引言
体外膜氧合（VA-ECMO，Venoarterial Extracorporeal Membrane Oxygenation） 是一种用于支持严重心肺功能衰竭患者的高级生命支持技术。在VA-ECMO治疗过程中，尽管VA-ECMO能够替代部分或全部的心肺功能，有创呼吸机的合理设置仍然至关重要，以实现肺保护、促进肺部康复、优化气体交换并减少呼吸机相关肺损伤（VILI）。本教程旨在为重症主治医师提供分阶段的有创呼吸机设置指南，包括VA-ECMO治疗初期、维持阶段以及VA-ECMO撤离阶段的具体参数和调整策略。
目录
VA-ECMO与有创呼吸机的关系
分阶段呼吸机设置指南
2.1 VA-ECMO治疗初期
2.2 VA-ECMO维持阶段
2.3 VA-ECMO撤离阶段
呼吸机参数动态调整策略
监测与评估
常见问题及处理
特殊考虑
VA-ECMO撤离策略
7.1 逐步降低VA-ECMO支持力度
7.2 监测与评估
7.3 完成VA-ECMO撤离
结论
参考文献
1. VA-ECMO与有创呼吸机的关系
VA-ECMO主要用于同时支持心脏和肺的功能，通过静脉将脱氧血输送至ECMO装置进行氧合和二氧化碳清除后再回输至动脉系统。在此过程中，有创呼吸机需要与VA-ECMO的工作参数相协调，以实现最佳的治疗效果。合理的呼吸机设置不仅能减轻肺的负担，促进肺部康复，还能避免呼吸机相关的并发症。
2. 分阶段呼吸机设置指南
2.1 VA-ECMO治疗初期
目标
实施肺保护性通气策略，减少肺损伤。
维持基本的气体交换，依赖VA-ECMO进行主要的氧合和二氧化碳清除。
稳定血流动力学，确保ECMO回路正常运行。
初始设置参数
| 参数 | 设置范围 | 说明 |
|---|---|---|
| 通气模式 | 压力控制通气（PCV）或辅助控制通气（AC） | 压力控制有助于限制气道压力，避免高压引起肺损伤。 |
| 潮气量（VT） | 4-6 mL/kg 理想体重（PBW） | 例如，理想体重70 kg的患者，设定280-420 mL。 |
| 呼吸频率（RR） | 10-20 次/分钟 | 根据VA-ECMO的CO₂清除能力调整，避免过度通气。 |
| 吸气时间（Ti） | 1-1.5 秒 | 确保充分通气，同时避免过度膨胀。 |
| 呼气末正压（PEEP） | 5-15 cmH₂O | 根据肺顺应性和氧合情况个体化调整。 |
| FiO₂ | 40-60% | VA-ECMO提供部分氧合支持，避免高氧浓度。 |
| 吸呼比（I:E） | 1:2 | 常规设置，可根据需要微调。 |
| 触发方式 | 力量触发或流量触发 | 确保与VA-ECMO流量同步，减少触发失效。 |
设置步骤
选择通气模式：根据患者情况选择压力控制通气（PCV）或辅助控制通气（AC）。
设定潮气量：计算患者的理想体重（PBW），设定4-6 mL/kg PBW的潮气量。
调整呼吸频率：初始设定为10-20 次/分钟，依据ABG结果适当调整。
设定吸气时间：设置为1-1.5 秒，确保有效通气。
设定PEEP：根据肺部顺应性和氧合情况，初始设定5-15 cmH₂O。
调整FiO₂：根据VA-ECMO支持情况和ABG结果，设定40-60%。
调整吸呼比：通常设定为1:2，根据患者需求微调。
选择触发方式：确保触发与VA-ECMO流量同步，减少触发失效。
2.2 VA-ECMO维持阶段
目标
进一步优化肺保护性通气策略。
根据患者肺功能改善逐步调整呼吸机参数。
减少呼吸机对肺的负担，促进肺部恢复。
维持阶段设置参数
| 参数 | 设置范围 | 说明 |
|---|---|---|
| 通气模式 | 压力控制通气（PCV）、辅助控制通气（AC）或压力支持通气（PSV） | 根据患者自主呼吸能力调整。 |
| 潮气量（VT） | 3-6 mL/kg PBW | 根据肺顺应性逐步减少至3-4 mL/kg PBW。 |
| 呼吸频率（RR） | 8-20 次/分钟 | VA-ECMO持续清除CO₂，可适当减少呼吸频率。 |
| 吸气时间（Ti） | 1-1.5 秒 | 根据通气需求和肺顺应性调整。 |
| 呼气末正压（PEEP） | 5-15 cmH₂O | 根据肺部情况个体化调整，维持肺泡开放。 |
| FiO₂ | 40-60%逐步减少至必要范围 | 根据氧合情况和ABG结果，逐步降低FiO₂。 |
| 吸呼比（I:E） | 1:2 | 根据患者需求和肺功能适当调整。 |
| 触发方式 | 力量触发或流量触发 | 确保与VA-ECMO流量同步，减少触发失效。 |
设置步骤
评估肺功能：通过肺顺应性、阻力和ABG结果评估肺功能改善情况。
调整潮气量：根据患者肺功能逐步减少潮气量至3-4 mL/kg PBW，避免过低导致呼吸性碱中毒。
调整呼吸频率：根据VA-ECMO的CO₂清除能力，适当减少呼吸频率，目标保持PaCO₂在40-50 mmHg。
调整PEEP：根据肺顺应性和氧合情况，个体化调整PEEP，维持肺泡开放同时避免高PEEP引起血流动力学不稳定。
降低FiO₂：在VA-ECMO支持下，逐步降低FiO₂至40-60%，根据氧合状态进一步调整。
优化吸呼比：根据患者自主呼吸情况和肺功能，微调吸呼比。
评估通气模式：如患者具备部分自主呼吸能力，可考虑转为压力支持通气（PSV）模式，减少机械通气依赖。
2.3 VA-ECMO撤离阶段
目标
逐步降低VA-ECMO支持力度，确保患者具备足够的心肺功能以维持自主循环和气体交换。
在撤离过程中，适当增加呼吸机支持力度，以配合VA-ECMO支持的减少。
确保撤离VA-ECMO过程中患者的呼吸和循环稳定。
撤离阶段设置参数
| 参数 | 设置范围 | 说明 |
|---|---|---|
| 通气模式 | 压力支持通气（PSV）或辅助控制通气（AC） | 根据患者自主呼吸能力调整，支持逐步脱离ECMO。 |
| 潮气量（VT） | 4-8 mL/kg PBW | 逐步增加至更高范围以补偿ECMO支持的减少。 |
| 呼吸频率（RR） | 10-25 次/分钟 | 根据VA-ECMO支持力度调整，确保PaCO₂维持在目标范围。 |
| 吸气时间（Ti） | 1-1.5 秒 | 根据需要调整，确保有效通气。 |
| 呼气末正压（PEEP） | 5-15 cmH₂O | 根据患者肺功能调整，防止肺萎陷。 |
| FiO₂ | 40-60%逐步降低至目标范围 | 依据氧合情况进一步减少FiO₂，配合VA-ECMO减少。 |
| 吸呼比（I:E） | 1:2 | 根据需要维持或调整。 |
| 触发方式 | 自主呼吸触发或流量触发 | 促进患者自主呼吸，减少机械通气干预。 |
设置步骤
评估撤机准备：
确保VA-ECMO支持下患者的心肺功能稳定，无急性并发症。
评估患者的自主呼吸能力和气体交换功能，确保具备撤离VA-ECMO的条件。
逐步降低VA-ECMO支持力度：
减少ECMO流量：逐步减少VA-ECMO的血流量，同时观察患者的血流动力学和气体交换情况。
增加呼吸机支持：随着ECMO流量的减少，逐步增加呼吸机的支持力度（如潮气量、呼吸频率），以确保气体交换的稳定。
调整呼吸机参数：
潮气量：逐步增加至4-8 mL/kg PBW，确保充分通气。
呼吸频率：根据VA-ECMO支持力度调整，确保PaCO₂维持在目标范围（40-50 mmHg）。
PEEP：根据患者肺功能调整，防止肺萎陷。
FiO₂：逐步降低至目标范围（通常<40%），配合VA-ECMO减少。
通气模式：根据患者的自主呼吸能力，选择压力支持通气（PSV）或辅助控制通气（AC）。
监测和评估：
血气分析（ABG）：密切监测PaO₂、PaCO₂、pH，确保气体交换稳定。
血流动力学监测：监测血压、中心静脉压（CVP）等，确保循环稳定。
肺功能评估：评估肺顺应性和呼吸肌功能，确保肺部具备足够的恢复能力。
3. 呼吸机参数动态调整策略
在VA-ECMO支持期间，患者的肺功能可能会逐步改善，呼吸机参数需要根据临床表现和监测数据进行动态调整：
潮气量（VT）：
逐步减少：肺功能改善时，每2-3天减少1 mL/kg PBW，目标3-4 mL/kg PBW。
避免过低：防止呼吸性碱中毒和低通气。
呼吸频率（RR）：
根据CO₂清除能力调整：VA-ECMO可以有效清除CO₂，可适当减少呼吸频率。
目标PaCO₂：保持在40-50 mmHg范围内。
PEEP：
个体化调整：根据肺顺应性和氧合情况，适时调整PEEP。
肺保护性PEEP：维持在5-15 cmH₂O，防止肺萎陷和过度膨胀。
FiO₂：
逐步降低：每2-3天减少5-10%，根据氧合状态调整，避免高氧浓度。
吸呼比（I:E）：
根据需要微调：根据患者自主呼吸和肺功能调整，通常维持1:2。
通气模式：
适时调整：根据患者自主呼吸能力，逐步转为支持性通气模式（如PSV）。
4. 监测与评估
4.1 血气分析（ABG）
频率：至少每4-6小时，病情不稳定时增加监测频率。
指标：关注PaO₂、PaCO₂、pH、HCO₃⁻、氧合指数（PaO₂/FiO₂）。
调整依据：根据ABG结果调整呼吸机参数，如潮气量、呼吸频率、FiO₂。
4.2 呼吸机参数监测
压力-容积曲线：评估Pplat、PIP，监测肺顺应性变化。
平台压力（Pplat）：保持Pplat <30 cmH₂O，预防肺损伤。
呼吸机设定：定期检查和记录，确保参数合理。
4.3 影像学评估
胸部X线或CT：每2-3天一次，评估肺部状态和ECMO相关并发症。
超声评估：使用床边肺部超声监测肺水肿和其他病变。
4.4 肺功能评估
肺顺应性和阻力：通过呼吸机监测实时评估，指导通气策略调整。
呼吸肌功能：评估自主呼吸能力，指导撤机准备。
4.5 血流动力学监测
连续监测：血压、中心静脉压（CVP）、动脉血流量等。
ECMO回路监测：确保血流稳定，防止回路问题影响通气。
5. 常见问题及处理
5.1 高肺泡压力
原因：潮气量过大、高PEEP、肺顺应性下降。
处理措施：
减少潮气量至4-6 mL/kg PBW。
适当降低PEEP，评估血流动力学影响。
处理潜在肺部病变，如肺水肿、ARDS。
5.2 呼吸性碱中毒
原因：过度通气、呼吸频率过高。
处理措施：
减少呼吸频率或潮气量。
利用VA-ECMO的CO₂清除功能，调整通气参数。
5.3 低氧血症
原因：VA-ECMO回路问题、肺血流重新分布、通气-灌注比例失衡。
处理措施：
检查ECMO装置功能，确保无故障。
调整PEEP和通气参数，优化肺部通气。
评估心功能和血流动力学，调整VA-ECMO流量。
5.4 呼吸机相关肺损伤（VILI）
预防措施：
严格执行肺保护性通气策略。
控制平台压力（Pplat）<30 cmH₂O。
使用低潮气量（4-6 mL/kg PBW）和适当PEEP。
监测：
定期评估肺顺应性、压力-容积曲线。
早期识别并处理VILI症状。
5.5 ECMO回路干扰呼吸机触发
原因：VA-ECMO回路流量变化影响呼吸机触发灵敏度。
处理措施：
调整呼吸机触发灵敏度，减少ECMO流量对触发的干扰。
使用适合VA-ECMO患者的触发方式（如压力触发）。
6. 特殊考虑
6.1 ECMO与呼吸机同步
触发与同步：
确保呼吸机触发与VA-ECMO流量变化同步，避免触发失效。
选择合适的触发灵敏度，减少ECMO回路对触发的干扰。
流量干扰：
调整呼吸机设置，确保触发灵敏度适中，避免误触发或触发失败。
6.2 患者舒适度与镇静
镇静与镇痛：
合理使用镇静剂和镇痛药，确保患者舒适，减少呼吸机相关应激。
选择短效镇静剂，便于随时调整镇静深度。
镇静管理：
避免过度镇静，促进自主呼吸和早期康复。
定期评估镇静水平，调整药物剂量。
6.3 体位管理
体位变化：
定期调整患者体位（如侧卧位、俯卧位），促进肺通气和减少并发症。
避免长期固定体位，预防压疮和肺部感染。
体位调整注意事项：
确保ECMO导管固定，不受体位变化影响。
避免体位变化导致导管移位或扭曲，确保ECMO回路正常运行。
6.4 营养支持
营养评估：
评估患者营养需求，提供足够的能量和蛋白质支持。
优先选择肠内营养，必要时补充肠外营养。
营养调整：
根据肝肾功能、代谢状态调整营养配比。
监测血糖和电解质，避免营养相关并发症。
7. VA-ECMO撤离策略
7.1 逐步降低VA-ECMO支持力度
评估撤机准备：
确保VA-ECMO支持下患者的心肺功能稳定，无急性并发症。
评估患者的自主呼吸能力和气体交换功能，确保具备撤离VA-ECMO的条件。
逐步降低VA-ECMO流量：
减少ECMO流量：逐步减少VA-ECMO的血流量，同时观察患者的血流动力学和气体交换情况。
增加呼吸机支持：随着ECMO流量的减少，逐步增加呼吸机的支持力度（如潮气量、呼吸频率），以确保气体交换的稳定。
7.2 监测与评估
血气分析（ABG）：
频率：在逐步降低VA-ECMO支持力度过程中，增加ABG监测频率（如每2-4小时）。
指标：关注PaO₂、PaCO₂、pH，确保气体交换稳定。
调整依据：根据ABG结果及时调整呼吸机和VA-ECMO参数。
血流动力学监测：
持续监测：血压、心率、中心静脉压（CVP）等，确保循环稳定。
ECMO回路监测：密切监测ECMO回路的压力和流量，防止回路问题影响通气和循环。
肺功能评估：
肺顺应性和阻力：通过呼吸机监测实时评估，指导通气策略调整。
呼吸肌功能：评估自主呼吸能力，确保呼吸肌功能良好。
7.3 完成VA-ECMO撤离
确认撤离条件：
患者在逐步降低VA-ECMO支持力度后，具备自主维持稳定的心肺功能。
ABG结果显示气体交换良好，PaO₂和PaCO₂维持在目标范围内。
无新的急性并发症或VA-ECMO相关并发症。
停止VA-ECMO支持：
在多学科团队评估确认后，安全撤离VA-ECMO装置。
监测患者在撤离VA-ECMO后的即时反应，确保心肺功能稳定。
调整呼吸机设置：
根据患者的自主呼吸情况，进一步优化呼吸机参数。
必要时逐步脱机呼吸机，促进自主呼吸。
脱机后监测：
持续监测患者的呼吸状况和血气指标，确保撤离VA-ECMO和呼吸机支持后气体交换稳定。
准备重新连接VA-ECMO或调整呼吸机设置，如有必要。
8. 特殊考虑
8.1 肺保护性通气策略的持续应用
即使在VA-ECMO支持下，持续应用肺保护性通气策略，防止潜在的肺损伤。
控制气道压力和平台压力，维持肺顺应性。
8.2 ECMO装置的维护与监测
定期检查ECMO装置，确保无机械故障和血栓形成。
监测ECMO回路的压力和流量，及时处理异常情况。
8.3 多学科团队合作
呼吸治疗师、重症医师、心脏外科医生和护理团队密切合作，确保VA-ECMO和呼吸机支持的协调。
定期召开团队会议，讨论患者的治疗进展和调整策略。
9. 结论
在VA-ECMO支持期间，有创呼吸机的合理设置和动态调整对于患者的治疗效果和肺功能恢复至关重要。通过分阶段的肺保护性通气策略，结合VA-ECMO的支持，优化呼吸机参数，能够有效减少呼吸机相关肺损伤，促进患者康复。重症主治医师应密切监测患者的呼吸和血流动力学状态，及时调整呼吸机设置，确保治疗的个体化和安全性。
10. 参考文献
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