体外膜肺氧合ECMO世界纪录,605天!
The following article is from 一起学呼吸 Author 张桂榕、刘毅
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ECMO世界纪录,605天!
国药东风总医院 张桂榕 刘毅 翻译整理
静脉-动脉体外膜肺氧合ECMO:血流动力学管理(精彩PPT)
集锦:临床各种操作技术——视频、流程、规范、技巧等(收藏版)
但是,她的肺换气功能仍然为零。在所允许设置的最大流量(2L/min)以及给纯氧的情况下,小女孩的SaO2动脉氧饱和度勉强大于75%。这么低的饱和度,在既往的教科书上看,是要死人的。但正如上文所描述,以这个孩子目前的状态,适合怎么样的氧饱和度,关键要看氧供与氧耗是否平衡,两者达到一个相对满意的比例。根据DO2方程,他们团队将她的血红蛋白严格维持在12g/dL以上。
▲ 图3A
▲ 图3B(网图,并非文中小女孩,下同)
▲ 图3C
▲ 图3D
▲ 图3E 人工心脏的关键:血泵(体外离心泵,其余有搏动泵、轴流泵),文中即图片中的牌子/型号为CentriMag
▲ 图3F CentriMag系统/战车
▲ 图3G 人工肺的关键:氧合器/膜肺,文中即图片中的牌子为国人所熟知的Maquet(迈柯唯/马奎)
▲ 图4
顾名思义,PediMag泵是CentriMag泵的儿童版,PediMag的前缀Pedi便是Pediatrics(小儿科)的缩写。它们在泵血或氧合能力上肯定不及成人型号,但具备预充体积更小、体积更小更轻便等优点。也间接证明小女孩自身心肺功能的逐步恢复。(Oxy-RVAD(成人版)支持的第61~420天里(共359天),被定义为她ECMO的第三阶段;切换成儿童版后(第420~552天),即为她ECMO的第四阶段。)它们具体长啥样,如下图5所示:
▲ 图5A CentriMag泵(左)与PediMag泵(右)的对比
▲ 图5B 迈柯唯的各款膜肺
当然,也不止迈柯唯(Getinge公司)有膜肺,还有其他品牌的膜肺,只是膜的核心材料及制造技术3M公司所垄断。见下图6:
在其ECMO支持到第500天(入院第507天)时,患者的潮气量为6ml/kg时,呼吸系统静态顺应性为35ml/cmH2O(已接近正常范围),胸部影像学也显示好转。
8、医疗资源的使用和分配
投入到该名患者身上的资源难以被轻易量化,但毫无疑问,这里面的金钱投入和医疗机构的努力,无比巨大。让患者戴着ECMO离开重症监护室、甚至离开医院的临床研究,正在进行中。努力推广”让肺脏逐渐恢复的ECMO”,而不是让这些不幸的患者只有肺移植这一条出路。这将有望降低部分群体的终身费用,延长生存时间,提高生存质量。
团队总结:这个小女孩,接受了605天的体外支持,以治疗急性呼吸衰竭和相关的右心室衰竭,最后成功康复。
即对于某一些被传统经验判为死刑的肺脏,我们选择更长时间的支持与耐心,是值得的。
2、尽管采取中央插管,但因为可以选择比较粗的管子,故血泵CengtriMag能产生流量就很充足。尽管这样得开胸、得让这两根管路放在胸口,但他们医院在这方面经验也相当丰富。因为一部分管路是先穿过腹壁后再插入心脏,故关胸后,其外管段仍有相当一部分被埋在体内,同时在孩子的腹部搞个匹配的固定带,对管子进行二次固定,是比较牢靠的。同时它的血泵和膜肺,可以像背小书包一样背起来,或固定到一边的支架、移动架(需要下地锻炼时)。(参考视频1)
二、VV-ECMO不是具有减低右心室后负荷的作用吗?VV-ECMO对患者的支持力度还不够吗?
▲ 图8A
▲ 图8B
▲ 图8C
▲ 图9A1
▲ 图9A2
▲ 图9B
▲ 图9C
但我个人觉得它们这些图,都没有完美囊括、展示出目前所有的、已经进入临床的、短期的心室辅助装置。甚至存在一点点“以偏概全”“误导”,它们应该在文中或图片注释里另作说明,以适应学生。
对于短期的右心室辅助(右心室减压)而言,除了使用(组合)CengtriMag外,还可以使用TandemHeart(参考图组9与下方图组10A)。其它像Medos Deltastream DP3、Medtronic Biomedicus、Sorin centrifugal pump等体外离心泵(国产尚未了解)属于他们家ECMO集成系统的一部分,应该也是可以拆开后再跟别品牌的管路或膜肺组合使用,见下方图组10:▲ 图10A TandemHeart的应用场景。TandemHeart应用之初,设计有专门的一套置管策略:得先做个房间隔造口,然后引流管从股静脉穿刺入路,送到右心房后,再直接穿到左心房,把引流段(端孔和侧孔段)置于左心房中间;灌注管跟外周VA-ECMO一样,也放在腹主动脉。显然,尽管它可能比外周VA-ECMO在左心减压上会强上一些,但这种平白无故必须穿过房间隔的置管方式,缺点太明显。故大家逐渐淘汰了TandemHeart起初所设计的置管方式,而更多作为一个模块、作为VA-ECMO杂交模式(如图组8)或心室辅助装置的动力来组合使用。
▲ 图10B 血泵(体外离心泵)
▲ 图10C 主流牌子的ECMO(仅展示血泵+主机/控制台)
(费森尤斯与国产ECMO数据缺乏)
或者,支持能力最低的博动泵IABP(对右心也有用)。以及轴流泵,如Impella,参考上方图组9、下方图11或视频2:▲ 图11A Impella左心版本(ImpellaCP、2.5)和右心版本(Impella RP)
▲ 图11B Impella RP整体观
▲ 视频2
▲ 图12A1 单管双腔插管整体观
▲ 图12A2 单管双腔插管整体观(成人,摘自ELSO)
▲ 图12A3 单管双腔插管整体观(儿童,摘自ELSO)
▲ 图12B 单管双腔插管细节观
▲ 图12C 单管双腔插管卡通示意图;食道超声引导其放至标准位置
▲ 视频3
而Avalon Elite双腔插管诞生之时,就有专门给儿童用的型号(13F)。但是,跟这个传统的双插管的VV-ECMO比,胜在少了盘在大腿前的一根大管子,也减少了再循环的概率和程度,但是对右心的支持还是和原来一样,较为欠缺。还是得依赖右心室干活。
同时,这类双腔导管对位置的变动比较敏感,稍微偏离原来合适的位置,就造成流量、氧合的波动。据报道,使用双腔插管的病人在活动时,插管移位的概率还是比较高(最高达10%,尽管比经股静脉插管要好),哪怕找了各种小妙招来固定,见下方图组13:
▲ 图13A
▲ 图13B
▲ 图13C
2016年才上市的Protek Duo,也是一根可以经颈内静脉置入的双腔管,它专门为右心辅助而设计。它跟Avalon Elite等双腔导管的不同之处有:1、管子需一路深入右心房、三尖瓣、右心室、肺动脉瓣,最终末端位于肺动脉分叉前。2、管子中段的多个侧孔(位置置在右心房内),接上体外离心泵(即人工心脏)后,可以把全身回流到右心房的血抽出去(具体能抽多少,受多方面因素影响,但研究说能抽大部分);管子末端有端孔和侧孔(得置在肺动脉主干),负责把血液回输到肺动脉分叉(即进入肺)。如果有呼吸支持需要,可以在血泵后串联一个氧合器(即膜肺)。因为有两个瓣膜天然保护,故再循环率甚至能降到零,氧合效率最高。如下方图组14,视频4所示:
▲ 图14A 以Protek Duo作为插管的右心室辅助装置(RVAD)
▲ 图14B 以Protek Duo作为插管的右心室辅助装置(RVAD),接或不接氧合器。如果接上氧合器我们就可以将其称之为oxy-RVAD或ECMO
▲ 图14C 以Protek Duo作为插管的oxy-RVAD实体观。它看着已经很小型化,尤其是对比一众ECMO时,所以这种方式与装置最为适合病人活动锻炼。不过主机/控制台还是蛮大的,跟一般的电脑主机差不多,该图没有把主机一起拍上
▲ 图14D DSA与食道超声引导置入Protek Duo插管,成功后实拍图
▲ 图14E Protek Duo卡通示意图;食道超声引导Protek Duo插管放至标准位置
▲ 视频4
可惜当时Protek Duo导管只有29F、31F两种型号。这对于一个30kg的小女孩来说,管径太粗、植入段太长了。不然,这种以Protek Duo作插管,接上一个血泵,再串联一个膜肺的Oxy-RVAD,就是最适合她那个阶段的体外生命支持手段。(与Protek Duo插管类似的产品,还有Spectrum Medical双腔插管,但这两款在国内还暂时搞不到;Avalon Elite、Crescent这两款双腔插管已在国内上市)。视频一(儿童带着临时人工心脏奔跑、训练)的出处:
https://www.youtube.com/watch?v=YEYtEEljuTk
https://www.nbcnews.com/dateline/video/the-berlin-heart-601237571777
图3A出处:
Ambulatory extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) as a bridge to lung transplantation .Indian J Thorac Cardiovasc Surg 2023;7 :S366 doi号:10.1007/s12055-021-01210-4
图3E、F,图5A出处:
Mechanical Circulatory Support: Principles and Applications. ISBN 978–0–19–090929–1
图3G、图5B出处:
https://www.getinge.com/cn/products/quadrox-i-oxygenators/?tab=2
图6、图10C出处:
Mechanical Circulatory and Respiratory Support .ISBN 978-0-12-810491-0
图8A出处:
Choosing the appropriate configuration and cannulation strategies for extracorporeal membrane oxygenation: the potential dynamic process of organ support and importance of hybrid modes .Eur J Heart Fail 2017;19:75–83.doi:10.1002/ejhf.849
图8B出处:
Personalized ECMO: Crafting Individualized Support .J Cardiothor Vasc An 2022;36:1477.doi号:10.1053/j.jvca.2021.08.022
图8C出处:Technical considerations for percutaneous pulmonary artery cannulation for mechanical circulatory support .JTCVS Tech 2023;18:65 .doi号:10.1016/j.xjtc.2022.11.017
图9A1、2,图9B出处:
Temporary mechanical circulatory support devices: practical considerations for all stakeholders Nat Rev Cardiol 2023; 20:263.Doi号:10.1038/s41569-022-00796-5
图9C出处:
Nursing Management of Patients Requiring Acute Mechanical Circulatory Support Devices Crit Care Nurse 2020;40:e1. Doi号:10.4037/ccn2020764
图10A、图11A、图14A 出处:
Novel percutaneous mechanical circulatory support devices and their expanding applications Expert Rev Cardiovas 2016;14:1133 .Doi号:10.1080/14779072.2016.1214573
图10B出处:
Percutaneous Circulatory Assist Devices for Right Ventricular Failure .Intervent Cardiol Clin 2013;2:445 .doi号:10.1016/j.iccl.2013.04.001
视频二(Impella2.5和RP)的出处:
https://www.mito-saiseikai.jp/department/cardiovascular/impella
https://www.youtube.com/watch?v=kt54FUQXJY8
https://www.facebook.com/ProtectedPCI/videos/4900019613459071/?extid=CL-UNK-UNK-UNK-IOS_GK0T-GK1C&mibextid=UVffzb&ref=sharing
图11B出处:
IMPELLA RP® WITH SMARTASSIST® SYSTEM WITH THE AUTOMATED IMPELLA CONTROLLER™ INSTRUCTIONS FOR USE & CLINICAL REFERENCE MANUAL
图12A1出处:
Veno-venous extracorporeal membrane oxygenation: cannulation techniques. J Thorac Dis 2016;8):3762 .Doi号:10.21037/jtd.2016.12.88
图12A2、3出处:
ELSO Guidelines for Adult and Pediatric Extracorporeal Membrane Oxygenation Circuits .ASAIO J 2022;68:133 .Doi号:10.1097/MAT.0000000000001630
图12B出处:
Extracorporeal Membrane Oxygenation in Pediatric Patients with Respiratory Failure: Early Experience with the Double Lumen Cannula Over 2 Years .Korean J Thorac Cardiovasc Surg 2020;53:132 .Doi号:10.5090/kjtcs.2020.53.3.132
图12C、图14E、图14F出处:
Echocardiography for extracorporeal membrane oxygenation .Echocardiography 2022;39:339 .Doi号:10.1111/echo.15266
图12D出处:
https://europe.medtronic.com/xd-en/healthcare-professionals/products/cardiovascular/extracorporeal-life-support/crescent-jugular-dual-lumen-catheter.html
视频三(Avalon Elite等单管双腔插管)的出处:
https://www.youtube.com/watch?v=3vlJlDXx3nk
https://www.medtronic.com/us-en/healthcare-professionals/products/cardiovascular/extracorporeal-life-support/crescent-jugular-dual-lumen-catheter.html
图13ABC出处:
Optimal Methods to Secure Extracorporeal Membrane Oxygenation Bicaval Dual-Lumen Cannulae: What Works? .ASAIO J 2019;65:628 .Doi号:10.1097/MAT.0000000000000853
图14B出处:
Percutaneous right ventricular assist device, rapid employment in right ventricular failure during septic shock .Crit Care 2020;24:674 .Doi号:10.1186/s13054-020-03413-4
图14C左 出处:
https://www.bizjournals.com/pittsburgh/news/2016/03/31/local-medical-device-firm-changes-name-and-has.html
图14C右 出处:
https://archive.triblive.com/business/local-stories/tandemlife-of-ohara-on-verge-of-developing-vest-for-heart-lung-patients/
图14D 出处:
Oxygenated right ventricular assist device with a percutaneous dual-lumen cannula as a bridge to lung transplantation .J Thorac Dis 2022;14:832 .doi号: 10.21037/jtd-21-1199
视频四(Protek DUO等新型单管双腔插管)的出处:
https://www.livanova.com/advanced-circulatory-support/en-us/tandemlung-kit
https://www.spectrummedical.com/quantum-perfusion-for-the-icu-cath-lab-and-transport/quantum-sterile-technologies-icu/cannulas/dual-lumen-rv-to-pa-cannula
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