第四节 机械灌注关键参数

目前，国内外虽有多个中心致力于供器官MP的研究开发，但其灌注系统市场化进程缓慢。虽然越来越多的证据表明MP优于SCS，但是各中心在MP的众多关键参数，包括温度、流速、压力、灌注途径和氧合等方面都未取得共识。

一、灌注温度

MP可根据灌注过程中维持温度条件可以分为低温型（HMP）、常温型（NMP）和亚低温型（SMP），维持温度分别为4~6℃、35~37℃及20~25℃。

目前HMP是普遍应用的MP类型，与传统的SCS类似，都是通过降低温度来减缓离体供肝代谢率，但是会引起冷保存损伤。NMP确保了灌注温度与机体基本一致，主要通过灌注过程中不断补充营养物质及氧气来维持离体肝脏正常代谢，但是灌注过程中需要携氧载体和温度控制，技术实现上较复杂。SMP应用于特定温度下且溶解氧足以支持代谢活性，避免了冷保存损伤，但是这项技术尚未开展临床试验，安全性和有效性有待评估。常温灌注可避免低温保存损伤，能更好进行离体脏器功能评估，但亦存在如何持续进行补充底物体、清除代谢物以及潜在的易于微生物滋生这些有待改进的技术不足。

二、灌注途径

本部分内容以肝脏为例，肝脏的脉管系统比较复杂，供肝的灌注途径包括门静脉、肝静脉、肝动脉以及门静脉-肝动脉双灌注。通过门静脉持续灌注是目前最常用的灌注途径，但这种方式不能保证胆管营养，且容易造成胆管损伤。肝静脉灌注也叫反向灌注，它和门静脉-肝动脉双灌注最大优势均为灌注网络可以覆盖门静脉和肝动脉系统，减少胆管损伤，另外，单纯肝动脉灌注的灌注量较小，且有动物实验表明其在抑制转氨酶升高和维持胆汁分泌方面均不如其他3种灌注方式，因此应用较少。

三、灌注压力

灌注压力分为生理灌注压、亚生理灌注压及低灌注压。高灌注压可导致内皮细胞通透性增加，易破坏内皮细胞结构完整性，但灌注压过低又会导致灌注不充分，所以目前普遍认为在保证灌注充分的前提下灌注压力应尽可能低。大鼠实验表明，25%的生理灌注压力（即门静脉压力4mmHg，肝动脉压力约25mmHg，1mmHg=0.133kPa）能够保证充分灌注并且较少引起细胞损伤；12.5%的灌注压力造成明显灌注不充分，50%的灌注压力将引起细胞的高灌注损伤。

四、灌注速度

目前，对机器灌注流速还未达成共识，相关报道中提到的门静脉灌注流速在0.14~0.5ml/（min·g）之间，肝动脉灌注流速在0.1~1.2ml/（min·g）。值得注意的是，有大鼠实验表明，灌注过程中肝动脉持续流速是血管内皮细胞损伤的独立危险因素。

灌注可以是脉冲式，经典的通过滚动泵与柱塞泵或持续通过离心泵，脉冲式灌注因其流速更符合生理灌注，最早应用于低温肾脏灌注，然而对于其应用仍存在争议，最近有研究表明脉冲式灌注可减缓保存损伤。常温灌注条件下多采用离心泵避免溶血及红细胞损伤。

五、灌注氧合

对于MP过程中的氧合问题目前仍有争议。有学者认为低温可以降低代谢率，例如4℃时，供肝代谢率可以降到正常情况的5%~10%，不需要额外提供氧气。持反对意见的学者认为，即使在4℃低温状态下，离体肝脏仍需要提供额外的氧气，且供氧量应达到0.27mol（min·g），但是溶解在灌注液中的氧气往往达不到如此浓度。对于NMP和SMP提供额外氧气可增加抗氧化产物、恢复线粒体功能已经基本达成共识，目前研究认为应维持氧分压为19.2kPa或55.0kPa，但何为最优参数，还需要进一步数据支持。

MP在肾移植领域应用已经较为广泛，并取得显著的临床效果，但在肝移植领域应用尚处于临床试验阶段，SCS依然是离体肝脏保存最常用的方法。越来越多的证据表明MP优于SCS，但是各中心在MP的众多关键参数，包括温度、流速、压力、灌注途径和氧合等方面都未取得共识。这些参数的设置直接关系到供肝保存及移植的效果，须进行合理的优化组合使之达到最佳临床效果。MP要得到迅速的临床推广应用，一方面需要运用生物工程技术手段使得MP系统本身进一步简化，变得容易携带与操作，另一方面必须通过更多的基础及临床试验合理优化MP参数，寻找这些关键参数的最佳组合，并使之规范化、标准化。

（贾俊君　何宁　李浩宇　李建辉）

关键要点

1.机械灌注的概念早在1967年就被提出。

2.机械灌注发挥保护机制的核心是减少保存损伤及缺血再灌注损伤。

3.肾脏机械灌注已有成熟产品，其他领域产品尚处于前临床验证阶段。

4.机械灌注过程中关键参数如温度、流速、压力、氧合等仍需要进一步统一规范。