1、ECMO總論及插管技術李穎2012.1.31ECMO的概念體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）是以體外循環系統為基本設備，采用體外循環技術進行操作和管理的一種輔助治療手段。是將靜脈血從體內引流到體外，經膜式氧合器氧合后再用驅動泵將血液灌入體內。臨床上主要用于呼吸功能不全和心臟功能不全的支持。ECMO的發展20世紀30年代，Gibbon發明了體外循環機。20世紀50年代，體外循環應用于臨床，開創了心外科。1956年，第一個膜式氧合器誕生并在臨床上應用。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

2、時75小時，并取得了成功。ECMO的發展1972年，Bartlett用ECMO救治一2歲心臟術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。2008年，在ECLS注冊的開展ECMO的醫院120家左右，每年開展ECMO約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支持治療期間可用CRRT對機體內環境進行調節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插管中常見的問題一、ECMO插管概述建立并維持良好

3、的血流進出體內通路是ECMO支持的關鍵正確、合理的插管方式以及良好的插管技術是血流出入通暢的保證ECMO插管根據支持類型、年齡、體重及具體臨床情況不同，插管技術和方式也各異二、 ECMO支持類型按照ECMO支持的方式和目的，可分為兩種：靜脈動脈ECMO（VA ECMO） 靜脈靜脈ECMO（VV ECMO）V-A方式ECMO VA ECMO：靜脈血經靜脈引流管引出體外，氧合后經動脈插管注入體內，可維持較高的PaO2，為患者提供足夠的氧供和有效的循環支持，常用的插管方式有三種： 股動-靜脈插管 頸內靜脈-頸總動脈插管 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

4、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，經泵驅動從股動脈注入體內。可將80%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，另外肺循環血流驟然減少，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，有利于肺功能和結構的恢復。V-A方式ECMO2頸內靜脈頸動脈轉流： 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，一般通過頸內靜脈插管，經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。 優點是可降低肺動脈壓

5、力，依賴人工呼吸的成分少，適用于嚴重的呼吸衰竭者。不足之處為非搏動灌注成分較多，血流動力學不易保持穩定，插管拔管操作復雜。V-A方式ECMO3中心插管： 右房插管將靜脈血引流至氧合器，經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機，術中插管較為方便，并且預計支持時間較短。V-V方式ECMO VV ECMOVV ECMO：靜脈血引出體外，氧合后再：靜脈血引出體外，氧合后再還回到靜脈系統，兩個靜脈通路可以分別作為引還回到靜脈系統，兩個靜脈通路可以分別作為引流管或灌注管。流管或灌注管。 可代替肺功能為低氧的血液提可代替肺功能為低氧的血液提供氧合，同時把呼吸機參數設置為可接受的最低供

6、氧合，同時把呼吸機參數設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：用的插管方式有兩種： 通過兩根插管，股靜脈-右頸內靜脈插管 通過一根雙腔管由右頸內靜脈插入右心房實現，雙腔血流一進一出。 V-V方式ECMOV-V ECMO的優點：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域缺血。2、沒有動脈插管，不需要結扎或者修補動脈，拔管后保存了供血區域的血流。3、提高肺循環血液的氧分壓，且不影響血流動力學，避免了ECMO支持期間長期平流血液灌注。頸內靜脈頸內靜脈-股靜脈（股靜脈（ VV ECMO ）右頸內靜脈雙腔管（

7、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徑，而非外徑 插管的商品型號是指外徑外徑 (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：、影響靜脈插管流量的因素以及選擇插管的原則： 在ECMO系統中，在容量足夠的情況下，流量取決于插管的阻力。插

8、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：選擇靜脈引流管的原則是： 內徑盡量的大，插管長度盡量短內徑盡量的大，插管長度盡量短 插管大小是根據其的外徑劃分的，相同尺寸的插管盡量選擇管壁薄而堅固為佳，帶有鋼絲纏繞設計的插管彈性好，不容易發生折曲。（二）靜脈插管選擇2 2、靜脈插管的形狀：、靜脈插管的形狀： 靜脈插管一般都具有端孔、側孔，當其中的一個孔堵塞時，另一個孔還可以繼續引流，這種設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3.3. “ “M M值值” ” ： 文獻中提及的“M值”是衡量插管性

9、能的一種方法。具體解釋為插管流量-阻力特性描述方法，根據“M值” 可以大體估計出在特定壓力下的流量。標準 “M M值值”以及流量值是在重力落差為以及流量值是在重力落差為100cm100cm情情況下測定的況下測定的。Characteristics of Biomedicus Cannulae（股靜脈）CannulaLengthM-number Flow (L/min)Size(cm)100 cmH2O17F253.052.419F252.83.821F252.65.023F252.46.5Venous cannula（三）動脈插管選擇 動脈插管內的血流方向由驅動泵驅動流出，不容易貼壁。設計插管時

10、，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，所以應根據患者流量的需求決定動脈插管的型號。Cannulae sizes for V-A ECMO These are Guidelines-Individual Patient Variables must be consideredWeight70KgTubing 1/41/41/43/81/21/21/2Raceway1/41/41/4-3/81/4-3/81/21/21/2Oxygenator0.4m20.8m21.5m22.

11、5m23.5m24.5m24.5m2Cannula(Fr)A8-10V8-10A8-14V10-16 A16-20 V12-17A:17-21V:17-19A:17-21V:19-21A:19-21V:21-23A:21V:23Cannulae sizes for v-v ECMO These are Guidelines-Individual Patient Variables must be consideredWeight2-5Kg10-20Kg20-30Kg30-50Kg50KgTubing 1/43/83/81/21/2Raceway1/43/8-1/21/21/21/2Oxygen

12、ator0.8-1.5m22.5-3.5m23.5m-4.524.5m24.5m2x2Cannula(Fr)A:12-15A:12-15A:16-19V:14-19A:17-21V:17-21A:19-21V:19-23A:21V:21-23（四）雙腔插管選擇 兒童的V-V方式ECMO經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生折曲。 但隨著材料技術的改進，以上缺點正逐步得以克服，雙腔插管以其創傷小操作簡便，將會在臨床得到廣泛應用，目前成人也開始使用這種插管。

13、Avalon Elite Bi-Caval Dual Lumen（改進技術，減少再循環）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）右頸內靜脈-頸總動脈。嬰幼兒

14、的腦組織占體重比例較大，所以供應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 通常采用雙腔靜脈插管，經經由右頸內靜脈插入右心房。這種插管取決于右頸內靜脈的粗細，如右頸內靜脈過細，將會給插管帶來困難。頸內-股靜脈插管 可克服因頸內靜脈過細而不能進行雙腔插管。可將頸內靜脈作為灌注管，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

15、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，包括心臟術后脫離體外循環困難。（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，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 不能脫離體外循環機，術中插管 較為方便，并且預計支持時間較短。（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

16、，將會導致上半身缺氧。 解決方法: 增加一個靜脈灌注插管，將動脈血通過股靜脈或者頸內靜脈灌注到體內，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。 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。（三）成人插管方式的選擇（2）頸內靜脈-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，不足之處是提高了主動脈內的壓力，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手術不能脫離體外循環機的病人，并且預計輔助時間較短，開胸心肺復蘇等等。五

17、、ECMO插管技術（一）切開插管技術（二）半切開插管技術（三）經皮穿刺插管（四）左心房插管（一）切開插管技術 切開技術適用于各種插管方式。以頸內靜脈、頸總動脈為例說明切開技術。1、暴露游離血管（1）體位：）體位：病人取仰臥位，頭偏向左側。（2）切口：）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1、暴露游離血管（3）暴露頸動脈鞘：）暴露頸動脈鞘：（4）分離血管：）分離血管：（一）切開插管技術2、插管（1）放置插管 （2）固定插管 （3）連接管道 （二）半切開技術插管 （1）切口以及暴露靜脈）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

18、頭之間的頸部做一個長約1.5-2厘米的橫向切口，分離暴露頸內靜脈，觀察靜脈直徑，選擇合適口徑靜脈插管。（二）半切開技術插管 （2）放置導絲）放置導絲 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靜脈，也可以進入切口視野，在切口處直視進入頸內靜脈。退出針頭，通過套管插入導絲，直至右心房，退出套管。通過導絲置入導芯，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）半切開技術插管 （3）置管）置管 注射肝素后，將插管通過導芯直視下插入靜脈，插管動脈口須朝向三尖瓣，使進入體內的動脈血大部分進入三尖瓣，減少再循環。從插管進入皮膚處到插管尖

19、端大約是6-9厘米 。（4）縫合切口固定插管（三）經皮穿刺插管 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，拔管后容易導致動脈狹窄或者假性動脈瘤。但隨著插管技術和插管質量的不斷改進，經皮穿刺插管臨床應用正在增加。（四）左心房插管 不管任何年齡段的病人，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血液射出，導致左心室漲滿不利于心功能恢復，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。六、ECMO拔管技術 經過一段時間的輔助，綜合評價病人可以脫離ECMO時

20、，需要拔除插管，具體分幾種情況：六、ECMO拔管技術（一）切開技術插管 1、靜脈的處理 新生兒頸內靜脈拔管后可以結扎，一般情況下病人能夠耐受，但是容易造成一些腦部并發癥。靜脈上縫置荷包線，這樣拔管后可以結扎荷包線止血，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。股靜脈不能結扎，拔管后必須恢復股靜脈通暢。ECMO拔管技術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）半切開技術插管 不需要做血管結扎（三）拔除插管后需要壓

21、迫止血七、ECMO插管常見問題 ECMO插管經常會遇到一些問題。充分的術前準備、對插管醫生進行培訓，大多數問題都能夠避免或者減少，進而減少ECMO支持期間插管相關不良事件的發生。 （一）靜脈系統或引流管常見的問題（二）動脈系統常見的問題（一）靜脈系統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會導致靜脈插管困難。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，也會造成頸內靜脈插管困難。3）氣胸、膈疝以及胸腔積液也可以導致縱膈嚴重移位，致使插管困難4）成人的股靜脈插管困難比較少見，注意正確使用導絲、導芯，多數能夠順利插入。（一）靜脈系統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，最重要的是使用阻斷鉗控制血管。使用導絲引導置管，縫置牽引線，靜脈套帶等等，都有助于插管。拔管時結扎荷包線止血，如果靜脈破裂不能進行插