ELSO：成人VV-ECMO支持管理指南

”急重症世界翻译组“出品

静脉体外膜肺氧合 (VV ECMO) 在成人中的使用在全球范围内迅速增加。本 ELSO 指南旨在为成人呼吸衰竭患者 VV ECMO 的选择、启动、插管、管理和撤机提供实用指南。

介绍

静脉体外膜肺氧合 (VV ECMO) 在成人中的使用在全球范围内迅速增加。到 2020 年，体外生命支持组织 (ELSO) 登记处已在全球 282 个中心记录了超过 24,000 例成人呼吸 ECMO 使用案例。在多个指南中，静脉体外膜肺氧合是治疗呼吸衰竭的一种疗法。体外生命支持组织提供指南，以告知和指导成人呼吸衰竭患者 VV ECMO 的启动、使用、管理和撤机。

在本声明中，我们为 VV ECMO 支持的成年患者的临床管理提供了建议。尽管这些建议不是使用正式的、可重复的方法制定的，但在制定此处提供的指南时，我们已经审查了 PubMed 中的英语出版物（如果有）。由于这是成人呼吸 VV-ECMO 指南的第五次修订，我们预计随着新信息、设备、治疗和技术的出现，它将定期修订。与所有指南一样，本声明不应取代医学判断和多学科决策，以建立和管理患者的 ECMO 支持策略。

患者选择

在评估成人急性严重呼吸衰竭的 ECMO 时，重要的是要确定呼吸衰竭的原因可能是可逆的，常规治疗难以治愈，并且没有开始这种支持的正式禁忌症。对于不可逆转的疾病（例如，终末期肺病），如果 ECMO 作为肺移植的桥梁，患者可能是 ECMO 的合适人选。

适应症和禁忌症

对于最佳药物治疗无效的严重、急性、可逆性呼吸衰竭患者，应考虑静脉体外膜肺氧合。使用 VV ECMO 的生理学原理包括：1) 增加全身氧合和 CO2 清除（通气）和 2) 避免对有害机械通气的需要。根据最新数据和 ECMO 试验，我们现在至少推荐患有严重急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 和难治性低氧血症（PaO2/FiO2 < 80 mmHg）或严重高碳酸血症的呼吸衰竭患者（ pH < 7.25 且 PaCO2 ≥ 60 mmHg），应在最佳常规管理后考虑进行 ECMO（包括在没有禁忌症的情况下尝试俯卧位）；更完整的适应证列表见表 1。众所周知，体外生命支持 (ECMO) 前机械通气时间的增加与 ECMO 后死亡率的恶化有关，应迅速并最大限度地实施最佳医疗管理，而不是在有指征时延迟 ECMO。

目前，启动 ECMO 的唯一绝对禁忌症是在没有可行拔管计划的情况下预计无法恢复（表 1）。在没有器官移植选择的情况下，这种情况可能是由于疾病过程本身或多器官衰竭。有时，在需要做出启动 ECMO 的决定时，不知道患者是否是移植候选者；在这些情况下，可以在“决定的桥梁”的指示下启动 ECMO。重要的是，我们建议这仅在正在进行的关于“ECMO 拔管”选项的多学科讨论的背景下发生，并且明确讨论了提供的 ECMO 支持的持续时间。

体外膜氧合转移

在无法启动 ECMO 的中心，对于提供者认为 ECMO 可能有益的患者，应有意识地制定早期转移计划。在此评估中，RESP 和 Murray 评分很有用。RESP 评分提供 ECMO 上一次的预测生存率。Murray 评分提供了估计的死亡率，如果要考虑ECMO，并且需要转移，则应尽早进行。

表1. 成人 VV ECMO 的适应症/禁忌症

支持方式

适应症/基本原理

氧气输送。了解 ECMO 为身体提供可变数量的氧气输送是至关重要的。该氧气量等于 ECMO 回路流量（L/min [LPM]）与出口减去入口血液含氧量的乘积（CaO2 = [血红蛋白（g/L）] × 1.39 × [SaO2] + (0.0034 × [PaO2 (mmHg)]。ECMO 插管后，该氧气量作为回路供氧添加到全身循环中。静息时的总支持量为 120 ml/m2/min。

全身供氧是动脉 O2 含量乘以流量。正常的全身供氧量为 600 ml/m2/min。全身供氧量低至 300 ml/m2/min，足以维持休息时的新陈代谢。在 VV ECMO 中，回路应设计为提供至少 240 ml/m2/min 的氧气供应和 300 ml/m2/min 的全身氧气输送。根据这些方程，应管理血流量和血红蛋白以实现这些氧气输送目标。例如，血红蛋白水平为 12 g/dl 的 80 kg 成人需要大约 4 L/分钟的 ECMO 流量才能达到这些目标。当自然肺恢复时，ECMO 流量被调低，而在没有自然肺功能的情况下代谢率增加时，ECMO 流量会增加。

在 VV ECMO 中，只有一部分静脉回流被引导至回路，氧合至 100% 的饱和度并返回右心房。其余静脉回流（典型饱和度为 60-80%）继续通过 RV，未进一步氧合。这些血流在右心房和心室混合，并通过肺部进入体循环。患者动脉血的合成饱和度是这些流量和氧气含量混合的结果。鉴于此设置，动脉饱和度将始终低于 100%，通常为 80-90%。这一生理原理在 VV ECMO 期间变得相关，因为 ECMO 流量必须相对于总静脉回流（心输出量）进行调整，以实现所需的动脉内容物，从而实现全身氧气输送。在临床实践中，在 ARDS 背景下，低于总 CO 60% 的 ECMO 流量通常与 SaO2 <90% 相关。

再循环。再循环是指氧合后血液返回预泵引流套管。再循环会减少输送给患者的含氧血液量，并且在股静脉和颈内静脉位置的单腔双插管中更为常见。它通过静脉饱和度增加或引流套管血液颜色变亮来识别、表明氧合。如果注意到这种情况，则应处理再循环，并且在全身供氧不足的情况下应排除再循环。随着 VV ECMO 流量的增加，全身饱和度的反常降低也应该被怀疑是再循环。在这种情况下，虽然总流量可能增加了，但再循环部分也增加了，导致从 ECMO 回路返回身体的含氧血液量净减少。

低氧血症。ECMO 的低氧血症可能有多种原因。增加的代谢需求将增加氧气利用率并降低全身饱和度。应考虑氧利用率 (VO2) 升高的常见原因，包括败血症、发烧、躁动、运动和颤抖。低氧血症也可由再循环引起（见再循环）。在尝试了所有其他引起低氧血症的原因及其治疗方法后，可以采用轻度低温来降低氧气利用率；最后，β-受体阻滞剂已被用于减少通过自然循环绕过 ECMO 回路的血流量，但也减少了氧气输送，对个体患者的整体影响难以预测（见流体管理）（见流体管理）。

结合再循环，全身的饱和度（由 ECMO 流量与全身心输出量之比得出）计算为 ([ECMO 总流量] – [再循环流量])/CO。ECMO 流量与患者心输出量之比将影响整体系统饱和度。评估充足氧合的其他相关因素是氧气输送与氧气利用的比率 (DO2/VO2)。由于 VV ECMO 输送的氧气与返回身体的回路流量成正比，因此在组织供氧不足的情况下，可以增加 VV ECMO 流量以尝试达到 5:1 的正常 DO2/VO2 比，但肯定会高于供应依赖的临界阈值，该比率接近 2:1。

二氧化碳去除。对于给定的氧合器膜尺寸，通过氧合器进行的气体交换完成了从血液中去除二氧化碳，并由流入氧合器的“吹扫气流”进行流量控制；CO2 去除率随着气流量的增加而增加。气流量的范围通常为 1 到 9+ LPM，VV 通常为 100% O2。吹扫气流非常有效地降低 PaCO2。启动 ECMO 后，以 2 L/min 开始，以 2 LPM 开始血流是合理的，并经常滴定以确保对 PaCO2 和 pH 值进行受控的缓慢调节。CO2 的快速减少与神经损伤有关。

置管

一般原则。静脉体外膜氧合流量通常受套管尺寸限制为 5-6 LPM。在伴有高心输出量的患者中，ECMO 引流将无法跟上自然心输出量。由于流量受限通常是由于进入 ECMO 回路的静脉血摄取不足，因此使用多级（多孔）引流套管或放置额外的静脉引流套管可能会改善这种情况。

基本配置。VV ECMO 的置管包括从患者的静脉系统中取出血液（称为引流套管），将血液通过离心泵，然后通过膜式氧合器进行气体交换，然后将血液返回静脉系统（称为返回套管）。这种串联插管策略（与 VA ECMO 的并联策略相反）是 VV ECMO 与 VA ECMO 相比的一些基本特征的基础，应该理解。对于 VV ECMO：

1) 可以完全关闭氧合器的气流，而不会在患者体内产生静脉到动脉的分流。

2) 增加回路流量不会改善患者血压。

3) 增加回路流量将增加[进入回路的血液/总心输出量]的比率，因此假设没有再循环，患者的总氧含量会增加。

虽然不常见，但 VV ECMO 还可以通过混合配置实现，例如 VVA。

套管尺寸。要选择正确的套管尺寸，首先应根据估计的患者心输出量需求进行滴定。例如，对于 180 cm 高的男性，25F 的引流套管通常就足够了，尽管在严重呼吸衰竭的情况下，较大的 (~29F) 套管会提供更好的流量，从而提供更好的氧合。在给定的插管内，提高泵速会导致流量增加，尽管压力更高。假设填充充足，较大的插管在较低的泵速下具有较大的流量。对于给定的泵，适当尺寸的插管将允许在低于最大速度的情况下提供足够的 ECMO 流量。静脉引流插管（或双腔双腔插管）应根据患者潜在的生理需求最大化，因为未来患者的生理将在整个 ECMO 运行过程中发生变化。重要的是，过大的插管会导致静脉充血、血管损伤和深静脉血栓形成，即使插管尺寸合适，后者也会发生。制造商的使用说明中提供了套管峰值流量和流量曲线。机构/计划内的标准化插管尺寸允许在紧急临床情况下快速部署。

插管方法。对于 VV ECMO，三种主要的插管策略决定了插管的选择（表 2）。

在用于静脉 ECMO 支持的双腔单插管 (DLSC) 出现之前，传统插管涉及放置两个单腔插管，通常位于股静脉（引流）和颈内静脉（返回）位置。尽管 DLSC 具有以下讨论的明显优势，但单腔双插管保留了能够放置表面血管超声的优势。

VV ECMO 的 DLSC 策略的好处是可以更容易地动员患者，这在该人群中是可行的。文献已经报道了股静脉插管的活动性，但尚未被广泛采用。尽管结果数据有限，但在非 ECMO 患者中，危重疾病期间的活动能力与各种患者相关的改善结果不一致。作为使用改良 Seldinger 技术放置的插管，它们可以由经过适当培训的外科医生和非外科医生操作员放置。

表2. 决定静脉体外膜氧合插管选择的三大插管策略

成像。插管放置的成像通常涉及透视或超声心动图 (TEE) 引导，或两者兼而有之，具体取决于插管。每个都有优点和缺点。对于单腔插管放置，血管通路的表面超声是首选，并且与盲放置相比已被证明是最安全的。插管深度可以在放置前估计，然后用放射线照相或超声心动图确认。对于双腔插管放置，DLSC 穿过右心房进入下腔静脉 (IVC)。因此，需要实时荧光透视或超声心动图成像以避免错位，而错位可能是致命的。

透视指导。透视引导使穿过右心房并进入 IVC 的导线可视化。这很重要，因为从颈内静脉 (IJ) 盲行的导线通常会进入三尖瓣和右心室 (RV)。无法识别的心室导丝位置以及扩张器和套管进入 RV 很容易导致穿孔，这通常是致命的。透视引导的缺点包括需要运送到透视实验室，这在某些患者中可能不可行，或者需要便携式透视和训练有素的操作员。

超声心动图指导。TTE 和 TEE 最常被描述为与透视引导结合用于套管定位，尽管也有单独描述。虽然 DLSC 的流出端口通常可以在右心房水平单独使用透视进行可视化，但超声心动图引导允许对指向三尖瓣的流出射流进行可视化，并且已经被描述。仅超声心动图指导的好处是，有了熟练的操作员，患者就不需要转运了。

VV ECMO期间的患者管理

血流动力学

在 VV ECMO 支持之前，低氧血症和高碳酸血症的后果是显著的。它们都可能导致肺血管阻力增加、肺动脉压力升高、右心劳损或衰竭。这种情况的后果有两个：

1) VV ECMO 回路不提供直接的血流动力学支持；临床医生必须准备好以医学方式管理 VV ECMO 患者在开始和维持阶段可能出现的显著血流动力学变化。

2) 虽然不提供直接支持，但体外回路将通过优化 pH、PaCO2 和 PaO2 提供间接血流动力学支持。这通常会改善肺动脉压，从而改善 RV 功能障碍以及冠状动脉氧合和左心室功能。

随着 VV ECMO 的启动，伴随的通气设置降低将降低胸内压，这可能会增加心脏充盈和输出量。

建议进行中心静脉通路和有创动脉血压监测。超声心动图仍然是 VV ECMO 期间评估血流动力学功能和指导管理的绝佳工具。尽管在 ECMO 期间热稀释心输出量测量值不可靠，但对于有复杂血流动力学损害或右心室衰竭的患者，可以考虑肺动脉导管插入术。为达到标准的循环目标（例如，平均动脉压 ≥ 65 mmHg，心脏指数 > 2.2L/m2/min，正常乳酸），通常需要使用正性肌力药和血管加压药支持。

VV ECMO 的启动会导致一些突然的血流动力学变化。在启动期间逐渐增加 ECMO 流量有助于降低这种并发症的风险。低血压和回路血流受损可能是由于暴露于体外回路后的全身炎症反应引起的严重血管麻痹或与插管过程中并发症引起的无法识别的出血相关的血容量不足的结果。关于静脉注射晶体液、胶体液或输血的容量复苏的决定需要因患者而异。

在 VV ECMO 稳定后，血管活性支持通常可以显著降低。应每天检查血流动力学目标并在必要时进行调整。一般情况下，危重症急性期后提倡限制性液体容量复苏，以避免毛细血管过度渗漏，改善肺功能。也可以考虑限制性输血做法。一些从业者的目标是血红蛋白阈值 >7g/dl，而其他人则推荐 12g/dl 的血红蛋白以优化氧气输送。

呼吸机管理

VV ECMO 期间肺保护的一个关键原则是气体交换主要由体外回路支持，而不是自然肺，因此应选择呼吸机设置以限制呼吸机引起的肺损伤。然而，接受 ECMO 的严重 ARDS 患者的最佳通气策略尚未明确。历史上，VV ECMO 期间典型的呼吸机设置是压力控制通气 (PCV) 模式，FiO2 0.3，平台压为 20cm H2O，呼气末正压 (PEEP) 为 10cm H2O，呼吸频率 (RR) 为10 次/分钟，以及 1:1 的吸气与呼气比。在 CESAR 试验中，呼吸机设置逐渐降低以允许所谓的肺休息，使用 PCV 将吸气压力限制在 20-25cm H2O，PEEP 为 10cm H2O，RR 为 10 次/分钟，FiO2 为 0.3 . 在最近和迄今为止最大的 ECMO 试验 (EOLIA) 中，设置相似，平台压≤24 cm H2O，PEEP ≥10 cm H2O，RR 10-30 次/分钟，FiO2 0.3-0.5。

呼吸机设置会随着条件的变化进行调整（例如，随着回路清除 CO2 速度降低），但不应超过您选择的其余设置。至少，静息呼吸机设置应达到这两项试验中确定的目标值（即平台压≤ 25cm H2O）或吸气压≤15cm，PEEP ≥10cm H2O。支持 VV ECMO 的患者的通气设置可能属于以下范围（表 3）。最近临床试验中采用的通气策略提供了一些例子（表 4）。最后，虽然一些专家支持更高的 PEEP 策略（>10 cm H2O）以保持肺开放并预防肺不张，但一些专家支持不包括外部 PEEP（即患者拔管）的策略。无论选择特定的休息设置，在 VV ECMO 期间，当氧合和 CO2 目标未达到时，回到我们的关键原则——应通过 ECMO 回路的调整，而不是通过增加呼吸机设置。

表3. 成人 VV ECMO 期间推荐的机械通气设置

表4. 近期成人 VV ECMO 临床试验的通气策略

一些精心挑选的患者可能耐受拔管，但其他患者可能有严重的呼吸急促，这本身可能是有害的。使用 ECMO 的 ARDS 患者如何防止呼吸机压力降低造成的损伤与呼吸急促引起的损伤之间的平衡尚不清楚，自主呼吸对肺损伤期间跨肺力的影响是一个正在进行的研究领域。根据迄今为止已发表的研究，推荐将 RR 和通气压力降至最低的呼吸机设置。一般而言，在 VV ECMO 期间可以实现这种肺保护性通气的任何模式（例如，容量/辅助控制、压力/辅助控制、气道压力释放通气），都将代表合理的通气策略。

初始液体管理。ECMO 回路提供气体交换的能力取决于通过氧合器的足够血流量。暂时忽略再循环，在 VV ECMO 期间增加血流量以达到氧合器的额定流量可预见地增加全身氧气输送。因此，ECMO 治疗期间液体管理的目标最初是确保足够的血管容量，以使 ECMO 流量与所需的气体交换相称。实际上，这意味着许多患者在启动 VV ECMO 后需要液体复苏。

液体管理对潮气量的影响。重要的是要认识到，这种最初需要补液，加上呼吸休息环境下平均气道压力的任何降低，都可能共同导致肺水肿的增加。在这个复苏阶段，肺顺应性下降；在稳定的吸气压力下，潮气量迅速且可预见地下降。迄今为止的证据表明，假设全身供氧充足，不应通过增加潮气量来改变设置。

管路颤抖和空吸。在 ECMO 运行过程中，患者的病情和治疗会影响血管内容量。此外，重要的是要记住，IVC 在呼吸、咳嗽或 valsalva 期间经常会出现节律性塌陷。除非存在静脉充血以至于套管不接触静脉壁，否则沿套管的侧向开窗的许多患者中将存在一些部分动态套管闭塞的因素。虽然应通过小心输液或减少流量来防止颤抖，但如果可能，必须避免过量输液。血管内容量不足或插管错位会导致抽吸，其中 ECMO 流量从基线急剧下降超过 1-2 LPM。这会导致在全泵速下流量小于 1 LPM 并且很危险，因为它会导致溶血，更糟糕的是，会导致泵内的空气空化和空气栓塞。应通过快速降低运动速度，根据氧合需要调整呼吸机，然后缓慢回升，同时改变患者体位以增加静脉充盈，并根据需要给予液体来治疗吸吮。

后续的液体管理和利尿。启动 ECMO 后，血流量和氧气输送的增加通常会导致器官功能的改善，在肾功能保留的情况下，会导致自体利尿。保守的液体管理策略在没有 ECMO 的 ARDS 患者中显示出益处；在缺乏其他数据的情况下，我们假设初始液体复苏后接受 ECMO 治疗的危重患者也是如此。现在多项研究表明，负液体平衡与改善的结果相关。因此，目前可获得的最佳数据表明，在 VV ECMO 的初始复苏阶段之后，患者应在血流动力学可能的情况下实现液体负平衡，直到达到其干重。

ECMO期间的操作。从静脉穿刺到肝移植的程序可以在 ECMO 期间成功完成。当需要手术时，应优化凝血（尽量减少抗凝），如前所述。即使是像放置胸管这样的小手术，也需要大量使用电凝。

气管切开术通常在 ECMO 患者中进行，但该技术与标准气管切开术不同。气管是通过一个小切口暴露出来的，所有的都用广泛的电凝止血。气管中最小的开口是在环之间形成的，最好使用针、线和扩张技术。不要切割气管环或制作翻盖。由于患者接受 ECMO 支持，因此无需急于从气管插管进入或转换为气切套管。手术后手术部位（和气管）应无血。随后的出血（几天后常见）应通过完全重新探查进行管理，直到出血停止。

抗凝。ECMO 的抗凝治疗包含在单独的指南中。

支持时间。VV ECMO 支持的预期持续时间取决于多种因素，但在已发表的研究中，大多数患者使用 ECMO 的时间为 9-14 天，尽管有些可能需要 4 周或更长时间。

无价值。如果没有合理的希望通过与患者的代理人/家人共同决策来获得有意义的生存或过渡到器官置换（例如，移植、耐用的左心室辅助装置等），则应考虑终止 ECMO。当地法律和惯例。在开始 ECMO 之前，应向家属解释因无效而停止治疗的可能性。不可逆心脏或肺损伤的定义取决于患者、机构的资源和地区/国家。一般而言，在 ECMO 课程中尽早明确设定预期非常重要。

停用VV ECMO

在考虑脱离 VV ECMO 之前评估足够的气体交换储备以及准备拔管的后续步骤。重要的是要注意，根据患者的临床状况，可能会在几小时到几天内发生撤机。当根据临床指示进行重大调整时，应在整个过程中获取动脉血气。