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ECMO是一种心肺旁路回路,充当心肺机,通常用于患有心脏和/或呼吸衰竭的危重患者。ECMO患者的并发症非常常见,并与高死亡率和发病率相关。所有ECMO患者中有12%至18%面临与氧合器相关的事件或并发症,相关死亡率较高(40–80%)。膜式氧合器内血栓形成是与ECMO持续时间延长相关的常见并发症。氧合器血栓形成被认为是一种严重的并发症,因为气体交换纤维堵塞能力,激活凝血过程,增加溶血风险,并最终可能导致氧合器故障。氧合器即将发生故障和关闭对于危重患者来说不仅昂贵而且危险。因此,开发一种能够早期识别潜在并发症并提供更多时间进行干预的监测系统是非常有价值的。本研究通过体外模拟ECMO管路的运行来探讨了分流与ECMO回路中远端阻力的相关性具体模型见图1和图2,数学模型预测结果见图3。
ECMO管路的监控极其重要,但却十分繁琐。ECMO期间竞争性风险的存在—病理性血栓形成和出血,使得监测对于管理抗凝治疗尤为重要。理想的监测技术应该不会中断血液流动,并且可以连续测量,无需在回路中添加额外的连接器或额外的管道。目前测量充氧器压降的方法是使用留置的压力管路,这增加了感染和空气栓塞的风险。此外,该过程需要频繁的手动测量,并且由于其不连续的性质,可能会造成识别延误。其他提出的方法,例如在给定时间测量氧合器的血容量,以使用盐水注射来测量阻塞程度,仍然伴随着不连续和干扰回路的问题。因此本文提出的监测ECMO分流管路流量的方法如果证明是可靠的,将使我们可以突破这些限制。因为流量测量与压力测量不同,是连续的、自动的和完全非接触的。此外,压降测量虽然专用于充氧器,但会受到泵流量的影响。因此,在不同的流速下,相同的测量压降将对应于充氧器内不同的阻力水平(如图7所示)。在本研究中,作者使用临床VV-ECMO管路,用血液模拟液和微球模拟氧合器凝血,并使用数学模型评估了在实验条件下分流管中的流量对氧合器阻塞是否敏感以及敏感程度。结果发现,当氧合器中度和严重阻塞时,分流管中的流量持续升高,达到可测量的水平(图4、5和6)。这些发现与盐水和血液类似物的实验一致。虽然血液模拟实验是对常见情况的更真实的模拟,但是来自盐水实验的发现表明,即使对于具有低血液粘度(例如由于低血细胞比容)的患者,流量监测也可能是有效的。我们还发现分流分数——由泵目标流速标准化的分流——是比仅仅分流更一致的阻塞发展的指示器,因为与分流或甚至氧合器上的压降不同,分流分数较少依赖于泵目标流速(比较图5b和图5c)。这意味着,可以独立于泵的目标流速来定义安全阈值,因此在临床实践中容易采用。这表明监测分流分数有可能作为氧合器阻塞的早期、连续、自动和非接触的指标,并有可能作为目前围手术期治疗的替代方法手动测量氧合器的压降。此外,分流分数的升高也可能是其他管路阻塞的指标,例如插管扭结,这种情况有时可能发生在ECMO医院医院单位之间移动的过程中。或者,血栓形成可能发生在回路的其他位置,如分流入口处,尽管这种情况并不常见,因为所有的ECMO管都有专门的肝素或抗血浆涂层。尽管分流流量减少,但这些障碍也会反映在分流流量的变化中。这意味着分流分数虽然对氧合器阻塞敏感,但并不特定于氧合器,而是对回路中的任何阻塞敏感。我们认为,分流分数的显著增加可以作为一个高度敏感但不太具体的警告,即ECMO管路中有问题,然后可以触发更具体的测试,如压降测量。这种系统的优点是提供堵塞的早期预警,并使可能引起并发症的压降测量需求最小化。本研究中的一些局限性值得注意。实验条件虽然是现实的,但仍然不包括一些临床方面,例如实际血流、患者的加入和插管。因此,本研究无法研究其他与患者相关的混杂因素(如SVR、红细胞比容和静脉压的变化)对分流测量的影响(如果有的话)。例如,本文提到,在图5中,在mL/min的泵流速下,与和mL/min的流速相比,分流部分对阻塞变化的敏感性降低——分流部分开始只有在达到中度阻塞后才能明显升高。需要进一步评估氧合器阻力微小变化的分流分数的斜率或变化,以了解分流流量对氧合器阻力微小变化的敏感性,以及这种敏感性如何与超声流量传感器的准确性相互作用。此外,本研究还没有证明分流分数对于监测VA-ECMO下的患者同样有效。这里研究的VV-ECMO机制也适用于VA-ECMO,因此,分流分数可能仍然是管路阻塞的指标。然而,在VA-ECMO中,由于引流管位于动脉中,患者的血压、SVR和动脉压会对分流流量产生影响,这可能会影响其对管路阻塞的敏感性。因此,本研究在VV-ECMO条件下的结果应在VA-ECMO条件下进行进一步探索。另外本研究使用的血液模拟流体虽然不如人血真实,但只是一个合理的近似值,因为血液特异性现象(如Fahraeus-Lindqvist效应)仅发生在直径小于0.3毫米的导管中,远小于最小的管道在我们的研究中——直径为1.8毫米的分流器。最后,在临床实践中采用之前,建议的分流监测需要在人体受试者中进行测试。
总结
本研究表明,在VV-ECMO期间监测分流流量可以作为氧合器阻塞的有效、早期、连续、自动化和非接触式指标。分流分数-标准化为泵目标流量的分流流量-是一个特别强大的指标,可用于定义临床中的简单安全阈值并进行相应监控。在采用这种提议的监测方法之前,这些方法需要在人类受试者中进行测试。请把这篇文章转给所有人看到每天给大家分享不同的急救技能和疾病知识希望