成人VV/VA-ECMO静脉置管位置的探讨

    体外膜氧合(ECMO)用于重症肺和/或心脏衰竭的危重患者。血液从静脉系统排出，通过膜氧器泵出氧合血。对于肺支持，血液通过静脉（VV-ECMO）返回给患者，对于肺/循环支持，血液通过动脉（VA-ECMO)回输。VV-ECMO既可以使用单管双腔套管，也可以使用两个单独的单腔套管。如果选择后者，流的方向可以是从下腔静脉(IVC)到右心房，或者相反。然而，最近的研究表明，通过右颈内静脉插入多级引流插管并将血液回流回股静脉的最佳位置，可以使血液再循环最小化。临床结果证明这条路线较为可行。在VA-ECMO中，最常见的血液输注部位是股动脉。如果静脉血液从IVC排出，病人就有可能出现双重循环(Harlequin综合征，南北综合征)，这意味着身体上部缺氧，而下半部分则有良好的氧合。相反，通过插入右颈内静脉的多级导管从上腔静脉(SVC)引流，这种风险就被抵消了。综上所述，作者认为通过一个多级套管从右颈内静脉置入从SVC和右心房引出血液效果相当于或好于静脉/静脉及静脉/动脉两套管的IVC引流。

前言

    体外膜氧合(ECMO)用于重症肺和/或心脏衰竭的危重患者。血液从静脉系统引出，通过膜氧合器氧合。呼吸支持时血液通过静脉返回给病人（VV-ECMO），循环支持是通过动脉（VA-ECMO)返回。氧供很容易地从简化公式计算DO2 =ECMO血×(Hb)×0.0134×（100-膜前氧饱和度）,流速即为ECMO泵流(l / min),Hb为血红蛋白浓度(g / l),膜前氧饱和度为氧合前氧饱和度(%)。高流速和低膜前氧饱和度将导致高氧输送。所有年龄组都可使用ECMO，还有一些随机对照试验表明，新生儿和成年患者都可以应用其挽救生命。

    为了完全支持患者的氧合，ECMO流量需要在正常心脏输出的范围内。由于管道内的流动阻力与半径的四次方成反比，套管的直径非常重要，大的套管需要大的静脉。右心房和主动脉的直接插管需要胸骨切开术，而且大多采用心脏切开术。胸腔和腹腔外的外周插管侵入性较低，是大多数ECMO患者的常规路径。最大的可用血管是颈内静脉(IJV)、股静脉、锁骨下动脉和股动脉。

V-V ECMO

    在VV-ECMO中，含氧血液被返回到静脉系统。这些血液中的一部分又会被引流管引出，这被称为再循环(recirculation, Rf)。高的Rf会提高膜前氧饱和度，从而降低氧气的输送。为了有效地支持病人，Rf应该尽可能地小。Rf受到许多因素的影响，包括插管的定位，ECMO血流，ECMO血流方向，心输出，胸内/腹内压力。VV-ECMO可以通过双腔套管(有一个引流管和一个输注管)或通过两个单腔套管完成。当采用后一种模式时，可能的配置是股静脉到IJV, IJV到股静脉，以及股静脉(一侧)到股静脉(另一侧)。还应该记住，重要的不是插入部位，而是血液从哪里被抽出和重新注入。引血套管装有端孔和几个侧孔。所谓的多级套管有几个不同级别的侧孔，如果这些侧孔在血管中不受任何阻碍，它们将主要从最接近的侧孔排出。因此更好的配置描述为IVC-RA(下腔静脉(IVC)通过一个套管,回到右心房RA)或RA-IVC(图1)。在早期的ECMO时代，美国常用RA-IVC路径置管，而欧洲多使用IVC-RA方式。Rich等前瞻性地比较了RA – IVC和IVC – RA不同血流方向的有效氧合，并得出结论:当血液从IVC中抽出并通过RA返回血液时，再循环更少。此外，这样的流动方向能够维持一个较高的ECMO流动。在此之后，北美的政策发生了变化，如今大多数ECMO中心使用IVC-RA路径进行两个单腔套管V-V ECMO。然而，在对Rich等人的研究中，患者均处于麻醉状态，并接受压力控制通气。正如作者所指出的，这可能导致从RA和从IVC中吸引血液的能力。此外，研究是在第一天的支持和没有尝试撤离液体。作者提到，血管内体积的减少可能对IVC-RA血流的损害大于RA -IVC，因此限制了他们研究发现的价值。在最近的一项研究中，通过超声技术探究了RA – IVC ECMO患者的再循环量。作者发现,通过同样的路径使用一个多级插管代替传统方式,RF从平均38%下降到19%。在成人患者中，它可以插入到右颈静脉中，不会有近端侧孔离皮肤太近的危险。较低的RF是由更大比例的近端侧孔引出。在斯德哥尔摩，我们有通过SVC/RA – IVC路径进行VV-ECMO的置管，并展示了出色的结果。通过在SVC中使用多级插管，在RA进入时准确地放置其尖端，使再循环最小化。

V-A ECMO

   在VA-ECMO中，血液被返回到主动脉。最常用的成人动脉为股动脉,会有逆行血流在降主动脉与左心室(LV)排出至升主动脉(图2)的血流汇合。汇合区域的水平依赖于心输出量和ECMO血流。在肺衰竭患者中，从左心室排出的血液会被主要支撑身体的上部(冠状动脉、锁骨下和颈动脉)。通过IVC引血的病人有双重循环(南北综合症)的风险，意味着高含氧血液从ECMO机进入降主动脉,支持下半身(内脏循环、肾脏、腿等)并回到ECMO。另一方面，从支持上体(心脏、大脑等)的LV排出的去饱和血液流入SVC，并通过患者功能不全的肺泵入左心房和LV，而不与ECMO机器的含氧血液混合。这导致上半身动脉和静脉的饱和程度较低，下半身养合充分(图3)。早期的评估是通过血液气体分析来完成的，结果显示Satpreox超过或类似于上半身的饱和度。如果血液从SVC中流出，那么上半身和下半身的血液循环就会很好地混合在一起。IVC中相对饱和的血液进入肺循环(而不是排到ECMO机器中)，并从LV中喷射出来以支持上半身。在这种情况下，不饱和的血液是SVC会被排到ECMO机而不是进入肺循环。此外，通过排空最彻底的血液，可以向患者输送更多的氧气。SVC的引血避免双重循环已经在计算机模型及临床得到验证。在仅需要循环支持的患者,LV可射出氧合血(如果不是肺水肿)，引流静脉的位置就没有那么重要了。对于心脏输出量极低的患者，ECMO机的逆行血流有时会到达主动脉弓，在这种情况下，LV的血流停滞、肺充血和冠状动脉低氧血症可能是危险的。然而，在循环支持的患者中，由于外周血引起的高后负荷、肺不张、感染等引起的LV衰竭恶化，肺功能也可能恶化。因此，当血液从IVC中流出时，双循环综合征的风险总是存在的。因此，我们认为在股动脉中有血液回流的VA-ECMO中，静脉血应该常规地从SVC和RA上部排出。在我们看来，实现这一目标的最佳方法是通过右侧IJV插入多级导管，其尖端位于RA入口。推荐引流的一个例外是在难治性心脏骤停时对病人进行插管。在这种情况下，通过腹股沟插管可能会更快，特别是由于复苏导致颈部操作难以进行。

   另一种常见的解决氧合问题的方法是，在VA-ECMO中发现双循环现象，通过IJV植入另一个的静脉套管。因此，VA-ECMO被转换为V-AV。通过这样做为了增加中心静脉氧含量。左室血液的氧饱和度将比以前更高。然而,应该注意的是由于再循环,Satpreox最有可能也会增加,因此通过ECMO得到的氧气的总量可能不是增加,而是减少。如果有限制的最大补偿ECMO血流，引流能力可能会受到引流插管的物理特性或低血容量等的限制。VA-ECMO的另一种选择是将血液返回锁骨下动脉而不是股动脉。这将消除双重循环的风险，因为从ECMO机器中获得的充氧血液将在体内均匀分布。然而，锁骨下动脉插管在技术上比股动脉插管要求更高，同时也存在同侧手臂过度灌注、手术部位出血和脑栓塞的风险。

    虽然严重的并发症如右心室破裂和心脏填塞在使用双腔ECMO（通过IJV插入套管置入RA，其尖端位IVC）曾被报道过，但我们认为大尺寸的单腔引血套管通过正确的IJV置入上部RA程序是安全的。自从我们的成人ECMO项目在1996年开始，到2018年为止，我们已经为462名成人ECMO患者进行了治疗，没有心室穿孔的情况。

结论

    综上所述，我们认为通过插入右侧IJV的多级导管引流RA和SVC是ECMO中用于呼吸和呼吸/循环支持的理想选择。它能有效地从身体的上部引血。在股动脉灌注的VA型ECMO中可避免双循环。在VV型ECMO中，RA/SVC的引流在降低再循环中有不错的成效。此外，如果VV型ECMO患者需要转换为VA-ECMO，在原本的置管基础上也容易实现。