早读 | 体外膜肺氧合系统(ECMO)最全攻略

1、关于ECMO概述

ECMO是一种心肺生命支持，从血管将血液引出，通过机械泵在体外循环，然后再输回循环系统中。当血液引出体外时，血红蛋白被氧合，二氧化碳被清除。氧合情况由血流量决定，二氧化碳清除通过调节流经氧合器逆流回路中的气体流量来控制。

2、ECMO循环支持的目的

① 保障全身有效的血液灌注; 

② 作为对病变心脏的有效辅助方法，为心脏的进一步诊治恢复赢得宝贵时间; 

③ 充当心脏移植的“桥梁”，等待移植供体;

 ④ 用于器官捐献者等待移植受体。

3、适应症+禁忌症+管理+撤机

3.1/心脏外科术后ECMO支持治疗

适应症：

（1）心脏外科术后心原性休克的治疗；

（2）心脏移植后严重供体器官功能衰竭的治疗；

（3）心力衰竭终末期安装心室辅助装置或心脏移植的过渡治疗；

（4）左心室辅助装置后右心衰竭的预防治疗。

禁忌症：

绝对禁忌证：（1）恶性肿瘤；（2）不可复性脑损伤以及严重的不可逆性多脏器损害。

相对禁忌证：（1）心脏术后依然合并不能矫治的先天和后天疾病者；（2）心肺复苏时间超过30 min 者。

治疗管理+撤机

治疗管理：选用VA-ECMO循环及呼吸支持模式。ECMO期间血压可偏低，特别是在ECMO初期。成人ECMO平均动脉压不宜太高，维持在50~60mmHg即可。混合静脉血氧饱和度>65%、脉搏血氧饱和度>95%。乳酸<2mmol/L或逐渐下降，提示组织灌注良好。

容量管理：维持中心静脉压低于 8mmHg，左心房压低于 10mmHg较为理想。中心静脉压过高可用利尿剂增加尿量，也可用肾替代治疗加速液体的排出。对于严重左心功能不全患者，经左心房放置引流管，可有效降低左心室前负荷，使左心室得到充分休息。在此期间常常因发热、利尿、肾替代治疗排除水分过多、酸碱失衡等因素，需要监测血气分析和血流动力学，调整内环境平衡，对容量管理也是非常关键的。

药物调整：ECMO启动后逐渐降低正性肌力药物用量至维持量水平，保持心脏一定的兴奋性，并让心脏得到充分的休息。

抗凝管理：心脏外科手术后难以脱离体外循环机患者开始ECMO支持时，可使用全量鱼精蛋白中和肝素。术后密切观察患者胸腔、纵隔引流、渗血和出血量等情况。术后24 h 逐渐增加肝素的入量。间隔2~3 h测定凝血功能，及时调整肝素用量。根据凝血功能监测结果，选择不同的治疗措施，包括药物和血液制品。

呼吸管理：包括保证呼吸通畅，避免肺泡痿陷，减少肺泡渗出，避免氧中毒。持续机械通气应该采用保护性肺通气策略，根据临床表现和血气分析结果，综合评定心肺功能。期间应注意避免肺不张和肺部感染。

温度管理：注意保持体温在35℃~36℃。温度过高，机体氧耗增加。温度过低，易发生凝血机制和血流动力学的紊乱。

肢体并发症：对于股动脉插管患者，插管部位远端肢体缺血是常见的并发症。为了避免发生，可采用以下方法：（1）比较观察双侧肢体情况，如温度、颜色、周径等。（2）用适当的灌注管供血给远端下肢，建立远端灌注。（3）从肢体远端的灌注管泵入肝素，减少血栓形成。

撤机标准：

脱机前应行多学科会诊确定脱机时机。脱机标准：（1）ECMO循环支持流量为患者正常心输出量的20%；（2）在停用或小量血管活性药物的条件下，血流动力学、心脏超声监测及血气分析指标明显好转：血流动力学稳定，评价动脉压>60mmHg，脉压>20mmHg，中心静脉压<10mmHg，左心室压<12mmHg，LVEF>40%，混合静脉血氧饱和度>60%，乳酸<2mmol/L；（3）无恶性心律失常。脱机时逐步调整正性肌力和血管活性药物的剂量，缓慢减少 ECMO的流量，当流量减少至仅为患者血流量的10%时，可考虑停机。

终止指标ECMO治疗期间若出现下述情况应考虑终止：（1）不可逆的严重脑损伤；（2）其它重要器官功能严重衰竭；（3）顽固性出血；（4）心脏功能无任何恢复迹象且无更佳的治疗方案；（5）不可控感染。

3.2/体外心肺复苏

适应症：

目前认同度较高的体外心肺复苏的适应证：

（1）年龄18~75 周岁；

（2）心脏骤停发生时有目击者，并有旁观者进行传统心肺复苏，从患者心脏骤停到开始持续不间断高质量传统心肺复苏开始的时间间隔不超过15 min；

（3）导致心脏骤停的病因为心原性、肺栓塞、严重低温、药物中毒、外伤、ARDS 等可逆病因；

（4）传统心肺复苏进行20 min 无自主循环恢复、血流动力学不稳定或出现自主循环恢复但自主心律不能维持；

（5）心脏骤停患者作为器官捐献的供体或即将接受器官移植的受体。

禁忌症：

绝对禁忌证：（1）心脏骤停前意识状态严重受损；（2）多脏器功能障碍；（3）创伤性出血无法控制，消化道大出血，活动性颅内出血；（4）左心室血栓；（5）严重的主动脉瓣关闭不全。

相对禁忌证：（1）主动脉夹层伴心包积液；（2）严重的周围动脉疾病；（3）心脏骤停时间已超过60 min。

治疗管理

治疗管理：

体外心肺复苏患者的启动不一定在ICU，一旦启动需要转运到ECMO中心ICU继续接受治疗。故体外心肺复苏需成立转运团队。ECMO转运团队包括ECMO管理医师、ECMO置管医师、ECMO治疗师（ICU护师或体外循环师）、转运护师和转运呼吸治疗师。转运前每个成员必须仔细检查所有设备，填写检查表。转运过程中需固定每个组件，以防止因震动、变速导致管路脱出、机器故障等并发症。要求氧合器低置于患者的水平，以降低血泵停转后空气栓塞的风险。注意环境温度和患者的保暖。转运过程中医师、护师、技师及相关人员应各司其职，维持患者适当的通气及氧合，维持血流动力学基本稳定，保证患者安全。

有条件可使用集成便携式ECMO转运系统，更加安全方便，且不增加患者病死率。转运ECMO应配备应急泵或手动控制泵，以防主泵故障或电源故障。还应配备不间断电源，能够在电源故障时满足所有设备的电力需求。ECMO以外的设备包括转运呼吸机、输液泵、氧源、不间断电源，以及ACT监测仪、监护仪、除颤仪、便携式超声仪、血气分析仪、动静脉压力监测设备等，还需要备用抢救药物及血液制品等。

3.3/爆发性心肌炎ECMO治疗

适应症：

（1）心脏指数<2 L/（m²·min）；LVEF<40%~45%，左心室短轴缩短率<26%；

（2）动脉血气分析指标：pH<7.15、碱剩余<-5 mmol/L、乳酸>4.0 mmol/L 且进行性加重，尿量<0.5 ml/（kg·h），毛细血管再充盈时间>3 s， 中心静脉氧饱和度<50%；

（3）使用两种或两种以上正性肌力药/ 血管活性药物，且大剂量维持下仍存在低血压，如果以上情况持续达3 h 以上，需紧急启动ECMO。

（4）出现或反复出现心室颤动、心搏停止或无脉电活动、短阵室性心动过速、三度房室阻滞等严重心律失常，经抗心律失常药物、正性肌力药物或临时心脏起搏器等处理，仍不能维持有效循环者；

（5）心脏骤停经传统心肺复苏 15 min 后仍不能维持自主循环者。

禁忌症：

（1）严重脑功能障碍或已明确脑死亡者。

（2）长时间严重代谢性酸中毒，如乳酸>10 mmol/L 持续10 h 以上。

（3）长时间严重多器官功能障碍综合征。以上对“禁忌证”的规定，除严重脑功能障碍或明确脑死亡者外，其余均非绝对，如多脏器功能不能恢复，病死率极高，且存活者后遗症多，临床医生需时刻警惕多器官功能障碍综合征的发生与发展，及时建立ECMO。

治疗管理+撤机

治疗管理：

（1）早期管理（ECMO第 1~2d）治疗重点：保证足够的流量，泵流量约为心排量的60%~80%，稳定生命体征，减轻心脏负荷，偿还氧债，纠正内环境失衡。逐步减量或停用血管活性药。维持红细胞压积在30%~35%。如果流量不足，可适当补充容量，增加离心泵转速，提高胶体渗透压至18~20mmHg。

（2）中期管理（ECMO第 3~5d）治疗重点：继续稳定内环境，等待心功能恢复及预防并发症发生。心功能恢复表现为脉压逐渐增大，心肌酶、心肌损伤标志物、心电图、超声心动图等指标持续改善。

（3）后期管理（ECMO第6~9d）治疗重点：逐步降低ECMO流量，增加自体心脏做功。如有左心减压管，可钳夹至拔除，适当上调呼吸机参数和正性肌力药物，并评估生命体征、血流动力学及心功能各项指标，为ECMO撤离作准备。

如果心功能尚无恢复迹象，必须重新评估并制定下一步治疗计划：继续ECMO辅助；改换长期心脏辅助装置；心脏移植；被迫放弃。不推荐在急性期行心脏移植，因部分患者还有恢复可能。ECMO支持治疗全程需密切观察临床表现，生化指标、血气分析结果、超声心动图表现、炎症因子，对病情进行动态观察，及时调整治疗策略。

预防感染及抗生素应用：ECMO建立时无菌操作，管路为封闭系统，置管创伤小，一般不需大剂量、多种广谱抗生素联合应用，除非临床情况复杂，休克时间长，机体免疫力明显抑制者。日常诊疗及护理中做好手卫生，环境物表的清洁，避免院内交叉感染，密切监测各项感染指标，如出现感染，应遵循抗感染原则对症处理。

联合应用连续肾脏替代疗法：若在有效的ECMO 流量灌注下仍少尿、容量过负荷、肾功衰竭者应尽早及时使用，可有效控制出入量；同时为了清除毒性物质，最好持续进行，每天至少8~12h或更长，同时起始时引血或终止时回血过程必须缓慢，以免诱发循环和心功能衰竭。连续肾脏替代疗法可连接在ECMO管路上或独立置管，也可考虑ECMO及连续肾脏替代疗法一体化设备。

撤机：

暴发性心肌炎ECMO治疗的撤机方案：对于暴发性心肌炎患者关键指征是原发病缓解、心功能改善。撤机前建议行撤机试验：先将ECMO流速降低至基线水平的2/3，继而降低至 1/3，最终降低至最低水平（1~1.5L/min）。

在撤机试验过程中，应用床旁超声心动图监测患者心功能情况，如患者LVEF≥20%，血流速度时间积分≥6，组织多普勒三尖瓣环侧壁收缩期峰值运动速度≥6cm/s，则可考虑撤离ECMO。如果患者无法完成撤机试验，可能需考虑应用主动脉内球囊反搏、心室辅助装置或考虑心脏移植等后续支持手段。

3.4/心梗合并心源性休克ECMO治疗

适应症：

急性心肌梗死合并难治性心原性休克患者，属于ECMO 的适应证：

（1）收缩压小于90 mmHg，心脏指数<2.0 L/（m²·min）；

（2）同时伴随终末器官低灌注的表现，例如四肢湿冷，意识状态不稳定，补液复苏后收缩压仍小于90 mmHg，血清乳酸>2.0mmol/L 且进行加重，尿量<30 ml/h；

（3）依赖两种以上的血管活性药或血管加压素，主动脉内球囊反搏支持不足以维持稳定的血流动力学。这些患者只用药物治疗常常难以恢复，应考虑行VA-ECMO 治疗。

禁忌症：

绝对禁忌证：

严重不可逆的除心脏外的器官衰竭，影响存活（如严重缺氧性脑损害或转移性肿瘤）；不考虑移植或植入长期心室辅助装置的不可逆心脏衰竭；主动脉夹层等。

相对禁忌证：严重凝血障碍或存在抗凝禁忌证，如严重肝损伤；血管条件差（如严重外周动脉疾病、过度肥胖、截肢）等。

治疗管理+撤机

治疗管理：

绝大多数需要进行 ECMO的急性心肌梗死患者，通常需转入心导管室实施ECMO联合PCI。因病情危重、急需心肺支持的急性心肌梗死患者，甚至在急诊室直接实施或者经由绿色通道快速进入心导管室实施紧急ECMO（即体外心肺复苏）和PCI，最大程度简化流程、抢救患者生命。

在心导管室，ECMO的穿刺置管主要采用Seldinger法经皮穿刺股动脉 - 股静脉来实现。穿刺后需预置 Proglide缝合器，将皮外的 Proglide缝线保留再置管。这样在 ECMO撤机拔管时只需利用保留的缝线就能第一时间进行缝合止血。

ECMO 联合PCI是救治急性心肌梗死合并难治性心原性休克的高级技术，技术和疾病双方面都对抗凝有特殊要求。其抗凝措施包括：（1）由于PCI对抗凝的要求高于ECMO，术中抗凝目标首先应满足PCI抗凝要求（肝素100U/kg）；（2）根据PCI是否联合ECMO，以及ACT监测，决定不同的抗凝要求；如ECMO+PCI联合实施时，术中抗凝要求ACT应大于 350s；而PCI后单一ECMO运行期间，ACT监测则可维持于140~220s（；3）在急性心肌梗死行PCI当天，首剂抗血小板药物，优先考虑应用起效时间短的替格瑞洛（180mg）以及阿司匹林（100~300mg），根据患者血栓与出血的临床表现，借助血栓弹力图动态评估，对不同药物敏感度及耐受度来调整用药，维持出血-凝血功能的可控性，防止相关并发症的发生。

与此同时，红细胞压积应维持在30%~35%以上，血小板计数不得低于 50~80×109/L。ECMO实施过程中还应根据患者生命体征积极维持内环境的平衡。根据急性心肌梗死患者的不同情况，ECMO流量应稳定于2.0~4.0L/min，平均动脉压稳定在 60 mmHg以上。ECMO运转过程中，若有需要可以应用去甲肾上腺素及多巴胺等血管活性药物进一步维持血压。

若用ECMO及大剂量血管活性药仍无法维持血流动力学平稳时，可联合使用主动脉内球囊反搏， 因为主动脉内球囊反搏不仅有一定的心泵功能支持， 还可以增加急性心肌梗死患者冠状动脉血流。ECMO与主动脉内球囊反搏联合应用，在不增加并发症风险的情况下，有助于提高患者ECMO的撤机率 [29]。在联用主动脉内球囊反搏前，有机会可选用超声或股动脉造影确认两侧股动脉的穿刺置管条件。

     撤机：

待患者生命体征平稳，即可逐步降低ECMO流量，通常ECMO流量在 3~4h下调约 1L/min，或者每6~24h下调0.5L/min。此时可适当上调呼吸机参数和血管活性药物，评估生命体征、血流动力学及心功能各项指标。如ECMO流量<1.5L/min时，患者的混合静脉血饱和度>65%，动脉血氧饱和度>90%，超声心动图提示 LVEF>30%，生命体征趋于平稳，则可考虑撤机。

3.5/ARDS患者ECMO治疗

适应症：

（1）使用机械通气时间<7 d；

（2）氧合指数<50mmHg 超过3 h；氧合指数<80 mmHg 超过6 h；

（3）或呼吸频率上升至35 次/min，保持平台压≤ 32 cmH₂O条件下调整机械通气设置，动脉血pH 值仍<7.25 且伴有动脉血二氧化碳分压>60 mmHg 超过6 h。若患者原发性疾病为类似新型冠状病毒肺炎等急性肺部改变所致ARDS，重症及危重症ECMO 指征及时机应该前移。

治疗管理+撤机

治疗模式：

ARDS患者多选择VV-ECMO。重度ARDS合并右心功能衰竭者，在进行利尿、强心及俯卧位通气等措施无效后，可考虑转为VA-ECMO或增加动脉管路转为选择静脉-动脉静脉通路（VAV-ECMO）提供血流动力学支持。

     治疗管理：

ARDS患者的ECMO支持治疗，患者机械通气管理是其重点，同时还应注意容量管理、抗感染、其他脏器的功能维护等。

机械通气管理：相关研究表明，严重ARDS患者在启动ECMO治疗后，强调更加严格的“保护性通气策略”，能进一步减少呼吸机相关肺损伤发生，降低炎症反应，改善预后。

（1）模式选择：早期，建议在配合镇痛镇静药物甚至神经- 肌肉阻滞剂的使用下采取控制通气模式（压力控制/ 容量控制）。在病情改善后，可配合降低镇静深度，使用压力支持通气或气道压力释放通气等模式。

（2）呼吸频率：应在 ECMO建立后尽可能降低呼吸频率。推荐ECMO建立初始，在配合镇静剂的使用下控制呼吸频率≤10次/min。应注意监测患者动脉血二氧化碳分压水平，必要时增加ECMO氧气流量。

（3）驱动压及平台压：推荐目标驱动压≤14cmH2O，平台压≤24cmH2O。

（4）潮气量：可根据目标平台压设置，通常建议潮气量≤4ml/kg，以进一步减少肺损伤，改善临床结局。

（5）氧浓度： 建议ECMO启动后降低机械通气氧浓度，并下调至30%~50%。如果ECMO氧合水平达不到目标氧输送要求，可适当提高吸氧浓度。

（6）呼气末正压：合理的呼气末正压设定需平衡肺萎陷及循环衰竭风险。推荐初始设定呼气末正压≥10cmH2O防止肺萎陷。

俯卧位通气：俯卧位通气可以改善 ARDS 患者通气/血流比例，促进肺复张，减轻VILI的程度，且有利于气道分泌物的引流，是重度ARDS患者行之有效的治疗方式之一。相关研究也表明，在使用VV-ECMO期间联合俯卧位治疗可改善肺组织静态顺应性，减少呼吸机相关肺损伤发生，加速VV-ECMO的撤离。但在实际操作过程中，应充分考虑ECMO管路的维护，防止出现脱管、打折、置管处出血等并发症。此外俯卧位期间应适当下调呼气末正压防止肺泡过度扩张。

镇痛、镇静和肌松治疗：ARDS的镇痛、镇静和肌松治疗的目的不仅仅是减轻患者应激、防止患者躁动和促进人机同步。ARDS早期给予充分镇痛、镇静的目的还在于降低患者过强的吸气努力，降低过高的跨肺压可能带来的过高的肺应力和应变，从而避免或减轻肺损伤的发生和进展。若单纯使用镇痛、镇静药物无法达到消除患者过强吸气努力的目的，应联合肌松治疗。

肺复张的监测与评估：肺部影像学对于ARDS患者原发病评估和早期发现并发症极为重要，而ECMO转运的风险限制了胸部CT的使用。肺部超声已被证实可以很好地反应使用ECMO的ARDS患者肺部通气情况，同时具有及时性、动态性等特点。推荐使用 12分区式改良肺部超声评分法对肺部病变进行监测。有条件者也可使用胸部电阻抗断层扫描评估肺通气分布情况和肺复张的效果。

ARDS患者 ECMO的治疗目标：由于病变肺功能的下降，以及出于肺保护目的而下调了机械通气支持水平，VV-ECMO患者可存在低氧血症，但不应以提高脉搏血氧饱和度作为 VV-ECMO治疗的目标。一般来说，在没有严重贫血的情况下，85% 的脉搏血氧饱和度水平可以满足患者的氧需求。通过调节气体流量可以比较容易地调节血二氧化碳水平，一般维持在40mmHg。

3.6/肺移植患者ECMO治疗

适应症：

经过积极的治疗后，仍存在难以改善的低氧血症、高碳酸血症、右心衰竭的肺移植潜在受者。

禁忌症：

绝对禁忌证：

（1）根据现行标准认为不适合行肺移植手术；（2）不可逆的多器官衰竭；（3）败血症或菌血症；（4）无法实施全身抗凝；（5）未得到控制的转移性恶性肿瘤；（6）伴有其他肺移植无法治疗的终末期疾病；（7）急性脑出血或脑卒中。

相对禁忌证：（1）年龄>65 岁；（2）体重指数>30kg/m²；（3）一般状况差；（4）长期呼吸机支持，如气管插管>7 d；（5）ECMO 置管困难；（6）等候者处于致敏状态，预计需要较长时间才能等候到合适的供肺。

治疗管理+撤机

治疗管理：

肺移植术中ECMO治疗的时机：肺移植患者一般情况差，故术中任何呼吸循环的不稳定均可影响预后，因此需要根据术前评估结果，结合全身麻醉后各项生命体征指标以及手术过程中生命体征的变化情况，综合判断患者对长时间麻醉及严重手术创伤的适应能力，决定是否需要术中ECMO支持。

肺移植ECMO治疗的管理：流量调节主要依据患者生命体征以及转流方式而定。移植术中当阻断一侧肺动脉时可使肺动脉压升高，此时可增加VA-ECMO流量，从而减少肺循环血流，降低肺动脉压。肺静脉游离和吻合过程中外科操作常压迫心脏，可能造成静脉回流不足，导致血压降低，静脉压升高。此时可加大VA-ECMO流量，从而加大瘀滞静脉血的引流，同时增加体循环血液泵入可降低中心静脉压、升高血压，VV-ECMO此时并无明显作用。当移植完成开放肺动脉后，如多种原因均导致血压降低， 此时无论何种类型ECMO均可通过增加流量与加用血管活性药物相配合的方法辅助稳定循环。

ECMO运转期间维持患者血氧饱和度在90%以上。密切监测患者动脉血气，并根据血气结果调整混合气体流量或混合气体的空氧比，将血液氧分压及二氧化碳分压维持在正常范围内。通常为保证ECMO期间重要器官的充足氧供，维持血红蛋白>80g/L，血浆胶体渗透压 15~20mmHg。ECMO可减少机体对机械通气的依赖，因此ECMO后，应用更严格的肺保护性通气策略。

肺移植术后早期可出现各种原因导致的急性呼吸衰竭，包括原发性移植肺功能丧失、肺动脉高压患者术后急性心功能不全、感染、急性排斥反应、膈神经受损、肺动脉或静脉吻合口狭窄等外科并发症，临床表现为低氧血症、酸中毒、肺动脉压力增高、肺顺应性下降，伴床旁 X线胸片的渗出性改变。常规治疗无效时，建议行ECMO辅助支持治疗。

术后ECMO使用时机：基于不同的临床情况及病理生理状况，目前文献中报道的 ECMO启动时机不一。在启动 ECMO前，需仔细评估患者综合情况。从治疗时机而言，较为一致的看法是有 ECMO治疗指征的患者应尽早开始。

术后ECMO管理：除常规ECMO管理之外，针对肺移植术后的一些管理要点在临床中需注意以下几点：（1）机械通气及气道管理机械通气管理可参照ARDS 患者的 ECMO 治疗标准采用更严格的“保护性肺通气策略”。（2）术后容量管理肺移植患者术后出现不同程度的原发性移植肺功能丧失十分常见，术后无论何种 ECMO 辅助模式，在保证氧合和重要脏器灌注的前提下，应尽可能达到液体负平衡，以改善肺水肿程度。术后 ECMO 联合 CRRT 可有效改善或预防液体过负荷、清除炎症介质。

     撤机：

术后患者如果呼吸、循环功能逐渐稳定，应尽快撤离ECMO。对于肺移植术后患者，如为VV-ECMO模式，逐渐减低ECMO血流量至2.5~3.0L/min，然后逐步减低 ECMO通气量，在原有机械通气条件不变情况下，氧合仍维持满意，无二氧化碳潴留，影像学改善明显，可考虑脱离 VV-ECMO。对于 VA- ECMO模式，除肺功能恢复之外，需充分评估心功能恢复情况，通常的心功能恢复指标包括：低剂量血管活性药即可维持血流动力学稳定、自身脉压≥20 mmHg、床旁超声心动图指标改善（包括心脏每博排出量、心室大小、主动脉速度时间积分、射血分数等）。

5、ECMO的核心组成部件

1.离心泵

　　ECMO系统可以视为一个流体控制系统。那么离心泵就是这个流体控制系统的动力源部分，也就是心脏的功能。其主要功能是连续抽取病人静脉血 , 利用离心力将血液泵入外循环管道。简单说一下离心泵的原理：

　　离心泵是依靠泵头作高速旋转运动，通过旋转的叶轮或者黏性剪切力将动能传输给液体，使泵内侧壁形成高压区，而中央形成低压区，离心泵中心部位是入口，周边部位是出口，这样在压力差的作用下，液体从中心往周边单向运动。

      ECMO设备，目前大多采用离心泵作为流体动力源，离心泵对红细胞、血小板等血液有形成分的破坏较轻。传统的挤压式蠕动泵，因为挤压管路的原理，容易损伤红细胞。

     在离心泵的控制方面，ECMO系统中，需要配合流量传感器，控制离心泵的转速，从而做到闭环控制流量的目的。这个流量传感器一般采用超声波流量传感器。

 

2. 氧合器

　　氧合器，就是肺的功能。进行氧气和二氧化碳交换。目前ECMO系统中，氧合器采用的是膜式氧合器。更具体说，采用的是中空纤维膜式氧合器。

　　目前的中空纤维模式氧合器，纤维管内是气体，纤维管外是血液流动。气体和血液在膜的两侧通过扩散作用进行氧气与二氧化碳的交换。但目前的膜材料相比人体肺，实际气体传输能力还是偏小，同时受容器体积和膜面积的影响，目前氧合器在临床中，只能满足成人呼吸需求的50%。另外，膜材料在在长时间工作后，氧合性能会下降，纤维润湿过程中，会产生血浆渗漏的现象。再加上血浆易堵塞和血液成分易沉积等问题，导致了氧合器临床使用时间较短。限制了ECMO的临床试验时间，使得ECMO一般只是作为急救过程中临时性呼吸系统维持手段。

5、ECMO的流转途径

（1）静脉-静脉转流（V-V）：适合单纯呼吸辅助，无循环辅助功能

插管位置可采用左股静脉-右股静脉或右颈内静脉-右股静脉

（2）静脉-动脉转流（V-A）：可同时呼吸辅助和循环辅助

插管位置：静脉可采用股静脉，颈静脉或右房。动脉可采用股动脉，升主动脉，颈动脉

6、ECMO的操作流程

（1）物品准备

1、设备：MAQUET离心泵、空氧混合器及气源、变温水箱、B超机、血气及ACT分析仪；

2.、耗材：PLS套包及其支架、动静脉插管、扩张器、刀片、缝线、90*60贴膜、无菌纱布、血气片及ACT片等；

3、药品：肝素4支、0.9%NS1000ml、备用（肾上腺素、多巴胺、去甲肾上腺素、鱼精蛋白）；

4、其他物品：皮管钳、PICC包、静脉切开包、一次性介入包，B超保护套等（根据各医院实际情况选择）；

（2）预冲

1、检查：外包装、有效期；

2、打开包装，连接静脉引流管与离心泵头入口，并用扎带固定。

3、连接变温水箱，设置适宜温度，并进行水循环，检查氧合器变温系统是否有渗漏，如有渗漏更换套包；

4、打开氧合器上端的黄色排气帽，在预冲过程中及ECMO运行期间均保持排气孔开放，以确保能持续排气；

5、连接二根预充管，在二根预充管中间用皮管钳阻断；

6、将靠近离心泵头静脉端预充管针头插入预充液容器内，将另一根预充管插入预充袋内（如预充液容器内可插入二根预充管，则预充袋及步骤6均可省略）；利用重力将与预充液容器连接的预充管至离心泵头出口的气体排除，在离心泵头出口处用皮管钳夹住；

7、离心泵头涂抹耦合剂后装入离心泵驱动装置内，驱动离心泵，按'钳夹’键确认，消除报警音，离心泵转速调至2000RPM左右，松离心泵头钳夹，预充氧合器与管道；

8、当预充袋内预充液达到200～400ml时,将两根预冲管均连接到预充袋；

9、检查各接头是否有气泡残存，紧固各接头；

10、松二根预充管中间管道钳，再次确认管路内预充情况；

11、预充结束，PLS套包自循环备用；

12、台上动静脉插管插好后，打开台上管包装，将台上管递给台上医生；

13、理顺整个循环管路，并固定于适当位置；

14、连接空氧混合气管道（气源→空氧混合器→氧合器）。

（3）离心泵开机流程

1、连接电源线，打开电源开关（前后各一，尤其注意背面开关）；

2、按'钳夹’键。（若此时泵头未装入泵槽，再按消音键，以消报警音）；

3、在流量探头凹槽内放入耦合剂，耦合剂体积约为凹槽体积的 1/3；

4、置入预充好的离心泵头；

5、转速窗出现＜=＜=，将转速旋钮归零；长按归零键听见4声'滴’声（三短一长）；

6、转速窗显示4个“0”，进入工作状态；

7、使用：选择操作模式，设置合适的转速（或流速）.

7、ECMO使用中严重并发症及处理措施

心房血栓形成，特别是球形血栓

使用ECMO的患者往往存在高血栓和栓塞风险，存在慢血流、低血压、休克、炎症、低氧血症等诸多致血栓因素，因此需要应用有效的抗凝药物，监测血ACT，连续进行心脏超声心动图监测有无血栓形成。

药物治疗无效的心律失常

常见的如各种室性心动过速，严重时可出现心室颤动；此时，应及时查找原因，对症处理。

低血压伴脉压差减小

ECMO只能维持有效平均动脉压，特别是VA模式，这是ECMO最大的局限性。低血压伴脉压差减小的发生会引起重要脏器灌注供血不足，常引发顽固性室性心动过速、心房血栓等。此时联合使用主动脉内球囊反搏（IABP）有效，能迅速提升收缩压，加大脉压差，降低猝死的发生风险。

休克和急性肾功能衰竭

应用ECMO期间发生急性溶血、出血时，会导致休克和急性肾功能衰竭，应及时调整流量、流速或停机。

下肢静脉血栓和肺栓塞

引起下肢静脉血栓形成的原因很多，如长期卧床、休克、下肢动脉或静脉插管导致下肢静脉血回流不畅等。抗凝治疗可以有效预防血栓形成，下肢活动康复也很重要；另外，要尽量避免患肢浅静脉穿刺输液。对于已经发生下肢静脉血栓患者，应该评估下腔静脉滤器治疗的可行性。

8.ECMO循环支持的管理措施

8.1插管方式 

循环支持患者均采用静脉－动脉( V－A) ECMO 方式。静脉插管的途径有: ① 右房; ② 股静脉; ③ 颈静脉; ④ 其他。动脉插管的途径有: ①主动脉; ② 股动脉; ③ 腋动脉; ④ 颈动脉; ⑤ 其他。

成人尽量多采用外周血管插管，股动静脉插管最为常见。新生儿颈内静脉插管型号一般为12-14F，颈总动脉一般为8-10F。已开胸手术后的婴幼儿一般采用经原手术切口右心房和升主动脉插管( 此方法也使用于成人患者) ，以保证充分转流。若静脉引流不充分，可考虑通过用其他静脉缓解，如股静脉、脐静脉等。

对于严重左心功能不全者，可增加左心引流管，或房间隔造孔术，减轻左心前负荷。合并有呼吸功能障碍的患者，可将部分氧合血通过上半身血管( 如颈动脉，腋动脉，颈静脉) 注 入，以缓解上半身器官缺血。

8.2管道预充

ECMO 系统预充通常使用晶体预充液。为保证合理的血红蛋白浓度，小儿 ECMO 系统预充可加入适当的库存红细胞、蛋白或血浆，时间允许的情况下可以对预充液进行适当调整，减小其对机体内环境的影响。

8.3ECMO 起动   

动、静脉插管与动、静脉管道连接完成后，台上、台下分别检查核对管道，确保无误后，先打开静脉管道钳，启动 ECMO 泵至转数在 1 500 r/min 以上，再打开动脉管道钳( 以防止血液逆流) ，ECMO 开始运转。心脏术后不能脱离体外循环直接过渡为 ECMO的患者需要维持机体有效血容量的稳定。中心静脉插管患者要注意右心房的密封状态，以免 ECMO 静脉引流管负压进气。

8.4ECMO 的运行   

药物调整 逐渐降低正性肌力药物用量至维持量水平，如多巴胺、多巴酚丁胺、肾上腺素、米力农等，保持心脏一定的兴奋性并让心脏得到充分的休息。

8.5减少容量负荷

应结合患者心功能状态、循环状态和组织灌注情况等因素综合考虑，进行容量管理。严格限制液体入量，并积极处理容量超负荷已成为ECMO管理主要内容。

VA-ECMO维持容量相对较欠，满足ECMO引流，尽量降低心脏前后负荷，减轻静脉系统内压，改善脏器灌注；

VV-ECMO，在循环稳定的前提下，维持液体负平衡，有利于减轻肺脏渗出， 改善预后。必要时联用持续性肾替代治疗。

维持中心静脉压低于 8 mmHg，左房压低于 10 mmHg 较为理想。中心静脉压( CVP) 过高可用利尿剂增加尿量，也可用肾替代治疗加速液体的排出。

对于严重左心功能不全患者，经左房放置引流管，可有效降低左室前负荷，使左室得到充分休息。

8.6呼吸管理

 包括保证呼吸通畅，避免肺泡痿陷，减少肺泡渗出，避免氧中毒。持续机械通气应该采用同步间歇指令通气模式，采用保护性肺通气方法，运行过程中采取保护性肺通气策略 [平台压<30cmH2O（1cmH2O=0.098kPa）；呼气末正压5~15cmH2O；吸入氧浓度<50%；呼吸频率小于10次/min和总潮气量<100ml]。ECMO通气：血流比=1:1.5~2.0，维持二氧化碳分压35~45mmHg，氧分压200mmHg左右。

定时监测动脉血气，保持动脉二氧化碳分压在40mmHg（1mmHg=0.133kPa）左右；持续监测中心静脉血氧饱和度，以维持在70%~75%为宜。VA-ECMO动脉氧饱和度维持在 95% 以上，VV-ECMO稳定状态下动脉血氧饱和度一般保持在85%~90%之间。

8.7氧代谢平衡   

掌握好氧供和氧耗的平衡。静脉饱和度尽量＞60% 。在 ECMO 开始的 8 h 内每小时进行一次动脉血气监测，一旦病情稳定，可以延长至 2 h 一次。通常为保证 ECMO 期间充足的氧供，需要维持红细胞比容 35% 左右，胶渗压 15 ～ 20 mmHg。

8.8抗凝管理   

ECMO辅助时必需使用抗凝措施以预防血栓形成，肝素是ECMO运行期间最常用的抗凝剂。通常在ECMO插管前先首次给予肝素100U/kg，使得激活凝血时间（ACT）维持在 140~220s范围内。运行过程中持续泵注肝素，维持适当的 ACT水平，并结合活化部分凝血酶原时间、抗-凝血因子Xa、血栓弹力图测定结果以及患者病情等综合判断所需的抗凝强度，在血栓栓塞风险与出血并发症之间进行适宜平衡。在ECMO辅助过程中还需要维持机体适当的凝血功能，防止发生出血，保持血小板数目≥50×109/L，如有必要及时补充凝血物质。

8.9血液破坏   

一般情况下 ECMO 期间溶血较轻。如果溶血严重，出现血红蛋白尿，应适当碱化尿液，促进游离血红蛋白的排除，保护肾功能。严重者应更换 ECMO 系统。

8.10血压管理   

ECMO 期间血压可偏低，特别是在 ECMO 初期。成人 ECMO 平均动脉压不宜太高，维持在 50 ～ 60 mm Hg 即可，小儿可以低至 40 mm Hg 左右。静脉饱和度应为＞ 60% 、脉搏氧饱和度( SpO2 ) ＞95% 。乳酸＜2 mmol /L 或逐渐下降提示组织灌注良好。

8.11温度管理 

ECMO 时注意保持体温在 35 ～ 36℃。温度太高，机体氧耗增加。温度太低，易发生凝血机制和血流动力学的紊乱。ECPＲ 可采用适当低温，维持中心温度 32 ～ 35℃，有利于保护大脑，减少神经系统并发症的发生。