第五节　监测系统

ECMO的附加设备包括监测仪和安全装置。ECMO的任一组件失灵都会导致患者生命的危险。所以监测ECMO系统，不单是监测功能是否正常，还要监测是否有失灵的征象。最好的“监测仪”是ECMO专业人员。只有注意细节、持续监测ECMO系统和患者情况，才能降低设备失灵的风险，或在失灵时做出快速反应。现对其监测系统进行介绍。

一、持续性血气和氧饱和度监测

要监测ECMO对患者心肺的支持是否有效，需在一定时间采集并检查动脉和静脉血气分析。ECMO系统能在静脉端和动脉端持续监测血液pH、氧饱和度（SaO₂）、氧气分压（PO₂）和二氧化碳分压（PCO₂），这些指标可为临床医生提供有价值的资料。大多数中心监测静脉血氧饱和度（SvO₂）。ECMO系统中动脉端氧气分压（PaO₂）、SaO₂和PCO₂直接代表气体交换装置的功能，间接反映患者心脏与肺脏功能。SvO₂反映了氧气输送的有效性、患者氧气消耗状况与患者肺脏功能，目标是70%～75%。监测器可使用双波长装置或内置导管。双波长监测器与脉氧仪原理相似，使用红光和红外波长进行测量，这些光波透射过血流，根据血液吸收的光计算氧饱和度。也可使用内置光纤导管测定静脉血氧饱和度，代表产品为Medtronic BioTrend（图5-5），它的探头就是一个反射性分光亮度计，光学模组测量反射光并将其转化为电子信号，显示计算所得的饱和度。两种装置都有极佳的监测能力，可在氧饱和度过低或过高时发出警报。

图5-5　Medtronic BioTrend连续血氧饱和度监测仪

在CPB设备中，持续动静脉pH、血气和氧饱和度监测正逐渐标准化。一般将一个血流可通过的小室置入管路中，其内有一层半透膜，允许气体和离子透过到达感受器，pH、氧气和二氧化碳的微型感受器连接到一根光纤上，传到感受器上的信号强度与血液中的氢离子、氧气和二氧化碳量相对应，计算得到动脉的碳酸氢盐和静脉的氧饱和度，与pH、PCO₂和PO₂一起显示在监视器上，代表产品为Terumo CDI-500。

二、流量测定装置

超声流量仪可精确地测量ECMO的流量。对判断ECMO系统中的旁路血液灌注有非常重要的作用。通过超声测定管道内血流速度，根据管道的截面积可计算管道内的血流量。MAQUET Rotaflow离心泵的流量监测内置于泵头。Transonic的夹式流量探头可重复使用（图5-6）。

图5-6　Transonic的流量探测仪和探头

三、气泡探测器

气泡探测器用来探测是否有空气进入ECMO系统并报警。在VA ECMO模式中，如果空气进入动脉系统将直接流入脑循环。气泡探测器使用超声或红外技术。超声感测器将信号经过管道发送至接收器，穿过液体的信号成为参照值，这个信号发生变化就认为有空气并发出警报，300～600μl的气泡就能触发报警。必须注意快速输入不同密度的液体（如血小板）也会触发报警。红外传感器使用吸收光作为参照，液体中通过的气泡会改变吸收光而触发警报，使用红外技术探测能发现500μl的空气量。

四、凝血的监测

血液与人造表面接触会发生凝血，所以要输注抗凝药物。为确保凝血时间保持在可接受的范围内，每小时从管路中抽取少量血液，测定激活的凝血时间（ACT）、激活部分凝血活酶时间（aPTT）。根据ACT、aPTT结果调整肝素或其他抗凝药物剂量。测定ACT有多种机型，市场上的新机型有Hemochron Signature Plus（图5-7）。目前在各ECMO中心，使用多种方法不同的机型测定ACT。大多数中心公认ACT在180～220秒之间，aPTT在60～80秒之间是一个合理的范围。

图5-7　Hemochron ACT监测仪

目前监测患者的凝血功能状态比监测患者的抗凝状态可能更重要，例如，可以利用血栓弹性图（thromboelastogram ，TEG）监测患者血液实际凝血功能状态（纤维蛋白、凝血因子、血小板功能）。TEG监测可以进一步评估ECMO患者凝血机制病理变化，包括纤维蛋白形成、血块形成、血块稳定性、血小板功能及纤溶过程，从而直观的反映纤维蛋白原水平，血小板功能，凝血因子活性，是否纤溶亢进等（图5-8）。

图5-8　血栓弹性图监测仪

五、压力监测器

（一）负压监测

可以监测静脉引流是否足够，帮助判断容量状况和静脉插管位置是否合适。负压超过40mmHg容易造成患者血液溶血，因此在负压过大时及时调整插管位置或补充容量，解除其他影响静脉引流的因素。

（二）正压监测

通过对氧合器进、出的压力与压力差的监测，可得知患者血容量及血压高低、动脉插管是否受阻、氧合器中是否有血栓、循环管路是否有血栓等。例如，氧合器出口压力上升了，可能是患者动脉插管扭折或高血压及高泵流量造成；氧合器进出口压力差上升，最有可能是由于在气体交换装置中有血块形成。

六、游离血红蛋白监测仪

ECMO长时间支持会对患者血液产生破坏，其中最严重的并发症为溶血。持续使用游离血红蛋白监测仪可以得知目前患者的溶血程度。ECMO中游离血红蛋白的动态范围为100～200mg/L（图5-9）。动态监测该指标意义更大，游离血红蛋白急剧上升或超过800mg/L可作为更换已形成血栓的氧合器和离心泵的指征。

图5-9　HemoCue血浆血红蛋白监测仪

七、胶体渗透压监测仪

血浆胶体渗透压（colloid osmotic pressure，COP）是有血浆蛋白形成的对抗血浆中水分从血管内转移到血管外的一种牵制力，对稳定血容量和预防组织水肿有着重要作用。目前临床常用的胶体渗透压监测仪为MBT MESSTECHNIC GMBH公司的ONKOMETER BMT 923型胶体渗透压监测仪（图5-10）。此测定仪重量轻，体积小，操作简便，耗时短，不需要预热和特定的“标准蛋白液”标定，方便床旁监测。测量范围为0～99mmHg，测定精度为0.1mmHg。测定标本可以是全血，血浆，血清或者组织液。测定过程仅需100μL样本，测定时间﹤2分钟，每张半透膜可以使用于1000例样本，避免频繁更换耗材半透膜。

图5-10　ONKOMETER胶体渗透压监测仪