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前言： 目前临床上常用的已经十分熟悉呼吸支持技术，主要包括：鼻导管，到面罩类，到经鼻高流量吸氧（HFNC），无创正压通气技术(NPPV)，和有创正压通气（IPPV）。呼吸支持技术的发展已经超过60年的历程，自1950年代使用负压通气技术，到1952年哥本哈根脊髓灰质炎暴发流行期间广泛使用正压通气进行危重病人的集中管理，通气技术的进步使患者病死率大大下降。正是说明了呼吸支持技术在推动呼吸病学和危重病学的发展。 今天我们要讲的是“ECMO（体外膜肺氧合）技术”这个大明星。
苏州召开的2018年中华医学会呼吸病学年会暨十九次全国呼吸病学学术会议上，来自国家呼吸疾病临床研究中心、中日医院呼吸中心的詹庆元教授为我们介绍了ECMO技术，并指出：ECMO是呼吸与危重症医生必需关注的重要学科发展机遇。 ● 破而后立——传统体外支持技术的问题与突破 在临床的应用和治疗中，我们可以发现传统的正压通气仍然存在一些问题，包括呼吸机相关的肺损伤（VALI），以及损伤合并肺纤维化等。同时，正压通气压力高、潮气量大，会对循环系统产生抑制作用。在临床使用中更痛苦的是，一方面我们要增加压力，改善氧合，一方面患者又可能存在循环抑制问题，这样的两难处境使通气/氧合与VALI/循环难以维持平衡，这就导致急危重症患者的生命难以通过传统正压通气维持。而且，人工气道带来气道感染等并发症很难避免，尤其是那些插管时间较长的呼吸衰竭病人。 我们在ICU的呼吸支持技术实际上还涉及到相关的常规循环支持，常规的循环支持事实上同样存在问题，药物支持的能力有限，并且存在副作用，而IABP（主动脉内气球帮浦）只占心脏输出量的20%左右，当遇到重症患者时便束手无策。尤其是现在的常规循环支持技术缺少对右心的有效支持技术。
现在一些国外医院应用的IMPELLA技术有自己的优势之处，它能够将左心的血液直接泵出，根据设备不同可以提供2.5~4L/min的血流量，但其问题在于价格昂贵，以及同样，目前它只支持左心。 因此，ECMO应运而生，作为真正适合目前国内的所需的强有力的呼吸支持技术粉墨登场。 ● 天生我材——ECMO及其适应症 ECMO通过一个高负压的泵，将血引出，经过氧合机，也就是所谓的“人工肺”，通过氧合回到血管中，根据回到静脉和动脉系统中的不同。我们可以将ECMO分为VV-ECMO和VA-ECMO。 VV-ECMO相当于体外注入氧气，经过肺、心后再次灌注至全身，相对来说，VV-ECMO更适合于呼吸衰竭的患者使用。而VA-ECMO则完全或者部分绕过肺和心，故而既可以用于呼吸衰竭患者，同时也可以应用心脏疾病的患者使用，在部分心脏专科医院中应用较多。 ECMO技术进步极快，包括其设备、膜肺、穿刺技术都有突飞猛进的发展，现在甚至可以在床旁，在10~30分钟内快速建立体外的循环。这些技术进步使得支持的周期也有大幅提高，曾经呼吸支持可能按天来算，现在使用ECMO后，呼吸支持的周期可以通过周、月计数。在全世界范围内，ECMO的使用最长可达200多天，詹庆元教授表示他们的ECMO支持周期达120余天，甚至170多天。从历年全国上报CSECLS的ECMO总例数的增长可以看出，ECMO在我国的应用越发广泛。 一开始，ECMO主要适用于成人心脏疾病，但我们可以看到成人呼吸疾病同样占有了一席之地。现在成人呼吸疾病使用ECMO的比例已达31%，而成人心脏疾病的比例则占46%。从国外的图表中可以看出ECMO在成人呼吸的应用趋势可谓势头大好。若说未来ECMO的发展方向，那无非两个方面，一是成人呼吸支持，二是急诊CPR应用。
以此，我们可以描绘出一张完整的呼吸支持技术体系图谱，即传统呼吸支持技术 ECMO支持技术。 那么ECMO到底可以做什么，这是临床医生需要特别注意的地方。 当然，ECMO的应用主要是在于危重病人的挽救性治疗，改善氧合与通气。但除此之外，ECMO仍有其他的用武之地。首先，ECMO能够为器官提供休息的时间，包括肺脏、心脏的休息，休息的意义在于为患者的器官提供自我修复的时间。其次，清醒ECMO能够减少人工气道的应用。 ● 疾风知劲草，烈火见真金——危重病人的挽救性治疗中的ECMO应用 陆游曾说：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，可见光有理论知识，而没有实践是万万不行。通过临床ECMO的应用，詹庆元教授的团队已经成功地救治了许多危重病例。 2017年，詹庆元教授团队曾接诊一位近致死性哮喘，情况危急，患者初至时候气道阻力、PEEPi，pH，PaCO2等一系列指标都在进行性地恶化。
当机立断，詹教授团队为患者行VV-ECMO后患者指标便逐渐好转，表格中可以看到患者pH自行ECMO前6.89升至ECMO后4小时的7.38，PaCO2自142mmHg降至46.6mmHg，患者情况有了明显好转并保持相对平稳。 行ECMO后医生便争取到更多时间进行病因治疗，针对该病例，詹庆元教授团队通过灌洗、吸痰改善患者病情，使得激素、抗生素能够进一步起效。
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另外一例H7N9-ARDS患者，常规呼吸支持技术能力有限，最终，詹庆元教授团队同样应用ECMO将其成功救治。 ● 修生养息——ECMO的肺休息作用 谈到ECMO的肺休息作用，往往呼吸衰竭的患者潮气量、二氧化碳排出量、呼吸频率、气道压都非常高，对于这些患者，使用ECMO后一方面能够改善指标，另一方面还能使肺休息。可不要小瞧了休息，休息是对于患者来说非常重要的过程。疾病中，往往抗生素等药物治疗只能起到辅助作用，最重要还是患者的自身修复功能。故而，ECMO除了肺保护的功能，还可以通过降低通气频率、降低潮气量、降低跨肺压，甚至降低体温，使肺休息。 曾有一位患者，维持了ECMO172天后成功撤离，这听起来仿若天方夜谭，但确确实实地发生在现实中。患者生完孩子不幸患得流感，整整在医院里住了两年，她的病情非常危重，詹庆元教授甚至考虑过肺移植，但最终，患者通过ECMO维持172天，给肺提供了充足的休息时间，最终好转，成功撤机。 另一个病例也使詹庆元教授深有体会，那是一位31岁的女性，红斑狼疮，严重感染（PCP/CMV），当时整个胸片上都是弥漫的白影，绝望之中ECMO成为一丝希望。可谁曾想，上ECMO后患者出现了休克症状，当晚甚至经历两次CPR，团队一度曾以为该患者已希望渺茫，然而天无绝人之路，患者凭借外界的支持和自身意志，从鬼门关凯旋。
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长程ECMO使用多达122天，少则也要70多天，ECMO拯救了许多人的生命。尽管过程磨人而痛苦，但天下无难事，只怕有心人，只要保持希望，相信一切都会转好。 ● 杜绝隐患——ECMO改善人工气道管理 ECMO同样能够改善人工气道管理。相比人工气道，清醒ECMO避免了VAP风险——长程ECMO的使用长达70天，而这样的时间使用有创气道管理，有极大的风险出现VAP——这对于患者是第二次打击，会极大地影响患者的预后。 清醒ECMO避免了使用正压通气，也等于避免了相关肺损伤的风险。患者在使用ECMO的时候神志清楚，故而减少镇静、镇痛和肌松剂的应用，同时，患者可以能够应用清醒ECMO的情况进行简单活动，防止过度休息，利于康复锻炼。清醒ECMO保留自主呼吸的优势，能够有效地提高生存质量与生活幸福感。在国外的医院中，经常可以看到ECMO病人在护理人员的保护下在病房走廊中行走。 谈到改善人工气道管理的应用，那首当其冲便是肺移植。清醒ECMO应用于等待肺移植的患者身上，使患者在等待肺移植的过程中，能够使用清醒ECMO在病房中进行锻炼。根据国外文献的报道，相比有创通气，使用清醒ECMO等待肺移植的存活率有显著的提高。 ECMO还可以应用于严重免疫力低下的患者。 例如曾有一位63岁的女性，因“呼吸困难伴发热3月，加重1周”入院，既往慢性肾炎20年，甲亢10余年，2型糖尿病6年，入院前3个月因“呼吸困难伴发热”就诊，与中日医院风湿科确诊“干燥综合征，间质性肺炎”，并长期服用激素、抗生素治疗，当时患者入院时动脉血气（FiO2 0.21）：pH 7.52，pCO2 31mmHg，pO2 52mmHg，HCO3-25.3mmol/L，Lac-3.0mmol/L，是十分严重的呼吸衰竭，同时患者各项淋巴细胞指标均偏低，L 800/ul↓，T cell 641/uL↓，CD4 218/uL↓。同时，病原学示：PC核酸（ ），CMV核酸（ ）。在使用HFNC、NPPV吸氧后，患者第4天体温、呼吸、pH等指标仍不好转，这时，若是使用常规有创、正压通气技术，必须要考虑患者免疫抑制状态下，VAP风险比常人更大，另外PCP及肺纤维化、气压伤风险也不容小觑。 权衡之下，詹庆元教授团队选择使用清醒插管并维持VV-ECMO。 在经过3天NPPV与HFNV交替使用 ECMO支持后，激素冲击治疗开始起效，患者病灶有所吸收。但一波未平，一波又起，患者在第13天仍是没法避免并发症气肿，无法，只能继续使用ECMO进行支持，最终通过全体医疗人员和患者自身的努力，在第20天，患者成功撤机。事后我们可以想见，患者使用了20天呼吸支持技术，若是使用有创支持，以患者免疫抑制状态看来，必定出现相关肺感染症状。可以说，在这个病例中，ECMO是必不可少的。 体外CO2清除（ECCO2R）是VV-ECMO的一种形式，在此其肺膜的主要作用为清除多余的CO2。同样地，ECCO2R也能够改善气道管理。 有一位咳嗽、咳痰、喘息20余年，加重10年，确诊慢阻肺、肺心病，家庭氧疗及舒利迭治疗的69岁男性病人，因肺功能的严重受损，几乎无法离开无创呼吸机，后来反复插管、拔管，病情都无法好转。 后来，詹庆元教授实施ECCO2R技术，使用双腔静脉导管，将血液引流至体外，并有效地清除血液中CO2后回输，做完以后，患者可以立即拔管，不必再受有创治疗的痛苦和不便，患者配合无创正压通气，能够早期下床活动，并进行四肢、呼吸锻炼和气道廓清治疗。 另有一例ECCO2R治疗COPD的病例，患者男，81岁，主因“反复咳嗽、咳痰、喘憋20年，再发15天加重5天”入院，患者入院后喘憋明显，需间断辅助患者经右侧胸壁切口排出皮下气体可稍缓解。一开始，患者血气分析提示：pH:7.31,pCO2：51mmHg,pO2：132mmHg。3天后喘憋加重pH：7.269，pCO2：65.9mmHg,pO2：140mmHg。后来患者局麻下行ECCO2R：pH：7.43，pCO2：37.6mmHg,pO2：170mmHg。建立体外肺心循环后，患者肺部充气、气肿的症状有了明显好转。
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因此，可以说ECCO2R技术主要用于COPD治疗，而其中最重要的方向之一便是，通过使用ECCO2R，为那些需要NIV但可能插管失败的患者避免使用气管插管，从而避免气管插管失败的可能性。 ● 强强联手——ECMO辅助下完成手术治疗 ECMO对心脏疾病病人也有极大帮助。曾有一例PCI风险极大的心梗患者，既往高血压、抽烟的高危病人，在置入临时起搏器、置入IABP、并且常规呼吸支持情况均无法改善血压，在持续胸外按压1小时后保持血压90/60mmHg后在急诊置入ECMO后方可成功行PCI手术。可以说，若是没有ECMO的支持，该患者PCI的手术是绝对不可能做成的。 现在，中日医院已经完成了数例ECMO辅助下心脏介入治疗，可以说，这项技术正逐渐趋向成熟与完善。 ● ECMO对PCCM（呼吸与危重症科）医生要求更高、更全面 在《ECMO Extracorporeal Cardiopulmonary Support in Critical Care》一书中，Robert Bartlett曾写道：“ECMO是应用生理学治疗危重症患者的终极生命支持手段。ECMO团队必须精于危重症医学的所有领域。对呼吸、血流动力学、肾脏及凝血病理-生理的深刻而全面的理解是管理ECMO患者的先决条件。” 的确如此，ECMO不仅要求医师掌握原发病的诊治，还有并发症（包括出血与血栓、院内感染）的防治，VV-ECMO病人通气支持策略（肺休息，俯卧位），急性肾损伤（AKI）与连续肾脏替代疗法（CRRT）的相关知识，血流动力学与液体管理，镇痛、镇静与肌松，营养支持，早期康复等等一系列方面都提出了极高的要求。 同时，ECMO对PCCM医生提出了许多新的问题与挑战。 从前的时候，人只有1心1肺，而使用ECMO后则变为2心3肺。如何妥善管理这2心3肺对医生发起了挑战。另外，ECMO相关的并发症，出血、院感等，也值得我们注意，在以前使用导管的时候，出现院感的处理方法是拔管即可，可是ECMO导管需要放置一百多天，贸然拔管不可行，故而妥善维护ECMO也成为关键之处。此外，我们仍有许多问题需要探索与讨论，例如ECMO病人的早期活动和理疗问题。 说了这么多，我们可以看出，ECMO是PCCM的重要学科发展机遇。通过床旁可及的长程、终极心肺支持技术；让肺/心损伤之后的肺/心修复成为可能；避免或减少人工气道的应用；高难度心胸外科手术支持平台，ECMO便成为面对全院/地区生命支持技术平台。 此外，凭借于使用患者病情之重，使用ECMO技术难度高，使用后成就感满满，同时对团队协作和领头羊的水平也提出了要求，ECMO是培养PCCM人才与团队的好项目。 在未来的时间里，ECMO正是PCCM重要的学科增长点，也是每个PCCM医生需要密切关注和学习的方向。
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