血液滤过治疗多器官功能障碍综合征的作用

来源:岁月联盟 作者:秦淑娟,董均树 时间:2010-07-12
多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)病情凶险,病死率高,是重症监护病房的难点。免疫治疗的困境迫使人们寻找新的治疗途径,人们将注意力转向体外治疗方法,即清除炎症介质及细胞因子和循环中的内毒素,减轻炎性反应阻断全身炎症反应(SIRS)继续及MODS的进一步恶化。血液滤过(Hemofiltration,HF)是近年来在治疗SIRS/MODS领域中逐渐发展起来的具有理论和实践双重价值的新技术,在MODS中的应用越来越广泛,显示了很好的疗效。本文就近年来血液滤过在治疗MODS中的作用,做一综述。

    1  MODS的发病机制

    MODS是机体在遭受严重创伤、休克、感染及大手术等急性损害24h后,同时或序贯性出现两个或两个以上器官功能障碍,不能维持内环境稳定的临床综合征,强调病变的动态性和可逆性[1]。MODS的发病机制尚不完全清楚,现已明确全身炎症反应综合征(SIRS) 是MODS 的重要诱因[2]。20世纪90年代中后期,Bone[3]提出代偿性抗炎性反应学说,认为严重感染或创伤等损害作用于机体后引发的应答性反应。SIRS、代偿抗炎反应综合征(CARS)失衡导致 MODS的发展。大量炎症介质释放入血液循环,刺激炎症介质瀑布样释放,导致 SIRS。SIRS、CARS失衡导致炎症反应失控,使其由保护性作用转变为自身破坏性作用,同时打击远隔器官,导致MODS。就其本质而言, MODS是 SIRS、CARS免疫失衡的严重后果[4]。国内一些实验也表明,致炎因子与抗炎因子在SIRS 与MODS 的发生和发展中起了重要作用。故维持致炎因子与抗炎因子的平衡是治疗SIRS 的有效方法[5]。试图阻断SIRS,控制失控的炎症反应,必将对 MODS的临床和实验研究产生深远的影响,成为目前研究的热点。

    2  血液滤过的原理

    血液滤过是模拟人体肾小球滤过和肾小管重吸收功能的原理而研制的一种血液净化方法。血液通过孔径大、滤过性能好、生物相容性一致、无毒、无热源的物质制成血液滤过器,在跨膜压作用下以对流的原理清除体内中、小分子毒物和水分,同时又模仿肾小管重吸收功能,利用输液装置从滤器的动脉端或静脉端同步地输入与细胞外液成分相仿的平衡液,以达到排出毒物,纠正水、电解质、酸碱平衡紊乱的目的。血液滤过的滤过膜通透性高,一般分子量低于40~50kD的溶质分子均可滤出,因此能很好地清除血液循环中的炎症介质。

    3  血液滤过治疗MODS的作用

    3?1  清除细胞因子和炎症介质  TNF-α、IL-1β是MODS发生时最早释放的细胞因子,也可能是细胞因子级联反应的始动因子和关键引发物[6],在MODS的发病中起重要作用。Lonnemann等[7]证实,高流量血液滤过(HVHF)可通过改善和恢复巨噬细胞活性、分泌TNF对内毒素产生的应答反应,第1次证实了HVHF能改善机体细胞功能。目前已知,直接参与炎症反应的介质有TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、PAF、心肌抑制因子等。连续性血液滤过(CVVH)能通过对流和膜的吸附作用有效地清除上述炎症因子[8,9],截断炎症介质的瀑布效应,减轻炎症因子对脏器的损害,能降低内毒素血症家猪血浆TNF-α、IL-1β和组织转录水平[10],HVHF 早期应用能降低创伤引起的肺组织TNF-α和IL-8 mRNA 表达,可减少肺损伤,减少肺衰竭的发生,达到对脏器的保护作用[11]。大量的临床研究和实验已证实,血液滤过可清除血液中的内毒素、炎症介质和细胞因子,减轻各脏器的损害,疗效肯定。

    血液滤过可通过生成和清除两个方面调整血浆细胞因子的水平[12],但也有人认为血滤的重要作用,不能被归为清除细胞因子,而是为降低体温和体温标准化、循环血细胞的调节以及清除更远侧的非细胞因子介质[13]。应用血液滤过清除体内过多的促炎细胞因子,使促抗炎细胞因子达到平衡,但其在临床应用中还存在诸多问题,首先受各种细胞因子具有不同的清除率影响,临床上无法依据治疗需要来按指令定量清除某些细胞因子。而且血液滤过受机体合成和释放细胞因子状态的影响,临床医生无法及时了解细胞因子的产生量,因此血液滤过应该持续多久才能排除过多释放的细胞因子仍无统一认识[14]。

    3?2  重建机体的免疫内稳状态  从免疫角度上SIRS分为三个重要发展阶段:SIRS期,促炎介质占优势发生不可控制的全身炎症反应,此时处于免疫过度;CARS期,炎症介质占优势,产生免疫抑制;混合拮抗物反应综合征(MARS)期,SIRS和CARS处于极端,产生免疫麻痹。李宓等[15]应用流式细胞仪测定20例MODS患者单核细胞人类白细胞DR抗原(HLA-DR)的表达情况,治疗前单核细胞分泌活跃,治疗后单核细胞分泌TNF-α、IL-6和IL-10均明显减少(P<0.05),表明血滤能明显改善MODS患者单核细胞水平,重建机体的免疫内稳状态。SIRS的脓毒血症(Sepsis)患者内皮细胞功能明显异常,血液滤过治疗可清除血液中激活和损伤的内皮细胞成分,改善内皮细胞功能,循环中E-选择素和血栓调节蛋白水平显著下降,患者血清对内皮细胞通透性和内皮内游离钙离子浓度的影响逐步减少[16]。很显然,其疗效和机制已不仅仅是“清除细胞因子效应”,而是调节机体免疫功能[17]。

    3?3  调节电解质、酸碱平衡、稳定内环境  MODS治疗包括治疗原发病、抗感染、营养支持等,因此每日需要摄入大量的液体,HVHF能够满足大量液体的摄入,为营养支持及静脉用药提供充足的保障[18]。同时HVHF能缓慢清除体内溶质和过多的水分,对小分子物质具有较好的清除作用。应用HVHF治疗时血浆尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)水平持续下降,酸中毒、电解质紊乱被逐渐纠正,在静脉高营养的同时,又能持续的清除BUN和SCr,控制氮质血症。同时血液滤过也能纠正严重的高钠血症[9]和严重的低钠血症[19],稳定内环境,且血流动力学稳定,尤其适用于伴有急性肾功能衰竭、肾病综合征、心力衰竭的患者。

    3?4  改善血流动力学及氧代谢状态  CVVH既能缓慢、连续、等渗地清除水和溶质,同时又能补足有效循环的血容量,纠正低血压和休克,使细胞外液渗透压稳定,具有稳定血流动力学的作用。顽固性心衰患者水负荷多,血流动力学不稳定,CVVH可以使左室射血分数(LEVF)提高,改善心功能,这一点已使欧洲心脏协会心衰工作组推荐CVVH作为严重心衰患者一种治疗方法[20]。CVVH能降低中心静脉压和毛细血管楔嵌压,减轻心脏前负荷,改善患者的氧供、心功能,从而改善心衰患者的症状,恢复对利尿剂的反应,打破神经内分泌系统的恶性循环,减轻水钠潴留[21],能有效的清除循环中MDF,使starling曲线恢复正常,从而改善心功能[22],是治疗顽固性心衰的有效方法。在临床研究中也证明了CVVH 对血流动力学的改善, 并可以提高平均动脉压(MAP) 和心脏指数(CI)[23],但CVVH治疗顽固性心衰的病理生理机制及长期预后还缺乏随机对照的大样本研究。

    组织氧代谢紊乱是MODS的主要病理生理机制,蔡国龙等[24]用HVHF治疗老年感染性休克患者,治疗前后血流动力学指标MAP、CI、全身血管阻力指数(SVRI)及全身氧合指数(PaO2/Fi O2)均有明显改善(P<0.01),在12h时改善更明显(P<0.01),同时伴随多巴胺的需要量下降(P<0.01),说明HVHF有改善血流动力学及全身氧合作用。血液滤过可以直接降低心排血量,作为增加氧摄取率的补偿,能减轻SIRS引起的心排血量和氧输送过分升高,而并不减少氧消耗,使氧摄取显著增加[25]。另有研究[26]表明,HVHF对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的血流动力学有较好的影响,12例ARDS患者经HVHF治疗24h后肺动脉压(PAP)、 外周血管阻力(PVR)均有明显下降,心输出量(CO)和全身血管阻力(SVR)在72h后逐渐纠正,同时也观察到随着动脉氧分压(PaO2)和静脉氧分压(PvO2)的改善,可减轻由SIRS引起的心脏指数(CI)的过分升高,而并不减少氧耗。随着血流动力学的改善,氧摄取率(O2ER)也逐渐稳定在一个合适的水平。HVHF能够改善ARDS高动力状态的机制尚待阐明,可能与严重急性肺损伤循环中存在大量炎性介质,采用高通透性、高流量更有利于清除中高分子质量物质,减少肺间质和组织水肿,增加气体的弥散功能,增加重要脏器氧供,减少缺氧带来的一系列损害[27,28]。

    目前血液滤过已成为 ICU中危重患者的治疗手段, 尤其对多器官功能衰竭的抢救工作带来了极大方便和有效的救治措施[29]。大量的临床研究和实验已证实,血液滤过治疗MODS疗效肯定,尽早使用血液滤过治疗,能有效清除炎症介质,稳定血流动力学,重建机体免疫内稳态,阻止脏器的进行性损害,为进一步的救治赢得时间、创造条件、降低病死率。但血液滤过只能作为一种辅助治疗手段,还应加强对原发病的治疗,其不能改变患者的预后。由于MODS发病过程中促炎介质和抗炎介质的相互作用是一个复杂的,血液滤过对MODS治疗的确切机制尚不明确,更无法明确何时是哪一种或几种介质,以及MODS患者血中的炎性介质多样化及其代谢产物的不稳定状态,所以较难确定合适的治疗量。同时血液滤过的效果还与置换量的多少、滤过膜的问题、持续时间方式方法等问题有关,需要进行大量的设计合理有严格对照的大样本、多中心、前瞻性的临床研究。

    【】

    1  Bone RC,Balk RA,Cerra FB,et al. Definitions for sepsis and organ failure and guildelines for the use of innovative therapies in sepsis.Chest,1992,101(6):1644?

    2  金惠铭?病理生,第5 版? 北京:人民卫生出版社,2000,266-274?

    3  Bone Rc.Immunologic dissonance:a continuing evolution in our understanding of the systemic inflammatory response syndrome (SIRS) and the muitiple organ dysfunction syndrome(MODS).Ann Intem Med,1996,125:680-687?

    4  邱海波?全身炎症反应综合征与多器官功能衰竭综合征?实用外科杂志,2000,12(12):713?

    5  徐国根,陈雯,张万光?全身炎症反应综合征患者致炎因子与抗炎因子的变化及相关性研究?中国急救医学,2002,22(6) :320-321?

    6  尹文,梁继河,虎晓岷?山莨菪碱对创伤性肺损伤细胞因子及其mRNA表达的影响?中华实验外科杂志,2000,17(1):75?

    7  Lonnemann G, Bechstein M, Linnenweber S,et al?Tumor necrosis factor alpha during continuous high fluxhemodialysis in sepsis with acuter renal failure.Kidney Int Suppl,1999,72:84-87.

    8  Chai Jia-ke, Shen Zhua-nan,Li Ji-jun,et al?The effection of hemofiltration clear the phlegmonosis mediators in the septic patients with empyrosis?Natl Med J China, 2001, 81 (15):943-944.

    9  申传安,柴家科,姚咏明,等?血液滤过严重烧伤脓毒症合并的高钠血症?中华创伤杂志,2003,19(1):26-27?

    10  吴燕祥,陶京,杨智勇?早期血液滤过对内毒素血症猪血浆肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β和组织转录水平影响?实用儿科临床杂志,2004,11(11):966?

    11  Wang Bing, Fang Guoen, Tang Liang, et al?Effect of high volume hemofiltration on expression of TNF-αand IL-8 mRNA in lungs of a procine multiple organ dysfunction syndrome model?Acad J Sec Mil Med Univ,2005,26 (7):791-792.

    12  余晨,刘志红?连续性血液净化对血浆细胞因子水平的影响及清除机制?肾脏病与透析肾移植杂志,2004,13(5):406-407.

    13  M.van Deuren, J.W.M.van der Meer? Hemoflitration in septic patients is not able to alter the plasma concentration of cytokines therapeutically?Deutsche Medizin,2001,18(4):195-196.

    14  汤耀卿?炎症细胞因子和短时血滤的作用?中国实用外科杂志,2000,20(12):714-716?

    15  李宓,杨斌,杜艺?连续性血液净化治疗老年多器官功能障碍及对机体免疫功能的影响?中国血液净化,2005,5(4):239-242?

    16  季大玺?连续性血液净化与重症感染?肾脏病与透析肾移植杂志,2004,13(3):235-236?

    17  黎磊石,刘志红?对连续性血液净化的认识在不断深化中?肾脏病与透析肾移植杂志,2004,13(5):451?

    18  陶静,季大玺,龚德华?连续性静脉-静脉血液滤过治疗八十岁以上老年多器官功能衰竭患者的经验?肾脏病与透析肾移植杂志,2005,14(3):211?

    19  JI Da-xi, GONG De-hua, XU Bin,et al?Continuous veno-venous hemofiltration in treatment of acute severe hyponatremia :a report of 6 cases,Chin J Intern Med,2003,42(11):781-782.

    20  Remme WJ? For the task force of the working group of heart failure-of the European Society of Cardiology? The Treatment of Heart Failure ,1997,(18):736-753.

    21  于长青,林洪丽,王可平?连续性静脉血液滤过治疗顽固性充血性心衰的疗效观察(14例临床分析)?大连医科大学学报,2005,2(27):27?

    22  Klouche K, Cavadore P, Portales P, et al?Continuous veno-venoushemofiltration improves hemodynamics in septic shock with acute renal failure without modifying TNF-alpha and IL-6 plasma concentrations? Nephrol,2002,15:150.

    23  Heering P, Grabensee B, Brause M. Cytokine removal in septic patients with continuous veno-venous hemofiltration?Kidney Blood Press Res, 2003, 26: 128-134.

    24  蔡国龙,方强?高容量血液滤过对老年感染性休克患者血流动力学的影响?中国急救医学,2005,7(25):469?

    25  王浩,张震寰,燕晓雯?持续血液滤过对重症急性胰腺炎血流动力学和氧代谢影响的实验研究?肠内与肠内营养,2005,12(1):16?

    26  刘长文,陆骏,郑永科?持续高容量血液滤过对急性呼吸窘迫综合征血流动力学和氧代谢的影响?中国血液净化,2006,2(15):69-71?

    27  赵华,徐文达?连续性血液净化技术在危重病中的体会?中国危重病急救医学,2004,16:698?

    28  马金荣,李培新,陈立新?血液净化联合中医药救治毒蘑菇中毒32例临床观察?中国中医药结合急救杂志,2005,12:164?

    29  杨敬华,孙咏梅,许辉?连续性肾脏替代治疗在多器官功能衰竭救治中的临床应用?中国医学杂志,2002,12(11):69?