离体肝脏机械灌注保存与修复研究进展
2022-08-05霍枫陈焕伟黄小桃中国人民解放军南部战区总医院肝胆外科广东广州5000佛山市第一人民医院肝脏胰腺外科广东佛山58000广东顺德工业设计研究院广东顺德创新设计研究院广东佛山5800
霍枫,陈焕伟,黄小桃〔.中国人民解放军南部战区总医院肝胆外科,广东 广州5000; 佛山市第一人民医院肝脏胰腺外科,广东 佛山 58000;.广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院),广东 佛山 5800〕
霍枫,解放军南部战区总医院首席专家、主任医师、教授,博士研究生导师,第十届中国医师奖获得者。著名肝胆胰外科和肝脏移植专家,我国器官移植改革的推动者,参与了国家器官移植体系顶层设计,成立了国内首家器官获取组织并建立了相关标准和流程,率先开展体外膜肺氧合保护供体器官研究并建立了相关流程与规范,主持发表了中国公民逝世后器官捐献流程和规范。国家人体器官捐献与移植委员会委员、中国器官移植发展基金会理事、全军肝胆外科专业委员会副主任委员、中国医师协会器官移医师分会常委,广东省器官捐献与移植质控中心副主任、广东省医学会肝胆胰外科学分会前任主任委员。
1 离体器官机械灌注技术
离体器官机械灌注技术是一种新型的器官保存、转运乃至修复的技术。捐献器官获取后,将离体器官血管连接至机械灌注系统,在保存、转运阶段利用灌注液或血液持续灌注器官。其中,双通道低温氧合机械灌注(dual hypothermic oxygenated machine perfusion,DHOPE)及常温机械灌注(normothermic machine perfusion,NMP)是目前MP 技术应用于离体肝脏的最常见的使用方式。
2 DHOPE 用于离体肝脏灌注的作用
DHOPE 是指低温下(4 ~ 12℃)同时对肝动脉和门静脉进行氧气适度供应和器官保存液合理速度灌注,能维持电子传递链(呼吸链),产生ATP 并恢复肝细胞的能量,由无氧代谢变为有氧代谢。DHOPE 通过阻断反向电子转移和减少活性氧释放,有效缓解冷缺血再灌注导致的氧化应激损伤、枯否细胞激活及内皮细胞损伤。多项临床研究表明,DHOPE 可以显著改善扩大标准供体供肝质量,肝移植术后受者原发性移植肝失功、早期移植物功能障碍、胆道并发症的发生情况及移植物存活情况均显著改善。
3 NMP 用于离体肝脏灌注的作用
NMP 特点是恢复肝脏生理条件(37℃),维持较高的ATP 水平,降低组织的氧化损伤和代谢应激。评估NMP灌注 ECD供肝质量的“剑桥标准”认为,灌注后根据以下8 项条件判断供肝质量:① 胆汁pH 值>7.5;② 胆汁葡萄糖≤3 mmol/L 或低于灌注液葡萄糖水平至少10 mmol/L;③ 灌注液pH 值>7.2;④ 碳酸氢盐补充≤30 mmol;⑤ 葡萄糖持续减少超过2 h 或葡萄糖<10 mmol/L;⑥ 用2.5 g 葡萄糖激发后葡萄糖迅速下降;⑦ 乳酸峰值下降值≥4.4 mmol/(L·kg·h);⑧ 灌注2 h ALT <6 000 U/L。
4 本中心动物实验情况
采用我国自主研发自主知识产权的器官机械灌注系统(Devocean-Liver 2000,广东丁沃生医疗器械有限公司)开展DHOPE 及NMP 动物实验研究。① DHOPHE 实验:对热缺血30 min 大动物模型的离体猪肝以肝动脉恒压25 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)控制,门静脉恒流0.5 ml/(min·g)控制的灌注模式,进行4℃低温携氧机械灌注(DHOPE)6 h;对照组为传统的静态冷保存6 h。6 h 后进行37℃的模拟移植复流(NMP)12 h 评估。实验表明,相比静态冷保存对照组,DHOPE 可维持肝脏的低代谢状态,降低肝内灌注阻力和改善肝细胞缺氧。② NMP 实验:对热缺血30 min 及热缺血60 min 大动物模型的离体猪肝,采用肝动脉恒压80/60 mmHg 控制,门静脉恒流0.5 ml/(min·g)控制的灌注模式,分别进行37℃ NMP 12 h。实验表明两组不同热缺血时间的供肝都能进行有氧代谢和持续合成胆汁,其中热缺血30 min 供肝各项指标显著优于热缺血60 min 供肝。研究认为NMP 能够较好地对热缺血损伤供肝进行保存和评估。