2025 ELSO妊娠与围产期体外膜肺氧合(ECMO)临床应用指南:病理生理机制、多学科管理与母婴结局优化策略

【字体: 时间:2025年09月28日 来源:ASA Monitor

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  本综述由ELSO(体外生命支持组织)组织专家撰写,系统总结了妊娠与围产期患者应用体外膜肺氧合(ECMO)的循证指南。文章重点解析了孕期生理改变对ECMO管理的影响(如高动力循环、高凝状态),明确了产科特有适应症(羊水栓塞、子痫前期等),并提出了针对性的抗凝策略、胎儿监测方案及多学科协作模式,为改善危重孕产妇及胎儿预后提供重要临床指导。

  
引言
妊娠与围产期孕产妇死亡的主要因素包括出血、感染、子痫、血栓栓塞和心脏疾病,这些疾病不仅可预防,且可通过体外膜肺氧合(ECMO)成功支持。事实上,围产期患者接受ECMO支持的生存率高于其他人群。然而,生理变化(如右心房静脉回流受损和高凝状态)使ECMO支持复杂化。缺乏针对此类患者的特异性指导,促使ELSO组织专家通过文献检索(筛选378篇文章,精读98篇,最终引用87篇出版物)制定本指南。
适应症
ECMO在妊娠和围产期的适应症多数与其他人群相同,但存在妊娠特异性适应症。发表报告显示,难治性急性呼吸窘迫综合征(ARDS)和呼吸衰竭是最常见的围产期ECMO适应症(占50%),其次为心源性休克(占三分之一)和体外心肺复苏(ECPR,约18%)。细菌性和病毒性肺炎(如H1N1和SARS-CoV-2)导致的ARDS是典型适应症。子痫前期和子痫、溶血、肝酶升高和血小板减少(HELLP)综合征是妊娠和围产期特有疾病,也是静脉-静脉(VV)ECMO的适应症。肺栓塞是孕产妇死亡的主要原因之一,ECMO可在此类情况下提供心血管救援。相对罕见的羊水栓塞与高孕产妇死亡率相关,静脉-动脉(VA)ECMO已以不同程度成功应用。围产期心肌病或孕前心脏疾病恶化是VA ECMO的适应症。
体外心肺复苏(ECPR)
体外心肺复苏(ECPR)定义为在胸外按压期间或无法实现自主循环(ROSC)时部署VA ECMO,应强烈考虑用于妊娠和产后患者,因为心脏骤停病因很可能可逆且生存率高。决定为这些女性提供ECPR并不困难,但准备具有挑战性(如多团队在同一患者上管理出血、进行CPR和ECMO插管)。因此,医院应尽早将ECMO团队通知整合到孕产妇心脏骤停警报系统中,以便团队快速携带插管设备和ECMO回路。在经验丰富的中心,我们建议在复苏性子宫切开术期间或之后立即对孕妇进行插管,并在持续CPR的情况下尽快进行,以实现最佳神经学结局。心脏骤停响应团队、ECMO团队和产科应熟悉彼此在ECPR中的角色、程序和环境,并定期共同培训,以实现快速响应、顺利插管和良好结局。模拟是ECMO中有价值的工具,应强烈考虑用于妊娠和围产期ECPR培训。
禁忌症
妊娠或围产期ECMO没有绝对的禁忌症,通常从更广泛的非产科人群中推断。产科急症如子痫发作、HELLP综合征、前置胎盘、未控制的凝血病和出血可能被视为相对禁忌症,但经母体优化后也可考虑ECMO。
与ECMO相关的妊娠生理变化
妊娠期间许多生理变化可能影响ECMO管理。
肺部变化
在整个妊娠期间,发生机械和生化变化以适应胎儿生长。血清孕酮、雌激素和松弛素的升高是许多肺部变化的原因。潮气量、吸气量、分钟通气量和膈肌 excursion 在整个妊娠过程中增加,在妊娠晚期最为明显。这些变化伴随着功能残气量和残气量的减少以及肺阻力的降低。氧耗在整个妊娠期间增加,最高需求发生在分娩期间。氧需求增加、功能残气量减少、上气道水肿和气道脆性相结合,导致对缺氧的耐受性差和困难气道管理。
胎盘气体交换通过“双玻尔效应”和“双霍尔丹效应”发生。当母体血液因二氧化碳积累而更酸时,胎儿的氧气输送增强。酸度使氧解离曲线移动,允许在胎盘卸载氧气(玻尔效应)。同时,当胎儿血液将二氧化碳卸载到母体循环时,变得相对更碱,这有助于增加氧摄取(“双玻尔效应”)。母体氧气从母亲到胎儿的输送通过胎儿血红蛋白进一步增强,后者具有更高的氧结合亲和力。
胎儿血液中二氧化碳水平在脱氧时更高(霍尔丹效应)。当母体血液在胎盘转移氧气时,它可以以碳酸氢盐和氨基血红蛋白的形式接受更多二氧化碳。同时,当胎儿血液摄取氧气形成氧合血红蛋白时,对二氧化碳的亲和力降低,因此更容易穿过胎盘转移到母亲(“双霍尔丹效应”)。
妊娠的肺部变化导致动脉血气偏移,表现为代偿性呼吸性碱中毒。PaO2增加至100–105 mm Hg(13.3–14.0 kPa),正常PaCO2降低至28–32 mm Hg(3.7–4.2 kPa),同时维持正常pH,以促进氧气穿过胎盘输送给胎儿和二氧化碳从胎儿系统卸载到母体。靶向妊娠期的血气值在ECMO支持这些患者时是谨慎的,以支持正常的胎儿氧气输送和酸碱状态。
心血管变化
妊娠的血流动力学变化早在妊娠初期就开始,包括心输出量增加(较孕前增加高达50%)、心率增加和全身血管阻力降低。心输出量的增加通过胎盘支持胎儿,到足月时接收700–900 ml/分钟。满足妊娠增加的代谢和氧气输送需求可能影响这些患者,需要更高的ECMO流量以维持全身氧合,并可能需要更大的插管。分娩后心输出量立即达到峰值,上升至近孕前值的150%,这是由于静脉回流突然增加和低阻力胎盘循环的丧失。这个时间框架很重要,因为它是充血性心力衰竭、肺栓塞、羊水栓塞和其他可能无法耐受分娩后突然自体输注的病理状况患者的最高风险期,可能需要紧急或紧急VA ECMO支持。
随着妊娠子宫的生长,主动脉腔静脉压迫的风险增加,特别是在妊娠20周后和仰卧位。到足月时,仰卧位下的腔静脉压迫可能与静脉回流、 stroke volume 和心输出量减少有关。因此,妊娠20周后的孕妇可能需要15°–30°左侧卧位以在ECMO上良好流动。
神经系统变化
在整个妊娠期间,脑血流增加,脑血管阻力降低,血脑屏障通透性增加,后大脑皮层毛细血管密度增加。这些变化,特别是与妊娠高血压疾病(与内皮功能障碍和脑自动调节受损相关)结合,在靶向血压时很重要。孕妇在较低收缩压值时颅内出血风险增加,根据美国妇产科学院(ACOG),应接受抗高血压药物治疗,以维持持续压力大于或等于160/110 mm Hg。
肾脏变化
全身血管和肾扩张导致肾小球滤过率(GFR)在妊娠初期结束时增加高达50%。这种增加的GFR可能影响ECMO时抗凝或其他药物的剂量。在妊娠期间,肾盏、肾盂和输尿管扩张,导致多达80%的女性在妊娠中期出现生理性肾积水。尿液蛋白、白蛋白和葡萄糖排泄也增加。钠重吸收增加以响应增加的肾素和醛固酮,有助于在血管舒张的情况下适应增加的血浆体积。
血液学变化
妊娠与血浆血容量与红细胞不成比例的扩张相关,这导致妊娠生理性贫血。纤溶系统减少和大多数凝血因子(I、VII、VIII、IX、X)和血管性血友病因子的浓度增加,以及蛋白S减少,所有这些都导致妊娠期间相对高凝状态。静脉血栓栓塞(VTE)风险在妊娠期间更高, due to increased coagulation factors, increased resistance to anti-thrombotic factors, decreased fibrinolysis, venous stasis, and trauma。此外,接受辅助生殖治疗的女性VTE风险高2-3倍,特别是在上肢。总蛋白和渗透压在整个妊娠期间降低,在高血压疾病(子痫前期、子痫和HELLP综合征)中可能更明显,这可增加肺水肿风险。
影响ECMO管理的妊娠并发症
产科出血
产后出血仍然是孕产妇死亡和发病的主要原因,约占全球所有孕产妇死亡的四分之一。产科出血(定义为子宫出血、腹壁血肿或腹腔积血)在24例因严重ARDS接受ECMO支持的围产期患者中报告占33%。出血在分娩后开始ECMO支持的患者(46%)中比妊娠期间开始ECMO支持的患者(18%)更常见。在一项针对因严重SARS-CoV-2需要ECMO支持的围产期患者的回顾性多中心队列研究中,36.4%的22例在ECMO上分娩的患者发生产后出血。然而,出血与死亡率增加无关,不应视为该人群ECMO的禁忌症。
ECMO上产科出血的管理应遵循其他国际组织进一步详述的标准方法,理解ECMO可以在需要时安全地继续无抗凝。医疗保健提供者必须 anticipate and plan for major obstetric hemorrhage in all patients receiving ECMO support。立即干预包括用于子宫 atony 的子宫收缩剂和子宫按摩,用于凝血病的保留受孕产物去除或氨甲环酸,进展到非手术技术如宫内填塞,随后血管内尝试血管栓塞,最后手术技术包括缝合、结扎和子宫切除术。“4Ts”助记符(tone, trauma, tissue, tonics)可能有助于快速评估和管理产后出血。由于ECMO支持很可能在远离产房、产科手术室和介入放射科的重症监护室(ICU)提供,必须制定计划以迅速转运或就地执行这些干预措施。类似于产后出血,月经出血对ECMO患者可能显著。
静脉血栓栓塞(VTE)
肺栓塞仍然是发达国家孕产妇死亡的主要原因,风险在产后立即最高。一项妊娠体外生命支持的系统评价(n = 358)显示,肺栓塞是ECMO支持的主要适应症,占4.7%。在一项针对100例因严重SARS-CoV-2需要ECMO支持的围产期患者的回顾性多中心队列研究中,VTE是最常见的孕产妇发病率,报告占39%。此外,ECMO支持与VTE发生高度相关,最常见于ECMO解放后插管部位。ECMO提供者需要保持警惕,在需要ECMO的妊娠和产后患者中,特别是那些患有严重SARS-CoV-2的患者,发生VTE。建议在ECMO解放后对所有患者进行ECMO插管部位的多普勒超声检查,并继续抗凝直到VTE消退。
子痫前期
子痫前期与内皮功能障碍相关并激活炎症过程,可能导致需要ECMO支持的ARDS。特定子痫前期风险,包括未控制的高血压和肾或肝损伤,呈现额外的母体风险。子痫前期发展颅内出血的风险可能随着伴随抗凝和ECMO相关凝血病而更高。ECMO提供者必须保持警惕子痫前期的 signs and symptoms,并 prompt consideration of delivery to reduce maternal morbidity and mortality。此外,ECMO患者应监测进展为HELLP综合征,因为相关的凝血病和肝功能障碍可能影响ECMO上的抗凝。
心脏骤停
妊娠和产后患者心脏骤停的原因,如肺栓塞、羊水栓塞、心律失常或心肌病,通常是可逆的,并且可以通过ECMO支持。应遵循高级心脏生命支持(ACLS)算法,包括通过手动子宫移位缓解主动脉腔静脉压迫以改善前负荷,并在5分钟内执行复苏性子宫切开术。尽管尚未成为孕妇ACLS算法的一部分,我们强烈建议在该人群中早期考虑ECPR。
插管
妊娠和围产期患者已通过所有ECMO模式(VV、VA和静脉-肺动脉[VP])支持,没有报告插管期间并发症。由于妊娠增加女性的心输出量,可能需要两部位插管或使用更大的引流插管以最大化ECMO流量。如果插管股血管,考虑将患者向左倾斜以缓解子宫对下腔静脉的压迫。颈内静脉(IJ)在妊娠期间覆盖更多颈动脉,这可能影响孕妇的双腔IJ插管。如前所述,由于凝血途径的改变和随着子宫生长IVC压迫相关的静脉淤滞,孕妇发生VTE,应特别小心以排除VTE,不仅在下腔静脉,而且在上肢血管,并在插管前评估血管通畅性。此外,我们建议执行超声心动图和透视成像以确认适当的导线和插管放置。 improper cannulation导致的血管或心脏损伤风险大于对母亲和胎儿的辐射暴露。
药物
抗凝
由于其长期使用历史,未分级肝素(UFH)是推荐用于接受ECMO支持的孕妇的抗凝剂。未分级肝素不穿过胎盘,并且不存在于母乳中。对于肠外直接凝血酶抑制剂(阿加曲班和比伐卢定)在妊娠期间的使用或安全性证据有限。因此,此时不推荐这些 agents,除非存在阻止使用UFH的 extenuating circumstances,如严重过敏、肝素诱导的血小板减少症(HIT)或肝素抵抗。
推荐类似于非妊娠ECMO支持患者的抗凝方法。这包括低剂量抗凝方案,活化部分凝血活酶时间(aPTT)目标约为40-60秒或抗Xa水平0.2-0.4单位/ml,除非存在治疗水平抗凝的适应症。值得注意的是,妊娠期间存在肝素的增加肾排泄和蛋白结合,需要更高剂量以维持目标抗凝水平。
没有证据推荐常规使用解放后抗凝。然而, given the hypercoagulability in pregnancy,考虑在解放后筛查这些患者的VTE,加上上下肢超声,以及当临床怀疑存在时,然后酌情使用抗凝。
其他药物
应选择对孕妇最有益且对胎儿发病率最低的药物。如有可能,应避免使用胎儿毒性药物。由于妊娠期间和ECMO期间的复杂药代动力学,建议与产科或母胎医学专家以及药剂师合作,以最大化治疗效果同时最小化风险。
ECMO目标
妊娠的生理变化可能需要与非妊娠患者略有不同的ECMO目标。本指南基于主题专家意见,考虑了妊娠的病理生理学和当前但稀疏的ECMO文献。
氧合和通气目标
目标应是提供肺保护性通气,以最大化母亲从 underlying condition 早期和最大肺恢复的机会,同时满足母亲和胎儿的气体交换要求。由于胎儿肺在子宫内不参与气体交换,胎盘是氧气和二氧化碳转移的唯一来源。两者都是小分子,因此通过浓度梯度(氧气约30 mm Hg,二氧化碳约10 mm Hg)容易通过被动扩散移动。
胎儿氧气输送取决于子宫血流及其氧含量,这又取决于子宫动脉血的氧含量(血红蛋白浓度和氧饱和度)和子宫动脉血流,在足月(> 37周妊娠)时约为母体心输出量的10%(600–700 ml氧气/分钟)。接受ECMO的孕妇应维持动脉氧分压(PaO2)大于或等于70 mm Hg和氧饱和度大于或等于95%,以确保足够的胎儿氧合。如果发生母体低氧血症,应优先使用ECMO回路 over the ventilator to augment systemic oxygenation。应谨慎应用 positive end-expiratory pressure, given the potential for decreased preload and thus decreased cardiac output,导致胎盘灌注受损在 elevated intrathoracic pressures。
由于妊娠期间基线PaCO2为30–32 mm Hg,ECMO sweep 应滴定以维持轻度呼吸性碱中毒。必须小心避免显著低碳酸血症,这可导致胎儿碱中毒、子宫动脉收缩和胎儿氧解离曲线左移,导致胎儿缺氧。也应避免严重高碳酸血症 with a PaCO2 greater than 60 mm Hg, as rightward shift of the dissociation curve may limit oxygen binding to fetal hemoglobin。
血流动力学目标
血流动力学管理类似于非妊娠患者,目标实现生理MAP目标(> 65 mm Hg),考虑基线血压和监测终末器官灌注标志物,如乳酸、乳酸清除率、尿输出、肾和肝功能。标准血管加压剂包括去甲肾上腺素、血管加压素和多巴胺可用于支持全身血压。应避免血压大幅波动和下降,这可损害胎盘循环。妊娠期间高血压 predisposes to life-threatening complications such as intracranial hemorrhage,这可因ECMO上的抗凝而加剧,需要药物控制。各种组织推荐不同的血压目标,因此,我们推荐靶向收缩压目标小于或等于160 mm Hg在产科ECMO患者中,以避免颅内出血和胎盘早剥。没有ECMO特异性指导 on how to control the obstetrical patient’s hemodynamics。我们推荐避免致畸药物如肾素-血管紧张素系统阻滞剂。
从妊娠中期开始推荐左侧卧位,以避免子宫压迫腔静脉并优化静脉回流和ECMO流量。由于母体心输出量在妊娠晚期增加,可能需要比非妊娠患者更高的ECMO流量,以 grant adequate fetal oxygenation,如母体SaO2大于90%所反映。
血液学和凝血目标
Given the physiologic anemia of pregnancy and lack of evidence to keep a higher transfusion threshold,我们推荐血红蛋白目标8 g/dl,与ELSO指导一致。产科患者 on ECMO are at risk of developing disseminated intravascular coagulopathy (DIC) from HELLP, retained products of conception, or infection;并应密切监测,尽管输血阈值与其他ECMO患者无异。抗凝目标也类似于非妊娠ECMO患者,aPTT目标40-60s。然而,随着妊娠期间GFR增加,可能需要调整药物剂量 if renally cleared,如比伐卢定。
感染目标
改变的免疫反应使孕妇易感染。尽管不推荐预防性抗菌素,我们确实 endorse a very low threshold to screen for infection and to start empiric antimicrobials。
康复和动员
在产前期间开始ECMO可能预期 prolonged ECMO runs,使患者更容易肌肉无力并需要延长的康复过程。ECMO支持的妊娠和产后患者的早期康复和动员 presents the interdisciplinary clinical team with significant challenges due to the unique physiological changes of pregnancy, the need to simultaneously support and monitor both the fetus and the mother, and the underlying cardio-pulmonary pathology necessitating ECMO support。ECMO上的早期康复 may decrease the clot potential on the patient and circuit by improving venous drainage and augmenting systemic antegrade blood flow。决定在ECMO上气管拔管以增强康复和动员必须仔细权衡 against the risk of airway management and difficult endotracheal intubation related to anatomical and physiological changes of pregnancy, such as airway edema,此外还有能力维持胎儿的氧合和通气目标如果仍然怀孕。妊娠患者在ECMO上的气管切开术也已执行,可能是减轻镇静和更早开始康复的绝佳选择。
我们建议妊娠期间早期动员和康复的平衡方法,进一步详见于ELSO移动指南。转诊康复团队应尽快进行,理想在ECMO开始后24小时内。患者进展的每日跨学科审查、每次物理治疗 session 的目标、培训、清晰协议以及患者和家庭的参与是安全动员的关键组成部分。理想情况下,每个ECMO中心应有康复和动员连续体的协议。
胎儿监测
推断自危重母亲胎儿监测的少量数据以及ECMO上的更少数据,表2概述了以下对妊娠ECMO患者胎儿监测的建议。胎儿监测也有益于母亲,因为胎儿窘迫是母亲不稳定的反映。我们推荐制定个性化计划为您的患者,借助包括重症监护医学、母胎医学、新生儿学、护理和家庭的多学科团队帮助。
分娩
镇痛/麻醉
阴道分娩的引产可能 present a need for labor analgesia in pregnant patients on ECMO support。健康患者的非药物选项包括针灸、指压、催眠、无菌水注射、经皮 electrical nerve stimulation、水浸、持续分娩支持、按摩和芳香疗法,然而,这些技术的有效性从未在ECMO患者中研究。药物选项包括用于镇痛的阿片类药物和用于镇静的吸入笑气。ECMO支持的孕妇可能已经在接受阿片类药物镇痛,这可以继续或增加用于额外分娩镇痛,理解胎盘转移可能导致分娩时胎儿呼吸抑制。笑气可能提供分娩镇静,但需要患者合作和自我管理在宫缩期间,这在插管或镇静患者中不可行。ECMO上执行椎管内阻滞的 anecdotal case reports 在文献中可用;然而,它携带血肿等并发症风险,因此不常规推荐。
剖腹产麻醉可通过椎管内或全身麻醉技术实现。出于上述相同原因,椎管内麻醉可能禁忌。此外,如果围产期患者在ECMO上已经插管, pragmatical approach is most often general anesthesia。在VV或VA ECMO患者中使用吸入麻醉剂 complicated by unreliable drug delivery due to underlying lung pathology or blood flow diversion away from the lungs。全身麻醉的推荐方法是使用静脉药物,可以滴定到剖腹产所需的适当麻醉深度。孕妇的分布容积更大,ECMO支持的患者也是如此,并且存在电路中药
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