期刊封面
体外循环中设备对全身炎症反应的影响(3)
5 白细胞滤过器
白细胞过滤器主要用于血液回收后预防输血相关并发症,减少血小板输注。CPB过程中通过活化白细胞,尤其是中性粒细胞,引发全身炎症反应。最初,炎症细胞因子刺激内皮细胞粘附分子的合成,中性粒细胞与内皮细胞紧密接触。在这一初始阶段,中性粒细胞通过细胞粘附分子CD11b/CD18与内皮细胞表达的细胞间粘附分子-1相互作用,附着在内皮细胞上,产生趋化因子和细胞毒素,就会发生中性粒细胞的迁移。当中性粒细胞到达目标部位时,它们向新再灌注的组织释放细胞毒性物质和酶,破坏内皮。白细胞活化导致IL-6、TNF-α和内毒素等促炎介质的显著释放,所有这些介质都激活单核细胞,导致组织因子表面表达增强。因此,白细胞过滤器开始大量应用于CPB过程。白细胞滤器主要有两种结构,一种依靠多孔泡沫去除白细胞,另一种依靠纤维结构去除白细胞。前者主要依靠血细胞的变形能力来滤过白细胞,白细胞代谢越低,去除率越高。后者的工作原理主要是白细胞上活跃的细胞黏附部分与纤维的相互作用,因此白细胞代谢越低,去除率越低[12]。在CPB中使用白细胞过滤器的方式很多,如通过动脉通路、静脉通路、吸引通路、机血回输等途径。而其对患者的预后并没有太大的影响,原因可能是过滤器面积小,无法过滤吸附大量白细胞;或者不能过滤活化的白细胞。目前,研制出了一种新的白细胞过滤器,能通过三层特制纤维结构,选择性地吸附被炎症激活的中性粒细胞或单核细胞等,而减少对自然免疫细胞的滤过。白细胞过滤器能够减少器官功能障碍和炎症标记物有大量的证据证明,然而,对于使用白细胞过滤器的最佳策略仍没有定论,目前在临床上尚未成为一种常规预防、治疗手段。
6 总 结
CPB炎症反应是无法避免的问题,人们只能通过各种手段来尽可能减轻炎症。总体来说,近年来CPB技术并未发生较大改变。主要的减轻炎症的手段是通过改进设备材料、使用药物来实现。然而很多方式,如改良超滤、白细胞滤过器等,有一定的去除炎症因子的作用,但实际患者预后并没有显著优势。可能是由于疾病种类、手术方式、CPB过程中其他引起炎症的因素的变化。针对体外循环管路材料与血液接触和血-气平的问题,开始使用微型CPB。它的管路路径短,不包括吸引回收的血液,研究表明,微型CPB确实能减少中性粒细胞表面的CD162、CD166和CD195的表达[13]。其中CD162主要参与激活控制细胞骨架重排、基因转录和细胞因子产生的信号通路;CD166属于细胞黏附分子,在炎症、白细胞迁移、外渗、分化和增殖中起重要作用;CD195的作用在控制粒细胞系的增殖分化、细胞骨架重排、趋化细胞募集等方面。在CPB中除了与血液直接接触的设备有很大的血液破坏风险,通过管道对血液进行作用的泵头对血液和免疫有较大影响[14]。目前使用的人工泵主要有滚压泵和离心泵两种,前者由于对管道产生泵压,长时间会产生溶血,同时会产生附壁微栓;后者通过涡流和离心力,与血液接触少,血液破坏较少,但轴承处易产生血栓。血栓的产生会引发凝血功能异常,出现炎症反应。CPB导致全身炎症反应综合征的发病机制有多种解释。
在“二次打击”学说中,CPB引起的缺血再灌注损伤,肠道细菌移位等均为炎症反应的重要因素。因此,除了在设备方面考虑如何更符合生理条件,更应该考虑如何减少内环境紊乱来控制炎症反应。
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文章来源:《水力采煤与管道运输》 网址: http://www.slcmygdys.cn/qikandaodu/2021/0727/665.html