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解密ECMO
发布时间:2020年03月12日

  ECMO的全称是Extra Corporeal Membrane Oxygenation,学名体外膜肺氧合装置,也被称为体外生命支持系统。ECMO能暂时替代患者心脏和肺部,在患者呼吸衰竭、心脏骤停等情况下减轻其心肺负担,为医护人员争取更多救治时间,因此也被视作重症监护病房(ICU)里的“终极武器”。

  Grand View Research发布的最新研究报告称,2018年,全球ECMO市场规模为2.676亿美元,并以4.4%的年复合增长率增长,到2026年,全球ECMO市场规模预计将达到3.778亿美元。

  ECMO与人工心肺机

  ECMO的原理是将体内的静脉血引出体外,经过人工心肺旁路氧合后注入病人动脉或静脉系统,起到部分心肺替代作用,维持人体脏器组织氧合血供。ECMO主要分为动脉-静脉(VA-ECMO)和静脉-静脉(VV-ECMO)。在这两种方式中,从静脉系统排出的血液都会在体外被氧化,在VAECMO中,血液被返回到动脉系统,在VVECMO中,血液被返回到静脉系统。很多人把ECMO叫作“移动心肺仪”“人工心肺”“人工肺”等,那么,ECMO与人工心肺机是一回事吗?

  人工心肺机又称体外循环装置(Extra Corporeal Circulation),主要用于心脏手术的体外循环、肺移植的辅助呼吸、大血管外科手术以及急性呼吸衰竭的辅助治疗等。ECMO区别于传统人工心肺机主要有以下几点:ECMO是密闭性管路,无人工心肺机体外循环过程中的储血瓶装置,而人工心肺机有储血瓶作为排气装置,是开放式管路;ECMO目前使用肝素(一种血液抗凝剂)涂层管路,密闭系统管路无相对静止的血液,激活全血凝固时间(ACT)为120s~180s,人工心肺机则要求ACT大于等于480s;ECMO可持续使用1~2周,甚至有超过100天的报道,人工心肺机每次的使用时间一般不超过8小时;人工心肺机的使用需要进行开胸手术,操作要求高,ECMO多数无需开胸手术,操作相对简便快速。可以简单理解为ECMO是改良版的人工心肺机,人工心肺机主要用于手术室,而ECMO主要用于ICU。

  ECMO的前世今生

  早在20世纪60年代,美国密西根大学医学中心名誉教授Bartlett及其同事就展开了对ECMO的探索。Bartlett进行ECMO探索时,正值小儿心脏手术发展的早期,虽然人工心肺机使心脏手术成为可能,但早期的人工心肺机将氧气直接输送到血液中,可能产生严重的副作用,因此,Bartlett便着手开发一种副作用更少的温和的氧气输送系统。研究小组开发了一种膜,用来防止氧气直接接触血液,这一技术扩大了人工心肺机的使用范围,并使人工心肺机可以连续使用数天,Bartlett将这个新设备命名为ECMO。

  1980年,Bartlett领导建立了世界上第一个ECMO中心,随后全球各地相继建立ECMO中心。近年来,随着技术的发展,ECMO有了很大的改进,应用范围较以前也有扩大,肿瘤治疗、器官移植、呼吸衰竭、中毒及心跳呼吸骤停等危重症的救治都会用到ECMO。

  维持生命而非治疗

  ECMO的基本结构包括血管内插管、连接管、动力泵(人工心脏)、氧合器(人工肺)、供氧管、监测系统。临床上常将ECMO设备的可抛弃部分组成套包,不可抛弃部分绑定存放,并将ECMO设计为可移动设备,以提高其应急能力。

  套包又分为体外套包和体内穿刺套包,这些耗材目前依赖于进口。ECMO顺利启用后,可进行血气分析及电解质、血氧、血压、心率等指标监测,这些信息可以指导临床正确用药。ECMO最主要的作用是维持心肺功能衰竭患者的生命,帮助患者实现体外循环,从而给医生赢得抢救的时间,所以它的作用主要是维持生命,而不是治疗。在使用该设备的过程中,患者的心肺功能会受到一定程度的损伤,后期经过恢复,肺部可以维持基本的生理功能。

  (思宇医械观察供稿)