第一章 概述
第一节 ECMO 临床实践简介
体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxyg-enation)英文简称ECMO,又称叶克膜。ECMO技术是一项引领医学潮流的急救技术,ECMO在临床抢救工作中挽救了大量传统医学技术无法救治的患者。但同时,ECMO技术也是一项复杂的系统工程,难以开展,往往开始效果不尽如人意,成功率低,这让许多医院望而生畏。下面内容将由浅入深,逐渐揭开这项技术神秘的面纱。
一、 ECMO的基本原理
ECMO是源于体外循环的一门技术,它也是由体外循环人心肺机逐渐演化而来的一门技术。ECMO同体外循环的基本原理是一样的,是将体内的静脉血引出体外,以动力的驱动将其氧合后注入动脉或静脉系统的过程(图1-1)。这个过程实现了心肺功能的支持及替代,在心脏手术中,体外循环已经无数次地短暂替代心肺功能。人们不难想到假如支持的时间更长些,建立的时间更短些,转运会更方便,管理会更简单,这就催生了ECMO技术,该技术在临床中会救治许多危重患者。但具体的技术要点会有些改进:①选取的血管应该是靠近体表的大动静脉,这样可以很好地快速操作甚至经皮穿刺,不用开胸,甚至切开。②转流的方式要以密闭离心式的方式为主取代重力引流+泵动力的开放式体外循环。③各种构件与患者血液接触部分采取涂层技术。④各种构体要有更长的工作时间,不宜频繁更换。如此一来,一个仅提供短期支持而安全进行心脏直视手术的体外循环技术就演化成了一项可直接进行心肺支持的人工心肺(图1-2)。
图1-1 ECMO系统
(引自:Edwin Rodrigues-Cruz. Medscape, 2014, Dec19.)
图1-2 ECMO简图
二、ECMO的硬件的组成
ECMO的硬件主要由ECMO插管、动力泵、人工肺、管道、供氧系统、变温系统、监测系统构成。
1.ECMO插管 根据选择不同的插管部位,而有相应的调整。常用的有成人股动静脉插管、小儿颈动静脉插管、双腔静脉肺支持插管(图1-3,图1-4)。由于要处理好血管的粗细、插管部位、插管流量需求之间的矛盾,所以插管的操作要求非常高,插管的规格是根据插管的部位有不同的管径及长度。插管基本的要求有韧性、壁薄、密闭性好、表面光滑、长时间不变形。目前世界上仅有几家公司可以生产。
图1-3 ECMO插管
图1-4 双极ECMO插管
2.动力泵 动力泵是ECMO驱动血液流动的动力系统。目前的动力泵有滚轴泵及离心泵两种。早期的ECMO都用滚轴泵,随着技术的进步,离心泵从成人至新生儿逐渐替代了滚轴泵。离心泵的使用管理方便、安全,对血液破坏少。离心泵的使用要持续监测血流速度,尤其在低速时(图1-5)。
图1-5 离心泵
3.人工肺 又叫氧合器,它是行驶肺气体交换动能的装置。目前适合于ECMO的氧合器有硅胶膜式氧合器、中空纤维氧合器。中空纤维氧合器是目前使用最多的氧合器。中空纤维氧合器易于预充,氧气交换效率高,跨膜压低,更多地被用来急救、心脏支持、围术期支持等。中空纤维使用过程中容易出现血液渗漏,这需要经常更换膜肺。目前又有新的人工肺结合了硅胶膜肺及中空纤维的特点,使得中空纤维的膜更不容易渗漏,提高了使用时间。
4.辅助设备 包括变温系统、监测系统、供氧系统,是保证ECMO正常运行的重要辅助条件。
三、 团队建设与培训
(一)团队建设
ECMO团队的模式在不同的医院是不同的。按照团队的工作模式,可有独立团队、联合团队等模式。独立团队是由一个单独团队负责ECMO的所有工作。联合团队是将ECMO技术细分专业,每一项技术由专门人员负责,在需要时调动起来,中山市人民医院就是采用这样的模式,具体的工作如下。
1.置管 由血管外科、胸外科、麻醉科负责。
2.预充 由体外循环专业组实施。
3.管理 体外循环专业人员实施。
4.原发病治疗 重症科、疾病相关科室为主。
5.其他 相关科室会诊突发情况。
(二)培训
培训的内容有整体ECMO知识培训,专项技术培训,模拟训练协同作战能力。
该模式能够最大地发挥现代医疗的集合优势,但要求医院层面有高度合作精神,积极的沟通习惯,团队成员吃苦耐劳的精神。而此种模式建立之后带来的巨大的战斗力是一个独立团队不能够相比的。而在这方面来自医院层面的协调与管理则是非常重要的。好的协调会令各科室的协调作用发挥到极致。
具体流程如下:
患者有适应证→ECMO小组联络人→通知相关的专业组同,同时搬运设备及安排交通→建立ECMO→重症治疗科→重症治疗科负责综合治疗,体外循环负责ECMO机器的管道维护→突发及相关会诊由相关科室完成→专科全程跟踪原发症的诊治。
四、ECMO带来的思考
中国自古就有的观念是心脏停止跳动即为死亡,而ECMO技术在没有心跳的情况下仍可以维持患者的神态清醒。在一些时候需要下决心终止ECMO时也就可能同时结束了患者的生命,生与死的定义又被重新审视,给临床带来了新的问题,什么情况下终止ECMO则成了大难题。ECMO产生的费用很大,有时要面临经济与生命的抉择。目前我们仍无法给出一个标准来决断何时终止ECMO,而只能将ECMO的成功率提高,减少并发症,控制相关费用,呼吁政府及社会的支持。