
总结普通体外循环手术用的涂层膜肺与离心泵、涂层管路自制的简易版体外膜肺氧合系统在单肺移植中的应用经验和疗效观察。
回顾性分析6例成人终末期肺病的受者行单肺移植时应用自制的体外膜肺氧合系统的临床资料,通过观察辅助治疗前后的血流动力学及氧合情况的变化,评价其效果,总结应用经验。
辅助后受者的血流动力学指标较辅助前改善,肺动脉压由(56±15)mmHg下降至(45±13)mmHg,差异有统计学意义;受者动脉血气分析检查指标改善,氧分压(PO2)由(47±12)mmHg上升至(68±9)mmHg,二氧化碳分压(PCO2)由(65±14)mmHg下降至(55±12)mmHg,差异有统计学意义;6例受者均顺利出院。
应用普通体外循环手术用的涂层膜肺与离心泵、涂层管路自制的简易版体外膜肺氧合系统为单肺移植手术的安全实施提供了保障,提高了手术的安全性,为此类手术的救治提供了新方法。
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临床行单肺移植手术时,在阻断一侧肺动脉后经常出现氧合指标的急剧下降、肺动脉压异常增高、动脉血压下降等血流动力学不稳定,进而受者出现乳酸水平急剧增高等代谢异常,出现上述情况后,经麻醉医生常规处置后往往效果有限,需要借助体外循环(extracorporeal circulation,ECC)或体外膜肺氧合系统(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)维持血流动力学的平稳和内环境的稳定。ECC虽然耗费较低,但因其预充量较大,抗凝要求高,并不适合肺移植手术;ECMO系统预充量较少,抗凝要求较低,但因其价格昂贵未在肺移植手术中常规使用。回顾分析我院于2017年1月至2018年2月间成功完成的单肺移植术中应用的普通体外循环手术用的涂层膜肺与离心泵、涂层管路自制的体外膜肺氧合系统(self-restraint Extracorporeal membrane oxygenation,SECMO),现将术中有关处理及管理注意事项报告如下。
2017年1月至2018年2月我院成功应用普通体外循环手术用涂层膜肺与离心泵、涂层管路自制的简易版体外膜肺氧合系统辅助下(SECMO)完成单肺移植手术6例。其中男性5例,女性1例,平均年龄(62.1±10.1)岁。3例为终末期尘肺病人,1例为慢性阻塞性肺病(COPD),1例为特发性肺间质纤维化。术前有呼吸困难史(6~19)年,呼吸困难分级标准4级,其中1例在术前无创呼吸机辅助下治疗能维持较好的动脉氧分压,但尚未达到术前使用ECMO辅助的指征。
入手术室后经麻醉医生评估受者在单肺的情况下,无法维持血流动力学的平稳及氧合状况,经外科切开股动、静脉后,根据受者的体重选择合适管径的插管,股动脉插管选择爱德华动脉插管20#或22#,股静脉选择爱德华静脉插管20#或22#。微量肝素化(15~20 u/kg)后于股动静脉插管建立体外膜肺氧合系统[1,2],考虑到此6例受者术前均存在不同程度的肺动脉高压,V-A插管方式有一定的降低肺动脉压作用,因此6例受者术中均行V-A ECMO支持[3]。体外膜肺氧合系统是自制系统(SECMO),由索林涂层离心泵(SORIN REVOLUTION 5)、索林涂层管道和常规普通手术用美敦力涂层膜肺组成,具体连接组装排气见图1;完成排气后的分管后模式图见图2;与受者股动静脉连接后正常运转见图3;手术中正常运转实物场景见图4。








分别采集自制ECMO辅助前、辅助后及阻断一侧肺动脉后的受者的血压水平、肺压水平、血气指标进行分析。
采用SPSS19.0统计学软件进行数据处理,计量资料采用均数±标准差(Mean±SD)表示,采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
辅助前、后受者血流动力学情况比较见表1。

辅助前、后受者血流动力学指标的变化
辅助前、后受者血流动力学指标的变化
| 组别 | 例数 | SBP(mmHg) | CVP(mmHg) | PAP(mmHg) |
|---|---|---|---|---|
| 辅助前 | 6 | 83±15 | 10±3 | 56±15 |
| 辅助后 | 6 | 78±18 | 9±4 | 45±13 |
| P值 | 0.912 | 0.307 | 0.004 |
注:SBP为平均动脉压;CVP为中心静脉压;PAP为肺动脉压
辅助前、后受者氧合情况比较见表2。

自制ECMO辅助前、后受者血气分析情况
自制ECMO辅助前、后受者血气分析情况
| 组别 | 例数 | PH | PO2(mmHg) | PCO2(mmHg) |
|---|---|---|---|---|
| 辅助前 | 6 | 7.24±0.12 | 47±12 | 5±14 |
| 辅助后 | 6 | 7.28±0.15 | 68±9 | 5±12 |
| P值 | 0.689 | 0.001 | 0.003 |
注:PH为酸碱值;PO2为动脉氧分压;PCO2为动脉二氧化碳分压
阻断一侧肺动脉前、后受者血流动力学变化情况比较见表3。

阻断一侧肺动脉前、后受者血流动力学指标的变化
阻断一侧肺动脉前、后受者血流动力学指标的变化
| 组别 | 例数 | SBP(mmHg) | CVP(cmH2O) | PAP(mmHg) |
|---|---|---|---|---|
| 阻断前 | 6 | 78±13 | 9±3 | 45±15 |
| 阻断后 | 6 | 76±10 | 9±4 | 42±13 |
| P值 | 0.513 | 0.430 | 0.398 |
注:SBP为平均动脉压;CVP为中心静脉压;PAP为肺动脉压
此6例受者手术结束后在手术室内均顺利撤除SECMO系统,安返重症监护病房。并于术后(149±38)h后拔除气管插管,术后(36±15)d顺利出院。
肺移植是治疗终末期肺病的主要治疗手段[4],按病因可分为阻塞性肺病、特发性肺间质纤维化、尘肺、矽肺等。
肺移植手术方式辅助可以分为以下几种:非体外循环或非体外膜肺氧合(NO-ECC、NO-ECMO)下手术、体外循环(ECC)下手术、体外膜肺氧合下手术[5,6]。无辅助措施手术有许多理论上的优点,比如无需肝素抗凝、液体平衡管理方便等,但受病人自身条件的限制较大,有相当一部分受者无法耐受手术及阻断一侧肺动脉后血流动力学改变所带来的影响,除此之外,还与外科医生的手术时间、手术操作的精细和熟练程度、麻醉医生术中对血流动力学的管理和对血气、内环境管理密切相关;体外循环下行肺移植手术无疑是辅助强度最高[7],术中最安全的一种方式,但无法避免体外循环对机体的影响。如大量肝素化后创面广泛渗血,特别是有胸膜粘连时外科医生止血面临巨大挑战[8];体外循环管路系统相对较长,必须由大量的晶体、胶体或血液制品预充,造成血液稀释和凝血因子的消耗[9];体外循环大都使用滚压泵系统,长时间滚压泵转流对血液有形成分的破坏,血小板消耗等都为外科止血带来困难。在ECMO辅助下行肺移植手术是目前最常用的辅助手段,它的辅助强度仅次于全流量体外循环辅助,由于其预充量较少,系统使用离心泵等因素,对机体内环境影响较小,但缺点是价格昂贵,本实验中使用改良版的体外膜肺氧合系统(SECMO)是由我们团队根据ECMO套包自行研制整合安装,把传统ECMO套包中的硅胶膜肺换成了普通体外循环用的中空纤维膜肺,降低了受者的医疗费用,对其心室辅助与氧合同硅胶膜肺相比效果相同,唯一的缺陷是中空纤维膜肺最长辅助时间只有8 h,一旦手术结束后仍不能停止辅助,必须转为使用硅胶膜肺。ECMO撤机指征主要基于血流动力学指标和氧合指标两方面分析,血流动力学指标如多巴胺<5 μg· kg-1·min-1,肾上腺素<0.02 μg· kg-1·min-1,血流动力学稳定,平均动脉压(MAP)>60 mmHg;氧合指标如FiO2(吸入氧浓度)=100 %时,动脉血气分析检查PO2>90 %可考虑在手术室撤除ECMO系统。本研究中所有病例全部在手术结束后顺利撤除SECMO系统,安返重症监护室继续治疗。所以使用本系统前务必仔细认真评估受者的病情[10],如术前评估受者术后不可能撤机,建议直接安装长时间ECMO套包,如果有撤机的可能性,建议先安装上述改良版的体外膜肺氧合系统(SECMO),在手术结束后尝试撤机不成功的话改换SECMO系统的膜肺即可。SECMO系统是将ECMO系统中的主要部件膜肺换成常规体外循环用的普通涂层膜肺,此膜肺辅助时间较短,使用寿命只有6~8 h,价格只有常规ECMO系统中膜肺价位的1/6左右,完全可以满足肺移植术中需要。
体外膜肺氧合(ECMO)是微型化的体外循环系统,其保留了体外循环系统中最重要的两大系统:动力系统和氧合系统[11]。其原理是将未经受者肺氧合的静脉血液从体内静脉系统引流到体外,经过膜式氧合器(俗称人工肺)充分氧合后再经血泵(俗称人工心)将血液注入体内动脉系统或静脉系统,可以短暂替代心脏的泵血功能和肺脏的氧合功能,保证机体重要脏器和微循环得到充分循环支持和供氧,从而保证心肺功能恢复前其它脏器的充分灌注和代谢,为心源性休克受者短期内提供心肺功能支持。鉴于传统ECMO系统大都应用于危重受者的长时间辅助,不同于传统体外循环短时间手术辅助,所以目前ECMO系统基本都是离心泵系统联合硅胶膜肺。离心泵系统相比较滚压泵具有以下优点:(1)血液破坏程度轻微;(2)实测流量,可控性好;(3)安全性优越。硅胶膜肺相较中空纤维膜肺而言,其抗血浆渗漏性能更加卓越,更适合长时间辅助。肺移植术中所用的膜肺是围术期短时间使用,我们采用中空纤维肝素涂层膜肺,具有价格便宜、性能稳定等优点,完全能满足围术期的短时间辅助需要,同时SECMO系统使用的索林离心泵头和连接管道均为肝素涂层产品,可以满足微量肝素化体外膜肺氧合的需要。目前市面上其他品牌的ECMO系统,如美敦力、马奎等,几乎均为套包形式出售,售价昂贵,如需更换套包内的组件如膜肺、管道、离心泵头等,只能打开整个套包后进行更换,费用高且操作繁琐。
肺移植受者通常术前一般情况较差,绝大多数受者合并不同程度的肺动脉高压,可导致右心功能障碍,引起体循环瘀血。对于严重的体循环瘀血的受者,我们术中采用加装体外循环用超滤器来滤除体内多余的水分,但安装超滤器前必须仔细排尽超滤器内的空气,通过三通管道连接膜肺的动脉端和静脉端,超滤过程中须控制滤过的速度,不宜过快,否则会引起血流动力学的剧烈波动,由于肺移植中肝素抗凝强度较低,开始后必须连续超滤,防止超滤器内产生的血栓进入静脉端的离心泵头。因此,我们通过管道钳控制超滤速度,连续超滤过程中如发现血压持续波动,则在系统内缓慢输入勃脉力A液(复方电解质注射液),补充适当的液体行平衡超滤。在停止超滤后用晶体溶液对超滤器内的血液进行置换。
综上所述,应用普通体外循环手术用的涂层膜肺与离心泵、涂层管路自制的简易版体外膜肺氧合系统为单肺移植手术的安全实施提供了保障,提高了手术的安全性,为此类手术的救治提供了新方法。
所有作者均声明不存在利益冲突





















