體外膜肺氧合在中國公民逝世后捐獻供器官保護中的應用專家共識(2016版)

中華醫學會器官移植學分會 中國醫師協會器官移植醫師分會

·專家共識·

體外膜肺氧合在中國公民逝世后捐獻供器官保護中的應用專家共識(2016版)

中華醫學會器官移植學分會 中國醫師協會器官移植醫師分會

1 前 言

2012年，中華醫學會器官移植學分會《中國心臟死亡器官捐獻工作指南(第2版)》依據前期探索經驗并參照國際分類，將我國現階段公民逝世后器官捐獻分為三大類：中國一類(C-Ⅰ)，國際標準化腦死亡器官捐獻(donation after brain death，DBD)；中國二類(C-Ⅱ)，國際標準化心臟死亡器官捐獻(donation after cardiac death，DCD)，包括目前國際上的Maastricht標準的M-Ⅰ～Ⅴ類；中國三類(C-Ⅲ)，中國過渡時期腦-心雙死亡標準器官捐獻(donation after brain death awaiting cardiac death，DBCD)。這三類供者均可發生中樞神經體液調節紊亂和炎癥介質釋放，出現血流動力學紊亂，導致進行性組織器官氧合灌注障礙，使器官功能受損。

近年來，供器官短缺的問題日趨嚴重，但DBD來源供器官并未得到明顯增加。因此，在腦死亡期間獲取器官前難以維持循環功能穩定等基本條件的部分DBD供者，以及DCD和DBCD供者均在臨床上逐漸開展應用。使用這些邊緣供者無疑會增加熱缺血時間，使得器官存活能力降低，移植后發生移植物原發性無功能(primary non-function，PNF)的幾率升高。將體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)技術應用于這類邊緣供者中能夠有效縮短器官熱缺血時間，對已經發生熱缺血損傷的器官能夠通過原位機械灌注技術的支持治療，使器官功能得以恢復。目前，ECMO技術在捐獻器官保護中的應用已得到了開展，可有效擴大潛在供者數量，提高捐獻器官利用率，修復和改善捐獻器官質量，提高移植成功率和受者移植術后遠期生存質量。

為使ECMO技術在我國器官移植領域的臨床應用和操作更為規范，中華醫學會器官移植學分會和中國醫師協會器官移植醫師分會組織專家制訂了《體外膜肺氧合在中國公民逝世后捐獻供器官保護中的應用專家共識(2016版)》，以期為相關臨床科室的工作規范化開展提供指引。

2 共識參照的推薦級別/證據水平標準

本共識按照“推薦分級的評估、制定與評價(GRADE)”系統對證據質量等級和推薦強度進行分級。

3 ECMO的原理和器官保護機制

ECMO是以體外循環系統為基本設備，采用體外循環技術進行操作和管理的一種中短期心肺輔助治療技術。主要功能是將靜脈血從體內引流到體外，利用體外循環替代人自然循環，由離心泵提供血流動力，通過氣體交換裝置對靜脈血進行氧合，清除CO2，成為氧濃度高和CO2濃度低的動脈血后灌注入體內。因此，ECMO技術代替了呼吸和心臟的功能，使全身氧供和血流動力學處于相對穩定的狀態，保證了器官充分有效的氧合血灌注，可糾正器官組織缺氧，使氧供與氧耗逐漸恢復平衡，內環境恢復穩定。

腦死亡后機體的最終血流動力學特征是有效循環血容量明顯降低和器官組織低灌注，導致器官功能受損，其中組織細胞缺氧是最重要的損傷作用機制。心臟死亡的器官經歷較長的功能性熱缺血時間，組織細胞缺氧更顯著。因此，公民逝世后捐獻器官功能保護的目標應是糾正組織細胞缺氧和償還氧債。ECMO在有效而迅速改善低氧血癥和低灌注方面具有明顯的優越性，為實體器官的功能保護提供了技術保障——氧供和灌注。

推薦意見：

1. 體外膜肺氧合(ECMO)可應用于公民逝世后器官功能保護，但應用時機必須是在確定死亡后(1-A)。

2. ECMO應用于公民逝世后器官功能保護的模式主要為V-A模式(1-A)。

3. ECMO應用于公民逝世后器官功能保護的插管方式：成人為股動脈和股靜脈，兒童為頸動脈和頸內靜脈(1-A)。

4. ECMO可聯合超濾、連續性腎臟替代治療(CRRT)、人工肝等血液凈化技術，有效保證機體內環境的穩定(2-B)。

5. ECMO可為器官捐獻的成功贏得時間(1-B)。

6. ECMO只是器官功能維護體系中的一個重要技術，器官功能保護和復蘇主要依靠綜合治療的效果(1-A)。

4 ECMO在DBD中的應用

腦死亡患者發生血流動力學紊亂是必然的，其原因非常復雜，主要有：(1)“交感風暴”與交感神經系統的急劇變化，體循環前后負荷可能增加或降低，引起血壓的波動和心律失常；(2)內分泌系統與機體代謝水平急劇紊亂導致心功能抑制；(3)“細胞因子風暴”引起心肌細胞凋亡和氧化損傷等。常見的臨床表現為出現惡性或頑固的低血壓、低心排出量、低心臟每搏輸出量、低血容量、體循環阻力(systemic vascular resistence，SVR)和肺循環阻力(pulmonary vascular resistence，PVR)過高或過低。其血流動力學特點常常是嚴重的“低排低阻”，呈現以分布性休克為核心的多種類型混合的特點，基本機制是血管收縮舒張功能調節異常。針對血流動力學不穩定的許多傳統治療可能加重心肌損害。依賴大劑量正性肌力藥物的供者易于發生中至重度心肌損害，提示大劑量正性肌力藥物并非供者復蘇的理想措施，同時大劑量的血管活性藥物對器官功能具有明顯的損傷作用。在接受最大限度傳統支持治療的供者中，大約25%在實際捐獻器官前就已死亡。

ECMO既能提供持續和有效的灌注，保證了供者組織器官的充分供血供氧，又能減少大量血管活性藥物的應用，并在此過程中糾正內環境紊亂，在器官切取前沒有熱缺血損傷，減少了不可預測的心跳驟停，同時提供了充分的時間切取器官，為最佳供器官的獲得提供良好的條件。

推薦意見：

7. 對出現下列循環功能不穩定的腦死亡器官捐獻(DBD)供者可考慮應用ECMO進行器官功能保護(1-B)：

(1)心跳驟停、心肺復蘇史(心臟按壓20 min以上)；

(2)平均動脈壓(MAP)：成人<60～70 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa，下同)；兒童<50～60 mmHg；嬰幼兒<40～50 mmHg；

(3)心臟指數<2 L·min-1·(m2)-1(持續3 h)；

(4)大量血管活性藥：多巴胺20 μg·kg-1·min-1；腎上腺素或去甲腎上腺素1.0 μg·kg-1·min-1(持續3 h)；

(5)少尿：<0.5 mL·kg-1·h-1；

(6)血生化指標：急性肝腎功中、重度損害;

(7)其他：心電圖ST-T改變明顯；難以糾正的代謝性酸中毒(持續3 h)。

8. 流量管理(1-B)：

(1)初始高流量灌注，改善缺血、缺氧；

(2)流量要求：新生兒150 mL·kg-1·min-1，嬰兒100 mL·kg-1·min-1，兒童70～100 mL·kg-1·min-1，成人50～75 mL·kg-1·min-1。

9. 循環支持：當不穩定循環功能糾正后，適當降低灌注流量，兼顧供者自身循環與輔助循環對血流動力學的共同作用，充分利用心臟的搏動灌注對組織器官微循環的生理優勢作用(1-B)。

10. 血管活性藥物的合理調整：當循環功能穩定后，逐步調整血管活性藥物，首先減少甚至停用縮血管藥(腎上腺素或去甲腎上腺素)，最后調整多巴胺和多巴酚丁胺，必要時適當使用擴血管藥(硝酸甘油、硝普鈉)等(1-C)。

11. 可結合血液凈化技術(超濾、CRRT等)糾正水、電解質和酸堿失衡(1-C)。

12. 在ECMO轉流下進行標準的DBD器官切取，保證獲取器官的氧合灌注和充分的獲取時間，將熱缺血損傷降低到最低(1-C)。

5 ECMO在DCD中的應用

與DBD比較，DCD必須在呼吸心跳完全停止并宣布死亡后才進行器官獲取，供者器官經歷了較長的功能性熱缺血時間。隨著功能性熱缺血階段的開始，DCD器官組織缺血缺氧、酸中毒、細胞間穩態的破壞、炎性細胞的大量激活和炎癥介質的釋放更加顯著。在明確判定并宣告供者心臟死亡后、器官切取之前，利用ECMO進行胸腹腔臟器原位氧合血灌注和/或全身降溫，償還功能性熱缺血階段導致的“氧債”，能夠減輕器官熱缺血損傷。將ECMO納入DCD相關程序，這一措施能夠有效提升腹腔器官供器官使用率和移植成功率，改善DCD供器官移植后的效果。

5.1 操作規程

(1)評估患者情況，判斷是否為DCD供者；

(2)患者符合DCD供者標準，與患者家屬簽署ECMO支持下的DCD知情同意書(包括同意成為DCD供者和同意預先放置ECMO裝置)，并準備撤除生命維持治療措施；

(3)進行ECMO的體外循環裝置預充和相關藥品準備；

(4)采用V-A模式，進行股動靜脈插管，從另一側股動脈放入主動脈球囊插管至胸主動脈處，動靜脈插管時給予供者肝素化(活化凝血時間>300 s)，將ECMO裝置與股動靜脈插管連接，但不能開始輔助轉流；

(5)撤除生命維持治療；

(6)根據心臟死亡標準，心臟功能停止2～5 min后宣布患者死亡；

(7)將主動脈球囊充氣，同時ECMO循環開始；

(8)家屬臨終告別后，在ECMO灌注下將供者轉運至手術室進行器官獲取。

推薦意見：

13. 目前，我國ECMO支持下的DCD主要應用的對象是Maastricht標準Ⅲ類和Ⅳ類的DCD供者(1-B)。

14. 可在ECMO轉流支持下行腹腔臟器原位氧合血灌注2～4 h，期間可使用血液凈化技術進行DCD供者內環境穩定的管理，可對損傷的器官起到“治療”和“修復”作用(1-C)。

15. 在ECMO轉流下進行標準的DCD器官切取和保存，在器官切取前行持續的氧合灌注模式從而避免再次熱缺血損傷，同時可通過主動脈插管灌注冷器官保存液進行全身降溫(1-B)。

5.2 管理方法

(1)灌注溫度

不同移植中心對ECMO灌注溫度有不同的研究結果。目前臨床上建議使用常溫(約37 ℃)灌注，常溫下通過提高細胞內的腺苷水平，可以把早期的熱缺血期轉換成缺血預適應期；同時，正常生理狀態下灌注器官，機體啟動細胞保護機制有利于器官功能恢復。相對而言，低溫灌注使細胞代謝降低，限制了提高細胞功能的能力。

推薦意見：

16. 建議使用常溫(約37 ℃)灌注(1-C)。

(2)抗凝/溶栓與肝素化時機

推薦意見：

17. 常規心肺復蘇無效者，在心臟按摩前及結束時經靜脈注射尿激酶可對熱缺血期間形成的微血栓產生顯著的纖溶作用(1-C)。

18. 心臟停搏前5 min給予肝素的保護效果最好。在心臟停搏之前進行肝素化治療，可能有助于改善器官血流灌注，保護DCD器官潛在的功能。臨床實踐中，大多在知情同意書簽署后，撤除支持治療之前給予肝素(1-B)。

19. 鑒于倫理問題的影響，也可在宣告供者死亡后進行全身肝素化。對于心臟停搏后的抗凝/溶栓處理以及全身肝素化不應遲于心臟停搏后30 min(1-B)。

5.3 持續維持心臟停跳狀態

宣告供者心臟死亡后，由于ECMO對心腦的再灌注可能會導致心臟自動復跳和部分腦功能恢復，引起倫理爭議。阻斷升主動脈可以避免心臟和腦再灌注從而杜絕上述情況的發生。為了防止隨后心臟的復蘇，參照國際慣例選擇兩項措施：(1)ECMO開始前，將主動脈球囊插管從另一側股動脈放入至胸主動脈處，在灌注開始將球囊充氣，啟動ECMO后主要進行腹部器官的局部原位機械灌注；(2)注入大劑量利多卡因防止心臟復蘇，而且擴張腹部臟器血管有助于灌注及對實體器官的均勻冷卻作用。

6 ECMO在DBCD中的應用

DBCD類似Maastricht標準分類中的M-Ⅳ類(即腦干死亡后心臟停搏)，又不同于M-Ⅳ類，具有更強的可操作性。可將ECMO納入DBCD相關程序，進行胸腹腔臟器原位氧合血灌注和/或全身降溫，可有效減輕熱缺血損傷并有可能改善DBCD供器官移植的效果。

具體操作規程及管理參照DCD。

7 展 望

目前，ECMO在DBD和DCD中的應用尚處于實驗研究和初步的臨床探索階段，也存在一些倫理學的爭議，仍有許多技術問題需要解決和改進。但相關研究結果顯示，ECMO對器官熱缺血損傷的保護和修復作用是顯著的，在器官保護方面的發展和應用前景是廣闊的。

8 利益聲明

本指南的發布不存在與任何公司、機構或個人之間的利益沖突。

執筆： 孫煦勇(解放軍第三〇三醫院)；秦科(解放軍第三〇三醫院)

審稿專家： 黃赤兵(第三軍醫大學附屬新橋醫院)；劉龍(沈陽軍區總醫院)；秦科(解放軍第三〇三醫院)；石炳毅(解放軍第三〇九醫院)；孫煦勇(解放軍第三〇三醫院)；王長希(中山大學附屬第一醫院)；吳建永(浙江大學附屬第一醫院)；徐驍(浙江大學附屬第一醫院)；薛武軍(西安交通大學第一附屬醫院)；于立新(南方醫科大學南方醫院)；張偉杰(華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院)；趙明(南方醫科大學珠江醫院)；鄭樹森(浙江大學附屬第一醫院)；周江橋(武漢大學人民醫院)

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(本文編輯：楊揚 鮑夏茜)

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10.3877/cma.j.issn.1674-3903.2016.03.003

孫煦勇，530021 南寧，解放軍第三〇三醫院移植醫學研究院(Email：sxywn@sohu.com)；石炳毅，100091 北京，解放軍第三〇九醫院全軍器官移植研究所(Email：shibingyi@medmail.com.cn)

2016-06-17)