体外膜肺氧合(ECMO)----“魔肺”
ECMO俗称人工肺,其学名体外膜肺氧合(ExtraCorporeal Membrane Oxygenation,英文缩写:ECMO,在台湾称作“叶克膜”),临床上,人工肺一般用于可逆的呼吸衰竭和心功能衰竭的病人。ECMO是走出心脏手术室的体外循环技术。其原理是将体内的静脉血引出体外,经过特殊材质人工心肺旁路氧合后注入病人动脉或静脉系统,起到部分心肺替代作用,维持人体脏器组织氧合血供。使用ECMO的患者,通常都会在大腿根部最粗的股动、静脉内置入导管,把静脉血引出,经人工肺氧合后,变成富含氧气的动脉血,再(经股动脉)泵回动脉内。通俗地说,ECMO是一台(种)可以代替心、肺工作的机器(医学技术装置),也可称为人工心肺技术。
1972年,希尔(Hill)医生使用改进的体外循环技术治愈了一位年轻的呼吸衰竭患者,在这次治疗中,体外循环维持了大约3天时间。这应该算是ECMO技术的第一次露面。从此,这项技术就开始蓬勃地发展,逐渐成为一种安全有效的临时保命手段。有种说法,ECMO作为一种医疗急救设备,可以代表一个医院,一个地区、一个国家的危重症急救水平。
近年来,我国的ECMO技术有了很大的进步,中国体外循环学会已开办了多期ECMO学习班,并与国际同步建立了中国的ECMO病例注册数据库。临床工作者们总结出了一套ECMO的临床经验。全国各地也开展了大量的ECMO技术实践。与过去将ECMO技术应用于机械通气失败后的补救性治疗手段外,“越来越多的临床证据支持早期使用ECMO技术,可改善患者的预后”。特别是重症肺炎的病程发展非常快,建议在患者清醒时尽早使用ECMO技术,跳过常规的先无创呼吸机,再插管呼吸机,情况危急后再使用ECMO技术的传统流程。
病例:儿童重症腺病毒肺炎
简要病史:患儿,女,7岁,以“反复发热、咳嗽半个月,呼吸困难1天”于2019.08.03入儿科重症监护室。入院半月前无明显诱因出现发热,伴畏冷、寒战、咳嗽,10天前就诊厦门A医院,予口服希舒美抗感染,易坦静止咳治疗。4天前热峰再次上升,就诊厦门市B医院,予静滴阿奇霉素(7.29-7.30)、口服希舒美(7.31-8.1)抗感染治疗,体温、咳嗽无好转。2天前患儿上述症状反复,就诊厦门C医院并住院治疗(8.02-8.03),诊断为“1.重症肺炎;2.急性呼吸窘迫综合征;3.Ⅱ呼吸衰竭4.难治性支原体肺炎5.应激性高血糖”,入院后鼻导管吸氧,“头孢哌酮舒巴坦、多西环素”联合抗感染、“丙种球蛋白2g/kg”、“甲强龙”抗炎处理,1天前出现呼吸费力伴血氧饱和度下降,请我儿科重症监护会诊协助气管插管呼吸机辅助通气(容量控制模式:FiO2 81%、PEEP 13cmH2O、Vt 188ml、PIP17cmH2O、F25bpm),并由我科住院总陪同转运入院。实验室检查:(08.02)血常规:WBC 11.7×109/L,N 86%,L12 %, HGB 116g/L,PLT 264×109/L CRP 23.9mg/L。生化:ALT7 U/L,AST 120U/L,K 4.78mmol/L,Na 128mmol/L,Cl99 mmol/L,Ca1.78/L;PCT:6.02ng/ml;
支气管镜检查:支气管炎症性改变;支气管镜灌洗液:链球革兰阳性球菌极少量、中性粒细胞极少量;胸片:肺纹理增粗、增多、模糊,并可见斑片模糊密度增高影,以右肺为著,未见明显空洞影;
胸腹联合正位片:右肺及左下肺炎,予今天11:25胸片相比,肺炎病灶较前有进展;腹部未见异常,气管插管,管头位置可,鼻饲管在位。
患儿反复发热、咳嗽,病程迁延难愈,多家医院常规治疗效果差,肺部病变进展迅速,病情进行性加重,常频机械通气已达纯氧条件下(参数:吸入氧浓度100%,PEEP 12cmH2O,F 30bpm、Vt 170ml)血氧饱和度仍难以维持下,最低降至38-47%,呼吸衰竭OI值高达44,濒临死亡,经科室讨论后,决定行ECMO。
图1:女 7岁,反复发热、咳嗽半个月,呼吸困难1天治疗半月胸片示右肺透亮度明显下降,双肺多发片状实变影。
临床诊断与治疗存在的困境和挑战:①患儿辗转于多家医院,常规抗感染、纤维支气管镜灌洗、呼吸支持等治疗效果欠佳,肺部感染病原定性、病因治疗困难。②患儿经积极治疗后,肺部病变仍进行性加重,胸片示肺部渗出、浸润广泛,呼吸衰竭,呈现严重呼吸窘迫综合征,呼吸功能如何维持,下一步呼吸机策略为何?③患儿多器官功能受损,循环衰竭,需高剂量血管活性药物仍难以维持血压,预计病死率大于90%,循环功能怎么保障?④ECMO能辅助人体呼吸和血液循环,为重症患者心肺功能恢复和疾病疗赢得宝贵时间,近年来开始应用于常规生命支持无效的各种急性循环和(或)呼吸衰竭。⑤对于国内儿科领域而言,该技术仍属新的救治技术,血管通路置管、ECMO后抗凝、血流动力学影响及管理仍属难点。呼吸道13病原体提示:腺病毒、肺炎支原体。
临床创新点:体外膜肺氧合技术代表一家医院、一个地区甚至一个国家的危重症急救水平,可能为疑难重症患者带来生命的奇迹。我院儿科PICU为国家重点专科,承担闽西南地区危重症儿童转运救治任务,已于2018年在复旦儿科医院指导协作开展3例体外膜肺氧合技术救治危重症患儿,目前ECMO团队成员完备,技术成熟、流程完善。
图2:反复发热、咳嗽半个月,呼吸困难1天 常频机械通气、血管活性药物支持下ECMO前血氧饱和度
图3:吴谨准、陈国兵主任现场指挥,多学科MDT
图4:苏潘琛副主任、施惠宣主治医师ECMO下胸腔穿刺抽液
图5:杨运刚主任纤维支气管镜灌洗、ECMO叠加CRRT