体外二氧化碳清除技术的临床应用进展.pdf
《体外二氧化碳清除技术的临床应用进展.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《体外二氧化碳清除技术的临床应用进展.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、西南医科大学学报2023年第46卷第5期Journal of Southwest Medical University Vol.46 No.5 2023专家简介:张凌,四川大学华西医院肾脏内科副主任,连续性肾脏替代治疗专业组组长,四川大学华西医院金堂医院学科主任,主任医师,医学博士,博士研究生导师,墨尔本大学访问学者,四川省卫生健康领军人才。现任中华医学会肾脏病学分会青年委员、中国重症血液净化中青年协作组成员、中国中药协会肾病中药发展研究委员会委员、中国毒理学会中毒与救治委员会委员、非公肾脏病透析专业委员会 AKI 及CRRT学组总干事、四川省医师协会肾脏内科医师分会委员;任Precision
2、 Clinical Medicine 及 西部医学 西南医科大学学报 青年编委。擅长急性肾损伤及重症血液净化技术,在全国享有较高的知名度,在国际上首先提出含钙置换液的局部枸橼酸抗凝技术。共发表论文 150余篇,以第一作者及通信作者发表 SCI 论文 40余篇。目前获得专利 7 项,转化 5项,获得转化创新基金超过 200 万元。主持及参与多项国家自然科学基金、中华医学会基金、省级支撑计划项目,作为副主编编写专著 连续性肾脏替代治疗。获得四川省科技进步一等奖、四川省医学科技进步一等奖及华夏医学科技进步二等奖。E-mail:zhangling_体外二氧化碳清除技术的临床应用进展张凌1,2,李明鹏1
3、,2,31.四川大学华西医院 肾脏内科(成都 610041);2.四川大学华西医院 肾脏病研究所(成都 610041);3.简阳市人民医院 肾内科(简阳 641400)【摘要】体外二氧化碳清除技术(extracorporeal carbon dioxide removal,ECCO2R)旨在去除血液中二氧化碳,以缓解高碳酸血症和相关酸中毒的不良影响,为保护性甚至超保护性机械通气提供条件,有助于减少有创呼吸机使用,缩短呼吸机带机时间。近年来,该技术在急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)、慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exa
4、cerbation of chronic obstructive pulmonary dis-ease,AECOPD)、新冠肺炎及等待肺移植手术等患者中发挥了重要作用。本文就近年来国内外ECCO2R的临床应用进展做一述评,以供临床进一步推广提供参考与借鉴。【关键词】体外二氧化碳清除;高碳酸血症;急性呼吸窘迫综合征;慢性阻塞性肺疾病;肺移植【中图分类号】R459.5文献标志码 ADOI:10.3969/j.issn.2096-3351.2023.05.001Progress in clinical application of extracorporeal carbon dioxideremov
5、al technologyZHANG Ling1,2,LI Mingpeng1,2,31.Department of Nephrology,West China Hospital of Sichuan University,Chengdu 610041,China;2.Kidney Research Institute,WestChina Hospital of Sichuan University,Chengdu 610041,China;3.Department of Nephrology,Jianyang Peoples Hospital,Jianyang641400,China【Abs
6、tract】Extracorporeal Carbon dioxide removal(ECCO2R)is designed to remove carbon dioxide from the blood to alleviate theadverse effects of hypercapnia and related acidosis.It provides conditions for protective or even super-protective mechanical ventilation,helping to reduce the use of invasive venti
7、lators and shorten the duration of mechanical ventilation.In recent years,the techniquehas played an important role in acute respiratory distress syndrome(ARDS),acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease(AECOPD),COVID-19 and patients waiting for lung transplantation.This article rev
8、iews the progress of clinical application ofECCO2R at home and abroad in recent years,and provide reference for its further clinical application and promotion.【Key words】Extracorporeal carbon dioxide removall;Hypercapnia;Acute respiratory distress syndrome;Chronic obstructive pulmonary disease;Lung
9、transplantation专家述评体外二氧化碳清除技术(extracorporeal carbon dioxide removal,ECCO2R)是一种通过较低血流量(低于1500 mL/min)的体外脱羧治疗去除血液中二氧化碳,从而纠正高碳酸血症和呼吸性酸中毒的血液净化技术1。最初,ECCO2R 主要用于辅助急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)的肺保护性通气2,但随着该技术的逐步改进,ECCO2R已成为高碳酸性呼吸衰竭的重要治疗措施,减少了严重失代偿的慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmona
10、ry disease,COPD)及ARDS患者有创机械通气(invasive mechanical ventilation,IMV)3,同时在重型新冠肺炎救治及部分胸外科围手术期也发挥着积极作用。本文就近年来国内外ECCO2R的临床应用进展做一述评,以为临床进一步推广应用提供参考与借鉴。基金项目:四川省科学技术厅重点研发项目(2023YFG0211)并列第一作者:李明鹏,E-mail:引用本文:张凌,李明鹏.体外二氧化碳清除技术的临床应用进展J.西南医科大学学报,2023,46(5):369-373.DOI:10.3969/j.issn.2096-3351.2023.05.001369西南医科
11、大学学报2023年第46卷第5期Journal of Southwest Medical University Vol.46 No.5 20231 ECCO2R的基本原理ECCO2R通过膜肺进行肺外气体交换来对患者进行呼吸支持。体内的血液由中心静脉或动脉引出体外,通过膜肺,不含有或含有很少二氧化碳的气体沿着膜的另一侧运行,血液中二氧化碳经弥散作用被部分清除后,再被输送回体内。ECCO2R可单独进行,也可与连续性肾脏替代治疗设备串联应用。此外,体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)也能发挥二氧化碳清除作用,ECCO2R和ECMO系统的不同
12、特点见表14。根据支持的原理不同,ECCO2R和ECMO可分为静脉静脉(VV)模式和动脉静脉(AV)模式。表1 ECCO2R和ECMO系统的不同特点Table 1 Different characteristics of ECCO2R and ECMO systems项目血流量(L/min)血管通路导管配置导管型号预充容量(mL)抗Xa活性(IU/mL)膜面积(m2)CO2清除量(初始值的%)O2转移量(mL/min)ECCO2R极低流量0.2 0.4静脉静脉双腔导管13 Fr140 1600.3 0.40.32 50150 300高流量2.5 7.0动脉-静脉动脉、静脉插管输入端23 29
13、Fr输出端17 21 Fr300 5000.2 0.31.8 50150 350在AV-ECCO2R模式中,血液通常从股动脉引出,靠自身心脏泵的作用驱动血液通过膜肺,清除二氧化碳后回到股静脉或颈内静脉,形成一个无泵动静脉旁路。但无泵系统需要动静脉压力梯度 60 mmHg,心脏指数 3 L/min.m2,这不适合血流动力学不稳定的患者5。而在VV-ECCO2R模式中,血液从中心静脉引出,通过离心或滚轮泵产生穿过膜肺的血流,然后返回到静脉循环中。VV-ECCO2R的优点是避免动脉插管,侵袭性更小,更便于临床操作。YU等6荟萃分析发现,与AV-ECCO2R 相比,接受 VV-ECCO2R 治疗的患者
14、 ICU住院时间显著缩短,但死亡率无显著差异。研究表明,250 mL/min的血流量每分钟可去除40 60 mL二氧化碳7,占患者静息状态每分钟二氧化碳产生量的20%25%,而血流量增加至1 000 mL/min,每分钟去除二氧化碳可增加至150 mL左右。此外,有研究显示,二氧化碳的去除能力与膜外气体中的氧含量无关,100%与21%的氧气,对二氧化碳的去除能力没有显著影响8。2 ECCO2R在ARDS中的应用进展近些年对ARDS的病理生理学研究取得了重要进展,对通气诱导肺损伤(ventilation induced lung injury,VILI)的认识改变了 ARDS 患者的气道管理方式
15、9。ARDS Net研究组发布的ARMA 研究表明10,与传统通气策略(潮气量12 mL/kg)相比,采取肺保护性通气(潮气量 6 mL/kg)的 ARDS 患者死亡率降低了 8.8%。有研究显示,潮气量 6 mL/kg的超保护性通气更利于肺功能保护11。但减小潮气量可能会导致严重的高碳酸血症,高碳酸血症可能升高颅内压、收缩肺血管,导致右心衰竭;另外,还可能通过增加一氧化氮以及改变肺泡上皮细胞活性进一步加重肺损伤。ARDS患者使用ECCO2R可通过降低潮气量、平台压、呼吸频率和机械功率来促进肺保护性通气。早在上世纪80年代,即有学者报道了采用低频正压通气联合ECCO2R治疗严重急性呼吸衰竭并获
16、得成功2。此后多项研究显示,ECCO2R可用于实现潮气量 6 mL/kg,从而降低平台压、驱动压和减少机械做功,避免高碳酸血症。张友福等12近期报道 1 例脓毒症合并ARDS患者,在内毒素吸附基础上,联合ECCO2R治疗6 h后,PCO2由77.6 mmHg下降至40 mmHg,呼吸机频率由 33 次/min 逐渐降至 22 次/min,高压相压力由 33cmH2O 逐渐降至28 cmH2O。一项前瞻性多中心国际II期研究13纳入95例中度ARDS患者进行ECCO2R治疗,发现治疗8 h和24 h时达到超保护性通气(潮气量4mL/kg和平台压 25 cmH2O)的患者比例分别为78%和82%,
17、共有69例患者(73%)在第28 d存活,提示使用ECCO2R促进超保护性通气是可行的。BEIN等14研究显示,在严重低氧血症(PaO2/FiO2 150)ARDS患者中,接受低潮气量通气(3 mL/kg)联合ECCO2R组60 d不使用呼吸机比例明显高于对照组,提示联合ECCO2R有可能进一步降低VILI。ARDS患者启动ECCO2R的指征及治疗目标在国370西南医科大学学报2023年第46卷第5期Journal of Southwest Medical University Vol.46 No.5 2023际上达成一定共识。最近的欧洲ECCO2R专家圆桌会议15指出,ARDS患者启动ECC
18、O2R的指征包括:驱动压 14 cmH2O、平台压 25 cmH2O、pH 60 80 mmHg、呼 吸 频 率 25 30 次/min、PaO2/FiO2100 200。ARDS患者接受ECCO2R治疗的主要目标包括:pH 7.30、呼吸频率 20 25次/分、平台压 25 cmH2O和驱动压 14 cmH2O。3 ECCO2R在COPD中的应用进展COPD的特点是进行性且不完全可逆的呼气气流受限,伴间歇性急性加重(acute exacerbation of chronicobstructive pulmonary disease,AECOPD)并发急性高碳酸性呼吸衰竭(acute hype
19、rcapnia respiratory failure,AHRF)。无创通气(noninvasive ventilation,NIV)是治疗AHRF的最主要手段之一,但仍有约20%30%的病例需要气管插管和机械通气。需要IMV的患者死亡率高于单独接受 NIV 的患者(51.9%VS 14.4%,P 0.001)16。ECCO2R的使用能减少COPD患者对IMV的使用。KLUGE等17回顾性分析了21例对NIV无反应的COPD患者,经ECCO2R治疗24 h后,患者动脉血中位PaCO2和 pH 水平分别由 84.0 mmHg(54.2 131.0)和 7.28(7.10 7.41)改善为 52.
20、1 mmHg(33.0 70.1)和 7.44(7.27 7.56),最终有 19 例(90%)避免了气管插管。BURKI等3对20例高碳酸性呼吸衰竭COPD患者(7例接受NIV并极有可能进行IMV、2例为无法脱离NIV、11例 为 IMV 脱 机 困 难)使 用 15.5-Fr 双 腔 套 管 进 行ECCO2R治疗后,高碳酸血症和呼吸性酸中毒均得以明显改善,并且9例接受NIV治疗的患者均避免了IMV。近期,BARRETT等18报道的一项随机对照试验研究显示,与单纯接受NIV相比,同时接受ECCO2R治疗可加快高碳酸血症和呼吸急促的缓解,改善呼吸困难和不适,并更早停用NIV,避免了 IMV的
21、使用。ECCO2R的使用能帮助COPD患者脱离有创呼吸机。ABRAMS 等19通过一项前瞻性研究发现,5 名AECOPD伴急性呼吸性酸中毒的患者在接受ECCO2R治疗24 h后成功脱离IMV。近期,国内中日友好医院报道了2例针对脱机困难的COPD患者进行ECCO2R治疗,结果显示,2例患者均在短时间内脱离有创呼吸机,拔出气管导管20。DIEHL等21对12例NIV失败后进行气管插管并深度镇静的AECOPD患者进行了ECCO2R治疗,其中9例患者在接受ECCO2R后逐步脱离有创呼吸机并好转出院,ECCO2R启动后的中位IMV持续时间为6 d。欧洲ECCO2R专家圆桌会议15提出,对于有NIV失败
22、风险的AECOPD患者,若PaCO2没有下降、呼吸频率没有降低、pH持续7.30 7.35、呼吸频率 20 25次/分、PaCO2降低10%20%、脱离机械通气和维持血流动力学稳定。4 ECCO2R在新冠肺炎中的应用进展严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(severe acuterespiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染导致的新冠肺炎可发生严重急性呼吸衰竭,部分患者需要进入ICU,约80%ICU新冠肺炎患者需要IMV22。新冠肺炎ARDS的呼吸力学可能与非新冠肺炎类似,目前支持对机械通气的新冠肺炎患者使用低潮气量通气。研究显示,新冠肺炎患者发
23、生ARDS可能还与高凝状态和微血管内皮损伤有关,高碳酸性呼吸衰竭可能是这种微血管损伤的直接后果23,由于ECCO2R能纠正高碳酸血症,故支持了其在新冠肺炎患者中的应用。张凌所在的四川大学华西医院联合武汉大学人民医院、浙江大学附属第一医院、新疆医科大学附属第一医院等团队在武汉大学人民医院首次对合并高碳酸血症的新冠肺炎患者实施了ECCO2R,结果显示患者二氧化碳分压明显降低,酸中毒得以改善24。AKKANTI等25对31例合并严重高碳酸血症和呼吸性酸中毒并接受IMV的新冠肺炎患者进行回顾性队列分析,发现使用ECCO2R能改善新冠肺炎导致的严重高碳呼吸衰竭患者呼吸性酸中毒,缩短了患者呼吸机带机时间。
24、ALLESCHER等26对9例患有中重度ARDS的新冠肺炎患者进行ECCO2R,观察到酸碱失衡的快速纠正和连续的二氧化碳清除,中位连续二氧化碳清除量达到49.2mL/min。近期,TAXIERA等27利用ECCO2R成功救治了ECMO后再次出现高碳酸性呼吸衰竭的新冠肺炎患者。5 ECCO2R在急性哮喘中的应用进展哮喘是一种气道炎症性疾病,其特征是气道过度活跃并伴有支气管痉挛、黏膜肿胀和粘液产生,2受体激动剂和类固醇激素是主要的治疗药物6。尽管哮喘治疗取得了一定进展,但近年来哮喘的死亡率一直无明显降低,原因之一是哮喘持续状态可导致高碳酸性呼吸衰竭,严重的情况下需要IMV,但IMV可能加重肺泡膨胀
25、。虽然针对ECCO2R在急性哮喘中的应用研究不多,多为病例报道,但既往研究28显示,ECCO2R可能适用于伴有严重过度充气或危及生命的呼吸性酸中毒371西南医科大学学报2023年第46卷第5期Journal of Southwest Medical University Vol.46 No.5 2023的顽固性哮喘持续状态。SAKAI等29报道1例哮喘患者经机械通气后仍有明显呼吸性酸中毒,给予ECCO2R治疗后约2 h,患者动脉二氧化碳分压从90 mmHg降低到46 mmHg,肺顺应性得到改善,2 d后拔出气管插管。ELLIOT等30对2例接受IMV治疗的严重急性哮喘患者予以ECCO2R治疗,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 体外 二氧化碳 清除 技术 临床 应用 进展
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。