靜脈-靜脈體外膜肺氧合（VV-ECMO）作為一種體外生命支持技術已經證明其在重癥呼吸衰竭患者治療中的作用，其主要優點在于能夠維持足夠的氧合和清除多余的 CO2，提高氧輸送、改善組織灌注和代謝，同時實施肺保護策略。臨床醫生應準確評估和識別患者病情，及時而準確地進行 VV-ECMO 的植入及管理。本文將綜述 VV-ECMO 應用所涉及的患者選擇、插管策略、抗凝和臨床管理以及脫機等環節。
引用本文： 陸鳳霞, 姚昊, 任云, 李慶國. 靜脈-靜脈體外膜肺氧合（VV-ECMO）治療成人重癥呼吸衰竭的研究進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2020, 27(12): 1485-1490. doi: 10.7507/1007-4848.202002085 復制
體外膜肺氧合（ECMO）自從 1972 年首次使用以來，快速發展[1]。體外生命支持組織（ELSO）報告指出，自 2009 年甲型 H1N1 流感開始， ECMO 的應用開始顯著增加[2]。根據輔助器官的不同，ECMO 主要分為靜脈-動脈體外膜肺氧合（ VA-ECMO）和靜脈-靜脈體外膜肺氧合（VV-ECMO）兩種模式。VA-ECMO 主要用于合并或不合并呼吸功能障礙的心功能不全或衰竭的患者，能同時提供呼吸和循環支持。VV-ECMO 主要用于單純呼吸衰竭患者，只提供呼吸支持。另外亦可根據患者呼吸功能障礙和循環功能障礙的并存情況、ECMO 的輔助效果、病情變化等，分析具體原因，采用靜脈-靜脈-動脈體外膜肺氧合（VVA-ECMO）或者靜脈-動脈-靜脈體外膜肺氧合（VAV-ECMO）模式。
VV-ECMO 的主要優點在于維持足夠的氧合和清除多余的 CO2，提高氧輸送、改善組織灌注和代謝，同時亦可實施肺保護策略，如因維持充足氧合損傷過大而導致呼吸機相關肺損傷（VILI）的高風險患者[3]。VV-ECMO 是一種體外生命支持技術，需要同時協調和管理兩個復雜的系統：機械呼吸機和 ECMO 回路。本文將對 VV-ECMO 應用所涉及的多個環節如患者選擇、啟動、呼吸和氧合管理以及脫機等方面作一綜述。
1 患者選擇
通常來講，VV-ECMO 主要的考慮指征是盡管實施了最優化的機械通氣管理和必要臨床支持以及輔助手段以后，但仍存在中至重度急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）所致的頑固性低氧血癥。面對嚴重的 ARDS，在機械通氣管理和其它相關輔助手段失效之前，應積極考慮 VV-ECMO 植入的必要性和可能性。
VV-ECMO 適應證主要包括最佳通氣策略治療無效的嚴重的 Ⅰ 型或 Ⅱ 型呼吸衰竭患者。在臨床上，最常見的適應證是 ARDS，其可由肺直接或間接損傷引起，如肺炎、誤吸、敗血癥和大量輸血的創傷性失血性休克等。此外，還包括橋接肺移植的患者、肺栓塞、脂肪栓塞、溺水、再灌注損傷、藥物過量、胰腺炎和輸血相關的急性肺損傷等。
VV-ECMO 所面臨的最大挑戰之一是患者的選擇。ELSO 目前的建議是：當患者的死亡風險達到 50% 時，可考慮應用 VV-ECMO；當患者的死亡率被認為>80% 時，則具有明確應用 ECMO 的指征。目前，ELSO 利用肺動脈指數［動脈血氧分壓（PaO2）/吸入氧濃度（FiO2）］和 Murray 評分（表 1）來評估患者的死亡風險[4]。此外，其它 ELSO 也提出了諸多不同的評分系統來預測 ECMO 的結果，但是尚無統一的評分系統[5]。
表1
Murray 評分
VV-ECMO 的應用指征包括：盡管有最優化的機械通氣支持［FiO2≥0.8，潮氣量為 6 mL/kg，呼氣末正壓（PEEP）≥10 cm H2O］以及諸如一氧化氮、體位支持、高頻振蕩療法，但仍存在以下情況之一，且無禁忌證[6-11]：（1）PaO2/FiO2<50 mm Hg 持續>3 h；（2）PaO2/FiO2<80 mm Hg 持續>6 h；（3）FiO2=1.0，PaO2/FiO2<100 mm Hg；（4）動脈血氣 pH<7.25（PaCO2>60 mm Hg）持續 6 h 以上[10]，呼吸頻率>35 次/min，持續氣道壓力升高［吸 氣 峰壓（PIP）>30 cm H2O，Pplateau>25 cm H2O］；（5）重度漏氣綜合征；（6）合并心源性休克或心臟驟停；（7）Murray 肺評分>3 分。
ECMO 作為一種生命支持療法，隨著其研究的深入和臨床價值的體現，ECMO 植入的絕對禁忌證也越來越少。當前 ECMO 治療的禁忌證為：不可逆的呼吸衰竭、腦死亡、活動性出血、膿胸、播散性感染、免疫抑制狀態、嚴重的多器官功能障礙、血管畸形或者病變導致無法建立有效的 ECMO 通路或生命預期不到 6 個月的患者。現有已知的增加 ECMO 應用死亡率的危險因素包括較大的年齡、ECMO 啟動前較高的通氣條件和較長的機械通氣時間、更多數量的器官衰竭、較差的肺順應性和免疫抑制狀態[12-13]。此外，還有研究提示在 VV-ECMO 植入前，FiO2>0.9，機械通氣時間長于 7～10 d 是 VV-ECMO 患者預后較差的獨立危險因素。
2 插管策略
在絕大多數 VV-ECMO 患者中，主要使用 3 種插管策略：右頸內靜脈雙腔插管；股靜脈-頸靜脈插管（股靜脈插管終止于下腔靜脈遠端在膈肌水平，頸靜脈插管將終止于右心房，指向三尖瓣）；股靜脈-股靜脈插管（可放置插管在一側或兩側股靜脈，引流管的末端位于下腔靜脈遠端位于膈肌水平，灌注管末端位于右心房）。至于具體使用哪種插管策略，最終根據患者和臨床實際情況，醫生或各中心的偏好和技能習慣以及熟練程度而定[14-15]。
右頸內雙腔插管方式的優點為：避免了股靜脈插管，患者可以在 ECMO 支持下進行早期活動，如坐起或者下地行走，從而盡早進行功能鍛煉；方便進行俯臥位通氣改善肺氧合，便于肺復張；管路便于管理，可降低轉運風險；插管放置在恰當的位置能夠最小化再循環。右頸內雙腔插管方式的缺點為：根據插管的流量/壓力曲線，最大流量在 4.2 L/min 和 5.3 L/min 分別為 27Fr 和 31Fr 插管，繼續增加流量和轉速可能會導致溶血；在置管過程中有心臟（右心房或右心室）或肝臟損傷的風險；置管過程較為復雜，需要在透視或經食管超聲心動圖（TEE）監測下進行每一步操作。
股靜脈-頸靜脈插管的優點為：允許最大程度的血液流動，尤其是肥胖患者；可進一步增加股靜脈引流管流量。股靜脈-頸靜脈插管的缺點為：引流管和灌注管血流方向相反，且插管尖端距離相對較短；再循環與插管尖端之間的距離成反比關系。
股靜脈-股靜脈插管的優點為：操作簡便和風險小；股靜脈-股靜脈插管的缺點為：限制主管醫生從床頭對患者進行評估[16]；可能增加再循環；由于肺順應性的改變，可導致插管移位，影響引流及灌注效果。
3 抗凝管理
在 VV-ECMO 應用過程中，需全面評估患者的低氧血癥和高碳酸血癥狀態，同時考慮 ECMO 系統性能和患者的生理狀態，特別是抗凝的風險和益處[17]。目前 ECMO 期間的抗凝管理隨著技術和臨床經驗在變化，另外管道涂層也降低了抗凝需求。首先排除任何抗凝的禁忌證，肝素是在植入套管時即開始應用。應用肝素的目標是使活化的部分凝血活酶時間（APTT）不短于 70 s，激活凝血時間（ACT）不低于 170 s。植入套管時，肝素的應用劑量為 60～70 U/kg，一次最大劑量不超過 10 000 U。在持續 ECMO 期間，肝素以 400 U/h 持續輸注：單腔雙套管 ECMO 維持部分凝血活酶時間（PTT）為 40～50 s，雙腔單套管 ECMO 維持 PTT 為 50～60 s[18]。對于存在嚴重出血的患者，可考慮降低抗凝標準，有文獻[19]報道 1 例嚴重出血的 VV-ECMO 患者，連續 20 d 未進行抗凝，但最終成功撤機。而肝素和肝素涂層管道的應用，可能導致肝素誘導的血小板減少（HIT），此時的抗凝可考慮改用阿加曲班。
除此以外，現在更傾向于使用多個抗凝指標，如 ACT、APTT、血栓彈力圖（TEG）、抗 Xa 因子等[8]。各中心根據經驗及患者情況進行綜合分析和評估，抗凝方案的基本目標是適度抗凝，在避免凝血過度激活的前提下保證一定的凝血活性，即維持抗凝、凝血和纖溶的平衡。
4 臨床管理策略
4.1 機械通氣
在 VV-ECMO 啟動后，呼吸機參數和通氣設置需調整到一個相對較低的水平，以減少呼吸機相關性肺損傷。盡管沒有相關的循證醫學的證據和指南，但筆者建議呼吸機目標參數應該是較低的 FiO2、較低的潮氣量（不超過 6 mL/kg）、較低的通氣頻率、較低的氣道平臺壓（Pplateau<30 cm H2O）以及適當的 PEEP（5～15 cm H2O）[20]。鑒于大多數患者在使用 ECMO 之前處于昏迷與呼吸麻痹狀態，因此應用神經肌肉阻滯劑盡量不要超過 48 h。越短時間的麻痹可使 ARDS 早期的損傷最小化；而長時間的麻痹將導致較長時間的控制通氣模式、持久的深度鎮靜和持續的制動狀態。隨之而來的膈肌萎縮和肌肉萎縮等可能導致呼吸機依賴[21]。
4.2 體位管理
當前對俯臥位通氣所產生的有益影響的研究較多。ARDS 患者肺部早期呈肺泡和肺間質水腫，水腫液因重力因素墜積主要影響肺的背側面，背側肺不張而腹側過張，導致患者在仰臥位時出現一個較高的背側到腹側的胸膜壓力比。俯臥位通過一個更均勻的跨肺壓力分布抵消這個現象；腹側肺過度擴張程度降低，而背側肺不張程度也同樣減小[22]。但是通常進行俯臥位通氣需要繼續肌松藥物的輔助維持，我們建議不要這樣做，而是應該促進患者蘇醒、解除制動狀態，以期盡早撤離機械通氣，并且進行早期的康復治療。最后，在俯臥位時可能導致插管和 ECMO 管路過度彎曲、打折甚至脫位，從而造成心腦血管意外等不良事件[23]。
4.3 氣管切開
當前研究表明，ECMO 運行過程中，短暫中斷抗凝后進行氣管切開術是安全的。如果患者的病情在接下來的 5～7 d 內無法好轉，我們建議盡早實施氣管切開以保護氣道，提高患者舒適度，減少鎮靜劑或止痛藥的用量，并促進早期康復。
4.4 血液氧合
相對于患者的心輸出量、ECMO 中再循環的百分比、肺損傷的程度、經肺分流以及呼吸機參數的設置，VV-ECMO 患者的 PaO2 主要由通過 ECMO 回路的血流量來控制。除 PaO2 外，氧供（DO2）還依賴于血紅蛋白濃度和心輸出量，以及混合靜脈血氧飽和度（ScvO2）。ECMO 膜肺氧合效率通常較高，當 FiO2 為 1.0 時，在膜肺表面沒有纖維膜或凝血塊時，膜肺經過氣體交換后的 PaO2 可達 300～500 mm Hg。如果膜肺內有進行性的纖維或血塊沉積，則會降低膜肺的氧合效率，繼而導致 PaO2 大幅度降低，清除 CO2 作用受損，最終導致全身性低氧血癥或高碳酸血癥[24]。
假設氧合器功能正常，全身 PaO2 主要依賴于 ECMO 回路的血流量占全部心輸出量的比例。值得注意的是，當 ECMO 流量小于心輸出量的 60% 時，嚴重肺損傷患者的動脈血氧飽和度將<90%。此外，患者潛在的肺部疾病也將會影響肺臟的有效氧合，限制了通過增加呼吸機 FiO2 和 PEEP 而改善 PaO2 的能力[25]。
在 VV-ECMO 中再循環是影響氧合的一個限制性因素，其影響因素有：插管結構、插管直徑、泵流量、回流管與灌注管尖端的距離以及血容量等。但是再循環難以量化，目前減少再循環的方法主要有：單腔雙插管的尖端距離在 10～15 cm；在血管條件允許的情況下，盡量選擇較大型號插管引流；在灌注管允許的最大流量范圍內，適當增加泵流量以提高實際的有效流量來改善氧合；使灌注管的出口盡量對準三尖瓣，減少氧合血直接被引流[26]。
當前在 VV-ECMO 應用期間還沒有一個廣泛接受的脈搏血氧飽和度（SpO2）目標。部分學會和組織通常建議范圍從≥80% 到≥88%。鑒于每例患者的缺氧閾值不同，因此沒有統一的最佳的 SpO2 目標值，而是應該根據臨床和生理的需要進行調整。在 ECMO 管理中有一種理念即“少即是多”，這就解釋了為什么對于穩定的患者經常能忍受低于 80% 的氧含量，避免無休止的故障排除，以防止引起更多的問題[27]。更重要的是，在 ECMO 啟動后，我們應該避免 PaCO2 的快速下降，因為有研究表明 PaCO2 迅速下降與顱內出血的發生息息相關。然而，為了保證對患者呼吸病變進行臨床干預的最優化效果，通常選擇以動脈血氧飽和度（SaO2）不低于 80% 為可接受的最低值[28]。
在實踐中，我們通過臨床和生理參數，如精神狀態、呼吸頻率和乳酸評估缺氧耐受性。在 VV-ECMO 患者的時間軸中有兩個關鍵點可能會出現低氧血癥。第一次發生在 ECMO 啟動失敗之后，沒有達到期望的 SaO2 目標，而下一個是在先前穩定的 ECMO 患者中突然出現 SaO2 惡化。
4.5 氧輸送量
當前，對于 VV-ECMO 患者而言，維持適當的 DO2 可預防終末器官損傷，但是對于所必需的最低 SpO2 或 PaO2 仍然具有較大爭議。在危重患者中，基于對血流動力學參數、血清乳酸、紅細胞壓積、PaO2、ScvO2 的評估可以作為判斷器官和組織中 DO2 是否充分的重要輔助標志和參數[29]。
在臨床上，綜合分析血流動力學監測指標、組織灌注相關血清標志物以及臨床表現（精神狀態、尿量、血清肌酐、心臟功能和肝臟功能），對于評估終末器官功能是否獲得了足夠的 DO2 具有重要價值。對于 DO2 降低的最佳治療管理也是有爭議的，其中包括液體、血制品、血管活性藥物的管理和機體對其差異性響應。盡管 VV-ECMO 患者經常發生全身性低氧血癥（如氧飽和度為 70%～90% 和 PaO2 值 40～60 mm Hg），但仍有部分患者可維持足夠的 DO2。有研究[30]表明，對于危重癥、機械通氣患者，DO2 維持在氧消耗量（VO2）的 2 倍左右，可以作為防止組織缺氧所需的最低水平。
雖然基于 CO、血紅蛋白、PaO2 和 SpO2，可通過數學方程來計算理論 DO2，但是這些變量對個體氧攝取量的影響較為復雜。雖然 VV-ECMO 可顯著改善患者呼吸衰竭時的 DO2 能力，但是評估患者利用氧氣底物的能力要復雜得多。這導致了在 SpO2 管理方面不同的實踐，一些機構將 SpO2 值維持在 88% 以上，而另一些機構認為即使 SpO2 值低至 70%，在一定情況下也能為機體提供足夠的 DO2[31]。
5 特殊情況下呼吸衰竭的 ECMO 方式
VV-ECMO 適用于單純的呼吸支持，且運行時需進行嚴密的右心功能監測，當患者出現右心功能障礙且保守治療無效，或者發生心源性休克或心臟驟停時，此時應該改用 VA-ECMO 或者增加動脈灌注管實施 VAV-ECMO。由于成人 ECMO 多選用外周血管，選擇股動脈插管造成的逆向灌注血流會增加左心室后負荷，繼而導致肺水腫，加重原來即存在的肺功能障礙。為了避免或者減輕這種不良后果，可選擇腋動脈插管，產生正向灌注血流，同時避免逆向血流可能發生的上半身氧合欠佳，導致腦組織和上肢缺氧以及冠狀動脈供血不足而加重原有的心肌損傷。另外可采用適當的方法降低左心后負荷，如聯合使用主動脈內球囊反搏（IABP）、房間隔造口、左心室減壓等。其中 Impella 在 VA-ECMO 期間對降低左心室負荷作用較大，且有文獻[32]表明 Impella 最大可使肺毛細血管契壓（PCWP）降低 10 mm Hg，使左心室容量降低 20%，或者可通過動脈系統放置插管至左心室進行引流以減少左心容量，從而對左心卸荷。有的中心采用肺動脈插管進行左心減壓，亦取得較好的效果[33]。
當 VV-ECMO 存在較大再循環，甚至再循環量超過實際灌注量時，若插管尖端距離已足夠，增大泵流量將不能改善機體氧供，反而可能導致血氧飽和度下降。此時可調整灌注管尖端盡量對準三尖瓣，或者考慮將灌注管放入右心室。但是將灌注管置入右心室對技術要求較高，風險也較大。由于右室壁相對薄弱，灌注管有一定的硬度，尤其是雙腔插管，操作不當或者插管移位均有可能造成心肌損傷甚至破裂，導致嚴重的心血管事件。因此該方法需要在透視或者超聲的嚴密監測下進行，操作者必須非常熟練且能夠及時發現并流暢應對突發事件，相關人員能迅速到位。
6 撤機評估
患者的康復最終取決于肺順應性的改善。肺順應性可通過逐漸增加的潮氣量來間接衡量，也可以通過患者肺部的壓力-容積曲線的斜率來計算。另外每天進行胸部 X 線片檢查以確保“白變”的肺組織處于逐漸改善的狀態，而肺的透亮區在不斷增加。液體平衡也很重要，有研究[11]曾嘗試液體進出量達到凈出超 500 mL/d。當以上這些目標達到時，肺保護可能不再是必要的。我們然后慢慢開始“使用肺部”，微調呼吸機的設置以提供適當水平的氧合和清除多余的 CO2。ECMO 撤機試驗的標準包括維持 SpO2>90% 的前提下，患者基本疾病好轉和患者對目標呼吸機支持標準具有耐受性（FiO2<0.5；PEEP<10 cm H2O；潮氣量 6～8 mL/kg；可保持 PIP<30 cm H2O 和 Pplateau<25 cm H2O；呼吸頻率達到每分鐘通氣量約 100 mL/kg）。一旦患者達到臨床康復，并達到目標呼吸機支持標準，則可以開始 ECMO 撤機試驗[34]，步驟如下：通過直接關閉 ECMO 氣流的方式進行，而無需對血流量進行調整。部分 ECMO 中心試驗性脫機前血流量降至 2 L/min 以下甚至更低，此時血栓發生風險較高，應謹慎進行。具體方法如下：（1）調節呼吸機參數（呼吸頻率 10～30 次/min、FiO2 0.4～0.6、潮氣量<6 mL/kg、Pplateau<30 cm H2O、PEEP<12 cm H2O）至可接受水平；（2）VV?ECMO 血流量不變，抗凝不變，關閉 ECMO 氣流；（3）監測 SaO2、PaCO2、氣道壓力、呼吸頻率、潮氣量等變化；（4）監測時間 2～4 h。對于各項指標符合要求的患者（SaO2>95%、PaCO2<50 mm Hg），可考慮撤離 ECMO。對于單純 PaCO2 升高的患者，可評估更換為較為簡易的體外二氧化碳清除（ECCO2R）裝置[33]。
綜上所述，VV-ECMO 被認為是對常規治療無反應的呼吸衰竭患者進行搶救治療的主要方式之一。伴隨著經驗的積累和技術的進步，VV-ECMO 的應用已經從病毒性或細菌性肺炎逐步擴大到諸多原因導致的呼吸衰竭。VV-ECMO 應用的關鍵是患者的選擇，原則是患者潛在的疾病具有可逆性。VV-ECMO 也被認為是臨時性或者過渡性肺支持，作為肺部疾病恢復或肺移植的橋梁。嚴密的監測、合適的患者管理與對不同患者病情的具體分析是 VV-ECMO 成功啟動和撤機的關鍵。
利益沖突：無。
作者貢獻：陸鳳霞、姚昊、任云參與本文的撰寫和修改； 李慶國對文章的相關內容進行指導和修正。
體外膜肺氧合（ECMO）自從 1972 年首次使用以來，快速發展[1]。體外生命支持組織（ELSO）報告指出，自 2009 年甲型 H1N1 流感開始， ECMO 的應用開始顯著增加[2]。根據輔助器官的不同，ECMO 主要分為靜脈-動脈體外膜肺氧合（ VA-ECMO）和靜脈-靜脈體外膜肺氧合（VV-ECMO）兩種模式。VA-ECMO 主要用于合并或不合并呼吸功能障礙的心功能不全或衰竭的患者，能同時提供呼吸和循環支持。VV-ECMO 主要用于單純呼吸衰竭患者，只提供呼吸支持。另外亦可根據患者呼吸功能障礙和循環功能障礙的并存情況、ECMO 的輔助效果、病情變化等，分析具體原因，采用靜脈-靜脈-動脈體外膜肺氧合（VVA-ECMO）或者靜脈-動脈-靜脈體外膜肺氧合（VAV-ECMO）模式。
VV-ECMO 的主要優點在于維持足夠的氧合和清除多余的 CO2，提高氧輸送、改善組織灌注和代謝，同時亦可實施肺保護策略，如因維持充足氧合損傷過大而導致呼吸機相關肺損傷（VILI）的高風險患者[3]。VV-ECMO 是一種體外生命支持技術，需要同時協調和管理兩個復雜的系統：機械呼吸機和 ECMO 回路。本文將對 VV-ECMO 應用所涉及的多個環節如患者選擇、啟動、呼吸和氧合管理以及脫機等方面作一綜述。
1 患者選擇
通常來講，VV-ECMO 主要的考慮指征是盡管實施了最優化的機械通氣管理和必要臨床支持以及輔助手段以后，但仍存在中至重度急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）所致的頑固性低氧血癥。面對嚴重的 ARDS，在機械通氣管理和其它相關輔助手段失效之前，應積極考慮 VV-ECMO 植入的必要性和可能性。
VV-ECMO 適應證主要包括最佳通氣策略治療無效的嚴重的 Ⅰ 型或 Ⅱ 型呼吸衰竭患者。在臨床上，最常見的適應證是 ARDS，其可由肺直接或間接損傷引起，如肺炎、誤吸、敗血癥和大量輸血的創傷性失血性休克等。此外，還包括橋接肺移植的患者、肺栓塞、脂肪栓塞、溺水、再灌注損傷、藥物過量、胰腺炎和輸血相關的急性肺損傷等。
VV-ECMO 所面臨的最大挑戰之一是患者的選擇。ELSO 目前的建議是：當患者的死亡風險達到 50% 時，可考慮應用 VV-ECMO；當患者的死亡率被認為>80% 時，則具有明確應用 ECMO 的指征。目前，ELSO 利用肺動脈指數［動脈血氧分壓（PaO2）/吸入氧濃度（FiO2）］和 Murray 評分（表 1）來評估患者的死亡風險[4]。此外，其它 ELSO 也提出了諸多不同的評分系統來預測 ECMO 的結果，但是尚無統一的評分系統[5]。
表1
Murray 評分
VV-ECMO 的應用指征包括：盡管有最優化的機械通氣支持［FiO2≥0.8，潮氣量為 6 mL/kg，呼氣末正壓（PEEP）≥10 cm H2O］以及諸如一氧化氮、體位支持、高頻振蕩療法，但仍存在以下情況之一，且無禁忌證[6-11]：（1）PaO2/FiO2<50 mm Hg 持續>3 h；（2）PaO2/FiO2<80 mm Hg 持續>6 h；（3）FiO2=1.0，PaO2/FiO2<100 mm Hg；（4）動脈血氣 pH<7.25（PaCO2>60 mm Hg）持續 6 h 以上[10]，呼吸頻率>35 次/min，持續氣道壓力升高［吸 氣 峰壓（PIP）>30 cm H2O，Pplateau>25 cm H2O］；（5）重度漏氣綜合征；（6）合并心源性休克或心臟驟停；（7）Murray 肺評分>3 分。
ECMO 作為一種生命支持療法，隨著其研究的深入和臨床價值的體現，ECMO 植入的絕對禁忌證也越來越少。當前 ECMO 治療的禁忌證為：不可逆的呼吸衰竭、腦死亡、活動性出血、膿胸、播散性感染、免疫抑制狀態、嚴重的多器官功能障礙、血管畸形或者病變導致無法建立有效的 ECMO 通路或生命預期不到 6 個月的患者。現有已知的增加 ECMO 應用死亡率的危險因素包括較大的年齡、ECMO 啟動前較高的通氣條件和較長的機械通氣時間、更多數量的器官衰竭、較差的肺順應性和免疫抑制狀態[12-13]。此外，還有研究提示在 VV-ECMO 植入前，FiO2>0.9，機械通氣時間長于 7～10 d 是 VV-ECMO 患者預后較差的獨立危險因素。
2 插管策略
在絕大多數 VV-ECMO 患者中，主要使用 3 種插管策略：右頸內靜脈雙腔插管；股靜脈-頸靜脈插管（股靜脈插管終止于下腔靜脈遠端在膈肌水平，頸靜脈插管將終止于右心房，指向三尖瓣）；股靜脈-股靜脈插管（可放置插管在一側或兩側股靜脈，引流管的末端位于下腔靜脈遠端位于膈肌水平，灌注管末端位于右心房）。至于具體使用哪種插管策略，最終根據患者和臨床實際情況，醫生或各中心的偏好和技能習慣以及熟練程度而定[14-15]。
右頸內雙腔插管方式的優點為：避免了股靜脈插管，患者可以在 ECMO 支持下進行早期活動，如坐起或者下地行走，從而盡早進行功能鍛煉；方便進行俯臥位通氣改善肺氧合，便于肺復張；管路便于管理，可降低轉運風險；插管放置在恰當的位置能夠最小化再循環。右頸內雙腔插管方式的缺點為：根據插管的流量/壓力曲線，最大流量在 4.2 L/min 和 5.3 L/min 分別為 27Fr 和 31Fr 插管，繼續增加流量和轉速可能會導致溶血；在置管過程中有心臟（右心房或右心室）或肝臟損傷的風險；置管過程較為復雜，需要在透視或經食管超聲心動圖（TEE）監測下進行每一步操作。
股靜脈-頸靜脈插管的優點為：允許最大程度的血液流動，尤其是肥胖患者；可進一步增加股靜脈引流管流量。股靜脈-頸靜脈插管的缺點為：引流管和灌注管血流方向相反，且插管尖端距離相對較短；再循環與插管尖端之間的距離成反比關系。
股靜脈-股靜脈插管的優點為：操作簡便和風險小；股靜脈-股靜脈插管的缺點為：限制主管醫生從床頭對患者進行評估[16]；可能增加再循環；由于肺順應性的改變，可導致插管移位，影響引流及灌注效果。
3 抗凝管理
在 VV-ECMO 應用過程中，需全面評估患者的低氧血癥和高碳酸血癥狀態，同時考慮 ECMO 系統性能和患者的生理狀態，特別是抗凝的風險和益處[17]。目前 ECMO 期間的抗凝管理隨著技術和臨床經驗在變化，另外管道涂層也降低了抗凝需求。首先排除任何抗凝的禁忌證，肝素是在植入套管時即開始應用。應用肝素的目標是使活化的部分凝血活酶時間（APTT）不短于 70 s，激活凝血時間（ACT）不低于 170 s。植入套管時，肝素的應用劑量為 60～70 U/kg，一次最大劑量不超過 10 000 U。在持續 ECMO 期間，肝素以 400 U/h 持續輸注：單腔雙套管 ECMO 維持部分凝血活酶時間（PTT）為 40～50 s，雙腔單套管 ECMO 維持 PTT 為 50～60 s[18]。對于存在嚴重出血的患者，可考慮降低抗凝標準，有文獻[19]報道 1 例嚴重出血的 VV-ECMO 患者，連續 20 d 未進行抗凝，但最終成功撤機。而肝素和肝素涂層管道的應用，可能導致肝素誘導的血小板減少（HIT），此時的抗凝可考慮改用阿加曲班。
除此以外，現在更傾向于使用多個抗凝指標，如 ACT、APTT、血栓彈力圖（TEG）、抗 Xa 因子等[8]。各中心根據經驗及患者情況進行綜合分析和評估，抗凝方案的基本目標是適度抗凝，在避免凝血過度激活的前提下保證一定的凝血活性，即維持抗凝、凝血和纖溶的平衡。
4 臨床管理策略
4.1 機械通氣
在 VV-ECMO 啟動后，呼吸機參數和通氣設置需調整到一個相對較低的水平，以減少呼吸機相關性肺損傷。盡管沒有相關的循證醫學的證據和指南，但筆者建議呼吸機目標參數應該是較低的 FiO2、較低的潮氣量（不超過 6 mL/kg）、較低的通氣頻率、較低的氣道平臺壓（Pplateau<30 cm H2O）以及適當的 PEEP（5～15 cm H2O）[20]。鑒于大多數患者在使用 ECMO 之前處于昏迷與呼吸麻痹狀態，因此應用神經肌肉阻滯劑盡量不要超過 48 h。越短時間的麻痹可使 ARDS 早期的損傷最小化；而長時間的麻痹將導致較長時間的控制通氣模式、持久的深度鎮靜和持續的制動狀態。隨之而來的膈肌萎縮和肌肉萎縮等可能導致呼吸機依賴[21]。
4.2 體位管理
當前對俯臥位通氣所產生的有益影響的研究較多。ARDS 患者肺部早期呈肺泡和肺間質水腫，水腫液因重力因素墜積主要影響肺的背側面，背側肺不張而腹側過張，導致患者在仰臥位時出現一個較高的背側到腹側的胸膜壓力比。俯臥位通過一個更均勻的跨肺壓力分布抵消這個現象；腹側肺過度擴張程度降低，而背側肺不張程度也同樣減小[22]。但是通常進行俯臥位通氣需要繼續肌松藥物的輔助維持，我們建議不要這樣做，而是應該促進患者蘇醒、解除制動狀態，以期盡早撤離機械通氣，并且進行早期的康復治療。最后，在俯臥位時可能導致插管和 ECMO 管路過度彎曲、打折甚至脫位，從而造成心腦血管意外等不良事件[23]。
4.3 氣管切開
當前研究表明，ECMO 運行過程中，短暫中斷抗凝后進行氣管切開術是安全的。如果患者的病情在接下來的 5～7 d 內無法好轉，我們建議盡早實施氣管切開以保護氣道，提高患者舒適度，減少鎮靜劑或止痛藥的用量，并促進早期康復。
4.4 血液氧合
相對于患者的心輸出量、ECMO 中再循環的百分比、肺損傷的程度、經肺分流以及呼吸機參數的設置，VV-ECMO 患者的 PaO2 主要由通過 ECMO 回路的血流量來控制。除 PaO2 外，氧供（DO2）還依賴于血紅蛋白濃度和心輸出量，以及混合靜脈血氧飽和度（ScvO2）。ECMO 膜肺氧合效率通常較高，當 FiO2 為 1.0 時，在膜肺表面沒有纖維膜或凝血塊時，膜肺經過氣體交換后的 PaO2 可達 300～500 mm Hg。如果膜肺內有進行性的纖維或血塊沉積，則會降低膜肺的氧合效率，繼而導致 PaO2 大幅度降低，清除 CO2 作用受損，最終導致全身性低氧血癥或高碳酸血癥[24]。
假設氧合器功能正常，全身 PaO2 主要依賴于 ECMO 回路的血流量占全部心輸出量的比例。值得注意的是，當 ECMO 流量小于心輸出量的 60% 時，嚴重肺損傷患者的動脈血氧飽和度將<90%。此外，患者潛在的肺部疾病也將會影響肺臟的有效氧合，限制了通過增加呼吸機 FiO2 和 PEEP 而改善 PaO2 的能力[25]。
在 VV-ECMO 中再循環是影響氧合的一個限制性因素，其影響因素有：插管結構、插管直徑、泵流量、回流管與灌注管尖端的距離以及血容量等。但是再循環難以量化，目前減少再循環的方法主要有：單腔雙插管的尖端距離在 10～15 cm；在血管條件允許的情況下，盡量選擇較大型號插管引流；在灌注管允許的最大流量范圍內，適當增加泵流量以提高實際的有效流量來改善氧合；使灌注管的出口盡量對準三尖瓣，減少氧合血直接被引流[26]。
當前在 VV-ECMO 應用期間還沒有一個廣泛接受的脈搏血氧飽和度（SpO2）目標。部分學會和組織通常建議范圍從≥80% 到≥88%。鑒于每例患者的缺氧閾值不同，因此沒有統一的最佳的 SpO2 目標值，而是應該根據臨床和生理的需要進行調整。在 ECMO 管理中有一種理念即“少即是多”，這就解釋了為什么對于穩定的患者經常能忍受低于 80% 的氧含量，避免無休止的故障排除，以防止引起更多的問題[27]。更重要的是，在 ECMO 啟動后，我們應該避免 PaCO2 的快速下降，因為有研究表明 PaCO2 迅速下降與顱內出血的發生息息相關。然而，為了保證對患者呼吸病變進行臨床干預的最優化效果，通常選擇以動脈血氧飽和度（SaO2）不低于 80% 為可接受的最低值[28]。
在實踐中，我們通過臨床和生理參數，如精神狀態、呼吸頻率和乳酸評估缺氧耐受性。在 VV-ECMO 患者的時間軸中有兩個關鍵點可能會出現低氧血癥。第一次發生在 ECMO 啟動失敗之后，沒有達到期望的 SaO2 目標，而下一個是在先前穩定的 ECMO 患者中突然出現 SaO2 惡化。
4.5 氧輸送量
當前，對于 VV-ECMO 患者而言，維持適當的 DO2 可預防終末器官損傷，但是對于所必需的最低 SpO2 或 PaO2 仍然具有較大爭議。在危重患者中，基于對血流動力學參數、血清乳酸、紅細胞壓積、PaO2、ScvO2 的評估可以作為判斷器官和組織中 DO2 是否充分的重要輔助標志和參數[29]。
在臨床上，綜合分析血流動力學監測指標、組織灌注相關血清標志物以及臨床表現（精神狀態、尿量、血清肌酐、心臟功能和肝臟功能），對于評估終末器官功能是否獲得了足夠的 DO2 具有重要價值。對于 DO2 降低的最佳治療管理也是有爭議的，其中包括液體、血制品、血管活性藥物的管理和機體對其差異性響應。盡管 VV-ECMO 患者經常發生全身性低氧血癥（如氧飽和度為 70%～90% 和 PaO2 值 40～60 mm Hg），但仍有部分患者可維持足夠的 DO2。有研究[30]表明，對于危重癥、機械通氣患者，DO2 維持在氧消耗量（VO2）的 2 倍左右，可以作為防止組織缺氧所需的最低水平。
雖然基于 CO、血紅蛋白、PaO2 和 SpO2，可通過數學方程來計算理論 DO2，但是這些變量對個體氧攝取量的影響較為復雜。雖然 VV-ECMO 可顯著改善患者呼吸衰竭時的 DO2 能力，但是評估患者利用氧氣底物的能力要復雜得多。這導致了在 SpO2 管理方面不同的實踐，一些機構將 SpO2 值維持在 88% 以上，而另一些機構認為即使 SpO2 值低至 70%，在一定情況下也能為機體提供足夠的 DO2[31]。
5 特殊情況下呼吸衰竭的 ECMO 方式
VV-ECMO 適用于單純的呼吸支持，且運行時需進行嚴密的右心功能監測，當患者出現右心功能障礙且保守治療無效，或者發生心源性休克或心臟驟停時，此時應該改用 VA-ECMO 或者增加動脈灌注管實施 VAV-ECMO。由于成人 ECMO 多選用外周血管，選擇股動脈插管造成的逆向灌注血流會增加左心室后負荷，繼而導致肺水腫，加重原來即存在的肺功能障礙。為了避免或者減輕這種不良后果，可選擇腋動脈插管，產生正向灌注血流，同時避免逆向血流可能發生的上半身氧合欠佳，導致腦組織和上肢缺氧以及冠狀動脈供血不足而加重原有的心肌損傷。另外可采用適當的方法降低左心后負荷，如聯合使用主動脈內球囊反搏（IABP）、房間隔造口、左心室減壓等。其中 Impella 在 VA-ECMO 期間對降低左心室負荷作用較大，且有文獻[32]表明 Impella 最大可使肺毛細血管契壓（PCWP）降低 10 mm Hg，使左心室容量降低 20%，或者可通過動脈系統放置插管至左心室進行引流以減少左心容量，從而對左心卸荷。有的中心采用肺動脈插管進行左心減壓，亦取得較好的效果[33]。
當 VV-ECMO 存在較大再循環，甚至再循環量超過實際灌注量時，若插管尖端距離已足夠，增大泵流量將不能改善機體氧供，反而可能導致血氧飽和度下降。此時可調整灌注管尖端盡量對準三尖瓣，或者考慮將灌注管放入右心室。但是將灌注管置入右心室對技術要求較高，風險也較大。由于右室壁相對薄弱，灌注管有一定的硬度，尤其是雙腔插管，操作不當或者插管移位均有可能造成心肌損傷甚至破裂，導致嚴重的心血管事件。因此該方法需要在透視或者超聲的嚴密監測下進行，操作者必須非常熟練且能夠及時發現并流暢應對突發事件，相關人員能迅速到位。
6 撤機評估
患者的康復最終取決于肺順應性的改善。肺順應性可通過逐漸增加的潮氣量來間接衡量，也可以通過患者肺部的壓力-容積曲線的斜率來計算。另外每天進行胸部 X 線片檢查以確保“白變”的肺組織處于逐漸改善的狀態，而肺的透亮區在不斷增加。液體平衡也很重要，有研究[11]曾嘗試液體進出量達到凈出超 500 mL/d。當以上這些目標達到時，肺保護可能不再是必要的。我們然后慢慢開始“使用肺部”，微調呼吸機的設置以提供適當水平的氧合和清除多余的 CO2。ECMO 撤機試驗的標準包括維持 SpO2>90% 的前提下，患者基本疾病好轉和患者對目標呼吸機支持標準具有耐受性（FiO2<0.5；PEEP<10 cm H2O；潮氣量 6～8 mL/kg；可保持 PIP<30 cm H2O 和 Pplateau<25 cm H2O；呼吸頻率達到每分鐘通氣量約 100 mL/kg）。一旦患者達到臨床康復，并達到目標呼吸機支持標準，則可以開始 ECMO 撤機試驗[34]，步驟如下：通過直接關閉 ECMO 氣流的方式進行，而無需對血流量進行調整。部分 ECMO 中心試驗性脫機前血流量降至 2 L/min 以下甚至更低，此時血栓發生風險較高，應謹慎進行。具體方法如下：（1）調節呼吸機參數（呼吸頻率 10～30 次/min、FiO2 0.4～0.6、潮氣量<6 mL/kg、Pplateau<30 cm H2O、PEEP<12 cm H2O）至可接受水平；（2）VV?ECMO 血流量不變，抗凝不變，關閉 ECMO 氣流；（3）監測 SaO2、PaCO2、氣道壓力、呼吸頻率、潮氣量等變化；（4）監測時間 2～4 h。對于各項指標符合要求的患者（SaO2>95%、PaCO2<50 mm Hg），可考慮撤離 ECMO。對于單純 PaCO2 升高的患者，可評估更換為較為簡易的體外二氧化碳清除（ECCO2R）裝置[33]。
綜上所述，VV-ECMO 被認為是對常規治療無反應的呼吸衰竭患者進行搶救治療的主要方式之一。伴隨著經驗的積累和技術的進步，VV-ECMO 的應用已經從病毒性或細菌性肺炎逐步擴大到諸多原因導致的呼吸衰竭。VV-ECMO 應用的關鍵是患者的選擇，原則是患者潛在的疾病具有可逆性。VV-ECMO 也被認為是臨時性或者過渡性肺支持，作為肺部疾病恢復或肺移植的橋梁。嚴密的監測、合適的患者管理與對不同患者病情的具體分析是 VV-ECMO 成功啟動和撤機的關鍵。
利益沖突：無。
作者貢獻：陸鳳霞、姚昊、任云參與本文的撰寫和修改； 李慶國對文章的相關內容進行指導和修正。
