ECMO IABP完整版可编辑

主动脉内球囊反搏在体外膜肺氧合技术循环辅助中的应用首都医科大学附属北京安贞医院体外循环科侯晓彤

内容

体外膜肺氧合技术与心脏

主动脉内球囊反搏与心脏二种辅助技术的联合使用体外膜肺氧合技术ECMO=可以较长时间使用的部分体外循环技术；相当于在病人自身心肺循环通路上并联了一套人工心肺辅助装置，承担部分心肺功能，提供器官血液供应，期待自身心肺功能恢复。ECMO原理

引流病人静脉血至体外，完成气体交换变为动脉血后再输回患者体内的过程。ECMO分类

VV-ECMO：呼吸辅助VA-ECMO：心肺辅助AV-ECMO：体外排除二氧化碳V-AECMO心、肺辅助V-VECMO呼吸辅助VAECMO循环辅助插管方式

经股插管

经胸插管VVECMO插管VV-ECMO对心脏功能影响

血液以相同的速度从静脉中引流又回输到右心房中，部分血液进入右室后经肺、左心进入体循环——血液循环有赖于自身心脏功能。

缺氧得到改善，肺动脉反射性扩张，可能降低右心室后负荷作用——间接作用。

VV-ECMO与左室功能

血液由静脉引出经ECMO后回输入静脉，且速度相同，进入肺循环血流量不变，左室前负荷不变。

右心室后负荷减小，室壁张力降低，室间隔右移，改善左心室功能。不同方式ECMO对循环影响比较VA-ECMOVV-ECMO体循环灌注ECMO+心脏心脏脉压差减小不变中心静脉压不能准确反映容量状况准确反映容量状况肺动脉压与ECMO流量呈比例下降与ECMO流量无关VA-ECMO对心脏功能影响

左心功能影响右心功能影响冠脉血流量影响左室前负荷

血液由右心房引出经ECMO后直接泵入动脉，左心室前负荷降低。左心室后负荷

正常心脏，ECMO降低左心室室壁张力；缺血心脏，随着流量增加，左心室室壁张力不断升高；推测可能原因是动脉插管血流直接冲向主动脉瓣，阻碍其开放，增加左心室后负荷，测定左心室室壁张力升高。BavariaJE,AnnThorac

Surg,1988.

混杂因素较多，结果并未令人信服左心室心肌收缩力

左心室前、后负荷发生变化；辅助开始后病人内环境改善；常规心脏功能指标受左心室负荷影响；

ECMO辅助减弱正常动物心脏心肌收缩力。ECMO与左心功能实验研究

正常动物心脏；相同左心室前负荷；心脏负荷独立性指标；观察ECMO辅助本身对左心室功能影响。

ShenI,AnnThorac

Surg,2001.

ECMO技术本身并未改变正常左心室功能。

减轻右心室前负荷，防止右心胀，促进右心功能恢复。右心功能

心脏移植术后或左心室辅助期间右心衰竭时，使用ECMO辅助可以取得较好的临床结果。

MarascoSF,AnnThorac

Surg,2010.SchererM,EurJCardio-thorac

Surg,2011.冠脉血流量-VAECMO

来源：80%-99%仍然来自于患者自身肺脏氧合后由心脏射出的动脉血。

流量：左心室后负荷增加，室壁张力增加，冠脉阻力升高，冠脉血流量减少。冠脉血流量-VVECMO

来源：仍然来自于自身心脏射出的高氧合血。

流量：量不变，质（氧含量）提高。血流分布和平流灌注右上肢、心肺和大脑血流主要来自心脏射血；左上肢和下半身器官血液主要来自于

ECMO供血；

ECMO为平流灌注，流量越高，流过病人自身心肺的血流量越少，脉压差越小。ECMO辅助期间心肌顿抑现象心肌顿抑：可逆性的暂时性心脏功能不全。

1988年Carter首次报道ECMO辅助期间出现心肌顿抑现象。多见于辅助前败血症、严重低氧和代酸病人。

RosenbergEM,CritCareMed,1991.MartinGR,JThorac

Cardiovasc

Surg,1991.心肌顿抑现象表现：动脉压力波形脉压差小于10mmHg

心脏超声示主动脉瓣关闭左心室运动差。心肌电活动基本正常。概率：2.4%-38%，多见于辅助开始时，持续几小时到几天不等。特点：一过性，不需要特殊处理。心肌顿抑发生机制

血流动力学学说；微观代谢学说-炎性反应；近年来研究更倾向于炎性反应所致。ECMO辅助与心脏从现有研究来看，VA-ECMO增加衰竭的左心室后负荷，对其功能恢复并未显示出积极作用。主动脉内球囊反搏—IABP

最常用的机械辅助装置；设想产生于1950年代，临床应用超过40余年；每年全世界约160000人接受IABP辅助治疗

PatriciaM,AJCC,2011.IABP原理

改善心肌氧耗和氧供平衡

BaskettRJ,AnnThorac

Surg,2002.IABP血流动力学效果

TrostJC,AmJCardiol,2006.冠脉血流量

正常心脏，IABP反搏降低左心室后负荷，心肌氧耗减少，冠脉血流量减少；

缺血-再灌注损伤心脏，IABP反搏减轻无复流现象，增加冠脉血流量。

BoniosMJ,IntJCardiol,2010.冠脉血流量

正常心脏，冠脉血流量减少增加再灌注损伤心肌血流量IABPOffIABPOn冠脉狭窄时效果并不明显冠脉血管狭窄时血流量

IABP增加舒张期主动脉内压力并不能跨越冠脉血管明显狭窄部分，以增加其远段心肌血流灌注。

尽管IABP辅助，积极解除狭窄是前提。

KimuraA,JAmColl

Cardiol,1996.增加冠脉血流速度

IABP增加前降支舒张期血流速度峰值

30%（1:1）

22%（1:2）

17%（1:3）

KhirAW,EurJCardiothorac

Surg,2003.IABP球囊容积分布离体实验中有无人工心脏（使用25ml球囊）

KolyvaC,JThorac

Cardiovasc

Surg,2010.冠脉血流量血流分配比例：左右冠各占2%；

可增加冠脉血流量约为120ml/min。桥血管血流量影响增加桥血管血流量（主要是降低冠脉血管阻力）OnoratiF,JThorac

Cardiovasc

Surg,2009.舒张期血流收缩期血流均值暂停辅助45.412.929.51:1反搏88.213.250.7桥血管血流量

桥血管血流前向阻力降低；桥血管舒张期最大血流和平均血流速度均增加；动脉桥>静脉序贯桥>单根静脉桥。

RubinoAS,IntJCardiol,2010.

IABP减轻左室后负荷增加舒张期动脉压减小收缩期动脉压球囊大小心率快慢动脉弹性降低左心室壁张力降低左室心肌耗氧

IABP加快左心室游离壁运动速度左心室运动情况

29%（1:1）

10%（1:2）

6%（1:3）IABP期间左心室压力-容积曲线EF=14%EF=22%（1为暂停辅助；2为IABP辅助）IABP对左心功能影响减少左心室收缩末期压力、容积；

降低左心室做功；降低左心室舒张末期压力、容积；增加心脏排血量的10%-20%。

SchreuderJ,AnnThorac

Surg,2005.IABP对右心功能影响

改善急性右心功能衰竭患者右心功能降低肺血管阻力，减轻右心后负荷；增加右心室搏出量；提高右心室心肌收缩效率。

NordhaugD,AnnThorac

Surg,2005.IABP对心脏的辅助作用提高舒张压，增加冠脉血流量；降低舒张末期压，减小左室后负荷；减小左心室容量，减轻左室做功；增加心排量，增加脑血流灌注。

PapaioannouTG,ASAIO,2005.CPB期间联合IABP作用增加搏动血流成分，改善器官灌注增加肾脏髓质氧分压，降低血乳酸水平；

减少淀粉酶浓度，促进内脏血液循环；降低术后AST浓度，减轻肝脏功能损伤；减轻CPB诱导肺损伤，改善术后肺功能。

OnoratiF,CritCareMed,2009.OnoratiF,EurJCardiothorac

Surg,2009.IABP和ECMO联合辅助

IABP辅助抵消ECMO引起的左心室后负荷增加，积极促进左心功能恢复；

IABP辅助增加血液搏动灌注成分，减轻ECMO持续平流灌注可能带来的副作用；绝大多数心脏中心建议联合辅助治疗。

RastanAJ,JThorac

Cardiovasc

Surg,2010.联合辅助顾虑所在仅有一个心脏中心不建议联合使用，原因是放置于降主动脉的球囊可能阻挡病人上半身器官血流灌注。目前，仍然没有得到相关研究的证实。联合辅助34例（45%）

ECMO之前辅助24例

ECMO+IABP联合辅助联合IABP辅助结果P=0.473P=0.507联合IABP无IABP辅助脱机率60.0%出院率30.7%尽管理论上可能有助于心脏功能恢复，但临床上并未显示出明显作用来。术后第一日EF=12.5%安贞医院联合辅助实例IABP+ECMOECMO术后第3日EF=30.0%安贞医院联合辅助实例IABP+ECMOECMO术后第5日EF=44.0%，撤ECMO安贞医院联合辅助实例仅有IABP安贞医院临床经验血压低、左房压高，左心衰竭较轻时先IABP辅助，效果较差时积极