临时体外人工心肺（ECMO）的临床应用

郭治彬 教授 南昌大学第一附属医院心内科主任医师、硕士生导师

一、 概述：

咱们的心脏像水泵，肺是氧气过滤器。 心肌炎、重度肺炎、严重休克时，心肺撑不住，没法给全身供血供氧。临时体外人工心肺（ECMO）通过外接一套机器，暂时替心肺干活，给身体留出修复的时间，相当于给生命搭一座临时过渡的桥， ECMO被称为危重救治最后生命线。

ECMO是体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation)的英文简称, 俗称体外人工心肺，是对危重病人进行体外心肺支持的抢救技术，其原理是将体内的静脉血引出体外，经过特殊材质人工心肺旁路氧合后注入病人动脉或静脉系统，起到部分心肺替代作用，维持人体脏器组织氧合血供。

ECMO的基本结构：血管内插管、连接管、动力泵（人工心脏）、氧合器（人工肺）、供氧管、监测系统。

ECMO常用类型：

1. VV-ECMO（静脉-静脉）：经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入另一静脉，原理是将静脉血在流经肺之前已部分气体交换，弥补肺功能的不足。VV-ECMO仅替代肺功能，只帮忙供氧，心脏自己还能跳，多用于重症肺炎缺氧，纯呼吸衰竭首选（重症ARDS、重症肺炎、重度哮喘、溺水缺氧），股静脉→颈内静脉双通路最常用，急诊呼吸骤停首选建立模式。

2. VA-ECMO（静脉-动脉）：经静脉将静脉血引出经氧合器氧合并排除二氧化碳后泵入动脉。VA-ECMO可同时替代心+肺功能，同时代替心脏泵血 + 肺部吸氧，适合心功能衰竭、肺功能严重衰竭并有心脏停跳可能的病例。可用于心梗、心源性休克、心脏骤停ECPR的抢救。经典股静-股动脉通路，血流动力学波动更大，管理难度更高。

新手记忆口诀：肺病选VV，心衰/骤停选VA。

二、 ECMO上机建立全流程：

严格参照《成人体外膜肺氧合技术操作规范（2024年版）》国标流程，拆分为术前评估→物品预充→超声引导置管→管路连接开机→上机初始参数设定5大步骤，全程闭环无遗漏。

Step1：上机前快速评估（3分钟筛查适应症/禁忌）

适应症（急诊快速判断）：

• VV-ECMO：氧合极差，氧合指数PaO₂/FiO₂＜150mmHg，高参数呼吸机无法纠正顽固性低氧；严重二氧化碳潴留酸中毒、气道灾难无法通气

• VA-ECMO：大剂量升压药（≥2种血管活性药物）仍MAP＜65mmHg、持续性低血压、难治性心搏骤停ECPR复苏

绝对禁忌（直接排除上机）

不可逆重度脑损伤、晚期恶性肿瘤、无法纠正的严重活动性大出血、终末期多器官衰竭、拒绝生命支持治疗。

上机前必做准备清单

1. 患者：充分镇静镇痛+肌松，留置有创动脉压监测、建立多条外周静脉通路；备血红细胞、新鲜血浆、血小板

2. 环境：严格无菌手术区域，清空床旁多余设备，预留管路活动空间

3. 人员：固定术者+助手+设备护士三人配合，急诊ECPR建议4人小组分工

4. 设备：ECMO主机、离心泵、氧合器、配套管路、不同规格动静脉插管、恒温水箱、超声机、肝素盐水、抢救药品全套备好并开机自检

Step2：管路系统标准化预充（新手旁观重点盯这几步）

预充是防止管路进气、凝血的关键，全程禁止气泡进入循环：

1. 连接整套管路、氧合器、离心泵，排尽管路所有空气，先用生理盐水预冲排气

2. 肝素盐水（常规3000U/L）循环预充5-10分钟，充分浸润管路内壁

3. 预充结束后检测管路无气泡、无渗漏，备用维持低速自循环，等待置管完成连接患者。

Step3：超声引导置管（急诊首选，杜绝盲穿）

所有成人ECMO置管强制超声引导Seldinger穿刺技术，新手牢记两点通路解剖要点：

1. VV通路（股静脉→颈内静脉）

引血端股静脉导管置入深度43~47cm，回血端颈内静脉14~15cm；导管引流口置于右心房、回流口在上腔静脉-右房交界，胸片/超声确认位置，防止再循环（氧合效率大幅下降）。

2. VA通路（股静-股动脉）

静脉端同VV股静脉深度；股动脉插管尖端抵达腹主动脉下段（成人20~25cm），严防动脉夹层、下肢远端缺血，必要时预置远端灌注侧支管路保护肢体。

置管前单次肝素负荷量：50~100U/kg静脉推注，监测ACT升至200~250s再开始插管操作。

Step4：管路连接+正式开机启动（新手最容易慌乱环节）

1. 置管成功后先回抽导管确认通畅无血栓、无空气，管路排气端再次抽吸残余气泡

2. 先松开静脉管路钳，低速启动离心泵（初始1000rpm），再缓慢开放动脉端管路

3. 5~10分钟内逐步上调血流量至目标值：成人理想血流量2.0~4.0L/min（按体表面积调整）

4. 气体初始设置：氧浓度100%，气流量≈血流量（L/min），快速纠正严重低氧/酸中毒；恒温水箱预设36~37℃维持体温。

Step5：上机即刻初始参数目标（床旁速记）

• 血流量：满足全身灌注，MAP稳定≥65mmHg

• 血氧目标：SpO₂ 92%~96%，避免过高氧中毒

• 通气联动：ECMO上机后呼吸机立刻转为保护性肺通气，低潮气量3~6ml/kg，低PEEP 8~10cmH₂O，降低呼吸机强度让肺部充分休息

• 上机10分钟内急查动脉血气，快速调整气流量、氧浓度纠正酸碱紊乱

三、ECMO上机后全周期管理（四大核心模块，日常值守必背）

上机只是开始，80%ECMO不良事件、并发症都发生在运行阶段，分为抗凝出血管理、呼吸循环管理、并发症预警、日常基础监护四大板块，全程量化指标，不用凭经验模糊判断。

模块1：抗凝和出血管理（ECMO第一生命线）

血液长时间接触体外管路极易血栓，抗凝不足堵膜肺、抗凝过量大出血（颅内出血、腹腔出血是最高危致死并发症），固定监测目标：

1. 持续普通肝素泵入：初始5~20U/(kg·h)，根据凝血结果动态调整

2. 监测指标及目标值：

ACT：维持180~220s，每2~4小时监测一次

APTT：目标延长至正常值1.5~2倍（50~80s）

血小板＞80×10⁹/L，纤维蛋白原≥1.5g/L，低于阈值及时补充冷沉淀、血小板

3. 出血应急处理：穿刺点渗血、消化道出血先下调肝素速率；严重活动性出血可短时停用肝素，输注止血物质，严禁盲目大量止血导致管路大范围血栓。

模块2：血流动力学+呼吸精细化管理

VV-ECMO核心：专注氧合与二氧化碳清除，不用过度依赖呼吸机参数，以血气结果调节气流量为主；每4小时常规血气，顽固性高CO₂可提升气流量快速清除。

VA-ECMO核心：兼顾心脏负荷与外周灌注，逐步减量去甲肾上腺素、肾上腺素等血管活性药物，避免左室后负荷过高；每日心脏超声评估心功能，警惕左心淤积、肺水肿。

容量管理通用原则

ECMO早期允许适度负平衡，24h液体入量严格管控，配合利尿剂或联合CRRT超滤；目标尿量≥0.5ml/(kg·h)，避免全身水肿加重脏器损伤。

模块3：高频并发症早期识别（新手值班预警清单）

1. 管路/氧合器血栓：跨膜压差进行性升高、氧合突然变差、血浆渗漏，一旦确诊立即更换氧合器或整套管路

2. 溶血损伤：尿液呈茶色/酱油色、游离血红蛋白升高，排查管路弯折、泵头高速损伤红细胞，碱化尿液保护肾功能

3. VA插管下肢缺血：单侧下肢皮温下降、苍白、足背动脉搏动减弱，立刻开放远端灌注管路

4. 院内感染：每日监测体温、降钙素原、血常规，穿刺部位每日无菌换药，严控管路接头污染

模块4：基础日常监护（每小时固定记录台账）

1. 设备：离心泵转速、血流量、跨膜压力、水箱温度、气体氧浓度

2. 患者：有创血压、心率、血氧、双侧肢体灌注、镇静RASS评分

3. 化验：每日血常规、凝血、生化、游离血红蛋白；按需床旁血气

4. 管路：全程固定牢靠，避免牵拉、弯折，所有操作无菌原则

新手上机高频踩坑要点（必看避错）

1、管路接反：引流、灌注搞反，血液逆流，瞬间休克；操作前双人核对标识；

2、气泡残留：预充不彻底、接头进气，引发空气栓塞致死；全程密闭、水下连接；

3、VA忘记远端灌注管：几小时内下肢缺血坏死、筋膜室综合征；

4、导管位置过深过浅：引流不佳、血流量上不去、反复抖动；必须超声定位；

5、上机瞬间快速开满转速：血流剧烈波动，诱发心律失常、低血压；循序渐进提转速；

6、上机后不及时下调呼吸机：高参数继续伤肺，失去ECMO意义；

7、肝素时机错误：过早穿刺出血，过晚管路凝血；严格置管前给药。

四、ECMO的撤机与评估：

撤机是 ECMO 管理过程中的关键步骤，无论对于 VV-ECMO 还是 VA-ECMO，撤机前首先做好撤机指征的筛查，规范进行撤机试验评估，拔管后仍需注意预防相关并发症，以保证安全撤机。

（一）VV-ECMO的评估与撤机：

1、评估指征

①原发病(呼吸系统)有所控制，肺功能以及影像学表现等改善；

② 机 械 通 气 患 者：FiO2≤60% ，PEEP≤10cmH2O ，PaO2≥70mmHg；呼吸机设置：潮气量约 6～8mL/kg PBW，气道平台压≤28cmH2O，呼吸频率≤28 次/分，动脉血气分析显示 pH值及 PaCO2在可接受范围且患者无过度的呼吸做功；

③非机械通气患者：患者清醒，有一定的咳痰能力，PaO2≥70mmHg（鼻导管或面罩吸氧≤6L/min 或经鼻高流量氧疗气流量≤40L/min，FiO2≤0.3）；动脉血气分析显示 pH 值及PaCO2 在可接受范围且患者无过度的呼吸做功。

2、评估步骤

①调整呼吸机参数至可接受范围， ECMO 血流量调至 2.5~3.5 L/min；

②将 ECMO 空氧混合器氧浓度逐渐从 100%降至 21%，每次降低 20%，每次调整后观察5~10分钟；保持 SpO2＞92%或 aO2≥70mmHg；

③将 ECMO 空氧混合器气流量以每次 0.5～1L/min 速度逐渐下降至零，每次调整后观察 30min 并复查动脉血气分析；维持动脉血 pH 值及 PaCO2 在可接受范围且患者无过度的呼吸做功；

④关闭气流维持至少 2～3 小时以上，部分患者可能需要 24小时或更长；监测 SpO2 和动脉血气分析；维持动脉血 PaO2≥70mmHg，pH 值及 PaCO2在可接受范围且患者无过度的呼吸做功；

⑤终止撤机试验指标：SpO2＜88%、呼吸频率＞35 次/分或伴有明显的呼吸窘迫，烦躁不安。

3、拔管前准备

根据患者血红蛋白水平酌情准备血制品；

适当镇静镇痛减轻拔管操作造成的疼痛、焦虑等不良刺激；

通常在拔管前停止肝素泵入至少 1 h，也可根据患者是否存在出血及血栓高危因素，个体化处理肝素的应用，比如撤机前追加半支肝素，预防拔管时血栓形成，并制定撤离 ECMO后的抗凝方案；

拔除颈内静脉插管，可头低脚高位以降低气体栓塞的风险。

拔除颈内静脉插管时，可将呼吸机置于短暂的吸气保持状态，如患者清醒，嘱其深吸气后屏住呼吸。

4、撤机拔管

①两位操作者分别位于患者两旁；

②规范消毒，可酌情碘伏纱布覆盖术区旁边；

③拆除缝线，避免强力拉扯导管，避免剪破导管；

④在接近穿刺口附近的引流管和回流管夹闭回路，关闭ECMO机器；

⑤边拔管边交叉夹闭导管，快速平稳地拔除插管；

⑥压迫止血；不出血时局部缝合；

⑦叠纱布小方块或者纱布团压迫穿刺点，弹力绷带加压包扎。

注意事项：

（1）导管即将完全拔除时按压者做好配合，不要按压太紧，并少量放血，以防血栓脱落，拔除后观察导管口有无血栓。

（2）按压位置：穿刺口上、下，主要按压点位于穿刺口入血侧2~3厘米。必要时可按压穿刺口。

（3）按压时手指微屈，方便用力，按压至不出血，同时足背动脉可触及，以防下肢缺血时间过长。

（4）初始20分钟按压很重要，尽量持续按压。

（5）按压时长，确切不出血为止。静脉插管20~30min，动脉插管45~60min，酌情增加。

（6）拆线与缝合时避免损坏导管或血管。

（7）打结时不要太紧，以防局部组织坏死。

5、撤离过程中的常见并发症及注意事项

常见并发症包括低血压、心律失常、血栓栓塞、气体栓塞、出血和感染，需通过逐步减少 ECMO 流量、适当镇痛镇静、密切监测血流动力学指标（如血压、HR 和中心静脉压等）和心脏超声指标、充分的呼吸支持、调整抗凝治疗来应对。同时，应注意严格无菌操作、精准评估出凝血功能，以及多学科团队协作确保安全过渡到自主循环，减少并发症风险。

与插管相关的深静脉血栓脱落可能导致肺栓塞，拔出插管也可能导致空气栓塞。如突然出现血流动力学变化或呼吸衰竭，应立即进行快速评估，以防出现肺栓塞、空气栓塞和出血等危及生命的并发症。

插管相关静脉血栓是一种常见的并发症。建议拔管 24 h 后至少对插管血管进行超声评估。

拔管后出血也是可能的并发症，但通常通过缝合和局部加压可有效止血。

加压期间持续观察：穿刺点有无渗血、肢体远端血运、皮温、颜色。

（二）、VA ecmo的评估与撤机

（1）评估指征：

①心功能恢复良好，超声心动提示射血分数≥25%、左室流出道速度-时间积分（LVOT VTI）＞0.12 m/s、组织多普勒二尖瓣外侧瓣环峰值收缩速度≥6cm/s；

②在 1～2 种低剂量正性肌力药物和缩血管药物维持下，ECMO 流量在 2～2.5 L/min 时能达到以下状态：脉压差＞10mmHg，平均动脉压＞65mmHg，中心静脉血氧饱和度≥65% 或混合静脉血氧饱和度≥60%。

低剂量正性肌力药物和缩血管药物定义：多巴胺＜3μg/kg/min，多巴酚丁胺＜3μg/kg/min，米力农＜0.3μg/kg/min，去甲肾上腺素＜0.06μg/kg/min，肾上腺素＜0.1μg/kg/min，苯肾上腺素＜1μg/kg/min，血管加压素＜0.03μg/kg/min。

（2）评估步骤

①调整抗凝药物至 ACT 250～300 秒；

②逐渐下调 ECMO 转速，使 ECMO 流量每次下调 0.5L/min，每次调整观察 5～10 min，直到 ECMO 流量至 1 L/min 以下。

此外 ， 必 要 时 可 考 虑 应 用 泵 控 逆 流 试 验来评估撤机，即在充分抗凝下，逐渐将离心泵转速减低（控制逆流量在 1L/min 以内），并关闭ECMO 气流量，此时灌注管血液通过引流管逆流至右心房，此方法可充分评估右心功能及肺部耐受情况；

③仅在 1～2 种低剂量正性肌力药物或缩血管药物维持下，满足以下条件才可考虑撤离 VA-ECMO：中心静脉压≤10mmHg、平均动脉压＞60mmHg、左室流出道速度-时间积分＞0.12 m/s、组织多普勒二尖瓣外侧瓣环峰值收缩速度≥6cm/s、左室射血分数≥ 25%～30%；

④若通过撤机试验，需尽快撤离 VA-ECMO。根据置管方式采取相应的插管拔除方式，切开置管方式应采取外科方式撤离并修补血管。

（3）拔管前准备：

参考 VV-ECMO 撤机部分。

（4）撤机拔管：

参考 VV-ECMO 撤机部分。

（5）撤离过程中的常见并发症及注意事项 ：

参考 VV-ECMO 撤机部分。

动脉插管拔除后存在远端栓塞风险，因此需密切监测下肢灌注情况，可通过临床指标和血管超声进行评估。此外，注意拔管后全身炎症反应综合征的出现。及时调整血管活性药物，调整呼吸机支持力度，保证平稳过渡。有IABP时，一般先撤离ECMO。减低流量时控制时长、调整凝血状态避免血栓形成。

撤机时回收自体血：

目的：

回收自体血（500~800ml）、减少失血与输血、维持循环稳定。

风险：

空气栓塞、血栓栓塞、容量过负荷、溶血、血压波动、感染。

共识：

仅在严重贫血、低血容量、凝血差时考虑；VA-ECMO 风险高于 VV-ECMO。

步骤：

①输液管路连接膜后分流管路（小辫子），三通暂关闭；②ECMO转速调至1500转/分，夹闭输出（动脉）管路，转速调零；③静脉管路夹闭拔出至30厘米处，动脉管路夹闭；④静脉管路松开，输液器打开，依靠液体重力回血。

ps：回血方式很多种，比如利用控制 ECMO 泵头的转速对管路内（包括动静脉插管、膜肺、泵头、循环管路）的血液以“静脉插管→泵头→膜肺→动脉插管→机体”的方向进行回输等。此处谨以简单、风险相对小的一种举例。

加压包扎的撤离

加压包扎后24h，无活动性出血、渗血、血肿形成，肢端循环良好，可逐步解除。7–10 天拆线。异常处理：渗血、血肿，恢复加压；下肢缺血，酌情减压，超声评估血管。

五、ECMO 完整 5 个阶段，床边B 超分别在干什么?

1. 准备上 ECMO 前：先做全套 B 超摸底

不是说上就能上，上机前必须用 B 超全面检查一遍。

① 分清病人休克的真实原因

同样血压很低、人不清醒，有的是心脏坏了必须上 ECMO；有的只是胸腔积水、气胸压到心脏，把积液抽走就能好转，完全不用冒ECMO的风险。B超一眼分清，不用白受罪。

② 提前找出不能上 ECMO 的危险情况

有部分血管、心脏问题的病人，贸然上 ECMO 会直接危及生命。转运做 CT 风险太大，床边 B 超能快速排查风险。

③ 留存心肺原始状态

把心脏力度、肺部受损情况记录下来，后面治疗全程拿来对比，直观看出病情变好还是变差。

2. 插 ECMO 粗管子：B 超就是实时导航

ECMO 需要在脖子、大腿的大血管里插入很粗的管子，每个人血管粗细、走向都不一样，闭着眼睛穿刺很容易扎破血管大出血。

插管前先扫血管：看看有没有血块、血管狭窄，测量血管粗细，选匹配尺寸的导管；

穿刺全程盯着针头：避开神经和旁边血管，穿刺成功率很高，出血并发症极少；

脖子单根 ECMO 管子：需要食道探头辅助定位，保证供氧效率，不用 X 光辐射。

3. ECMO 机器 24 小时运转：每天必做 B 超排查隐患

病人病情变化特别快，CT 一天最多做一次，但床边 B 超随时能复查。

（1）.机器提示血流量不足

无非三种情况：病人缺水失血、管子滑位置、血管里面长血块，B 超全部能快速分辨，对症处理。

（2）.VA 机型专属问题：心脏血液淤堵

体外反向血流容易让左心血液排不出去，容易形成血栓、肺水肿。医生每天通过 B 超观察心脏跳动、血管状态，分轻重处理。

（3）.肺炎 VV 机型：用 B 超看肺部恢复

不用频繁拍胸片，通过肺部超声打分，分数越低代表肺恢复得越好，分数持续下降，就有机会早点脱离 ECMO。同时每天观察右心负担，防止缺氧把心脏压坏。

（4）.部分病人出现上半身缺氧

下半身供氧正常，但脑袋、胸口缺氧，B 超可以看清肺部积水、血流分布，调整呼吸机或者更换 ECMO 模式改善缺氧。

4. 准备摘掉 ECMO：B 超是 “脱机通行证”

ECMO 不能随便一关就拔管，很容易再次心肺衰竭，B 超结果是能不能停机的核心判断依据。

心脏受损的 VA 病人：B 超看到心脏泵血能力恢复，少量升压药就能稳住血压，才可以尝试下调机器流量；

肺部受损的 VV 病人：肺部超声明显好转、心脏负担稳定，降低 ECMO 供氧后没有缺氧加重，才能逐步停机。

ICU 统一习惯：没有 B 超评估，不会贸然试脱机。

5. 全程防致命并发症：出血、血栓一查就看见

上 ECMO 需要用抗凝药，两大危险就是大出血、全身血栓，B 超可以床边快速筛查。

（1）.突然血压掉、血红蛋白下降：立刻扫胸腔、肚子、心脏外面，快速找到内出血位置，不用等 CT 排队；

（2）.每日检查全身血管、心脏内部有没有血块；摘管后 1-3 天最容易长血栓，依旧要持续复查；

（3）.顺带检查穿刺处血肿、下肢供血、腹腔感染积液，一次检查多项问题。