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ECMO的运行监测(上)

发布时间:2020-09-02 浏览量:17728次 来源:杭州市第一人民医院

翻译/编辑   孙雁鸣

简介

    近年来,体外膜氧合(ECMO)的使用率显着增加,越来越多的中心正在使用这种生命支持方式。虽然这项技术很吸引人,但它相对而言是复杂的。而且有证据表明,ECMO管理者的经验是决定结果的关键因素之一。如果不能正确理解ECMO的特点,即使是动脉血气等常见参数也可能产生误导,并有可能使患者暴露在低氧环境下。ECMO支持的患者的运行监测需要彻底的临床查体、管路检查、血液动力学和生物学参数的监测,包括但不限于血气和凝血酶谱。本综述将涵盖ECMO患者心肺监测的各个方面。



     V-V ECMO是治疗孤立性呼吸衰竭的一种方法。血液被抽出并重新注入静脉系统。已经描述了几种置管方法,包括股股、股颈静脉和单管双腔导管(图1和2)。经过氧合和脱羧后,出膜的血液被重新注入右心房(RA),并由患者自身的心脏功能在肺循环中排出。静脉-静脉ECMO不直接影响心功能。但有可能有继发性影响,例如继发于呼吸衰竭的急性肺心病,并因高通气设置而加重。在这种情况下,在实施静脉-静脉ECMO后立即观察到血流动力学参数的显著改善是相当普遍的。尽管如此,在没有右心室功能障碍的前提下,V-V ECMO不会提供任何血流动力学支持。


    V-V ECMO允许医生分别调整氧合和二氧化碳清除。氧合主要取决于通过ECMO回路的血液流量与患者心输出量(CO)的比率,而二氧化碳的清除取决于气体通过氧合器的流量。其他因素可以在更有限的程度上影响通过膜的氧气转移,包括经过膜的气体中氧气的浓度、膜肺的功能、血液在膜中暴露的时间、血红蛋白浓度以及跨膜的气体梯度。这些因素的组合决定了额定流量或最大氧气输送,即每分钟可完全饱和的非饱和血液量。



为了实现最佳氧合,ECMO流量必须占患者CO的很大比例。这可以通过增加ECMO流量来尝试匹配患者的CO或通过降低患者的CO来实现。研究表明,相当于患者CO的60%的流量通常足以维持动脉血氧饱和度在90%以上。由于二氧化碳的溶解性和弥散性较高,因此二氧化碳清除比氧合更有效,可以通过增加或减少流量来滴定。ECMO初始时,呼吸系统顺应性通常极低,患者的自然肺功能几乎可以忽略不计。在此阶段,所有气体交换均由ECMO支持。ECMO的通气策略建议建议允许肺部休息的通气环境。在恢复期,呼吸顺应性得到改善,患者的肺功能也有助于动脉供氧和二氧化碳清除。


    V-V ECMO的动脉血气监测动脉血氧饱和度与其他患者并无差别。脉搏血氧仪和动脉置管可以互换放置在双侧手臂上。由于血液是通过正常的途径流动的,所以两侧之间应该没有任何实质性的差异。动脉血氧分压由混合静脉血氧饱和度(SvO2)和肺内分流确定。因此,在早期,当肺功能可能几乎不存在时(分流率等于100%),氧分压非常接近SvO2。



    只要供氧充足,动脉血氧饱和度高于85%是可以接受的。氧输送/耗氧比(DO2/VO2)应保持在3以上,以避免组织缺氧。一些中心容忍更低的饱和度水平,而目标是更高的血红蛋白水平(12g/dl)以优化氧气输送,这仍然是ELSO指南中推荐的目标。有人可能会反对这一较高的门槛,因为在重症监护人群中输血已被证明会使结果变得更糟。此外,输血中较低的2,3-二磷酸甘油酸水平和随后血红蛋白对氧的亲和力的增加可能会限制氧的摄取。在我们的中心,我们的目标是血红蛋白水平高于8g/dl,但我们能容忍85%的饱和度。虽然最近发表的一份关于ECMO血液保护方案的报告显示了类似的结果,但目前还没有发表对这些方法进行比较的研究。在这项研究中,他们耐受的血红蛋白水平低至7g/dl,饱和度超过92%(表1)。


    在恢复期,必须考虑肺动脉分流和死腔,以获得动脉二氧化碳分压和氧分压。分流分数的估计仍然很麻烦,需要肺动脉导管。一些作者建议每天监测分流部分,尽管这不是我们在常规临床实践中所做的事情。


    一些中心使用ECMO回路管路上的血液(膜前血气或入口血气)作为混合静脉饱和度的替代物。在没有再循环的情况下,膜前血气仍然是中心静脉/混合静脉饱和度的良好反映,超过75%的氧饱水平表明氧气供应/消耗充足。一些中心除了ECMO VO2外,还使用持续监测混合静脉饱和度来计算全身VO2和DO2,并随着时间的推移跟踪它们以评估恢复情况。其他人通过ECMO持续监测进出口血气的氧饱和度并计算氧气输送和耗氧量。


     然而,由于血液被排出并在同一腔室中重新注入,因此存在再循环的可能性。再循环是指血液重新注入RA并立即被吸回引流套管的比例。这种再循环部分不能用于全身氧合,可能会导致无效的ECMO和低氧血症。通过观察引流套管颜色的突然变化,可以诊断大体再循环。当引流和回输套管距离太近,ECMO引流吸力太高,或者CO极低时,就会发生宏观再循环。应减少ECMO流量或尝试增加CO。双腔导管再循环的可能性较小。



     再循环分数可以用结合膜前、膜后和混合静脉饱和度的公式估算:再循环分数:

(SpreO2-SvO2)/(SpostO2-SvO2)X100

这个等式需要真实的SvO2,只有当气流完全中断时才能获得,这在ECMO支持的早期阶段可能是不能容忍的。其他方法使用来自上腔静脉(SVC)或下腔静脉(IVC)的血液作为替代,使得计算不太准确。因此,已经在体外开发了其他数学模型来尝试估计再循环分数。



      超声热稀释技术也被用来量化再循环量。该技术允许在没有SvO2的情况下计算再循环分数。它基于血液的超声速度特性和稀释度。它需要两个传感器,一个放在循环的引血,另一个放在回输管上。血液稀释会改变超声回声。注入生理盐水后,传感器将检测到速度的变化,并为循环的每个分支生成稀释曲线。曲线下面积的比率将代表再循环分数。如果引血管的流速没有变化,那么就没有再循环。然而这些技术没有获得广泛使用。大多数中心仍然使用膜前血气中氧饱和度的升高及其随时间的变化趋势作为再循环的标志。


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