CN107308513B - 一种ecmo膜肺冲洗液滴收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有膜肺冲洗液滴收集装置的ECMO操作方法，包括步骤：1)管道准备；2)置管穿刺；3)插管；4)将膜肺冲洗液滴收集装置的控制装置与ECMO的控制器连接，进行预冲和夹闭循环的预运行操作；5)将ECMO系统转移至床旁运行；6)打开离心泵，开通氧气，检查液滴收集装置的工作状态，缝扎固定血管内导管于患者皮肤，固定完毕后以无菌敷料覆盖；7)终止ECMO，拔管后进行止血操作，恢复静脉畅通，将液滴收集装置拆除并送到相应的病理分析室进行分析。还提供一种ECMO膜肺冲洗液滴的收集装置，既保证ECMO工作环境的安全卫生，也可以有效利用液滴做为化验标本进行微生物血检测，为ECMO运行状况以及护理环境的评价提供有价值的数据和参考。

Description

一种ECMO膜肺冲洗液滴收集装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是一种ECMO膜肺冲洗液滴收集装置。

背景技术

体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)，是体外循环的一种，ECMO可对难治性重症呼吸和/或循环功能衰竭的危重患者进行有效的呼吸循环支持。其原理是通过泵(其作用类似人工心脏)将体内的血液引出体外，经氧合器(人工肺)进行气体交换氧合成动脉血注入患者中心动脉或静脉，起到部分心肺替代作用。ECMO的基本结构包括血管内置管管、连接管、动力泵(人工心脏)、氧合器(人工肺)、供氧管、监测系统。其中动力泵和氧合器是最为关键的两个部件。动力泵又被称为人工心脏，其作用是形成动力驱使血液向管道的一方流动，类似心脏的功能，临床上主要有两种类型的动力泵：滚轴泵和离心泵。由于滚轴泵不易移动，管理困难，在急救专业首选离心泵作为动力泵，其优势是安装移动方便，管理方便，血液破坏小，在合理的负压范围内有抽吸作用，可解决某些原因造成的低流量问题，新一代的离心泵对小儿低流量也易操控。氧合器又被称为人工肺，其功能是将非氧合血氧合成氧合血，ECMO氧合器有硅胶膜型与中空纤维型两种，硅胶膜型膜肺相容性好，少有血浆渗漏，血液成分破坏小，适合长时间辅助，例如支持心肺功能等待移植、感染所致呼吸功能衰竭，其缺点是排气困难，价格昂贵。中空纤维型膜肺易排气，2-3日可见血浆渗漏，血液成分破坏相对大，但由于安装简便仍首选为急救套包，如需要，稳定病情后可于一至两日内更换合适的氧合器。

按照治疗方式和目的，ECMO主要有静脉-动脉ECMO(VA-ECMO)和静脉-静脉ECMO(VV-ECMO)两种，VV-ECMO适用于仅需要呼吸支持的患者，VA-ECMO同时进行呼吸和循环支持。

参见附图1，静脉-动脉ECMO(VA-ECMO)通过腔静脉(股静脉或颈内静脉)置管，人工泵将体循环血流引至体外，经膜肺氧合后再经颈动脉或股动脉导管回到体内，相当于膜肺与患者肺进行并联，这种方式与传统的体外循环相同。

参见附图2，静脉-静脉ECMO(VV-ECMO)，ECMO引血端(多为股静脉)及回血端(多为颈内静脉)均位于腔静脉内，相当于人工膜肺与患者肺串联，从而使得患者动脉血氧含量得以改善，尽管静脉-静脉ECMO(VV-ECMO)不能提供循环支持，但由于其运行中所需正压通气支持压力的降低及冠状动脉氧供的增加，患者的心功能也能在一定程度上得以改善。

附图1-2中均显示氧供气流部分，通常情况下，氧供气流为100％的纯氧或二氧化碳与氧气的混和气，含有5％的二氧化碳以及95％的氧气，常规设置氧供气流流量与血流量相等，即1∶1，增加氧供气流流量可以增加二氧化碳的清除，但对氧合影响很小，如果ECMO仅用于清除二氧化碳，可选用较小的膜肺，血流量可以降低一些，氧供气流常选用氧气，气流与血流量之比通常为10∶1。长期使用过程中可形成水蒸气可凝集于膜肺内，间断提高氧供气流的流量冲洗膜肺，避免水蒸气凝集形成“肺水肿”导致的膜肺功能下降。此外，即使是固体硅胶和固体中空纤维膜肺，也可能因为较小的破损形成气体栓塞，因此必须维持膜肺中血流侧的压力高于气流侧，在氧供气流管路上安装压力释放阀或压力伺服调节控制器，或者保持膜肺的水平高度低于患者，可以使气体通过膜肺进入血流的风险降到最低。

通过ECMO使用的实践操作中发现，在冲洗膜肺过程中会在膜肺下方的两个出口(一个直径较大，一个直径较小)出现液滴，而通常的做法是该液滴直接滴落在地面上蒸发，而不会进行任何医学处置。无法确定这些液滴是否含有致病微生物，造成环境污染，甚至病原菌的传播。这种对液滴的随意处置方式，既不卫生，也不能有效地利用液滴，做为ECMO是否发生故障的监测指标，为下一步的ECMO使用和维护提供有价值的数据和参考。

发明内容

本发明解决其技术问题采用的技术方案的基本思想在于：在ECMO运行前中，将一个具有特定结构的收集装置与膜肺连接，运行过程中，该收集装置按照ECMO工作的时间进行有规律的打开和闭合，收集定量液体进行后续病原学分析。

为了克服现有技术存在的上述问题，

为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种ECMO膜肺冲洗液滴的收集装置，包括：膜肺，膜肺上的出水孔及侧孔，管路，液滴容置腔，液滴容置腔的盖子，拨盖钮，刻度条，所述管路与所述膜肺通过横杆连接，在所述膜肺的下方放置所述液滴容置腔，所述容置腔可以接收所述出水孔及所述侧孔流出的液滴，所述液滴容置腔通过连接装置与所述横杆连接，所述盖子闭合时能够保持所述液滴容置腔完全密闭，所述拨盖钮位于所述盖子的一侧或两侧，用于当ECMO运行时手动或者自动打开所述盖子以收集膜肺冲洗液滴，所述盖子与所述液滴容置腔之间填充密封条，所述盖子为折叠扇型，所述液滴容置腔的最大容积为20ml，液滴转移的最小时间间隔为8小时，所述刻度条位于所述液滴容置腔一侧壁上，用于计量液滴的容积以进行后续的液滴成分及患者病原性分析，所述拨盖钮由金属材料制成，控制装置通过一磁性推杆与拨盖钮连接，所述控制装置与ECMO控制器实时通讯，当所述ECMO启动时，所述控制装置发出启动控制信号，所述磁性推杆推动所述拨盖钮打开所述盖子，当所述ECMO停止运行时，所述控制装置发出停止控制信号，所述磁性推杆向外侧拉动所述拨盖钮闭合所述盖子。

优选的，所述连接装置为挂钩，铆接或者粘接，铆接方式下，所述横杆上套一个金属圈，所述液滴容置腔为金属材料制成，与一金属细杆焊接后，再与横杆上的所述金属圈铆接，粘接方式下，采用医用粘合剂与除金属以外的其他材料的所述液滴容置腔连接。

优选的，所述液滴容置腔为两个，分别正对所述出水孔以及侧孔。

该具有膜肺冲洗液滴收集装置的ECMO操作方法，包括如下步骤：1)管道准备，根据病情确定ECMO治疗后，所有插管肝素盐水冲洗备用，按照ECMO常规，置入套管之前需给予55-100U/kg的冲击剂量肝索，即使患者凝血障碍并且正在出血；2)置管穿刺，通过以下方式进行穿刺置管，首先，切开置管，然后，经皮血管穿刺，导丝定位和逐级扩张，最后联合使用切开暴露和Semi-Seldinger套管植入术或开胸术后将套管直接置入右心房和主动脉；3)插管，注射肝素后，将插管通过导芯直视下插入静脉，插管动脉口须朝向三尖瓣使进入体内的动脉血大部分进入三尖瓣，减少再循环，缝合切口固定插管；4)将膜肺冲洗液滴收集装置的控制装置与ECMO的控制器连接，进行预冲和夹闭循环的预运行操作；5)将ECMO系统转移至床旁，接通电源和氧气，连接提前稳定运行于37℃水温的水箱，由辅助人员将ECMO系统的引血、回血管路交与穿刺操作者，由操作者将引血管路和回血管路分别和引血、回血导管连接；6)打开离心泵，开通氧气，检查液滴收集装置的工作状态，缝扎固定血管内导管于患者皮肤，固定完毕后以无菌敷料覆盖；7)经过一段时间辅助，综合评价病人可以脱离ECMO时，将ECMO控制器发出终止信号，检查液滴收集装置是否停止相应收集工作，拔管后进行止血操作，恢复静脉畅通，将液滴收集装置拆除并送到相应的病原学分析室进行分析。

步骤(2)，对于新生儿及年龄较小的儿童使用颈静脉切开套管置入术，对于两岁以上儿童或成人使用经皮穿刺套管置入术的静脉一静脉ECMO中，直接心脏套管置入术用于在手术室中不能脱离体外循环(CPB)的患者，可以采用CPB套管，其中静脉一静脉入路可以使用双腔穿刺导管建立通路，或者在两条不同的静脉穿刺置管建立通路。

步骤(2)所述颈静脉切开套管置入术具体操作为：所述套管置入通常在ICU中进行，进行充分的无菌消毒，并由手术室的置管小组来进行，给予患者深度镇静和/或麻醉和肌松，抑制自主呼吸，从而避免空气栓塞，行局部皮肤麻醉，切开暴露血管，不要直接按压血管以避免血管发生痉挛，局部给予利多卡因或papervine以减少血管痉挛，在套管置入点的上方和下方分别将两根结扎线绕过血管，静脉给予肝素50-100U/kg后，结扎血管远端，血管近端用血管钳夹闭，切开血管后置入套管，如果血管非常小导致套管置入困难，或者如果血管发生痉挛，在血管的近端边缘处给予牢固的加固缝合，将血管包绕在套管上，并进行结扎，导管常通过一个“鞘管”结扎在血管内，以便于后期拔除导管。

步骤(2)所述经皮穿刺套管置入术具体操作为：套管置入通常在工ICU中进行，进行严格的无菌消毒准备，首先放置常规小型血管内套管，通过回抽血和测定血管内的血压证实导管位于血管内，充分的无菌消毒处理之后，将通过穿刺套管送入导丝，取出穿刺导管，使用扩皮器逐级扩皮，最后使用的扩张器相当于待置入套管的管芯，应用超声和荧光透视辅助套管定位，当主导丝置入后，可随时给予冲击剂量的肝素。

步骤(2)的Semi-Seldinger具体操作为：在ICU中进行，患者被麻醉，并在无菌条件下进行，切开后暴露血管，将一根小型静脉输液导管(20G)经切口远端穿入皮肤并穿透血管，回抽有血液流出证实穿刺管位于血管内，此后给予肝素，此后通过所述静脉输液导管置入大号导丝，逐级使用扩张器，最终置入ECMO套管，然后，将创口皮肤覆盖于套管之上并缝合，外观上看似标准的经皮穿刺置管。

步骤(3)中血管入路的所述插管的血流阻力与管路的长度成正比，与半径的四次方成反比，所述插管的内径决定血流阻力，侧孔和尖端变细影响血流阻力，并且血流阻力会随着流量的增加而增加。

步骤(3)中A.血管入路的模式分为静脉一动脉(VA)入路，静脉一静脉(VV)入路以及AV一动脉静脉入路，其中所述静脉一动脉(VA)入路适用于心脏支持和呼吸支持，所述静脉一静脉(VV)入路不提供血流动力学支持，用于呼吸支持，所述AV一动脉静脉入路仅应用于对血流量要求较低时。

采用本发明的装置，由一个具有特定结构的收集装置与膜肺连接，按照ECMO工作的时间进行有规律的打开和闭合，收集定量液体进行后续病原性分析，这样操作既保证ECMO工作环境的安全卫生，保证病人和同病房其他患者不会感染，既保证ECMO工作环境的安全卫生，也可以有效利用液滴做为化验标本进行微生物血检测，为ECMO运行状况指示以及病人状况指示提供有价值的数据和参考。

附图的简要说明

附图1为现有技术的静脉-动脉ECMO(VA-ECMO)示意图。

附图2为现有技术的静脉-静脉ECMO(VV-ECMO)示意图。

附图3为根据本发明实施例具有膜肺冲洗液滴收集装置的ECMO操作方法流程图。

附图4为根据本发明实施例的ECMO膜肺冲洗液滴的收集装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本实用新型的保护范围。

对于附图1和2的说明参见背景技术部分。

参见附图3，加装了该膜肺冲洗液滴收集装置的ECMO的操作要点包括：1)管道准备，根据病情确定ECMO治疗后，所有插管肝素盐水冲洗备用，按照ECMO常规，置入套管之前需给予55-100U/kg的冲击剂量肝索，即使患者凝血障碍并且正在出血；2)置管穿刺，通过以下方式进行穿刺置管，首先，切开置管，然后，经皮血管穿刺，导丝定位和逐级扩张，最后联合使用切开暴露和Semi-Seldinger套管植入术或开胸术后将套管直接置入右心房和主动脉；3)插管，注射肝素后，将插管通过导芯直视下插入静脉，插管动脉口须朝向三尖瓣使进入体内的动脉血大部分进入三尖瓣，减少再循环，缝合切口固定插管；4)将膜肺冲洗液滴收集装置的控制装置与ECMO的控制器连接，进行预冲和夹闭循环的预运行操作；5)将ECMO系统转移至床旁，接通电源和氧气，连接提前稳定运行于37℃水温的水箱，由辅助人员将ECMO系统的引血、回血管路交与穿刺操作者，由操作者将引血管路和回血管路分别和引血、回血导管连接；6)打开离心泵，开通氧气，检查液滴收集装置的工作状态，缝扎固定血管内导管于患者皮肤，固定完毕后以无菌敷料覆盖；7)经过一段时间辅助，综合评价病人可以脱离ECMO时，将ECMO控制器发出终止信号，检查液滴收集装置是否停止相应收集工作，拔管后进行止血操作，恢复静脉畅通，将液滴收集装置拆除并送到相应的病原学分析室进行分析。

其中，该操作要点中提到了几个关键的部分，包括：

一、血管入路的模式，分为：

1.静脉一动脉(VA)入路(应用于心脏支持，也适用于呼吸支持)；

2.静脉一静脉(VV)入路(不提供血流动力学支持，主要用于呼吸支持，因为该方式可避免损伤大动脉，并可避免发生体循环栓塞)；

3.AV一动脉静脉入路(仅应用于对血流量要求较低时，特别是用于清除CO2)

二、插管

“插管(cannula)”一词专用于表示直接插入血管进行ECMO的导管置入，以区别于所有其他装置中的导管。血管入路插管的血流阻力与管路的长度成正比，与半径的四次方成反比。因此，插管的内径是决定血流阻力的最主要因素。其他因素诸如侧孔和尖端变细也可以影响血流阻力，并且血流阻力会随着流量的增加而增加。因此，在插管前要熟悉每套导管的特点。

三、穿刺术

(一)穿刺方法

可以通过以下方式进行穿刺置管：1)切开置管；2)经皮血管穿刺，导丝定位和逐级扩张(Semi-Seldinger技术)；3)联合使用切开暴露和Semi-Seldinger套管植入术，或4)开胸术后将套管直接置入右心房和主动脉。在新生儿及年龄较小的儿童，通常必需行颈静脉切开套管置入术。经皮穿刺套管置入术常用于两岁以上的儿童和成人的静脉一静脉ECMO中。直接心脏套管置入术用于在手术室中不能脱离CPB(体外循环)的患者，可以采用CPB套管。

静脉一静脉入路可以使用双腔穿刺导管建立通路，或者在两条不同的静脉穿刺置管建立通路。

(二)穿刺置管技术

置入套管之前需给予冲击剂量肝索(通常55-100U/kg)，即使患者凝血障碍并且正在出血。

1、直接切开套管置入术：套管置入通常在ICU中进行，应进行充分的无菌消毒，并应该由手术室的置管小组来进行。有必要给予患者深度镇静/麻醉和肌松，抑制自主呼吸，从而避免空气栓塞。行局部皮肤麻醉。切开暴露血管。尽量不要直接按压血管以避免血管发生痉挛。局部给予利多卡因或papervine可减少血管痉挛。在套管置入点的上方和下方分别将两根结扎线绕过血管。静脉给予肝素(50-100U/kg))后，结扎血管远端。血管近端用血管钳夹闭。切开血管，置入套管。如果血管非常小，如果套管置入困难，或者如果血管发生痉挛，在血管的近端边缘处给予牢固的加固缝合非常有益。将血管包绕在套管上，并进行结扎，导管常通过一个“鞘管”结扎在血管内，以便于后期拔除导管。在股动脉穿刺时，使用非结扎的置管方法(参见下文的semi-Seldinger穿刺置管法)可确保充足的血流经套管周边流向动脉远端，以确保远端组织的灌注。

2、经皮套管置入术：套管置入通常在工ICU中进行，应进行严格的无菌消毒准备，不必由手术室的置管小组来完成置管.但应该有所准备，在经皮穿刺置管发生并发症时，则需手术小组进行血管切开置管。首先放置常规小型血管内套管，这往往是最安全方式。通过回抽血和测定血管内的血压可以证实导管位于血管内。充分的无菌消毒处理之后，将通过穿刺套管送入导丝，取出穿刺导管，使用扩皮器逐级扩皮。最后使用的扩张器相当于待置入套管的管芯。在使用现有设备的条件下，经皮穿刺套管置入术需两个人操作：一人将扩张器套在导丝上并递送扩张器，另一人在更换扩张器期间按压住血管以防出血。当使用Seldinger技术穿刺，并使用大号套管和扩张器时，在每次扩张后均需检查导丝，这非常重要。当导丝扭结或弯曲时应抽出并更换新导丝。应用超声和荧光透视有助于套管定位。当主导丝置入后，可随时给予冲击剂量的肝素。

3、Semi-Seldinger技术：该技术可在ICU中进行，患者需要麻醉，并须在无菌条件下进行。切开后暴露血管，将一根小型静脉输液导管(20G)经切口远端穿入皮肤并穿透血管。回抽有血液流出证实穿刺管位于血管内，此后给予肝素。此后可以通过这根导管置入大号导丝。逐级使用扩张器，最终置入ECMO套管。此后，将创口皮肤覆盖于套管之上并缝合，外观上看似标准的经皮穿刺置管。这种技术相对单纯经皮穿刺置管的优势在于其速度快，可以准确判断血管的管径大小，并且可以灵活选择操作方式。

参见附图4，一种ECMO中膜肺冲洗液滴的收集装置，包括：膜肺(1)，膜肺(1)上的出水孔(1-1)及侧孔(1-2)，管路(2)，液滴容置腔(5)，液滴容置腔(5)的盖子(4)以及拨盖钮(5)，管路(2)与膜肺(1)通过横杆连接，在膜肺(1)的下方放置液滴容置腔(5)，容置腔(5)可以接收出水孔(1-1)及侧孔(1-2)流出的液滴，液滴容置腔(5)通过连接装置与横杆连接，盖子(4)闭合时能够保持液滴容置腔(5)完全密闭，拨盖钮(5)位于盖子(4)的一侧或两侧，用于当ECMO运行时手动或者自动打开盖子(4)以收集膜肺冲洗液滴。位于液滴容置腔(5)一侧壁上设置刻度条(6)，用于计量液滴的容积以进行后续的液滴成分及患者病原性分析。本实施例中，采用挂钩(7)作为连接装置，当然，由于容置腔的液滴收集和转移时间至少为8小时，也可以采用比较牢固的结构与横杆连接，如铆接或者粘接的方式将该收集装置与ECMO连接，铆接方式下，横杆上套一个金属圈，容置腔为金属材料制成，与金属细杆焊接后，再与横杆上的金属圈铆接，粘接方式下，可以采用多种常见的医用粘合剂，而容置腔可以采用除金属以外的其他材料。拨盖钮(3)由金属材料制成，通常可以采用手动方式打开或者闭合，如果需要自动采集液滴的情况下，通过控制装置与一磁性推杆连接，控制装置与ECMO控制器实时通讯，当ECMO启动时，控制装置发出启动控制信号，磁性推杆推动拨盖钮(3)打开盖子(4)，当ECMO停止运行时，控制装置发出停止控制信号，磁性推杆向外侧拉动拨盖钮(3)闭合盖子(4)。盖子(4)采用折叠扇型。盖子(4)与液滴容置腔(5)之间填充密封条。液滴容置腔(5)也可以设置为两个(图中没有示出该方案)，分别正对出水孔(1-1)以及侧孔(1-2)，液滴容置腔(5)的最大容积为20ml，液滴转移的最小时间间隔为8小时。

临床实践中，ECMO连续工作8小时后，进行冲洗膜肺的操作，收集冲洗膜肺后的液滴收集5ml，通过收集装置将液滴转移到无菌容器内，用咽试子沾取少量液体留标本送检进行病原性分析，其如果按照有菌方向生长，则可以证明ECMO运行出现故障或者护理环境发生了感染，如果按照无菌方向生长，则可以证明ECMO运行良好，并且护理环境比较良好。

以上对本发明实施例提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本发明的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种ECMO膜肺冲洗液滴的收集装置，其特征在于包括：膜肺(1)，膜肺(1)上的出水孔(1-1)及侧孔(1-2)，管路(2)，液滴容置腔(5)，液滴容置腔(5)的盖子(4)，拨盖钮(3)，刻度条(6)，所述管路(2)与所述膜肺(1)通过横杆连接，在所述膜肺(1)的下方放置所述液滴容置腔(5)，所述容置腔(5)接收所述出水孔(1-1)及所述侧孔(1-2)流出的液滴，所述液滴容置腔(5)通过连接装置与所述横杆连接，所述盖子(4)与所述液滴容置腔(5)之间填充密封条，从而使得所述盖子(4)闭合时能够保持所述液滴容置腔(5)完全密闭，所述拨盖钮(3)位于所述盖子(4)的一侧或两侧，用于当ECMO运行时手动或者自动打开所述盖子(4)以收集膜肺冲洗液滴，所述盖子(4)为折叠扇型，所述液滴容置腔(5)的最大容积为20ml，液滴转移的最小时间间隔为8小时，所述刻度条(6)位于所述液滴容置腔(5)一侧壁上，用于计量液滴的容积以进行后续的液滴成分及患者病原性分析，所述拨盖钮(3)由金属材料制成，控制装置通过一磁性推杆与拨盖钮(3)连接，所述控制装置与ECMO控制器实时通讯，当所述ECMO启动时，所述控制装置发出启动控制信号，所述磁性推杆推动所述拨盖钮(3)打开所述盖子(4)，当所述ECMO停止运行时，所述控制装置发出停止控制信号，所述磁性推杆向外侧拉动所述拨盖钮(3)闭合所述盖子(4)。

2.根据权利要求1所述的一种ECMO膜肺冲洗液滴的收集装置，其特征在于：所述连接装置为挂钩，铆接或者粘接，铆接方式下，所述横杆上套一个金属圈，所述液滴容置腔为金属材料制成，与一金属细杆焊接后，再与横杆上的所述金属圈铆接，粘接方式下，采用医用粘合剂与除金属以外的其他材料的所述液滴容置腔连接。

3.根据权利要求1所述的一种ECMO膜肺冲洗液滴的收集装置，其特征在于：所述液滴容置腔为两个，分别正对所述出水孔以及侧孔。