在临床实践中，静脉-动脉体外膜肺氧合（venoarterial extracorporeal membrane oxygenation, VA-ECMO）常作为顽固性心源性休克及自主循环难以恢复的心脏骤停患者的挽救性治疗手段^[1]。根据体外生命支持组织（extracorporeal life support organization, ELSO）的登记数据，VA-ECMO辅助期间患者常表现出高氧血症^[2]。高氧血症可加剧细胞氧化应激和炎症反应，导致再灌注损伤、急性肺损伤、急性肾损伤以及冠脉和脑血管的收缩^[3-4]。多项研究指出，高氧血症是导致VA-ECMO患者病死率增加的关键影响因素，尤其在自主循环难以恢复的心脏骤停患者中^{[2, 5-9]}。因此外周VA-ECMO辅助期间的氧合管理仍为临床实践中的一个重大难题。首先，监测指标与技术的局限性以及不同监测部位的氧合差异构成了氧合监测领域的多重挑战；其次，目前尚缺乏统一且明确的最佳氧合目标范围，加之VA-ECMO患者的病因多样性，不同病因导致的氧合障碍机制各异，这可能需要采取不同的氧合管理策略和制定个体化的氧合目标，使得氧合评估难度增加。此外，外周VA-ECMO辅助期间患者的氧供影响因素复杂多变，并且常常呈现动态变化，维持患者氧供与氧耗之间的平衡，进行动态氧合评估亦颇具挑战；最后，通过调节ECMO流量参数及吸入氧浓度等手段来动态精准管理氧合亦存在难度。本文就临床上外周VA-ECMO辅助期间氧合管理所面临的挑战进行阐述。

1 氧合监测的挑战 1.1 氧合监测指标局限

VA-ECMO虽可以提供充足的呼吸循环支持，但仍可能存在部分组织灌注不足或微循环障碍。传统的氧合监测指标如动脉血氧分压（pressure of arterial oxygen，PaO₂）、动脉血氧饱和度（arterial oxygen saturation, SaO₂）虽然能够提供一定的氧合状态信息，但可能无法全面准确地反映患者的总体氧合状况。在当前研究背景下，通过实时监测皮肤表面温度、皮肤花斑状况、毛细血管充盈时间（capillary refill time, CRT）以及乳酸水平等指标，可以对机体的氧合与灌注状态进行评估，然而这些指标存在一定的局限性与时效性^[10-12]。相关研究指出，利用便携式视频显微镜对舌下微循环进行监测，能够实现直接且迅速的微循环评估，然而，其广泛应用仍受限于测量耗时、价格昂贵以及监测后的复杂分析过程^[13]。上述指标不能全面精确反映关键组织及器官的氧合与灌注状态，需借助混合静脉血氧饱和度（mixed venous oxygen saturation, SvO₂）或中心静脉血氧饱和度（central venous oxygen saturation, ScvO₂）来评估氧供与氧耗的平衡状况^[14]。低ScvO₂是氧供不足的重要提示，当ScvO₂低于70%时，提示氧供与氧耗之间存在不匹配。但对于外周VA-ECMO患者来说，ScvO₂仅能反映上半身的氧代谢情况，而ECMO回路的膜前血氧饱和度虽与ScvO₂相近，但其准确性可能受到ECMO置管方式或位置的影响^[1]。尽管SvO₂能反映全身的氧代谢状况，但其需要通过肺动脉导管监测，操作复杂且风险较高，因此难以作为常规监测方式来获取氧合信息^{[1, 15]}。

1.2 氧合监测部位差异

外周VA-ECMO辅助期间体内形成双重循环系统，包括患者自身心脏泵血产生的血流和ECMO提供的逆向血流，这两股血流的交汇点被称为分水岭^[16]。由于分水岭两侧血供氧合的来源不同，其氧合可能存在差异，特别在心脏功能有所恢复而肺功能仍严重受损的情况下，分水岭两侧表现出的差异性低氧血症也被称为“南北综合征”或“丑角综合征”^[16-17]。例如右上肢的血氧饱和度可能与其他身体部位的氧合状况不相匹配，为了及时识别差异性低氧血症，ELSO临时指南推荐监测右侧桡动脉^[1]。然而在某些情况下，由于患者血管条件或病情限制，无法进行桡动脉置管，或者在ECMO支持时间较长时需要更换其他动脉置管位置如足背动脉，在这种情况下测得的氧合指标往往较高，无法准确反映全身的氧合状态。因此，应尽可能监测包括大脑、四肢在内的多个部位的氧合情况，以全面了解全身各部位的氧合状况。

1.3 实时监测技术有限

脉搏血氧饱和度（pulse oxygen saturation, SpO₂）监测虽能提供实时连续的数据，但在VA-ECMO患者中，由于外周灌注不良，其准确性和精确度可能受到限制。通过膜前、膜后以及有创动脉血压监测部位的血气分析能够精确评估氧合状态，但该方法是一种有创操作，难以实现连续监测。此外，频繁的采血不仅会导致患者血液流失，还会增加护理人员工作强度，并且存在增加感染风险的潜在问题^[18-19]。近红外光谱（near-infrared spectroscopy, NIRS）技术以其无创性、实时性和连续监测氧合的能力，不依赖于动脉脉搏，已成为监测脑组织氧合的重要手段。在VA-ECMO患者中，应用NIRS技术对右侧桡动脉供血区域进行监测，有助于早期识别丑角综合征^[20]。

2 氧合评估的挑战 2.1 氧合管理目标范围设定不明确

在外周VA-ECMO治疗期间，设定较低的氧合目标可能有助于降低氧中毒等并发症的发生概率，但同时可能增加低氧血症的风险；反之，较高的氧合目标虽然可能提供更充足的氧供，却也可能导致高氧血症。目前，关于外周VA-ECMO期间的最佳氧合目标范围尚未明确，ELSO临时指南虽推荐膜氧合器后氧分压（post oxygenator partial pressure of oxygen, P_POSTO₂）控制在轻度的高氧血症（150 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa），但并没有设定具体的安全范围，也未提及PaO₂具体目标范围^{[1, 21]}。目前关于PPOSTO₂的研究相对较少，尚缺乏关于P_POSTO₂目标推荐设置范围的研究^[22]，一些关于PaO₂的研究，虽未明确指出具体的监测部位，推荐的目标范围也存在差异，但大多数研究建议PaO₂不超过200 mmHg^{[2, 23-24]}。

ELSO体外心肺复苏（extracorporeal cardiopulmonary resuscitation, ECPR）指南建议将患者SaO₂维持在92%~97%的目标范围内^[21]。然而，近期的一项多中心随机对照试验（randomized controlled trial, RCT）表明，在VA-ECMO患者中，与自由氧策略（右桡动脉和氧合器后SaO₂为97%~100%）相比，保守氧策略(右桡动脉和氧合器后SaO₂为92%~96%)在28 d内ICU的滞留天数及病死率方面差异并无统计学意义^[25]。该结果影响了临床医生在临床实践中确定最适宜的氧合目标范围。

2.2 氧合管理需求存在个体化差异

VA-ECMO患者的病因具有多样性，不同病因引起的氧合障碍机制亦有所差异。例如，急性心肌梗死导致的心源性休克会降低心输出量，从而减少全身的氧供；而急性肺栓塞则会直接影响气体交换，导致氧供减少。因此对氧合管理的需求也存在差异，建议急性心肌梗死、急性心力衰竭患者仅对SaO₂ < 90%或PaO₂ < 60 mmHg的患者进行氧疗，应谨慎避免高氧血症并限制吸入氧浓度，避免对正常血氧饱和度的患者进行氧疗^[26-27]。对于重症监护病房中的肺高压及右心室衰竭患者，共识建议将SaO₂目标设定为高于90%^[28]。心肺复苏恢复自主循环后为避免有害的高氧血症，建议将SpO₂维持在92%~98%之间，同时将PaO₂控制在75~100 mmHg范围内^[29]。

此外，年龄、基础疾病、身体状况等因素的不同，也会使得患者对氧的需求和耐受性各异。部分患者可能对高氧浓度较为敏感，易出现氧中毒等并发症；而其他患者则可能由于自身氧储备能力不足，对低氧的耐受性较低。因此，针对不同患者的氧合管理策略的差异性，增加了精准管理的复杂性。

2.3 动态评估的挑战

在外周VA-ECMO辅助期间，患者的病情呈动态变化，氧合需求也会随之改变。因此，必须对患者的氧合状态进行持续性评估，并根据评估结果适时调整治疗策略。然而，实现这一动态评估过程需综合考量，包括患者血红蛋白浓度、肺功能、膜氧合器效能以及患者心脏与ECMO系统间的相互作用等多重因素。

2.3.1 血红蛋白水平的下降

由于患者本身的凝血功能障碍及ECMO运行期间使用的抗凝药物均会增加出血风险，且ECMO血泵产生的高剪切力和膜氧合器前后的压力差可能导致红细胞破坏，引发溶血现象^[30-31]。患者的血红蛋白水平会随着治疗的进行降低，进而影响氧含量，而氧供为心输出量和动脉氧含量的乘积也会随之下降^[19]。

因此，必须动态监测患者血红蛋白水平。根据ELSO指南，维持正常血红蛋白水平（12~14 g/dL）对于保持动脉氧含量至关重要，然而目前尚缺乏充分的研究数据来明确ECMO患者的输血策略和具体阈值。目前更倾向于采用保守的输血策略，即血红蛋白水平低于7 g/dL时才考虑输血^[32]。

2.3.2 肺功能的减退

在外周VA-ECMO治疗期间，患者常出现的并发症包括胃内容物误吸导致的肺部感染、呼吸机相关肺损伤^[19]。此外，ECMO的逆向血流会增加左心室后负荷，从而加剧左心衰竭，肺循环血液的瘀滞可引起严重的肺水肿^[33]。这些情况易导致患者肺功能的减退，并进一步对氧合管理产生不利影响。

治疗期间，应采取以下措施：（1）积极预防和治疗肺部感染；（2）采用肺保护性通气策略以避免呼吸机相关肺损伤，潮气量为4~6 mL/kg，谨慎滴定PEEP（以防止肺不张和维持肺复张）；（3）通过对患者脉压差、左心扩张程度及主动脉瓣开启程度的动态评估，以判断其是否需要接受左心辅助治疗如左室减压^[1]。

2.3.3 膜氧合器功能减退

在膜氧合器的使用过程中，非生物表面可能触发炎症反应和凝血途径，导致血栓的形成。此外随着使用时间延长，气相中的水分聚集以及血相中蛋白质和细胞碎片的积聚可能会在中空纤维内部产生分流甚至形成生理死腔，影响气体交换，进而导致膜氧合器的功能逐渐减弱^[34]。

为实现对膜氧合器性能的实时评估，监测P_POSTO₂、膜氧合器前后压力差以及二氧化碳清除能力是至关重要的。当检测到氧合器后血液中的P_POSTO₂ < 200 mmHg、在ECMO流量保持恒定的情况下膜氧合器前后压力差持续上升时，以及在气流速达到或超过10 L/min时，P_POSTCO₂持续超过40 mmHg同时膜氧合器前后的动脉二氧化碳分压差值低于10 mmHg，则通常表明膜肺出现功能障碍^[34-35]。此时需考虑更换氧合器，但更换过程存在一定风险，需谨慎操作权衡利弊。

2.3.4 分水岭位置的变动

随着分水岭位置的变化患者的血氧水平也会发生动态变化，尤其是在合并肺损伤的情况下。（1）当心功能严重障碍时，分水岭靠近主动脉近端，此时全身氧合全由ECMO血流提供，可能出现全身性高氧血症；（2）随着心功能恢复，分水岭逐渐下移，若此时合并严重肺损伤，可能出现前文所述的“南北综合征”^[36]。

临床上常通过比较不同部位的血气分析或SpO₂来粗略估计分水岭的位置，或通过增强CT扫描或血管造影来准确定位分水岭^[37-38]，但这些方法操作复杂且存在辐射和肾毒性风险，不易于频繁监测，可考虑结合床旁超声来辅助评估分水岭位置^[39]。一旦出现“南北综合征”，应适时调整呼吸机参数，必要时调整为VAV模式或中央插管以确保充分氧合^{[1, 17]}。

3 氧合动态管理的挑战 3.1 血流量的动态调节

ECMO血流量的调节是影响氧合的关键因素之一。一方面，需要根据患者的心功能和氧合情况精确控制血流量，以确保足够的氧供和适宜的分水岭位置；另一方面，血流量的调整又会受到多种因素的制约，包括血管通路的通畅性、泵的功能状态以及机体血容量等。例如，当引流管出现部分堵塞或位置不当导致引流不畅时，ECMO的有效血流量会降低，进而影响氧合效果。以上因素均对血流量的动态调节带来了挑战。

3.2 吸入氧浓度的动态调节

在临床上，使用空氧混合器来调整ECMO吸入氧浓度（fraction on delivered oxygen，FdO₂）以调整氧合水平是一种有效的氧滴定手段^[19]。但外周VA-ECMO期间氧合受多种因素影响而呈动态变化，需要持续动态调整以维持最佳的氧合状态。且膜氧合器的功能会随着时间的推移而逐渐下降，因此在调整FdO₂时必须监测P_POSTO₂避免低氧血症，这对FdO₂的动态调节也造成了一定难度。

在外周VA-ECMO治疗期间，精确的氧合管理面临诸多挑战，包括氧合监测、评估及动态调整等环节。未来研究应致力于开发更为精确和实时的监测技术，以突破现有氧合监测指标和监测部位的局限性，并增强实时监测技术的效能。此外，研究亦需明确氧合管理的目标范围，考虑个体差异，并构建一套全面的动态评估体系，以应对血红蛋白水平降低、肺功能衰退、膜氧合器效能下降以及分水岭位置变化等挑战。旨在为外周VA-ECMO治疗期间的氧合管理提供更为科学和精准的指导，进而提升患者的治疗效果和生存率。

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