新型肺腹常温区域灌注技术:循环死亡供体肺与腹器官评估新突破

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:General Thoracic and Cardiovascular Surgery 1.1

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  为解决传统体外肺灌注(EVLP)评估循环死亡(cDCD)供体肺的局限,研究人员开展 PANRP 技术研究,该技术可原位评估多器官,前景良好。

  

循环死亡供体器官评估的困境与新探索

在医学领域,肺移植是终末期肺病患者重获新生的希望之光。然而,供体器官的短缺却如同一道难以跨越的鸿沟,严重制约着这一治疗手段的广泛应用。为了拓展供体来源,循环死亡供体(cDCD)的器官逐渐进入人们的视野,其在增加器官供应方面发挥了重要作用。
但 cDCD 器官面临着一个棘手的问题 —— 温暖缺血损伤。与脑死亡供体器官不同,cDCD 供体在心脏骤停后,器官会经历一段无血液灌注的温暖缺血期,这会对器官造成不同程度的损害。而且,每个供体的温暖缺血时间和损伤程度差异很大,在主动脉阻断前难以准确预测。
对于肝脏和肾脏等腹部器官,已有原位评估方法,如腹部常温区域灌注(A-NRP),它能在供体内评估器官活力,决定是否适合移植,已在多个国家广泛应用。然而,在肺部评估方面,一直缺乏有效的原位评估手段,传统的体外肺灌注(EVLP)虽被全球广泛采用,但存在诸多弊端,如成本高昂、操作复杂,还需将肺运输到移植中心评估,过程中肺部经历的冷却、复温、再冷却可能会对其造成额外损伤。
为了突破这些困境,日本冈山大学(Okayama University)的研究人员开展了一项关于新型肺腹常温区域灌注(PANRP)技术的研究。该研究成果发表在《General Thoracic and Cardiovascular Surgery》杂志上,为 cDCD 供体肺评估带来了新的希望。

研究方法:创新的技术突破

研究人员对现有的 A-NRP 技术进行改进,设计了 PANRP 技术。他们利用独立的体外膜肺氧合(ECMO)组件,将血液经泵抽出,通过膜氧合器氧合后再回输到供体体内。为了实现肺部的评估,他们在泵和膜氧合器之间设置了 Y 型连接器,使血液能绕过肺循环,同时从左心房引流血液回到泵。
实验选用雄性长白猪作为供体动物。由于猪的股血管较细,无法像人类临床实践那样经皮插管,研究人员先诱导猪心脏骤停,然后进行正中胸骨切开和剖腹手术,暴露胸内降主动脉和下腔静脉,分别插入动脉和静脉插管。此外,还在肺动脉和左心房插入插管,建立肺部的旁路循环,并设置了 30 分钟的温暖缺血时间(WIT)。
在 PANRP 过程中,研究人员严格控制各项参数。ECMO 流速设定为 2 - 2.5L/min,模拟约 60% 的心输出量;血压维持在 60mmHg 以上,确保腹部器官得到充足灌注;温度控制在 36.5 - 37.5°C;膜氧合器中的氧浓度初始设定为 FiO2 0.45 - 0.55,保证即使肺功能受损,腹部器官也能获得足够的氧供应。同时,通过调节旁路血管的夹子,将肺动脉压力维持在 25mmHg 以下,设定肺部流速为 0.2 - 0.3L/min,并持续监测颈动脉压力,确保脑部无血流。此外,根据需要给予白蛋白(25%)和羟乙基淀粉支持全身血压和灌注,按照标准设置对肺部进行通气。在 2 小时的评估过程中,研究人员监测肺功能指标(PaO2/FiO2(P/F)比值、平均肺动脉压、肺血管阻力等)以及肝肾功能指标(天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)、血尿素氮(BUN)和肌酐(Cr))。

研究结果:多器官评估的良好表现

  1. 肺功能稳定:在整个实验过程中,左心房的 P/F 比值始终保持在 300 以上,肺动脉的氧分压也保持稳定,氧摄取(ΔPaO2)同样维持在 300 以上。潮气量设定为 250mL,气道压力和肺顺应性无明显变化。平均肺动脉压始终低于 30mmHg,肺血管阻力稳定在 400 dyn?s/cm5。实验结束时,肺部外观无发红、肺不张、水肿或局部异常,表明 PANRP 能有效维持肺功能。
  2. 腹部器官功能正常:监测腹部器官的临床参数,包括 AST、ALT、BUN 和 Cr,均未发现异常值,且在整个实验过程中都保持在正常范围内。实验期间,每例猪的尿量充足,2 小时内超过 200mL,腹部灌注流量维持在 2 - 2.5L,灌注压力持续高于 60mmHg,说明腹部器官功能正常。

研究结论与讨论:开启新的篇章

研究表明,PANRP 技术为 cDCD 供体肺的原位评估提供了一种可行且有潜力的方法。它克服了传统 EVLP 的一些局限性,如高成本和复杂的操作流程,同时能在评估肺部的同时保护和评估腹部器官,有望减少肺移植后原发性移植物功能障碍(PGD)的发生,提高移植后的长期肺功能。
然而,该技术也存在一定的局限性。在与 cDCD 供体心脏获取联合使用时存在困难,尤其是在采用胸常温区域灌注(TANRP)评估心脏时,会使插管过程变得复杂,因此更适用于不获取心脏的情况。
未来,还需要进一步研究来验证 PANRP 技术的临床有效性,包括对移植后器官的病理评估、血液细胞因子浓度测量以及长期的临床结果跟踪。如果能证明 PANRP 与传统 EVLP 相比不劣效,将为其在临床实践中的广泛应用提供有力支持。同时,在临床应用中,还需确保符合伦理标准,如通过监测颈动脉压力和双频谱指数等手段,确保脑部无血流,符合 cDCD 的伦理要求。
总的来说,这项关于 PANRP 技术的研究为 cDCD 供体肺评估和器官移植领域带来了新的思路和方向,有望推动相关领域的进一步发展,为更多需要器官移植的患者带来希望。

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