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体外膜肺氧合ECMO世界纪录,605天!

离床医学
2024-08-28

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

原文来自霍普金斯大学附属儿童中心ICU等多科室,在2020年1月刊登在ASAIO杂志上。文章标题:Recovery from Total Acute Lung Failure After 20 Months of Extracorporeal Life Support以下是我们对这个非凡病例的汉化,因译者水平所限,内容可能与原文有出入,故读者们最好回归原文及其引文:

体外膜肺氧合ECMO时机械通气的设置与监测

ECMO实操手册

静脉-动脉体外膜肺氧合ECMO:血流动力学管理(精彩PPT)

ECMO模式和生理(精彩PPT课件)

静脉体外膜肺氧合(VV-ECMO)期间机械通气的设置和监测

连续性肾脏替代治疗CRRT对于ECMO患者,不仅仅是肾替代!

体外膜氧合ECMO与右心衰:文献综述(译文)

体外膜氧合ECMO的基础(译文)

重症超声引领体外膜肺氧和从技术迈向精准管理(王小亭等)

凝血相关指标与体外膜肺氧合治疗出血风险的研究进展

成人体外膜肺氧合辅助心肺复苏(ECPR)实践路径

超声引导穿刺视频:动-静脉体外膜肺氧合ECMO操作示范

体外膜肺氧合过程中的监测

体外膜式氧合治疗成人重症呼吸衰竭推荐意见

中国体外膜肺氧合应用现状及问题

体外膜肺氧合抗凝管理现状和挑战

静脉-静脉体外膜肺氧合上机时机的探讨

静脉-动脉体外膜肺氧合上机时机的探讨

体外膜肺氧合ECMO工作原理、上下机及管道预冲(附视频)

不同情况下成人体外膜肺氧合临床应用专家共识(2020)

体外膜肺氧合(ECMO)的抗凝管理

ECMO临床应用(附典型病例及操作视频)

ECMO生命支持期间抗真菌药物的药代动力学特征

VA-ECMO,真的可以避免死亡吗?

重症技术:ECMO与CRRT的珠联璧合

体外膜肺氧合ECMO导管维护技术规范

体外膜肺氧合抗凝管理进展

成人体外膜氧合辅助治疗对常用抗感染药物药动学影响

成人体外心肺复苏专家共识更新 (2023版)

体外心肺复苏——起死回生之术还是奢侈的安慰剂(精彩幻灯)

儿科体外膜氧合院际转运专家共识(2022版)

集锦:血气分析,21篇

集锦:临床各种操作技术——视频、流程、规范、技巧等(收藏版)


一名7岁大的女孩,体重30kg,重度烧伤,烧伤总面积35%,存在吸入性肺损伤。插管后呼吸机氧浓度需设置在60%以上才能维持基本氧供,平均气道压超过20cmH2O。

入院第七天,在常规清创伤口时,心跳骤停。六分钟后,复苏成功。但心源性休克难以纠正,循环还是处于崩溃的边缘。很快给小女孩上VA-ECMO,引流管置在右股静脉(17F),回流管置在了左股动脉(13F)同时置入远端灌注管(8F)。ECMO血流量维持在2.5L/min。
她的心脏功能在VA-ECMO支持第七天时恢复。但这个时候又出现了假单胞菌坏死性肺炎,进展非常快,非常严重,肺完全实变。当天,将VA转为VV,回流管(灌注管)从左股动脉转为右颈内静脉。(ECMO支持这头七天,霍普金斯大学附属儿童中心的团队将其定义为她ECMO的第一阶段。)

VV-ECMO流量维持在2L/min,膜肺给纯氧状态下(呼吸机氧浓度未知,但估计给的不高,<50%),氧饱和度只有85%。血流动力学稳定。但他们团队凭借对氧供需的深厚理解,觉得这个动脉氧饱和度挺好的。经过计算,小女孩的肺完全没有换气功能。与此同时,其呼吸机设置参数和监测参数:潮气量设置为1~2ml/kg,监测到平均气道低于18cmH2O,顺应性只有1~2ml/cmH2O。

VV-ECMO运行到第45天时,小女孩历经了各种插曲和恶性负面事件:4次心跳骤停、脓毒血症休克、需要大量输血的出血、需要CRRT的肾衰以及因为管路凝血而更换了8次ECMO管路。尽管在转VA-ECMO时已经放了远端灌注管,但左腿仍发生了严重缺血坏死。在转VV后的第三天,还是决定把她带到手术室,将左腿膝盖以下全部截掉。

VV-ECMO运行到的第22天时,复查床旁胸片,见下图1
▲ 图1
随后床旁气管镜检查显示,小女孩气道完全阻塞,可见内皮碎片、陈旧血块和新发出血混杂淤积。

他们团队通过停止肝素抗凝、输注血小板和支气管镜输送吸入凝血因子VII来控制肺出血,再用全氟化碳液(类似于眼科中的重水)清洗呼吸道。搞了几天的呼吸介入后,成功解决了肺泡出血以及并发的大中气管的严重阻塞。图2的图A为处理前,图B为处理后:

▲ 图2

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。

在第二阶段,小女孩肺血管阻力逐渐增加。当ECMO支持到第50天(入院第57天)时,她开始有右心衰的一些表现,重症超声显示其右心室扩大、肥厚和功能障碍(收缩D字征,室间隔被压到左移)。从ELSO的历年数据分析和其他顶级ECMO中心的经验来看,右心室衰竭被认为是不可逆转的肺损伤的指标,并被用于证明继续运行ECMO已经没有意义,建议终止ECMO支持的一个非常重要理由。

他们认真考虑过肺移植。但患者因为肾衰、时常发生的脓毒血症以及前面所提到的左下肢截肢(行走困难),故而存在禁忌。肺的恢复遥遥无期(一般VV-ECMO支持30天),甚至可以说绝无可能,而肺移植目前又不合适。对于这种情形,常规做法是撤掉ECMO,进入临终关怀,为小女孩的人生划上句号。

然而,小女孩神志是清醒的,尽管前面用了很久很强的镇痛镇静以控制呼吸驱动,历经大量出血的负面事件,但头颅CT一直无异常,甚至还可以跟爸爸妈妈、还可以跟ICU的医生护士进行一些适当的互动。

终于,ICU团队与其家人进行了多次的多学科讨论后,决定给小女孩上一个右心辅助装置同时膜氧合,即Oxygenator-right ventricular assist device (Oxy-RVAD)。(也可以认为它是ECMO中的一种)

在体外生命装置支持到她第60天(入院第67天)时,正式实施:

胸骨切开,两根管路穿过上腹部;引流管直接切开插入到右心房,端孔位于右心房中间;回流管从右心室插入,且端孔送到肺动脉;关胸,管路埋在剑突下。然后接上血泵(CentriMag,雅培,最大流量可达10L/min)和膜肺/氧合器(Quadrox,迈柯唯,膜面积1.8m2)。如下图3

▲ 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)

(由于没有找到文中小女孩戴着ECMO时锻炼的照片或视频。故另外提供了一个,同样依赖体外生命支持(但视频里主要展示了左心室辅助装置:第一代人工心脏Berlin Heart,没有串联膜肺),但依旧需要积极活动、绕着病房爬上爬下的小朋友的视频剪影。它的管路也得穿过腹壁,和文中小女孩类似。)

当提供氧合功能的右心室辅助装置 (Oxy-RVAD)成功转机后,小女孩的动脉氧饱和度很快就涨到了100%,心功能也迅速改善。泵流量和气流量都给的是3L/min。

这种引流管放在右心房(RV)、灌注管路过右心室且端孔直接灌注到肺动脉(PA)分叉的,串联氧合器的右心室辅助装置,又可以称为V PA-ECMO。同时,又因为开胸插管,相较于经皮(外周)的穿管,所以他们又叫它做中心V PA-ECMO。(外周VV-ECMO支持的第7~61天里(共54天),被定义为她ECMO的第二阶段。)

小朋友稳定后,该天复查了个CT,见下图4。从CT上能一眼就感受到,她的肺烂到何种地步:

▲ 图4

上了Oxy-RVAD几天后,团队给小女孩做了气切。患者在接下来的545天都一直使用这种体外生命支持。这段漫长时间里,她依旧脱不掉呼吸机,但她呼吸机的潮气量给到4~5ml/kg时,其平均气道压已经能低于15cmH2O。小女孩的认知、智力水平,可谓茁壮成长。她学会了用假肢行走,学会了骑自行车,这也极大地促进了她肺部的康复。

在其ECMO支持到第420天(入院第427天)时,霍普金斯大学重症团队将她原来的CentriMag泵换成了PediMag泵,将Quadrox氧合器换成了ped-Quadrox氧合器。

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

▲ 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。

随着肺功能的改善、肺血管阻力的降低,需要RVAD提供的流量越来越少。在其ECMO支持到第520天(入院第527天)时,团队将血流量从3L/min下调到300ml/min,气流量2~3L/min,氧浓度21%,而患者的SaO2仍可以维持在95%。

在此后几周,进行了数次撤机试验:从氧合上来看,小女孩足以摆脱ECMO了,但要维持她理想的血二氧化碳值,仍需较高气流量。因此,在其ECMO支持到第553天(入院第560天)时,他们将Oxy-RVAD转换为体外二氧化碳清除装置(ECCO2R)。

这次用上了Avalon双腔套管(该牌子最小型号,13F),继续连接到儿童版的血泵和膜肺。体外二氧化碳清除装置成功转机后,(提前把小女孩转到导管室)顺手移除了Oxy-RVAD套管,关胸。

患者用上体外二氧化碳清除装置(ECCO2R)后,最初需要300ml/min的血流量和3L/min的气流量。

与此同时,患者继续积极的物理治疗、作业治疗,如:骑着玩具车环绕PICU,每天上学(床旁网课和家属引导)。

经过全面的评估,团队确定小女孩只需气管切开处接呼吸机的支持,便可以进行充分气体交换后。随即,撤掉ECCO2R(体外二氧化碳清除装置支持的第553~605天里(共52天),定义为她ECMO的第四阶段)。

自此,她成功撤掉了所有的体外生命支持,再也不需要ECMO了。ECMO总共支持小女孩605天。
如下表所总结:

在入院第662天,小女孩安全回家休养。借助了一个语音阀,使得她在佩戴气管切开套管时,便能跟周围人对话交流。她在家需要接受几乎全天24小时的机械通气,每晚12小时的腹膜透析。口服西地那非、波生坦治疗肺动脉高压。

小女孩出院1年后,白天已经不用接呼吸机,接个氧管就行,夜间再接呼吸机,呼吸机参数也不高,模式CPAP,PEEP为6mmHg(即约8cmH2O)。出院后的第20个月,她白天已经可以完全不需要氧疗,夜间接呼吸机,模式CPAP。

其遗留的肾衰可以在几个月不做透析的情况下,用药物治疗控制着症状。不过随着年岁的增长,其肾功能持续恶化,最终被选入肾移植匹配等候队列。很幸运,她很快就进行了肾移植。术后恢复得很快,肾功已完全正常,此后再也不需要任何的呼吸支持。

现在,小女孩以她预计的年级水平,重新迈进了校园。她已经能完成在她受伤之前,所能从事的所有活动。
霍普金斯大学附属儿童中心针对该病例的一些心得:


这一案例,引发了我们及广大同行,对严重肺部疾病的管理和提供长期心肺机械支持的讨论:“

这名患者的肺,从急性衰竭、从完全的长时间的丧失换气功能中恢复过来的能力,超出了所有人的预料。并且,该患者的体外生命支持的持续时间——ECMO转机时间,是迄今为止报道最长的。

我们承认,这个案例也需要就主题选择和资源利用,进行深思熟虑的反思与对话。

1、儿童VA-ECMO的置管策略

对于体重超过15 kg的患儿,颈部插管是腹股沟血管插管的替代方法。

由于这名小朋友上半身烧伤,且处于当时心肺功能都是崩溃状态,VA-ECMO是必须要上的了。这促使团队选择了股动脉置管,但股动脉置管引起的肢体缺血风险很大。故建议大家在选择ECMO支持的插管部位时,应充分权衡里面的利弊。

2、抗凝管理

放置中心Oxy-RVAD后2周,回路没有抗凝。恢复肝素抗凝治疗是必要的,但致使患儿慢慢出现了血小板减少、凝血功能障碍,并易伴有结膜和皮下出血。

虽然她的肝素诱导的血小板减少症(HIT)的抗体检测为阴性,但团队还是用直接的凝血酶抑制剂(比伐卢定)替代了肝素。之后,血小板减少和凝血功能障碍迅速解决。在此后的整个ECMO支持期间,一直用的都是比伐卢定抗凝。

3、康复训练

积极的物理治疗、作业治疗(国内很多地方更习惯统称为康复治疗/早期康复),让这名小朋友很快学会了用假肢走路、生活。

每周有5天,有专门的教师,给小朋友一对一的辅导上课。每周有两次,让她的同学们一起上网课、虚拟互动。充分、全面的学校教育,让她能够在适当的年级水平上,跟上了她的同龄人;尽可能地让她的心理认知、智力、文化培养回到正轨。

4、感染

当患者处于ECMO的第2阶段时,反复出现假单胞菌感染和持续性真菌血症。幸好,在转流oxy-RVAD、更换ECMO管路48小时后感染指标逐渐回落,血培养阴性,没查到东西。此后接受了18个月的预防性口服氟康唑,真菌血症再也没有出现。

5、肺动脉高压的管理

她的急性肺动脉高压,可能是来源于对皮质类固醇治疗没有反应的肺纤维化(即早期严重缺氧、肺泡实变,后期肺纤维化等导致肺血管阻力太高,同时药物治疗又无效)。在oxy-RVAD转机后,超声和BNP都提示其肺高压逐渐改善。出院后一个月,复查超声心动图显示右心室功能接近正常,于是停用波生坦。西地那非随后也被停用。出院后6个月,超声心动图显示双心室功能正常,没有证据表明肺动脉高压。

6、肾衰竭

色素性肾病?脓毒血症和大面积烧伤导致其肾脏衰竭。最初上CRRT,后来通过腹膜透析。出院两年后,接受了活体非亲属供体肾移植(当地国家),现在肾功能正常。

7、肺部的恢复

该患儿经历了显著且持续的肺功能恢复。若想肺脏从如此持久的ALI中恢复,必须存在肺组织的广泛再生。最近的研究强调了应激诱导的肺实质重塑和生长,对各种损伤的反应。虽然该病例涉及一名儿科患者,但其他报告也显示了成人也有类似的后期恢复。肺脏在几个月里完全没有功能但最后恢复过来的案例,这在以前是天方夜谭,绝不可能。但得益于体外生命支持的进步,通过机械支持,为“死”肺的恢复创造了时间与增加了那么的一丝可能性。与之相关的一系列病例报告,刺激了肺组织再生的基础和临床研究。

图7A是ECMO支持到第28天拍的胸片,图7B是ECMO支持到第60天的胸部CT,图7C是撤掉ECMO1年后的胸部CT,仍让人能强烈感受到上次生病时被重创过肺脏的痕迹。右肺下叶很厉害的肺大疱?膨胀?散在一些支扩,有些钙化。

总体来看,尤其是对比刚入院时候的片子来看,这仍算是一个很不错的肺:

▲ 图7 三个重要时间节点的胸部影像学

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。

她在遭受重大致死性损伤的3年后,恢复了足够的心肺功能,并持续改善。虽然该病例的全部结果,可能无法一一重现,但它确实帮助我们回顾了对于中心置管策略和气道廓清技术(介入)的应用时机和有效性。同时,提供了一个新的视角,考虑如何安全地提供长期的心肺机械支持;看待患者自身肺组织恢复、再生的能力。

这位患儿奇迹般康复的结局,引发了关于医疗资源利用和科技应用的严肃讨论。正如在50年前肾衰竭患者面对规律透析的医疗建议,20年前终末期心衰患者需考虑安装人工心脏,便谈虎色变一样,但这两个例子,在今天看来更像是一个光明寓言。

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。

补充:
一、为什么给她采取了中心(开胸)的插管,而不是经皮(外周)的右心辅助装置呢?经皮不是创伤更小吗?

1、如果采用经皮穿管的方式,有一根管路(引流管)必须得摆在腹股沟,这很容易影响患者锻炼、下地行走,他们认为在这个阶段绝对不能因为要搞人工心脏,而耽误了康复训练。如果左右股静脉都不摆管子,那就得都穿脖子。但即使选择两根较细型号的管路(引流管和灌注管)穿在孩子的脖子或锁骨下,最终汇合到孩子的上腔静脉时,就会挤得太窄。如果两根管路都选择最细的型号管径,那么能产生的最大流量,对于她目前这个状态又不太够(管径越小,流量越受限)。

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)     

▲ 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?

VV-ECMO确实具有一定的减轻右心室前负荷的作用,但对于小女孩当时出现的严重右心衰竭,光降前负荷,还不够。当药物治疗与VVECMO都已经无可奈何时,需要专门的替代右心做功、尤其是替代右心室做功的机械手段——人工右心。

它的工作原理,其实和ECMO是一样的,就是把血液挪来挪去,但它更符合生理。全身回流到右心房的血,大部分抽出来,不让血液淤积在右心,给右心减压,同时再把抽出来的血液打回到肺动脉,直接替代了右心室的收缩与舒张功能,右心完全不跳、完全不工作都没有关系。这便是人工心脏(右心)。

其实,绝大部分的右心辅助装置以及左心辅助装置的工作原理,都是一样,本质上就是抽吸。如果患者肺功能也不好,还需要比较高的呼吸支持,那么还可以在血泵后面串联一个氧合器(即膜肺)。当然,也可以通过改变插管策略,直接把灌注管插到肺动脉主干,这样可以不需要右心工作,如文中小孩那样。ECMO插管位置、策略,血泵与氧合器的组合,能根据临床医生的需要,像拼俄罗斯方块一样任意搭配,真可谓花里胡哨!见下方图组8

▲ 图8A

▲ 图8B

▲ 图8C

下方图组9分别是Nature子刊和Critical Care Nurse所总结的短期左、右心室辅助装置(长期/终生的心室辅助装置不在此文讨论),值得一瞧(该文档所有图片或其他素材皆有出处,已在文末放出):

▲ 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

▲ 图11C Impella RP细节观

▲ 视频2 

可惜,当时的Impella以支持左心为主,适合右心版本的Impella上市不久,但也都照着成人的身高体重来设计的。其型号大小,勉强能放到一个体重大于23.9kg的儿童的心脏,但必须经股静脉穿刺入路。尽管只是一根比较粗的电线而非血管通路,盘在大腿上,但这也与患者尽早下床活动的初衷相背。去年(2022年11月)最新款的右心Impella,被成功用在了大人的身上,通过颈内静脉植入(导管11 F泵23F)。还有就是,Impella它接不了膜肺,没有呼吸支持的功能,替代不了肺。(Impella国内暂无)

在插管类型的选择上,Avalon Elite(迈柯唯)、Crescent(MC3)等双腔插管对于小女孩来说,貌似不错,只需要穿一根管子,而且穿在脖子上,最小化ECMO对她训练的阻碍。这根管子具体原理,有那么一点点像透析管,具体是它的两个流入口(植入段的上段和下段),放置在上腔和下腔静脉内,接上体外离心泵(即人工心脏)后,可以负责把血吸出来氧合;而它的一个中央流出口(植入段的中段),辅助把氧合好的血液打回人体,口子角度必须对着三尖瓣,以保证氧合血最多最高效地流回右心室。如下方图组12、视频3所示:

▲ 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

▲ 图12D Crescent双腔导管的不透射线标记marker,提高X线定位的准确性

▲ 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

▲ 图14F Avalon Elite、Crescent、Protek Duo三者实物对比

▲ 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)。


参考资料:

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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