第二节 ECMO发展趋势
一、器械改进
ECMO的膜肺要求长时间的气体交换能力,硅胶膜肺在这方面虽有特长,但其交换能力有限,预充量大,阻力高,无抗凝涂层。传统中空纤维膜肺抗血浆渗透能力弱,限制其在ECMO中的应用。现在的一些中空纤维经过涂层处理后,不仅可保持长时间良好的气体交换能力,还具有抗凝、抗血浆渗透和迅速排气的功能。ECMO的驱动泵以离心泵为主,其设计增加了血液驱动力,对血液摩擦力小,减轻了热量和血栓的产生,其流量控制较为精确,不仅用于大体重患者,还适合小体重婴儿。通过流量监测反馈系统,使离心泵保持一定转速,防止血流倒流。Jostra公司的CardioHelp离心泵设计轻巧,同时具有温度监测、压力监测、氧饱和度监测,整个ECMO系统可形成手提式,利于野外急诊抢救。VV ECMO的静脉双腔插管(double lumen canula,DLC)原来主要用于小儿,并采用切开置管。目前绝大部分患者的插管均采用经皮穿刺法,迅速简便,并发症少。特别是成人的静脉双腔管经皮穿刺,对ECMO的迅速建立和减少ECMO的血液再循环有非常积极的作用。
二、临床技术提高
ECMO应用于婴幼儿呼吸功能不全的比例明显下降。1992年ELSO统计的新生儿ECMO呼吸支持为1281例,到2004年则下降至680例。主要是因为其他的治疗方法有更明显的效果,如一氧化氮和表面活性物质的应用;人工呼吸方法和呼吸机的改善。ELSO的资料表明循环支持ECMO的比重越来越高。以往单纯的呼吸支持ECMO主要采用的是V-A转流。临床中发现,V-V转流患者血流动力学更为平稳,易于管理,目前呼吸支持ECMO的V-V转流比例渐渐增大。近年来流行性重症病毒性肺炎频发,成人为易感人群,成人ECMO呼吸支持日益增多。随着临床经验的增多,器械的完善,成人ECMO呼吸支持的临床疗效明显提高。目前ECMO系统均采用涂层技术,经皮插管技术使ECMO循环支持能得以迅速建立,促进ECPR的应用。ECPR不仅在医院急诊室、导管室建立,院外建立ECPR也越来越多见。
近来在导管室中采用导管房间隔穿透术(即通过周围静脉进入右心房,再通过穿透的房间隔至左心房),可不开胸建立有效的左心辅助。在离心泵的负压吸引下,血流可有效地引至体外,再通过周围动脉注入体内。此法不需要手术,可有效地降低左心房压力(left atrial pressure,LAP),并保证组织灌注,估计今后应用前景广泛。
一般认为,ECMO建立的前提是心肺功能的可恢复性,对于慢性晚期的呼吸衰竭、心脏衰竭为禁忌证。如果患者的经济条件许可,患者家属和患者的态度积极,ECMO不失为挽救生命、延长寿命的有效方法。阜外医院在大量的临床实践中发现,利用ECMO可对心室肌进行力量训练,一般为5~7天。具体的适应证有:心脏移植供体不能耐受受体的肺动脉高压;移植供体心脏太小,不能满足供体血流需要;先天性心脏病畸形矫治满意,心室相对狭小,如Switch手术、F4根治术等。
ECMO在移植受体的获得中发挥积极作用。在供体取出前有一系列严格的医疗和法律程序需要时间完成。一些供体患者特别是交通事故者内环境紊乱,血流动力学不稳定,靠大量的血管活性药物维持,这对供体脏器产生严重的损伤,对移植效果产生不良影响。此时用ECMO可为完成法律程序赢得时间。此过程可满足移植供体的血流,减少血管活性药物的应用,对内环境可进行有效的纠正,使供体器官活力较强,在完成移植后,可在短时间内恢复相应功能。
2008年以前,大部分ECMO患者采用麻醉肌松,气管插管,辅助呼吸机;现在,很多患者在ECMO期间保持清醒状态,维持自主呼吸,或气管切开,辅以面罩给氧。这种状态利于护理,减少了褥疮的发生,利于肠道营养和肠道菌群正常平衡。2008年前ECMO系统多未采用涂层技术,ECMO系统易发生血栓。在应用大量的肝素后,又导致一些患者渗血不止。ECMO医师的注意力主要集中在并发症的处理上,其日常工作非常忙乱。现在ECMO系统均采用涂层技术,大大提高了ECMO系统的生物相容性和抗凝功能,进而减少了肝素的应用。对于一些特殊患者,如心脏外科术后或多发性创伤,可在有出血或渗血时停用肝素,在保障ECMO系统充分血液流动的前提下,避免ECMO系统内血栓形成。2008年前,ECMO只能在少数大的医疗中心开展,需要专家实时看管;现在,很多医院可常规开展此项技术,一般情况下只需一名护士按照常规看护即可,医师的大部分精力集中在如何保障ECMO期间的组织灌注,尽量使心肺康复。正是因为上述变化,ECMO的并发症越来越少,成功率越来越高。Bartlett对未来10年展望中认为,随着ECMO对慢性心功能和肺功能衰竭患者的支持,2025年家庭ECMO有望成为可能。
表1-2反映出ECMO适应证和禁忌证的变迁。原来的禁区被不断突破。应该指出,不同国家和医院的技术水平有差别,经济水平也有差别。在进行ECMO之前,应充分考虑对ECMO成功的把握度。如果成功的概率很小,对患者进行ECMO一定要慎重,否则会增加患者痛苦,消耗社会资源,并造成相关医务人员的劳动负担。
预计今后的ECMO将向小型化、接近生理,以及多种技术联合的方向发展。未来,ECMO的操作更为简单、并发症更少,甚至可不需要抗凝,在家应用将给更多生命垂危的患者带来生的希望。因此,人工心肺的终身替代可能不是梦想。