郑医感控自习室-第五期丨ECMO技术及感染风险

原创 郭东玲 SIFIC感染视界 收录于合集 #郑医感控自习室 6个

撰稿：郭东玲（郑州人民医院）

审稿：刘琛（郑州人民医院）

背景与问题

ECMO作为一种生命支持技术，开展已经越来越普及，大众对于ECMO粗浅的印象大概有：价格昂贵、技术高端、挽救生命的最后一道防线等等。原台北市长柯文哲多年前在一次演讲中打趣道：“台大医院作为台湾地区危重症患者的最后一道防线，会接收各个医院转来的危重患者，经常有患者家属来医院哭着求助说，我们要找「叶医生」，可是我们重症并没有姓叶的医生，再一问，她说我们要找「叶克膜」（ECMO）医生。”由此也可见ECMO这项技术在重症抢救中的重要地位。

对于重症医学科之外的人，通常对ECMO的了解相当粗浅，今天我们就共同学习一下ECMO技术的原理和其中的感控风险。

ECMO的工作原理和基本组成

长时间心肺支持技术被称为体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)、体外生命支持或体外肺辅助。ECMO主要有2种模式，即静-动脉(venoarterial, VA)和静-静脉(venovenous, VV)模式。这两种模式均可提供呼吸支持，但只有VA-ECMO能够提供血流动力学支持。

ECMO设备的主要工作原理是将体内的静脉血引出体外，然后驱动泵将血泵入膜肺(氧合器)，血液经过膜肺进行血液氧合，排出其中二氧化碳，同时经热交换后在离心泵的推动下通过另一路管路回输到患者体内，见下图。

VV-ECMO模式下，血液被从腔静脉或右心房引出，然后回输至右心房。VV-ECMO能够提供呼吸功能支持，但患者需依赖自身的循环功能。进行VV-ECMO治疗时，静脉套管通常置于右侧或左侧股总静脉(用于引出血液)，以及右侧颈内静脉(用于回输血液)。股静脉套管的尖端应位于下腔静脉与右心房交界处附近，而颈内静脉套管的尖端则应位于上腔静脉与右心房交界处附近。VA-ECMO模式下，血液被从右心房引出，然后回输到动脉系统，从而绕过心脏和肺VA-ECMO可同时提供呼吸功能支持和血流动力学支持。进行VA-ECMO时，静脉套管被放置于下腔静脉或右心房内用于引流血液，而动脉套管被置于右侧股动脉用于回输。（见下图）

ECMO设备基本组成由基本设备与耗材两部分组成，基本设备由离心泵及监测系统、空氧混合器、设备水箱等组成，耗材由离心泵、膜肺、静脉和动脉插管及管道等组成。

ECMO相关设备耗材

离心泵：在密闭圆形容器（泵头）的圆心和圆周部各开一个孔，当其内圆锥部高速转动时，圆心中央部为负压，可将血液吸入，而圆周部为正压，可将血液甩出。

离心泵由驱动部分（电机和泵头）和控制部分组成，其中泵头（见下图）为一次性耗材。

清洁消毒：电机和控制部分每次使用后按照产品使用要求进行清洁，清洁消毒前先关闭ROTAFLOW控制台背面的电源开关，然后用75%乙醇无绒湿布进行表面擦拭，擦拭时注意设备按键和连接接口，勿向设备喷洒液体，防止液体进入控制台内部造成设备损坏。

空氧混合器

空氧混合器主要用于控制吸入氧气浓度和流量，将患者吸入氧气浓度降到安全值范围内，同时可避免纯氧吸入带来的副作用。

使用后应用温度适中的灭菌水和清洁剂将部件表面显而易见的污染物先进行清洁，然后用75%乙醇无绒湿布对表面和空氧高压管进行擦拭。

设备水箱

ECMO设备水箱的作用是加热血液温度使其与人体体温一致，加热方式类似于加热泵，加热后的水通过叶轮机带动水通过出水口管路流入膜肺（见下图），与血液进行热交换后循环流回水箱，整个过程是独立的循环回路。

水箱里必须使用无菌注射用水，不能用蒸馏水和生理盐水代替，每例患者使用后必须更换水箱里面的无菌注射用水。

其他配套耗材：

动静脉插管

预充管路（含膜肺 ）

预充管路（不含膜肺）

对于ECMO设备清洁消毒及耗材管理方面，并没有特殊的感染防控要求，重点其实是保护机器不被损坏。

ECMO上下机操作存在的感染风险点

由于ECMO支持类型、年龄、体重及具体临床情况的不同，上机插管方式根据年龄不同，可分为婴幼儿、儿童及成人，常见的置管方式有血管切开技术、半切开技术和穿刺技术。经皮穿刺置管是动脉、静脉置管都可以采取的穿刺方式，采用超声引导下穿刺；切开技术是指使用外科手术方式切开血管置入导管，它适用于各种置管方式；半切开技术是指外科手术切开皮肤，分离血管再使用血管穿刺技术进行血管内置管。

在停机指征符合的情况下撤除ECMO。在ECMO终止后，应该继续观察患者情况1-3小时，病情稳定则拔除插管，修复血管缝合切口，对于接受VA-ECMO治疗的患者，至少需要压迫动脉穿刺点30分钟。

ECMO上机后相当于将患者的一段血液循环管路置于体外，那么对于这段通路的密闭性保护（避免打断通路的密闭性、避免通过ECMO通路抽血、在需要持续输液时才使用ECMO通路、使用外周管路输液等）和整个流程的无菌操作（手卫生、标准预防、无菌技术等）就是上下机操作的感染防控核心点，但遗憾的是，在实际临床工作中，ECMO上机的时机很难保证预见性，经常需要临时抢救上机，医护人员在时间极度紧张，患者病情随时变化的情况下，很难完全落实感染防控各项措施，而本身上机患者病情危重，自身感染风险相对较高，ECMO患者的感染其实非常普遍。

ECMO患者的医院感染风险

根据ELSO（Extracorporeal Life Support Organization 世界生命支持组织）14-15年资料，ECMO感染发生率婴儿为6.5%，儿童为20.8%，成人为21.2%。发生感染后的存活率婴儿为55%，儿童为46%，成人为41%。

而在国内相关研究中，《某三甲医院 ECMO 相关医院感染的危险因素研究》中提到，在重症接收ECMO治疗的30例患者中，15例出现了24例次的医院感染，其中主要是血流感染12例，肺部感染9例；在《163例 ECMO 治疗患者医院感染情况及其危险因素》中，163例患者中出现了39例医院感染，其中主要感染部位同样是下呼吸道感染及血流感染。

在危险因素分析中，虽然不同的研究会有不同的发现和结果，但几乎所有研究都会提到，ECMO治疗时长是最核心的独立风险因素，没有之一，在《Bloodstream infections during postcardiotomy extracorporeal membrane oxygenation: Incidence, riskfactors, and outcomes》这篇研究中，92名心脏术后的ECMO患者其中14名患者（15.2%）都发生了血流感染，在ECMO使用的头7天，感染风险率逐渐累加，从第7天到第15天，感染风险基本保持稳定，但在15天后会再次升高。

小结

国内对于ECMO感染防控的研究较少，主要是通过病例对照研究发现感染的危险因素，除了尽快撤机外，感控的核心要素可能仍然是基础的标准预防、手卫生、保护性隔离、无菌技术等方面的落实。然而，在即将消逝的生命面前，医护人员有限的抢救时间很难分配给感控太多，如何将基础而有效的感控措施更好的融入急救、抢救操作中，可能是下一步需要思考的问题。

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