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近年来随着生物医学工程技术的不断发展和临床经验的积累，体外生命支持技术(extracorporeal life support, ECLS)已成为各种原因导致急性循环和(或)呼吸衰竭的抢救性治疗首选辅助方式。ECLS的概念和范畴较为广泛，其中体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)技术应用最为普遍。第二代便携式ECMO系统已广泛用于临床，使越来越多的院内、院外心跳骤停患者能够取得较好的临床效果。本文就目前国际与国内ECMO技术用于呼吸衰竭、循环衰竭和体外心肺复苏(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation, ECPR)的现状和未来发展做简要介绍。
受CESAR试验研究阳性结果的公布，再加上世界范围内广泛流行的甲型H1N1流感导致的严重急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)患者接受ECMO辅助治疗能够取得较好出院存活率的影响，自2009年以来，ECMO技术用于成人ARDS患者的辅助治疗增加迅猛。最近，国际体外生命支持组织(Extracorporeal Life Support Organization, ELSO)统计来自全球310家开展ECMO技术机构的数据显示，共计10 601例成人呼吸衰竭接受ECMO辅助治疗，其出院存活率为58%[1]。
尽管呼吸机辅助机械通气技术在治疗ARDS患者中具有里程碑式的重要意义，但近年来越来越多的动物实验和临床试验研究发现呼吸机也可能引起呼吸机相关肺损伤(ventilator－induced lung injury, VILI)，增加患者住院死亡率。呼吸衰竭患者接受ECMO辅助后，气体交换(氧合和排除二氧化碳)由ECMO在患者体外进行，自身病变的肺脏能够在较低呼吸机设定参数下进行保护性肺通气，即低潮气量和低气道压力下通气，能够避免VILI，等待病变的自身肺脏恢复功能。因此，ARDS患者接受ECMO辅助后，即应考虑对患者积极进行保护性肺通气策略。近年来不断有研究报道呼吸衰竭患者在较低潮气量和较低气道压力下，能够取得较高出院存活率。目前成人重度ARDS患者接受ECMO辅助效果基本得到肯定。而ECMO用于轻－中度ARDS患者辅助治疗的临床有效性和安全性问题，有几项较大规模的随机对照试验(RCT)研究正在进行，将对临床具有较好的指导意义[2]。
近年来，呼吸衰竭患者接受ECMO辅助期间，患者呼吸管理积极提倡允许一定程度的低氧血症和高二氧化碳血症，甚至有学者提出"超保护性肺通气策略"(潮气量为3 ml/kg)。但少部分患者可能出现严重的二氧化碳蓄积、较低的血气pH值现象，此时应积极实施体外二氧化碳排除技术(extracorporeal CO2 removal, ECCO2)，避免二氧化碳浓度过高给机体带来的损伤。国外有研究报道ECCO2技术用于重症哮喘急性发作和中度ARDS患者的辅助治疗，临床效果较好。国内一些大的中心在成人严重ARDS患者ECMO辅助治疗方面以及呼吸衰竭患者接受ECMO转运方面也积累了一定的临床经验。
对于终末期肺疾病患者，在等待肺移植期间，可能出现急性循环或呼吸衰竭。这部分患者可以接受ECMO辅助，并积极进行康复训练，成功"桥"对肺移植，即"清醒ECMO"。有研究发现其能够降低感染并发症、保持患者良好的全身状态，并增强危重症患者战胜病魔的信心[3,4]。国外高效能"人工肺"装置也正处于积极研发期间，可作为终末期呼吸衰竭患者的终点治疗措施。
ECMO技术作为一种可经皮穿刺置入式循环辅助装置，因具有置入简便、价格低廉、同时兼有双心室联合呼吸辅助作用等优点，近年来广泛用于各种原因导致的急性循环衰竭、心源性休克(CS)患者的抢救性辅助治疗[5]。CS患者接受ECMO辅助后可以等待自身心脏功能恢复、"桥"对进一步治疗与处理或者"桥"对心脏移植。
急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)合并CS患者，主动脉内球囊反搏(intra－aortic balloon pump, IABP)并不能够改善其临床预后。但有统计数据显示，全美AMI合并CS患者住院死亡率有所下降，原因主要有更多的患者能够接受再血管化治疗和有机会接受其他经皮循环辅助装置(mechanical circulatory support, MCS)治疗[6]。目前，国外临床常用的经皮置入MCS主要有IABP、Impella系统、TandemHeart装置和ECMO等。尽管已有RCT研究证实CS患者接受经皮MCS辅助后，血流动力学指标和心排量均增加，但其是否能改善出院存活率仍有待进一步观察和研究。
成人循环衰竭患者，可经股静脉－股动脉插管，快速建立静脉－动脉ECMO(VA－ECMO)辅助，迅速为患者提供稳定血流动力学支持，减轻外周组织和器官缺血、缺氧性损伤，逆转CS病变进程[7]。但由于用于循环衰竭患者辅助时，ECMO技术本身血液转流途径，决定了其可能存在增加衰竭的左心室后负荷、增加心肌耗氧量，不利于衰竭的左心功能恢复等缺点[8]。部分患者ECMO辅助期间可能出现心肌顿抑(myocardial stunning, MS)现象，少部分患者可能引起肺水肿、左心室血栓形成等并发症。应尽早结合患者的自身情况，采取合适的左心减压措施，积极促进衰竭的左心功能恢复[9]。另外，循环衰竭同时合并严重肺功能障碍患者，接受股静脉－股动脉ECMO辅助时，可能存在上半身缺血、缺氧等问题。临床实际工作中应仔细观察，尽早给予积极处理[10]。
尽管ECMO用于循环衰竭辅助时，挽救了部分患者的生命，相关研究报道其出院存活率为16%～45%。鉴于ECMO用于循环衰竭辅助治疗的患者病情较为危重，相关研究主要是回顾性临床经验报道，RCT研究仍然缺乏。因此，对ECMO用于循环衰竭辅助治疗的临床有效性和安全性的说服力不强。目前ECMO技术用于循环衰竭的辅助治疗时，合适的辅助介入时机仍不明确[11,12]。国外有专家提出应在CS早期就开始辅助，在其他器官出现严重不可逆缺血性损伤之前提供ECMO辅助。目前临床实际工作中，对于这个时机的把握仍然存在一定困难。针对此现象，国外有学者提出循环衰竭患者接受ECMO辅助时，能够提前预测临床预后的风险评估模型，提前判断患者的可能临床预后。对于预期出院存活率较低的患者，进行ECMO辅助时需谨慎[13,14]。欧美国家指南中对于循环衰竭患者接受ECMO辅助的推荐意见为：对于合并左、右心功能衰竭，又同时存在肺功能障碍时，或者处于心脏骤停抢救状态时，可以考虑行ECMO辅助治疗[15,16]。
2008年Chen等[17]发表的匹配研究分析结果表明ECMO能够改善医院内心脏骤停患者的出院存活率，再加上近年来随着便携式ECMO设备与环路应用于临床，越来越多的院内心脏骤停(in－hospital cardiac arrest, IHCA)、院外心脏骤停(out－hospital cardiac arrest, OHCA)患者能够有机会接受ECMO辅助治疗，即ECPR技术。
心脏骤停已成为ECMO用于呼吸衰竭和循环衰竭辅助治疗之后的第三大临床适应证，越来越多的心脏骤停患者得以救治，并存活出院。但目前仍然没有相关的RCT研究来证实其临床有效性和安全性，相关研究报道均为临床经验报道或荟萃分析[18]。IHCA患者接受ECPR治疗能够改善出院存活率基本已得到肯定，而OHCA患者临床效果仍然存在较大的不确定性。且不同的ECMO中心报道的ECPR患者的出院存活率存在较大差异，部分ECMO中心对于OHCA积极实施ECPR抢救仍然持保守态度。法国正在进行一项关于OHCA常规20～30 min心肺复苏(CPR)恢复自主循环失败患者，院外建立ECMO辅助与转至医院内安装ECMO辅助的临床效果比较研究(ACPAR2, NCT02527031)，其结果公布后可能对OHCA患者有一定的指导作用。
ECPR患者临床预后主要与以下因素有关：严格选择合适的患者；有效进行CPR抢救；从心跳骤停到有效建立ECMO辅助时间间隔越短，患者临床预后较好；最后，ECPR时团队每位成员(包括：麻醉医师、心血管医师、体外循环灌注师、ICU医师和护士等)的密切配合也很重要。
欧美国家近期发布CPR抢救指南或专家共识中提出对于部分常规CPR无效，不能恢复有效自主循环患者，可考虑启动ECPR抢救流程，对患者进行ECMO抢救性辅助治疗[19]。也有部分国外ECMO专家提出，常规CPR超过30 min无效时，就可以考虑启动ECPR抢救流程。与国外较为完善的ECPR工作相比较，国内仍然缺乏积极而有意识的ECPR工作流程。
目前我国ECMO技术主要以成人循环衰竭的辅助为主，其临床效果基本与国际ELSO组织相似。我国开展ECMO技术以来，能够开展ECMO辅助技术的医疗单位和ECMO辅助治疗患者数量均逐年增加。有统计数据显示，2016年全国范围内共有142家单位开展了1 234例危重患者的ECMO辅助。我国ECMO技术呈现以下几个特点：第一，ECMO技术的地域分布与当地的经济水平密切相关，经济相对较为发达的京津、上海和广州地区较多。第二，ECMO技术仍然主要相对集中在少数几个较大的心脏疾病诊疗中心，国内少数几家单位已初步建立ECMO诊疗团队。但国内开展ECMO辅助的医疗单位ECMO相关经验差距较大，年开展不足5例ECMO辅助的医疗单位占57%。第三，ECPR工作基本处于起步阶段，均为院内心脏骤停患者的抢救性治疗。第四，危重患者接受ECMO辅助后，转运至有经验的ECMO救治中心已逐步开展，部分ECMO中心积累了一定的转运经验。第五，危重症患者对ECMO技术需求越来越多，而ECMO专业人才严重缺乏。因此，ECMO专业人才的培养和ECMO技术标准化和规范化迫在眉睫。
我国ECMO从业人员构成复杂，其中有心脏外科医师、ICU医师、体外循环医师、心内科医师等。国内少数几家医疗单位主要以短期ECMO技术模拟培训形式，组织相关医务人员进行ECMO技术培训[20]。北京安贞医院自2012年开始，积极尝试进行为期3个月的ECMO基础理论与具体临床实践相结合的"小班"(学员限制在5～10人)实战培训方式，获得了较好的效果。
纵观ECMO技术的发展历程，国际ESLO组织与区域性ECMO组织(欧洲ELSO、亚太ELSO和ECMONet组织等)在ECMO技术的相关临床研究、经验交流、培训与教育、规范化治疗等方面发挥着重要作用。针对我国缺失有自己特色的专业区域性ECMO组织，阻碍了ECMO技术与世界接轨和进一步发展，2017年6月在第六届中国体外生命支持论坛国际会议召开期间，在中国医师协会的支持下，由北京安贞医院提议与牵头，国内多家医疗单位积极参与下，成立了国内第一个专业的ECMO组织，即"中国医师协会体外生命支持专业委员会"。该组织将致力于建立全国性的ECMO患者数据库，加强ECMO相关专业人才的培养，为国内ECMO救治中心的交流与合作创造良好的平台。旨在促进ECMO技术全国范围内规范化、标准化。同时期待能够协调国内多家ECMO救治中心开展多中心ECMO相关科研项目，并加快我国ECMO技术与国际接轨。相信在国内ECMO专家与从业人员共同努力下，该组织的成立对提高我国危重患者接受ECMO辅助治疗临床效果，满足越来越多的危重症患者接受ECMO辅助治疗等将具有深远影响。
总之，尽管ECMO技术广泛开展，但ECMO技术用于危重症患者辅助治疗时，仍然具有较大的不确定性。ECMO作为一种有创、高消耗性医疗技术，最佳的可能临床受益人群仍然并不明确，针对每例具体患者如何在风险－受益之间取得较好平衡等相关问题仍然有待于进一步临床研究。
