以患者变化的状况及需求为基础，可做出最佳及个体化治疗决策。 

•胸部X线和胸部超声对于发现肺水肿及肺实性改变是非常有用的。除此之外，在撤离ECLS前，血气分析是对于肺自然充气量进行评估的决定性因素。血液最好从右侧桡动脉抽取。 

•心肌酶在急性期应该每天进行监测，以明确脱机的时间及监测缺血和梗死的复发。肌钙蛋白及肌酸激酶亚型（CK-MB）是常用指标。

•钠尿肽一般都非常高。因为它们的半衰期相对较短（BNP的半衰期比NT-proBNP的半衰期短），连续测量可能对指导病情的管理具有价值。

小结    ECLS在CS中应用

•AMI时，心肌功能的恢复很大程度上取决于血运重建的及早完成和完全性。 

•在并发于AMI的难治性CS的患者来说，为了稳定血流动力学和防止不可逆的器官功能障碍，机械性循环支持可能是必须的。在这些患者中，体外支持必须及时开始，不能拖延。 

•ECMO是一种简单的植入装置；患者接受ECMO治疗可以维持几天或几周。在心脏功能得到适当恢复，或者植入长期VADs，或者移植时，ECMO便可撤机。 

2. ECLS与重症医学

①机械通气(Mechanical Ventilation)

②ECMO(Extracorporeal Membrane Oxygenation) 

③ALSS(Artificial Liver Support Systems) 

④CRRT(Continuous Renal Replacement Therapy)

② ECMO(Extracorporeal Membrane Oxygenation)

•ECMO在ARDS中，保证氧供，清除二氧化碳，受损肺组织充分休息

•VA-ECMO提供呼吸与循环支持，VV-ECMO与AV-ECMO提供呼吸支持

•ECMO可以有效救治新生儿胎粪吸入综合征、持续肺动脉高压等疾病

Noah MA, Peek GJ, Finney SJ, Griffiths MJ, Harrison DA, Grieve R,  et al. Referral to an extracorporeal membrane oxygenation center and mortality among patients with severe 2009 influenza A(H1N1). JAMA. 2011 ;306:1659-68. 

小儿ECMO心脏辅助支持后生存率45%

Joffe AR, Lequier L, Robertson CM. Pediatric outcomes after extracorporeal membrane oxygenation for cardiac disease and for cardiac arrest: a review. ASAIO J.2012;58(4):297-310.