优化循环死亡供体器官获取:控流氧合低温保护液在腹部常温区域性灌注中的应用与评估

时间:2026年4月28日
来源:Transplantation Proceedings

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本研究针对循环死亡供体(DCDD)在腹部常温区域性灌注(A-NRP)后,移植物面临冷缺血损伤风险的问题,创新性地利用NRP体外循环系统进行低温保护液(CPS)的控流输注与膜肺(ML)氧合。研究证实该策略安全可行,能实现快速、一致的降温,并显著提升CPS氧分压(PCPSO2),为移植物提供了代谢底物,有望在冷缺血前对移植物进行预保护。

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在器官移植领域,如何扩大供体池并提高移植成功率是永恒的核心挑战。循环确定死亡(Donors after Circulatory Determination of Death, DCDD)捐献者是重要的器官来源,但其捐献的器官在循环停止后会经历一段不可避免的热缺血损伤。为了“挽回”这些器官的功能,医学界引入了一项名为腹部常温区域性灌注(Abdominal Normothermic Regional Perfusion, A-NRP)的技术。简单来说,就是在宣布死亡后,立即用体外循环(Extracorporeal Membrane Oxygenation, ECMO)设备重新让腹腔器官(主要是肝和肾)恢复温暖、含氧血液的灌注。这就像一个“器官重启”过程,既能缩短热缺血时间,评估器官活性,也能为器官创造一个接近生理的环境进行恢复。
然而,故事并未在温暖的灌注中结束。在A-NRP之后,被获取的器官仍要面临下一道关卡:静态低温保存(Static Cold Storage, SCS)和运输过程中的冷缺血。为了在冷缺血期间最大程度地保护器官,临床标准做法是在中断体外循环血流后,立即向供体腹腔器官内灌注冰冷的保护液(Cold Preservation Solution, CPS),通常依靠重力作用输入。这种方法虽然普遍,但其流速和压力难以精确控制,且常规CPS中的氧气含量很低。那么,能否利用现成的、功能强大的NRP设备,在灌注CPS时也做到“精准控制”和“能量补充”呢?
为此,由Marta Velia Antonini等人组成的研究团队开展了一项观察性研究,探索在DCDD的A-NRP过程中,直接利用NRP的体外循环管路和插管,进行控流且氧合的CPS输注策略。这项研究旨在评估该方法的可行性、安全性和有效性,其成果发表在《Transplantation Proceedings》期刊上。
为了验证这一设想,研究人员开展了一项观察性研究。他们利用正在进行A-NRP的DCDD供体的现有体外循环(ECMO)管路,在NRP结束后,立即通过动脉(回血)插管主动泵入CPS,流速根据体表面积精确设定。同时,在一部分供体中,他们通过膜肺(Membrane Lung, ML)的气体入口输入纯氧,对CPS进行氧合。研究监测了整个过程的安全性,并重点测量了CPS在氧合前后的氧分压(Partial Pressure of O2in the CPS, PCPSO2)。研究队列涵盖了2024年1月至2025年3月间的29例考虑获取肝脏和/或肾脏的DCDD供体。
研究结果显示,该策略成功应用于所有29例供体,其中13例接受了氧合CPS。在技术方法上,控流与氧合的实施证实是可行的。研究人员利用NRP原有的心脏停搏液管路连接引流管进行CPS输注,无需额外插入主动脉插管。通过离心泵控制,实现了快速、一致的灌注流量(400或500 mL/min)。在安全性方面,仅报告了一例轻微的管路进气并发症,且未中断灌注,表明该操作总体安全。
在有效性方面,CPS的氧合效果极为显著。对经过膜肺氧合的CPS进行检测发现,其氧分压中位数达到了648.5 mm Hg,远高于常规重力灌注下CPS的氧分压(中位数187 mm Hg)或袋中CPS的氧分压(低于100 mm Hg)。这种高氧状态(超氧合)在整个CPS输注期间(5-8升)保持稳定。无论使用的是聚甲基戊烯(Polymethylpentene, PMP)还是聚丙烯(Polypropylene, PP)材料的膜肺,也无论是Celsior还是IGL-1保存液,其平均PCPSO2均持续高于600 mm Hg。这证明通过NRP管路膜肺给CPS加氧,能高效、稳定地大幅提升其中溶解氧的含量。
此外,研究还记录了器官获取与移植结果。在纳入研究的供体中,肝脏和肾脏均被成功获取并用于移植,具体数据详见于结果表格中。
讨论与结论部分,作者深入阐述了本研究的价值。首先,利用NRP管路进行CPS控流输注,能优化灌注压力,实现快速降温,这对诱导深低体温、降低器官代谢需求至关重要。其次,通过膜肺对CPS进行氧合,能使其成为一种高氧的、无血的灌注液,为即将进入冷缺血的细胞提供代谢底物,实现对移植物的“预保护”(preconditioning),这与CPS本身的保护作用可能产生协同效应,共同减轻缺血和低温可能带来的损伤。值得注意的是,在极端低温环境下,高氧浓度产生有害活性氧物种的风险被极大抑制,增加了此操作的安全性。
总之,这项研究表明,在经历腹部常温区域性灌注的循环死亡供体中,通过体外循环管路进行低温保护液的控流和氧合输注,是一种安全、可行且有效的新策略。它能够确保快速、一致的降温诱导,并显著提高保护液中的氧张力。血液灌流液的高氧合可能在冷缺血前为细胞提供代谢底物,预保护移植物。这种方法直接利用了NRP所需的设备,无需额外复杂操作,有望降低手术相关成本与复杂性,为优化边缘供体器官的质量、提高移植成功率提供了一种新颖且有前景的技术思路。

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