非控制型心脏死亡供者器官功能维护方法研究进展

(天津市第一中心医院，天津 300192)

采用心脏死亡者捐献供体进行器官移植已经有近20年的历史［1］。考虑到移植物的预后，绝大多数医生采用控制型心脏死亡捐献者所提供的器官［2］。由于等待移植的患者与可供移植的器官数量之间仍存在较大的供求差距，因此，非控制型的心脏死亡供者捐献器官的应用越来越受到业界的关注。相较于控制型心脏死亡者捐献的器官，热缺血时间过长是影响非控制型心脏死亡供体器官移植术后功能的主要因素之一。过长的热缺血时间将直接增加移植物原发无功能(PNF)和功能延迟恢复(DGF)的发生率［4］。DGF的出现还可能与移植物急性排斥反应的发生有关［5］。现就非控制性心脏死亡供者器官功能维护方法的研究进展做一综述。

1 非控制性心脏死亡器官捐献的概念及特点

2003年在荷兰马斯特里赫特召开的第2次国际无心跳器官捐献研讨会上将心脏死亡者器官捐献修订为5类［6］。第Ⅰ类为入院前即发生心脏停搏;第Ⅱ类，于院外发生心脏停搏，但经专业人员给予心肺复苏至少10 min后，未成功而宣布死亡;第Ⅲ类，患有不可治愈疾病的患者，未达到脑干死亡的状态，自身有捐献器官的意愿，在家属同意下，撤除生命支持系统后，等待心脏死亡;第Ⅳ类，已达到脑干死亡标准患者在医院治疗过程中意外出现心脏死亡;第Ⅴ类，在医院重症监护病房治疗过程中出现意外的心跳停止。其中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ类被认为是非控制型心脏死亡捐献，又称为无准备型心脏死亡器官捐献，而第Ⅲ、Ⅳ类被认为是可控制型的心脏死亡捐献，又称有准备型心脏死亡器官捐献［7］。非控制型心死亡捐献供体有如下应用优点:Ⅱ、Ⅳ类供体无需经历观察期，因为捐献者在循环停止的同时大脑已经丧失功能;若患者死亡时刻得到见证，急救人员动作迅速，此两类供体可获得比Ⅲ型供体更短的热缺血时间［8］;Ⅱ类捐献者多来自于院外，而不是 ICU，因此发病前捐献者的健康状况多好于Ⅲ类捐献者;非控制性心脏死亡捐献的伦理学压力较小，因为此类捐献者均为自然过渡到死亡，不涉及到维生支持治疗的撤除。

2 非控制型心脏死亡供者器官的功能维护方法

2.1 原位灌注技术 为减少热缺血时间，非控制型心脏死亡供者器官采用原位灌注的器官获取技术［9］，Snoeijs等［10］曾报道心脏死亡供者器官切取原位灌注操作中约有23.3%的意外发生率，包括插管困难、灌洗液流动不畅、插管球囊破裂等。插管时间越长意味着热缺血时间越长，部分病例可能出现移植器官血管条件差，这均预示着受者及移植物预后较差。在我国，器官原位灌注及快速切取技术均较成熟，较少有切取技术并发症的报道［11］。

2.2 体外膜氧和系统(ECMO) ECMO系统采用密闭的肝素涂层管路，具有操作简便，对患者凝血功能干扰较小等特点，最早用于急救状态下患者心肺功能的代替。在移植器官获取过程中，ECMO最早用于脑死亡供者器官的获取，通过ECMO代替供者心肺功能，避免在体状态下改善器官功能过程中或等待器官获取时意外出现的供体心跳骤停［12］。对非控制型心脏死亡捐献者采用ECMO后，可不必顾虑其心肺功能下降的速度与持续时间，通过人工调节可将移植器官灌注维持在较理想的水平［13］。

但ECMO的使用要求对供者进行血管腔内导管植入操作，若插管操作在供者心跳尚未停止时进行，则面临着巨大的伦理学压力，还增加了供者的痛苦，部分器官捐献者家属和医疗中心不认同这项操作［14～16］。若插管操作在捐献者心跳停止后进行，则失去了使用ECMO的意义。因为即使熟练的术者完成全部操作也要10 min左右，增加了器官的热缺血时间;另一方面，此时插管无法避免供者心脏停跳前的低血压状态对器官功能的影响。一项回顾性研究认为，供者的平均动脉压＜60 mmHg、末梢血氧饱和度＜70%即可认为器官灌注不良，即热缺血时间开始。这种状态超过20 min，器官PNF的发生率将成倍提高，导致器官失去利用价值［17］。因此ECMO在非控制型心脏死亡供体的应用尚有局限性，部分中心只有在征得家属同意后才对捐献者进行置管操作，捐献者心脏停跳前不接入 ECMO。Fondevila等［18］总结2002～2010年采用 MaastrichtⅡ类捐献者供肝经验，即采用ECMO在供肝获取前维护其功能，筛选并预测器官预后，取得了良好的效果。但此项研究的规程是在捐献者心脏停跳后到ECMO开始前给予体外按压心肺复苏，以维持器官的灌注与氧合。

2.3 心肺复苏机的应用 心肺腹苏机的应用对改善患者心脑血管的灌注有明确效果，其能在捐献者心脏停跳时立即开始应用，缩减了器官热缺血时间。Morozumi等［19］对两组患者一组采用AutoPulse心肺复苏机与机械通气共同作为非控制型心脏死亡供者心脏停搏到器官获取灌注前的过渡手段，热缺血时间为(41±9.8)min;另一组在捐献者心脏停跳前即插管应用 ECMO，热缺血时间为(6.4 ±1.1)min，两组间热缺血时间相比有统计学意义，但两组受者移植物存活率、PNF及DGF发生率没有明显差异。

即便如此，心肺复苏机在非控制型心脏死亡供者的器官获取中的应用报道还很少，主要原因可能是心肺复苏机对供者器官功能的改善尚未得到一致认可。2010年版AHA心肺复苏指南［20］明确指出，AutoPulse的应用对于复苏效果的提高没有明显作用。研究出能更有效地改善供者组织器官低灌注状态的自动心肺复苏系统，有利于非控制型心脏死亡供者器官的应用，将是今后的发展方向。

2.4 机械灌注 由于热缺血时间较长、组织低灌注等因素的影响，心脏死亡供者器官获取时往往处于功能不良状态，可能诱发移植物PNF或DGF的发生。因此，部分移植中心在器官获取后利用机械灌注系统进行模拟体内环境的器官灌注保存［21］，以恢复器官功能，减少PNF与DGF的发生。同时，灌注过程中也可通过检查了解器官功能状态的变化，对已经获取的器官进行筛选，对于移植后功能恢复可能性较小者可能会放弃应用，以减少受者手术风险。在这方面，肾脏由于其血液灌流系统简单，研究得较多。Kozaki等［22］的研究显示，移植肾经过机械灌注保存，PNF与DGF的发生率明显下降，通过检测肾动脉在灌注时的阻力指数，可以评估移植肾功能恢复的几率。而对肝脏移植而言，由于肝脏具有门静脉系统和肝动脉系统两套血液流入系统，离体后机械灌注的应用尚处于试验阶段，距离临床应用尚有一定的距离［23，24］。

2.5 供体功能评估 除前所述在机械灌注时通过测量肾动脉阻力指数来评估移植物功能恢复情况外，对于非控制型心脏死亡供者的器官术前功能评估目前研究较多的是微透析技术。微透析是一种新型生物取样技术，是将附有半透膜的探针插入待测组织中，利用透析膜弥散原理，持续地检测细胞外液的生化变化，从而分析组织局部代谢状况。

对于微透析技术应用于肝肾移植术后移植物功能的早期评估、排斥反应诊断等方面已经有大量报道，但作为一种新的取样技术，其在心脏死亡供者移植前器官功能预测方面的应用刚刚起步。国外部分学者采用微透析技术观察了反映肝脏代谢功能的葡萄糖、乳酸/丙酮酸、甘油等指标，发现再次热缺血和再灌注时葡萄糖、甘油、和乳酸/丙酮酸水平快速增高，说明移植肝功能损伤较重。有学者认为，微透析技术检测的是肝细胞外液的生化变化，能较早的反应肝脏功能变化，同时其连续监测对观察移植物保存过程中的变化具有重要价值，但这方面的应用多处于动物实验阶段［25］。

综上所述，针对非控制型心脏死亡供者器官热缺血时间较长的特点，研究重点在于通过各种手段缩短其组织低灌注、低血氧的时间，以期获得与控制型心脏死亡供者器官相似的预后，以及器官获取后的功能恢复与移植前功能评估，期望藉此来进行移植器官的筛选，减少PNF、DGF的发生率，减少受者风险。随着以上研究的进展，非控制型心脏死亡供者器官的应用范围有望进一步扩大，可以在一定程度上缓解紧张的移植器官供需矛盾。

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