关键词:
ECMO
CRRT
联合治疗
小潮气量通气
肺挫伤
炎症
创伤后ARDS
摘要:
急性呼吸窘迫综合症(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是由直接或间接损伤肺实质或血管而引起的急性呼吸衰竭—系列临床症状的总称。机械通气是ARDS患者的常规治疗手段之一,但会带来呼吸机相关性肺损伤。其中,肺保护性通气策略是目前最为有效的ARDS治疗手段,但在该策略下ARDS患者的死亡率仍然居高不下。在一些严重的ARDS患者中,使用肺保护性通气后,低氧血症及呼吸性酸中毒难以纠正。体外膜氧合技术(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)目前被认为是ARDS的支持性治疗之一。该技术是提供持续的心/肺支持,可以迅速稳定患者内环境,为原发病的诊断及治疗创造机会,为患者自身脏器功能的恢复提供时间。ECMO是目前公认的治疗严重ARDS的抢救性手段。在ECMO上机最初的几个小时,患者会发生ECMO相关的全身免疫炎症反应。对此,目前的研究较少,其具体机制及其对肺的影响目前尚不明确。由于CRRT可以精细控制ECMO患者容量,同时也可以清除炎性介质。而CRRT联合ECMO治疗对于免疫炎症反应到底有何种影响,目前鲜有关注。近年来,ECMO已成功应用于严重创伤后ARDS病人的救治,并取得了良好的治疗效果。但ECMO可导致创伤病人出血等严重并发症限制了其应用。目前较多研究结合本研究所临床应用经验,由于外伤患者一般为青壮年,基础疾病较少,在急性期给予合适的ECMO治疗,保证患者氧合,从而使挫伤的肺休息并且恢复,预防缺氧对其他器官的损伤及打击,故我们推测早期应用ECMO治疗创伤病人可能会有利于患者的恢复。因此,本课题中,我们首先对ECMO以及CRRT的并联进行了体外以及动物实验的评估。以此为基础,我们对比单独应用VV-ECMO和VV-ECMO联合CRRT对正常动物肺功能、系统及肺的免疫炎症反应的影响,发现VV-ECMO联合CRRT可以一定程度上预防VV-ECMO对正常肺组织的负面影响。我们进一步建立了稳定的肺挫伤后缺血再灌注的创伤后ARDS模型,对比单独应用VV-ECMO和VV-ECMO联合CRRT对创伤模型动物的影响,发现后者可以改善创伤后ARDS引起的肺水肿及渗出。与此同时,我们对临床中应用VV-ECMO治疗的患者肺功能进行了前瞻性的观察性研究,从而总结ECMO治疗经验,以便进一步优化治疗手段。第一部分:体外膜氧合(ECMO)与持续肾替代治疗(CRRT)的联合的体外和动物实验目的:就目前本研究所临床使用的MAQUET体外膜肺套包以及常用CRRT管路,进行了 ECMO与CRRT的并联管路连接的体外及动物实验的研究。方法:结合临床使用管路,设计四种连接方式,分别进行ECMO及CRRT的并联。首先使用晶体液预充ECMO,测定各段管路的压力,然后按4个方案使ECMO与CRRT管路并联,评价各个方案的可行性,初步分析其优缺点。将其中可行的三种方式先后应用于同一只猪,进一步分析连接方法的可行性和优缺点,选取最适合于临床应用的方式。结果:泵前连接后,CRRT机器无法运行;泵后膜前连接,需要破坏管路的完整性,增加跨膜肺压力;膜前膜后连接,会分流过膜血流,降低膜工作效率;膜后连接,需要用动脉置管代替原有静脉置管,对过膜压力、膜血流影响小。结论:ECMO在膜后连接CRRT,是四种方法中最为实用、经济的方法,且对膜压力的影响最小。而膜前膜后连接的连接方式可作为次选方案。第二部分:体外膜氧合技术联合持续肾替代治疗对正常猪肺功能及其免疫炎症反应的影响目的:VV-ECMO运行过程中,对于肺部变化的研究非常有限。本研究使用低潮气量通气的正常猪,对比研究静脉置管、VV-ECMO以及VV-ECMO联合CRRT的干预。研究以上措施分别干预后系统和肺的炎症反应的变化,和对肺实质的组织及微观结构的影响。方法:低潮气量通气的18只健康猪随机分为三个组:Group 1—-静脉置管;Group 2——VV-ECMO;Group 3——VV-ECMO联合CRRT。均行系统性抗凝,并观察24小时。记录血流动力学及呼吸参数,测量血浆及肺泡内炎性因子的水平、肺组织炎性因子的表达情况,评价肺组织病理学改变以及微观结构的改变。结果:在Group 1中,实验动物分钟通气量显著上升,而Pa02则明显下降。血浆炎性因子水平在Group 2中,较Group 1有不同程度的升高;而在Group 3中,血浆炎性因子水平较Group2有着不同程度的下降。在第24小时,Group2中肺泡灌洗液中TNF-α及IL-6水平明显高于其他两组,而肺组织TNF-α以及IL-6的mRNA表达无显著差异。Group 2中肺组织病理学改变以炎性细胞的浸润以及肺间隔增厚为主,肺泡微观结果观察到气血屏障的血管内皮细胞肿胀。而在Group3中,肺组织的组织病理学