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ECMO与呼吸介入

李绪言 首都医科大学附属北京朝阳医院 发布于2024-06-28 浏览 1622 收藏

作者:李绪言


单位:首都医科大学附属北京朝阳医院 北京市呼吸疾病研究所 呼吸与危重症医学科
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一、ECMO与呼吸介入的交集

近年来,呼吸介入技术发展迅猛,包括支架置入、冷冻、高频电刀、球囊扩张、肺活瓣减容术、支气管热成形术等。由于介入操作与患者呼吸共用气道,这一过程中如果出现出血等情况,会导致缺氧,严重者出现呼吸衰竭,此种情况下需要进行呼吸支持。呼吸介入的呼吸支持方法包括普通氧疗、经鼻高流量氧疗(HFNO)、无创正压通气(NIV)、喉罩通气、气管插管通气、气管切开通气、高频喷射通气(HFJV)【硬镜治疗】、体外膜肺氧合(ECMO)。
对于中央气道阻塞(CAO)等严重气道梗阻患者,如果进行呼吸介入治疗,无论是气管插管还是硬镜置入都有一定的困难,这种情况下就可以通过ECMO进行辅助,将静脉血通过人工泵引出后进入膜肺进行充分氧合,再通过导管将氧合后的血液回输入体内。根据回输导管的路径可分为VV-ECMO和VA-ECMO。经过膜肺氧合的血液回输入静脉为VV-ECMO,适用于极危重呼吸衰竭患者的支持。另外一种是经过充分氧合的血液回输入股动脉为VA-ECMO,进行体循环辅助。ECMO技术最初兴起于20世纪70年代,且以VA-ECMO为主。但后续由于耗材等原因,很多RCT研究未能继续开展。直至2009年重症甲型H1N1流感流行期间,澳大利亚研究发现ECMO可提高患者的存活率,同期的英国研究也得出相似结论,ECMO支持患者存活率超过60%。此后ECMO的应用逐渐普及。ECMO真正意义上从手术室走入ICU是在2009年后,当时国内也陆续开展了此项技术。


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二、ECMO在呼吸介入中的应用

ECMO与呼吸介入存在交集,尤其对于CAO患者,ECMO可以提供良好的氧合支持。但在此过程中有一些问题需要明确:①选择何种模式,V-V还是V-A?②血管内置管路径如何选择?③注意事项:术中氧合是否能满足?是否抗凝?支持时间多长?并发症如何处理?能否推广普及?
1. 在呼吸介入时ECMO模式选择V-V还是V-A?
一般来说,CAO等严重气道梗阻患者面临的主要问题是气道阻塞,循环问题可能并不迫切。因此优选VV-ECMO。尽管VA-ECMO技术目前也已日趋成熟,但后期撤机比较复杂,并且VA-ECMO实施中需要用到血管缝合器,费用较为昂贵;如果采用动脉加压则可能导致形成动静脉瘘以及假性动脉瘤。因此VV-ECMO仍为首选,因其操作便捷,创伤的风险更小,而且可以降低术中呼吸支持的风险。
另外,VA-ECMO患者可能会出现“南北综合征”。外周型VV-ECMO的充分氧合血从股动脉逆行而来,心脏排出的低氧顺行血流与ECMO提供的持续高氧逆行血流(经股动脉逆行通过主动脉)在主动脉相撞形成一对冲平面,这一对冲平面有可能在腹部,此时下半身血液灌注良好,而上半身因肺功能受到呼吸介入的影响出现了缺氧,这种情况下可能出现脑灌注不良。因此,从病理生理学角度出发,VV-ECMO也优于VA-ECMO。但在临床实践中要结合团队自身的操作水平选择,因为VA-ECMO也可以帮助纠正ARDS。欧洲一些医疗中心也会选择VA-ECMO救治ARDS、重症甲型H1N1流感患者,这与团队的实操经验有很大关系。
2. 血管内置管的不同路径如何选择?
国内目前最经典的血管内置管路径是股静脉引血、颈内静脉回血,如果颈内静脉无法置管,可以选择股静脉引血和股静脉回血。我们之前曾经有此困惑——一条静脉内同时放置一个引血导管和一个回血导管会不会产生创伤风险。根据我们的经验,此种风险比较小甚至没有。如果颈内静脉受到潜在肿瘤的侵袭或出现其他并发症,可以选择股静脉引血、股静脉回血。在呼吸介入操作中,如果回血导管在下方,更便于实际操作。
3. 呼吸介入术中氧合如何维持?
VA-ECMO是将充分氧合的血直接回输到动脉系统,因此全身灌注处于充分氧合状态。此时为了避免氧中毒,需要空氧混合器。但在VV-ECMO中,充分氧合的血最终还是回到了肺循环。在监测患者右侧桡动脉血氧饱和度时,这部分氧合血又加上了本身静脉回流的血,相当于串联。但面临的问题是术中氧合能否维持。我们曾经遇到一例严重CAO患者,在ECMO支持下,其最低血氧饱和度能达到85%。但只要氧输送大于氧消耗的2倍以上,发生缺氧的概率就很小。所以,ECMO在呼吸介入术中可以维持氧合,只要血氧饱和度>85%,基本不会发生脑供氧不足。
4. 呼吸介入术中是否抗凝?
最近几年,国内使用的ECMO仪器设备逐渐国产化。ECMO系统本身是一个闭合管路,既往管路内置肝素涂层,即使不抗凝,短时间管路内也不会出现血栓。随着技术的发展,目前ECMO管路内是磷脂酰胆碱涂层,生物相容性更好,安全性也更高,但膜肺仍然是内置肝素涂层。所以,如果进行短时间的ECMO辅助,不采取抗凝措施,也相对而安全。但这一过程中一定不抗凝吗?答案是否。因为短期ECMO辅助时,流量可能需要达到3~4 L/min,患者仅仅是呼吸介入操作时出现缺氧,如果始终以高流量辅助,可能会导致氧分压过高,出现潜在的损伤。因此,在呼吸介入操作过程中仍需要采取一些抗凝措施。
在置管时需要予负荷量肝素抗凝。原因在于:如果术者技术熟练,可能在半小时内完成置管,无需顾虑血栓形成风险。然而,一旦操作时间延长,没有进行充分抗凝,可能有导管内血栓形成风险,后续将无法维持氧合。因此,在置管时需要予负荷量肝素抗凝,但后期不需要进行长时间抗凝。当然,这也需要根据具体情况进行分析。根据我们的经验,如果流量设置为3 L/min,96 h不予持续抗凝,仅需建立时予负荷量肝素,是相对安全的。
5. 文献复习
韩国Asan医疗中心一项文献报道了18例CAO患者,均为VV-ECMO辅助,中位支持时间为20.9(2.2~113.4)h,置管时给予3000~5000 IU肝素负荷量,6例泵入肝素;1例患者因气道内大出血死亡。42.1%的患者是恶性肿瘤需要硬质支气管镜切除,36.8%的患者需要置入气管支架,最终患者存活率较高。另有一篇支架摘除的病例报道。1例27岁气道狭窄患者(车祸后气管插管导致):VV-ECMO辅助气道近端支架摘除,肉芽肿导致气道管径仅5 mm,无法行气管插管。置管时给予负荷量肝素,ECMO支持时间为120 min,未出现并发症。术中氧气流量为3 L/min,血流量未见报道。如果气流量低于3 L/min,可能有血栓形成风险。
此外还有关于支架置入期间VV-ECMO支持用于缓解严重气道阻塞的病例系列分析。文献回顾了17例患者,其中16例为恶性病变(CAO),1例为良性病变;13例成功气管插管;给予VV-ECMO辅助。大部分患者需予负荷剂量肝素静脉推注,部分患者持续泵入;操作前平均9 h建立ECMO,平均支持时间为42 h。1例置管并发症(右股静脉撕裂),1例股动静脉瘘。
有文献报道了使用ECMO辅助复杂的气道异物取出,3例平均18月龄的儿童患者行异物取出;24 h内完成ECMO置管,辅助异物取出后成功撤离;无法行硬镜介入,给予ECMO辅助。相关文献综述索了2022年8月1日前Web of Science、Embase、Medline和Cochrane数据库中的48项研究,其中有107例患者呼吸介入治疗时给予ECMO辅助,平均支持时间为39.5 h。这些患者的主要病种是肿瘤导致的CAO,占比超过60%。患者出现的并发症包括下肢缺血(多见于VA-ECMO)、大气道出血、动静脉瘘。在纳入的107例患者中,有18例建立了VA-ECMO。
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三、小结


ECMO与呼吸介入存在交集,ECMO可为呼吸介入操作提供有效的呼吸支持、成功率高。但在管理过程中需要注意ECMO模式的选择、抗凝的实施、治疗时间及并发症发生及处理。模式的选择需要根据操作团队擅长来决定。呼吸介入时ECMO的辅助大部分不超过2天,降低并发症发生风险,主要涉及与操作相关的并发症。呼吸介入操作时ECMO辅助支持的影响因素主要包括费用、团队管理经验等,需严格把握其应用指征。



   参考文献    

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    作者介绍    

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李绪言
首都医科大学附属北京朝阳医院呼吸与危重症医学科 主任医师,北京呼吸疾病研究所办公室副主任,中华医学会内科学分会青年委员,中国医师协会呼吸医师分会危重症工作委员会青年委员,中国老年医学学会呼吸病学分会呼吸治疗与肺康复学术工作委员会委员,中国心胸血管麻醉学会体外生命支持分会委员,中国医师协会体外生命支持专业委员会青年委员会委员,北京医学会呼吸病学分会呼吸治疗学组副组长、内科学分会委员。主要研究方向:呼吸危重症、呼吸支持技术。


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