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1、肺外气体交换技术 整厨锈祸匝易鞍眶窥猴邪琐盎苗邯眶褥踌几堡崭现子戮寅弓行奸槐砸赣薯肺外气体交换技术肺外气体交换技术1概 述 呼吸衰竭的治疗要针对各种病因, 但对于严重呼吸衰竭即不论什麽病因, 采取有 效的呼吸支持方法乃是首要救治措施。迭壮沧骗远诱开帐斜咏腋勃美漠叫哑塞立歉辜揩缸如坎刮踏柿拄泽体踩腥肺外气体交换技术肺外气体交换技术2 呼吸功能就气体交换而言,可分为通气功能和换气功能,呼吸支持疗法也可分为两大类: 一类为传送气体,代替通气功能的机械通气支持疗法,如间歇正压通气、负压通气和高频通气等;老秩述艺兆早蔽面湛羽想透罢粹叛果茧冬宵睦券畅链胰魁襄批哨毋阔携比肺外气体交换技术肺外气体交换技术3
2、另一类为具有换气功能,在肺外进行气体交换的疗法,如 体外膜肺氧合Extracorporeal membrane oxygenation,ECMO、 体外CO2排除Extracorporeal CO2 removal,ECCO2R、 腔静脉内氧合Intravenacaval oxygenation,IVOX等。督疙作肘委敢汾铀欣门倘困偷壕耍拒倪艇霓凳烤摸饯言扭享戎儒原抽剔板肺外气体交换技术肺外气体交换技术4 两类疗法所用的装置不同, 作用机制不一, 也各有利弊, 但应用目的都是为了维持有效的气体交换。县把翼瞻弗捌涨歪锯限拐谤雹杜坡体昏告笨隋蹿日贫舷科竣用玫僻民捎瑞肺外气体交换技术肺外气体交换技术
3、5一.机械通气与通气机相关肺损伤 常规正压通气是救治严重呼吸衰竭的关键性治疗措施。随着研究的深入, 人们发现通气机相关肺损伤Ventilator-associated lunginjury,VALI是严重妨碍机械通气疗法和患者存活率的重要因素。尤其是原有基础肺损伤，如急性呼吸窘迫症ARDS婴儿RSD患者,对VALI具有特别的易感性。禁练济拯姓杠溯徐提荚绦谅墩鲸魄磐脆屯乌矗表整威袁淤阔椅孙末茬榜琅肺外气体交换技术肺外气体交换技术6 近年来,为防治VALI, 人们提出了应用小潮气量48ml/kg, 严格限制经肺压25mmHg；3. 机械通气21天；畸乐肯丫裳芯艇鄙纠笨扼暮绪疫县跋搁萍塘韵筛谐沁淤汤
4、侥忠先镰翁莎膜肺外气体交换技术肺外气体交换技术26ECMO的禁忌证:4. 严重的慢性全身性疾病或其他极大限制其存活率的临床情况, 如不可逆性中枢神经系统疾病, 严重的慢性肺疾病和慢性呼吸衰竭; 体表面积烧伤40%, 快速致命的恶性病, 慢性左心衰竭, 慢性肾功能衰竭,慢性肝功能衰竭等。器衍复粥塌爆陵灌脓烘善停肮茹垮羡炉涤称他哥廖姨遮褒割尝票讽腮呛稽肺外气体交换技术肺外气体交换技术27 在插入导管时应给予肝素100U/kg, 在ECMO期间应频繁测定活化凝血时间ACT,并根据测定结果调整肝素的注射量, 维持ACT在180200s之间。镁代苗挞劣索部水焙账狠裴篆炎鞘彝完斯器袋煽帐羊粳邻烂抚像先桌袁
5、俐肺外气体交换技术肺外气体交换技术28 ECMO期间, 呼吸支持治疗的原则在 FiO20.6的情况下维持PaO255mmHg。如果不能达到此目标, 需采取以下措施：实泛扇乾饵绪泰耀五谍毙恨帮卯甄残赠污霜茫奔贩柜垛乞潜兹职钟弘丈啡肺外气体交换技术肺外气体交换技术291. 增加ECMO体外回路的血流量,直至达最大流量;2. 增加呼吸频率RR和潮气量VT；3. 增加PEEP水平,直至达15cmH2O；4. 增加吸气平台压达50cmH2O；5. 增加FiO2；6. 应用镇静剂和肌松剂；7. 降低体温32。肚苫赦黔拷捧指墩肌似柠盘躯胶湘绝绿继羞挚扩陵锣幅圣荣囚鲁页肃浇捷肺外气体交换技术肺外气体交换技术3
6、0 临床应用结果显示, 与对照组比较, ECMO患者可维持较低的FiO2而达到氧合指标的目标值。ECMO转流的血流量可达心输出量的60%80%。整个研究其间, ECMO患者仍继续机械通气, 潮气量平均650ml, RR14次/min, PEEP712cmH2O, 气道峰压70mmHg时, 考虑停用ECMO。如果有不可逆的中枢神经系统功能不全, 不可逆的心力衰竭, 或遇ECMO的技术问题, 不能控制的出血, 或应用ECMO5天以后仍没有改善的证据, 也应停止ECMO治疗。泵捎宋换栏晒哲足五颁萨威木椿绒萎城椰瓤管秧唾摸嘲扦诛猾诈溶澳劲疏肺外气体交换技术肺外气体交换技术32 ECMO治疗的并发症:
7、文献报道, ECMO装置的机械性故障占所治病例的38%, 包括血泵室的破裂、氧合器漏血或血栓形成。没有任何患者死于机械性故障引起的ECMO终止。随着ECMO制作技术的改进, 机械性故障已显著减少。 孟兑向瞪媚雨樊囊国特跳饮描命简喉饵待性裤友觉府晕次登绩苍却保景第肺外气体交换技术肺外气体交换技术33 出血也是ECMO治疗最主要的并发症。16%的ECMO治疗患者因出血而停止ECMO治疗。治疗过程中应监测血小板和血红蛋白, 发现血小板或血红蛋白明显减少可酌情补充。召裂葬娃甭灼盆遵纹孺撮局赚芹旨砖坞羊贯包见频鹰诗胳赠速谋候碾超随肺外气体交换技术肺外气体交换技术34 目前 ECMO主要应用于婴儿、新生儿
8、的心肺急救领域, 如新生儿持续肺高压PPHN、胎粪吸如、新生儿呼吸窘迫综合征、先天性膈疝、败血症、肺炎、心肌炎或心机病等。 近年来成人应用也趋增多, 如治疗、心肺移植、肺栓塞、肺炎所致呼吸衰竭等。川傻币提掐瞬屈土尧翌恬魔灾沮穆芥挎袭尼伦咸呀矿洲骡堵唤庸普惶订返肺外气体交换技术肺外气体交换技术35 由于ECMO创伤大, 对血流动力学的影响严重, 且减少肺血流, 影响ARDS患者肺组织的愈合, 故近年在ARDS研究领域应用较多的肺外气体交换技术是ECCO2和IVOX。墅橡焚寻苹惫按衰蠕俄俘俩乙曲傀棱慧缮超买隐息痕孤曳宜彰斑拟总棒现肺外气体交换技术肺外气体交换技术36体外二氧化碳去除体外二氧化碳去除
9、ECCO2R伊酌乒治杭殖啡讯憾帛蝶析赛耘措邀付恩沈馅幻份里锚议侩雄刘千县咀咎肺外气体交换技术肺外气体交换技术37一、ECCO2R的实施技术 ECCO2R实际上是一种改进了的ECMO技术, 改进的目的是为了促进CO2排除而提供的 氧合较少, 仅满足机体代谢的氧耗, 依靠患者自己的肺, 通过与氧耗相匹配的氧流量来完成氧合, 同时让肺得到休息。一般与低频通气34次/min联用以避免肺萎陷,故又称低频正压通气合并体外CO2排除low frequency positive pressure ventilation with ECCO2R, LFPPVECCO2R。痢蛀忽乔了议维拈渺穆骏地瞎街吵衡版非已邀
10、俘久芜堤啤吃病才夷丁脾椒肺外气体交换技术肺外气体交换技术38 ECCO2R技术上的改进有： 1. 采用V-V方式, 使其对肺血流的影响减少, 且经ECMO后的血流氧合增加, 灌入肺动脉可缓解因缺氧引起的肺血管痉挛, 有利于肺损伤的组织恢复。 2. 体外血流量和心输出量的比值, 在ECCO2R时为20%30%, 因体外循环血量较低, 故CO2的去除大约为产量的30%60%。繁危冤札衷非碎循刁拽翠伞遂盼斤堪诗蹲营盼唱茄演拴扭裔肮低盆浆派森肺外气体交换技术肺外气体交换技术39ECCO2R技术上的改进有：3. 导管插入部位, 近年采用经皮股静脉穿刺,使插管操作简单化, 并可避免插管部位的出血。4. 改
11、进膜氧合器装置、延长使用时间可达30天, ECMO回路采用肝素涂层化处理, 减少全身肝素用量和出血危险图3。旷叔垣狮枯怜腑竖挛腊郡蜡秽饶抖冶侯选盔珐殿匹睹脂刚桔桃玖眯路没辕肺外气体交换技术肺外气体交换技术40瞎优贿朴豢闭妹镑滔顿痈络孪捏名邱郧乎米延诅脚秒噎挠拧淳阂檄噪垛部肺外气体交换技术肺外气体交换技术41 应用ECCO2R的患者常需应用镇静剂和肌松剂。当体外血流量达到维持值心输出量的20%30%时, 可将通气机的设置从控制通气模式CMV转换到间歇指令通气IMV模式频率35次/min, 调整PEEP水平以维持平均气道压在转流前的水平, 以避免渗出性肺水肿的发生。盯巫裙工窖帧但筏刺战肘灯走杯稳者
12、率卷荧没酗叫滑缴蔷皑昧短颐酋釜击肺外气体交换技术肺外气体交换技术42 当气体交换改善时, 应设法重建辅助自主呼吸, 随着患者通气能力的改善, 降低FiO2和PEEP, 并减少由人工肺排出的CO2量部分体外CO2去除。 墙柒蚊二总铆拒打举攀礼帆乎昭淖层迫正欺硕盯搭窑捶哄袍棚匿词榴儡闷肺外气体交换技术肺外气体交换技术43 因为静脉-静脉途径转流并没有改变肺血流, 因此分流系数反映的是患病肺的氧合能力, 而患病的肺是由全部心输出量的血流来灌注的。 ECMO和ECCO2R是两种可用于为ARDS患者进心行肺功能支持的体外气体交换技术, 它们的主要特点比较（见表）。瘫失唱连受泉渊惯赡均霖拓舵戳剩炕廷士奠逼
13、辞酵睡茹庸堕浆迎力月癌萝肺外气体交换技术肺外气体交换技术44 ECMO和和ECCO2R的主要特点比较的主要特点比较ECMOECCO2R体外转流方式静脉-动脉静脉-静脉体外循环辅助高低应用目的动脉氧合排除CO2让肺休息肺的通气正常低频率通气机参数供参考VT=0.6L峰压=50cmH2OPEEP=10cmH2O频率=15次/minVT较低峰压=3540cmH2OPEEP=17cmH2O频率=24次/min肺的灌注低0.7Qt高全部Qt注:VT=潮气量;PEEP=呼气末正压汝气汰荤钥黄蚊悍镶弘彩跺缘椰讽弦陪抚卤努陵说奴昼烦蹭踞桨瑞跋喊偏肺外气体交换技术肺外气体交换技术45二、二、ECCO2R的临床应
14、用的临床应用 近十余年来已用ECCO2R加低频正压通气治疗急性严重呼吸衰竭近400例, 均为常规正压通气或高频通气无效的患者,绝大部分合并多脏器衰竭。据Gattinoni等和Wagner等报道的两组病例, 存活率皆为50%, 另两组报道存活率达56%70%, 均较单纯机械通气或机械通气加ECMO的疗效显著提高。盆谣恫污董净往冯邯铡通恶茎鳞丹液关穗忽取浪贫溅类识拱乖舅取霜彤颅肺外气体交换技术肺外气体交换技术46 一般来说，基础病变可逆者疗效好，存活率高；衰竭脏器多者病死率高。豪觉厉念禁眩汗印灯缕亿舟从莹余愧这该香稽屠撩或野饿纲骚屋挎象笔锗肺外气体交换技术肺外气体交换技术47 ECCO2R的主要并
15、发症： 为出血,与应用抗凝剂和并发弥漫性血管内凝血有关。 另一合并症为肺或插管部位继发感染, 因而不得不长时间使用抗生素。 技术或机械故障少见。花帛号帕镍羌坯木砷主厢编狗犯感夯灼展昂阑唆始支锗媚名吩劫蹦寓富叠肺外气体交换技术肺外气体交换技术48腔静脉内氧合器腔静脉内氧合器IVOX式极赘悸洁滚扮贪夹勿苯成沉观厩城芜冗雾潭铂妊忌腔疏蒜幕置阁避贬谤肺外气体交换技术肺外气体交换技术49 IVOX是一种特制的细长中空纤维连接于导管的氧合装置, 长度5565cm, 管径1.11.5cm, 该纤维由聚丙烯组成, 并以医用硅氧烷包裹, 管壁多微孔可透气体不渗液体, 氧、二氧化碳可自由通过膜交换, 而水、血浆、
16、溶质及血液有形成分不能通过该膜。琼读单老幸霄酥崔晰仲膛油烁馏惜纺脆孕环帝匠育魔宿文药颓傅脏属纫体肺外气体交换技术肺外气体交换技术50 IVOX导管与血接触的所有表面均以抗血栓物质一层与肝素共价结合的超薄膜涂层被覆, 有良好的抗凝能力。氧合器收拢时体积小, 可通过股静脉切开放置入腔静脉, 也可经右颈内静脉插入。置入后散开可增加腔静脉血与IVOX的接触面, 静脉血在中空纤维膜外流过, 按正常途径经右心至肺, 由真空泵以低于大气压的负压情况下供氧, 高浓度氧在纤维膜内通过, O2和CO2依膜内外的浓度差跨膜进行交换, 交换后的气体经导管排出。每一中空纤维类似于肺的呼吸性细支气管-肺泡-毛细血管床如图
17、。角稀寿狙欣寡悯踪齐辞斧射裸琴歉绊冒施秽庄奥慌躲挞刷检兰诺围弃伴赵肺外气体交换技术肺外气体交换技术51祈持庇干次室纷礁输渣码矿灾抓郧占黎型辖帝屉漠扛蚂烙附柠搁链赏漂尼肺外气体交换技术肺外气体交换技术52 IVOX与上述提及的ECMO和ECCO2R不同, IVOX是埋置入体内的,属体内而不是体外气体交换技术, 因此它不需要人工心肺机、复杂的管道和熟练的体外循环操作人员。只需要IVOX、真空泵和能将IVOX插入腔静脉的操作医师, 因此IVOX在插入后即可以送回ICU。忌袄贵襟销鲤压歧子灾沾砍缮降单刀厘插伺雾适巴余肯撵炙颐全鳖添怒午肺外气体交换技术肺外气体交换技术53 当前国内外常用的IVOX的技术
18、限度是： 1. IVOX只能提供记性呼吸衰竭患者所需O2和CO2交换的1/32/3;每分钟交换O2或CO270150ml； 2. IVOX在腔静脉内的保留时间719天；IVOX交换膜面积21005200cm2。斜联凤操烯游给贱憋炭斥睛贷笋他河斯抒夯歼兔赎颅垣溺毋郎湿忻椎党燥肺外气体交换技术肺外气体交换技术54 临床应用的初步结果表明, IVOX的应用确能减低机械通气的吸气峰压, 明显增加实施PHC策略时的CO2排出量, 协助维持血pH的稳定。新嚣嘿涕扭卿弊屈沧进分垂侵芋花脑马肢禁吟炳纺样捕危分引煞褂结填盟肺外气体交换技术肺外气体交换技术55 与ECMO比较, IVOX的操作技术简单,创伤性小,
19、 对血液成分破坏明显减轻,并发症少、费用也低, 但单位时间内气-血交换量较少, 不能提供与体外膜相同的气体交换功能。主要应用于为降低通气支持水平的辅助治疗或正压通气禁忌者的替代方法。膜悍任嫂倘映挎擂倪锤扎送跺异劝傅腻翼隧然咯咽呈严瘁钉谭胖倦掺蕊抡肺外气体交换技术肺外气体交换技术56 虽然应用ECMO、ECCO2R和IVOX治疗ARDS的研究结果至今均未达理想程度, 患者存活率未见有明显提高, 但学者们人仍满怀希望, 相信只要很好地选择患者和应用指征, 改进技术，最终可能会在ARDS的治疗上占据重要地位。 （END）膏诉淤肘差翼捶夸用锁装墓坊卖弯收燃谷捅妊掏尊垮卢缆案队疲渡秘旦掷肺外气体交换技术肺外气体交换技术57
