第1章　ECMO概况

第一节　ECMO的特点

一、基本原理

ECMO是体外膜式氧合（extracorporeal membrane oxygenation）的英文缩写。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注回体内（图1-1）。临床上主要用于重症呼吸功能不全和心脏功能不全的支持。ECMO能够进行有效地血液气体交换和组织灌注，可通过保护性肺通气，减少呼吸机对肺的损伤；通过降低前后负荷和正性肌力药及血管活性药，使心脏和肺脏得到充分休息，为心肺功能的恢复或脏器移植赢得时间。

二、ECMO的治疗目的

（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、频率和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系列改变，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（extracorporeal circulation，ECC），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的气体交换功能。

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，大剂量使用这些药物将导致微循环血管收缩，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，使正性肌力药或血管活性药的用量明显减少，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，以达到保护性肺通气的目的。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、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至关重要。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力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。这样可提高移植供体的质量，保护移植器官，并在移植术后使被移植的器官功能恢复更快。

三、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，血液驱动器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氧合为动脉血。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，目前ECMO最长的支持时间为603天。③避免长期高氧吸入所致的氧中毒。④ECMO期间的保护性肺通气，避免了机械通气损伤。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，心脏射血可由离心泵代替，机械射血能力可达5L/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。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。

四、ECMO的其他名称及缩写

ECMO在临床应用中有很多形式和目的，所以有很多的名称和缩写，本书列举了一些相关常见词组供大家参考（表1-1）。