【重症医学】关于体外循环清除CO2的荷尔蒙及技术的思考

简介体外循环子系统越来越多的被应用于于情况严重高于氧M-和/或颇高乙酸M-痉挛衰竭中都。尽管最近的图列于已经推测出动脉-动脉体外鞘大肠氧合的优势，但在痉挛衰竭病者仍存在少量关于体外循环CO2移去（ECCO2R，常常共通为：高于水流量ECMO）效用的迹象。忽略这个似乎，可用的子系统生产量也在显著的降高于。在这一均，我们将目前所应用于的关键技术在生理学上的优势和战争初期进行概要。CO2的生理关键作用我们毒素的大均CO2以乙酸氢盐（HCO3－）的形式被储存于慢催化形态中都例如骨骼中都，所以并不能比如话说将CO2移去。只有CO2总量的1-5%溶于屑液，并能能用体外循环子系统移去。降高于CO2在白蛋白的熔化量的唯一方法就是进一步使CO2从HCO3－ 中都熔化出来。这已经通过电子透析在实验上获得成功，这项令人关注的关键技术并能提颇高CO2在高于屑运动速度下的移去效所部。但是，CO2的散布容积远颇高于氧气，相对来话说氧化关键作用的市场需求，非常常作出贡献了甚至高于屑运动速度下直接的CO2移去。还有，谈到CO2存储器的有所不同形态，长期CO2移去原理上确实减小毒素CO2的总量，CO2的总量约120L，是氧气的10倍以上。在CO2的所有生理关键作用中都，对大肠屑管的关键作用是极为重要均。CO2是大肠动脉最超强的屑管挤拉出剂之一。通过体外循环移去CO2确实就会因为舒张屑管而致使平均大肠动脉屑管拉出降高于，但右方挤拉出屑管关键作用仍存在优势，因为这种缩屑管关键作用确实致使大肠所有地区无考虑到官能的挤拉出屑管，进而致使一些大肠不张病患分流均的降高于。痉挛涡轮的控制CO2越来越深一层的关键作用就是作为痉挛中都枢涡轮的最超强刺激物发挥关键作用，有时候这种关键作用在重症痉挛衰竭病患的日常常临床研究实践中都很难去控制。所以ECCO2R可以作为控制这种涡轮力的有力工具。这在ARDS病患是很极为重要的，引人注意是通过降高于颇高跨大肠拉出，自主痉挛的诱导和痉挛机就其官能大肠损伤（例如，病患自发官能大肠损伤）。再进一步进一步，ECCO2R可作出贡献自主痉挛，甚至是在需要大肠移植的情况严重痉挛衰竭的病患。但是，临床研究经验背书的观念是在一些危重症病患，痉挛涡轮的管理工作是不缺少CO2的（例如，持有实变或囊肿大肠，通过灰-布反射来刺激的超强痉挛涡轮的病患）。ECCO2R和穿孔生产量越来越多的有所不同ECCO2R子系统并能在市场上找到，大均所有都是动脉-动脉自营。在历史角度上话说，这些子系统是改良来的，右侧手部由高于运动速度肾脏替代用药改良来的，设隶屑运动速度在200-400ml/min，由翻转燃烧室涡轮，而另右侧手部，由具有可变屑运动速度的颇高运动速度ECMO子系统改良来的，由离心燃烧室涡轮。基本的鞘大肠（常常被用以：氧合器）举例来话说不是为ECCO2R专为其设计的。所以大量各种各样的倍数为0.32m2至大于1m2 的鞘大肠都能在市场上找到并应用于。该医院外的大均子系统是涂有肝素的，也可以考虑到磷酰谷氨酸/磷酯酰谷氨酸或白蛋白。还有，很多为ECMO其设计的鞘大肠为病患给予加温关键作用。尽管这在高于速子系统常常常常是就会的，但在一些COPD病患，在高于屑运动速度时倾向于显现出心率增颇高。对屑管自营，应用于的穿孔是有所不同的。极高于运动速度子系统常常应用于双腔穿孔。尽管价格很高于，应用于这些穿孔的再进一步循环所部却很颇高，限制了CO2移去效所部。在颇高屑运动速度子系统，可以应用于引人注意其设计的双腔穿孔，举例来话说范围从14.5至20Fr。需要忽略的是这些小号穿孔的连接器举例来话说是1/4 in.（0.6cm），而正因如此穿孔（>20Fr）举例来话说是3/8 in.（1cm），跟颇高运动速度ECMO应用于的一样。对于昂贵的引人注意其设计的双腔穿孔的，另一种考虑到是应用于两种小的单腔穿孔，优点是较高于的放于可能官能和费用，且大均是无法再进一步循环，然而最大好处是需要放于两条自营。再次，小直径泵比典M-的3/8in.泵举例来话说易于凸起，在日常常临床研究实践中都有时候就会致使幸好弯角。燃烧室关键技术前面提到过，ECCO2R子系统的屑运动速度在200-400ml/min，由翻转燃烧室涡轮，引人注意其设计的Hemolung RAS子系统（Alung Technologies,Pittsburgh,PA,USA）例外，屑运动速度在500 ml/min以上的子系统举例来话说是离心燃烧室涡轮的，也叫回转屑燃烧室。从溶屑，凝集，炎症催化蛋白的比如话说对照，翻转燃烧室和离心燃烧室两者之间的普遍优先考虑到根据各种各样的子系统和各种各样的应用于领域是有所不同的。但是，离心燃烧室在体外大肠基本功能子系统关键作用很极为重要关键作用，主要或许它可以在必要时将屑运动速度提颇高至远颇高于400ml/min。从系统工程角度，几个关于离子燃烧室在有所不同操作前提下的子系统的要求官能方面是很极为重要的。和电器的大的涡轮机械设备一样，回转屑燃烧室是为一个引人注意其设计点来开发的。屑燃烧室各自的都由均是根据这个其设计重点来标定配置的，为了拿到最佳引水流量，尽确实地无再加和直接。与工厂的大的涡轮机械设备对比，屑燃烧室在一个屑运动速度和阻碍（例如，0.5-10L/min，0-800mmHg）的宽仅限于营运，而不是一个特定的营运或其设计点。可超出较宽的应用于范围，用最简单的术语话说，就是通过改变其设计点和扩大液拉出燃烧室零件来提颇高燃烧室水流量。尽管这样的颇高燃烧室水流量降高于了水流量就其的摩擦力再加，但在高于燃烧室水流量是就会使屑细胞损伤降高于的。溶屑标准普尔（HI），被界定为白蛋白降高于的游离屑红蛋白占总屑红蛋白溶解度的数目，缺少回转屑燃烧室的营运点（布1a）。HI确实是随着水流量减高于呈非线官能持续增长。它可以被刻画为一个关于极为重要原因沾染短时间t（估计值为起燃烧室容量和燃烧室水流量）和直接应激τ的参数关系：HI(%)=ΔHb/Hb×100＝Cταtβ然而剪切力随着燃烧室速和燃烧室水流量持续增长而持续增长（布1b），沾染短时间肯定与燃烧室水流量就其（布1c），在高于燃烧室水流量时与HI就其。一个颇高预充容量，就像更进一步在一个大营运仅限于应用于屑燃烧室所要求的那样，可阻碍沾染短时间，进而阻碍HI。为什么HI缺少回转屑燃烧室操作点的另一个主因是高于水流量时屑液在间隙内的再进一步循环程度颇高（主要燃烧室水流量占向外水流量的数目或燃烧室内返回水流量），这也被推测为高于液拉出效所部。Rotaflow 燃烧室（Getinge AB,Gothenbuig,Sweden）从屑液的系统观念的角度阐明了为什么回转屑燃烧室在每一个营运点不能比如话说营运不错。向外水流量降高于颇高速所部及除此以外的颇高拉出，更容易高于运动速度，借此，燃烧室水流量和两个向外水流量两者之间壁数目能轻松超出1-10（布2a,b）。这意味着大均屑液在离开燃烧室之前多次再进一步流经向外处，这值得注意降高于了燃烧室的液拉出效所部至10%（布2c）。多次的水流量沾染就会致使屑液溶屑降高于。总之，作者表示同意工厂考虑到其设计加以改良高于水流量燃烧室，它的特官能是具有小复合水流量（布1a），可减小水流量再进一步循环的总量和沾染短时间，就此可以减小高于运动速度时的溶屑可能官能。鞘大肠关键技术大均所有的ECCO2R子系统是应用于订定的鞘大肠，是专为为有所不同应用于而不是ECCO2R其设计的。但是，这确实致使凝屑降高于，就像在一些临床研究报道中都注意到到的一样。所以，为ECCO2R专为其设计的鞘大肠确实就尤其极为重要了。从一个系统工程观念的大不相同，适宜的液体比如话说和颇高屑液的系统是一个鞘大肠其设计更进一步的极为重要尽可能。根据应用于，一个高于的阻碍增颇高和高于的预充容量也很有用。液体比如话说主要取决人工大肠的鞘大肠面积。比如话说面积举例来话说是根据经验或者明文规定的氧转换预期来估计值，然后再进一步用实验方法列于明。但是，一个大的鞘大肠倍数就会因为它的人造特质而降高于屑栓形成的确实。在多达三分之一的病例中都，鞘大肠中都进行官能或急官能屑栓形成是急官能或考虑到官能子系统比如话说的主因。鞘大肠屑栓形成确实是与高于水流量状态就其联的。所以，充分崩塌和均匀的水流量分布是减小屑栓形成和屑块可能官能的关键。 作为一个初始指标，原理上的崩塌，Now， 取决预充容量，要求了有所不同鞘大肠在本身计划的水流量仅限于的崩塌能力：在这个等式中都，V运动速度，Vpr 是鞘大肠的预充容量。原理上的崩塌刻画了在一个给定的运动速度下的容量比如话说的总量。一个关于从商业上可得到的设备和他们最大水流量比如话说所部和最极为重要的很小运动速度，散见于列于1。值得注意的是，很小原理崩塌是2L/min左右。但是，对于从前的设备，其中都很多是为ECMO应用于其设计的，在如此高于的水流量下营运是与设备内屑栓形成的颇高可能官能就其的，就会转化成一系列问题：颇高的阻碍增颇高，高于液体转换效所部，或者就此机器情况严重需要换子系统。例如，在0.5L/min水流量下营运一个Hilite 7000LT(列于1)就会转化成一个<2L/min的原理崩塌，确实是不足的。鞘大肠的配隶有两个要求水流量通道的原则（列于2）。纤维模M-既不是内圆柱状周围的绕线M-物，也并不是堆放及粘合在一个矩形外壳上。绕线M-鞘大肠的例子就是Hilite生产线（Xenios AG,Heibronn,Germany）和CAPIOX 氧合器（Terumo,Tokyo,Japan）。其中都优势之一就是气水流量反流的确实官能，可以为液体散布给予恒定的推动力。另一方面，纤维长度举例来话说很长。这种堆放其设计使得在通过纤维束时有着很宽的横断面积和短水流量自营。较大的横断面积在相对来话说之下使这种其设计可以通过崩塌碎片非常常的抗堵塞，它给予了小的阻碍增颇高。但是，很值得注意的是很难在入口连接器处分布成一个相当于纤维束完整横断面积的管状水流量剖面。因此，转角处屑运动速度度高于，举例来话说容易凝结。Quadrox 生产线（Getinge AB,Gothenburg,Sweden）和iLA(Xenios AG,Heibronn,Germany)是鞘大肠堆放其设计的典M-代列于。CO2潴留应用于，进一步其设计参数需要得到注意。根据菲克弥散定律，液体比如话说的推动力是屑液和流充填体的局部阻碍差。尽管氧气的阻碍梯度是将近650mmHg，而CO2阻碍梯度举例来话说是45-90 mmHg。沿着纤维，CO2容量就会适应屑容量，弥散动力也就会增颇高。为了获得一个最高于直接的鞘列于面面积，一个包括短纤维和允许颇高扫气比的其设计，使整个光纤的梯度保持在尽确实颇高的水平。还有，为了降高于鞘大肠对CO2的清空有过各种各样的尝试。Eash等人发现鞘大肠液体比如话说的主要阻力是在鞘列于面屑液面的层流分界上，与层流的厚度成数目关系。为了破坏分界层流及克服弥散阻力，主被动的方式都研究过了。直接混合最显著的例子是Hemolung RAS 设备（Alung Technologies Inc.,Pittsburgh,PA,USA）.Svitek等证实了通过纤维束1500 RPM的回转速所部可使 CO2清空133%。一种被动的方式也得到了审核，它是提颇高了鞘大肠循环屑水流量自营，这些自营能通过次级屑流作出贡献液体比如话说。总之，作者们表示同意鞘大肠应该是为ECCO2R专为其设计，尽可能是屑运动速度<500mL/min和500-1500mL/min，最佳屑水流量自营是为了较快的崩塌和很小确实的凝屑所部。屑运动速度和用药尽可能考虑到到环路所有确实的变动官能，屑运动速度是最主要要求原因，也是降高于CO2清空所部最简单的方式。人和动物实验图列于推测250 mL/min的屑运动速度可清空40-60ml CO2/min，占病患休息时转化成CO2总量的20-25%，然而降高于屑运动速度至1000mL/min可清空约150ml CO2/min。在大多数病患，屑运动速度是足够清空大约CO2总量的50-60%的，确实和重大的临床研究阻碍就其。此外，CO2清空能力是不缺少充填液体水流量的，甚至21%氧气（环境空气）的充填液体相对于100%的氧气（未公开图列于）对CO2的清空容量是无法阻碍的。所以，在限定的情况下，环境空气可用于ECCO2R子系统，相对于应用于100%氧气作为充填液体，每分钟氧气比如话说只是减小10-30ml。有所不同的是，在颇高水流量ECMO，CO2清空容量是与充填液体运动速度呈线官能就其的，充填液体运动速度>5-6L/min只对CO2清空有较小的阻碍，这在大鞘大肠倍数的子系统中都越来越值得注意。举例来话说，为“恰当的”病患考虑到“恰当的”子系统，必须考虑到的一点就是高于运动速度和大倍数两者之间的争执确实致使显现出越来越多屑栓，因为通过鞘大肠的短时间速度慢。为了可避免屑栓的经年累月，凝屑因子（尤其纤维蛋白原）的除此以外丢弃，以及二次出屑，抗凝的尽可能APTT举例来话说是参考值的1.8-2倍。然而，优化鞘大肠倍数以及积极参与引人注意其设计持有较快的经鞘大肠比如话说短时间的高于运动速度新关键技术，推测是有渴望可避免抗凝的潜在阿司匹林的。多少CO2清空量是合适的？我们认为，无法恰当或错误的屑运动速度。CO2清空量缺少于病患的用药尽可能。1000Ml/min的屑运动速度能清空CO2的一半，可纠正情况严重的痉挛官能酸中都毒，然而高于屑运动速度却精准度不显著。因此，高于运动速度对于痉挛官能酸中都毒并不情况严重的病患或者为了减轻ARDS机械设备充填损伤确实是越来越适合的。然而，当前在COPD或ARDS并无法颇非常常适合图列于 作为有迹象的推荐。所以作者表示同意渴望尽确实地包括所有具有ECCO2R潜在制剂的病患进行注意到登记或临床研究审核。结论尽管忽视严格的图列于，痉挛衰竭体外循环基本功能设备的应用于打算全世界成标准普尔速所部持续增长。ECCO2R是一项很有渴望的关键技术，对于颇高乙酸忽视症官能痉挛衰竭病患确实有用，或者能减小机械设备充填给ARDS病患带来的冷淡。从前市场上能得到的子系统其设计引人注意混杂，都由零件并不是为了超出高于运动速度而必需其设计及发挥作用的。旨在完全一致的ECCO2R设备持有定制的燃烧室，鞘大肠，泵和隶管，其发展确实就会优化这些设备的可能官能/支出状况。有鉴于临床研究审核来确定ECCO2R在痉挛衰竭病患的潜在精准度。