登录方式

方式一:
PC端网页:www.rccrc.cn
输入账号密码登录,可将此网址收藏并保存密码方便下次登录

方式二:
手机端网页:www.rccrc.cn
输入账号密码登录,可将此网址添加至手机桌面并保存密码方便下次登录

方式三:
【重症肺言】微信公众号
输入账号密码登录

注:账号具有唯一性,即同一个账号不能在两个地方同时登录。

登录
方式

为重症救治赋能

为患者康复加速

当前位置:首页 脏器支持 ECMO

VV-ECMO——让病重的肺充分休息

吕行 西京医院呼吸与危重症医学科 发布于2024-06-20 浏览 891 收藏

作者:吕行

单位:西京医院呼吸与危重症医学科
图片
一、VV-ECMO在ARDS患者中应用

在体外膜肺氧合(ECMO)支持过程中,要充分镇痛镇静,甚至会应用一些肌松剂,使患者完全放松,以偿还之前的“氧债”。在考虑ECMO撤机时,首先要做脱机试验,尽量降低呼吸支持参数,恢复自主呼吸。但这种“度”的把握会随着病程的变化以及ECMO上机不同阶段进行调整,并无绝对答案。

VV-ECMO的适应证包括各种原因所致的急性呼吸衰竭(ARDS最多,其次为慢阻肺、哮喘、肺栓塞等)以及不可逆疾病等待肺移植患者。我们本次讨论主要针对VV-ECMO,后文都以ECMO进行替代。ECMO能够显著提高ARDS患者的生存率,降低患者的肺损伤,但我们应更加优化ECMO的全程管理。ECMO适应证通常为低PaO2或高碳酸血症已经不被允许,究竟哪类患者获益更好?2018年N Engl J Med杂志发表的一项研究发现,氧合指数≥66 mmHg或PaCO2≥55 mmHg的患者倾向于ECMO获益更多,即高碳酸血症患者可能比低氧性呼吸衰竭患者获益更多。2020年发表在Intensive Care Med 杂志的一篇荟萃分析也显示,不能耐受的高碳酸血症/呼吸性酸中毒患者ECMO的获益会更好,尽管两组之间没有差异,但从森林图上可以看到有一点趋势。文章对此进行了分析,认为主要因为ECMO提供了足够的二氧化碳清扫能力。对于肺顺应性较差的患者,予以保护性肺通气甚至超保护性肺通气,肺的二氧化碳清扫能力几乎不存在,而在临床工作中经常发现,ECMO上机后,氧浓度并不需要达到100%,血流量也不需要特别高,但其清扫气流量需要很高。这是因为ECMO可以帮助清除二氧化碳,降低呼吸驱动,进一步减少呼吸机相关肺损伤(VILI)的发生。在插管时可能会出现VILI,但在ECMO上机后,此种情况可以得到一定程度的改善。

图片
二、ECMO期间的自主呼吸

一篇综述文章总结了近期临床试验、组织方案和专家意见中接受ECMO支持的ARDS患者的初始机械通气参数,CESAR研究建议的呼吸频率是10次/分,2017年ELSO指南建议在前24 h内,吸频率尽量是5次/分;24~48 h,吸频率可以是5次/分+自主呼吸;48 h后可以进行压力控制通气(PCV)或者持续气道正压通气(CPAP)20 cmH2O+自主呼吸。EOLIA研究建议的呼吸频率为10~30次/分。ECMONet专家共识建议呼吸频率≤10次/分。可见,除了EOLIA研究建议的呼吸频率超过10次/分,其他研究或指南共识均建议将呼吸频率控制在稍低的水平。ECMO更推荐在较低的呼吸频率(低于生理状态)下进行保护甚至超保护机械通气策略。
2020年发表的另一项研究对呼吸频率等的推荐目标是基于EOLIA干预组的机械通气方案,建议呼吸频率低于EOLIA方案的下限是基于以下假设:在体外生命支持(ECLS)期间,较低的呼吸频率更具保护性和可实现性。我们可能忽略了一点,早期ECMO上机时,较低的潮气量具有可操作性,但前提是患者没有自主呼吸。也有研究认为完全自主呼吸在ECMO机械通气模式中占比较低,PC模式在ECMO中使用更多。LIFEGARDS study是一项全球多中心前瞻性研究,旨在评价ECMO时机械通气对死亡率的影响,虽然该研究并没有发现超保护性肺通气能够有效降低死亡率,但是得出驱动压是死亡的主要高危因素之一的结论。另一个结论是,如果出现了自主呼吸,呼吸机的设置与患者预后没有关系,但是否存在自主呼吸与6个月的死亡相关,且存活组与非存活组的自主呼吸频率存在明显差异。因此在控制自主呼吸的情况下,ECMO的效果可能更好。
2019年发表的一项动物实验的结果显示:在ECMO支持的严重ARDS猪模型中,“近呼吸暂停”通气能减轻肺损伤和早期纤维增生。另一项动物实验发现与近窒息通气相比,自主呼吸(高呼吸频率、低潮气量)并不增加肺损伤,ECMO中比较平坦的自主呼吸也可不加重急性肺损伤(ALI)。一项研究专门测试ECMO是否可以进行自主呼吸,纳入了9例肺移植桥接患者、7例慢阻肺患者和30例ARDS患者,结果发现30例ARDS患者中仅有8例可以纳入ECMO自主呼吸试验。这也提示我们,在ARDS患者中,有绝大多数并不适合进行完全自主呼吸下的ECMO。亚组分析提示,可以通过自主呼吸测试的ECMO上机患者氧合相对更好,在ECMO前机械通气时间更短,SOFA评分更低,简而言之就是ARDS程度更轻、病变时间更短,这其实与目前医院收治的大部分ARDS患者情况不相符。而且研究结果进一步提示,即使通过ECMO自主呼吸测试的ARDS患者,其对提高ECMO气流量的反馈也不如肺移植桥接组和慢阻肺组理想。在提高ECMO支持时,无论是呼吸频率还是食道压下降情况都不如另外两组明显,这也就意味着ARDS患者在进行自主呼吸ECMO时,肺损伤的风险更高。
2022年一项生理试验探讨了急性低氧性呼吸衰竭(AHRF)患者肺和膈肌保护性通气的策略。在早期AHRF患者中,一旦被动通气被认为不是强制性的,就开始自主呼吸。系统地滴定吸气压、镇静、呼气末正压(PEEP)和扫气流量(在接受VV-ECMO患者中)以达到肺或膈肌保护性通气策略(简称LDP)目标。研究发现:无论是否有ECMO支持,只要保留了自主呼吸,患者整体的呼吸努力都非常强。而LDP滴定可以明显降低呼吸努力,且ECMO支持组的获益更明显。即使在ECMO支持下,自主呼吸时仍有大部分患者存在较高的呼吸努力。只有全部使用神经肌肉阻滞剂时,才可能达到完全的肺保护状态。因此,只要ARDS患者保留自主呼吸,即使采用了LDP滴定,也无法使大部分患者获益。
有研究对63例ARDS患者进行了膈肌功能测定,其中39例在ECMO第1天存在膈肌功能障碍。结果显示:膈肌功能障碍组总机械通气时间和ECMO后机械通气时间更长,但无统计学差异。第7天膈肌功能障碍与前7天ECMO期间自主呼吸百分比不存在显著关联(P=0.680)。这与我们既往的认知存在一些差异。

ECMO在ARDS患者中的潜在获益包括减少低氧血症和高碳酸血症,最大限度降低肺部应力和应变,减少膈肌损伤。

图片
三、VILI 和 P-SILI

VILI是由机械通气引起的继发性结构性肺损伤,其机制非常复杂,涉及物理-生物等机制。的公认经典机制包括气压伤、容积伤、剪切伤和生物伤。近年来,相继提出新的观点包括相关性肺血管损伤、患者自戕性肺损伤(patient-self inflicted lung injury,P-SILI)及“能量伤”等,完善了人们对VILI发生发展机制的理解。在自主呼吸的ARDS患者中,强烈的吸气努力被认为会诱发或加重肺损伤,这种现象被称为P-SILI,即使在低潮气量通气期间,高吸气跨肺压也会增加肺压力和应变,尤其是异质性ARDS肺不张区域的局部压力。在高呼吸努力下,除跨肺压波动外,胸膜压波动也大幅增加,产生负肺泡压,导致正向跨壁血管压力梯度和肺水肿。将此概念外推到接受或不接受气管插管的VV-ECMO患者,VV-ECMO很可能是通过去除二氧化碳来减少呼吸驱动,进而减轻这种影响。

在一项动物实验中,予干预组(16只)和对照组(15只)绵羊注射水杨酸钠,结果发:潮气量越大,肺损伤越严重。研究认为增加自主呼吸强度导致ALI。无论是影像学证据还是病理学证据,都证明了这一观点。此外,一项兔子模型实验也发现,在轻度ALI时,保留自主呼吸可以减轻病理改变。但在重度ALI机械通气+自主呼吸,加重肺损伤。

分析导致P-SILI的原因:①机械通气患者自主呼吸增加跨肺压;②应力增加导致呼吸摆动;③人机不同步导致跨肺压增加;④跨肺压增加导致负压性肺水肿。因此,无论是单纯的ARDS还是ECMO支持下的ARDS,只要保留了自主呼吸,或者自主呼吸比较强,都可能会出现VILI及P-SILI。P-SILI的存在使得我们在进行气道管理时增加了一定的风险。因此,在ECMO支持期间,尤其是当患者肺顺应性欠佳时,前期应尽量选择对患者而言更加安全的治疗方式。
图片
四、ECMO机械通气未来
研究方向


总结相关文献,未来ECMO机械通气的研究方向可能如下:

(1)呼吸机设置:哪些呼吸机参数最能预测ARDS结局?PEEP应该如何滴定?ECLS期间的肺复张是否有作用?

(2)辅助治疗:神经肌肉阻滞在ECLS期间是否有作用?俯卧位在ECLS期间是否有作用?

(3)ECLS期间的气体交换目标:ECLS期间的最佳氧气、二氧化碳和pH目标是什么?ECLS期间高氧血症的影响是什么?二氧化碳快速变化的后果是什么?

(4)自主呼吸:哪些因素会影响接受ECLS的ARDS患者的呼吸驱动?是否应该在ECLS期间允许自主呼吸?如果允许,时间点如何确定?ECLS期间是否应保持机械通气?如果保持,应该先撤ECLS还是先撤机械通气?ECLS能否促进肺和膈肌保护通气策略?如何确定哪些患者需要ECLS来实施这一策略?
图片
五、小结


到目前为止,关于ARDS患者ECMO期间最佳呼吸机管理的讨论主要集中在控制机械通气的应用上,主要措施为限制驱动压、潮气量和呼吸频率。在ECMO期间,允许自主呼吸有益或有害取决于患者的呼吸模式、人机对抗、ARDS的阶段和持续时间、以及呼吸机相关性肺损伤。即使在ECMO及机械通气支持下,只要存在自主呼吸,就存在P-SILI的风险,因此,认识、识别并尽量减少SILI发生风险非常关键。在ECMO成功的路上,必然需要恢复自主呼吸,因此寻找该时机是未来研究的重要方向。


   参考文献    

上下滑动阅览

[1] Combes A, Hajage D, Capellier G, et al. Extracorporeal Membrane Oxygenation for Severe Acute Respiratory Distress Syndrome[J]. N Engl J Med, 2018, 378(21):1965-1975.
[2] Combes A, Peek GJ, Hajage D, et al. ECMO for severe ARDS: systematic review and individual patient data meta-analysis[J]. Intensive Care Med, 2020, 46(11):2048-2057. 
[3] Chiu LC, Kao KC. Mechanical Ventilation during Extracorporeal Membrane Oxygenation in Acute Respiratory Distress Syndrome: A Narrative Review[J]. J Clin Med, 2021, 10(21):4953.
[4] Abrams D, Schmidt M, Pham T, et al. Mechanical Ventilation for Acute Respiratory Distress Syndrome during Extracorporeal Life Support. Research and Practice[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2020, 201(5):514-525. 
[5] Jenks CL, Tweed J, Gigli KH, et al. An International Survey on Ventilator Practices Among Extracorporeal Membrane Oxygenation Centers[J]. ASAIO J, 2017, 63(6):787-792. 
[6] Schmidt M, Pham T, Arcadipane A, et al. Mechanical Ventilation Management during Extracorporeal Membrane Oxygenation for Acute Respiratory Distress Syndrome. An International Multicenter Prospective Cohort[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2019, 200(8):1002-1012.
[7] Araos J, Alegria L, Garcia P, et al. Near-Apneic Ventilation Decreases Lung Injury and Fibroproliferation in an Acute Respiratory Distress Syndrome Model with Extracorporeal Membrane Oxygenation[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2019, 199(5):603-612.
[8] Dianti J, Fard S, Wong J, et al. Strategies for lung- and diaphragm-protective ventilation in acute hypoxemic respiratory failure: a physiological trial[J]. Crit Care, 2022, 26(1):259. 
[9] Gautier M, Joussellin V, Ropers J, et al. Diaphragm function in patients with Covid-19-related acute respiratory distress syndrome on venovenous extracorporeal membrane oxygenation[J]. Ann Intensive Care, 2023, 13(1):92. 
[10] Brodie D, Slutsky AS, Combes A. Extracorporeal Life Support for Adults With Respiratory Failure and Related Indications: A Review[J]. JAMA, 2019, 322(6):557-568. 
[11] Brochard L, Slutsky A, Pesenti A. Mechanical Ventilation to Minimize Progression of Lung Injury in Acute Respiratory Failure[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2017, 195(4):438-442. 
[12] Mascheroni D, Kolobow T, Fumagalli R, et al. Acute respiratory failure following pharmacologically induced hyperventilation: an experimental animal study[J]. Intensive Care Med, 1988, 15(1):8-14. 
[13] Kim MH, Ahmed S, Hosseinipour MC, et al. Implementation and operational research: the impact of option B+ on the antenatal PMTCT cascade in Lilongwe, Malawi[J]. J Acquir Immune Defic Syndr, 2015, 68(5):e77-e83. 
[14] Yoshida T, Uchiyama A, Fujino Y. The role of spontaneous effort during mechanical ventilation: normal lung versus injured lung[J]. J Intensive Care, 2015, 3:18. 
[15] Yoshida T, Fujino Y, Amato MB, et al. Fifty Years of Research in ARDS. Spontaneous Breathing during Mechanical Ventilation. Risks, Mechanisms, and Management[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2017, 195(8):985-992. 


    作者介绍    

图片

吕行

西京医院呼吸与危重症医学科副教授,空军军医大学临床医学博士。中国医师协会呼吸医师分会危重症工作委员会青委员,陕西省预防医学会呼吸病防治专业委员会常委,陕西省医师协会呼吸医师分会委员,西北呼吸危重症联盟秘书长,陕西重症肺炎诊治协作网秘书长;空军军医大学十大教学标兵、教学优秀个人、抗疫先进个人;主持军队课题1项、省级课题3项、院级课题多项;作为骨干成员参与国家重点研发计划1项、国自然和军队课题多项;作为第一作者发表SCI论文7篇,参与发表20余篇。


点我观看视频.jpg

全部评论 0
Copyright©2020-2024 北京医麦斯科技有限公司 版权所有 京ICP备2020034400号-1 京公网安备11010502043983号