ECMO相关病理生理-呼吸疾病研究所[急救治疗]课件(PPT 56页)

1、ECMO 相关病理生理北京朝阳医院-北京呼吸疾病研究所詹庆元1行业内部第1页，共56页。RARVLALVAo80%100%CaO2=HB x SaO2 x 1.36=15 x 1 x 1.36=20ml/dlDO2=CO x CaO2=50dl x 20ml/dl=1000ml/minCvO2=HB x SvO2 x 1.36=15 x 0.8 x 1.36=16ml/dlA-VO2=CaO2-CvO2=4ml/dlVO2=CO x A-VO2=50dl x 4ml/dl=200ml/min正常人体氧代谢1行业内部第2页，共56页。DO2-VO2正常DO2/VO2=5/1Oxygen extr

2、act ratio: 20% SvO2: 80%Critical point: 2/1Oxygen extract ratio: 50%SvO2: 50%1行业内部第3页，共56页。1行业内部第4页，共56页。MOPump ECMO体外膜肺氧合（ECMO）CPB1行业内部第5页，共56页。滚压泵1行业内部第6页，共56页。离心泵（centrifugal pump）1行业内部第7页，共56页。泵的作用：人工心脏驱动压力：泵前负压：100mmHg负压增加：引流端管路阻塞 ，血容量不足泵后正压：300mmHg正压增加：泵后阻力增加泵速（rpm）与血流量（L/min）正相关血容量因素阻力因素：插管，管

3、路，膜肺（可变）1行业内部第8页，共56页。ROTOFLOW Centrifugal pump1行业内部第9页，共56页。膜式氧合器：人工肺QUADROX 氧合器1行业内部第10页，共56页。膜肺血流速新生儿：120mL/kg/min成年人：60-80mL/kg/min 膜肺气体交换功能1行业内部第11页，共56页。膜肺气体交换功能气体交换效率性能血流速度气体流速血红蛋白水平膜肺氧输送要求 新生儿：6mL/kg/min儿童：4-5mL/kg/min成人：3mL/kg/min 1行业内部第12页，共56页。膜肺气体交换功能问题血栓形成血浆渗漏空气栓塞监测膜肺前/后血气膜肺前/后压力流速与转速的相

4、对比例1行业内部第13页，共56页。膜肺气体交换功能ECMO清除CO2： 25%心输出量的血流量足以清除机体代谢所产生的CO2(3-6mL/kg/min）CO2的清除率：血流速，氧流量，引血端管路内的PCO2，膜肺性能1行业内部第14页，共56页。Novalung iLA Membrane Ventilator1行业内部第15页，共56页。Pumpless ECMO低阻力，低驱动压：10-15mmHgA-V压力驱动，不需pump无PUMP并发症，操作更简单血流量较低：1-2L/min有效排除CO2，轻度改善氧合抗凝更容易：ACT 120-150 S可与肺保护性通气早期联合应用1行业内部第16页

5、，共56页。1行业内部第17页，共56页。1行业内部第18页，共56页。1行业内部第19页，共56页。ECMO管路管路的长度和直径决定其产生的血流阻力血流通过1m的套管并且压力梯度降低100mmHg，与管路内径的关系为：1/4: 2.5L/min3/8: 5L/min管路温度丢失问题：水箱1行业内部第20页，共56页。Cannulae sizes for VA-ECMO Weight70KgTubing 1/41/41/43/81/21/21/2Raceway1/41/41/4-3/81/4-3/81/21/21/2Oxygenator0.4m20.8m21.5m22.5m23.5m24.5m

6、24.5m2Cannula(Fr)A:8-10V:8-10A:8-14V:1016 A:16-20 V:12-17A:17-21V:17-19A:17-21V:19-21A:19-21V:21-23A:21V:231行业内部第21页，共56页。Cannulae sizes for VV-ECMO Weight2-5Kg10-20Kg20-30Kg30-50Kg50KgTubing 1/43/83/81/21/2Raceway1/43/8-1/21/21/21/2Oxygenator0.8-1.5m22.5-3.5m23.5m-4.524.5m24.5m2x2Cannula(Fr)A:12-15

7、A:12-15A:16-19V:14-19A:17-21V:17-21A:19-21V:19-23A:21V:21-231行业内部第22页，共56页。Avalon Elite Bi-Caval Dual Lumen1行业内部第23页，共56页。Avalon Elite Bi-Caval Dual Lumen1行业内部第24页，共56页。VV-ECMO1行业内部第25页，共56页。RARVLALVAo70%100%85 %tissues85-95%ECMOVV-ECMO1行业内部第26页，共56页。VV-ECMO的治疗作用改善氧合与通气肺休息低气道压低通气频率低吸氧浓度低温1行业内部第27页，共

8、56页。ECMO对血流动力学影响甚微心功能相对正常前负荷和后负荷无明显变化运转起始会有短暂血压下降对低体重患者尤其重要运转前液体准备：胶体VV-ECMO的血流动力学1行业内部第28页，共56页。膜肺性能、状态与数目再循环血流量心输出量右心房血容量插管位置影响VV-ECMO氧合的因素1行业内部第29页，共56页。1行业内部第30页，共56页。1行业内部第31页，共56页。血流量（Q）满足肺休息和基本氧合的最低值氧流量（V）：与Q配合一般：1:1PaCO2高影响VV-ECMO氧合的因素1行业内部第32页，共56页。VV-EMCO的监测血流量/转速Pump前后压力：高压与低压膜肺后血气血流动力学无特

9、殊氧合状况：ABG，SpO2，V端SvO2不监测传统的SvO21行业内部第33页，共56页。Total lung supportCaO2=HB*SaO2*1.36=10*1*1.36=13.6ml/dlDO2=CO x CaO2=50dl x 13.6ml/dl=680ml/minCvO2=HB*SvO2*1.36=10*0.6*1.36=8ml/dlA-VO2=CaO2-CvO2=5ml/dlVO2VO2=CO*A-VO2=6000*5ml/dl=300ml/minVO2=CO*A-VO2=4000*5ml/dl=200ml/minVV-ECMO：DO2 and VO21行业内部第34页，共

10、56页。If VO2 ECMO flowHBVO2Sedation/CMV：agitation, cough, seizureHypothermia：feverHigh flow CRRT：sepsislung functionVV-ECMO：DO2 and VO21行业内部第35页，共56页。Venoarterial ECMO 股静脉-股动脉插管 颈内静脉-颈总动脉插管 右心房-升主动脉插管1行业内部第36页，共56页。RARVLALVAoECMO70%100%85-100%VenoArterial ECMO完全/部分Bypass心肺适用于心肺功能不全患者1行业内部第37页，共56页。VA-

11、ECMO对前负荷的影响前负荷降低： Bypass, 炎性反应心脏休息心脏自身CO及肺血减少降低肺动脉压减少肺淤血1行业内部第38页，共56页。VA-ECMO对脉压的影响1行业内部第39页，共56页。Pulsatile vs Non-pulsatile1行业内部第40页，共56页。增加South-North Syndrome上半身、冠状动脉和脑组织灌注不充分肾素血管紧张素系统激活降低血管张力下降,炎性反应VA-ECMO对后负荷的影响1行业内部第41页，共56页。左心收缩功能降低，左心扩张/肺淤血原有心功能低下后负荷增加 左心减压（decompression）扩血管手术介入VA-ECMO对左心功能

12、的影响1行业内部第42页，共56页。血流量/转速氧气流量泵前后压力膜肺后血气平均动脉压（MAP）：略低于正常值新生儿40-50mmHg儿童/成人50-70mmHg 右侧肢体ABG + SpO2传统及静脉端SvO2VA-ECMO的调节与监测1行业内部第43页，共56页。 DO2 CO SaO2 Hb心衰,心脏抑制药物, 心律失常前负荷， PEEP, 呼衰, 吸痰贫血, 气源O2故障ECMO 流量不足 O2需求 VO2 CO发热、寒战、兴奋, 疼痛, 惊厥, 呼吸做功正性肌力药物, 后负荷降低SvO2下降1行业内部第44页，共56页。 DO2 CO SaO2 Hb心功能改善肺功能改善 FiO2,

13、输血ECMO 流量过剩 O2需求 VO2 摄取利用低温，麻醉， 麻痹，肌松, 败血症, 氢化物中毒SvO2升高1行业内部第45页，共56页。SvO260-70%: VA-ECMO VAV-ECMOVA-ECMO VAV-ECMO1行业内部第46页，共56页。4:1心脏支持： ECMO flow=4，CO=1(lung function=0)CaO2=HB*SaO2*1.36=10*1*1.36=13.6ml/dlDO2=CO x CaO2=40dl x 13.6ml/dl=550ml/minCvO2=HB*SvO2*1.36=10*0.6*1.36=8ml/dlA-VO2=CaO2-CvO2=

14、5ml/dlVO2VO2 for ECMO=CO*A-VO2=4000*5ml/dl=200ml/minVO2 for heart=CO*A-VO2=1000*0ml/dl=0ml/minVA-ECMO: DO2 and VO21行业内部第47页，共56页。If VO2 ECMO flowHBVO2Sedation/CMV: agitationHypothermia: feverHigh flow CRRT: sepsislung functionheart functionVA-ECMO:DO2 and VO21行业内部第48页，共56页。 V-A ECMOV-V ECMO心脏支持yesno肺脏支持yesyesCVP不准确准确肺动脉压不准确准确肺血流减少正常全身栓塞可能较少South-North Syndromeyesno右侧肢体及脑灌注不良有可能可能性小传统SvO2准确不准确SaO295%80-95%PaO260-150mmHg45-80mmHgVA-ECMO vs VV-ECMO1行业内部第49页，共56页。ECMO对凝血与出血的影响保证抗凝与凝血/纤溶的动态平衡