ECMO:体外膜肺氧合(第2版)
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第二节 ECMO发展趋势

一、器械改进
ECMO的膜肺要求长时间的气体交换能力,硅胶膜肺在这方面虽有特长,但其交换能力有限,预充量大,阻力高,无抗凝涂层。传统中空纤维膜肺抗血浆渗透能力弱,限制其在ECMO中的应用。现在的一些中空纤维经过涂层处理后,不仅可保持长时间良好的气体交换能力,还具有抗凝、抗血浆渗透的功能。从根本上克服了硅胶膜肺的一些缺陷,其应用越来越广。传统的ECMO使用滚压泵,它有精确性高、对血液破坏性小、血流无回流等优点,但其预充量大,体积笨重。离心泵精确性差,不适合小体重婴儿。老式离心泵驱动力小,血液损伤大,易发热,在基底易产生血栓。新型离心泵头克服了上述问题,泵头以涡轮设计,增加血液驱动力,对血液摩擦力小,减轻了热量和血栓的产生,其流量控制较为精确。工程师还通过流量监测反馈系统,使离心泵保持一定转速,防止血流倒流。Skorckert Ⅲ型离心泵为ECMO设计有温度监测、压力监测。Jostra离心泵设计轻巧,整个ECMO系统可形成手提式,利于野外急诊抢救。Modos离心泵体积小,可以进行搏动灌注。
可以预见ECMO的驱动系统将更加智能化、小型化,并集合各种监测设备(图1-4),甚至可以通过无线通信技术,将ECMO患者的各种信息上传至管理中心和特定的网站,以利会诊,并制定最佳的治疗方案。新型ECMO的膜肺阻力更小,具有很强的抗凝能力和抗血浆渗透能力,以利更长时间的气体交换。随着生物分子技术的发展,膜肺的生物相容性将更加接近人类,ECMO运行中的炎性介质反应将降至最低水平。ECMO作为生命支持手段将可用于多脏器衰竭的长期支持。
图1-4 ECMO新(左)老(右)设备对比
VV-ECMO的静脉双腔插管原来主要用于小儿,并采用切开置管。目前绝大部分患者的插管均采用经皮穿刺法,迅速简便,并发症少。特别是成人的静脉双腔单管经皮穿刺,对ECMO的迅速建立和减少ECMO的血液再循环有非常积极的作用(图1-5)。
图1-5 成人经皮双腔静脉插管
二、临床技术提高
ECMO主要应用于婴幼儿呼吸功能不全。目前这一比例明显下降。1992年ELSO统计的新生儿ECMO呼吸支持为1281例,但到2004年则下降至680例。主要是因为其他的治疗方法有更明显的效果。如发现一氧化氮可明显降低肺动脉高压,表面活性物质的应用可有效改善肺泡张力。另外,人工呼吸方法的改善,可减少相应并发症的发生。ELSO的资料表明循环支持ECMO的比重越来越高。以往单纯的呼吸支持ECMO主要采用的是V-A转流。临床中发现,V-V转流患者血流动力学更为平稳,易于管理,目前呼吸支持ECMO的V-V转流比例渐渐增大。近年来流行性重症病毒性肺炎频发,成人为易感人群,成人ECMO呼吸支持日益增多。随着临床经验的增多,器械的完善,成人ECMO呼吸支持的临床疗效明显提高。目前ECMO系统均采用涂层技术,经皮插管技术使ECMO循环支持能得以迅速建立,促进ECMO在治疗急性循环衰竭中的应用。ECMO在急诊室、导管室的建立越来越多见。
迅速建立ECMO对抢救危重患者有积极意义。ECMO大部分需要外科技术协助插管。近来导管技术的不断完善,很多情况可以通过经皮穿刺插管,使ECMO建立速度明显加快。近来在导管室中采用导管房间隔穿透术(即通过周围静脉进入右心房,再通过穿透的房间隔至左心房),可不开胸建立左心辅助。在离心泵的负压吸引下,血流可有效地引至体外,再通过周围动脉注入体内。此法不需要手术,可有效地降低左房压,并保证组织灌注,估计今后应用前景广泛。
一般认为,ECMO建立的前提是心肺功能的恢复,对于慢性晚期的呼吸衰竭、心脏衰竭为禁忌证。我们在实践中认识到,如果患者的经济条件许可,患者家属的态度积极,ECMO不失为挽救生命、延长寿命的有效方法。对于慢性呼吸衰竭患者也是一样,只要感染得到控制,患者可在低生活质量的条件下生存。在此问题上,还有伦理学的争论。大多数学者认为ECMO只是一种支持方法,而不是治疗方法。阜外医院在大量的临床实践中发现,利用ECMO可对心室肌进行力量训练,一般为5~7天。具体的适应证有:心脏移植供体不能耐受受体的肺动脉高压;移植供体心脏太小,不能满足供体血流需要;先天性心脏病畸形矫治满意,心室相对狭小,如Switch手术、F4根治术等。上述实践证明,ECMO对于一些患者有治疗作用。
近年来有报道ECMO在移植受体的获得中发挥积极作用。西方发达国家的供体绝大多数来自脑死亡患者,在供体取出前有一系列严格的医疗和法律程序需要时间完成。一些供体患者特别是交通事故者内环境紊乱,血流动力学不稳定,靠大量的血管活性药物维持,这对供体脏器产生严重的损伤,对移植效果产生不良影响。此时用ECMO可为完成法律程序赢得时间。此过程可满足移植供体的血流,减少血管活性药物的应用,对内环境可进行有效的纠正,使供体器官活力较强,在完成移植后,可在短时间内恢复相应功能。
如果我们以2008年为历史分界,可以清晰地看到ECMO在临床管理上有了很大的变化。2008年以前,大部分ECMO患者采用麻醉肌松,气管插管,辅助呼吸机;现在,很多患者在ECMO期间保持清醒状态,维持自主呼吸,或气管切开,辅以面罩给氧(图1-6)。这种状态利于护理,减少了压疮的发生,利于肠道营养和肠道菌群正常平衡。2008年前ECMO系统多未采用涂层技术,ECMO系统易发生血栓。在应用大量的肝素后,又导致一些患者渗血不止。ECMO医师的注意力主要集中在并发症的处理上,其日常工作非常忙乱。现在ECMO系统均采用涂层技术,大大提高了ECMO系统的生物相容性和抗凝功能,进而减少了肝素的应用。对于一些特殊患者,如心脏外科术后或多发性创伤,可在有出血或渗血时停用肝素,在保障ECMO系统充分血液流动的前提下,避免ECMO系统内血栓形成。2008年前,ECMO只能在少数大的医疗中心开展,需要专家实时看管;现在,很多医院可常规开展此项技术,一般情况下只需一名护士按照常规看护即可,医师的大部分精力集中在如何保障ECMO期间的组织灌注,尽量使心肺康复。正是因为上述变化,ECMO的并发症越来越少,成功率越来越高。Bartlett在近期的10年展望中认为,随着ECMO对慢性心功能和肺功能衰竭患者的支持,2025年家庭ECMO有望成为可能。
图1-6 清醒状态的ECMO
表1-3反映出ECMO适应证和禁忌证的变迁。随着技术和ECMO器材的改进,原来的禁区被不断突破。应该指出,不同国家和医院的技术水平有差别,经济水平也有差别。在决定是否进行ECMO之前,应充分考虑对ECMO成功的把握度。如果成功的概率很小,对患者进行ECMO一定要慎重,否则会对增加患者痛苦,消耗社会资源,并造成相关医务人员的劳动负担。
表1-3 ECMO适应证和禁忌证的变迁
注:×禁忌证;○适应证;?不确定
世界在进步,技术在发展,ECMO亦是如此。预计今后的ECMO将向小型化、接近生理,以及多种技术联合的方向发展。未来,ECMO的发展趋势是操作简单、并发症较少,将给更多生命垂危的患者带来生的希望。
三、对我国的建议
阜外医院从2008年的36例ECMO患者,75%出院到2013年的217例ECMO(主要为循环支持)患者,平均存活率60%。6年期间取得如此可喜的成绩,原因是多方面的。首先是团队共同不懈努力的结果;其次,我们通过文献借鉴他人的经验教训,少走了弯路;国际很多著名专家、学者如国立台湾大学柯文哲教授、ECMO的创始人Bartlett教授等的亲临指导授课,是帮助我们很快取得成功的催化剂;另外,近来ECMO器材质量的改进也为此成功率提供了有力的保证。
搞好ECMO不仅需要热情、信心和勇气,而且需要渊博的知识、高超的技术。ECMO体现的是一个医院的整体医疗水平,一个人和一个科室难以承担此工作。ECMO涉及的科室多,如体外循环科、外科、内科、血库、超声科、放射科、化验室等,对于濒临死亡的患者进行长期的ECMO支持需要多个部门的协同作战。一个学习型团队是ECMO成功的关键。
开展ECMO工作必须具备一定的条件,除了患者要承担昂贵的医疗费用以外,开展的单位还需拥有完备的医疗设施和由专业技术人员组成的团队。我国严重呼吸功能不全的发病率及死亡率较高,对ECMO的认识不足、看法不同以及经济条件的限制,使我国开展ECMO呼吸支持的结果大大落后于国外。鉴于上述情况,对中国更好地开展ECMO提出如下建议:
1.加强宣传
使相关医务人员对ECMO的适应证和禁忌证有深刻的理解,对建立ECMO时机有很好的把握。
2.建立网络
通过协作网络,有经验的人员对刚开展ECMO的单位进行实际指导,可使初学者少犯错误,推动ECMO尽快地进入良性工作状态。
3.正规培训
通过定期学习班对相关人员进行系统培训,使相关人员在短时间内掌握ECMO关键技术环节,保证ECMO的平稳进行。特别是ECMO的模拟培训可仿真临床实际情况,使学员通过感知、思考、行动、反思,在短期内完成学习曲线,迅速掌握ECMO技术。
4.数据库
在全国范围内建立ECMO数据库,并和国际相关数据库ELSO进行对照,通过每年的数据分析,及时发现我国ECMO开展的经验和问题。
5.医疗保险
积极运作使ECMO纳入医疗保险范围,减轻患者经济负担,为ECMO顺利进行提供有力保障。
6.政府职能
ECMO在我国刚起步,政府的一些政策将关系到此技术的健康发展。例如一些产品的批复,从业人员的认证,相关收费的准入等。