2019第一炮,为大家简单介绍一下ECMO是怎么工作的。
开号第一篇的时候,和大家分享过ECMO的历史发展。ECMO的发展经历跌宕起伏,那为什么早期的ECMO应用,是出于低谷,难以广泛应用呢?这就和ECMO的技术相关。
这是第一例应用ECMO的患者,大家看看左下角的大圆盘,这是最早的膜肺,如此巨大的膜肺,消耗大量血液,所以血液保护策略,是技术发展的主要核心。
离心泵
离心泵的应用,对比滚压泵,减少了对血细胞的破坏。离心泵是高速的圆周运动产生压差,推动血流。转速的高低,决定了动力的大小。
氧和器(膜肺)
在介绍氧合器的氧合作用前,我们先来回顾一下肺的氧合原理。
如上图,肺泡外是毛细血管网,氧气及二氧化碳都是通过弥散的作用,形成气体交换。氧弥散进入血管,血红蛋白结合氧分子,完成氧合作用。二氧化碳则通过弥散进入肺泡,通过呼气,排出体内。肺泡和毛细血管就是最完美的渗透膜,防止血液和气体直接接触,也防止了血液成分进入到肺泡内,同时能够让氧气分子和二氧化碳分子通过。
膜肺和肺是异曲同工,也是气体分子通过压差,弥散作用,形成气体交换。不同的是,肺的膜是天然的,膜肺的膜是人工纤维。
如上图,膜肺使用了渗透膜,允许气体分子通过,避免了血液成分的渗出,也避免了血液和气体的直接接触,达到气体交换作用,同时保护了血液成分。二氧化碳的排出则是从膜肺的排出口排出。
图中绿色箭头所示就是MAQUET的二氧化碳排出口,如果这个口被堵住了,二氧化碳就不能排除,造成二氧化碳潴留。
人工纤维构成的膜毕竟是异物,和肺泡和毛细血管网所构成的天然膜还是有很大区别。使用时间长了,人工纤维的表面会有蛋白沉积,脂肪沉积等,导致纤维膜增厚,就好像肺的肺水肿病变一样,降低气体交换的效能。另外人工物质和血液接触,也会激活人体的凝血系统,炎症反应,会有血栓形成的风险,当血栓出现,也会降低膜肺气体交换的效能。
膜肺是人工纤维,所以不会因为使用纯氧而“纤维化”。膜肺的另一个作用对血液进行保温作用。膜肺外接保温水箱,温水通过纤维膜,水和血液的温差就会形成热交换,已达到对血液的保温作用。
新的一年,祝各位新年快乐,事事顺利。
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