5 捐献供器官功能维护的临床应用技术
5.1 捐献供器官功能维护新的治疗目标
捐献供器官功能维护的目的是防止甚至挽救器官功能和形态上的损伤,努力提高捐献器官的质量和数量。脑死亡后机体的最终血流动力学特征是有效循环血容量明显降低和器官组织低灌注,组织细胞缺氧是本质,其最终结果是多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)。目前多数临床实践以血压恢复正常、心率下降、尿量恢复等作为复苏的目标。从病理生理角度来看,达到上述的复苏目标后,机体仍然存在器官组织缺氧,仍然有部分机体因全身炎症反应、缺血再灌注损伤以及肠道细菌和(或)毒素移位而最终发生MODS。因此,目前维持器官功能的“4个100原则”(收缩压>100mmHg、尿量>100ml/h、PaO2>100mmHg、血红蛋白>100g/L)显然是不够充分的。器官功能复苏的目标应是纠正组织细胞缺氧和氧债。实现脑死亡后器官功能的充分复苏,不仅仅要纠正血流动力学紊乱和氧代谢紊乱,还要采取积极有效措施,防止MODS的发生或进展。
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8.捐献供器官功能维护新的治疗目标是改善器官的灌注和氧合(1-B)。
9.根据复苏治疗的阶段和目标,可将脑死亡后器官功能维护治疗分为血流动力学恢复稳定阶段(或称为捐献器官灌流恢复阶段)、氧代谢恢复阶段和MODS防治阶段。三个阶段同时进行,相互影响、相互作用(1-C)。
5.2 完善监测系统
患者进展到脑死亡阶段,病情进入了终末期,实体器官功能或多或少会受损,机体内环境更为复杂和紊乱,因此器官功能维护过程中需要进行持续、严密监测。根据临床观察及时明确主要生理功能的各种变化,进行科学的调整管理,减少和避免过度治疗,使器官功能迅速复苏到最佳状态,满足器官移植的要求。既要检测机体整体的功能状况,持续监测供者的氧合、通气、循环和体温的变化,更要重视监测各个实体器官尤其是用于进行移植的器官功能。
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10.维护期间应建立的基本监测项目(1-B):①心电图;②有创动脉血压;③中心静脉压(central venous pressure,CVP);④食管、直肠或(和)鼻咽部测温;⑤脉搏氧饱和度;⑥尿量;⑦呼吸机参数(呼吸道压力、潮气量、呼吸频率、呼气末二氧化碳分压);⑧血糖及电解质;⑨血气分析和乳酸;⑩肝肾功能;〇11出、凝血功能。
11.供者容量的变化常常需要有创技术连续监测机体的心血管功能(1-B):①肺动脉压和肺毛细血管楔压及心排血量;②氧代动力学;③脉搏指数连续心输出量监测;④经食管超声心动图;⑤微循环功能等。
5.3 心血管功能支持和恢复氧供需平衡
脑死亡后早期出现交感神经活性增强引起“交感风暴”,此时可应用短效β受体拮抗剂(如艾司洛尔)。短暂的“交感风暴”过后,儿茶酚胺分泌急剧减少,体、肺循环阻力下降,外周血管扩张甚至发生血管麻痹综合征。同时,脑死亡引起血管运动中枢功能严重受损等综合因素,导致以低血压为主要表现的血流动力学紊乱。血流动力学紊乱是脑死亡机体最持久的病理生理改变之一,导致全身有效循环血量明显减少,引起组织器官灌注量急剧减少和组织器官缺氧。因此,器官功能的维护首先应进行心血管功能支持治疗,目的是维持心脏有效做功,保证其他器官的有效灌注和氧供。
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12.首先进行积极的输液复苏治疗以纠正由于限制液体、中枢性尿崩症或高血糖症引起的低血容量或低血压,维持充足的循环血量,保证有效的心输出量和器官灌注,但应重视液体负荷过重对呼吸功能的不良影响(1-B)。
13.心血管功能的有创监测对于指导治疗十分关键,推荐:维持CVP 6~10mmHg,同时收缩压>100mmHg,平均动脉压(mean artery pressure,MAP)>60mmHg,左心室射血分数>45%,混合静脉血氧饱和度60%~80%;对于血流动力学不稳定的脑死亡患者,应当测定心输出量;在循环稳定的状态下维持红细胞压积在20%以上,循环状态不稳定的情况下则尽量维持在30%以上(1-C)。
14.如果不准备进行心脏移植,则可以维持更高的MAP以增加其他器官的灌注(1-C)。
15.如果在充分的液体复苏治疗后低血压仍然持续存在,则需要加用正性肌力药物(1-A)。
16.脑死亡后心血管功能支持治疗可选择多巴胺、肾上腺素或去甲肾上腺素;但应用外源性儿茶酚胺将引起心肌ATP的迅速耗竭,从而对移植后的心脏功能产生不利影响(1-B)。
17.临床应用小剂量血管加压素除能治疗尿崩症外,还能改善动脉血压,降低机体对外源性儿茶酚胺的需求,有利于肾脏、肝脏和心脏功能的保护(1-B)。
体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)既能提供持续有效的灌注,保证供者组织器官的充分供血供氧,又能减少大量血管活性药物的应用,并在此过程中纠正内环境紊乱。在器官切除前没有热缺血损伤,减少了不可预测的心脏骤停,同时提供了充分的时间切除器官,为获得最佳质量供器官提供良好的条件。
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18.当出现下列循环功能不稳定的DBD供者,可考虑应用ECMO进行器官功能保护(1-C):
①心脏骤停、心肺复苏史(心脏按压20min以上);
②MAP:成人<60~70mmHg;儿童<50~60mmHg;婴幼儿<40~50mmHg;
③心脏指数<2L·min-1·m-2(>3h);
④在血容量正常情况下使用大量血管活性药物:多巴胺>20μg·kg-1·min-1;(去甲)肾上腺素>1μg·kg-1·min-1(>3h);
⑤尿量<0.5mL/(kg·h);
⑥血生化指标:急性肝肾功中、重度损害;
⑦其他:心电图ST-T改变明显;难以纠正的代谢性酸中毒(>3h)。
19.实施中国二类(DCD)和中国三类(DBCD)的器官捐献,供者撤除生命支持治疗及判定供者心脏死亡后、器官切取之前,利用ECMO进行胸腹腔脏器原位氧合血灌注2~4h,偿还机体氧债,纠正内环境紊乱,有效减轻热缺血损伤,改善器官移植的效果(1-C)。
20.脑死亡供者心律失常往往继发于电解质失衡、低体温、心肌缺血或医源性因素等,治疗时应当首先纠正上述因素。如纠正上述因素后仍无效,应及时应用抗心律失常药物,心动过缓首选异丙肾上腺素,其他类型的心律失常首选胺碘酮(1-B)。
5.4 呼吸功能支持治疗
呼吸功能支持治疗的目的在于提高移植器官的氧输送。脑死亡后,多种因素都可以导致肺损伤,包括既往肺损伤、误吸、“交感风暴”、肺水肿、呼吸机相关性肺炎、院内肺部感染以及严重的全身炎症反应,目前临床上只有22%的供者捐献肺脏可用于肺移植手术。因此,呼吸治疗措施在维持氧合的同时,强调肺保护的重要性。
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21.对于准备行肺移植的供者,在维持氧合的同时,强调肺保护策略:尽可能应用较低的FiO2,6~8mL/kg潮气量,避免呼吸损伤,同时将PEEP控制在5~10cmH2O,维持PaO2在75mmHg以上,谨慎进行输液治疗,并监测CVP、肺动脉楔压,合理使用血管活性药物,控制呼吸道感染等(1-B)。
5.5 神经内分泌紊乱的处理——激素治疗
脑死亡后因下丘脑-垂体-肾上腺轴阻断,垂体后叶储存和释放的激素(抗利尿激素、催产素),以及垂体前叶形成的生长激素、促甲状腺素和促肾上腺皮质激素持续减少甚至缺如。皮质醇和甲状腺素分泌减少可引起心肌细胞的新陈代谢障碍以及心肌收缩力下降,加重血流动力学紊乱,同时增加炎症级联反应。
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22.建议应用标准的激素治疗:甲泼尼龙(15mg/kg静脉推注),三碘甲状腺原氨酸(4μg静脉推注后、3μg/h持续输注),以及精氨酸血管加压素(1U静脉推注后、0.5~4.0U/h持续输注)(1-B)。
5.6 抗炎和免疫调节
严重的颅脑损伤和颅内出血是导致脑死亡的最常见病因,往往从一开始就对机体造成严重影响,引起各种炎症介质过量释放和炎症细胞过量激活,可导致一种难以控制的全身瀑布式炎症反应,即全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS),造成组织器官严重损伤。因此,阻断SIRS的发展十分重要,可预防和减轻器官功能受损。
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23.使用清除自由基和减轻炎症反应的措施,包括乌司他丁、血必净、前列腺素E1、还原型谷胱甘肽或连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)等,是供者脏器功能保护的有效手段(1-B)。
24.甲泼尼龙通过其免疫抑制作用减少器官移植术后发生的缺血再灌注损伤和急性排斥反应,一经诊断为脑死亡直接应用甲泼尼龙(1-B)。
5.7 纠正水电解质和酸碱失衡
脑死亡后易出现代谢性酸中毒,加重循环系统的不稳定,如发生低血压、严重心律失常(室性心律失常、室颤等),心肌收缩力进一步下降,血管活性药物的作用降低。此外,脑死亡后抗利尿激素减少甚至缺如,导致尿崩症,引起高钠血症。同时为了降低颅压而大剂量使用甘露醇、利尿剂和限制液体输入,以及高血糖反应(大量输入含糖液体、应用糖皮质激素和正性肌力药可加剧血糖升高、体温降低和胰腺微循环障碍等)引起渗透性利尿,造成循环血量减少。脑死亡早期由于血浆渗透压增高、代谢性酸中毒以及失水多于失钠等原因,极易造成高钠血症、低钙血症、低镁血症、低钾血症和低磷酸血症等电解质紊乱。脑死亡晚期由于肾功能受损,可导致高钾血症等电解质紊乱。因此,及时监测和纠正内环境并保持稳定十分重要。
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25.如不进行机体内环境的纠正治疗,约20%的脑死亡患者在6h之内,或50%的脑死亡患者在24h之内可出现心脏骤停。因此,必须保持水电解质、酸碱平衡,纠正低蛋白血症(1-B)。
26.尿崩症导致大量液体和电解质丢失,根据尿量给予低张晶体液,同时及时监测电解质变化,相应调整补液中电解质的量;如出现高钠血症,采用等量生理盐水加5%葡萄糖液补偿尿量丧失量及每日生理需要量(1-C)。
27.尿量大于5.0ml/(kg·h),尿比重低于1005g/L时,应给予小剂量精氨酸血管加压素(0.5~0.6U/h)使尿量减少,极严重的病例可间断应用1-去氨基-8-D-精氨酸加压素(1-C)。
28.根据血糖水平调整胰岛素用量,以维持血糖在许可范围(<10mmol/L)(1C)。
29.当出现以下严重的或内科方法难以纠正的内环境紊乱,可使用CRRT技术(1-C):①血清钠>160mmol/h;②血清钾>6mmol/h;③严重的代谢性酸中毒,血碳酸氢根<10mmol/h,补碱难以纠正;④少尿或无尿(<0.5ml/(kg·h)),液体负荷过重;⑤急性肾损伤2期、3期。
5.8 纠正凝血功能障碍
脑死亡过程中,缺血或坏死的脑组织能够释放组织凝血活酶,与被破坏的内皮细胞共同激活凝血途径。单核-巨噬细胞产生大量细胞因子,特别是TNF-α可引起组织因子的表达增加,后者与凝血因子Ⅶ结合成复合体,激活凝血因子Ⅹ,导致微血栓形成。凝血系统活性增加反过来激活纤溶系统,凝血-纤溶动态平衡被打破,触发DIC的发生,多达28%的脑死亡患者发生DIC。器官微血栓形成主要见于合并DIC的供者,其危险因素包括:①严重的脑外伤,尤其是开放性颅脑损伤,损伤的脑组织释放脂肪、磷脂和凝血酶等物质,进入血液循环可以激活内源性和外源性的凝血级联反应,导致纤维蛋白的形成;②死亡前大量输血;③脑死亡前的心肺复苏病史;④合并急性坏死性胰腺炎的供者。
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30.如果供者没有活动性出血和抗凝溶栓的禁忌证,可常规使用肝素,对防治脑死亡后DIC的发生发展有重要作用(1B)。如血栓形成,可使用尿激酶(1-C)。
5.9 体温调节
脑死亡后下丘脑丧失体温调节功能,可出现生理节律性体温波动消失以及变温性紊乱(中枢性高热或低体温),体温调节功能丧失未经治疗可影响器官功能。
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31.可静脉输注经过加温或冰冷的液体,应用加温毯或持续冰毯降温,或保证吸入气体的加温、加湿,以维持体温正常(直肠温度>35℃)(1-B)。
5.10 预防感染和抗感染
多种因素易导致脑死亡供者的局部和全身感染:外伤或创伤、气管插管机械通气、留置深静脉导管和尿管等因素;脑死亡后小肠可能发生的炎症反应、细胞凋亡和结构破坏等;抗生素使用导致的菌群失调或细菌移位。因此,必须重视供者的病原体感染,尤其是多重耐药细菌、真菌等特殊病原体。
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32.对供者的各项治疗措施,均应严格遵循无菌原则,每日应常规对血、尿、痰等进行病原体的检测和培养,行胸部X线检查;器官获取后,常规对灌注液或保存液进行病原体的检测和培养(1-B)。
33.只有当供者的感染被彻底控制,才考虑使用供器官,应避免使用对器官有较强毒性的抗生素等药物(1-B)。
34.应避免使用对器官有较强毒性的抗生素等药物。抗感染贯穿于供器官维护、保存、运输、修整、术后(1-B)。
5.11 器官切取术中的器官功能保护和管理
在无麻醉状况下,脑死亡供者在器官切取期间血流动力学呈双向改变,即切开皮肤后动脉血压升高,持续一段时间后下降,外周交感和副交感神经受到刺激后,仍可释放残存的儿茶酚胺,造成一过性的血压升高,这将损害供器官功能。将供者转运至手术室后,应对供器官功能进行评估并继续对器官功能进行维护和适当的麻醉管理,保证器官有效的氧合和灌注。
推荐意见:
35.脑死亡供者器官切取期间应给予适当麻醉管理。除加强监测、及时纠正内环境紊乱、保证重要器官足够的血流灌注等措施外,还必须给予供者适当的镇痛和肌松等麻醉措施,消除器官切取期间有害的应激反应,以避免对可移植器官功能的进一步损害(1-B)。
36.器官获取时在术前备血,术中要注意血容量的变化,必要时可以成分输血,尤其是多器官联合分组获取时(1-C)。
37.器官获取前,可使用甲泼尼龙(30mg/kg)和甘露醇(1.5g/kg)以减轻缺血再灌注损伤(1-C)。
38.使用前列腺素可以减轻肾门被牵拉时的血管痉挛,对肝、肺获取亦有器官保护作用(1-C)。
39.在器官获取前静脉注射利多卡因2mg/kg,可以减少移植后急性肾小管坏死发生率(1-C)。
40.在器官获取前给予肝素375~625U/kg(3~5mg/kg)以防止血栓形成(1-B)。