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体外膜肺氧合（Extracorporeal membrane oxygenation,ECMO）又称体外生命支持，是一种持续体外生命支持手段，通过体外设备较长时间、全部或部分代替心肺功能，使心肺得以充分休息，为心肺病变治愈及功能恢复争取时间。其可有效改善低氧血症，避免长期高氧吸入所致的氧中毒，避免机械通气所致的气道或肺损伤。
作为一种可经皮置入的机械循环辅助技术，ECMO具有置入方便、不受地点限制、可同时提供双心室联合呼吸辅助和价格相对低廉等优点，近年来开始用于常规生命支持无效的各种急性循环和（或）呼吸衰竭患者。随着ECMO临床使用经验的积累以及生物医学工程技术的进步，更加便携、性能更加稳定的ECMO设备进入临床，越来越多的危重症患者从中获益。
随着心肺循环机的发展，ECMO在理论上成为可能。
1954年，Gibbon终于成功地用ECMO支持了一个进行心肺循环的患者足够长的时间来进行心脏手术。
1965年，Rashgind等尝试延长新生儿体外循环时间，但早期气泡加氧剂导致红细胞过度破坏，直至1968年Kolobow等使用硅胶膜分离血液和气相，长期体外支持成为现实。
1972年，Hill和同事将ECMO首次成功地用于呼吸衰竭的成年患者。
1976年，巴特利特等首次成功地对一个患有胎粪吸入综合征的新生儿使用了ECMO。
1975年，美国Zapol等建立了一项多中心前瞻性随机对照试验，比较了接受常规或与ECMO治疗的严重呼吸衰竭成人的生存率，1979年的结果显示生存率都很差，世界大部分地区的成人治疗ECMO被遗弃。但密歇根州的巴特利特坚持使用这项技术治疗患有严重呼吸衰竭的新生儿，效果良好，而ECMO开始被接受用于对新生儿的治疗。为了展示ECMO在治疗新生儿方面的好处，巴特利特等在1985年基于“发挥获胜者”的设计进行了一个前瞻性试验。试验中后续受试者的治疗分配取决于先前受试者的治疗结果。第一个孩子随机分配到传统治疗并死亡，下一个孩子接受了ECMO并活了下来。随后，又有10个婴儿接受了ECMO治疗，他们都活了下来。
到20世纪80年代末，美国有90个ECMO中心，欧洲有16个中心。1988年Bindslev等报道将肝素涂抹技术用于ECMO。1989年，第一批新生儿在莱斯特接受了ECMO的治疗。1990年前后，ECMO成为治疗成人呼吸衰竭的一种选择。
1990年后ECMO成为治疗心脏术后低心排的一种选择。
2003年后，SARS流行期间，ECMO是最佳的治疗措施。
2009年后，H1N1流行，ECMO辅助支持在我国快速发展。
2020年，新冠流行，ECMO辅助支持被大家所熟知。
ECMO技术引流患者静脉血至体外，经过氧合和二氧化碳排出后回输患者体内，承担气体交换和/或部分血液循环功能。
ECMO简易原理
根据血液回输的途径不同，ECMO技术主要有静脉到静脉（venovenous ECMO, VV-ECMO）和静脉到动脉（venous-arterial ECMO, VA-ECMO）两种形式，前者仅具有呼吸辅助作用，而后者同时具有循环和呼吸辅助作用。
1. V-V ECMO模式
即：静脉→离心泵→膜肺→静脉，常用于心脏功能尚可、肺功能衰竭的患者。一般可选取股静脉--氧合后--颈内静脉（右房）的路径。或者是右颈内静脉置入一根双腔插管来实现。
2. V-A ECMO模式
即：静脉→离心泵→膜肺→动脉，可同时为心肺功能联合的替代，常用于心脏功能衰竭及心肺衰竭的患者。一般可选取股静脉--氧合后--股动脉（右房）的路径。
有效改善低氧血症；
有效的循环支持；
避免长期高氧吸入所致的氧中毒；
避免机械通气所致的气道损伤；
长期支持性灌注为心肺功能恢复赢得时间；
对水电解质进行可控性调节。
心脏指数 ＜ 2 L/（m2·min）3 h；
代谢性酸中毒BE ＞ -5 mmol/L 3 h；
MAP新生儿 ＜ 40 mmHg；婴幼儿 ＜ 50 mmHg；儿童 ＜ 60 mmHg；
少尿 ＜ 0.5 ml/（kg·h）；
术后大量活性药效果不佳，难脱机者（基于确切手术）。
肺氧合功能障碍PaO2 ＜ 50 mmHg或DA-aO2 ＞ 620 mmHg；
急性肺损伤PaO2 ＜ 40 mmHg，pH＜7.3达2 h；
机械通气3小时PaO2 ＜ 55 mmHg，pH＜7.3；
机械通气出现气道压伤。
循环支持：急性心肌炎，急性心肌梗死导致的心源性休克和心脏术后的心源性休克，安装心室辅助、人工心脏和心脏移植前的过渡。
呼吸支持：成人呼吸窘迫综合征，新生儿肺疾病。
替代体外循环：肺移植，神经外科，供体脏器支持，急性肺栓塞。
孕龄≤34周新生儿在ECMO肝素化后易发生颅内出血，死亡率高。
合并其他重要畸形或其他重要脏器的严重损伤。严重的先天性肺发育不全、膈肌发育不全患儿用ECMO难以纠正实际的或可能的严重脑损害。
长时间休克状态：代谢性酸中毒（BE＜-5 mmol/L超过12 h）尿少[＜0.5/（kg·h）超过12 h]。
长时间低心排血量。
长时间呼吸机换气（新生儿10 d/成人7 d）长时间的人工呼吸可导致肺组织纤维化和。
不合适ECMO的患者：ECPR瞳孔散大；心脏畸形未矫正；CPB（连续性血液净化）全流量BP低；严重出血；严重的气压伤等不可逆改变。
ECMO治疗中，临床管理难度较大、风险高，为减轻焦虑、降低机体氧耗、减少心肺做功，避免管道移位、意外拔管、置管部位出血等并发症，患者常处于长时间机械通气和深度镇静状态，该状态下易发生一系列功能失调和并发症，如压力性损伤、危重症肌病、深静脉血栓、呼吸机相关性肺炎、气压伤、谵妄等。
上机后被限制活动，而长期制动会导致ICU获得性衰弱，继而出现身体功能、运动能力下降，延长机械通气时间，增加患者ICU住院时间，影响疾病的治疗及患者康复。
ECMO治疗过程中，康复治疗的介入是必须的。ECMO康复治疗需要团队来完成，团队成员包括：重症监护医生、ECMO专科医生、ECMO培训的专科护士、体外循环治疗师/灌注师、高级ICU专科物理治疗师、呼吸治疗师等，每个成员在团队中扮演着不同的角色，如下图所示的清醒ECMO患者活动时各成员的角色为例。
在实施物理评估与治疗之前，物理治疗师需要掌握物理疗法实施安全管理要点，如下表所示。
①意识清楚且能够配合，行气管插管者Richamond躁动镇静评分（Richmond Agitation Sedation Scale，RASS）-1～0分；
②生命体征平稳，即MAP＞60 mmHg、RR＜30 bpm、SaO2＞94%；
③未使用大剂量升压药；
④无活动性出血。
若患者出现凝血障碍、插管部位出血、血流动力学不稳定、导管位置不稳固则不能进入早期活动阶段，需进一步观察病情，待稳定后方可实施。
患者进入早期活动阶段后，若出现以下任一表现，则立即暂停活动。
①SBP＞180 mmHg，MAP＜60 mmHg；
②HR<40 bpm或＞130 bpm；
③SpO2＜90%；
④RR＞45 bpm；
⑤镇静患者躁动明显，RASS评分＞ +2分，或患者主诉胸闷、疼痛等不适。
通过以上对ECMO患者临床筛查，物理治疗师对患者进行康复功能评定，主要按照心肺功能评估为主，可重点关注患者生命体征、精神状态、屈髋时ECMO血流稳定性及确认ECMO管道位置等。评估后分析患者目前的主要问题及功能障碍，并针对主要问题及功能障碍制定康复治疗目标，针对目标制定相关康复治疗计划及方案。
早期、定期、持续的康复治疗是适宜的；应根据患者的能力进行康复，从被动运动到起床，再到下床步行。可参照VV-ECMO康复路径进行。
（1）进行初步评估，同时对被动训练患者进行镇静，以确保无关节挛缩发生。应该对肩部、颈部和脚踝进行特殊处理，如有需要，应提供夹板。
（2）用列治文·哈鲁松-塞登量表进行评估，如果患者得分≥1表示能够进行有效的物理治疗，这是镇静和躁动水平评分，从+4分到-5分，分数为0代表“唤醒和平静”，可以开始主动辅助或主动床上运动计划。
（3）开始床边和躯干控制练习，以恢复姿势和力量。
（4）帮助患者站立，可能需要站立升降机、物理治疗师辅助或助行器辅助。
（5）当患者能够在有或没有辅助的情况下保持站立平衡时，应努力进行跨步转移和步行。
以下是国外文献关于ECMO患者的镇静水平和肌力而制订的物理治疗计划。
国内文献的ECMO患者康复介入流程如下:
（1）开始时机：患者行静脉-静脉体外膜肺氧合置管术后24 h内，暂不实施早期活动，待血流动力学稳定、血气分析等相关血化验指标正常后，方可考虑早期活动。
（2）被动运动：置管24 h后，患者生命体征稳定，开始行被动关节活动训练，每日3次，每次30 min。
（3）部分主动：患者坐在床上，头部和躯干直立或倚在床上，能静坐20 min后，进入下一阶段。
（4）辅助主动：患者坐在床沿，当动态坐姿达到20 min时，辅助其下床，坐于床旁椅，给予小桌子倚靠。
（5）自主活动：患者不需要小桌子倚靠，能独立坐于床旁椅子达到20min后，辅助其站立，并行原地踏步训练。
（6）独立行走：患者独立站立达到20min，并能维持动态平衡，进入步行训练，最终达到独立行走。
除了物理治疗技术要点（肢体运动、坐在床边、站立和踏步转移）外，还可以使用其他康复技术和辅助设备。
（1）为确保患者和医护人员的移动和操作安全，应适当使用康复设备，例如站立架、倾斜台等。
（2）对于下肢肌力功能较差、身体虚弱的患者，可以使用床上自行车，如果患者能够从床上坐起，可以使用轮椅踏板；床和椅子踏板的治疗方式可以是被动的，也可以是主动的，同时可以作为特定下肢肌肉加强和运动范围的辅助。
（3）如果患者能够从床上坐起，必须提供一把椅子，椅子上要有适当的支撑，以满足患者躯干力量和压力的需要；必须使用座椅，以便患者在紧急情况下可以躺下或将患者通过转移板/或转移车转移回床上。
（4）对于身体状况良好的患者，在经过专业培训的医护人员的帮助下，循环稳定时可以保持直立和在ICU病房内走动。
在整个康复过程中，应监测患者生命体征。由ECMO小组讨论商定所需监测的参数及波动范围，同时应考虑患者个体因素。
实施身体康复过程中ECMO治疗患者监测的指标以及注意事项：
（1）训练前，观察并记录患者生命体征基线结果。
（2）应注意血压、心率、血氧饱和度或ECMO血流等变化情况，并做好应急预案。
（3）康复活动中，由于在体力活动中患者心输出量、耗氧量和二氧化碳的产生增加，可能需要调整患者的机械通气参数或增加ECMO的血流量来支持康复活动。康复过程中对ECMO参数的更改均应由ECMO专家进行。
（4）应评估患者物理康复活动结束后是否有延迟发生的不良反应。
（5）在治疗过程中，工作人员应注意插管部位是否出血、插管移动和因位置变化导致血流减少的风险，如果患者主诉在移除套管后运动疼痛，应严密观察该部位，监测穿刺点周围是否存在血肿。
（6）每个小组成员在确定患者出现任何异常情况下有权停止物理治疗的实施。
ECMO患者的康复介入需要团队建设、人员组成、物理疗法实施安全管理、功能康复的建议、功能康复的五步流程及呼吸物理治疗等。康复治疗师在此间发挥着重要的作用。随着ECMO的普及，康复治疗师的知识体系需要更新，以便为患者更好地服务，恢复其功能，使其回归家庭，适应社会。
作者：黎耀峰
来源：心肺物理治疗师协作组
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