ecmo總論及插管技術(shù)

1、ECMO總論及插管技術(shù),李穎2012.1.31,ECMO的概念,體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是以體外循環(huán)系統(tǒng)為基本設(shè)備，采用體外循環(huán)技術(shù)進行操作和管理的一種輔助治療手段。是將靜脈血從體內(nèi)引流到體外，經(jīng)膜式氧合器氧合后再用驅(qū)動泵將血液灌入體內(nèi)。臨床上主要用于呼吸功能不全和心臟功能不全的支持。,ECMO的發(fā)展,20世紀30年代，Gibbon發(fā)明了體外循環(huán)機。20世紀5

2、0年代，體外循環(huán)應(yīng)用于臨床，開創(chuàng)了心外科。1956年，第一個膜式氧合器誕生并在臨床上應(yīng)用。1971年，Hill用Bramson膜肺對救治一位24歲多臟器損傷合并ARDS患者，歷時75小時，并取得了成功。,ECMO的發(fā)展,1972年，Bartlett用ECMO救治一2歲心臟術(shù)后嚴重心力衰竭的患兒，36小時成功脫機。1986年，建立ECMO的資料登記系統(tǒng)。2008年，在ECLS注冊的開展ECMO的醫(yī)院120家左右，每年開展ECMO約

3、2000例。,ECMO的原理,ECMO治療的特點,有效的改善低氧血癥，排除二氧化碳長期的支持性灌注為心肺功能恢復(fù)贏得時間避免長期高氧吸入所致的氧中毒避免機械通氣所致的氣道損傷有效的循環(huán)支持治療期間可用CRRT對機體內(nèi)環(huán)境進行調(diào)節(jié),ECMO的插管,插管的概述支持類型的選擇動靜脈插管的選擇插管方式的選擇插管技術(shù)插管中常見的問題,一、ECMO插管概述,建立并維持良好的血流進出體內(nèi)通路是ECMO支持的關(guān)鍵正確、合理的插管方

4、式以及良好的插管技術(shù)是血流出入通暢的保證ECMO插管根據(jù)支持類型、年齡、體重及具體臨床情況不同，插管技術(shù)和方式也各異,二、 ECMO支持類型,按照ECMO支持的方式和目的，可分為兩種：①靜脈—動脈ECMO（V—A ECMO） ②靜脈—靜脈ECMO（V—V ECMO）,V-A方式ECMO,V—A ECMO：靜脈血經(jīng)靜脈引流管引出體外，氧合后經(jīng)動脈插管注入體內(nèi)，可維持較高的PaO2，為患者提供足夠的氧供和有效的循環(huán)支持，常用的插管方

5、式有三種： ①股動---靜脈插管 ②頸內(nèi)靜脈---頸總動脈插管 ③中心插管，即右心房---升主動脈插管,V-A方式ECMO,1．股靜脈－股動脈ECMO： 將靜脈插管從股靜脈置入，插管向上延伸至右房，引出的靜脈血在氧合器中氧合，經(jīng)泵驅(qū)動從股動脈注入體內(nèi)?？蓪?0%回心血引流至氧合器，降低肺動脈壓和心臟前負荷。 該方法在臨床較為常用，但也存在上半身冠狀動脈和腦組織灌注不充分的缺點，另外肺循環(huán)血流驟然減少

6、，使肺的血液淤滯，增加了肺部炎癥和血栓形成的危險性。目前認為在ECMO治療中維持一定的肺血流和肺動脈壓力，有利于肺功能和結(jié)構(gòu)的恢復(fù)。,V-A方式ECMO,2．頸內(nèi)靜脈－頸動脈轉(zhuǎn)流： 是目前嬰幼兒ECMO最常用的方法。由于右頸部血管對插管有很強的耐受力，一般通過頸內(nèi)靜脈插管，經(jīng)右房將血液引流至氧合器，氧合血通過頸動脈插管至主動脈弓輸入體內(nèi)。 優(yōu)點是可降低肺動脈壓力，依賴人工呼吸的成分少，適用于嚴重的呼吸衰竭者。

7、不足之處為非搏動灌注成分較多，血流動力學不易保持穩(wěn)定，插管拔管操作復(fù)雜。,V-A方式ECMO,3．中心插管： 右房插管將靜脈血引流至氧合器，經(jīng)頸動脈或腋動脈將動脈血泵入主動脈弓。 適用于不能脫離體外循環(huán)機，術(shù)中插管較為方便，并且預(yù)計支持時間較短。,V-V方式ECMO,V—V ECMO：靜脈血引出體外，氧合后再還回到靜脈系統(tǒng)，兩個靜脈通路可以分別作為引流管或灌注管。 可代替肺功能為低氧的血液提供氧合，同時把呼吸機參數(shù)設(shè)

8、置為可接受的最低范圍，以最大限度的減少呼吸機所致肺損傷。常用的插管方式有兩種： ①通過兩根插管，股靜脈---右頸內(nèi)靜脈插管 ②通過一根雙腔管由右頸內(nèi)靜脈插入右心房實現(xiàn)，雙腔血流一進一出。,V-V方式ECMO,V-V ECMO的優(yōu)點：1、不需動脈插管，減少了潛在動脈栓塞以及動脈供血遠端區(qū)域缺血。2、沒有動脈插管，不需要結(jié)扎或者修補動脈，拔管后保存了供血區(qū)域的血流。3、提高肺循環(huán)血液的氧分壓，且不影響血流動力學，避免了ECM

9、O支持期間長期平流血液灌注。,頸內(nèi)靜脈------股靜脈（ V—V ECMO ）,右頸內(nèi)靜脈雙腔管（V--V double lumen ECMO）,,三、ECMO插管的選擇,（一）插管灌注阻力的影響因素（二）靜脈插管選擇（三）動脈脈插管選擇（四）雙腔插管,（一）灌注阻力的影響因素,灌注阻力 = Viscosity x LengthDiameter4插管的直徑比插管的長度更為重要公式的直徑指的是插管的內(nèi)徑，

10、而非外徑插管的商品型號是指外徑 (Fr size = circumference in mm)選擇插管時必須考慮插管壁的厚度,（二）靜脈插管選擇,1、影響靜脈插管流量的因素以及選擇插管的原則： 在ECMO系統(tǒng)中，在容量足夠的情況下，流量取決于插管的阻力。插管的阻力與插管的長度成正比與插管半徑的四次方成反比。 選擇靜脈引流管的原則是： 內(nèi)徑盡量的大，插管長度盡量短 插管

11、大小是根據(jù)其的外徑劃分的，相同尺寸的插管盡量選擇管壁薄而堅固為佳，帶有鋼絲纏繞設(shè)計的插管彈性好，不容易發(fā)生折曲。,（二）靜脈插管選擇,2、靜脈插管的形狀： 靜脈插管一般都具有端孔、側(cè)孔，當其中的一個孔堵塞時，另一個孔還可以繼續(xù)引流，這種設(shè)計主要基于靜脈插管是靠重力以及虹吸引流靜脈血，血流方向是進入插管，容易造成貼壁而考慮的。,（二）靜脈插管選擇,3. “M值” ： 文獻中提及的“M值”是衡量插管性能的一種方法。具體解釋為插管流

12、量-阻力特性描述方法，根據(jù)“M值” 可以大體估計出在特定壓力下的流量。標準 “M值”以及流量值是在重力落差為100cm情況下測定的。,Characteristics of Biomedicus® Cannulae（股靜脈）,CannulaLengthM-numberFlow (L/min)Size(cm)@100 cmH2O17F253.052.419F252.83.821F252.6

13、5.023F252.46.5,,,,,Venous cannula,（三）動脈插管選擇,動脈插管內(nèi)的血流方向由驅(qū)動泵驅(qū)動流出，不容易貼壁。設(shè)計插管時，為了降低插管的阻力，提高流量，通常需要增加插管的彈性以及降低插管壁的厚度，但這樣以來插管卻變的容易折曲。 插管的阻力與插管的長度成正比與插管半徑的四次方成反比，所以應(yīng)根據(jù)患者流量的需求決定動脈插管的型號。,Cannulae sizes for V-A ECMO,These ar

14、e Guidelines-Individual Patient Variables must be considered,Cannulae sizes for v-v ECMO,These are Guidelines-Individual Patient Variables must be considered,（四）雙腔插管選擇,兒童的V-V方式ECMO經(jīng)常使用薄壁雙腔插管，這種類型插管具有兩個獨立的腔，分別起到引流、灌注功能，由于

15、插管直徑有限，所以該種插管在嬰幼兒方面受到一定限制。另外這種薄壁雙腔插管在臨床使用過程中證明容易發(fā)生折曲。 但隨著材料技術(shù)的改進，以上缺點正逐步得以克服，雙腔插管以其創(chuàng)傷小操作簡便，將會在臨床得到廣泛應(yīng)用，目前成人也開始使用這種插管。,Avalon Elite? Bi-Caval Dual Lumen（改進技術(shù)，減少再循環(huán)）,,四、ECMO插管方式選擇,（一）嬰幼兒插管方式的選擇（二）兒童插管方式的選擇（三）成人插管方式的

16、選擇,（一）嬰幼兒插管方式的選擇,嬰幼兒的血管細小，所以插管尤其困難。插管的方式依據(jù)所選用ECMO的方式、體重以及具體的臨床情況不同而不同。 嬰幼兒ECMO支持方式的選擇（1）如果心、肺功能均需要支持，推薦采用V-A方式。（2）非常小的嬰幼兒，即使僅需呼吸支持，但插管困難時，也可以采用V-A 方式ECMO。,（一）嬰幼兒插管方式的選擇,2、插管方式的選擇（1）V-A方式ECMO的插管 1）右頸內(nèi)靜脈--頸總動脈。嬰幼兒的腦

17、組織占體重比例較大，所以供應(yīng)頭部的血管相對較粗大，插管也相對比較容易。2）有時候也采用中心插管，這種方式的插管在流量較低的情況下容易導(dǎo)致左心室射血阻力增加，因為嬰幼兒的升主動脈較細。,（一）嬰幼兒插管方式的選擇,（2）V-V方式ECMO的插管方式 ① 通常采用雙腔靜脈插管，經(jīng)由右頸內(nèi)靜脈插入右心房。這種插管取決于右頸內(nèi)靜脈的粗細，如右頸內(nèi)靜脈過細，將會給插管帶來困難。②頸內(nèi)--股靜脈插管 可克服因頸內(nèi)靜脈過細而不能進行雙腔插管?？?/p>

18、將頸內(nèi)靜脈作為灌注管，股靜脈作為引流管，雖然不利于引流，但可以減少再循環(huán)血量，能夠較好的提高血氧飽和度。,（二）兒童插管方式的選擇,1、支持方式的選擇 大于10公斤的兒童與成人類似，他們的血管較粗，插管的方式有較多選擇。（1）V-V ECMO多數(shù)用于呼吸功能不全的支持。（2）V-A ECMO多用于心肺功能不全的支持，包括心臟術(shù)后脫離體外循環(huán)困難。,（二）兒童插管方式的選擇,2、插管方式的選擇（1）股動--靜脈插管，

19、簡單易行效果好。（2）頸部插管 體重較小的兒童或呼吸功能不全。（3）中心插管 不能脫離體外循環(huán)機，術(shù)中插管 較為方便，并且預(yù)計支持時間較短。,（三）成人插管方式的選擇,1、支持方式的選擇： 與兒童相同2、插管方式的選擇（1）股動--靜脈插管： 股動、靜脈插管能夠提供良好的遠端灌注，但是對主動脈弓各分支以及降主動脈近段灌注差。在合并肺功能不全的情況下，心臟射血含氧量低，將會導(dǎo)致上半身缺氧。 解決方法:

20、 ①增加一個靜脈灌注插管，將動脈血通過股靜脈或者頸內(nèi)靜脈灌注到體內(nèi)，這樣就增加了右心室血的含氧量，有點像V-V方式ECMO，但是能夠提供肺功能的支持。這種方式插管可能增加右心室負荷。 ②增加一個右腋動脈或頸動脈插管，改善腦以及上半身的氧合血供應(yīng)。,（三）成人插管方式的選擇,（2）頸內(nèi)靜脈--頸總動脈插管： 這種插管尤其適用于心臟功能不全同時合并肺功能不全的情況，其能對主動脈弓各分支以及遠端提供良好的灌注

21、，不足之處是提高了主動脈內(nèi)的壓力，增加了心臟的后負荷。（3）中心插管： 中心插管適用于接受體外循環(huán)手術(shù)不能脫離體外循環(huán)機的病人，并且預(yù)計輔助時間較短，開胸心肺復(fù)蘇等等。,五、ECMO插管技術(shù),（一）切開插管技術(shù)（二）半切開插管技術(shù)（三）經(jīng)皮穿刺插管（四）左心房插管,（一）切開插管技術(shù),切開技術(shù)適用于各種插管方式。以頸內(nèi)靜脈、頸總動脈為例說明切開技術(shù)。1、暴露游離血管,（1）體位：病人取仰臥位，頭偏向左

22、側(cè)。（2）切口：在頸部鎖骨上方一橫指處，右胸鎖乳突肌下部做大約2-3厘米長度橫切口。,（一）切開插管技術(shù),1、暴露游離血管,（3）暴露頸動脈鞘：,（4）分離血管：,（一）切開插管技術(shù),2、插管,（1）放置插管 （2）固定插管 （3）連接管道,（二）半切開技術(shù)插管,（1）切口以及暴露靜脈: 在鎖骨上方大約2厘米處，胸鎖乳突肌兩頭之間的頸部做一個長約1.5-2厘米的橫向切口，分離暴露頸內(nèi)靜脈，觀察靜脈直徑，選擇合

23、適口徑靜脈插管。,（二）半切開技術(shù)插管,（2）放置導(dǎo)絲 使用套管針在切口上方兩厘米處穿刺皮膚，套管針可以在穿刺進入皮膚后，頸部切口上方進入頸內(nèi)靜脈，也可以進入切口視野，在切口處直視進入頸內(nèi)靜脈。退出針頭，通過套管插入導(dǎo)絲，直至右心房，退出套管。通過導(dǎo)絲置入導(dǎo)芯，直至右心房。皮膚的出口使用銳器輕輕擴大，為下一步放置插管做準備。,（二）半切開技術(shù)插管,（3）置管 注射肝素后，將插管通過導(dǎo)芯直視下插入靜脈，插管動脈口須朝向三尖

24、瓣，使進入體內(nèi)的動脈血大部分進入三尖瓣，減少再循環(huán)。從插管進入皮膚處到插管尖端大約是6-9厘米 。（4）縫合切口固定插管,（三）經(jīng)皮穿刺插管,動脈、靜脈置管都可以采取穿刺方式，但是不易掌握，尤其是病人情況危重情況下，不論是此時的病人血管狀況還是病情都不適合穿刺置管。動脈穿刺置管可以減少插管遠端肢體缺血，拔管后容易導(dǎo)致動脈狹窄或者假性動脈瘤。但隨著插管技術(shù)和插管質(zhì)量的不斷改進，經(jīng)皮穿刺插管臨床應(yīng)用正在增加。,（四）左心房插管,不管任何

25、年齡段的病人，在左心功能非常差的情況下，由于左心室不能有效的將左心內(nèi)血液射出，導(dǎo)致左心室漲滿不利于心功能恢復(fù)，需要安置左心房引流管，將血液引流至靜脈端，然后通過泵泵入體內(nèi)。,六、ECMO拔管技術(shù),經(jīng)過一段時間的輔助，綜合評價病人可以脫離ECMO時，需要拔除插管，具體分幾種情況：,六、ECMO拔管技術(shù),（一）切開技術(shù)插管 1、靜脈的處理 新生兒頸內(nèi)靜脈拔管后可以結(jié)扎，一般情況下病人能夠耐受，但是容易造成一些腦部并

26、發(fā)癥。靜脈上縫置荷包線，這樣拔管后可以結(jié)扎荷包線止血，最多靜脈會有狹窄，而不至于堵塞，有條件的也可以修補靜脈，需要有牛心包或者自體心包。股靜脈不能結(jié)扎，拔管后必須恢復(fù)股靜脈通暢。,ECMO拔管技術(shù),2、動脈的處理 頸總動脈拔管需要對病人進行肝素化，阻斷插管部位血管。嬰幼兒可安全結(jié)扎頸動脈遠端，兒童和成人可以用滑線縫合血管壁切口，或者用生物材料修補血管壁，股動脈的處理同頸總動脈。（二）半切開技術(shù)插管

27、 不需要做血管結(jié)扎（三）拔除插管后需要壓迫止血,七、ECMO插管常見問題,ECMO插管經(jīng)常會遇到一些問題。充分的術(shù)前準備、對插管醫(yī)生進行培訓，大多數(shù)問題都能夠避免或者減少，進而減少ECMO支持期間插管相關(guān)不良事件的發(fā)生。 （一）靜脈系統(tǒng)或引流管常見的問題（二）動脈系統(tǒng)常見的問題,（一）靜脈系統(tǒng)或引流管常見的問題,1、靜脈插管困難1）在新生兒或者兒童，因為靜脈過細，插管相對較粗；病人容量不足；切口較小，靜脈游離不充分等情況都

28、會導(dǎo)致靜脈插管困難。2）有時候患者的頭過伸或者扭曲過度，致使鎖骨或者第一肋骨阻礙靜脈插管的進入，也會造成頸內(nèi)靜脈插管困難。3）氣胸、膈疝以及胸腔積液也可以導(dǎo)致縱膈嚴重移位，致使插管困難4）成人的股靜脈插管困難比較少見，注意正確使用導(dǎo)絲、導(dǎo)芯，多數(shù)能夠順利插入。,（一）靜脈系統(tǒng)或引流管常見的問題,2 、靜脈破裂 新生兒插管時，由于血管較細小，插管困難，容易導(dǎo)致靜脈破裂，使插管更為困難。這種情況下要想安全快速插管，最

29、重要的是使用阻斷鉗控制血管。使用導(dǎo)絲引導(dǎo)置管，縫置牽引線，靜脈套帶等等，都有助于插管。拔管時結(jié)扎荷包線止血，如果靜脈破裂不能進行插管，可改為中心插管。,（一）靜脈系統(tǒng)或引流管常見的問題,3 、靜脈引流不暢1）頸靜脈引流不暢導(dǎo)致灌注流量不夠，不能提供滿意的支持。常見原因：管路扭曲，插管位置不當，容量不足。排除方法：檢查管路是否通暢，胸部X線檢查確定插管位置是否合適，必要時調(diào)整插管位置，補足容量。2）成人股靜脈引流不暢，可造成插

30、管下肢壞死，通常下肢腫脹較重，多在短期發(fā)生。解決辦法：選擇合適口徑靜脈插管，靜脈插管過粗常導(dǎo)致靜脈引流不暢；縫置荷包進行靜脈插管，不阻斷插管遠端靜脈。,（一）靜脈系統(tǒng)或引流管常見的問題,3 、靜脈引流不暢3）嚴密監(jiān)測：輔助初期每一小時測量插管下肢固定位置的周徑，并做記錄；嚴密觀察插管下肢溫度、顏色、以及甲床血運。或者行插管下肢插管遠端超聲檢查，密切關(guān)注插管遠端血供。4）小兒頸靜脈插管遠端引流不好的不良影響：可導(dǎo)致顱內(nèi)壓增高，神

31、經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥發(fā)生率增加。解決辦法：選擇合適口徑靜脈，通過X片調(diào)整靜脈插管位置。,（二）動脈系統(tǒng)常見的問題,1、股動脈插管情況下肢體遠端易發(fā)生缺血。雖然存在髖關(guān)節(jié)動脈網(wǎng)作為插管遠端下肢的側(cè)枝循環(huán)，但是由于機體在常溫狀態(tài)輔助時間長難以代償，一些患者可出現(xiàn)插管側(cè)的下肢缺血。2、由股動脈插管分出動脈管，對插管遠端肢體進行灌注。給肢體遠端進行供血的動脈分支不必太粗，通常使16Fr動脈穿刺針就可保證插管遠端血供。3、足背動脈穿刺測壓可了解