体外膜氧合（extracorporeal membrane oxygenation）简称ECMO，是20世纪70～80年代在国外逐渐发展起来的一项心肺替代技术。它可通过外周或是中心静脉将血液引出体外，然后在氧合器中模拟肺进行氧合，最后将氧合好的血液输送回患者体内以实现部分心肺功能的替代。V-A ECMO是由血泵引流静脉血液，通过膜肺氧合并排除二氧化碳后，再回输入机体动脉的一种心肺辅助方式，它不仅可以对血液进行氧合，还可以代替心脏为血管内血液循环提供动力，起到心脏部分或全部替代的作用。

V-A ECMO可以起到心肺替代作用，它通过生物泵来代替心脏为血液循环提供动力，保证足够的心输出量，它在心功能障碍的患者群体中应用，可以实现足够的心输出量从而提供足够的灌注压来保证组织和重要器官的灌注，同时改善患者的微循环。目前研究较多的有V-A ECMO在心脏骤停或者暴发性心肌炎的患者中的应用，不少研究表明V-A ECMO可明显改善心脏骤停、爆发性心肌炎患者的预后，提高生存率 ^［1］。V-A ECMO可以代替心脏提供2～10L/min的心输出量，提高患者 MAP ^［2］，同时它还可以维持心脏冠状动脉的血流，为心功能的恢复提供保障 ^［3］ 。在心脏骤停的患者中，神经系统较差的预后也是影响该患者群体预后的重要因素，有研究指出不管是短期还是长期，V-A ECMO都可以显著改善心脏骤停患者的神经功能恢复情况 ^［3］。除此之外，V-A ECMO还可以明显改善全身微循环。乳酸作为反映全身微循环情况的一个重要指标，有研究显示在应用V-A ECMO的心脏骤停患者可以见到血乳酸水平呈明显下降趋势，特别是在成功撤机和存活的患者中，下降趋势更明显 ^［4］，所以V-A ECMO对于全身微循环也是有明显改善作用的。

关于V-A ECMO如何影响左心功能有学者进行了相关研究，Ostadal ^［5］等人在他们的研究中明确提出了V-A ECMO对人体左心射血能力的抑制效应，这种抑制效应甚至可以造成肺水肿、急性肺损伤、甚至是不可逆的心肌损害，出于心肌保护观点，应当尽可能将V-A ECMO的血流速度调至最小。针对Ostadal等人的观点，Michael Broome ^［6］等采用了一种可以根据特定患者血流动力学指标来实时模拟心血管系统动态变化的模型来研究Ostadal等人的结论。只需将患者的一些参数例如心率、心脏大小等输入该模拟模型中，就可模拟出随着V-A ECMO流速的增加，血流动力学指标的变化情况。Broome等人发现，随着V-A ECMO流速的增加，左心SV、EF、CO逐渐减少，左心舒张和收缩末容积逐渐增加，而且通过比较人体和模拟模型的收缩压变化情况，可发现在实施ECMO前后，人体自身的全身血管阻力是增加的。Broome等人还采用心动超声来评估V-A ECMO前后心脏形态学的改变，发现患者在实施V-A ECMO后，左心室明显增大。他们还利用模型在实施ECMO前后的参数变化描记出了左右心室的压力容积曲线，不管是右心室还是左心室，在运行V-A ECMO后，它们的压力容积曲线均向右上方移动，所以，左右心室在实施V-A ECMO后都出现了扩张。同时，在此次模拟实验中，实施ECMO前后的MAP可由85mmHg增加到98mmHg，但是左心室的舒张末容积和压力却明显增加，这说明了V-A ECMO增加的左心后负荷抑制了左心射血功能。与之相对应的在临床实际中，很多采用V-A ECMO的患者出现了冠脉灌注不足、左心室功能抑制等“心肌顿抑”现象。心肌顿抑 ^［7］（cardiac stun syndrome）是指在V-A ECMO应用不久即出现的严重的心功能不全，表现为心脏电生理活动是正常的，但是心脏收缩力差、低血压，严重者甚至可以出现电机械分离，造成严重后果。所以需要对此类患者进行适当的左心减压以改善左心射血功能和冠脉灌注情况。

据文献报道，针对爆发性心肌炎需要外周V-A ECMO进行替代治疗的患者，大约有15%～30%会出现左心室的扩张 ^［8］，由此可见，在实施V-A ECMO的患者中。目前，可以减少左心室负荷的方法有很多 ^［1］，它们在减轻左心后负荷的效果以及对人体的有创程度上各不相同，其中减轻左心后负荷效果最好的方法是将外周V-A ECMO转换为中心V-A ECMO，但是此种方法需要开胸，对人体创伤较大。其次是用导管插入左心尖处将血液回输体内以减轻左心后负荷，这种方法虽然较实施中心V-A ECMO创伤略小，但也有反复出现血胸的可能性。目前还出现了可以植入左心室内的左心辅助微型轴泵装置以及经皮房间隔切开等方法，这两者对人体的创伤程度要低于前两种方法，但是效果也不及前两者。

这是最有创但却最有效减轻左心室负荷的方法。中心V-A ECMO是从右心房、右上肺静脉或者左心尖处置管将血液引出，从升主动脉将血液回输体内，此方法可以同时明显减轻左心的前后负荷，避免左心后回血带来的后负荷增加对于左心射血的抑制，同时前负荷的明显降低也减轻了左心室形态学的改变。由于充分氧合后的血流在冠脉开口之前就回输入左心，增加了冠脉的灌注。但是此种方法需要开胸，具有较高的出血和感染风险。

从外周股静脉将血液引出，然后在左侧4、5肋间做一小的胸部切开术，经此插入一导管入左心尖，从此处将血液回输体内。此方法也可以明显减轻左心后负荷，但是在减轻前负荷方面较中心V-A ECMO稍差，左心形态学改善不及前者，但是也可以改善冠脉灌注情况，对于心功能的恢复是有利的。这种方法虽然较中心V-A ECMO创伤略小，但也有反复出现血胸和感染的可能性。

Impella 5.0是一个微型轴泵、短期左心室辅助装置，它需要利用导管逆行通过主动脉瓣植入左心室内，减轻左心室负荷 ^［9］，提供血流动力学支持，目前Impella 5.0主要是经锁骨下动脉路径植入。有研究提出了Impella 2.5联合V-A ECMO在减轻左心室负荷方面的可能性，但是微型轴短期左心室辅助装置是通过代替部分左心室功能来实现左心室减负荷的作用，没有从根本上减少“左室后负荷”，而且微型轴泵左室替代作用有限，对于严重的左室功能抑制的患者是不够的，而且它并无改善冠脉血流的作用。但是相较于外周转中心的V-A ECMO和经左心尖引血，Impella轴向泵是经皮植入的，创伤较小，出血和感染风险也较低。

这种方法是通过制造左向右分流来减少左心室前负荷来给左心室进行减压，此方法并没有减少左心后负荷，但是由于减轻了左心前负荷所以在改善左心室形态方面具有一定作用，但是会造成心脏自身的心输出量减少，对于改善冠脉灌注是不利的，而且此项操作对于心脏介入科医生的技术要求很高，但是相较于前两种技术，创伤要小，风险较低。

除了以上介绍的几种减少左心室负荷的方法外，还有经静脉逆行入右心房/右心室-房间隔/室间隔左心室减压术 ^{［10，11］}、经主动脉入左心室导管减压术 ^［12］ 、经主动脉猪尾巴导管 ^［13］和肺动脉导管等左心室减压术 ^［14］，这些技术目前在临床上应用较少，究竟效果如何还需要进一步的研究探讨。

以上从V-A ECMO对血流动力学的治疗、对左心功能的影响以及如何减轻此种不良影响三个方面进行了阐述，尽管有很多研究指出V-A ECMO在改善急性心源性休克患者的预后方面具有积极意义，但是它却造成了左心室过负荷，导致左心室增大、左室压力增加，甚至可出现心肌顿抑，造成严重后果。目前临床上有一系列技术可以减轻左心室过负荷 ^［4］，例如将外周V-A ECMO转换为中心V-A ECMO、经左心尖引血、应用Impella 轴向泵、经皮房间隔切开术等，在选择具体操作手段时要根据每种技术各自的优缺点和患者的治疗需求去决定。

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