静脉-静脉体外膜肺氧合（VV-ECMO）作为一种体外生命支持技术已经证明其在重症呼吸衰竭患者治疗中的作用，其主要优点在于能够维持足够的氧合和清除多余的 CO2，提高氧输送、改善组织灌注和代谢，同时实施肺保护策略。临床医生应准确评估和识别患者病情，及时而准确地进行 VV-ECMO 的植入及管理。本文将综述 VV-ECMO 应用所涉及的患者选择、插管策略、抗凝和临床管理以及脱机等环节。
引用本文： 陆凤霞, 姚昊, 任云, 李庆国. 静脉-静脉体外膜肺氧合（VV-ECMO）治疗成人重症呼吸衰竭的研究进展. 中国胸心血管外科临床杂志, 2020, 27(12): 1485-1490. doi: 10.7507/1007-4848.202002085 复制
体外膜肺氧合（ECMO）自从 1972 年首次使用以来，快速发展[1]。体外生命支持组织（ELSO）报告指出，自 2009 年甲型 H1N1 流感开始， ECMO 的应用开始显著增加[2]。根据辅助器官的不同，ECMO 主要分为静脉-动脉体外膜肺氧合（ VA-ECMO）和静脉-静脉体外膜肺氧合（VV-ECMO）两种模式。VA-ECMO 主要用于合并或不合并呼吸功能障碍的心功能不全或衰竭的患者，能同时提供呼吸和循环支持。VV-ECMO 主要用于单纯呼吸衰竭患者，只提供呼吸支持。另外亦可根据患者呼吸功能障碍和循环功能障碍的并存情况、ECMO 的辅助效果、病情变化等，分析具体原因，采用静脉-静脉-动脉体外膜肺氧合（VVA-ECMO）或者静脉-动脉-静脉体外膜肺氧合（VAV-ECMO）模式。
VV-ECMO 的主要优点在于维持足够的氧合和清除多余的 CO2，提高氧输送、改善组织灌注和代谢，同时亦可实施肺保护策略，如因维持充足氧合损伤过大而导致呼吸机相关肺损伤（VILI）的高风险患者[3]。VV-ECMO 是一种体外生命支持技术，需要同时协调和管理两个复杂的系统：机械呼吸机和 ECMO 回路。本文将对 VV-ECMO 应用所涉及的多个环节如患者选择、启动、呼吸和氧合管理以及脱机等方面作一综述。
1 患者选择
通常来讲，VV-ECMO 主要的考虑指征是尽管实施了最优化的机械通气管理和必要临床支持以及辅助手段以后，但仍存在中至重度急性呼吸窘迫综合征（ARDS）所致的顽固性低氧血症。面对严重的 ARDS，在机械通气管理和其它相关辅助手段失效之前，应积极考虑 VV-ECMO 植入的必要性和可能性。
VV-ECMO 适应证主要包括最佳通气策略治疗无效的严重的 Ⅰ 型或 Ⅱ 型呼吸衰竭患者。在临床上，最常见的适应证是 ARDS，其可由肺直接或间接损伤引起，如肺炎、误吸、败血症和大量输血的创伤性失血性休克等。此外，还包括桥接肺移植的患者、肺栓塞、脂肪栓塞、溺水、再灌注损伤、药物过量、胰腺炎和输血相关的急性肺损伤等。
VV-ECMO 所面临的最大挑战之一是患者的选择。ELSO 目前的建议是：当患者的死亡风险达到 50% 时，可考虑应用 VV-ECMO；当患者的死亡率被认为>80% 时，则具有明确应用 ECMO 的指征。目前，ELSO 利用肺动脉指数［动脉血氧分压（PaO2）/吸入氧浓度（FiO2）］和 Murray 评分（表 1）来评估患者的死亡风险[4]。此外，其它 ELSO 也提出了诸多不同的评分系统来预测 ECMO 的结果，但是尚无统一的评分系统[5]。
表1
Murray 评分
VV-ECMO 的应用指征包括：尽管有最优化的机械通气支持［FiO2≥0.8，潮气量为 6 mL/kg，呼气末正压（PEEP）≥10 cm H2O］以及诸如一氧化氮、体位支持、高频振荡疗法，但仍存在以下情况之一，且无禁忌证[6-11]：（1）PaO2/FiO2<50 mm Hg 持续>3 h；（2）PaO2/FiO2<80 mm Hg 持续>6 h；（3）FiO2=1.0，PaO2/FiO2<100 mm Hg；（4）动脉血气 pH<7.25（PaCO2>60 mm Hg）持续 6 h 以上[10]，呼吸频率>35 次/min，持续气道压力升高［吸 气 峰压（PIP）>30 cm H2O，Pplateau>25 cm H2O］；（5）重度漏气综合征；（6）合并心源性休克或心脏骤停；（7）Murray 肺评分>3 分。
ECMO 作为一种生命支持疗法，随着其研究的深入和临床价值的体现，ECMO 植入的绝对禁忌证也越来越少。当前 ECMO 治疗的禁忌证为：不可逆的呼吸衰竭、脑死亡、活动性出血、脓胸、播散性感染、免疫抑制状态、严重的多器官功能障碍、血管畸形或者病变导致无法建立有效的 ECMO 通路或生命预期不到 6 个月的患者。现有已知的增加 ECMO 应用死亡率的危险因素包括较大的年龄、ECMO 启动前较高的通气条件和较长的机械通气时间、更多数量的器官衰竭、较差的肺顺应性和免疫抑制状态[12-13]。此外，还有研究提示在 VV-ECMO 植入前，FiO2>0.9，机械通气时间长于 7～10 d 是 VV-ECMO 患者预后较差的独立危险因素。
2 插管策略
在绝大多数 VV-ECMO 患者中，主要使用 3 种插管策略：右颈内静脉双腔插管；股静脉-颈静脉插管（股静脉插管终止于下腔静脉远端在膈肌水平，颈静脉插管将终止于右心房，指向三尖瓣）；股静脉-股静脉插管（可放置插管在一侧或两侧股静脉，引流管的末端位于下腔静脉远端位于膈肌水平，灌注管末端位于右心房）。至于具体使用哪种插管策略，最终根据患者和临床实际情况，医生或各中心的偏好和技能习惯以及熟练程度而定[14-15]。
右颈内双腔插管方式的优点为：避免了股静脉插管，患者可以在 ECMO 支持下进行早期活动，如坐起或者下地行走，从而尽早进行功能锻炼；方便进行俯卧位通气改善肺氧合，便于肺复张；管路便于管理，可降低转运风险；插管放置在恰当的位置能够最小化再循环。右颈内双腔插管方式的缺点为：根据插管的流量/压力曲线，最大流量在 4.2 L/min 和 5.3 L/min 分别为 27Fr 和 31Fr 插管，继续增加流量和转速可能会导致溶血；在置管过程中有心脏（右心房或右心室）或肝脏损伤的风险；置管过程较为复杂，需要在透视或经食管超声心动图（TEE）监测下进行每一步操作。
股静脉-颈静脉插管的优点为：允许最大程度的血液流动，尤其是肥胖患者；可进一步增加股静脉引流管流量。股静脉-颈静脉插管的缺点为：引流管和灌注管血流方向相反，且插管尖端距离相对较短；再循环与插管尖端之间的距离成反比关系。
股静脉-股静脉插管的优点为：操作简便和风险小；股静脉-股静脉插管的缺点为：限制主管医生从床头对患者进行评估[16]；可能增加再循环；由于肺顺应性的改变，可导致插管移位，影响引流及灌注效果。
3 抗凝管理
在 VV-ECMO 应用过程中，需全面评估患者的低氧血症和高碳酸血症状态，同时考虑 ECMO 系统性能和患者的生理状态，特别是抗凝的风险和益处[17]。目前 ECMO 期间的抗凝管理随着技术和临床经验在变化，另外管道涂层也降低了抗凝需求。首先排除任何抗凝的禁忌证，肝素是在植入套管时即开始应用。应用肝素的目标是使活化的部分凝血活酶时间（APTT）不短于 70 s，激活凝血时间（ACT）不低于 170 s。植入套管时，肝素的应用剂量为 60～70 U/kg，一次最大剂量不超过 10 000 U。在持续 ECMO 期间，肝素以 400 U/h 持续输注：单腔双套管 ECMO 维持部分凝血活酶时间（PTT）为 40～50 s，双腔单套管 ECMO 维持 PTT 为 50～60 s[18]。对于存在严重出血的患者，可考虑降低抗凝标准，有文献[19]报道 1 例严重出血的 VV-ECMO 患者，连续 20 d 未进行抗凝，但最终成功撤机。而肝素和肝素涂层管道的应用，可能导致肝素诱导的血小板减少（HIT），此时的抗凝可考虑改用阿加曲班。
除此以外，现在更倾向于使用多个抗凝指标，如 ACT、APTT、血栓弹力图（TEG）、抗 Xa 因子等[8]。各中心根据经验及患者情况进行综合分析和评估，抗凝方案的基本目标是适度抗凝，在避免凝血过度激活的前提下保证一定的凝血活性，即维持抗凝、凝血和纤溶的平衡。
4 临床管理策略
4.1 机械通气
在 VV-ECMO 启动后，呼吸机参数和通气设置需调整到一个相对较低的水平，以减少呼吸机相关性肺损伤。尽管没有相关的循证医学的证据和指南，但笔者建议呼吸机目标参数应该是较低的 FiO2、较低的潮气量（不超过 6 mL/kg）、较低的通气频率、较低的气道平台压（Pplateau<30 cm H2O）以及适当的 PEEP（5～15 cm H2O）[20]。鉴于大多数患者在使用 ECMO 之前处于昏迷与呼吸麻痹状态，因此应用神经肌肉阻滞剂尽量不要超过 48 h。越短时间的麻痹可使 ARDS 早期的损伤最小化；而长时间的麻痹将导致较长时间的控制通气模式、持久的深度镇静和持续的制动状态。随之而来的膈肌萎缩和肌肉萎缩等可能导致呼吸机依赖[21]。
4.2 体位管理
当前对俯卧位通气所产生的有益影响的研究较多。ARDS 患者肺部早期呈肺泡和肺间质水肿，水肿液因重力因素坠积主要影响肺的背侧面，背侧肺不张而腹侧过张，导致患者在仰卧位时出现一个较高的背侧到腹侧的胸膜压力比。俯卧位通过一个更均匀的跨肺压力分布抵消这个现象；腹侧肺过度扩张程度降低，而背侧肺不张程度也同样减小[22]。但是通常进行俯卧位通气需要继续肌松药物的辅助维持，我们建议不要这样做，而是应该促进患者苏醒、解除制动状态，以期尽早撤离机械通气，并且进行早期的康复治疗。最后，在俯卧位时可能导致插管和 ECMO 管路过度弯曲、打折甚至脱位，从而造成心脑血管意外等不良事件[23]。
4.3 气管切开
当前研究表明，ECMO 运行过程中，短暂中断抗凝后进行气管切开术是安全的。如果患者的病情在接下来的 5～7 d 内无法好转，我们建议尽早实施气管切开以保护气道，提高患者舒适度，减少镇静剂或止痛药的用量，并促进早期康复。
4.4 血液氧合
相对于患者的心输出量、ECMO 中再循环的百分比、肺损伤的程度、经肺分流以及呼吸机参数的设置，VV-ECMO 患者的 PaO2 主要由通过 ECMO 回路的血流量来控制。除 PaO2 外，氧供（DO2）还依赖于血红蛋白浓度和心输出量，以及混合静脉血氧饱和度（ScvO2）。ECMO 膜肺氧合效率通常较高，当 FiO2 为 1.0 时，在膜肺表面没有纤维膜或凝血块时，膜肺经过气体交换后的 PaO2 可达 300～500 mm Hg。如果膜肺内有进行性的纤维或血块沉积，则会降低膜肺的氧合效率，继而导致 PaO2 大幅度降低，清除 CO2 作用受损，最终导致全身性低氧血症或高碳酸血症[24]。
假设氧合器功能正常，全身 PaO2 主要依赖于 ECMO 回路的血流量占全部心输出量的比例。值得注意的是，当 ECMO 流量小于心输出量的 60% 时，严重肺损伤患者的动脉血氧饱和度将<90%。此外，患者潜在的肺部疾病也将会影响肺脏的有效氧合，限制了通过增加呼吸机 FiO2 和 PEEP 而改善 PaO2 的能力[25]。
在 VV-ECMO 中再循环是影响氧合的一个限制性因素，其影响因素有：插管结构、插管直径、泵流量、回流管与灌注管尖端的距离以及血容量等。但是再循环难以量化，目前减少再循环的方法主要有：单腔双插管的尖端距离在 10～15 cm；在血管条件允许的情况下，尽量选择较大型号插管引流；在灌注管允许的最大流量范围内，适当增加泵流量以提高实际的有效流量来改善氧合；使灌注管的出口尽量对准三尖瓣，减少氧合血直接被引流[26]。
当前在 VV-ECMO 应用期间还没有一个广泛接受的脉搏血氧饱和度（SpO2）目标。部分学会和组织通常建议范围从≥80% 到≥88%。鉴于每例患者的缺氧阈值不同，因此没有统一的最佳的 SpO2 目标值，而是应该根据临床和生理的需要进行调整。在 ECMO 管理中有一种理念即“少即是多”，这就解释了为什么对于稳定的患者经常能忍受低于 80% 的氧含量，避免无休止的故障排除，以防止引起更多的问题[27]。更重要的是，在 ECMO 启动后，我们应该避免 PaCO2 的快速下降，因为有研究表明 PaCO2 迅速下降与颅内出血的发生息息相关。然而，为了保证对患者呼吸病变进行临床干预的最优化效果，通常选择以动脉血氧饱和度（SaO2）不低于 80% 为可接受的最低值[28]。
在实践中，我们通过临床和生理参数，如精神状态、呼吸频率和乳酸评估缺氧耐受性。在 VV-ECMO 患者的时间轴中有两个关键点可能会出现低氧血症。第一次发生在 ECMO 启动失败之后，没有达到期望的 SaO2 目标，而下一个是在先前稳定的 ECMO 患者中突然出现 SaO2 恶化。
4.5 氧输送量
当前，对于 VV-ECMO 患者而言，维持适当的 DO2 可预防终末器官损伤，但是对于所必需的最低 SpO2 或 PaO2 仍然具有较大争议。在危重患者中，基于对血流动力学参数、血清乳酸、红细胞压积、PaO2、ScvO2 的评估可以作为判断器官和组织中 DO2 是否充分的重要辅助标志和参数[29]。
在临床上，综合分析血流动力学监测指标、组织灌注相关血清标志物以及临床表现（精神状态、尿量、血清肌酐、心脏功能和肝脏功能），对于评估终末器官功能是否获得了足够的 DO2 具有重要价值。对于 DO2 降低的最佳治疗管理也是有争议的，其中包括液体、血制品、血管活性药物的管理和机体对其差异性响应。尽管 VV-ECMO 患者经常发生全身性低氧血症（如氧饱和度为 70%～90% 和 PaO2 值 40～60 mm Hg），但仍有部分患者可维持足够的 DO2。有研究[30]表明，对于危重症、机械通气患者，DO2 维持在氧消耗量（VO2）的 2 倍左右，可以作为防止组织缺氧所需的最低水平。
虽然基于 CO、血红蛋白、PaO2 和 SpO2，可通过数学方程来计算理论 DO2，但是这些变量对个体氧摄取量的影响较为复杂。虽然 VV-ECMO 可显著改善患者呼吸衰竭时的 DO2 能力，但是评估患者利用氧气底物的能力要复杂得多。这导致了在 SpO2 管理方面不同的实践，一些机构将 SpO2 值维持在 88% 以上，而另一些机构认为即使 SpO2 值低至 70%，在一定情况下也能为机体提供足够的 DO2[31]。
5 特殊情况下呼吸衰竭的 ECMO 方式
VV-ECMO 适用于单纯的呼吸支持，且运行时需进行严密的右心功能监测，当患者出现右心功能障碍且保守治疗无效，或者发生心源性休克或心脏骤停时，此时应该改用 VA-ECMO 或者增加动脉灌注管实施 VAV-ECMO。由于成人 ECMO 多选用外周血管，选择股动脉插管造成的逆向灌注血流会增加左心室后负荷，继而导致肺水肿，加重原来即存在的肺功能障碍。为了避免或者减轻这种不良后果，可选择腋动脉插管，产生正向灌注血流，同时避免逆向血流可能发生的上半身氧合欠佳，导致脑组织和上肢缺氧以及冠状动脉供血不足而加重原有的心肌损伤。另外可采用适当的方法降低左心后负荷，如联合使用主动脉内球囊反搏（IABP）、房间隔造口、左心室减压等。其中 Impella 在 VA-ECMO 期间对降低左心室负荷作用较大，且有文献[32]表明 Impella 最大可使肺毛细血管契压（PCWP）降低 10 mm Hg，使左心室容量降低 20%，或者可通过动脉系统放置插管至左心室进行引流以减少左心容量，从而对左心卸荷。有的中心采用肺动脉插管进行左心减压，亦取得较好的效果[33]。
当 VV-ECMO 存在较大再循环，甚至再循环量超过实际灌注量时，若插管尖端距离已足够，增大泵流量将不能改善机体氧供，反而可能导致血氧饱和度下降。此时可调整灌注管尖端尽量对准三尖瓣，或者考虑将灌注管放入右心室。但是将灌注管置入右心室对技术要求较高，风险也较大。由于右室壁相对薄弱，灌注管有一定的硬度，尤其是双腔插管，操作不当或者插管移位均有可能造成心肌损伤甚至破裂，导致严重的心血管事件。因此该方法需要在透视或者超声的严密监测下进行，操作者必须非常熟练且能够及时发现并流畅应对突发事件，相关人员能迅速到位。
6 撤机评估
患者的康复最终取决于肺顺应性的改善。肺顺应性可通过逐渐增加的潮气量来间接衡量，也可以通过患者肺部的压力-容积曲线的斜率来计算。另外每天进行胸部 X 线片检查以确保“白变”的肺组织处于逐渐改善的状态，而肺的透亮区在不断增加。液体平衡也很重要，有研究[11]曾尝试液体进出量达到净出超 500 mL/d。当以上这些目标达到时，肺保护可能不再是必要的。我们然后慢慢开始“使用肺部”，微调呼吸机的设置以提供适当水平的氧合和清除多余的 CO2。ECMO 撤机试验的标准包括维持 SpO2>90% 的前提下，患者基本疾病好转和患者对目标呼吸机支持标准具有耐受性（FiO2<0.5；PEEP<10 cm H2O；潮气量 6～8 mL/kg；可保持 PIP<30 cm H2O 和 Pplateau<25 cm H2O；呼吸频率达到每分钟通气量约 100 mL/kg）。一旦患者达到临床康复，并达到目标呼吸机支持标准，则可以开始 ECMO 撤机试验[34]，步骤如下：通过直接关闭 ECMO 气流的方式进行，而无需对血流量进行调整。部分 ECMO 中心试验性脱机前血流量降至 2 L/min 以下甚至更低，此时血栓发生风险较高，应谨慎进行。具体方法如下：（1）调节呼吸机参数（呼吸频率 10～30 次/min、FiO2 0.4～0.6、潮气量<6 mL/kg、Pplateau<30 cm H2O、PEEP<12 cm H2O）至可接受水平；（2）VV⁃ECMO 血流量不变，抗凝不变，关闭 ECMO 气流；（3）监测 SaO2、PaCO2、气道压力、呼吸频率、潮气量等变化；（4）监测时间 2～4 h。对于各项指标符合要求的患者（SaO2>95%、PaCO2<50 mm Hg），可考虑撤离 ECMO。对于单纯 PaCO2 升高的患者，可评估更换为较为简易的体外二氧化碳清除（ECCO2R）装置[33]。
综上所述，VV-ECMO 被认为是对常规治疗无反应的呼吸衰竭患者进行抢救治疗的主要方式之一。伴随着经验的积累和技术的进步，VV-ECMO 的应用已经从病毒性或细菌性肺炎逐步扩大到诸多原因导致的呼吸衰竭。VV-ECMO 应用的关键是患者的选择，原则是患者潜在的疾病具有可逆性。VV-ECMO 也被认为是临时性或者过渡性肺支持，作为肺部疾病恢复或肺移植的桥梁。严密的监测、合适的患者管理与对不同患者病情的具体分析是 VV-ECMO 成功启动和撤机的关键。
利益冲突：无。
作者贡献：陆凤霞、姚昊、任云参与本文的撰写和修改； 李庆国对文章的相关内容进行指导和修正。
体外膜肺氧合（ECMO）自从 1972 年首次使用以来，快速发展[1]。体外生命支持组织（ELSO）报告指出，自 2009 年甲型 H1N1 流感开始， ECMO 的应用开始显著增加[2]。根据辅助器官的不同，ECMO 主要分为静脉-动脉体外膜肺氧合（ VA-ECMO）和静脉-静脉体外膜肺氧合（VV-ECMO）两种模式。VA-ECMO 主要用于合并或不合并呼吸功能障碍的心功能不全或衰竭的患者，能同时提供呼吸和循环支持。VV-ECMO 主要用于单纯呼吸衰竭患者，只提供呼吸支持。另外亦可根据患者呼吸功能障碍和循环功能障碍的并存情况、ECMO 的辅助效果、病情变化等，分析具体原因，采用静脉-静脉-动脉体外膜肺氧合（VVA-ECMO）或者静脉-动脉-静脉体外膜肺氧合（VAV-ECMO）模式。
VV-ECMO 的主要优点在于维持足够的氧合和清除多余的 CO2，提高氧输送、改善组织灌注和代谢，同时亦可实施肺保护策略，如因维持充足氧合损伤过大而导致呼吸机相关肺损伤（VILI）的高风险患者[3]。VV-ECMO 是一种体外生命支持技术，需要同时协调和管理两个复杂的系统：机械呼吸机和 ECMO 回路。本文将对 VV-ECMO 应用所涉及的多个环节如患者选择、启动、呼吸和氧合管理以及脱机等方面作一综述。
1 患者选择
通常来讲，VV-ECMO 主要的考虑指征是尽管实施了最优化的机械通气管理和必要临床支持以及辅助手段以后，但仍存在中至重度急性呼吸窘迫综合征（ARDS）所致的顽固性低氧血症。面对严重的 ARDS，在机械通气管理和其它相关辅助手段失效之前，应积极考虑 VV-ECMO 植入的必要性和可能性。
VV-ECMO 适应证主要包括最佳通气策略治疗无效的严重的 Ⅰ 型或 Ⅱ 型呼吸衰竭患者。在临床上，最常见的适应证是 ARDS，其可由肺直接或间接损伤引起，如肺炎、误吸、败血症和大量输血的创伤性失血性休克等。此外，还包括桥接肺移植的患者、肺栓塞、脂肪栓塞、溺水、再灌注损伤、药物过量、胰腺炎和输血相关的急性肺损伤等。
VV-ECMO 所面临的最大挑战之一是患者的选择。ELSO 目前的建议是：当患者的死亡风险达到 50% 时，可考虑应用 VV-ECMO；当患者的死亡率被认为>80% 时，则具有明确应用 ECMO 的指征。目前，ELSO 利用肺动脉指数［动脉血氧分压（PaO2）/吸入氧浓度（FiO2）］和 Murray 评分（表 1）来评估患者的死亡风险[4]。此外，其它 ELSO 也提出了诸多不同的评分系统来预测 ECMO 的结果，但是尚无统一的评分系统[5]。
表1
Murray 评分
VV-ECMO 的应用指征包括：尽管有最优化的机械通气支持［FiO2≥0.8，潮气量为 6 mL/kg，呼气末正压（PEEP）≥10 cm H2O］以及诸如一氧化氮、体位支持、高频振荡疗法，但仍存在以下情况之一，且无禁忌证[6-11]：（1）PaO2/FiO2<50 mm Hg 持续>3 h；（2）PaO2/FiO2<80 mm Hg 持续>6 h；（3）FiO2=1.0，PaO2/FiO2<100 mm Hg；（4）动脉血气 pH<7.25（PaCO2>60 mm Hg）持续 6 h 以上[10]，呼吸频率>35 次/min，持续气道压力升高［吸 气 峰压（PIP）>30 cm H2O，Pplateau>25 cm H2O］；（5）重度漏气综合征；（6）合并心源性休克或心脏骤停；（7）Murray 肺评分>3 分。
ECMO 作为一种生命支持疗法，随着其研究的深入和临床价值的体现，ECMO 植入的绝对禁忌证也越来越少。当前 ECMO 治疗的禁忌证为：不可逆的呼吸衰竭、脑死亡、活动性出血、脓胸、播散性感染、免疫抑制状态、严重的多器官功能障碍、血管畸形或者病变导致无法建立有效的 ECMO 通路或生命预期不到 6 个月的患者。现有已知的增加 ECMO 应用死亡率的危险因素包括较大的年龄、ECMO 启动前较高的通气条件和较长的机械通气时间、更多数量的器官衰竭、较差的肺顺应性和免疫抑制状态[12-13]。此外，还有研究提示在 VV-ECMO 植入前，FiO2>0.9，机械通气时间长于 7～10 d 是 VV-ECMO 患者预后较差的独立危险因素。
2 插管策略
在绝大多数 VV-ECMO 患者中，主要使用 3 种插管策略：右颈内静脉双腔插管；股静脉-颈静脉插管（股静脉插管终止于下腔静脉远端在膈肌水平，颈静脉插管将终止于右心房，指向三尖瓣）；股静脉-股静脉插管（可放置插管在一侧或两侧股静脉，引流管的末端位于下腔静脉远端位于膈肌水平，灌注管末端位于右心房）。至于具体使用哪种插管策略，最终根据患者和临床实际情况，医生或各中心的偏好和技能习惯以及熟练程度而定[14-15]。
右颈内双腔插管方式的优点为：避免了股静脉插管，患者可以在 ECMO 支持下进行早期活动，如坐起或者下地行走，从而尽早进行功能锻炼；方便进行俯卧位通气改善肺氧合，便于肺复张；管路便于管理，可降低转运风险；插管放置在恰当的位置能够最小化再循环。右颈内双腔插管方式的缺点为：根据插管的流量/压力曲线，最大流量在 4.2 L/min 和 5.3 L/min 分别为 27Fr 和 31Fr 插管，继续增加流量和转速可能会导致溶血；在置管过程中有心脏（右心房或右心室）或肝脏损伤的风险；置管过程较为复杂，需要在透视或经食管超声心动图（TEE）监测下进行每一步操作。
股静脉-颈静脉插管的优点为：允许最大程度的血液流动，尤其是肥胖患者；可进一步增加股静脉引流管流量。股静脉-颈静脉插管的缺点为：引流管和灌注管血流方向相反，且插管尖端距离相对较短；再循环与插管尖端之间的距离成反比关系。
股静脉-股静脉插管的优点为：操作简便和风险小；股静脉-股静脉插管的缺点为：限制主管医生从床头对患者进行评估[16]；可能增加再循环；由于肺顺应性的改变，可导致插管移位，影响引流及灌注效果。
3 抗凝管理
在 VV-ECMO 应用过程中，需全面评估患者的低氧血症和高碳酸血症状态，同时考虑 ECMO 系统性能和患者的生理状态，特别是抗凝的风险和益处[17]。目前 ECMO 期间的抗凝管理随着技术和临床经验在变化，另外管道涂层也降低了抗凝需求。首先排除任何抗凝的禁忌证，肝素是在植入套管时即开始应用。应用肝素的目标是使活化的部分凝血活酶时间（APTT）不短于 70 s，激活凝血时间（ACT）不低于 170 s。植入套管时，肝素的应用剂量为 60～70 U/kg，一次最大剂量不超过 10 000 U。在持续 ECMO 期间，肝素以 400 U/h 持续输注：单腔双套管 ECMO 维持部分凝血活酶时间（PTT）为 40～50 s，双腔单套管 ECMO 维持 PTT 为 50～60 s[18]。对于存在严重出血的患者，可考虑降低抗凝标准，有文献[19]报道 1 例严重出血的 VV-ECMO 患者，连续 20 d 未进行抗凝，但最终成功撤机。而肝素和肝素涂层管道的应用，可能导致肝素诱导的血小板减少（HIT），此时的抗凝可考虑改用阿加曲班。
除此以外，现在更倾向于使用多个抗凝指标，如 ACT、APTT、血栓弹力图（TEG）、抗 Xa 因子等[8]。各中心根据经验及患者情况进行综合分析和评估，抗凝方案的基本目标是适度抗凝，在避免凝血过度激活的前提下保证一定的凝血活性，即维持抗凝、凝血和纤溶的平衡。
4 临床管理策略
4.1 机械通气
在 VV-ECMO 启动后，呼吸机参数和通气设置需调整到一个相对较低的水平，以减少呼吸机相关性肺损伤。尽管没有相关的循证医学的证据和指南，但笔者建议呼吸机目标参数应该是较低的 FiO2、较低的潮气量（不超过 6 mL/kg）、较低的通气频率、较低的气道平台压（Pplateau<30 cm H2O）以及适当的 PEEP（5～15 cm H2O）[20]。鉴于大多数患者在使用 ECMO 之前处于昏迷与呼吸麻痹状态，因此应用神经肌肉阻滞剂尽量不要超过 48 h。越短时间的麻痹可使 ARDS 早期的损伤最小化；而长时间的麻痹将导致较长时间的控制通气模式、持久的深度镇静和持续的制动状态。随之而来的膈肌萎缩和肌肉萎缩等可能导致呼吸机依赖[21]。
4.2 体位管理
当前对俯卧位通气所产生的有益影响的研究较多。ARDS 患者肺部早期呈肺泡和肺间质水肿，水肿液因重力因素坠积主要影响肺的背侧面，背侧肺不张而腹侧过张，导致患者在仰卧位时出现一个较高的背侧到腹侧的胸膜压力比。俯卧位通过一个更均匀的跨肺压力分布抵消这个现象；腹侧肺过度扩张程度降低，而背侧肺不张程度也同样减小[22]。但是通常进行俯卧位通气需要继续肌松药物的辅助维持，我们建议不要这样做，而是应该促进患者苏醒、解除制动状态，以期尽早撤离机械通气，并且进行早期的康复治疗。最后，在俯卧位时可能导致插管和 ECMO 管路过度弯曲、打折甚至脱位，从而造成心脑血管意外等不良事件[23]。
4.3 气管切开
当前研究表明，ECMO 运行过程中，短暂中断抗凝后进行气管切开术是安全的。如果患者的病情在接下来的 5～7 d 内无法好转，我们建议尽早实施气管切开以保护气道，提高患者舒适度，减少镇静剂或止痛药的用量，并促进早期康复。
4.4 血液氧合
相对于患者的心输出量、ECMO 中再循环的百分比、肺损伤的程度、经肺分流以及呼吸机参数的设置，VV-ECMO 患者的 PaO2 主要由通过 ECMO 回路的血流量来控制。除 PaO2 外，氧供（DO2）还依赖于血红蛋白浓度和心输出量，以及混合静脉血氧饱和度（ScvO2）。ECMO 膜肺氧合效率通常较高，当 FiO2 为 1.0 时，在膜肺表面没有纤维膜或凝血块时，膜肺经过气体交换后的 PaO2 可达 300～500 mm Hg。如果膜肺内有进行性的纤维或血块沉积，则会降低膜肺的氧合效率，继而导致 PaO2 大幅度降低，清除 CO2 作用受损，最终导致全身性低氧血症或高碳酸血症[24]。
假设氧合器功能正常，全身 PaO2 主要依赖于 ECMO 回路的血流量占全部心输出量的比例。值得注意的是，当 ECMO 流量小于心输出量的 60% 时，严重肺损伤患者的动脉血氧饱和度将<90%。此外，患者潜在的肺部疾病也将会影响肺脏的有效氧合，限制了通过增加呼吸机 FiO2 和 PEEP 而改善 PaO2 的能力[25]。
在 VV-ECMO 中再循环是影响氧合的一个限制性因素，其影响因素有：插管结构、插管直径、泵流量、回流管与灌注管尖端的距离以及血容量等。但是再循环难以量化，目前减少再循环的方法主要有：单腔双插管的尖端距离在 10～15 cm；在血管条件允许的情况下，尽量选择较大型号插管引流；在灌注管允许的最大流量范围内，适当增加泵流量以提高实际的有效流量来改善氧合；使灌注管的出口尽量对准三尖瓣，减少氧合血直接被引流[26]。
当前在 VV-ECMO 应用期间还没有一个广泛接受的脉搏血氧饱和度（SpO2）目标。部分学会和组织通常建议范围从≥80% 到≥88%。鉴于每例患者的缺氧阈值不同，因此没有统一的最佳的 SpO2 目标值，而是应该根据临床和生理的需要进行调整。在 ECMO 管理中有一种理念即“少即是多”，这就解释了为什么对于稳定的患者经常能忍受低于 80% 的氧含量，避免无休止的故障排除，以防止引起更多的问题[27]。更重要的是，在 ECMO 启动后，我们应该避免 PaCO2 的快速下降，因为有研究表明 PaCO2 迅速下降与颅内出血的发生息息相关。然而，为了保证对患者呼吸病变进行临床干预的最优化效果，通常选择以动脉血氧饱和度（SaO2）不低于 80% 为可接受的最低值[28]。
在实践中，我们通过临床和生理参数，如精神状态、呼吸频率和乳酸评估缺氧耐受性。在 VV-ECMO 患者的时间轴中有两个关键点可能会出现低氧血症。第一次发生在 ECMO 启动失败之后，没有达到期望的 SaO2 目标，而下一个是在先前稳定的 ECMO 患者中突然出现 SaO2 恶化。
4.5 氧输送量
当前，对于 VV-ECMO 患者而言，维持适当的 DO2 可预防终末器官损伤，但是对于所必需的最低 SpO2 或 PaO2 仍然具有较大争议。在危重患者中，基于对血流动力学参数、血清乳酸、红细胞压积、PaO2、ScvO2 的评估可以作为判断器官和组织中 DO2 是否充分的重要辅助标志和参数[29]。
在临床上，综合分析血流动力学监测指标、组织灌注相关血清标志物以及临床表现（精神状态、尿量、血清肌酐、心脏功能和肝脏功能），对于评估终末器官功能是否获得了足够的 DO2 具有重要价值。对于 DO2 降低的最佳治疗管理也是有争议的，其中包括液体、血制品、血管活性药物的管理和机体对其差异性响应。尽管 VV-ECMO 患者经常发生全身性低氧血症（如氧饱和度为 70%～90% 和 PaO2 值 40～60 mm Hg），但仍有部分患者可维持足够的 DO2。有研究[30]表明，对于危重症、机械通气患者，DO2 维持在氧消耗量（VO2）的 2 倍左右，可以作为防止组织缺氧所需的最低水平。
虽然基于 CO、血红蛋白、PaO2 和 SpO2，可通过数学方程来计算理论 DO2，但是这些变量对个体氧摄取量的影响较为复杂。虽然 VV-ECMO 可显著改善患者呼吸衰竭时的 DO2 能力，但是评估患者利用氧气底物的能力要复杂得多。这导致了在 SpO2 管理方面不同的实践，一些机构将 SpO2 值维持在 88% 以上，而另一些机构认为即使 SpO2 值低至 70%，在一定情况下也能为机体提供足够的 DO2[31]。
5 特殊情况下呼吸衰竭的 ECMO 方式
VV-ECMO 适用于单纯的呼吸支持，且运行时需进行严密的右心功能监测，当患者出现右心功能障碍且保守治疗无效，或者发生心源性休克或心脏骤停时，此时应该改用 VA-ECMO 或者增加动脉灌注管实施 VAV-ECMO。由于成人 ECMO 多选用外周血管，选择股动脉插管造成的逆向灌注血流会增加左心室后负荷，继而导致肺水肿，加重原来即存在的肺功能障碍。为了避免或者减轻这种不良后果，可选择腋动脉插管，产生正向灌注血流，同时避免逆向血流可能发生的上半身氧合欠佳，导致脑组织和上肢缺氧以及冠状动脉供血不足而加重原有的心肌损伤。另外可采用适当的方法降低左心后负荷，如联合使用主动脉内球囊反搏（IABP）、房间隔造口、左心室减压等。其中 Impella 在 VA-ECMO 期间对降低左心室负荷作用较大，且有文献[32]表明 Impella 最大可使肺毛细血管契压（PCWP）降低 10 mm Hg，使左心室容量降低 20%，或者可通过动脉系统放置插管至左心室进行引流以减少左心容量，从而对左心卸荷。有的中心采用肺动脉插管进行左心减压，亦取得较好的效果[33]。
当 VV-ECMO 存在较大再循环，甚至再循环量超过实际灌注量时，若插管尖端距离已足够，增大泵流量将不能改善机体氧供，反而可能导致血氧饱和度下降。此时可调整灌注管尖端尽量对准三尖瓣，或者考虑将灌注管放入右心室。但是将灌注管置入右心室对技术要求较高，风险也较大。由于右室壁相对薄弱，灌注管有一定的硬度，尤其是双腔插管，操作不当或者插管移位均有可能造成心肌损伤甚至破裂，导致严重的心血管事件。因此该方法需要在透视或者超声的严密监测下进行，操作者必须非常熟练且能够及时发现并流畅应对突发事件，相关人员能迅速到位。
6 撤机评估
患者的康复最终取决于肺顺应性的改善。肺顺应性可通过逐渐增加的潮气量来间接衡量，也可以通过患者肺部的压力-容积曲线的斜率来计算。另外每天进行胸部 X 线片检查以确保“白变”的肺组织处于逐渐改善的状态，而肺的透亮区在不断增加。液体平衡也很重要，有研究[11]曾尝试液体进出量达到净出超 500 mL/d。当以上这些目标达到时，肺保护可能不再是必要的。我们然后慢慢开始“使用肺部”，微调呼吸机的设置以提供适当水平的氧合和清除多余的 CO2。ECMO 撤机试验的标准包括维持 SpO2>90% 的前提下，患者基本疾病好转和患者对目标呼吸机支持标准具有耐受性（FiO2<0.5；PEEP<10 cm H2O；潮气量 6～8 mL/kg；可保持 PIP<30 cm H2O 和 Pplateau<25 cm H2O；呼吸频率达到每分钟通气量约 100 mL/kg）。一旦患者达到临床康复，并达到目标呼吸机支持标准，则可以开始 ECMO 撤机试验[34]，步骤如下：通过直接关闭 ECMO 气流的方式进行，而无需对血流量进行调整。部分 ECMO 中心试验性脱机前血流量降至 2 L/min 以下甚至更低，此时血栓发生风险较高，应谨慎进行。具体方法如下：（1）调节呼吸机参数（呼吸频率 10～30 次/min、FiO2 0.4～0.6、潮气量<6 mL/kg、Pplateau<30 cm H2O、PEEP<12 cm H2O）至可接受水平；（2）VV⁃ECMO 血流量不变，抗凝不变，关闭 ECMO 气流；（3）监测 SaO2、PaCO2、气道压力、呼吸频率、潮气量等变化；（4）监测时间 2～4 h。对于各项指标符合要求的患者（SaO2>95%、PaCO2<50 mm Hg），可考虑撤离 ECMO。对于单纯 PaCO2 升高的患者，可评估更换为较为简易的体外二氧化碳清除（ECCO2R）装置[33]。
综上所述，VV-ECMO 被认为是对常规治疗无反应的呼吸衰竭患者进行抢救治疗的主要方式之一。伴随着经验的积累和技术的进步，VV-ECMO 的应用已经从病毒性或细菌性肺炎逐步扩大到诸多原因导致的呼吸衰竭。VV-ECMO 应用的关键是患者的选择，原则是患者潜在的疾病具有可逆性。VV-ECMO 也被认为是临时性或者过渡性肺支持，作为肺部疾病恢复或肺移植的桥梁。严密的监测、合适的患者管理与对不同患者病情的具体分析是 VV-ECMO 成功启动和撤机的关键。
利益冲突：无。
作者贡献：陆凤霞、姚昊、任云参与本文的撰写和修改； 李庆国对文章的相关内容进行指导和修正。
