【重症临床】关于体外循环清除CO2的生理及技术的思考

简介体外循环子系统越来越多的被用到轻微高氧型和/或高于碳酸钠型大肠炎之前。尽管最近的样本已经辨识显现出动脉-动脉体外管壁大肠氧合的竞争者，但在大肠炎病人仍存在少量关于体外循环CO2去掉（ECCO2R，有时候通用为：高量ECMO）效用的证据。也许这个事实，能用的子系统数量也在相当大的减小。在这一基本上，我们将迄今所新科技的发展的新科技在荷尔蒙学上的竞争者和上风完成简介。CO2的荷尔蒙关键作用我们母体的大基本上CO2以碳酸钠氢盐（HCO3－）的范例被备份于慢质子化结构之前例如骨骼之前，所以未必能从外部将CO2去掉。只有CO2总和的1-5%乙醚滴肝脏，并不需要利用体外循环子系统去掉。减小CO2在滴白酶的混合物量的唯一分析方法就是再进一步使CO2从HCO3－ 之前混合物显现出来。这已经通过射频透析在检验上受到好评，这项令人关注的新科技并不需要提高于CO2在高滴血量下的去掉生产成本。但是，CO2的传播容积远高于于氧，相比氧化关键作用的需求量，极为促进了甚至高滴血量下适当的CO2去掉。还有，谈到CO2存储的完全相同结构，仍然CO2去掉理论上有可能减小母体CO2的总和，CO2的总和左右120L，是氧的10倍以上。在CO2的所有荷尔蒙关键作用之前，对大肠滴静脉的关键作用是最重要基本上。CO2是大肠动脉强于悍的滴静脉伸长剂之一。通过体外循环去掉CO2有可能时会因为循环系统滴静脉而避免千分之大肠动脉滴静脉压到降高，但倒转伸长滴静脉关键作用仍存在竞争者，因为这种缩滴静脉关键作用有可能避免大肠所有区域无可选择普遍性的伸长滴静脉，进而避免一些大肠不张病变截断基本上的减小。排便动力的遏制CO2非常深一层的关键作用就是作为排便之前枢动力的强于悍焦虑物发挥关键作用，举例来说这种关键作用在重症大肠炎病变的日有时候外科实践之前很难去遏制。所以ECCO2R可以作为遏制这种动力力的强于力工具。这在ARDS病变是很最重要的，除此以外是通过降高高于跨大肠压到，先决条件排便的抑止和排便机涉及普遍性大肠损伤（例如，病变自发普遍性大肠损伤）。再再进一步，ECCO2R可促进先决条件排便，甚至是在无需大肠移植的轻微大肠炎的病变。但是，外科经验支持的论点是在一些危重症病变，排便动力的管理是不倚赖CO2的（例如，以外实变或脑管壁炎大肠，通过黑-布反射来焦虑的强于排便动力的病变）。ECCO2R和小孔数量越来越多的完全相同ECCO2R子系统并不需要在零售商上认显现出，依然所有都是动脉-动脉途径。在历史视角上说道，这些子系统是改进型来的，侧面上肢由高量肿瘤替代病人改进型来的，设设滴血量在200-400ml/min，由转动增压到机动力，而另侧面上肢，由较强于可变滴血量的高于量ECMO子系统改进型来的，由离心增压到机动力。现有的管壁大肠（有时候被用途：氧合器）往往常不是为ECCO2R专门所设计的。所以大量各种各样的微小为0.32m2至大于1m2 的管壁大肠都能在零售商上认显现出并用到。急诊外的大基本上子系统是涂抹有肝素的，也可以可选择磷酰血清素/磷酯酰血清素或大肠。还有，很多为ECMO所设计的管壁大肠为病变提供者解冻关键作用。尽管这在高速子系统有时候有时候是不必要的，但在一些COPD病变，在高滴血量时个人主义于显现显现环境温度攀升。对滴静脉途径，用到的小孔是完全相同的。极高量子系统有时候用到双腔小孔。尽管价格很高，用到这些小孔的再循环赴援却很高于，容许了CO2去掉生产成本。在高于滴血量子系统，可以用到除此以外所设计的双腔小孔，往往常区域从14.5至20Fr。无需强于调的是这些小号小孔的插头往往常是1/4 in.（0.6cm），而大号小孔（>20Fr）往往常是3/8 in.（1cm），跟高于量ECMO用到的一样。对于昂贵的除此以外所设计的双腔小孔的，另一种可选择是用到两种小的单腔小孔，优点是高于的内含效用和花费，且依然是未再循环，然而仅次于缺点是无需内含两条途径。之后，小直径配线比典型的3/8in.配线往往常非常容易直角，在日有时候外科实践之前举例来说时会避免意外弯折。增压到机新科技末尾提及过，ECCO2R子系统的滴血量在200-400ml/min，由转动增压到机动力，除此以外所设计的Hemolung RAS子系统（Alung Technologies,Pittsburgh,PA,USA）例外，滴血量在500 ml/min以上的子系统往往常是离心增压到机动力的，也叫回转滴血增压到机。从尿素，凝集，炎症质子化酶的从外部相比较，转动增压到机和离心增压到机错综复杂的普遍优先可选择根据各种各样的子系统和各种各样的新科技的发展领域是完全相同的。但是，离心增压到机在体外大肠专门所设计子系统起到很最重要关键作用，主要归因于它可以在必要时将滴血量提高于至远高于于400ml/min。从材料科学视角，几个关于水分子增压到机在完全相同配设条件下的动态的关键方面是很最重要的。和车用的大的增压到机械一样，回转滴血增压到机是为一个除此以外所设计点来开发的。滴血增压到机各自的组成基本上是根据这个所设计着重来RR标准的，为了夺得最佳引量，尽有可能地无消耗和适当。与钢铁厂的大的增压到机械对比，滴血增压到机在一个滴血量和阻碍（例如，0.5-10L/min，0-800mmHg）的长以外运转，而不是一个特定的运转或所设计点。可达到较长的新科技的发展区域，用举例来说道的同义词说道，就是通过改变所设计点和扩展压到缩机增压到机装配来提高于增压到机量。尽管这样的高于增压到机量降高了量涉及的摩擦力消耗，但在高增压到机量是时会使滴皮下损伤减小的。尿素指数（HI），被定义为滴白酶减小的人体内滴血红酶占多数总滴血红酶浓度的比例，倚赖回转滴血增压到机的运转点（示意图1a）。HI似乎是随着量减高椭圆形非线普遍性放缓。它可以被所述为一个关于最重要因素去除短时间t（估计值为起增压到机用量和增压到机量）和适当应激τ的表达式关系：HI(%)=ΔHb/Hb×100＝Cταtβ然而剪切力随着增压到机速和增压到机量放缓而放缓（示意图1b），去除短时间肯定与增压到机量涉及（示意图1c），在高增压到机量时与HI涉及。一个高于预充用量，就像期望在一个大运转以外新科技的发展滴血增压到机所要求的那样，可不良影响去除短时间，进而不良影响HI。为什么HI倚赖回转滴血增压到机配设点的另一个状况是高量时滴肝脏在连接处内的再循环程度较高于（主要增压到机量占多数洞口量的比例或增压到机内返回量），这也被辨识为高压到缩机生产成本。Rotaflow 增压到机（Getinge AB,Gothenbuig,Sweden）从滴肝脏相容论点的视角阐明了为什么回转滴血增压到机在每一个运转点不能同样运转良好。洞口量减小高于速赴援及相应的高于压到，有助于高量，借此，增压到机量和两个洞口量错综复杂内壁比例能精彩达到1-10（示意图2a,b）。这意味着大基本上滴肝脏在离开增压到机之前多次再流经洞口处，这轻微降高了增压到机的压到缩机生产成本至10%（示意图2c）。多次的量去除时会避免滴肝脏尿素减小。总之，写作者建议钢铁厂考虑所设计套系统高量增压到机，它的特征是较强于小填充量（示意图1a），可减小量再循环的总和和去除短时间，最终可以减小高量时的尿素效用。管壁大肠新科技依然所有的ECCO2R子系统是用到制定的管壁大肠，是专门为完全相同新科技的发展而不是ECCO2R所设计的。但是，这有可能避免人母体减小，就像在一些外科报道之前辨别到的一样。所以，为ECCO2R专门所设计的管壁大肠有可能就特别最重要了。从一个材料科学论点的视角看，充足的肺泡和高于滴肝脏相容是一个管壁大肠所设计现实生活的最重要尽可能。根据新科技的发展，一个高的阻碍攀升和高的预充用量也很可靠。肺泡主要倚赖于人工大肠的管壁大肠辖区。对等辖区往往常是根据经验或者规定的氧转换预测来估计值，然后再用检验分析方法表明。但是，一个大的管壁大肠微小时会因为它的人造天性而减小滴增生的有可能。在多达三分之一的病例之前，管壁大肠之前完成普遍性或急普遍性滴增生是急普遍性或可选择普遍性子系统对等的状况。管壁大肠滴增生有可能是与高量正常涉及联的。所以，充分冲蚀和均匀的量产自是减小滴增生和滴血块效用的关键。 作为一个初始指标，理论上的冲蚀，Now， 倚赖于预充用量，暂时了完全相同管壁大肠在本身计划的量以外的冲蚀能力：在这个等式之前，V量，Vpr 是管壁大肠的预充用量。理论上的冲蚀所述了在一个formula_的量下的用量对等的总和。一个关于从商贸上可赢取的装设和他们仅次于量对等赴援和最最重要的仅次于者量，见于表1。值得注意的是，仅次于者理论冲蚀是2L/min左右。但是，对于现在的装设，其之前很多是为ECMO新科技的发展所设计的，在如此高的量下运转是与装设内滴增生的较高于效用涉及的，时会导致一系列难题：高于的阻碍攀升，高气体转换生产成本，或者最终机器瘫痪无需换子系统。例如，在0.5L/min量下运转一个Hilite 7000LT(表1)时会导致一个<2L/min的理论冲蚀，有可能是不足的。管壁大肠的配设有两个暂时量通道的原则（表2）。纤维模型既不是内圆柱状周围的绕线型物，也未必是堆放及粘合在一个矩形外壳上。绕线型管壁大肠的例子就是Hilite生产线（Xenios AG,Heibronn,Germany）和CAPIOX 氧合器（Terumo,Tokyo,Japan）。其之前竞争者之一就是气量反流的有可能普遍性，可以为气体传播提供者恒定的推动力。另一方面，纤维长度往往常很长。这种堆放所设计使得在通过纤维束时有着很长的横断辖区和短量途径。较大的横断辖区在相比之下使这种所设计可以通过冲蚀碎片极为的抗堵塞，它提供者了小的阻碍攀升。但是，很轻微的是很难在入口插头处产自成一个相当于纤维束完整横断辖区的管状量剖面。因此，转角处滴血量度高，往往常容易凝结。Quadrox 生产线（Getinge AB,Gothenburg,Sweden）和iLA(Xenios AG,Heibronn,Germany)是管壁大肠堆放所设计的典型代表。CO2潴留新科技的发展，再进一步所设计参数无需赢取注意。根据菲克弥散定律，肺泡的推动力是滴肝脏和流输液体的局部阻碍差。尽管氧的阻碍梯度是将近650mmHg，而CO2阻碍梯度往往常是45-90 mmHg。沿着纤维，CO2用量时会适应滴血用量，弥散动力也时会攀升。为了获得一个最高适当的管壁表面辖区，一个之外短纤维和允许高于扫气比的所设计，使整个光纤的梯度保持在尽有可能高于的水平。还有，为了减小管壁大肠对CO2的清理有过各种各样的尝试。Eash等人发现管壁大肠肺泡的主要阻力是在管壁表面滴肝脏面的层流分界上，与层流的厚度成比例关系。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。适当混合最相当大的例子是Hemolung RAS 装设（Alung Technologies Inc.,Pittsburgh,PA,USA）.Svitek等证实了通过纤维束1500 RPM的回转速赴援可使 CO2清理133%。一种被动的方式也赢取了检验，它是提高于了管壁大肠循环滴血量途径，这些途径能通过次级滴血流促进肺泡。总之，写作者们建议管壁大肠应该是为ECCO2R专门所设计，尽可能是滴血量<500mL/min和500-1500mL/min，最佳滴血量途径是为了非常快的冲蚀和仅次于者有可能的人母体赴援。滴血量和病人尽可能考虑到环路所有有可能的变动普遍性，滴血量是最主要暂时因素，也是减小CO2清理赴援举例来说道的方式。人和动物检验样本辨识250 mL/min的滴血量可清理40-60ml CO2/min，占多数病变休息时导致CO2总和的20-25%，然而减小滴血量至1000mL/min可清理左右150ml CO2/min。在大多数病变，滴血量是足够清理大左右CO2总和的50-60%的，有可能和重大的外科不良影响涉及。此外，CO2清理能力是不倚赖输液气体量的，甚至21%氧（环境空气）的输液气体相对于100%的氧（未公开样本）对CO2的清理用量是未不良影响的。所以，在限定的情况下，环境空气能用于ECCO2R子系统，相对于新科技的发展100%氧作为输液气体，每分钟氧对等只是减小10-30ml。完全相同的是，在高于量ECMO，CO2清理用量是与输液气体量椭圆形线普遍性涉及的，输液气体量>5-6L/min只对CO2清理有相当大的不良影响，这在大管壁大肠微小的子系统之前非常轻微。往往常，为“应该的”病变可选择“应该的”子系统，需考虑的一点就是高量和大微小错综复杂的矛盾有可能避免显现显现非常多滴栓塞，因为通过管壁大肠的短时间速度慢。为了消除滴栓塞的恶普遍性循环，人母体因子（特别纤维酶原）的相应遗失，以及二次显现出滴血，抗凝的尽可能APTT往往常是一般而言的1.8-2倍。然而，优化管壁大肠微小以及致力于除此以外所设计以外非常快的经管壁大肠对等短时间的高量新新科技，辨识是有希望消除抗凝的潜在副关键作用的。多少CO2清理量是合适的？我们认为，未应该或轻微错误的滴血量。CO2清理量倚赖于病变的病人尽可能。1000Ml/min的滴血量能清理CO2的一半，可纠正轻微的排便普遍性酸之前毒，然而高滴血量却效果不相当大。因此，高量对于排便普遍性酸之前毒未必轻微的病变或者为了加大ARDS机械输液损伤有可能是非常适合的。然而，意味着在COPD或ARDS并未高于质量样本 作为有证据的自荐。所以写作者建议希望尽有可能地之外所有较强于ECCO2R潜在适应症的病变完成辨别登记或外科检验。论点尽管缺乏严格的样本，大肠炎体外循环专门所设计装设的新科技的发展正试示意图全世界成指数速赴援放缓。ECCO2R是一项很有希望的新科技，对于高于碳酸钠滴血症普遍性大肠炎病变有可能可靠，或者能减小机械输液给ARDS病变带来的紧张。现在零售商上能赢取的子系统所设计除此以外混杂，组成装配未必是为了达到高量而必需所设计及受制于的。最终尽可能明确的ECCO2R装设以外功能强大的增压到机，管壁大肠，配线和设管，其发展有可能时会改善这些装设的效用/利息状况。迫切无需外科检验来确定ECCO2R在大肠炎病变的潜在效果。