组合式连续性静脉－静脉血液滤过－胆红素吸附系统在高胆红素血症治疗中的应用

朱冬冬 龚德华 徐 斌 刘志红 季大玺

急性肝功能衰竭(ALF)是一种临床危重症，文献报道死亡率高达50% ～70%［1，2］。在疾病的病理生理过程中，大量水溶性及蛋白结合毒素蓄积，加重病情进展。采用人工肝支持治疗(ALS)清除毒素，可缓解病情，促进肝细胞再生及功能恢复，或过渡至肝脏移植。临床使用最广泛的为非生物型ALS，包括分子吸附再循环系统(MARS)、成分血浆滤过吸附系统(PROMETHEUS)，主要清除以胆红素为代表的毒素，部分替代肝脏解毒功能。但这些系统需要特殊的设备，操作复杂，需消耗大量白蛋白，存在胆红素清除不理想的问题。众多临床研究显示，上述系统仅能改善部分临床症状，降低毒素水平，但对患者最终预后影响不大［3，4］。因此，发展生物型或混合型ALS成为另一个研究方向［5］，但目前生物型ALS无法在临床广泛应用，进一步研究更有效的非生物型ALS势在必行。

血浆分离灌流可清除以胆红素为主的毒素，但无法清除水溶性毒素［6，7］及影响肝功能的细胞因子。连续性静脉－静脉血液滤过(CVVH)具有持续清除水溶性毒素(包括一些炎症介质及细胞因子)，改善免疫细胞及内皮细胞功能，调节及恢复免疫内稳态的作用，已被广泛用于重危患者救治［8，9］。为达到同时清除胆红素及水溶性毒素的目的，本研究采用组合式CVVH－胆红素吸附疗法治疗高胆红素血症患者，并与传统血浆分离灌流相对比，观察其临床疗效与安全性，现将结果报告如下。

对象和方法

研究对象 2009年8月至2011年3月南京军区南京总医院全军肾脏病研究所共对24例高胆红素血症患者行ALS治疗，其中16例患者接受两次以上治疗，纳入本研究观察。所有患者第一次ALS采用常规血浆分离灌流(常规法)，其后采用组合式CVVH－胆红素吸附治疗(组合法)。16例患者中男性10例，女性6例，平均年龄(58.0±12.9)岁(35～80岁)。导致高胆红素血症病因包括梗阻性黄疸4例，重症感染 6例，多器官功能障碍综合征(MODS)6例。患者治疗前临床情况见表1。

研究方法

ALS方法 所有患者均采用中心静脉留置双腔导管作为血管通路，15例为股静脉，1例为颈内静脉。血液净化装置均为Edwards CRRT机(Baxter International Inc，U.S)。体外循环采用低分子肝素抗凝，使全血活化凝血时间较治疗前延长1.5～2倍或至200s以上。

常规法 所有患者首次治疗均为常规胆红素吸附即全血经血浆分离器(Polyethersulfone，surface area 0.68m2，Bellco，Sorin Group，Italy)分离出血浆，再经 BRS－350 胆红素吸附柱(Plasorba，Asahi.Kasei Medical，Japan)后回输体内。血液以100～120 ml/min速度流经血浆分离器MPS07分离血浆，速度30～40 ml/min;血浆再经BRS 350吸附柱吸附后回输体内，治疗时间8h(图1A)。

组合法 组合式CVVH－胆红素吸附治疗(组合法)，即全血经成分血浆分离器EC40W(Asahi.Kasei Medical，Tokyo，Japan)分离，血流速度 200～250 ml/min，分离血浆速度90 ml/min;血浆经CVVH血滤器 AV600(聚砜膜，Fresenius，Germany)滤过，超滤率66 ml/min(4 000 ml/h)，浓缩血浆成分再经BRS－350吸附柱吸附后回输体内。同时碳酸氢盐置换液以4 000 ml/h速度在EC40W血浆成分分离器前输入。净超滤率根据患者临床治疗需要确定，一般在250～500 ml/h，治疗时间8h(图1B)。

观察指标及方法 记录治疗前后患者临床生命体征，并观察单次治疗前、后24h急性生理功能和慢性健康状况评分(APACHE)II、Glasgow昏迷评分及肝功能MELD评分［10］。单次治疗中留取治疗前、后血标本，治疗前血标本留取于引血上机前，从导管动脉端抽取，治疗后标本留取于治疗结束后20 min。并于治疗开始后0.5h，2h，4h，6h 及8h 在血浆分离器前、吸附柱 BRS－350前后留取血及血浆标本送检。标本送检检测血生化及凝血四项。计算单次治疗总胆红素(TBL)、直接胆红素(DBL)、间接胆红素(IDBL)下降百分率(RR)及清除率(CL)、胆酸、尿素氮(BUN)、肌酐RR值。

计算公式

单次治疗下降百分率(RR)=(1－治疗后浓度/治疗前浓度)×100%

清除率(CL)=血浆流量×(吸附柱前浓度－吸附柱后浓度)/血浆浓度

MELD评分=3.78×lg(胆红素［mg/dl］)+11.20×lg(INR)+9.57×lg(肌酐)［mg/dl］)+6.4

图1 常规法和组合法示意图

统计学方法 采用SPSS11.0统计软件进行数据处理，结果采用均数±标准差表示，同种方法治疗前后采用配对t检验，两种方法间采用成组样本t检验，P＜0.05为具有统计学差异显，P＜0.01为差异显著。

结 果

一般情况 16例高胆红素血症患者中，伴急性肾损伤者9例，机械通气者10例，共接受55例次ALS治疗。治疗前TBL平均水平(306.9±104.9)μmol/L，APACHE II评分 21.1 ±2.9，MELD 评分20.0±5.1，治疗间隔时间为(4.3±2.0)d。其ICU 30d存活率达69%，出院存活率56%。所有患者治疗过程中生命体征平稳，无不良事件发生。

生命体征及临床评分的变化 常规法治疗后24h患者舒张压较治疗前有所改善，组合法治疗后24h患者收缩压、心率，临床 APACHE II评分及MELD评分较治疗前有所改善，统计学差异显著(P＜0.05)，两种方法比较单次治疗后患者收缩压、心率及MELD评分治疗前后变化率统计学差异显著(表2)。

表1 16例患者治疗前临床指标及转归

表2 两种方法单次治疗前后24h内患者临床指标变化(n=16)

单次治疗对胆红素、胆酸的清除 常规法单次治疗后TBL，DBL，IDBL，TBA下降率分别为(46.1±8.3)%，(47.3±8.0)%，(40.7±24.8)%，(36.5±5.2)%。组合法单次治疗后 TBL，DBL，IDBL，TBA下降率分别为(54.4±5.2)%，(54.2±5.3)%，(63.8±7.2)%，(47.6±14.7)%。两种方法对比，其 TBL，DBL，IDBL，TBA 下降率均有统计学差异(P＜0.05)(表3)。两种治疗过程中对TBL、IDBL的清除率(ml/min)均随时间呈下降趋势(图2)。常规法治疗0.5h，2h和4h时对TBL的清除率分别为(22.3±2.2)ml/min，(12.2±4.4)ml/min和(9.0±2.8)ml/min，组合法分别为(28.7±13.1)ml/min，(21.9±9.1)ml/min和(16.1±4.3)ml/min，在治疗后2h和4h时的清除率高于常规法，二者有统计学差异。至治疗结束时，TBL清除率分别为(8.3±3.0)ml/min，(9.3±4.1)ml/min。

单次治疗对BUN和血清肌酐(SCr)的清除 常规法单次治疗后 BUN和 SCr的下降率分别为(－14.9±16.8)%，(－17.1±14.7)%，组合法单次治疗后 BUN，SCr的下降率分别为(31.4±10.6)%，(36.3±9.2)%，两种方法对比统计学差异十分显著(P＜0.01)。

表3 两种方法单次治疗前后血生化的比较(n=16)

图2 单次治疗中TBL和IDBL清除率的变化

治疗前后血生化及凝血功能变化 常规法治疗后TP，ALB较治疗前降低，活化的部分凝血活酶时间(APTT)，凝血酶原时间(PT)和国际标准化比值(INR)三项凝血功能指标均较治疗前延长，治疗前后有统计学差异，ALT，AST治疗前后无显著变化。而组合法对 TP，ALB，凝血功能无影响，治疗后ALT，AST均显著降低。两种方法对ALB和INR的影响有统计学差异(P＜0.05)，对TP和PT的影响统计学差异十分显著(P＜0.01)(表4)。

表4 单次治疗前后血生化及凝血功能变化(n=16)

讨 论

研究已证实MARS系统能有效降低肝功能衰竭患者血清毒素水平，包括胆红素、胆酸等，改善一些临床症状(包括肝性脑病)，稳定血流动力学［11－13］。但在临床应用过程中也存在一些问题。单次MARS治疗需消耗大量人血清白蛋白，一方面会因血制品紧缺而限制其临床应用，另一方面商品白蛋白液体在制备过程中可能残存一些对人体不利的物质最终进入患者体内［14］。MARS对胆红素清除也不太理想，且个体之间差异较大，单次治疗下降率约4% ～30%;治疗过程中清除率仅13～17 ml/min。其主要原因在于MARS利用白蛋白作透析液及载体，促使患者血液中胆红素及其他与蛋白结合毒素解离并弥散至透析液中，再经吸附柱吸附清除。当胆红素浓度较高时，与白蛋白的低亲和力位点结合较多，易解离及清除，而当胆红素浓度降低时，则与白蛋白的高亲和力位点结合较多，这部分胆红素不易解离及清除，从而导致清除率差异较大［15－17］。因此另外一些ALS中采用了血浆分离后血浆蛋白直接与吸附柱接触吸附的方法，克服了MARS存在的问题，大大提高了毒素清除能力。由此发展起来的技术包括PROMETHEUS及本研究采用的常规血浆分离灌流方法［18，19］。

我们在血浆分离灌流方法的基础上，首次提出了一种新的ALS疗法，即组合式CVVH－胆红素吸附疗法。从胆红素清除角度看，该法是目前文献报道非生物型ALS中效率最高的方法。组合式疗法单次治疗TBL及IDBL下降率分别达(54.4±5.2)%及(63.8±7.2)%，而文献报道 MARS单次治疗TBL及IDBL下降率分别为30%、(14.0±12.3)%，PROMETHEUS单次治疗TBL及DBL下降率分别为(41.2±5.1)%、(46.8±7.1)%。组合式方法在治疗0.5h、2h、4h及6h对TBL清除率分别为(28.7±13.1)ml/min、(21.9 ±9.1)ml/min、(16.1 ±4.3)ml/min及(11.2±3.7)ml/min，而 MARS治疗 1h、4h及6h TBL清除率分别为(13.0±2.1)ml/min，(2.1 ± 5.9)ml/min，(6.6 ± 1.8)ml/min［20］，PROMETHEUS治疗0.5h、2h、4h及6h对 TBL清除率为(29.3±5.1)ml/min，(13.7±6.7)ml/min，(14.6 ±4.8)ml/min，(13.7 ±3.7)ml/min［21］。

组合式CVVH－胆红素吸附疗法有以下几个特点:采用成分血浆分离器EC40W(二级血浆分离器)作为分离器滤出白蛋白及部分IgG(分子量160 kD)，分子量较大的物质不能通过。这样可使与吸附柱接触的血浆成分主要以白蛋白为主(是蛋白结合毒素的主要载体)，避免其他蛋白成分与吸附柱接触。非白蛋白成分与吸附柱接触后会增加非特异性吸附，导致有用物质丢失，同时占据吸附柱吸附位点，加快吸附柱饱和，降低其吸附效率。这一点从本研究结果也得以证实。组合式治疗不管是单次治疗胆红素下降率，还是治疗过程中胆红素清除率，都明显优于常规血浆分离灌流治疗［7，22］。常规法在治疗2h清除率下降非常明显，下降幅度接近50%，从(22.3±2.2)ml/min(0.5h)降到12.2 ml/min(2h)。PROMETHEUS系统存在同样问题，文献报道TBL清除率从(29.3±5.1)ml/min(0.5h)降到(13.7±6.7)ml/min(2h)。而组合式疗法0.5h清除率为(28.7±13.1)ml/min，2h为(21.9±9.1)ml/min，降幅仅23.7%。本研究还观察到普通血浆分离灌流导致患者凝血指标的轻度延长及血浆白蛋白的轻度下降，文献也报道PROMETHEUS导致血清白蛋白的轻度下降。但本文采用组合式疗法的患者中，并未观察到这些不良影响。造成这些差异的确切原因还不清楚，可能与两方面因素有关:EC40W滤器截留了大分子凝血因子使之不与吸附柱接触及被吸附丢失;普通血浆分离器会导致大量大分子物质进入吸附柱及堵塞吸附柱，增加凝血因子及白蛋白等物质的丢失，且导致吸附柱性能迅速下降。我们前期研究发现MARS治疗中白蛋白透析液经MARS吸附柱再循环过程中透析液白蛋白浓度下降(34.6±16.6)%，下降的原因无法用吸附柱的非特异性吸附来解释，推测可能是堵塞及滞留现象所致［15］。Drexler等同样报道了透析液白蛋白浓度下降现象，且发现白蛋白浓度越高下降幅度越大［22］。这也提示不是吸附所致下降，因吸附存在饱和现象，浓度越高，越易饱和，下降幅度应越小。成分血浆分离器EC40W另一好处是能耐受的跨膜压(TMP)可达500 mmHg，因此治疗中可将血流量提高至200～250 ml/min，可通过提高TMP来增加分离速度，本文设定血浆分离速度为90 ml/min。而普通血浆分离器能耐受血流量及分离速度一般仅为100 ml/min和30 ml/min。

常规血浆分离灌流方法治疗时间通常为3h，因超过此时间吸附柱即达到饱和［7，23，24］。而本文观察显示采用组合式方法，至第4小时TBL清除率仍能保持在(16.1±4.3)ml/min，至第8小时降至(9.3±4.1)ml/min。因此我们提出治疗时间可延长至8h。

将CVVH模式组合在血浆回路，其优势在于方便调节酸碱平衡、水、电解质平衡，增加水溶性毒素清除。而这一点血浆分离灌流(常规法)治疗无法实现。此外，细胞因子及系统性炎症反应在ALF疾病进展中也起重要作用［25－27］。清除细胞因子及炎症介质，调节免疫内稳态，也可能是组合CVVH模式所带来的治疗益处［27－31］。当然本文未就这方面的作用进行进一步观察。本文由于采用了EC40W作为分离器，高达90 ml/min的血浆分离速度可满足CVVH所要求的超滤率。该模式另一优点是避免血液与CVVH滤器直接接触，减少抗凝剂用量及滤器凝血可能。

由于本研究存在样本量小，两种治疗方式的选择未实现随机化及治疗间隔时间不均等缺陷，两种疗法的临床疗效尚需前瞻，随机对照大样本临床研究证实。此外研究中未检测血氨以及电解质，以致CVVH治疗对调节电解质平衡方面未得到近一步证实。

小结:组合式CVVH－胆红素吸附疗法是一种新型有效的ALS，它采用血浆成分分离器分离以白蛋白为主的血浆，并在血浆回路上实现CVVH及胆红素吸附，结合了两者的优势，临床治疗初步观察可显著降低患者胆红素水平，改善生化检查指标及部分临床症状，且患者耐受性好，相较血浆分离灌流方法，其对患者血浆白蛋白及凝血功能无影响，临床APACHE II及MELD评分治疗后有所改善，是一种值得在临床推广应用的ALS方法。当然，本研究由于样本量小，还需扩大临床应用病例，及开展随机对照研究以进一步证实其疗效。

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