雙親型吸附樹脂血液灌流器聯合血液濾過對膿毒癥患者內毒素清除有效性研究

于 杰 ，楊劍明 ，崔 輝 ，向勇平 ，劉愛兵

膿毒癥治療一直是全球關注的重點，盡管近十年來膿毒癥的診斷及治療取得了明顯進展，但由于膿毒癥易導致的全身炎性反應綜合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）、多器官功能障礙綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）、彌漫性血管內凝血（disseminated intravascular coagulation，DIC）等并發癥，其病死率仍高達30%～70%[1]。研究發現，免疫功能紊亂才是膿毒癥患者死亡的主要原因[2,3]。疾病初期過度的炎性反應釋放過多的促炎介質導致炎性細胞焦亡、中性粒細胞胞外陷阱形成及大量細胞壞死，免疫細胞數量減少及功能下降，發展至免疫麻痹或免疫抑制。繼發性各種感染風險顯著增加，患者的病死率隨之升高[4,5]。目前，血液濾過技術及血液灌流（hemoperfusion，HP）技術已被用于臨床治療嚴重膿毒癥，HP技術可通過吸附作用清除血液中的內毒素凈化血液，以達到治療相應疾病的效果。有研究對多例MODS患者多次進行灌流治療后，其內毒素水平從治療前的76 ng/L降至21 ng/L[6]，且有研究顯示，不同的灌流材料對內毒素的清除作用不同[7]。本研究采用親水單烯和疏水芳香雙烯單體制得“雙親性”大孔共聚物，再引入間隔臂將此共聚物與含大量氨基酸的配基相連制成“雙親型”親和吸附材料，制備一次性血液灌流器（DHC-Ⅱ-340型）聯合血液濾過治療膿毒癥患者，取得良好療效，現報道如下。

1 對象與方法

1.1對象選取2015-02至2017-10天津港口醫院收治的37例膿毒癥或膿毒癥休克患者為研究對象，其中男30例，女7例，年齡63～78歲。原發病包括重癥肺炎30例，急性重癥胰腺炎1例，急性膽管炎3例，急性彌漫性腹膜炎2例，重度有機磷中毒1例。以簡單隨機法將所選患者分為對照組（n=18）和試驗組（n=19）。本研究由倫理委員會討論通過，且所有患者均被告知研究內容并簽署知情同意書。

1.2診斷、納入與排除標準診斷標準：所有患者均符合2001年華盛頓國際膿毒癥定義會議制定的膿毒癥診斷標準（ACCP/SCCM2001）。納入標準：年齡＞18歲；入院前患膿毒癥或膿毒癥休克。排除標準：住院時間＜72 h；有血液或者免疫系統缺陷疾病者。

1.3親和吸附材料及灌流器 本研究選擇親水單烯和疏水芳香雙烯單體制得“雙親性”大孔共聚物，再引入間隔臂將此共聚物與含大量氨基酸的配基相連制成“雙親型”親和吸附材料。這種吸附材料無毒、無味、可降解、具有良好的血液相容性，同時能夠高效地清除血液中的內毒素及內毒素作用下機體產生的炎性反應介質，并且能夠在使用中具有良好的穩定性，制成一次性使用血液灌流器（DHC-Ⅱ-340型），該灌流器供本研究HP試驗使用。

1.4方法兩組患者均按《2012國際嚴重膿毒癥及膿毒癥休克診療指南》予以規范的抗膿毒癥治療[6]，包括液體復蘇、應用血管活性藥物、經驗性抗菌藥物治療、機械通氣、鎮靜鎮痛、血糖控制、營養支持等。對照組采取連續性高容量血液濾過（continuous high-volume hemofiltration, CHVHF）治療，試驗組采取CHVHF聯合HP治療。CHVHF采用和佳醫療生產的HF400多功能血液凈化機，采用相同治療劑量45 ml/（kg·h），前置換與后置換按3∶1同時輸入，調節血流量150～250 ml/min，血濾器使用費森尤斯FX800（膜面積1.8 m2）。HP使用DHC-Ⅱ-340型治療2 h后移除。采用普通肝素局部抗凝法，以1 000～3 200 IU/h濾器前持續輸注。治療時間9～11 h。

1.5觀察指標采用動態濁度法檢測治療前后患者血液中內毒素[內毒素下降率計算方法：R（%）=（C0-Ct）/C0×100% ，C0、Ct分別為內毒素治療前后水平]的水平。酶聯免疫吸附測定法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）測定兩組患者在治療前（0 h）和治療后12 h、24 h、72 h血漿中白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、白細胞介素-10（interleukin-10，IL-10）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）水平。隨訪統計兩組40 d病死率，并觀察其平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）、心率、乳酸、氧合指數（oxygenation index，OI）。

1.6統計學處理采用SPSS 17.0軟件進行數據統計分析，計數資料用頻數表示，組間比較采用Pearsonχ2檢驗，當單元格理論頻數小于5時，采用Fisher確切概率法；計量資料以x±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內比較采用配對t檢驗；隨時間變化的指標水平比較采用重復測量方差分析進行比較，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗，以雙側P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1一般資料 兩組患者在年齡、性別、急性生理與慢性健康評分-Ⅱ（acute physiology and chronic health evaluation-Ⅱ，APACHE-Ⅱ）方面比較，差異均無統計學意義（P＞0.05，表1），具有可比性。

表1 兩組膿毒癥患者一般資料的比較（x±s）

2.2 40 d病死率比較試驗組40 d病死率為47.37%（9/19），對照組為88.89%（16/18），40 d時試驗組病死率低于對照組且差異具有統計學意義（χ2=8.534，P=0.007）。

2.3內毒素檢測結果比較 （1）組間比較，治療前試驗組的血液中內毒素為（7.25±1.18）EU/ml，對照組為（7.20±1.15）EU/ml，兩組比較，差異無統計學意義（t=0.130，P=0.897）；治療后試驗組的血液中內毒素為（0.03±0.00）EU/ml，顯著低于對照組的（3.70±2.80）EU/ml，差異具有統計學意義（t=-5.555，P＜0.001）；（2）組內比較，治療后試驗組及對照組的血液中內毒素均低于治療前，差異具有統計學意義（t=11.710，P＜0.001；t=7.941，P＜0.001），且治療后兩組的內毒素下降率分別為R=99.53%和R=48.61%。

2.4炎性因子變化比較（1）組內比較，試驗組治療后2 h、24 h和72 h的IL-6、IL-10、TNF-α較0 h降低，而治療后2 h和72 h與0 h比較，差異具有統計學意義（P＜0.05）；對照組治療后2 h、24 h和72 h的 IL-6、IL-10、TNF-α較0 h降低，而治療后72 h與0 h比較，差異具有統計學意義（P＜0.05）。（2）組間比較，試驗組治療后2 h、24 h和72 h的IL-6、IL-10、TNF-α較對照組同時間點均降低，而治療后72 h的IL-6、IL-10、TNF-α與對照組比較，差異具有統計學意義（P＜0.05，表2）。

2.5生命體征變化比較組內比較，兩組患者治療后72 h的MAP、OI均較0 h上升，治療后72 h的心率和乳酸均較0 h下降，差異均有統計學意義（P＜0.05）；兩組間各時間點生命體征比較，試驗組優于對照組，但差異無統計學意義（P＞0.05，表3）。

表2 兩組膿毒癥患者治療前后血漿炎性因子的變化（x ±s，pg/ml）

表3 兩組膿毒癥患者治療前后相應生命體征的監測結果（x±s）

3 討 論

膿毒癥新定義指出，膿毒癥是指宿主對感染產生的失控反應，并出現危及生命的器官功能障礙的臨床綜合征[8,9]。膿毒癥病程是一個漸進的序貫反應，如果炎性反應不能得到有效控制，炎性介質則持續增加，抗炎反應增強，機體會逐漸進入免疫麻痹/免疫抑制狀態，導致炎性反應進一步失控[10,11]。所以，目前臨床認為膿毒癥是由于機體過度炎性反應或炎性失控所致，并非細菌或毒素直接作用的結果。高內毒素血癥是導致免疫功能紊亂主要原因，其致病機制大致有兩個關鍵環節：（1）脂多糖成分與內皮細胞、單核細胞等細胞膜上的蛋白質或受體結合；（2）釋放大量促炎介質及細胞因子，IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α等。膿毒癥通過誘導內毒素血癥及全身免疫反應的發生，導致SIRS，隨后發生MODS，最終造成多器官功能衰竭，造成機體死亡。兩個關鍵環節中，第一個環節是內毒素致病機制的“生長鏈條”；第二個環節是內毒素引發機體發生SIRS、MODS和多器官功能衰竭（multiple organ failure，MOF）的“瀑布效應”環節。高內毒素血癥的治療，包括消除或減少內毒素、阻斷其“生長鏈條”及采取多位點措施打斷級聯病理反應，中斷“瀑布效應”[12-17]，而目前臨床對內毒素的清除仍缺乏有效手段。雖然目前CHVHF及血漿置換、血漿吸附技術，使膿毒癥生存率有所上升，但是因膿毒癥導致膿毒癥休克、MOF死亡比例仍較高。

隨著材料技術和免疫學的快速發展，吸附材料的發展也日新月異，在醫學上的應用也展現出廣闊的前景。目前，由于膜吸附材料具有脂溶性，對清除高分子溶質、脂溶性好或蛋白結合的毒物作用有限，聚乙烯基咪唑對人體產生不良反應，多粘菌素B容易從載體上脫落等因素加重腎的負擔[18,19]。本研究選擇親水單烯和疏水芳香雙烯單體制得“雙親性”大孔共聚物，再引入間隔臂將此共聚物與含大量氨基酸的配基相連制成“雙親型”親和吸附材料。這種吸附材料無毒、無味、可降解、具有良好的血液相容性，同時能夠高效地清除血液中的內毒素及內毒素作用下機體產生的炎性反應介質，并且能夠在使用中具有良好的穩定性，在動物實驗中已取得了良好的效果，為臨床試驗打下了基礎[20,21]。因此，本研究主要探討CHVHF聯合HP治療膿毒癥的臨床效果。

本研究中隨訪跟蹤40 d，試驗組9人死亡，對照組死亡16例。試驗組內毒素下降率高達99.53%，而對照組為48.61%。試驗組的治療效果明顯優于對照組，主要是由于膿毒血癥患者血液中內毒素被清除；治療過程中試驗組和對照組炎性因子IL-6、IL-10、TNF-α均有所下降，從而阻斷了內毒素致病機制的“生長鏈條”和“瀑布效應”，減輕患者全身更為嚴重的炎性反應，避免其機體出現免疫紊亂，顯著降低病死率；治療全程中監測生命體征及血氣指標，兩組患者經治療后MAP、心率、乳酸、OI都有所好轉，且試驗組優于對照組。

總之，本研究發現雙親型吸附樹脂血液灌流器聯合血液濾過在膿毒癥搶救治療中能夠高效清除內毒素及炎性細胞因子，改善生命體征和血氣指標，提高患者的生存率，具有廣闊的臨床應用前景。

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