第四节 ECMO系统建立
一、患者准备
1.主管医师向家属交代病情，解释ECMO辅助循环的必要性及方法、可能发生的结果及并发症，并签署《知情同意书》。
2.如急诊抢救的患者清醒，则要说明手术的意义，减少患者的紧张情绪，需要机械性辅助呼吸者及早气管插管，维持呼吸道通畅。
3.穿刺置管的患者可局部用2%利多卡因浸润麻醉。
4.患者需要全身麻醉时，可使用镇静、镇痛和肌松药物，需要给予芬太尼和维库溴铵作为基础麻醉行气管插管，并建立动静脉通路进行监测、给药。
5.严格无菌操作，局部消毒，铺单。
6.插管前5分钟使用肝素50～100IU/kg静脉推注，维持血液抗凝，使ACT在300秒以上。
二、ECMO辅助方式及插管途径选择
1.VV ECMO方式以其单纯的呼吸支持特点仅适用于单纯肺功能不全、心功能良好的患者。
2.VA ECMO方式以其有效的循环呼吸共同辅助适用于心肺功能不全的患者，常用于心脏辅助支持，部分呼吸支持的患者也会首选VA ECMO辅助。
3.动脉插管的途径根据需要可以选择升主动脉、腋动脉、股动脉、颈动脉。静脉插管途径有右心房、股静脉、颈静脉。
4.双腔静脉插管（DLC）和配合股动脉插管的下肢灌注插管也比较常用。
5.通常应该选择熟悉的插管部位以便快速熟练地完成ECMO系统的建立，缩短建立时间，为患者赢得宝贵的黄金抢救点。
6.选择插管的原则是根据患者体重或体表面积预测ECMO最高辅助流量，结合插管部位血管粗细，依据现有插管的压力流量曲线选择插管。
7.动静脉插管口径在血管条件允许的情况下尽量选择大号插管。目的在于尽量降低血液流动过程中产生的压差，从而降低血液破坏，达到保护血液的目的。
三、ECMO运转前设备检查
1.机电部分
检查电源、备用电源、离心泵手动摇把或滚压泵摇把、离心泵头是否安装到位；检查流量计安装方向，打开主电源、旋转流量开关观察泵头运转情况、有无振动和异常声音；检查流量报警设定，流量和压力调零点，检查动静脉氧饱和度仪是否校正。
2.管道部分
检查管道各个接头是否牢固，管道是否扭曲打折，固定管道防止脱落；检查桥连管、预充管和内循环管是否夹闭；检查气源连接管路，氧气管连接无误，有气体流出，变温水管正确连接，无渗漏，关闭血样采集三通；检查静脉负压监测管路连接牢固，确保动静脉管道钳夹到位。
四、ECMO启动
1.插管与管路连接完成后，台上和台下分别查对引流与回血管道方向。
2.台上先松开管道钳，而后台下先松开静脉引流管道钳，旋转流量开关，转速达到离心泵设计要求转速（1500rpm）以上后，再打开离心泵后管道钳，ECMO开始运转，并逐渐提高转速使ECMO流量达到预计目标。
3.首先观察血流方向和流量读数，打开空氧混合器的流量开关，根据预计流量给适当通气量，FiO2 80%起始。
4.观察动脉血颜色，检查动静脉氧饱和度读数是否正常，观察静脉有无抖动和负压读数（﹥−40mmHg，绝对值﹤40）。
5.检查膜肺和各个接头有无渗漏，观察患者动脉血压、中心静脉压、左心房压力、脉搏氧饱和度。
6.ECMO启动初期需要通过转速与对应流量来确认当前插管可以达到的最高辅助流量，而后结合患者的实际情况观察需要辅助的最佳流量。倘若需要的最佳流量低于当前的最高辅助流量，建议在启动5～10分钟内逐渐减低转速，降低ECMO辅助流量至患者需要的有效辅助流量即可。
7.如果流量达不到最佳流量，可能需要调整插管位置甚至重新插管。
8.VV ECMO尚需观察静脉氧饱和度判定“再循环”比例，适当调整插管位置和方向来获得适当的“再循环”，从而获得最佳的辅助效果。
9.一旦确定最佳辅助流量后，ECMO辅助流量就不要随意调整，设法维持在此流量下持续辅助，等待病变脏器功能的恢复。
五、ECMO参数的调整
在VA ECMO辅助过程中建立初期的辅助流量一般较高，达到目标流量〔成人40～80ml/（kg·min），儿童80～120ml/（kg·min），新生儿及婴幼儿100～150ml/（kg·min）〕，目的是尽快偿还氧债，改善微循环，增加组织器官的供氧，使心肺得到休息，表现为脉搏和静脉氧饱和度升高，末梢循环改善，有尿排出，血液乳酸水平逐渐下降，酸中毒减轻。
对于VV ECMO，建立后起始流量一般始于20ml/（kg·min），而后在15～20分钟后增加流量至最大的计算目标流量，绝大多数患者并不需要如此高的辅助流量来维持氧的供应，由于无法精确计算ECMO期间的氧供与氧耗，通常需要根据临床各项监测指标来综合判定。
当ECMO开始运转后先将膜肺吹入氧浓度调至70%～80%，气流量与血流量比为0.5∶1～0.8∶1，必要时使用纯氧和高气流量，观察ECMO氧合器膜前膜后氧饱和度，应达到膜后氧饱和度100%，静脉氧饱和度不低于60%。
机械辅助呼吸方面要降低呼吸参数（表6-1），使肺得到充分休息。ECMO稳定期膜肺氧浓度调至40%～50%，仍维持较低的辅助呼吸指标，定期检测血气，维持较好的氧供和酸碱平衡。ECMO后期降低流量的同时降低氧浓度，观察血气指标，为停机做准备。
六、ECMO效果评估
1.VV ECMO效果评估
ECMO辅助开始后即可根据实时监测的动静脉血氧饱和度来判定辅助效果的好坏，结合患者动脉血气结果可以更确切地了解机体动脉系统血液的氧合及二氧化碳排出情况，通过ECMO流量、通气量、氧浓度等的调节，达到正常理想的呼吸支持功能。由于VV ECMO的部分辅助特点，在ECMO早期氧合及二氧化碳排出的功效比较显著，随着氧债的偿还，VV ECMO气体交换的作用会显得越来越小，除了与循环逐渐改善有关外，与右心房内动脉血混合可能导致的血液ECMO再循环也有关系。影响再循环的因素有：①流量越高，再循环越多，两者几乎呈线性关系；②右心输出量决定进入右心房的氧合血是否可以迅速经三尖瓣进入右心室并被心脏泵入全身循环，心输出量的增加将有利于心房内再循环血液比例的下降；③右心房的大小影响再循环比例的原因是显而易见的，心房越大，动静脉血混合的程度将越低。
2.VA ECMO效果评估
ECMO开始运转后体内氧合血增多，静脉血和脉搏氧饱和度逐渐升高，血气表现为PaO2升高、PaCO2降低，随着循环功能改善、乳酸水平降低、酸中毒减轻，即使减低呼吸参数，也能维持良好的氧代谢，表明ECMO呼吸支持有效。当采用股动、静脉插管进行VA ECMO时，如果患者自体肺氧合功能差，可能会造成下半身高氧合、上半身低氧合情况，右侧桡动脉血气PaO2低，这样会造成脑部缺氧，需要提高灌注流量，加用腋动脉或右侧颈内静脉（right internal jugular vein，RIJV）插管，提高上半身血氧分压，改善心脏及脑部低氧状况。
ECMO运转后动脉血压能够维持，平均动脉压﹥60mmHg，左心房压力降低，随着辅助时间的延长，血压会逐渐升高，此时需要减少正性肌力药物的用量，而平均动脉压无明显降低，表明ECMO循环支持有效。表现为患者四肢逐渐温暖，皮肤发花消失，尿量增加〔﹥2ml/（kg.h）〕，血乳酸下降，末梢循环得以改善。需要注意容量负荷，如果辅助流量提高困难，动脉血压不升，静脉管道抖动明显，静脉端负压升高，提示可能存在容量不足，可以适当补充容量，观察动脉血压和中心静脉压。
超声心动图可以实时观察左右心室收缩和舒张情况、房室壁厚度、室间隔运动、心内血栓形成及畸形矫治情况。动态观察更加有意义，可以反映心功能恢复趋势，判断ECMO预后。