双亲型吸附树脂血液灌流器联合血液滤过对脓毒症患者内毒素清除有效性研究

于 杰 ，杨剑明 ，崔 辉 ，向勇平 ，刘爱兵

脓毒症治疗一直是全球关注的重点，尽管近十年来脓毒症的诊断及治疗取得了明显进展，但由于脓毒症易导致的全身炎性反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）、多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）、弥漫性血管内凝血（disseminated intravascular coagulation，DIC）等并发症，其病死率仍高达30%～70%[1]。研究发现，免疫功能紊乱才是脓毒症患者死亡的主要原因[2,3]。疾病初期过度的炎性反应释放过多的促炎介质导致炎性细胞焦亡、中性粒细胞胞外陷阱形成及大量细胞坏死，免疫细胞数量减少及功能下降，发展至免疫麻痹或免疫抑制。继发性各种感染风险显著增加，患者的病死率随之升高[4,5]。目前，血液滤过技术及血液灌流（hemoperfusion，HP）技术已被用于临床治疗严重脓毒症，HP技术可通过吸附作用清除血液中的内毒素净化血液，以达到治疗相应疾病的效果。有研究对多例MODS患者多次进行灌流治疗后，其内毒素水平从治疗前的76 ng/L降至21 ng/L[6]，且有研究显示，不同的灌流材料对内毒素的清除作用不同[7]。本研究采用亲水单烯和疏水芳香双烯单体制得“双亲性”大孔共聚物，再引入间隔臂将此共聚物与含大量氨基酸的配基相连制成“双亲型”亲和吸附材料，制备一次性血液灌流器（DHC-Ⅱ-340型）联合血液滤过治疗脓毒症患者，取得良好疗效，现报道如下。

1 对象与方法

1.1对象选取2015-02至2017-10天津港口医院收治的37例脓毒症或脓毒症休克患者为研究对象，其中男30例，女7例，年龄63～78岁。原发病包括重症肺炎30例，急性重症胰腺炎1例，急性胆管炎3例，急性弥漫性腹膜炎2例，重度有机磷中毒1例。以简单随机法将所选患者分为对照组（n=18）和试验组（n=19）。本研究由伦理委员会讨论通过，且所有患者均被告知研究内容并签署知情同意书。

1.2诊断、纳入与排除标准诊断标准：所有患者均符合2001年华盛顿国际脓毒症定义会议制定的脓毒症诊断标准（ACCP/SCCM2001）。纳入标准：年龄＞18岁；入院前患脓毒症或脓毒症休克。排除标准：住院时间＜72 h；有血液或者免疫系统缺陷疾病者。

1.3亲和吸附材料及灌流器 本研究选择亲水单烯和疏水芳香双烯单体制得“双亲性”大孔共聚物，再引入间隔臂将此共聚物与含大量氨基酸的配基相连制成“双亲型”亲和吸附材料。这种吸附材料无毒、无味、可降解、具有良好的血液相容性，同时能够高效地清除血液中的内毒素及内毒素作用下机体产生的炎性反应介质，并且能够在使用中具有良好的稳定性，制成一次性使用血液灌流器（DHC-Ⅱ-340型），该灌流器供本研究HP试验使用。

1.4方法两组患者均按《2012国际严重脓毒症及脓毒症休克诊疗指南》予以规范的抗脓毒症治疗[6]，包括液体复苏、应用血管活性药物、经验性抗菌药物治疗、机械通气、镇静镇痛、血糖控制、营养支持等。对照组采取连续性高容量血液滤过（continuous high-volume hemofiltration, CHVHF）治疗，试验组采取CHVHF联合HP治疗。CHVHF采用和佳医疗生产的HF400多功能血液净化机，采用相同治疗剂量45 ml/（kg·h），前置换与后置换按3∶1同时输入，调节血流量150～250 ml/min，血滤器使用费森尤斯FX800（膜面积1.8 m2）。HP使用DHC-Ⅱ-340型治疗2 h后移除。采用普通肝素局部抗凝法，以1 000～3 200 IU/h滤器前持续输注。治疗时间9～11 h。

1.5观察指标采用动态浊度法检测治疗前后患者血液中内毒素[内毒素下降率计算方法：R（%）=（C0-Ct）/C0×100% ，C0、Ct分别为内毒素治疗前后水平]的水平。酶联免疫吸附测定法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）测定两组患者在治疗前（0 h）和治疗后12 h、24 h、72 h血浆中白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、白细胞介素-10（interleukin-10，IL-10）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）水平。随访统计两组40 d病死率，并观察其平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）、心率、乳酸、氧合指数（oxygenation index，OI）。

1.6统计学处理采用SPSS 17.0软件进行数据统计分析，计数资料用频数表示，组间比较采用Pearsonχ2检验，当单元格理论频数小于5时，采用Fisher确切概率法；计量资料以x±s表示，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用配对t检验；随时间变化的指标水平比较采用重复测量方差分析进行比较，进一步两两比较采用LSD-t检验，以双侧P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1一般资料 两组患者在年龄、性别、急性生理与慢性健康评分-Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation-Ⅱ，APACHE-Ⅱ）方面比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，表1），具有可比性。

表1 两组脓毒症患者一般资料的比较（x±s）

2.2 40 d病死率比较试验组40 d病死率为47.37%（9/19），对照组为88.89%（16/18），40 d时试验组病死率低于对照组且差异具有统计学意义（χ2=8.534，P=0.007）。

2.3内毒素检测结果比较 （1）组间比较，治疗前试验组的血液中内毒素为（7.25±1.18）EU/ml，对照组为（7.20±1.15）EU/ml，两组比较，差异无统计学意义（t=0.130，P=0.897）；治疗后试验组的血液中内毒素为（0.03±0.00）EU/ml，显著低于对照组的（3.70±2.80）EU/ml，差异具有统计学意义（t=-5.555，P＜0.001）；（2）组内比较，治疗后试验组及对照组的血液中内毒素均低于治疗前，差异具有统计学意义（t=11.710，P＜0.001；t=7.941，P＜0.001），且治疗后两组的内毒素下降率分别为R=99.53%和R=48.61%。

2.4炎性因子变化比较（1）组内比较，试验组治疗后2 h、24 h和72 h的IL-6、IL-10、TNF-α较0 h降低，而治疗后2 h和72 h与0 h比较，差异具有统计学意义（P＜0.05）；对照组治疗后2 h、24 h和72 h的 IL-6、IL-10、TNF-α较0 h降低，而治疗后72 h与0 h比较，差异具有统计学意义（P＜0.05）。（2）组间比较，试验组治疗后2 h、24 h和72 h的IL-6、IL-10、TNF-α较对照组同时间点均降低，而治疗后72 h的IL-6、IL-10、TNF-α与对照组比较，差异具有统计学意义（P＜0.05，表2）。

2.5生命体征变化比较组内比较，两组患者治疗后72 h的MAP、OI均较0 h上升，治疗后72 h的心率和乳酸均较0 h下降，差异均有统计学意义（P＜0.05）；两组间各时间点生命体征比较，试验组优于对照组，但差异无统计学意义（P＞0.05，表3）。

表2 两组脓毒症患者治疗前后血浆炎性因子的变化（x ±s，pg/ml）

表3 两组脓毒症患者治疗前后相应生命体征的监测结果（x±s）

3 讨 论

脓毒症新定义指出，脓毒症是指宿主对感染产生的失控反应，并出现危及生命的器官功能障碍的临床综合征[8,9]。脓毒症病程是一个渐进的序贯反应，如果炎性反应不能得到有效控制，炎性介质则持续增加，抗炎反应增强，机体会逐渐进入免疫麻痹/免疫抑制状态，导致炎性反应进一步失控[10,11]。所以，目前临床认为脓毒症是由于机体过度炎性反应或炎性失控所致，并非细菌或毒素直接作用的结果。高内毒素血症是导致免疫功能紊乱主要原因，其致病机制大致有两个关键环节：（1）脂多糖成分与内皮细胞、单核细胞等细胞膜上的蛋白质或受体结合；（2）释放大量促炎介质及细胞因子，IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α等。脓毒症通过诱导内毒素血症及全身免疫反应的发生，导致SIRS，随后发生MODS，最终造成多器官功能衰竭，造成机体死亡。两个关键环节中，第一个环节是内毒素致病机制的“生长链条”；第二个环节是内毒素引发机体发生SIRS、MODS和多器官功能衰竭（multiple organ failure，MOF）的“瀑布效应”环节。高内毒素血症的治疗，包括消除或减少内毒素、阻断其“生长链条”及采取多位点措施打断级联病理反应，中断“瀑布效应”[12-17]，而目前临床对内毒素的清除仍缺乏有效手段。虽然目前CHVHF及血浆置换、血浆吸附技术，使脓毒症生存率有所上升，但是因脓毒症导致脓毒症休克、MOF死亡比例仍较高。

随着材料技术和免疫学的快速发展，吸附材料的发展也日新月异，在医学上的应用也展现出广阔的前景。目前，由于膜吸附材料具有脂溶性，对清除高分子溶质、脂溶性好或蛋白结合的毒物作用有限，聚乙烯基咪唑对人体产生不良反应，多粘菌素B容易从载体上脱落等因素加重肾的负担[18,19]。本研究选择亲水单烯和疏水芳香双烯单体制得“双亲性”大孔共聚物，再引入间隔臂将此共聚物与含大量氨基酸的配基相连制成“双亲型”亲和吸附材料。这种吸附材料无毒、无味、可降解、具有良好的血液相容性，同时能够高效地清除血液中的内毒素及内毒素作用下机体产生的炎性反应介质，并且能够在使用中具有良好的稳定性，在动物实验中已取得了良好的效果，为临床试验打下了基础[20,21]。因此，本研究主要探讨CHVHF联合HP治疗脓毒症的临床效果。

本研究中随访跟踪40 d，试验组9人死亡，对照组死亡16例。试验组内毒素下降率高达99.53%，而对照组为48.61%。试验组的治疗效果明显优于对照组，主要是由于脓毒血症患者血液中内毒素被清除；治疗过程中试验组和对照组炎性因子IL-6、IL-10、TNF-α均有所下降，从而阻断了内毒素致病机制的“生长链条”和“瀑布效应”，减轻患者全身更为严重的炎性反应，避免其机体出现免疫紊乱，显著降低病死率；治疗全程中监测生命体征及血气指标，两组患者经治疗后MAP、心率、乳酸、OI都有所好转，且试验组优于对照组。

总之，本研究发现双亲型吸附树脂血液灌流器联合血液滤过在脓毒症抢救治疗中能够高效清除内毒素及炎性细胞因子，改善生命体征和血气指标，提高患者的生存率，具有广阔的临床应用前景。

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