围产期母儿重症监护体外膜肺氧合技术在

围产期母儿重症监护

体外膜肺氧合技术在新生儿重症救治中的应用

洪小杨　封志纯

基金项目：首都卫生发展科研专项项目（首发-4-）

作者单位：医院医院外科儿童重症监护病房

通信作者：封志纯，Email：zhjfengzc

. 　　从体外循环技术发展而来的体外膜肺氧合（extracorporealmembraneoxygenation，ECMO）技术，能够部分代替患儿心肺功能，维持机体各器官供氧，可对严重的心肺功能衰竭患儿进行较长时间心肺支持。ECMO的基本原理是通过动静脉插管，将血液引流到体外，经人工膜肺去除二氧化碳，氧合后再灌注入体内，维持机体各器官的供血和供氧，为心肺功能的恢复赢得宝贵的时间窗口。

　　年，Hill等[1]首次报道利用体外循环设备成功抢救1例24岁的多脏器损伤合并急性呼吸窘迫综合征患者，标志体外生命支持技术在临床应用的开始。年，Bartlett等[2]将体外循环设备改进后，成功对1例新生儿进行床旁心肺功能支持，标志着ECMO时代的到来。年，为了更好提供ECMO使用培训，推广新型ECMO设备在临床的应用，以及建立全球ECMO数据库，体外生命支持组织（ExtracorporealLifeSupportOrganization，ELSO）在美国密歇根州成立[3]。经过临床工作者的长期不懈努力，EMCO技术取得了长足进步。目前不包括先天性膈疝在内，ECMO对胎粪吸入综合征、持续肺动脉高压等疾病导致的新生儿呼吸衰竭，救治成功率达到80%左右[4-8]。

一、国内外新生儿ECMO开展现状

　　据ELSO统计，截至年1月，全世界共有例患者接受EMCO支持，其中新生儿例，占53.17%；儿童例，占24.94%；成人例，占21.89%[3]。以上数据表明，接受ECMO支持的儿科患者（尤其是新生儿）比例要高于成人。例接受ECMO支持的新生儿中，呼吸支持例，占80.02%；心脏支持例，占16.77%；辅助心肺复苏例，占3.21%[3]。采用ECMO对新生儿进行呼吸支持所占比例较高。

　　与国外发展现状相比，ECMO技术在我国的发展起步晚，例数少，管理水平落后。年，医院开展了我国大陆第1例ECMO治疗，紧接着医院也相继开展，但主要用于成人患者的循环支持[9]。年，医院医院与医院分别报道了儿科ECMO的开展情况[10-15]。截至年1月，ELSO统计数据显示，我国大陆完成ECMO共例，其中成人例，占79.84%；儿童例，占18.96%；新生儿9例，占1.20%[3]。从以上数据可以看出，我国大陆ECMO病例绝大部分为成人，儿科患者只占小部分，新生儿例数极少。

二、新生儿ECMO指征和禁忌证

　　对于病情危重的新生儿，如何把握好ECMO指征，判断患儿是否能从ECMO支持中受益，且并发症发生风险最低，对经验丰富的新生儿医学专家都是相当大的挑战。

1.呼吸支持指征：目前主要根据患儿的氧合指数来衡量肺功能，作为决定ECMO支持的依据。Schaible等[16]研究显示，除了考虑氧合指数，同时还应考虑组织灌注情况和病情变化，50%ECMO治疗中心的入选标准为符合以下指标中1项及以上：（1）在海平面条件下，肺泡动脉氧分压差（alveolar-arterialoxygenpartialpressuredifference，AaDO2）＞~mmHg（1mmHg=0.kPa）持续4~12h；（2）氧合指数＞35持续6h，或＞60持续0.5h；（3）动脉血氧分压（partialpressureofoxygeninarterialblood，PaO2）＜60mmHg持续12h，或＜35mmHg持续2h；（4）酸中毒或休克，pH＜7.25持续2h或伴有低血压；（5）迅速出现低氧血症，PaO2＜30~40mmHg。

2.心脏支持指征：ECMO用于新生儿心脏支持，目前尚无被认可且广泛接受的指征。一般以下3种情况需要ECMO心脏支持[17-18]：（1）先天性心脏病术后无法脱离体外循环；（2）各种原因导致明确低心排综合征不能维持正常心排量；（3）心跳骤停经常规心肺复苏，应用2轮复苏药物不能恢复自主循环。

3.ECMO禁忌证[19-20]：（1）胎龄＜34周：胎龄＜34周患儿脑室内出血风险显著增高，而ECMO支持需要全身抗凝管理，故采用ECMO支持的患儿胎龄不能＜34周；（2）体重＜2kg：体重＜2kg患儿死亡率显著增高，而且血管纤细，动静脉插管操作非常困难；（3）严重脑室内出血（≥Ⅲ级）：肝素化会显著增加脑室内出血风险，但通过控制肝素用量，可以较好控制Ⅱ级以内的脑室内出血；（4）不可逆肺部疾病：包括肺表面活性物质蛋白B缺乏、肺泡毛细血管发育不良、先天性肺发育不良等疾病，因为慢性肺疾病、机械通气时间超过10~14d、长时间暴露于高氧浓度是相对禁忌证；（5）无法矫治的严重先天性心脏病：接受ECMO支持前应进行超声心动图检查，排除无法手术矫治的先天性心脏病；（6）致死性染色体畸形：13或18-三体等；（7）不可控制的出血性疾病：ECMO支持过程需要不间断的肝素抗凝，可能会造成不可控制的出血；（8）严重神经系统功能损伤和坏死性小肠结肠炎。

三、新生儿ECMO建立和管理

（一）ECMO系统预充

安装血泵及膜肺，剪裁好管道后与之连接，ml林格液预充管道排气。浓缩红细胞预充，以保证开始转机后红细胞压积正常。依次加入~ml悬浮红细胞（根据患儿凝血情况加入1mg肝素/ml）、20%白蛋白50ml、5%碳酸氢钠5ml，10%葡萄糖酸钙3ml，排出系统中晶体液。自循环备用。

（二）新生儿ECMO插管技术

ECMO系统预充完毕后，进行动、静脉插管。如果病情危重，预充与插管可同时进行。插管技术在ECMO治疗至关重要。一般依据患儿病情和体重选择插管位置和型号，可选择经颈部血管和经胸插管，动脉可选择8~12French（Fr）插管，静脉可选择10~14Fr插管。如果有永存左上腔静脉，经颈部血管插管时要选择小一型号的静脉插管。插管直径减半，阻力将增加4倍，所以在动、静脉插管时，根据患儿实际血管直径，尽可能选择内径粗的插管。插管严格按照操作规范及无菌原则，监护室插管时按照床旁手术准备，如果病情紧急（例如ECMO辅助心肺复苏），ECMO小组的儿科医师必须负责插管过程的监护和麻醉管理。

（三）ECMO的启动

ECMO管路要在无菌状态下交给插管医生，管路剪断后分别与对应的动、静脉插管连接，连接时注意排气。按照静脉、动脉顺序松开管道钳，启动ECMO离心泵，流量初始速度控制在50ml/min左右，逐渐增加流量，在5~10min内达到~ml/（kg·min）。当ECMO回路血流量达到ml/（kg·min）以上时，开始下调呼吸机参数至肺保护性通气水平，一般可采用较低呼吸频率（10~15次/min）、较长吸气时间（0.7~0.8s）、较高呼气末正压（positiveendexpiratorypressure，PEEP）（6~10cmH2O，1cmH2O=0.kPa）和较低吸气峰压（peakinspiratorypressure，PIP）（15~20cmH2O）。ECMO支持期间机械通气，可避免进一步肺损伤，同时保持肺泡开放。具体呼吸机参数设定应结合血气分析结果调节。PEEP设置以不影响血液回流至右心，维持足够ECMO流量为准。

（四）ECMO支持期间的监测

1.生命体征监测：ECMO支持期间，必须进行持续心电监测、呼吸监测、有创持续动脉压监测及中心静脉压监测，有助于实时了解重要生命体征并维持稳定。

2.ECMO系统监测：包括ECMO流量、离心泵的转速和回路中的压力监测。ECMO支持过程中，最重要的是对混合静脉血氧饱和度的监测，能够及时反映机体对氧利用的平衡。应维持混合静脉血氧饱和度在60%~75%。

3.常规实验室监测：凝血功能监测非常重要，一般通过监测活化凝血时间（activeclottingtime，ACT）评估肝素化程度，维持ACT时间在~s之间，并根据ACT水平调整肝素用量。监测血常规，维持目标红细胞压积在35%以上，血小板水平维持在75×/L以上。如有条件应监测血清中游离血红蛋白，了解ECMO系统溶血情况，因为ECMO系统离心泵对红细胞有机械损伤，可能导致溶血。

4.影像学监测：利用胸部X射线评估肺部疾病恢复情况。进行心脏、颅脑超声检查以评估心脏功能恢复情况，了解是否有脑室内出血。

（五）镇静及营养支持

应进行适当的镇静镇痛，原则上尽量减少阿片类及苯二氮卓类药物应用。ECMO治疗过程中，只要胃肠道功能可耐受，提倡早期肠内营养，有助于改善患儿全身状态，降低并发症发生率和病死率。接受ECMO支持的患儿一般通过鼻胃管进行喂养，应用多潘立酮有助于胃排空。

（六）ECMO撤离

1.静脉-动脉（veno-arterial，V-A）ECMO撤离：该模式ECMO的脱机有试停技术与非试停技术。试停技术即逐渐降低ECMO的流量，调整幅度为10~20ml/h，同时提高呼吸机参数设置，直到ECMO系统处于空转状态，然后夹闭插管，将ECMO转入静脉-桥连接-动脉转流模式，每5分钟打开桥连接冲刷插管1次，反复监测血气，观察20min以上，血气分析结果满意即拔除插管。目前各医疗中心对ECMO空转状态把握不同，一般使用流量为10~50ml/（kg·min）。非试停技术即逐渐将ECMO系统调整到空转模式，同时提高呼吸机参数到正常模式，观察1~2d，反复评估血气，如果指标满意即拔除插管，脱离ECMO。医院附属八一儿童医一般采用非试停技术脱离ECMO，空转模式的流量为50ml/min，持续观察3~6h，动脉血气评估患儿肺部通气和换气功能，如果指标满意，即认为达到撤离ECMO条件。

需要注意的是“正常模式”是相对于“休息模式”而言，在ECMO过程中，为避免肺损伤，会把呼吸机条件调到较低水平的“休息模式”。在准备撤离ECMO的过程中，随着ECMO辅助程度的降低，需要把呼吸机参数调整到正常压力、频率和氧浓度工作状态的“正常模式”。

2.静脉-静脉（veno-venous，V-V）ECMO撤离：由于V-VECMO没有直接心脏辅助效应，在脱离过程中不需要降低流量。一般将呼吸机设置从“休息模式”调整至完全呼吸支持模式，切断氧合器气源并封闭氧合器进气口和出气口，防止任何形式气体交换，密切观察生命体征，反复评估血气分析，如果各项指标满意，即可撤离ECMO。

四、制约我国新生儿ECMO发展的因素

1.部分医疗机构开展新生儿ECMO技术的主观愿望不强烈：呼吸衰竭新生儿程序化呼吸支持措施近年来飞快进步，如保护性肺通气策略、高频机械通气、一氧化氮吸入及肺表面活性物质均可用于严重呼吸衰竭新生儿的救治，故部分观点低估了ECMO在儿科的应用趋势[21-22]。事实上，即使有相对完善的程序化呼吸支持，仍会有部分极度危重患儿需要ECMO支持。Green等[23]报道，与常规机械通气呼吸支持相比，急性呼吸衰竭患儿采用ECMO支持治疗可以明显降低病死率。

2.新生儿ECMO临床管理经验不足：目前我国的ECMO例数及管理水平均严重落后于国外先进ECMO中心，且在新生儿危重症领域更为明显，缺乏成熟的新生儿ECMO协作模式。由于新生儿特点，ECMO支持时需要多学科介入，包括小儿心血管外科、儿童灌注师等。目前国内除了几个大型心脏中心，绝大部分小儿心血管外科均隶属于成人心血管外科，未能与新生儿科紧密结合，协调沟通不够，开展新生儿ECMO技术时不能及时得到相关科室足够的支持，导致错过使用ECMO的最佳时机。

3.缺乏适合新生儿使用的ECMO耗材：目前用于新生儿ECMO的膜肺寿命较短，往往在使用70~90h后开始出现血浆渗漏，对于新生儿重症患者，更换膜肺可明显影响内环境稳定。另外，目前新生儿进行V-V模式ECMO所需要的双腔静脉插管仍未在我国获得使用许可，国内ECMO中心在救治呼吸衰竭新生儿过程中，血流动力学稳定的患儿只能选择V-A模式。根据Finer等[24]和Skarsgard等[25]报道，新生儿ECMO呼吸支持时，首选V-V模式，可缩短ECMO支持的时间，并降低脑室内出血等神经系统并发症。

　　综上所述，要克服以上困难，才能稳妥推进ECMO技术在新生儿中的应用，进一步完善我国新生儿医学技术体系的建设。

声明：本文发表于《中华围产医学杂志》年第10期-页。转载请注明出处，违者本刊将依法追责。

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