翻譯：楊小博，潘尚文，孫圣文 校對(duì)：鄒曉靜

體外膜肺氧合（ECMO）用于支持難治性心肺衰竭患者?？紤]到ECMO在成人患者中應(yīng)用增加以及許多ECMO患者由麻醉醫(yī)師護(hù)監(jiān)護(hù)治療，心血管麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)ECMO工作組制定了一份專家共識(shí)聲明，旨在幫助麻醉醫(yī)師管理術(shù)中成人ECMO患者。本系列的第一部分討論了ECMO技術(shù)方面的內(nèi)容，并提供了相關(guān)專家共識(shí)聲明。

詞匯表

ACT=活化凝血時(shí)間；APTT=活化部分凝血活酶時(shí)間；ARDS=急性呼吸窘迫綜合征；AT=抗凝血酶；AUROC=受試者工作特性曲線下面積；BMI=體重指數(shù)；CHF=充血性心力衰竭；CI=置信區(qū)間；COPD=慢性阻塞性肺疾??；CPB=體外循環(huán)；CRRT=持續(xù)性腎臟替代治療；ECMO=體外膜肺氧合；ECPR=體外心肺復(fù)蘇；ELSO=體外生命支持組織；ENCOURAGE =預(yù)測(cè)VA-ECMO支持下急性心肌梗死引起的心源性休克生存預(yù)測(cè)；GCS=格拉斯哥昏迷評(píng)分；GFR=腎小球?yàn)V過率；GP=糖蛋白；HIT=肝素誘導(dǎo)的血小板減少癥；ICM=缺血性心肌??；INR=國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比率；IPF=間質(zhì)性肺纖維化；IVC=下腔靜脈；LMWH=低分子肝素；LPM=升/分鐘；LVAD=左心室輔助裝置；NICM=非缺血性心肌??；PECLA=無泵體外肺；PRESERVE=預(yù)測(cè)重度ARDS行VV-ECMO治療的死亡；RESP=呼吸ECMO生存預(yù)測(cè)；RPM=每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)；RRT=腎臟替代療法；SARS-CoV-2=嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒-2；SAVE=VAECMO后的存活率；SOFA=膿毒癥相關(guān)器官衰竭評(píng)估；SVC=上腔靜脈；V-AV=靜脈-動(dòng)脈靜脈；V-PA=靜脈-肺動(dòng)脈；VA=靜脈-動(dòng)脈；VV=靜脈-靜脈；VWF=血管性血友病因子

背景

體外膜肺氧合為難治性心肺衰竭患者提供臨時(shí)循環(huán)和呼吸支持。自1972年首次在成人中使用ECMO以來，技術(shù)不斷得到改進(jìn)，并積累了寶貴的管理經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)體外生命支持組織（ELSO）的數(shù)據(jù)，自1990.1以來，全球500個(gè)ECMO中心的60,000多名成人接受了ECMO治療，目前住院病死率VA-ECMO患者為56%，VV- ECMO患者為40%^1,2?？紤]到ECMO在成人中的廣泛應(yīng)用，尤其是在嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2）大流行期間，心血管麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)希望創(chuàng)建一份專家共識(shí)，來審查ECMO技術(shù)方面的內(nèi)容，并為管理ECMO患者的麻醉醫(yī)師提供建議。該共識(shí)不是為了取代已由ELSO發(fā)布的ICU病房ECMO患者管理的現(xiàn)有指南，而是為圍術(shù)期ECMO患者的管理提供指導(dǎo)。本系列第一部分討論了有關(guān)ECMO的技術(shù)問題，并提供了相關(guān)的專家共識(shí)聲明。

方法

心血管麻醉醫(yī)師質(zhì)量安全協(xié)會(huì)和ECMO工作領(lǐng)導(dǎo)組由來自美國(guó)成人ECMO中心的12名心血管重癥?？坡樽磲t(yī)師組成。編寫小組中包括一名體外循環(huán)治療師（ECMO管理者），以增強(qiáng)ECMO技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)。在創(chuàng)建專家共識(shí)聲明的第一階段，小組成員提出了與ECMO技術(shù)方面有關(guān)的主題。使用MEDLINE檢索每個(gè)主題相關(guān)文獻(xiàn)綜述，由小組成員自行納入1980年后發(fā)表的文章。針對(duì)每個(gè)主題區(qū)域查詢的特定搜索詞各不相同。在完成文獻(xiàn)查閱后，小組成員起草了專家共識(shí)聲明，提交給整個(gè)工作組審議。所有小組成員均使用改進(jìn)的德爾菲法對(duì)每個(gè)共識(shí)進(jìn)行評(píng)估，小組成員使用李克特量表對(duì)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)估。10名或10名以上工作組成員“同意”或“強(qiáng)烈同意”的內(nèi)容被納入最后的專家共識(shí)。該方法基于之前胸外科醫(yī)師協(xié)會(huì)發(fā)布專家共識(shí)聲明所使用的方法學(xué)。

VA和VV ECMO的基本原則、患者選擇和適應(yīng)證

VA ECMO被用于支持因多種病因?qū)е滦牧λソ叩幕颊撸ū?1）^4-13。VAECMO將體內(nèi)的靜脈血引出體外，經(jīng)人工心肺旁路氧合后返回患者的動(dòng)脈系統(tǒng)，提供氣體交換和循環(huán)支持。在心源性休克中，VA ECMO可恢復(fù)終末器官灌注并減輕大劑量血管升壓藥和正性肌力藥的不良反應(yīng)。VAECMO對(duì)冠狀動(dòng)脈灌注和心肌耗氧量的影響取決于插管方式和是否進(jìn)行左心室開窗減壓¹⁴。因?yàn)闆]有貯血器和心臟排空程度下降，VA ECMO增加心臟后負(fù)荷，但不會(huì)像體外循環(huán) (CPB) 那樣降低前負(fù)荷¹⁵。因?yàn)?VA ECMO 沒有貯血器，所以使用抗凝要求較低。此外，ECMO沒有術(shù)野血液回收和氣血直接接觸，使得全身炎癥反應(yīng)與 CPB 相比較輕^16,17。VA ECMO提高了患者因心肌梗死導(dǎo)致心源性休克的生存率，可用于支持有梗死后并發(fā)癥的患者，例如室間隔缺損或由于乳頭肌破裂導(dǎo)致的重度二尖瓣關(guān)閉不全^18,19。越來越多的 VA ECMO用于支持高風(fēng)險(xiǎn)手術(shù)的患者，包括室性心動(dòng)過速消融和復(fù)雜的胸部腫塊切除術(shù)^20-22。心肌病患者可在VA ECMO輔助下進(jìn)行左心室輔助裝置 (LVAD) 植入或心臟移植術(shù)，以及支持心臟移植后原發(fā)性移植物功能障礙的心功能恢復(fù)^23-26。VA ECMO 作為肺移植的過渡手段，在某些中心是首選技術(shù)^27-29。

縮寫：ARDS，急性呼吸窘迫綜合征；CHF，充血性心力衰竭；COPD，慢性阻塞性肺??；ECMO，體外膜氧合；ECPR，體外心肺復(fù)蘇術(shù)；ICM，缺血性心肌病；IPF，間質(zhì)性肺纖維化；NICM，非缺血性心肌病；VA，靜脈-動(dòng)脈模式；VV，靜脈-靜脈模式。

    多種死亡率預(yù)測(cè)模型有助于評(píng)估VA ECMO 的適用人群（表2）³⁰。受試者工作特征曲線下面積（AUROC）可用于評(píng)估模型預(yù)測(cè)特定結(jié)果（例如死亡率）。對(duì)于死亡率預(yù)測(cè)模型，較高的AUROC反映了該模型可以有效地區(qū)分患者的死亡和生存結(jié)局。AUROC >0.8 的模型被認(rèn)為具有良好的辨別能力，而 AUROC>0.9 的模型被認(rèn)為具有出色的辨別能力。VA-ECMO (ENCOURAGE) 評(píng)分預(yù)測(cè)心肌梗死引起心源性休克患者死亡率的AUROC為0.84，表明其具有良好的預(yù)測(cè)能力³¹。VA ECMO (SAVE) 評(píng)分是一種預(yù)測(cè)多種病因?qū)е滦牧λソ呋颊咚劳雎实脑u(píng)分，其AUROC 為0.68至0.90（人群分布差異）³²。

預(yù)測(cè)網(wǎng)站: SAVE: https://www./save-survival-veno-arterial-ecmo-score;RESP: https://www./resp-respiratory-ecmo-survival-prediction-score。

縮寫：AUROC，受試者工作特性曲線下面積；BMI，體重指數(shù)；ECMO，體外膜肺氧合；ENCOURAGE，預(yù)測(cè)VA-ECMO支持的急性心肌梗死所致心源性休克患者結(jié)局；GCS，格拉斯哥昏迷評(píng)分；PRESERVE，V-V ECMO支持的重度ARDS死亡率預(yù)測(cè)；RESP，呼吸ECMO生存預(yù)測(cè)；SAVE，V-A ECMO支持的患者存活率；SOFA，膿毒癥相關(guān)器官衰竭評(píng)估；VA，靜脈-動(dòng)脈；VV：靜脈-靜脈

靜脈-靜脈體外膜氧合

VV ECMO已成功的應(yīng)用于肺移植或肺移植術(shù)后原發(fā)性移植物功能障礙患者^39-43。其他適應(yīng)癥包括吸入性損傷、創(chuàng)傷性肺損傷和支氣管胸膜瘺^44-47。在右心衰竭和急性呼吸衰竭的情況下，右心室輔助裝置可以與氧合器聯(lián)合使用，以提供VV ECMO和右心室支持⁴⁸。為了提供右心室支持，須將血液從ECMO回路返回到肺動(dòng)脈瓣。這種結(jié)構(gòu)有時(shí)被稱為靜脈-肺動(dòng)脈型ECMO (V-PA ECMO)。有幾種預(yù)測(cè)評(píng)分來評(píng)估VV ECMO患者的死亡率 (表2)，但最常用的是RESP評(píng)分 (AUROC = 0.74) 和預(yù)測(cè)重度ARDS患者死亡率的PRESERVE評(píng)分 (AUROC = 0.89)，二者辨別能力相似^33,49,50。

ECMO環(huán)路組件

ECMO環(huán)路的關(guān)鍵組件是離心泵、氧合器、空-氧混合器、熱交換器、套管和管路。ECMO可以在心臟和大血管建立回路，也可在外周動(dòng)靜脈建立回路。圖1-3顯示了常規(guī)的V-A和V-V ECMO配置示意圖。圖4和圖5顯示了兩種不同的ECMO環(huán)路和控制范例。不同的控制面板顯示不同的信息，可能包括測(cè)量的ECMO環(huán)路血流量、靜脈壓、氧合器前壓力、氧合器后壓力、跨膜壓(Δp)和血液溫度。

ECMO回路可進(jìn)行調(diào)整以便接入血液濃縮器或連續(xù)性腎臟替代療法(CRRT)管路。血液濃縮器被放置到離心泵的遠(yuǎn)端，以使其產(chǎn)生貫穿離心泵的對(duì)流力。然后，血液回到離心泵。CRRT引流和回流管路都可以安裝在離心泵和氧合器上(圖6)。在一些中心，輸液和輸血直接進(jìn)入ECMO回路，這通常是在回路的負(fù)壓側(cè)(泵前)進(jìn)行的。在進(jìn)行泵前輸液或輸血時(shí)，必須仔細(xì)排空空氣，因?yàn)榇罅靠諝獾倪M(jìn)入可能造成負(fù)壓。大多數(shù)氧合器都有一個(gè)動(dòng)脈過濾器，可以去除大于40微米的顆粒，但大量進(jìn)入的空氣會(huì)導(dǎo)致空氣堵塞，減少甚至阻止ECMO回路的血液流動(dòng)。如果連接到泵后，連接的松動(dòng)，可能導(dǎo)致出血的發(fā)生。出于這些原因，ECMO環(huán)路的操作只能由對(duì)該過程熟悉和富有經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行。

圖1. 右股靜脈-股動(dòng)脈外周 VA ECMO 示意圖。經(jīng)Ramsay 等人許可轉(zhuǎn)載。⁵¹

ECMO ：體外膜氧合；VA：靜脈動(dòng)脈。Femoral vein ：股靜脈，Right atrium ：右心，Internal iliac artery ：髂內(nèi)動(dòng)脈，F(xiàn)emoral artery ：股動(dòng)脈。

圖2. 經(jīng)過右側(cè)股總靜脈和右側(cè)頸內(nèi)靜脈置管的VV ECMO

ECMO ：體外膜氧合；VV ：靜脈。Femoral vein ：股靜脈，Internal jugular vein ：頸內(nèi)靜脈，Right atrium ：右心，Returning oxygenated blood ：回輸?shù)难鹾涎?，De-oxygenatedblood ：引出的未氧合血液，Pump ：離心泵，Oxygenator：氧合器。

圖 3. 在右頸內(nèi)靜脈中使用雙腔置管的VV ECMO。經(jīng) Ramsay 等人許可轉(zhuǎn)載。⁵¹

ECMO ：體外膜氧合；VV ：靜脈。Returningoxygenated blood ：回輸?shù)难鹾涎?，De-oxygenated blood ：引出的未氧合血液，Pump ：離心泵，Oxygenator ：氧合器。

圖 4. A，Cardiohelp ECMO 系統(tǒng)（Getinge 集團(tuán)）和 (B) Cardiohelp 控制面板。紅色箭頭表示控制臺(tái)上顯示的各種環(huán)路組件和不同的變量。

Sweep gas ：掃氣流，Returning tubing （arterial）：回輸管路（動(dòng)脈），Oxygenator ：氧合器，Drainage tubing （venous）引流管路（靜脈），Blood flow ：血流，Venous pressure ：靜脈壓力，Pre- oxygenator pressure ：氧合器前壓力，Pressure drop across oxygenator：氧合器壓力差，RPM ：轉(zhuǎn)速，Arterial pressure ：動(dòng)脈壓，Blood temperature ：血液溫度。

圖 5. A，Novalung 心肺治療系統(tǒng) (Xenios AG) 和 (B) Novalung 心肺治療系統(tǒng)控制面板。紅色箭頭表示控制臺(tái)上顯示的各種環(huán)路組件和不同的變量。

Oxygenator ：氧合器，Blood flow ：血流，RPM ：轉(zhuǎn)速，Venous pressure ：靜脈壓力，Pre- oxygenator pressure ：氧合器前壓力，Pressuredrop across oxygenator：氧合器壓力差，Post- oxygenator pressure：氧合器后壓力。

圖 6.連接到 ECMO的 CRRT 管路。CRRT引流管和回輸管連接在泵后和氧合器上，這樣可以利用泵的驅(qū)動(dòng)力，將空氣栓塞降到最低。

Oxygenator 氧合器，CRRT持續(xù)性腎臟替代治療。

共識(shí)

不同的ECMO中心在靜脈輸液和異體血液輸注入ECMO環(huán)路及連接CRRT環(huán)路或者其他設(shè)備時(shí)，有不同程度的熟練程度和經(jīng)驗(yàn)。將其他設(shè)備連接到ECMO回路或?qū)⒀破?、液體直接輸注入ECMO回路會(huì)帶來巨大的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)由經(jīng)驗(yàn)豐富的人員操作，并在使用前對(duì)所有連接進(jìn)行仔細(xì)檢查。接觸ECMO回路的負(fù)壓側(cè)(泵前)時(shí)的一個(gè)主要風(fēng)險(xiǎn)是空氣進(jìn)入。當(dāng)接觸ECMO回路的正壓側(cè)時(shí)(泵后)，如果連接不牢固，則存在出血的風(fēng)險(xiǎn)。

ECMO離心泵、氧合器和導(dǎo)管

ECMO離心泵

現(xiàn)代的ECMO離心泵使用離心流，在離心流中，葉輪將血液吸入中央入口，并推動(dòng)血液通過流出孔。這會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的血液流動(dòng)，其取決于泵的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)、患者的容量狀態(tài)(前負(fù)荷)以及血液回輸?shù)难茏枇?后負(fù)荷)。離心泵可以實(shí)現(xiàn)的血流量在每分鐘5至10升之間，但由于ECMO管路的阻力，ECMO患者的實(shí)際血流量幾乎永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到每分鐘7至10升。離心泵可減少血液滯留區(qū)和具有更低的產(chǎn)熱率，從而減少溶血。^52，53種獲得美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)的離心泵包括RotaFlowRF-32(Getinger Group)、Xenios DP3(Xenios AG)、Cardiohelp 心肺支持系統(tǒng) (HLS)5.0和7.0(Getinger Group)、Quantum(CP37；Spectrum Medical)、Revation(LivaNova PLC)、LifeSPARC(TandemLife)和CentriMag急性循環(huán)支持系統(tǒng)(Abbot)。表3列出了不同離心泵的特點(diǎn)。

氧合器

氧合器使用中空纖維聚甲基戊烯框架，血液流動(dòng)于氧合器外圍，氧氣在氧合器的內(nèi)測(cè)流動(dòng)。⁵⁴氣體流動(dòng)被稱為“清掃”，以區(qū)別于血液流動(dòng)，負(fù)責(zé)向通過氧合器的血液提供氧氣和從血液中清除二氧化碳。在氣體交換和降低凝血系統(tǒng)激活方面，聚甲基戊烯作為氧合器材料優(yōu)于有機(jī)硅。⁵⁵OXYPLUS(3M)、3M膜(3M)和OXYPHAN(3M)是用于氧合器的聚合物的例子。⁵⁶這些材料具有海綿狀結(jié)構(gòu)，具有不規(guī)則的孔隙率。這種結(jié)構(gòu)限制了血液和血液成分進(jìn)入膜的纖維中，并允許有效的氣體交換。

成人使用兩種類型的氧合器：桶形氧合器，如Novalung Xlong(Xenios AG)，以及多邊形氧合器，如Quadrox-I(GentingerGroup；圖7)。桶形氧合器的血液滯留區(qū)較少，這是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。多邊形氧合器在其邊緣形成血流停滯，這是纖維蛋白滯留最常見的位置。⁵⁷多達(dá)40%的多邊形氧合器在使用后有血栓形成的證據(jù)，最常見的位置是尖角⁵⁷。根據(jù)制造商的不同，成人ECMO氧合器的面積在1.8到2.5平方米之間。一些制造商生產(chǎn)“小型成人”氧合器，例如用于Quadrox-I(Gentinger Group)，與普通成人氧合器相比，Quadrox-I具有更低的預(yù)充量、更低的壓降和更小的表面積。需要ECMO循環(huán)血流量<5升/分鐘的患者應(yīng)使用小型成人氧合器。

圖 7.兩種類型的 ECMO 氧合器。A，桶形氧合器和（B）多邊形氧合器

插管的命名和設(shè)計(jì)

ECMO管路最常見的術(shù)語(yǔ)包括從患者體內(nèi)引出靜脈血的管路- “流入”管路，將血液回輸?shù)交颊唧w內(nèi)的管路-“流出”管路。術(shù)語(yǔ)“引流”和“回流”管路也被使用，可能更直觀。

ECMO管路由聚氨酯制成，并內(nèi)襯生物兼容親水涂層，其中包含共價(jià)鍵的肝素、白蛋白或硫酸鹽。⁵⁸生物兼容涂層的管路包括Bioline(Getinger Group)、Smart-X(Sorin)和Trilium(Medtronic)。這些涂層的目的是當(dāng)血液接觸例如路管等人造疏水表面時(shí)，限制蛋白質(zhì)的吸附和凝血系統(tǒng)的激活.⁵⁹

VA ECMO插管

VA ECMO置管后的ECMO循環(huán)血流量應(yīng)相當(dāng)于心臟指數(shù)2.2至2.5L/m2/min。管路的選擇取決于患者的血管大小、目標(biāo)ECMO循環(huán)血流和ECMO期間的體力活動(dòng)水平。在緊急插管的情況下，可以使用較小的動(dòng)脈導(dǎo)管來快速建立回路。多級(jí)(多套孔)靜脈引流導(dǎo)管的尺寸范圍為21- 29Fr，成人最常用的尺寸為23和25Fr?；亓鲗?dǎo)管的尺寸范圍從15到21Fr。在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，15Fr動(dòng)脈導(dǎo)管對(duì)大多數(shù)VA ECMO患者來說是足夠的，較小的導(dǎo)管有利于減少血管損傷。60較大的動(dòng)脈回流導(dǎo)管增加腿部缺血的風(fēng)險(xiǎn)。⁶¹當(dāng)進(jìn)行外周VA ECMO時(shí)，使用遠(yuǎn)端灌注導(dǎo)管提供腿部遠(yuǎn)端灌注。遠(yuǎn)端灌注導(dǎo)管的大小從5到9Fr不等，一些中心使用加固的導(dǎo)管來防止扭結(jié)。使用較小的導(dǎo)管，5-7Fr更可取，因?yàn)樗鼫p少了下肢缺血的發(fā)生率。當(dāng)使用遠(yuǎn)端小導(dǎo)管(如5Fr)時(shí)，患肢缺血率<1%62。

VV ECMO插管

VV ECMO的管路的選擇取決于患者的血管大小、ECMO目標(biāo)循環(huán)血流和ECMO期間預(yù)期的體力活動(dòng)水平。ECMO循環(huán)血流受限于靜脈引流導(dǎo)管的大小，而不是回流導(dǎo)管的大小。⁶³對(duì)于正常的成年人，VV ECMO導(dǎo)管應(yīng)能夠支持50至80毫升/公斤/分鐘的ECMO循環(huán)血流，使其能夠緊密匹配心輸出量。⁶⁴在病態(tài)肥胖患者中，這些血流幾乎不可能實(shí)現(xiàn)，目標(biāo)應(yīng)該是根據(jù)患者的情況提供足夠的ECMO循環(huán)血流量，而不是預(yù)先指定的目標(biāo)。單腔、多級(jí)靜脈引流導(dǎo)管的大小從21到29Fr不等，類似于用于VA ECMO的導(dǎo)管?；亓魈坠艿某叽绶秶鷱?7到25Fr。

根據(jù)制造商的不同，雙腔VVECMO套管的尺寸范圍從27到32Fr。商用的雙腔VV ECMO導(dǎo)管包括Avalon Elite雙腔導(dǎo)管(Getinger Group)、Crescent頸靜脈雙腔導(dǎo)管(Mc3corp)和Origen加強(qiáng)型雙腔導(dǎo)管(Origen)。大的雙腔導(dǎo)管與較高的顱內(nèi)出血發(fā)生率相關(guān)，這可能是由于顱內(nèi)靜脈壓力增加，而且可能在ECMO血流量或氧合方面并沒有什么好處。⁶⁵一般來說，推薦采用滿足目標(biāo)ECMO血流量的最小雙腔導(dǎo)管。

置管方案
中心和外周VA ECMO

VA ECMO可在中心或外周進(jìn)行。在中心VAECMO中，從ECMO回路返回的血液逆行流經(jīng)主動(dòng)脈弓，進(jìn)入降主動(dòng)脈。在外周VA ECMO中，返回的血液逆行沿胸主動(dòng)脈下行，與從心臟排出的血液混合。VA ECMO的目標(biāo)是增加有效心輸出量(ECMO循環(huán)血流量 心輸出量)，恢復(fù)器官灌注，并通過減少心臟前負(fù)荷提供心肌休息。中心和外周VA ECMO均應(yīng)維持主動(dòng)脈瓣開放和動(dòng)脈搏動(dòng)，以防止心內(nèi)血栓形成和左心室擴(kuò)張。使用中心還是外周VA ECMO取決于外周動(dòng)脈、置管情景以及置管醫(yī)生的喜好。

中心置管具有血流動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì)，但需要切開胸骨，并保持開放，除非移植心或?qū)Ч艽┻^胸壁。它的主要優(yōu)勢(shì)是改善心臟引流，更大程度上減少左心室擴(kuò)張和氧耗。⁶⁶中心VA ECMO允許更高的ECMO循環(huán)血流量，這可能對(duì)高體表面積的患者有利。中心VA ECMO通常使用置入右心房的多級(jí)靜脈引流管和置入升主動(dòng)脈的動(dòng)脈導(dǎo)管(圖8)。

外周置管簡(jiǎn)單、鎮(zhèn)靜要求低和降低胸腔內(nèi)感染風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。⁶⁷外周VA ECMO最常見的方法是使用左側(cè)或右側(cè)股靜脈和左側(cè)或右側(cè)股動(dòng)脈，并將遠(yuǎn)端灌流管置入同側(cè)股淺動(dòng)脈(圖9)。外周VA ECMO也可以使用腋動(dòng)脈或鎖骨下動(dòng)脈，使用這些血管有助于行走，降低下肢缺血的風(fēng)險(xiǎn)。腋動(dòng)脈和鎖骨下動(dòng)脈置管在緊急情況下很少進(jìn)行，因?yàn)榇蠖鄶?shù)外科醫(yī)生更喜歡通過外科手術(shù)分離這些動(dòng)脈。使用腋動(dòng)脈或鎖骨下動(dòng)脈可導(dǎo)致手臂高灌注，發(fā)生率高達(dá)25%，在某些情況下可導(dǎo)致筋膜室綜合征，甚至需要截肢。⁶⁸股動(dòng)脈置管的嚴(yán)重下肢缺血率約為7%，但腿部遠(yuǎn)端低灌流發(fā)生率可降低至0%至3%。

差異性低氧血癥是股動(dòng)脈置管VAECMO所特有的現(xiàn)象。當(dāng)從左心排出的血液與從動(dòng)脈導(dǎo)管返回胸主動(dòng)脈的血液混合時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。⁶⁷在降主動(dòng)脈內(nèi)，血液的確切混合點(diǎn)取決于患者的內(nèi)在心輸出量、ECMO循環(huán)血流量以及動(dòng)脈導(dǎo)管尖端的位置。當(dāng)從心臟排出的血液注入主動(dòng)脈根部或主動(dòng)脈弓時(shí)，差異性低氧血癥可導(dǎo)致心肌或腦低氧。

與中心VA ECMO相比，外周VA ECMO通常提供類似的腦血流灌注，且不伴有更高的缺血性卒中風(fēng)險(xiǎn)。⁷⁰在極少數(shù)情況下，外周VA ECMO置管與缺血性脊髓損傷有關(guān)，但其發(fā)生機(jī)制尚不完全清楚。

圖 8. 中心 VA ECMO 置管方案，多級(jí)靜脈引流管置入右心耳，動(dòng)脈導(dǎo)管置入升主動(dòng)脈。

Aortic cannula 主動(dòng)脈置管，Right atrial cannula 右心房置管。

圖 9. 外周 VA ECMO 置管方案，動(dòng)脈置管進(jìn)入左股動(dòng)脈，遠(yuǎn)端灌注導(dǎo)管進(jìn)入左股淺動(dòng)脈。

Distal perfusioncannula 遠(yuǎn)端灌注置管，Aterial cannula 動(dòng)脈導(dǎo)管。

雙部位置管VV ECMO

雙部位置管VV ECMO最常采用左側(cè)或右側(cè)股總靜脈置入引流管，右頸內(nèi)靜脈置入回流管。在這種設(shè)置下，血液從下腔靜脈(IVC)引出，通過發(fā)生氣體交換的ECMO回路，然后返回到頸內(nèi)靜脈。設(shè)置恰當(dāng)?shù)脑挘涸傺h(huán)就應(yīng)該很少，這意味著回流的血液不會(huì)被引出。使用左或右股總靜脈和右頸內(nèi)靜脈具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括最小的再循環(huán)，良好的氧合，以及在必要時(shí)易于轉(zhuǎn)換為VA ECMO。正確放置時(shí)，靜脈導(dǎo)管尖端應(yīng)位于各自的腔靜脈心房交界處。在ECMO支持充分的患者中，導(dǎo)管尖端的精確位置并不重要，不應(yīng)僅僅根據(jù)其解剖位置調(diào)整導(dǎo)管。股總靜脈-右頸內(nèi)靜脈置管的患者可以放心地參與物理治療。

雙部位置管VV ECMO的兩個(gè)置管部位通常不都選股靜脈，但頸內(nèi)靜脈不可用時(shí)（比如面部或頸部創(chuàng)傷），就只能選擇雙側(cè)股靜脈置管。雙側(cè)股靜脈置管時(shí)，引流管尖端應(yīng)靠近下腔靜脈-右心房交界處，回流管尖端應(yīng)放置在離下腔靜脈右房交界處上方約8厘米處，以減少再循環(huán)。雙側(cè)股靜脈置管的缺點(diǎn)包括感染風(fēng)險(xiǎn)增加、再循環(huán)增加，以及發(fā)生雙側(cè)下肢深靜脈血栓的可能，從而增加了肺栓塞的風(fēng)險(xiǎn)。

單部位置管VV ECMO

圖10. A, 經(jīng)食道超聲食道中段雙腔靜脈切面顯示上腔靜脈和下腔靜脈內(nèi)正確置入雙腔VV ECMO導(dǎo)管；B，彩色多普勒顯示回血血流正對(duì)三尖瓣。 

圖11. 經(jīng)食道超聲改良 食道中段主動(dòng)脈瓣短軸切面。VV ECMO導(dǎo)管 (ProtekDuo, Tandem Life) 正在向主動(dòng)脈內(nèi)回血。導(dǎo)管尖端越過肺動(dòng)脈瓣約4.3厘 米。MPA, 肺動(dòng)脈主干。

靜脈-動(dòng)脈靜脈ECMO

靜脈-動(dòng)脈靜脈（V-AV）ECMO提供呼吸和雙心室循環(huán)支持。在V-AV ECMO中，血液通常通過右或左股總靜脈從中心靜脈系統(tǒng)中引出，回流到中心靜脈(如頸內(nèi)靜脈或股總靜脈)和外周動(dòng)脈(如左或右股總動(dòng)脈)。V-AV ECMO用于支持有急性呼吸衰竭的心源性休克患者或血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定且在VVECMO啟動(dòng)后血流動(dòng)力學(xué)仍未改善的患者。

抗凝

ECMO期間凝血的改變

接受ECMO治療的患者凝血功能的改變包括，血管性血友病因子多聚體丟失，VIII因子活性增加，以及血小板表面糖蛋白1bα密度降低。有些改變促凝，有些改變?cè)黾映鲅L(fēng)險(xiǎn)。在大多數(shù)患者中，在ECMO的最初幾天，隨著休克的緩解，促凝血因子的增加超過抗凝血因子，因此，酶凝血因子偏向促凝狀態(tài)。也有例外情況，包括因大出血而因子消耗的進(jìn)行性肝功能衰竭患者和心臟手術(shù)后的患者。在ECMO過程中，八因子從內(nèi)皮細(xì)胞中釋放出來，在很多患者中活性升高至300%以上，導(dǎo)致在保持抗凝狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)超出正常的潛在凝血酶生成模式。由于這個(gè)原因，ECMO患者容易形成血栓，特別是在血液瘀滯的情況下。

ECMO的抗凝藥物

鑒于 ECMO 期間發(fā)生的促凝改變，只要可行就要給予全身抗凝。全身抗凝有助于維持回路完整性、氧合器功能，并降低中心VA ECMO患者的腦卒中風(fēng)險(xiǎn)。即使全身抗凝，仍有 15% 至 20% 的 ECMO 患者發(fā)生血栓。纖維蛋白滯留在氧合器和泵上會(huì)導(dǎo)致溶血并加重貧血。大約 5% 的 ECMO 患者發(fā)生嚴(yán)重溶血，可通過血漿游離血紅蛋白濃度 >500 mg/L 來診斷。

目前有一種ECMO患者減少抗凝的趨勢(shì)，一些ECMO中心已取消常規(guī)全身抗凝。盡管許多患者可以安全地保持全身抗凝數(shù)天，但只要維持足夠的ECMO回路血流，停止抗凝與 35% 的回路血栓形成相關(guān)。

全身抗凝的金標(biāo)準(zhǔn)是靜脈使用普通肝素，它可及性廣、廉價(jià)且可逆。直接凝血酶抑制劑也用于 ECMO 期間的抗凝，但沒有隨機(jī)研究支持其優(yōu)于肝素，而且它們通常更昂貴。當(dāng)腎小球?yàn)V過率低于30 mL每分鐘時(shí)，比伐盧定的半衰期延長(zhǎng)，而在急性或慢性肝功能不全時(shí)，阿加曲班的半衰期延長(zhǎng)。表 4 列出了常用抗凝劑的主要特征。

阿加曲班和比伐盧定用于治療疑似或確診肝素誘導(dǎo)的血小板減少癥 (HIT) 的 ECMO 患者。ECMO 期間的 HIT 風(fēng)險(xiǎn)分層應(yīng)使用 4T 評(píng)分，其包括 4 個(gè)變量（血小板減少幅度、血小板下降時(shí)間、血栓形成和血小板減少的其他原因）。不管是ECMO患者還是非ECMO患者，低4T評(píng)分的陰性預(yù)測(cè)值超過99%。當(dāng) 4T 評(píng)分為中或高時(shí)，應(yīng)使用序貫方法進(jìn)行 HIT 診斷。首先，應(yīng)使用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法測(cè)量抗血小板因子 4 抗體。如果光密度超過驗(yàn)證測(cè)試的實(shí)驗(yàn)室閾值，則進(jìn)行功能測(cè)定，例如血清素釋放測(cè)定或肝素誘導(dǎo)的血小板聚集測(cè)定。驗(yàn)證性測(cè)試的光密度界值因?qū)嶒?yàn)室而異，但如果光密度 <1.0，則 HIT的可能性非常低。懷疑或確診 HIT 的患者應(yīng)避免使用肝素涂層管路和導(dǎo)管。

共識(shí)

1. 對(duì)于沒有活動(dòng)性出血且出血風(fēng)險(xiǎn)不高的ECMO 患者，應(yīng)使用靜脈普通肝素或直接凝血酶抑制劑（比伐盧定或阿加曲班）進(jìn)行全身抗凝。給予全身抗凝劑可降低血栓栓塞的風(fēng)險(xiǎn)并延長(zhǎng)管路使用時(shí)間。目前沒有隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)支持特定抗凝劑的優(yōu)越性。肝素仍然是大多數(shù)患者的首選藥物，因?yàn)樗杀镜颓铱珊芸毂荒孓D(zhuǎn)逆。但是，在抗凝血酶 (AT) 缺乏的患者 (AT <80%) 中，肝素療效降低。

2. 根據(jù)4T評(píng)分，HIT可能為中度或高度的患者應(yīng)停用肝素；如果他們沒有活動(dòng)性出血或出血風(fēng)險(xiǎn)不高，則應(yīng)開始使用直接凝血酶抑制劑。

抗凝監(jiān)測(cè)：

2017年發(fā)表的一項(xiàng)近期多中心國(guó)際調(diào)查表明，大多數(shù) ECMO 中心使用 ACT 或aPTT 監(jiān)測(cè)肝素抗凝，而10% 的中心使用抗 Xa監(jiān)測(cè)。目前，尚無比較成人 ECMO 患者肝素監(jiān)測(cè)策略的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)。每種測(cè)試都有局限性，在解釋結(jié)果時(shí)必須考慮這些局限性。例如，ACT 受血小板計(jì)數(shù)和其他內(nèi)在和共同通路因子缺乏的影響，而 aPTT不受血小板計(jì)數(shù)的影響?？?Xa檢測(cè)的好處是不受華法林、直接凝血酶抑制劑和抗血小板藥物的影響。抗 Xa測(cè)定受阿哌沙班和利伐沙班等抗 Xa 藥物的影響，如果72小時(shí)內(nèi)攝入過這些藥物，則應(yīng)考慮它們對(duì)測(cè)試的影響。

在已發(fā)表的成人 ECMO文獻(xiàn)中，抗凝目標(biāo)水平不同，這使得確定最佳抗凝目標(biāo)幾乎是不可能的?？紤]到動(dòng)脈血栓栓塞的嚴(yán)重后果，大多數(shù)中心對(duì)VV ECMO 使用“低強(qiáng)度”方案，而對(duì) VA ECMO 使用“高強(qiáng)度”方案。一項(xiàng)包括來自 18 項(xiàng)研究的 600 多名患者的系統(tǒng)評(píng)價(jià)表明，與低于 60秒的目標(biāo)相比，60 秒以上的aPTT 目標(biāo)帶來更多的出血和更少的血栓形成。表 4 列出了3種測(cè)試的常用抗凝目標(biāo)范圍。

縮寫: ACT, 活化凝結(jié)時(shí)間; aPTT, 活化部分凝血酶原時(shí)間; GFR, 腎小球?yàn)V過率; HIT, 肝素誘導(dǎo)血小板減少; INR, 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比值

共識(shí)：

1. 肝素抗凝監(jiān)測(cè)可以使用活化部分促凝血酶原激酶時(shí)間、ACT 或抗 Xa 測(cè)試。沒有隨機(jī)對(duì)照研究支持特定測(cè)試的優(yōu)越性。每個(gè)中心都應(yīng)使用滿足其需求的測(cè)試。需考慮的重要因素包括成本、化驗(yàn)周轉(zhuǎn)時(shí)間和訓(xùn)練有素的人員運(yùn)行測(cè)試的可行性。

2. 可以使用活化的部分凝血活酶時(shí)間或ACT來監(jiān)測(cè)直接凝血酶抑制劑的抗凝。沒有隨機(jī)對(duì)照研究支持任一種測(cè)試的優(yōu)越性。每個(gè)中心都應(yīng)使用滿足其需求的測(cè)試。需考慮的重要因素包括成本、化驗(yàn)周轉(zhuǎn)時(shí)間和訓(xùn)練有素的人員運(yùn)行測(cè)試的可行性。

結(jié)論

在手術(shù)室管理 ECMO 患者的麻醉醫(yī)師應(yīng)該在技術(shù)層面對(duì) ECMO有深入的了解，包括 ECMO 回路組件、置管方案、體外循環(huán)中發(fā)生的凝血變化以及 ECMO 期間的全身抗凝。了解這些概念將有助于改善與 ECMO 團(tuán)隊(duì)成員的溝通和術(shù)中或圍手術(shù)期出現(xiàn) ECMO 相關(guān)問題時(shí)進(jìn)行故障排除。