作者：龙村,侯晓彤,赵举
出版社：人民卫生出版社
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ECMO——体外膜肺氧合(第2版)试读：
版权页
图书在版编目（CIP）数据ECMO：体外膜肺氧合/龙村，侯晓彤，赵举主编.—2版.—北京：人民卫生出版社，2016
ISBN 978-7-117-22210-5
Ⅰ.①E… Ⅱ.①龙…②侯…③赵… Ⅲ.①体外循环Ⅳ.①R654.1
中国版本图书馆CIP数据核字（2016）第045622号人卫智网 www.ipmph.com 医学教育、学术、考试、健康，购书智慧智能综合服务平台人卫官网 www.pmph.com 人卫官方资讯发布平台版权所有，侵权必究！ECMO——体外膜肺氧合第2版主 编：龙村 侯晓彤 赵举出版发行：人民卫生出版社有限公司 人民卫生电子音像出版社有限公司地 址：北京市朝阳区潘家园南里19号邮 编：100021E - mail：ipmph@pmph.com制作单位：人民卫生电子音像出版社有限公司排 版：人民卫生电子音像出版社有限公司制作时间：2019年4月版 本 号：V2.0格 式：mobi标准书号：ISBN 978-7-117-22210-5策划编辑：吴超责任编辑：杨帆打击盗版举报电话：010-59787491 E-mail：WQ@pmph.com注：本电子书不包含增值服务内容，如需阅览，可购买正版纸质图书。编 者（以姓氏拼音为序）
Robert Bartlett 美国密西根大学ELSO
Greame MacLaren 新加坡大学医学院附属医院
Mark Ogino 美国杜邦儿童医院
Peter Rycus 美国密西根大学ELSO
蔡孝恩 台湾大学医学院附属医院
陈 良 国家心血管病中心阜外医院
陈 焕 北京协和医院
陈益祥 台湾大学医学院附属医院
段 欣 国家心血管病中心阜外医院
冯正义 国家心血管病中心阜外医院
高国栋 国家心血管病中心阜外医院
管玉龙 国家心血管病中心阜外医院
郭 震 上海交通大学医学院附属胸科医院
黑飞龙 国家心血管病中心阜外医院
洪 军 浙江省人民医院
侯晓彤 首都医科大学北京安贞医院
胡 强 国家心血管病中心阜外医院
江 勇 国家心血管病中心阜外医院
李 平 华中科技大学附属协和医院
李 欣 上海交通大学附属胸科医院
李斌飞 广东省中山市人民医院
李景文 国家心血管病中心阜外医院
李永青 国家心血管病中心阜外医院
林 茹 浙江省儿童医院
刘 凯 国家心血管病中心阜外医院
刘明政 国家心血管病中心阜外医院
刘小军 郑州大学第二附属医院
龙 村 国家心血管病中心阜外医院
隆 云 北京协和医院
楼 松 国家心血管病中心阜外医院
罗新锦 国家心血管病中心阜外医院
吕 琳 国家心血管病中心阜外医院
石 丽 国家心血管病中心阜外医院
孙 仁 浙江省人民医院
王 惠 国家心血管病中心阜外医院
王 茜 国家心血管病中心阜外医院
王 旭 国家心血管病中心阜外医院
王古岩 国家心血管病中心阜外医院
王伟鹏 国家心血管病中心阜外医院
夏金根 中日友好医院
杨 峰 首都医科大学北京安贞医院
杨菊先 国家心血管病中心阜外医院
杨晓芳 首都医科大学北京安贞医院
杨艳敏 国家心血管病中心阜外医院
于 坤 国家心血管病中心阜外医院
于凯江 哈尔滨医科大学附属第二医院
詹庆元 中日友好医院
张 晗 国家心血管病中心阜外医院
张 健 国家心血管病中心阜外医院
张 松 上海交通大学医学院附属新华医院
张戈军 国家心血管病中心阜外医院
赵 举 国家心血管病中心阜外医院
赵岩岩 首都医科大学北京安贞医院
周成斌 广东省人民医院
周岳廷 台湾台北市荣总医院第2版前言
时光荏苒，岁月流逝。转眼间《ECMO——体外膜肺氧合》——我国第一部ECMO专业著作已经问世5年多了。在过去的5年里，我国ECMO临床治疗发生了突飞猛进的变化，患者出院率由原来的不到30%快速上升到51%，病例数量由每年几十例跃升至每年接近500例，开展ECMO的单位由最初的四、五家迅速壮大到几乎全国遍地开花。但是，我们必须看到我们总体的临床治疗结果依然低于61%的全球平均水平，离国际先进团队85%的存活率仍相去甚远。因此不断学习、继续增进交流，尤其是加快新开展ECMO治疗单位的团队建设、改善治疗理念，依然是摆在我们面前相对严峻的问题。
中国生物医学工程学会体外循环分会（ChSECC）在2009年成立了中国体外生命支持（ChECLS）委员会，整合我国大多数ECMO治疗中心的病例资源，顺利申请成为全球体外生命支持组织（ELSO）的第214名会员。在与国际同行的学习交流中，我们明显感觉到了我国ECMO治疗所面临的难点和困境，主要表现在：ECMO设备材料的缺乏、技术水平处于起步阶段、管理理念参差不齐、治疗团队不够健全等等，这些问题恰恰与我国目前大量急性心、肺功能不全患者对体外生命支持（ECLS）治疗的需求形成巨大矛盾。为了解决并改善我国大多数医疗中心所面临的此类问题，ChSECC大胆与ELSO进一步合作学习，于2013年10月在北京承办了亚太体外生命支持组织（APELSO）的首届年会，并联合ELSO教育委员会在北京、上海举办全国ECMO理论与模拟培训班。截止目前，已经使我国ECMO专业人员接受了ELSO推荐并实施的标准化、系统化ECMO培训，为我国培养了200多名各级ECMO管理人员，得到同行的普遍欢迎与认可。目前，ChECLS是中国大陆被全球ELSO授权并认可的唯一ECMO模拟培训机构，ChECLS将常年组织安排ECMO理论与模拟培训，接受全国各大医院重症监护（ICU）、心胸外科、体外循环等多专业的医护人员，旨在推广我国ECMO治疗的规范化与系统化，全面提高我国ECMO整体治疗能力和水平。
全球ELSO于2015年授权ChECLS在中国大陆翻译出版了rd《ECMO specialists training manual 3 Edition》，使我国ECMO专业人员有了第一本中文版的培训手册，是ECMO床旁管理系统科学的指南级书籍。
为了紧跟国际ECMO治疗的发展、进一步提升我国ECMO专业人员的治疗水平、更好地为危重症患者服务，我们特组织邀请了国际、国内ECMO专家就第1版《ECMO——体外膜肺氧合》做了全面系统的修编，从ECMO理论、疾病病理生理、不同ECMO方法、细节管理、团队建设等方面更规范化地进行了调整，以适应第二代ECMO设备、管理理念的更新，供大家参考。编者水平有限，书中不免有不正之处，敬请谅解，不吝赐教。龙村 侯晓彤 赵举2016年1月第1版前言
经过1年多的努力，书稿完成。先交给恩师胡小琴教授，请她提出修改意见。半月后，胡教授约我讨论书稿，指出书中的多处不足，并明确指出此书前言必须重写。我先后写了三稿前言，仍不满意。正当愁眉不展时，无意看到女儿的博客，兴奋无比，并确定将此文作为前言的一部分。
2008年10月2日晚6点我和我爸开车前往国家大剧院。突然我爸的手机响了。‘ECMO病人出事了，去医院’
我爸义无反顾地将车掉头，飞车赶往医院。此时我突然觉得他像一个倔强的英雄冲向血腥的战场。他从死神手中抢救生命的职业决定了他在这一刻永远不会退缩，此时获得的是亢奋和勇气。此时对医生和病人来说都是一样，时间就是生命。”
车停在病房楼下，我跟在他后面狂奔上楼，穿上鞋套直冲进ICU的大门。消毒水的味道扑面而来，冲淡了鲜血的甜腥，但其间也许还有些隐隐的死亡的黑色味道。我还没反应过来，我爸已经飞快地换好了工作服，冲进了那个被各种仪器电线导管还有忙成一团的医生护士充斥着的病房。
隔着玻璃我所见的一切就像是电影，但这就是活生生血淋淋的现实，时间可怕地随着止不住的鲜血流淌。一个个画面劈头盖脸地扑面而来：朝病房涌去的纷乱脚步，晃动交叠的人影，口罩上方露出的严肃眼神，交叉的管子跳动的红灯，血和消毒水混合的味道……这些声光电影在同一时刻冲击着感官，让人一时透不过气来。生命在一点一滴地流逝。死亡在离我近在咫尺的地方发生着，我感到一种前所未有的压迫感。
站在门口看不清楚病人的脸，只看得到各种各样的管子插在他赤裸的胸膛上。他头上的屏幕上跳动着各种反映他生命表征的曲线和数字，一盏红灯在屏上以快速的频率闪烁着。
虽然我看过他穿白大褂无数次，但还从没看过我爸穿手术服的样子。这一次我也穿上了整套的行头，绿袍蓝帽口罩鞋套。我们两个是一样的。只不过他在里面救人性命，我在外面望着他。我不知所措的扎着手站在外面，看里面人影晃动，人声纷乱。“通知手术室和麻醉科。”“要十个单位血。”“备头灯电刀。”“通知病人家属。”
一道道指令从里面传达出来，然后就有小护士或者住院医师匆匆地从我面前跑进再跑出。我看见一个跑过的粉衣护士腿上有一片血迹，像一朵绽开的红花。后来才知道是在尝试压迫止血的时候喷上去的。
看上去一片忙乱，但一切都在有条不紊地进行着。所有的人，都在为一个生命正在消逝的同类奔走努力。他们在救命。
手术室和麻醉科的人来了，没有再多的时间，手术就在ICU病房里当机立断的进行了。一袋袋血运进来挂上，这是生命的源泉。
我爸终于可以在外科医生手术的时候走出来跟我说说话。他指给我看里面一屋子的医生护士，说这些人越到这时候越兴奋，不管在哪里，一个电话打过来立刻就赶到医院。
我的确感受到一种激动人心的气氛，同时包涵挑战极限的快感和身负重任的幸福。抬高一点说是人类在死亡面前那种倔强的抗争和坚持。这是一个吸引人的场，人的每一个细胞都受了刺激，好像要爆裂开来。
第一次看到一个垂死挣扎的人是很震撼的。一个50多岁的男人，插着各种管子戴着氧气面罩，全身苍白，神情恐惧。整个世界都是血色了。他身下是殷红的血，从身体的边缘渗出来蔓延在白床单上，好像给整个人描上了重重的红色轮廓。正如我爸所说，他好像漂浮在自己的鲜血之上。头顶刺眼的白光映在床单上，于是立刻红的更加惊心，白的更加怵目。
我听到了生命急速奔流而走的声音。
这让我想起天使之城的电影，于是努力向周围看去，如果他要走，那他的天使是不是已经牵着他灵魂的手站到一旁了。
病人是清醒的，他还有意识。不仅仅是意识，他大张着恐惧的眼睛，还在喊疼。
亲眼看到鲜血不住的流出自己的身体，清醒着直面死亡之翼在头顶盘旋，这种恐惧，恐怕是终极的，这比在昏迷中离开人世不知要可怕多少倍。
我现在闭上眼睛还看到在一片血红中苍白扭曲的脸和恐惧无助的眼神，眼神里同时充满着极度的绝望和渴望。我仿佛还能听到他身体中的每个毛孔都在无声的呐喊呼唤着生命的可能。他的身体在不自禁的剧烈颤抖，这使他脸上的面罩也一直随之大幅度的摇动。这样的视觉震撼在一瞬间击中了我，我定在原地，头脑中刹那间一片空白。
很快回过神来。这个躺在血床上的男人在我面前呈现出的是一种最无助最脆弱的生命状态，这个时候他的心理已经处于崩溃的边缘。我不知道如果换作是我，我会不会流着血立刻晕厥过去，但面前这个男人的心理素质我相信是少有的坚强。他盯着抢救他的医生的那种眼神炽烈极了，渴求极了，像是在洪水中拼命想抓住一根稻草。不过的确，在他自己的血流成的汪洋之中，医生们是他唯一的那根可以求生的稻草。
生命是如此的转瞬易逝，而求生的渴望确是如此的真实而强烈。
这个男人手足无措的直面死亡，他所能够做的只有在绝望中顺从地将自己交给大夫，任由摆布。这时候医生们的头顶好似都圈了光环，他们在一瞬间成了上帝，被交付了生命，手中有了决定别人生死的大权。这是一种何等的信任与被信任。
我突然感到一种近似宗教般虔诚的神圣感。我几乎要落下泪来。
外科医生开始动刀动针了，护士们依然跑进跑出，我爸站在外面和同事小声讨论着插管的问题。时间就在与生命的赛跑中一分一秒的走掉，病人垂死的生命在被一群天使生生地从死神手里抢了回来。
将近22点的时候，患者脱离了生命危险，安排好看护的人。“老马啊，又活过来了！一会儿让他们给你换个干净床单就什么事没有啦。明天早上我再来看你啊。”临走的时候我爸对死里逃生的患者说。
我爸脱下手术服马上变回了他平时活力四射嬉皮笑脸的休闲打扮，这和他刚才的样子判若两人。他兴奋一声“YES”，做了一个胜利的POSE，此刻我懂得那种真实的喜悦。
这就是女儿的博客。她用文学的语言将我们的日常工作描写得激动万分和惊心动魄，但对我们来说，这就是责任和本能。
本书为科技书籍，我想在前言后半部回答如下问题：一、什么是ECMO？
ECMO是体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation）的英文缩写。ECMO是以体外循环系统为其基本设备，采用体外循环技术进行操作和管理的一种辅助治疗手段。ECMO是将静脉血从体内引流到体外，经膜式氧合器氧合后再用血泵将血液灌入体内。临床上主要用于呼吸功能不全和心脏功能不全的支持，ECMO能使心脏和肺脏得到充分休息，有效地改善低氧血症，避免长期高氧吸入所致的氧中毒，以及机械通气所致的气道损伤；心脏功能得到有效支持，增加心输出量，改善全身循环灌注，为心肺功能的恢复赢得了时间。
随着社会的进步，科学的发展，心血管外科亦取得了长足的进步。体外循环（CPB）至今已有50余年的历史，其技术在理论、实践及器材等方面均发生了巨大的变化。ECMO是CPB技术范围的扩大和延伸的典型范例。ECMO可对危重患者进行有效地循环和呼吸支持，对于危重心功能衰竭和呼吸衰竭的救治起有积极的作用。它已成为一个医院综合实力的突出体现。体外生命支持组织（ELSO）2010年1月统计表明：全球ECMO患者总数为41 558名，呼吸支持存活率为52%～75%。循环支持存活率为34%～47%。二、中国能开展ECMO吗？
ECMO涉及知识广泛；可将极为危重患者抢救成功；并发症严重而多发；同时需要大量的人力，物力和财力。在先进发达国家大的医疗中心ECMO已成为常规的临床工作。ELSO注册开展ECMO医院全球约140余家。10年前中国对ECMO的认识只停留在阅读文献的感性认识，开展临床ECMO困难重重。这主要受限于国力不强，患者和医院都难以承受ECMO高额的费用。随着我国经济飞速发展，人民生活水平不断提高，为ECMO的开展奠定了一定的基础。2004年广东中山市人民医院率先开展ECMO并取得可喜成绩。2009年中国体外循环学会统计表明：我国开展ECMO医疗中心为43家，2009年ECMO的例数为207例。著名ICU专家席修明教授指出：“20世纪末非典时，呼吸机是我们的主要武器。21世纪初四川汶川地震时，透析机是我们主要武器”。我预测在不久的将来ECMO将在ICU得到广泛的应用。
阜外心血管病医院从开展ECMO（主要为循环支持）工作已有6年之久，平均存活率为65%。2008年36例ECMO患者75%治愈出院。Mayo Clinic（美国第二大心脏病中心）心脏麻醉中心主任David Cook教授刚听此结果曾感到惊讶和怀疑，但经过实地考察和交流，他对此成绩表示认可和敬佩。此时，我们应该清楚地认识到取得此可喜的成绩原因是多方面的。首先是团队共同不懈努力的结果；同时我们通过文献借鉴他人的经验教训，少走了弯路；一些著名专家，如台湾大学柯文哲教授、ECMO的创始人Robert Bartlett教授的亲临指导授课，是使我们获得成功的捷径；另外，近来ECMO器材质量的改进也为达此成功率提供了有力的保证。我坚信，阜外医院ECMO取得的成功经验将会促进和推动我国ECMO更快更加规范的发展。因为中国医务工作者具有强烈的责任心，极高的职业素质和无畏的献身精神。三、怎样搞好ECMO？
搞好ECMO不仅需要热情、信心和勇气，而且需要渊博的知识，高超的技术。ECMO体现一个医院的整体医疗水平，一个人和一个科室难以承担此工作。ECMO涉及的科室和专业多，如体外循环、外科、内科、ICU、血库、超声科、放射科、化验室等。对于濒临死亡的患者进行长期的ECMO支持需要多个部门的协同作战。一个学习型团队是ECMO成功的关键。几年来由于全国同道的努力拼搏，无私奉献，ECMO取得了显著的成绩，积累了不少好的临床经验，并获得国内外有关专家的认可和好评。
为了巩固成绩，尽快将ECMO技术在全国推广，我们根据国内外的经典文献，结合我们的临床经验，编写了这本《ECMO——体外膜肺氧合》。本书主要注意ECMO的实用性、全面性，阐述ECMO的基础、临床和社会问题。此书适用于灌注医师、麻醉医师、外科医师及ICU医师阅读。由于时间仓促，参编人员众多，主编水平有限，书中难免有不妥之处。我们敬请读者提出宝贵意见，以利于下次再版时更正，同时亦对各位同道的善意批评和建议，表示深深地感谢。
我们希望此书能起到抛砖引玉的作用。希望全国同道在阅读此书时结合自身临床实践，不断提高ECMO成功率，减少并发症，扩大其应用范围。龙 村2010年3月 于北京基 础 篇第1章 ECMO历史与概况第一节 ECMO发展史
ECMO是体外膜式氧合器氧合（extracorporeal membrane oxygenation）的英文缩写。ECMO是以体外循环系统为其基本设备，采用体外循环技术进行操作和管理的一种辅助治疗手段。ECMO是将静脉血从体内引流到体外，经膜式氧合器氧合后再用血泵将血液灌入体内。临床上主要用于呼吸功能不全和（或）心脏功能不全的支持。ECMO能使心脏和肺脏得到充分休息，有效地改善低氧血症，避免了长期高氧吸入所致的氧中毒，避免了机械通气所致的气道损伤，心脏功能得到暂时的辅助支持，增加心输出量，改善全身循环灌注，保证了循环的稳定，为心肺功能的恢复赢得了时间。一、ECMO发展的世界简史
早在20世纪30年代，Gibbon等人发明了体外循环机并在50年代应用于临床而开创了心脏外科，但是，由于那时的体外循环机和氧合器对血细胞和蛋白质产生严重影响，使用时间被限制在1～2小时内。1956年，第一个膜式氧合器诞生并在临床上应用，使长时间ECMO成为可能。随后，以硅橡胶作为气体交换薄膜的膜式氧合器在长时间心肺转流（cardiopulmonary bypass，CPB）中得到应用。随着ECMO的发展和演变，ECMO使用的时间由最初的几个小时到能支持几天甚至几个星期。应用范围从最初的心脏手术后的循环支持，发展到对新生儿先天性肺部疾病以及急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的支持。体外循环应用于新生儿呼吸衰竭支持的设想最早是在19世纪60年代早期，60年代末期有人用ECMO治疗呼吸衰竭，不幸的是这些患者颅内出血发生率高。19世纪70年代早期Bartlett等开始进行临床试验。1972年Hill首先报道了1例成人呼吸衰竭患者用长时间体外循环支持的成功经验（图1-1）。紧接着一些医院用同样的方法治疗严重的心功能不全和呼吸功能不全。1975年美国国立卫生研究院对此进行调查，将成人ARDS用常规方法治疗的生存率和用ECMO治疗的生存率对比发现，两种疗法效果无明显差异。Zapol仔细分析发现有以下主要因素导致ECMO的疗效较低：①这些患者的肺大多为不可逆的器质性改变或治疗时机太晚。②在ECMO期间，呼吸机还继续应用高氧浓度（FiO），导致肺组织纤维化；呼吸机继续应用高压力高容量2将导致肺进行性的气压伤。③病因学上这些ECMO患者的呼吸衰竭为病毒和细菌感染所致，而ECMO对损伤、栓塞所致ARDS疗效较佳。④当时对ECMO中的一些病理生理的理解有局限，如抗凝方法采用体外循环中活化凝血时间（actived clotting time，ACT）的相同标准，很多ECMO患者因出血并发症而死亡。⑤当时ECMO中使用的器械难以满足临床要求，如膜肺、插管等。图1-1 由Hill首先报道的ECMO救治ARDS成功经验
1976年Bartlett首次成功将ECMO应用于新生儿呼吸衰竭。因为此ECMO患儿为弃婴，Bartlett等为她起名为Esperanza，西班牙语是希望的意思。此例患者极大地鼓舞了从事ECMO工作者的信心。Bartlett团队对ECMO进行了大的战略调整：①将ECMO主要对象从成人转移至新生儿，因为新生儿再生能力强，易于恢复。诊断有胎粪吸入（MAS）、持续新生儿肺高压（PPHN）和先天性膈疝（CDH）的新生儿严重呼吸衰竭，以往传统治疗手段基本存活无望，通过ECMO支持有机会存活。这些疾患通常在ECMO支持几天后危重病情即可逆转。1982年，Bartlett报告了45例新生儿的ECMO经验。在这组患儿不仅传统治疗方法完全无效，且由级别为主治医师以上的新生儿医生确定其濒临死亡才接受ECMO，但抢救效果是在这些预期死亡率90%的患儿中取得了超过50%的存活率。②将ECMO患者从手术室转移到ICU。因为在ICU这些患者可获得更好的医护治疗，对减少ECMO并发症有极为重要的作用，进而提高ECMO的生存率。③将散在ECMO临床实践转化为随机化研究。总结以往多中心的病例证明了ECMO安全性和有效性。ECMO可挽救一些生命垂危的患者，但如何进行临床研究难住了很多研究者。为了满足随机化研究的要求，Bartlett等采用了一种称为“Play the winner”的策略，比较ECMO与传统方法的差异。在这种策略下，随机化环境中可发现更成功的治疗手段。1例应用传统治疗手段失败，患儿死亡，12例患者经过ECMO治疗成功。尽管面对诸多争议，Bartlett坚持对严重呼吸衰竭的患者进行了经典的一对一随机化研究，比较ECMO和传统治疗措施的区别。Bartlett等在1982年总结45例新生儿ECMO病例，其生存率为55%。1988年Gomell等发表一篇临床报告，12例呼吸衰竭患儿用ECMO，其中有11例存活，而用常规呼吸支持疗法的患儿无一例存活。Bartlett在上述基础上在全世界进行了ECMO的推广工作，如办ECMO学习班，制定ECMO常规。所有的这些努力都极大地促进了ECMO走向成功。
随着对ECMO兴趣的增长，几家在该技术研究和应用方面兴趣较大的医院组成了一个自发的组织，来进行数据总结、信息比较和观点交流。1989年在密歇根大学医学院正式成立体外循环生命支持组织（ELSO）。自从ELSO和其数据库建立后，有关ECMO的安全性和有效性的文献得以不断在医学文献上发表。根据ELSO的数据库资料：Stolar等报告3500例新生儿呼吸病例，预期死亡率为80%，而实际存活率为83%；Zwischenberger等报告553例心脏外科术后低心排出量需要ECMO，存活率为46%。1991年，美国国立卫生研究院（NIH）的一次会议专门讨论了ECMO的扩大应用问题，并取得共识，即ECMO技术应该继续应用于临床。
20世纪对严重呼吸功能不全的治疗仍缺乏满意而有效的手段，ECMO作为一种较新的疗法在国外发展迅速。ECMO逐渐被人们认识，相应的方法和器械也在不断完善。经皮插管方法使ECMO可在短时间内建立，同时避免开胸和损伤大血管。在新生儿呼吸衰竭的治疗中，一些医院采用经脐带血管建立ECMO，增加静脉回流。ECMO最常见的并发症为出血，其中以颅内出血最为严重，长期应用肝素和凝血因子消耗是主要原因。1988年Bindslev等报告用肝素涂抹新型膜肺建立ECMO，可减少肝素用量和出血。Cottrell等在ECMO治疗中应用抑肽酶保护血小板。一些医疗中心已组织专门的ECMO医疗队伍。1993年Zwischenberger等对5000例ECMO治疗的呼吸衰竭患儿调查表明，其生存率为82%，而常规治疗死亡率为80%。ECMO在新生儿呼吸衰竭的急救中发展迅速，目前已成为对机械通气和药物治疗无效的新生儿呼吸衰竭的标准治疗方法，平均存活率由早期的20%提高到目前的82%。ECMO治疗儿童呼吸衰竭的效果也显著提高，平均存活率由早期的10%提高到目前的39%～66%，与常规机械通气相比有显著差异。目前认为ECMO对儿童特别是新生儿有很好的疗效，对成人呼吸衰竭的治疗效果不断提高，对感染和心衰的效果较差。Vats等分析表明ECMO治疗中平均时间为9天，在ICU时间为19.5天，整个住院时间为23.5天，其费用为20万美元。美国加州洛杉矶医学院1例小儿进行ECMO 100天后成功出院，费用达100万美元。
1996年英国学者对5个地区55家医院的新生儿ECMO进行随机研究表明，ECMO患儿的生存率在60%以上，而常规呼吸机治疗的患儿生存率在40%以下。2009年Peek等对成人ECMO进行的前瞻性、多中心、随机化研究表明，ECMO患者的200天生存率在50%以上。
目前在ELSO注册开展ECMO的医院有120家左右，每年开展ECMO约2000例，总例数大约为3.7万人，具体见图1-2和表1-1。图1-2 ELSO 2015年1月公布的ECMO注册医院和病例数表1-1 ELSO 2015年1月公布的ECMO总例数、分类例数和结果二、ECMO发展的中国简史
中国体外循环在苏鸿熙教授的领导下，于1958年成功实施。它推动了中国体外循环和心脏直视手术的发展。1964年至1974年正值“文化大革命”时期，体外循环工作处于停滞状态。以后的改革开放政策，又使中国体外循环进入了新的发展时期，但ECMO在中国还未真正开展。在1993年，由杨天宇等医生首次发表了有关ECMO的文章，对1例心脏手术后急性呼吸衰竭的老年患者成功进行了3天救治，但细读文献，此患者的救治不是真正意义上的ECMO。此患者采用的开放式膜肺进行转流；患者在ECMO期间全程采用全肝素抗凝，ACT>480秒，ECMO的主要过程在手术室进行。2003年非典型肺炎在全国暴发，大批患者发展为ARDS，常规治疗无效。此类患者是ECMO的最佳适应证，但当时国内一无技术，二无设备，很多患者因得不到有效的治疗而失去生命或遗留严重的并发症。
2001年，广东省中山市人民医院李斌飞医生成功地在临床上开展ECMO，抢救了很多濒临死亡的极重症急性呼吸衰竭和心力衰竭患者。但在中国开展ECMO数量只能用“零星”来形容，分析其原因有：①广东省中山市人民医院影响力不大；②当时中国经济不发达，ECMO费用昂贵，为天文数字，让人不能接受；③人员未能得到相应培训，未能掌握相应技术。21世纪初，台大的柯文哲教授多次来大陆传授ECMO经验和知识。一些大医院，如北京阜外医院、北京安贞医院、上海胸科医院等开展ECMO工作，对近年来ECMO在全国的推广起到了非常重要的作用。统计资料显示，这些ECMO的患者主要为心脏术后的循环辅助。2009年306医院的1例患者ECMO呼吸支持长达174天，患者成功出院。这一ECMO辅助时间目前仍为世界的最长纪录。
中国生物医学工程学会体外循环分会和阜外医院的专家对ECMO在全国的推广发挥着积极作用。主要表现在：①通过ECMO学习班系统普及ECMO技术；②加入ELSO数据库，通过数据的对比适时全面反映中国ECMO开展的情况；③积极开展国际交流，2003年首届亚太ELSO会议在北京成功举行。通过上述努力，中国ECMO取得了很大进步。从统计资料显示，主要表现为如下特点：①开展ECMO的医院和患者数量逐年增加（图1-3）。2008年有43家医院可开展ECMO，总例数为185例。②ECMO临床效果显著提高（表1-2）。③中国ECMO主要为循环支持，而国际ECMO主要为呼吸支持。中国ECMO主要人群为成人患者，而国际ECMO主要人群为新生儿患者。④开展医院技术水平参差不齐，有些医院成功率欠佳，极少数医院效果显著，如阜外医院ECMO的循环支持的出院率为60%。此结果在目前属于国际领先水平。⑤开展ECMO的地区不均衡。目前ECMO工作主要集中在沿海经济发达地区。图1-3 我国ECMO开展近况表1-2 我国ECMO治疗变化
ECMO是一项综合系统的工作，反映国家和医院的整体水平。开展ECMO工作必须具备一定的条件，除了患者要承担昂贵的医疗费用以外，开展该项工作的单位还需拥有完备的医疗设施和由专业技术人员组成的团队。我国严重呼吸功能不全的发病率及死亡率较高，但由于技术人员缺乏，对ECMO的认识不足或存在不同看法以及经济条件的限制，我国开展ECMO的工作大大落后于国外。随着我国医疗卫生条件的改善，经济水平的提高，开展ECMO工作的条件日趋成熟，今后应加强这方面的研究和临床实践。第二节 ECMO发展趋势一、器械改进
ECMO的膜肺要求长时间的气体交换能力，硅胶膜肺在这方面虽有特长，但其交换能力有限，预充量大，阻力高，无抗凝涂层。传统中空纤维膜肺抗血浆渗透能力弱，限制其在ECMO中的应用。现在的一些中空纤维经过涂层处理后，不仅可保持长时间良好的气体交换能力，还具有抗凝、抗血浆渗透的功能。从根本上克服了硅胶膜肺的一些缺陷，其应用越来越广。传统的ECMO使用滚压泵，它有精确性高、对血液破坏性小、血流无回流等优点，但其预充量大，体积笨重。离心泵精确性差，不适合小体重婴儿。老式离心泵驱动力小，血液损伤大，易发热，在基底易产生血栓。新型离心泵头克服了上述问题，泵头以涡轮设计，增加血液驱动力，对血液摩擦力小，减轻了热量和血栓的产生，其流量控制较为精确。工程师还通过流量监测反馈系统，使离心泵保持一定转速，防止血流倒流。Skorckert Ⅲ型离心泵为ECMO设计有温度监测、压力监测。Jostra离心泵设计轻巧，整个ECMO系统可形成手提式，利于野外急诊抢救。Modos离心泵体积小，可以进行搏动灌注。
可以预见ECMO的驱动系统将更加智能化、小型化，并集合各种监测设备（图1-4），甚至可以通过无线通信技术，将ECMO患者的各种信息上传至管理中心和特定的网站，以利会诊，并制定最佳的治疗方案。新型ECMO的膜肺阻力更小，具有很强的抗凝能力和抗血浆渗透能力，以利更长时间的气体交换。随着生物分子技术的发展，膜肺的生物相容性将更加接近人类，ECMO运行中的炎性介质反应将降至最低水平。ECMO作为生命支持手段将可用于多脏器衰竭的长期支持。图1-4 ECMO新（左）老（右）设备对比
VV-ECMO的静脉双腔插管原来主要用于小儿，并采用切开置管。目前绝大部分患者的插管均采用经皮穿刺法，迅速简便，并发症少。特别是成人的静脉双腔单管经皮穿刺，对ECMO的迅速建立和减少ECMO的血液再循环有非常积极的作用（图1-5）。图1-5 成人经皮双腔静脉插管二、临床技术提高
ECMO主要应用于婴幼儿呼吸功能不全。目前这一比例明显下降。1992年ELSO统计的新生儿ECMO呼吸支持为1281例，但到2004年则下降至680例。主要是因为其他的治疗方法有更明显的效果。如发现一氧化氮可明显降低肺动脉高压，表面活性物质的应用可有效改善肺泡张力。另外，人工呼吸方法的改善，可减少相应并发症的发生。ELSO的资料表明循环支持ECMO的比重越来越高。以往单纯的呼吸支持ECMO主要采用的是V-A转流。临床中发现，V-V转流患者血流动力学更为平稳，易于管理，目前呼吸支持ECMO的V-V转流比例渐渐增大。近年来流行性重症病毒性肺炎频发，成人为易感人群，成人ECMO呼吸支持日益增多。随着临床经验的增多，器械的完善，成人ECMO呼吸支持的临床疗效明显提高。目前ECMO系统均采用涂层技术，经皮插管技术使ECMO循环支持能得以迅速建立，促进ECMO在治疗急性循环衰竭中的应用。ECMO在急诊室、导管室的建立越来越多见。
迅速建立ECMO对抢救危重患者有积极意义。ECMO大部分需要外科技术协助插管。近来导管技术的不断完善，很多情况可以通过经皮穿刺插管，使ECMO建立速度明显加快。近来在导管室中采用导管房间隔穿透术（即通过周围静脉进入右心房，再通过穿透的房间隔至左心房），可不开胸建立左心辅助。在离心泵的负压吸引下，血流可有效地引至体外，再通过周围动脉注入体内。此法不需要手术，可有效地降低左房压，并保证组织灌注，估计今后应用前景广泛。
一般认为，ECMO建立的前提是心肺功能的恢复，对于慢性晚期的呼吸衰竭、心脏衰竭为禁忌证。我们在实践中认识到，如果患者的经济条件许可，患者家属的态度积极，ECMO不失为挽救生命、延长寿命的有效方法。对于慢性呼吸衰竭患者也是一样，只要感染得到控制，患者可在低生活质量的条件下生存。在此问题上，还有伦理学的争论。大多数学者认为ECMO只是一种支持方法，而不是治疗方法。阜外医院在大量的临床实践中发现，利用ECMO可对心室肌进行力量训练，一般为5～7天。具体的适应证有：心脏移植供体不能耐受受体的肺动脉高压；移植供体心脏太小，不能满足供体血流需要；先天性心脏病畸形矫治满意，心室相对狭小，如Switch手术、F4根治术等。上述实践证明，ECMO对于一些患者有治疗作用。
近年来有报道ECMO在移植受体的获得中发挥积极作用。西方发达国家的供体绝大多数来自脑死亡患者，在供体取出前有一系列严格的医疗和法律程序需要时间完成。一些供体患者特别是交通事故者内环境紊乱，血流动力学不稳定，靠大量的血管活性药物维持，这对供体脏器产生严重的损伤，对移植效果产生不良影响。此时用ECMO可为完成法律程序赢得时间。此过程可满足移植供体的血流，减少血管活性药物的应用，对内环境可进行有效的纠正，使供体器官活力较强，在完成移植后，可在短时间内恢复相应功能。
如果我们以2008年为历史分界，可以清晰地看到ECMO在临床管理上有了很大的变化。2008年以前，大部分ECMO患者采用麻醉肌松，气管插管，辅助呼吸机；现在，很多患者在ECMO期间保持清醒状态，维持自主呼吸，或气管切开，辅以面罩给氧（图1-6）。这种状态利于护理，减少了压疮的发生，利于肠道营养和肠道菌群正常平衡。2008年前ECMO系统多未采用涂层技术，ECMO系统易发生血栓。在应用大量的肝素后，又导致一些患者渗血不止。ECMO医师的注意力主要集中在并发症的处理上，其日常工作非常忙乱。现在ECMO系统均采用涂层技术，大大提高了ECMO系统的生物相容性和抗凝功能，进而减少了肝素的应用。对于一些特殊患者，如心脏外科术后或多发性创伤，可在有出血或渗血时停用肝素，在保障ECMO系统充分血液流动的前提下，避免ECMO系统内血栓形成。2008年前，ECMO只能在少数大的医疗中心开展，需要专家实时看管；现在，很多医院可常规开展此项技术，一般情况下只需一名护士按照常规看护即可，医师的大部分精力集中在如何保障ECMO期间的组织灌注，尽量使心肺康复。正是因为上述变化，ECMO的并发症越来越少，成功率越来越高。Bartlett在近期的10年展望中认为，随着ECMO对慢性心功能和肺功能衰竭患者的支持，2025年家庭ECMO有望成为可能。图1-6 清醒状态的ECMO
表1-3反映出ECMO适应证和禁忌证的变迁。随着技术和ECMO器材的改进，原来的禁区被不断突破。应该指出，不同国家和医院的技术水平有差别，经济水平也有差别。在决定是否进行ECMO之前，应充分考虑对ECMO成功的把握度。如果成功的概率很小，对患者进行ECMO一定要慎重，否则会对增加患者痛苦，消耗社会资源，并造成相关医务人员的劳动负担。表1-3 ECMO适应证和禁忌证的变迁注：×禁忌证；○适应证；？不确定
世界在进步，技术在发展，ECMO亦是如此。预计今后的ECMO将向小型化、接近生理，以及多种技术联合的方向发展。未来，ECMO的发展趋势是操作简单、并发症较少，将给更多生命垂危的患者带来生的希望。三、对我国的建议
阜外医院从2008年的36例ECMO患者，75%出院到2013年的217例ECMO（主要为循环支持）患者，平均存活率60%。6年期间取得如此可喜的成绩，原因是多方面的。首先是团队共同不懈努力的结果；其次，我们通过文献借鉴他人的经验教训，少走了弯路；国际很多著名专家、学者如国立台湾大学柯文哲教授、ECMO的创始人Bartlett教授等的亲临指导授课，是帮助我们很快取得成功的催化剂；另外，近来ECMO器材质量的改进也为此成功率提供了有力的保证。
搞好ECMO不仅需要热情、信心和勇气，而且需要渊博的知识、高超的技术。ECMO体现的是一个医院的整体医疗水平，一个人和一个科室难以承担此工作。ECMO涉及的科室多，如体外循环科、外科、内科、血库、超声科、放射科、化验室等，对于濒临死亡的患者进行长期的ECMO支持需要多个部门的协同作战。一个学习型团队是ECMO成功的关键。
开展ECMO工作必须具备一定的条件，除了患者要承担昂贵的医疗费用以外，开展的单位还需拥有完备的医疗设施和由专业技术人员组成的团队。我国严重呼吸功能不全的发病率及死亡率较高，对ECMO的认识不足、看法不同以及经济条件的限制，使我国开展ECMO呼吸支持的结果大大落后于国外。鉴于上述情况，对中国更好地开展ECMO提出如下建议：
1.加强宣传
使相关医务人员对ECMO的适应证和禁忌证有深刻的理解，对建立ECMO时机有很好的把握。
2.建立网络
通过协作网络，有经验的人员对刚开展ECMO的单位进行实际指导，可使初学者少犯错误，推动ECMO尽快地进入良性工作状态。
3.正规培训
通过定期学习班对相关人员进行系统培训，使相关人员在短时间内掌握ECMO关键技术环节，保证ECMO的平稳进行。特别是ECMO的模拟培训可仿真临床实际情况，使学员通过感知、思考、行动、反思，在短期内完成学习曲线，迅速掌握ECMO技术。
4.数据库
在全国范围内建立ECMO数据库，并和国际相关数据库ELSO进行对照，通过每年的数据分析，及时发现我国ECMO开展的经验和问题。
5.医疗保险
积极运作使ECMO纳入医疗保险范围，减轻患者经济负担，为ECMO顺利进行提供有力保障。
6.政府职能
ECMO在我国刚起步，政府的一些政策将关系到此技术的健康发展。例如一些产品的批复，从业人员的认证，相关收费的准入等。第三节 ECMO概论一、原理
ECMO是将血液从体内引到体外，经膜肺氧合再用泵将血液灌入体内，可进行长时间心肺支持。ECMO治疗期间，心脏和肺得到充分的休息，全身氧供和血流动力学处在相对稳定的状态。此时膜式氧合器可进行有效的二氧化碳排除和氧的摄取，驱动泵使血液周而复始地在机体内流动。为肺功能和心功能的恢复赢得宝贵时间（图1-7）。图1-7 ECMO原理图二、常规治疗严重呼吸衰竭和心脏衰竭的缺陷
要理解ECMO对呼吸和循环支持的优越性，必须先了解急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、新生儿顽固性肺动脉高压（PPHN）和急性心力衰竭的治疗特点。（一）ARDS的常规治疗
ARDS一般指多种疾病或直接肺损伤所致的弥漫性肺损伤过程。临床表现为低氧血症，肺顺应性下降，气体交换障碍，肺动脉高压。
按临床和病理生理变化可分四期。第一期：呼吸急促、困难，PaO基本正常，因过度通气可产生呼吸性碱中毒。肺部体检和X线检2查无明显异常，病理无特异性改变。第二期：肺泡毛细血管膜受损，通透性增加，呼吸困难加重，出现低氧血症。胸片可见斑状阴影。病理显示急性炎性反应，肺间质大量白细胞浸润，微血管纤维素-血小板聚积物栓塞。若能逆转始动因子，此期可在4～5天内消退。第三期：进行性呼吸衰竭，肺血流重新分配，血管阻塞加重，机械通气高FiO难以提高PaO。此期病理主要特点为肺泡Ⅱ型细胞明显增殖，22毛细血管面积明显减少。若治疗适当，病情仍可恢复。第四期：为肺纤维化和复发性肺炎。临床表现为肺顺应性下降，气体交换障碍，肺动脉高压，为不可逆的器质性改变。
ARDS最基本的治疗是机械呼吸治疗，其中呼气终末正压呼吸（PEEP）为改善呼吸衰竭发挥了积极作用。PEEP作用包括逆转进行性肺泡萎陷，阻止液体向肺泡渗出，减轻间质水肿，从而改善肺泡气体交换。它还使萎陷的肺泡膨胀，使已膨胀的肺泡容量加大。但PEEP难以解决血液氧合这一根本问题，其原因有：①PEEP不能解决ARDS肺内分流问题，有人给早期ARDS患者使用PEEP，其结果对死亡率、病程进展无明显影响；②在长期高FiO的PEEP治疗中可导2致氧中毒发生，此时肺泡透明膜形成，气体弥散障碍；③PEEP治疗为胸腔正压，影响静脉回流，不利于血流动力学的维持；④急性呼吸衰竭患者肺顺应性很低，气道阻力很大，PEEP易造成肺气压伤。（二）心功能不全的常规治疗
心功能不全是指由于心输出量绝对或相对不能满足机体需要而导致的以循环功能障碍为主的综合征。其主要特点是体（肺）循环淤血和组织血液灌注不足。病理生理原因有：①原发心肌收缩功能受损；②心室压力或容量负荷过度；③心脏舒张充盈受限。其治疗主要原则为改善心脏舒缩功能，调整合适的心率，减轻心脏前、后负荷，提高心排出量。这些治疗主要靠药物来进行。
对于顽固性的心功能不全，上述常规办法有限。主动脉内球囊反搏（IABP）对提高心排出量，改善心肌氧的供需平衡有积极意义。其原理为心室舒张期主动脉内球囊扩张，增加向冠状动脉和脑组织的射血。在心室收缩期球囊吸瘪，降低此时压力负荷，减少心脏做功。其局限为：①主动脉瓣膜关闭不全和主动脉瘤患者不能使用；②不能降低心脏的前负荷；③对于心脏射血能力极差的患者无能为力；④严重心律失常的患者效果不佳；⑤婴幼儿缺乏大小合适的导管；⑥对右心衰竭的作用有限。目前一些辅助循环主要针对左心系统。（三）顽固性肺动脉高压（PPHN）的常规治疗
PPHN是新生儿的体循环血液通过动脉导管或卵圆孔使肺动脉压力持续增高。临床的突出特征是全身发绀，这是未氧合的静脉血进入动脉系统的结果。PPHN的常规治疗方法主要包括人工呼吸、血液碱化、扩张血管，力图降低肺血管阻力，增加肺血流。Fox的研究表明过度通气可产生呼吸性碱中毒，但pH>7.5可明显降低肺动脉压力，同时增进肺的气体交换。不幸的是，当新生儿肺部疾患严重，这种治疗方法可因过度通气而产生严重的气道压伤。妥拉唑林为抗肾上腺能药物，并有组胺效应，可广泛用于PPHN的治疗。但对新生儿应用此药的药代动力学知之甚少，它还可引起血压的明显下降，长期应用可导致胃肠出血。
ECMO应用的作用体现在它能克服上述治疗方法的不足，使采用常规治疗80%的死亡率改善为用ECMO治疗后生存率为80%。三、ECMO的治疗目的
ECMO是治疗方法还是单纯的支持方法，专家们有不同的看法。从阜外医院十余年的临床实践来看，ECMO在一定程度上可以起到治疗的作用。例如，心脏移植术后有些患者肺阻力高，供体心脏的右室难以耐受，可发生急性右心衰竭。此时临床常规疗法不能有效地改善右室负荷。ECMO在早期可有效通过静脉引流降低右室的前负荷。但以后ECMO的作用是训练右室心肌，以增强心肌的收缩力。这是通过逐渐控制ECMO的静脉回流量，使右室容量负荷缓慢增加，通过starling作用，心肌收缩逐渐增强。通过一段时间的训练，一些患者的供体右室心肌收缩力可以克服自身肺循环阻力。（一）保障组织灌注
从血液气体交换的角度来看，呼吸机只是通过管道通气的压力、频率，气体浓度的变化来改善肺的气体交换功能。一旦肺解剖或生理发生一些改变，通过呼吸机进行气体交换就难以实现。例如，肺小动静脉短路循环，肺泡严重水肿，呼吸膜严重纤维化等。ECMO通过体外循环，血液通过膜肺能进行有效气体交换。体外循环氧合的血液注入体内可明显改善患者肺功能。
一些重症心力衰竭患者血流动力学的维持主要靠正性肌力药物或血管活性药物来维持，大剂量使用这些药物将导致微循环收缩，长时间使用可使微循环灌注不足，组织缺氧、缺血。ECMO可通过机械的血液灌注，使正性肌力药物或血管活性药物的用量明显减少，微循环收缩得以改善，从而使组织灌注得以保障。
由于ECMO可有效进行血液的气体交换和机体组织灌注，对于极重症呼吸和循环衰竭患者，ECMO可延长生命。这是ECMO的第一步。对于少数患者，ECMO撤离后可维持低水平的新陈代谢，以达到延长寿命之目的。（二）等待心肺功能恢复
对重症呼吸衰竭的患者，ECMO支持时呼吸机的参数可调到较低的范围，以达到肺保护性通气的目的。一些急重症的呼吸衰竭患者，如ARDS、新生儿呼吸衰竭等，在ECMO支持过程中肺可得到充分的休息，肺的组织结构或病理状况可得以改善，最终得以恢复。
对重症心力衰竭的患者，ECMO支持时可有效地降低心脏的前负荷、后负荷，并减少正性肌力药物或血管活性药物的应用，进而使心肌氧耗减少，氧供增多。心脏这种休息状态对于缺血再灌注损伤心肌功能的恢复有至关重要的作用。有些患者在心脏手术后，心室心肌的收缩不能克服外周阻力，如心脏移植供体右室小、肺阻力高，法洛四联症根治术后左室发育差等。ECMO期间可逐渐控制流量，慢慢增加心室负荷，以达到心肌训练的效果，最后使心室心肌的收缩力量能够克服外周阻力，保障机体灌注。（三）等待心肺移植
对重症慢性肺功能衰竭和心功能衰竭不能维持正常新陈代谢的患者，ECMO的支持可维持充分的组织灌注和内环境稳定，阻断病理生理的恶性循环。这样就可赢得充分的时间等待移植供体，并在肺或心脏的移植术后使其功能得到尽快的恢复。（四）供体捐献
对于某些脑死亡患者（如严重外伤），如果进行器官捐献要通过一系列的法律手续和临床检查（如组织配型、血管造影等）。ECMO的支持可维持充分的组织灌注和内环境稳定，避免大剂量正性肌力药物或血管活性药物的应用，阻断病理生理的恶性循环。这样可提高移植供体的质量，并在移植术后使被移植的器官功能得到尽快的恢复。四、ECMO的治疗特点
ECMO治疗期间，心脏和肺得到充分的休息，而全身氧供和血流动力学处在相对稳定的状态。此时膜式氧合器可进行有效的二氧化碳排除和氧的摄取，体外循环机使血液周而复始地在机体内流动。这种呼吸和心脏的支持优越性表现在：①有效地改善低氧血症。现有氧合器能将静脉血（静脉血氧分压40mmHg，静脉血氧饱和度<30%）氧合为动脉血（动脉血氧分压100～700mmHg，动脉血氧饱和度98%～100%），每分钟流量可达1～6L。在ARDS急性期气体弥散障碍，肺小动静脉分流时，ECMO可满足机体组织细胞的氧需要，并排出二氧化碳。②长期支持性灌注为心肺功能恢复赢得时间。早在20世纪60年代初人们就想用体外循环方法治疗ARDS，但当时氧合器的氧合方式是气血直接接触，血液破坏严重，最终失败。随着科技发展产生了膜式氧合器，它的仿生肺呼吸模式，氧合过程中血液损伤轻，加上材料生物相容性的改进，体外循环其他措施的改善，目前ECMO可进行相当长的时间。③避免长期高氧吸入所致的氧中毒。膜式氧合器在给空气时就可达到正常肺氧合效果，还可根据血气分析结果分别调节FiO和通气量，以达到最佳的气体交换。④避免了机械通气所致的气2道损伤。ECMO治疗期间，可保证充分氧供。同时进行的机械通气只是为了避免肺泡萎缩，不需要很高的压力。⑤有效的循环支持。ECMO治疗期间可进行右心辅助、左心辅助或全心辅助，心脏射血可由体外循环机代替，机械射血能力可达7L/min。同时它可通过调节静脉回流，降低心脏前负荷。在保证血流供应时，适当应用扩血管药，可改善微循环灌注并降低心脏后负荷。此时扩血管药使用安全度很大。由于前、后负荷改善，在没有或较少的正性肌力药物作用下，心肌获得充分休息，能量储备增加。⑥ECMO治疗中可用人工肾对机体内环境如电解质进行可控性调节，其安全度高、效果好。五、ECMO和体外循环的区别
ECMO和体外循环有很多的不同（图1-8，表1-4），这是由其目的不同而决定的。体外循环的目的主要是在心脏手术中为患者提供有效的呼吸、循环支持，保证患者的安全，为心脏外科医生提供良好的手术条件，如深低温停循环、心脏暂时停跳等。ECMO的目的是为常规治疗不佳、心肺功能极差的患者提供一定的循环和呼吸支持，并配合其他治疗措施，等待心肺功能恢复或等待心肺移植供体的到来。一般情况，体外循环只需1名灌注师，在1～4小时内即可完成。ECMO则是一个团队工作，时间长达数天或数周，涉及灌注师、ICU医生、外科医生及护士的紧密配合。ECMO的特点之一就是转流时间长，因为急性受损的心肌和肺组织需要时间恢复，心肌的恢复一般为3～5天，受损肺组织恢复时间一般为7～10天。心脏手术根据不同的病理生理情况，需要体外循环适应不同的病理生理状态，所以体外循环涉及的器材较多，如心内吸引泵、心外吸引泵、停跳液灌注泵等。ECMO的器材相对简单些，只需用一个泵和氧合器即可。但ECMO用品的质量要求很高，膜肺需要具备长时间的气体交换能力，还要有很强的抗凝和血浆渗透能力。泵需要在长时间灌注中对血液破坏较轻微，使血液中游离血红蛋白维持在较低水平。体外循环中氧合器绝大多数处于开放状态，为了去除各种微栓，体外循环系统附带有各种滤器。ECMO系统为全密闭状态，否则气体进入系统可造成患者的生命危险；同时ECMO系统没有滤器，一是没有清除栓子的必要，二是滤器增加血栓产生的危险。体外循环抗凝必须充分，ACT一定要达到480秒才能满足心外科的要求，因为心脏手术组织创面大，细胞损伤严重，高凝血系统高度激活。ECMO除插管部位外，其他组织破坏小，不严重，ACT在200秒以下即可，只要保证血流在系统中充分流动，就不易产生凝血块。体外循环中温度可降至20℃以下，血液因此而增加稀释度，以保证组织灌注。ECMO的过程中温度一般不低于34℃，血液稀释应予以及时纠正，以保持正常的血红蛋白水平和胶体渗透压。体外循环一般采用开胸的升主动脉、上下腔静脉或右房插管，即中心血管插管。ECMO大部分经外周血管插管，心脏手术后的ECMO小儿可采用中心血管插管。目前的氧合器完全满足一次性手术的需要，但ECMO在长期的转流中，可出现一些问题，如大量血栓形成、血浆渗透等，出现上述情况必须更换氧合器。体外循环一般在手术室中进行，ECMO则是在手术室外进行。ECMO的建立根据患者状况而定，可能在ICU、心导管室、急诊室甚至抢救室进行。随着技术和器材的不断完善，体外循环的并发症发生率越来越低，但ECMO的并发症仍然很高。这里主要涉及三个方面问题：一是适应证不正确，ECMO无能为力；二是时机太晚，患者在接受ECMO时已出现除心肺以外器官严重的功能衰竭；三是长时间灌注带来的并发症，如感染、凝血因子消耗等。正因为如此，心脏手术的成功率在95%以上，而ECMO的死亡率却很高。须指出的是，这些患者如不用ECMO，将有90%以上的死亡率。另外，体外循环费用较低，但ECMO费用很高，在某种程度上阻碍这一技术的发展。这种高费用因素是多方面的，如患者恢复心肺功能需要时间长或有其他的并发症。ECMO的耗材费用昂贵，涉及的人力资源很高。图1-8 ECMO与CPB的区别表1-4 ECMO与CPB的区别
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