引用本文： 張敏, 王芳, 孫獻坤, 張凌, 陳志文. 連續性腎臟替代治療聯合體外二氧化碳清除技術治療呼吸衰竭合并高碳酸血癥一例. 中國呼吸與危重監護雜志, 2022, 21(4): 282-284. doi: 10.7507/1671-6205.202112023 復制
呼吸衰竭患者因肺泡的通氣及換氣功能嚴重受損，在進行機械通氣時可能會出現嚴重的二氧化碳（carbon dioxide，CO2）潴留[1]。CO2 潴留可能引起酸中毒或高碳酸血癥，重則導致心腦血管問題、呼吸抑制，甚至死亡[2-4]。臨床醫生通過調整容量負荷、啟用呼吸機及俯臥位通氣來改善 CO2 潴留[5]，但效果不佳。雖然體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）常用于危重癥患者的呼吸循環支持治療，但是存在費用高、操作復雜、機器數量少等局限性。體外二氧化碳去除（extracorporeal carbon dioxide removal，ECCO2R）是一種通過體外氣體交換器從血液中去除 CO2 來提供人工呼吸支持的技術[6-7]。已有研究表明急性呼吸窘迫綜合征合并急性腎損傷患者進行 ECCO2R 聯合連續性腎臟替代治療（continuous renal replacement therapy，CRRT）安全有效，并能增強肺保護性通氣[8-9]。目前，國內尚缺少 CRRT 聯合 ECCO2R 清除 CO2 的報道。本文就 1 例呼吸衰竭合并高碳酸血癥患者使用 CRRT+ECCO2R 的應用經驗報道如下。
1 臨床資料
患者男，71 歲，因“反復咳嗽、咯血 8 年，加重 10+ d”于 2021 年 2 月 28 日入院。8 年前患者無明顯誘因出現咳嗽、咯血，間斷使用“氨甲磺酸膠囊”止血治療，10 d 前患者于受涼后咳嗽、咯血加重，于當地醫院無創呼吸機輔助通氣，“替卡西林鈉/克拉維甲酸”抗感染等治療，效果欠佳。4 d 前患者因咳嗽、呼吸困難癥狀再次加重，當地醫院無創呼吸機無法維持氧合，予氣管插管有創呼吸機輔助通氣，遂轉診至我院。入院后持續氣管插管有創呼吸機輔助通氣模式，潮氣量為 420 mL/kg，呼氣末正壓 8 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），吸氧濃度 40%，呼吸頻率 14 次/min。
入院查體：患者雙側瞳孔等大等圓，直徑約 2 mm，對光反射遲鈍；雙下肺呼吸音低，右肺可聞及散在濕啰音；心率 91次/min，律齊；腹軟，壓痛、反跳痛無法查及；四肢輕度水腫。胸部 CT 示雙肺多發斑片影、結節影、條索影、網格狀影及實變影，雙肺胸膜下可見蜂窩狀影，考慮雙肺間質纖維化伴感染，合并其他待排；伴雙肺部分支氣管輕度擴張；雙肺氣腫伴肺大皰形成；右肺鈣化灶；雙側肺門及縱隔淋巴結增多，部分增大，部分鈣化；雙側胸膜增厚，雙側胸腔少量積液。糖尿病病史20+ 年。輔助檢查：血常規白細胞計數 16.75×109/L，中性分葉核粒細胞百分比 95.9%；尿素 11.9 mmol/L，肌酐 121.00 μmol/L，估算腎小球濾過率 51.58 mL/（min·1.73 m2）。動脈血氣分析：pH7.365，二氧化碳分壓（PCO2）56.5 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），氧分壓（PO2）78.6 mm Hg，HCO3－31.5 mmol/L，堿剩余5 mmol/L，乳酸2.0 mmol/L，Ca2+ 1.1mmol/L，Na+ 138.8 mmol/L，K+ 4.2 mmol/L。急診痰涂片查見煙曲霉。給予伏立康唑抗感染、營養支持等治療。因入院時患者無尿，開始行 CRRT 治療，治療模式為連續性靜脈靜脈血液透析濾過（continuous veno-venous haemodiafiltration，CVVHDF），抗凝方式為無抗凝劑治療，血流量200 mL/min，置換液速度 1 L/h，透析液速度 1 L/h，5% 碳酸氫鈉注射液根據血氣結果靈活調整，10% 氯化鉀注射液根據血氣結果進行靈活調整。具體超濾參數設定依據患者病情由主管醫生決定。
3 月 12 日患者出現反復發熱，最高體溫 39.9 ℃，血壓 96/34 mm Hg，立即使用補液升壓治療，血培養提示耐碳氫酶烯鮑曼不動桿菌，加用替加環素和泰能抗感染。3 月 16 日血氣分析：pH 7.365，PCO2 55.1 mm Hg，PO2 70.5 mm Hg，HCO3－ 26.8 mmol/L，堿剩余0.08 mmol/L，乳酸 1.8 mmol/L，Ca2+ 1.006 mmol/L，Na+ 129.3 mmol/L，K+ 4.73 mmol/L。考慮患者出現 CO2 儲留情況，為清除體內 CO2，開始使用 CRRT 聯合 ECCO2R，更改治療方式及治療參數。治療模式為 CVVHDF+ECCO2R，抗凝方式為肝素鈉注射液抗凝，血流量 300 mL/min，置換液速度1 L/h，透析液速度 1 L/h。碳酸氫鈉和氯化鉀根據動脈血氣分析結果靈活調整，具體超濾參數依據患者病情由主管醫生決定。患者接受 2 次CVVHDF+ECCO2R 治療。3 月 16 日 14∶45 進行第 1 次聯合治療時長 42 h，患者體側動脈 PO2 從 70.5 mm Hg 逐漸升高到 125.8 mm Hg，動脈 PCO2 從 55.1 mm Hg逐漸降至 44.6 mm Hg，膜式氧合器后 PO2 一直維持在較高水平（高于 500 mm Hg），見圖1和圖2。
圖1
第 1 次 CRRT+ECCO2R 患者體側 PCO2 與 PO2 變化趨勢圖
圖2
第 1 次 CRRT+ECCO2R 膜氧合器后 PO2 趨勢圖
3 月 18 日 8∶05 復查動脈血氣：pH 7.382，PCO244.6 mm Hg，PO2 125.8 mm Hg，HCO3－ 25.9 mmol/L，堿剩余 0.64 mmol/L，乳酸 2.3 mmol/L，Ca2+ 1.126 mmol/L，Na+ 144.7mmol/L，K+ 3.72 mmol/L。結果顯示 PCO2 降至正常，PO2 上升，遵醫囑停止 CRRT+ECCO2R。此時，呼吸機參數設置模式為 AC/VC 模式，潮氣量為 420 mL/kg，呼氣末正壓 8.8 cm H2O，吸氧濃度 40%，呼吸頻率 28 次/min。
3 月 19 日 15∶45，患者進行第 2 次聯合治療，時長38 h，患者體側動脈 PO2 從 87.4 mm Hg 逐漸升高到 128 mm Hg，動脈 PCO2 從 48.7 mm Hg 逐漸升高到 49.8 mm Hg，膜式氧合器后 PO2 基本維持在 500 mm Hg 以上，見圖3和圖4。
圖3
第 2 次 CRRT+ECCO2R 時患者體側 PCO2 與 PO2 變化趨勢圖
圖4
第 2 次 CRRT+ECCO2R 膜氧合器后 PO2 變化趨勢圖
3 月 21 日，痰培養提示耐碳氫酶烯肺炎克雷伯菌，僅對替加環素和頭孢他啶阿維巴坦敏感。雙側瞳孔直徑約 2 mm，對光反射遲鈍，未發熱，持續透析。與家屬溝通后，告知目前患者病情危重，患者家屬簽字要求自動出院，電話隨訪得知患者已死亡。
2 CRRT+ECCO2R 治療過程
在患者接受 ECCO2R 前，經患者家屬知情同意接受 CRRT+ECCO2R。護士將 ECCO2R 膜式氧合器（西安西京醫療用品有限公司，西安）與 CRRT 機（Prismaflex，百特國際有限公司，瑞典）串聯，即 CRRT 機動脈引血端（濾器前）與膜式氧合器血液入口端相連接，ECCO2R 膜式氧合器血液出口端與 CRRT 濾器相連；氧源連接管一端與膜式氧合器的氣體入口端連接，另一端與氧源連接，如圖5 所示。特別注意治療過程中不能堵塞膜式氧合器排氣口。然后，采用生理鹽水 1000 mL 加入肝素鈉注射液 5000 U 預充體外循環管路和膜式氧合器，再用 3000 mL 生理鹽水沖洗（沖去回路中殘留的肝素）。CRRT 機血泵低速轉動（100 mL/min），首先將預充溶液充滿膜式氧合器，逐漸加快血流量，同時用橡膠錘敲擊濾器、膜式氧合器，可逐漸將體外循環系統中的氣體排出，同時檢查是否滲漏，如有滲漏應及時更換。注意在預充排氣過程中，動脈出血管或者沒有夾畢的再循環排氣管位置不能低于氧合器血路上端面。因為在停泵更換生理鹽水時會暫停血泵，血液側處于常壓，由于重力作用，氧合器和管路內的液體向下流動，空氣會穿過氧壓膜進入氧合器動脈血路上端和動脈出血管內。
圖5
CRRT 連接 ECMO 示意圖
CRRT+ECCO2R 治療過程中，血液凈化專科護士實時監測患者意識狀態、生命體征、體外循環系統壓力值等，并準確記錄治療參數，及時發現機器報警并予以處理。除了上述基礎監測之外，血液凈化專科護士按醫囑執行床旁血氣監測，血氣監測時間點為治療0、2、6 h，隨后間隔 6 h 準時抽取患者體側動脈血和氧合膜后血液，重點關注 PCO2 與 PO2 變化。將所獲血氣結果及時向血液凈化專科醫生及主管醫生匯報。護士執行 CRRT 醫囑，并記錄呼吸治療師重設的呼吸機治療參數。聯合治療推薦使用肝素鈉抗凝，根據醫囑監測患者激活全血凝固時間及活化部分凝血酶時間調整肝素用量。
3 討論
呼吸衰竭患者常常伴有嚴重的低氧血癥，在充分應用鎮靜、機械通氣模式的同時，患者的 CO2 潴留會越發明顯[10]，且機械通氣的患者絕大多數是以腸外營養為主，再加上各種輸液泵的液體，總液體負荷往往較重，過多的肺水進一步加重 CO2 的潴留。臨床上通過充分的容量平衡調整、呼吸機的應用及俯臥位通氣來改善患者 CO2 潴留[5]，但 CO2 潴留經常不能得到很好的改善。雖然 ECMO 可以被用于危重癥患者的呼吸循環支持治療中，但 ECMO 的機器有限，且費用高、操作復雜。ECCO2R 是一種通過體外氣體交換器從血液中去除 CO2 來提供人工呼吸支持的技術，并且是幾種體外生命支持策略的特征，包括靜脈-靜脈體外膜氧合和靜脈-動脈體外膜氧合[6-7]。通過低流量的 ECCO2R 方式清除 CO2，可以降低患者因機械通氣造成的壓力傷和過高容量通氣導致的容量傷，氣管插管引起的氣道損傷，和機械通氣相關性肺炎的發展[11]。
目前，CRRT+ECCO2R 的指征是高碳酸血癥性呼吸性酸中毒與需要 CRRT 的急性腎損傷相關，CRRT的指征與無呼吸衰竭的急性腎損傷相同[12]。ECCO2R 技術正經歷快速而重大的技術發展，在危重患者中的應用正變得安全和可行。因為 ECCO2R 和 CRRT 可以同時支持肺和腎，形成一個獨特的平臺，即使沒有專門的 ECMO-CRRT 團隊，也可以開展[13]。雖然 ECCO2R 清除 CO2 效能遠不如 ECMO，但 CRRT+ECCO2R 清除 CO2 簡易實現、抗凝風險低、經濟、可操作性強，能同時開展腎臟替代治療與 CO2 清除。不僅如此，低流量的 ECCO2R 技術還可以減少患者因機械通氣造成的壓力傷、過高容量通氣導致的容量傷、氣管插管引起的氣道損傷以及機械通氣相關肺炎的發展。盡管如此，ECCO2R 技術的臨床效果，尚需高級臨床試驗的證據支持。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
呼吸衰竭患者因肺泡的通氣及換氣功能嚴重受損，在進行機械通氣時可能會出現嚴重的二氧化碳（carbon dioxide，CO2）潴留[1]。CO2 潴留可能引起酸中毒或高碳酸血癥，重則導致心腦血管問題、呼吸抑制，甚至死亡[2-4]。臨床醫生通過調整容量負荷、啟用呼吸機及俯臥位通氣來改善 CO2 潴留[5]，但效果不佳。雖然體外膜氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）常用于危重癥患者的呼吸循環支持治療，但是存在費用高、操作復雜、機器數量少等局限性。體外二氧化碳去除（extracorporeal carbon dioxide removal，ECCO2R）是一種通過體外氣體交換器從血液中去除 CO2 來提供人工呼吸支持的技術[6-7]。已有研究表明急性呼吸窘迫綜合征合并急性腎損傷患者進行 ECCO2R 聯合連續性腎臟替代治療（continuous renal replacement therapy，CRRT）安全有效，并能增強肺保護性通氣[8-9]。目前，國內尚缺少 CRRT 聯合 ECCO2R 清除 CO2 的報道。本文就 1 例呼吸衰竭合并高碳酸血癥患者使用 CRRT+ECCO2R 的應用經驗報道如下。
1 臨床資料
患者男，71 歲，因“反復咳嗽、咯血 8 年，加重 10+ d”于 2021 年 2 月 28 日入院。8 年前患者無明顯誘因出現咳嗽、咯血，間斷使用“氨甲磺酸膠囊”止血治療，10 d 前患者于受涼后咳嗽、咯血加重，于當地醫院無創呼吸機輔助通氣，“替卡西林鈉/克拉維甲酸”抗感染等治療，效果欠佳。4 d 前患者因咳嗽、呼吸困難癥狀再次加重，當地醫院無創呼吸機無法維持氧合，予氣管插管有創呼吸機輔助通氣，遂轉診至我院。入院后持續氣管插管有創呼吸機輔助通氣模式，潮氣量為 420 mL/kg，呼氣末正壓 8 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），吸氧濃度 40%，呼吸頻率 14 次/min。
入院查體：患者雙側瞳孔等大等圓，直徑約 2 mm，對光反射遲鈍；雙下肺呼吸音低，右肺可聞及散在濕啰音；心率 91次/min，律齊；腹軟，壓痛、反跳痛無法查及；四肢輕度水腫。胸部 CT 示雙肺多發斑片影、結節影、條索影、網格狀影及實變影，雙肺胸膜下可見蜂窩狀影，考慮雙肺間質纖維化伴感染，合并其他待排；伴雙肺部分支氣管輕度擴張；雙肺氣腫伴肺大皰形成；右肺鈣化灶；雙側肺門及縱隔淋巴結增多，部分增大，部分鈣化；雙側胸膜增厚，雙側胸腔少量積液。糖尿病病史20+ 年。輔助檢查：血常規白細胞計數 16.75×109/L，中性分葉核粒細胞百分比 95.9%；尿素 11.9 mmol/L，肌酐 121.00 μmol/L，估算腎小球濾過率 51.58 mL/（min·1.73 m2）。動脈血氣分析：pH7.365，二氧化碳分壓（PCO2）56.5 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa），氧分壓（PO2）78.6 mm Hg，HCO3－31.5 mmol/L，堿剩余5 mmol/L，乳酸2.0 mmol/L，Ca2+ 1.1mmol/L，Na+ 138.8 mmol/L，K+ 4.2 mmol/L。急診痰涂片查見煙曲霉。給予伏立康唑抗感染、營養支持等治療。因入院時患者無尿，開始行 CRRT 治療，治療模式為連續性靜脈靜脈血液透析濾過（continuous veno-venous haemodiafiltration，CVVHDF），抗凝方式為無抗凝劑治療，血流量200 mL/min，置換液速度 1 L/h，透析液速度 1 L/h，5% 碳酸氫鈉注射液根據血氣結果靈活調整，10% 氯化鉀注射液根據血氣結果進行靈活調整。具體超濾參數設定依據患者病情由主管醫生決定。
3 月 12 日患者出現反復發熱，最高體溫 39.9 ℃，血壓 96/34 mm Hg，立即使用補液升壓治療，血培養提示耐碳氫酶烯鮑曼不動桿菌，加用替加環素和泰能抗感染。3 月 16 日血氣分析：pH 7.365，PCO2 55.1 mm Hg，PO2 70.5 mm Hg，HCO3－ 26.8 mmol/L，堿剩余0.08 mmol/L，乳酸 1.8 mmol/L，Ca2+ 1.006 mmol/L，Na+ 129.3 mmol/L，K+ 4.73 mmol/L。考慮患者出現 CO2 儲留情況，為清除體內 CO2，開始使用 CRRT 聯合 ECCO2R，更改治療方式及治療參數。治療模式為 CVVHDF+ECCO2R，抗凝方式為肝素鈉注射液抗凝，血流量 300 mL/min，置換液速度1 L/h，透析液速度 1 L/h。碳酸氫鈉和氯化鉀根據動脈血氣分析結果靈活調整，具體超濾參數依據患者病情由主管醫生決定。患者接受 2 次CVVHDF+ECCO2R 治療。3 月 16 日 14∶45 進行第 1 次聯合治療時長 42 h，患者體側動脈 PO2 從 70.5 mm Hg 逐漸升高到 125.8 mm Hg，動脈 PCO2 從 55.1 mm Hg逐漸降至 44.6 mm Hg，膜式氧合器后 PO2 一直維持在較高水平（高于 500 mm Hg），見圖1和圖2。
圖1
第 1 次 CRRT+ECCO2R 患者體側 PCO2 與 PO2 變化趨勢圖
圖2
第 1 次 CRRT+ECCO2R 膜氧合器后 PO2 趨勢圖
3 月 18 日 8∶05 復查動脈血氣：pH 7.382，PCO244.6 mm Hg，PO2 125.8 mm Hg，HCO3－ 25.9 mmol/L，堿剩余 0.64 mmol/L，乳酸 2.3 mmol/L，Ca2+ 1.126 mmol/L，Na+ 144.7mmol/L，K+ 3.72 mmol/L。結果顯示 PCO2 降至正常，PO2 上升，遵醫囑停止 CRRT+ECCO2R。此時，呼吸機參數設置模式為 AC/VC 模式，潮氣量為 420 mL/kg，呼氣末正壓 8.8 cm H2O，吸氧濃度 40%，呼吸頻率 28 次/min。
3 月 19 日 15∶45，患者進行第 2 次聯合治療，時長38 h，患者體側動脈 PO2 從 87.4 mm Hg 逐漸升高到 128 mm Hg，動脈 PCO2 從 48.7 mm Hg 逐漸升高到 49.8 mm Hg，膜式氧合器后 PO2 基本維持在 500 mm Hg 以上，見圖3和圖4。
圖3
第 2 次 CRRT+ECCO2R 時患者體側 PCO2 與 PO2 變化趨勢圖
圖4
第 2 次 CRRT+ECCO2R 膜氧合器后 PO2 變化趨勢圖
3 月 21 日，痰培養提示耐碳氫酶烯肺炎克雷伯菌，僅對替加環素和頭孢他啶阿維巴坦敏感。雙側瞳孔直徑約 2 mm，對光反射遲鈍，未發熱，持續透析。與家屬溝通后，告知目前患者病情危重，患者家屬簽字要求自動出院，電話隨訪得知患者已死亡。
2 CRRT+ECCO2R 治療過程
在患者接受 ECCO2R 前，經患者家屬知情同意接受 CRRT+ECCO2R。護士將 ECCO2R 膜式氧合器（西安西京醫療用品有限公司，西安）與 CRRT 機（Prismaflex，百特國際有限公司，瑞典）串聯，即 CRRT 機動脈引血端（濾器前）與膜式氧合器血液入口端相連接，ECCO2R 膜式氧合器血液出口端與 CRRT 濾器相連；氧源連接管一端與膜式氧合器的氣體入口端連接，另一端與氧源連接，如圖5 所示。特別注意治療過程中不能堵塞膜式氧合器排氣口。然后，采用生理鹽水 1000 mL 加入肝素鈉注射液 5000 U 預充體外循環管路和膜式氧合器，再用 3000 mL 生理鹽水沖洗（沖去回路中殘留的肝素）。CRRT 機血泵低速轉動（100 mL/min），首先將預充溶液充滿膜式氧合器，逐漸加快血流量，同時用橡膠錘敲擊濾器、膜式氧合器，可逐漸將體外循環系統中的氣體排出，同時檢查是否滲漏，如有滲漏應及時更換。注意在預充排氣過程中，動脈出血管或者沒有夾畢的再循環排氣管位置不能低于氧合器血路上端面。因為在停泵更換生理鹽水時會暫停血泵，血液側處于常壓，由于重力作用，氧合器和管路內的液體向下流動，空氣會穿過氧壓膜進入氧合器動脈血路上端和動脈出血管內。
圖5
CRRT 連接 ECMO 示意圖
CRRT+ECCO2R 治療過程中，血液凈化專科護士實時監測患者意識狀態、生命體征、體外循環系統壓力值等，并準確記錄治療參數，及時發現機器報警并予以處理。除了上述基礎監測之外，血液凈化專科護士按醫囑執行床旁血氣監測，血氣監測時間點為治療0、2、6 h，隨后間隔 6 h 準時抽取患者體側動脈血和氧合膜后血液，重點關注 PCO2 與 PO2 變化。將所獲血氣結果及時向血液凈化專科醫生及主管醫生匯報。護士執行 CRRT 醫囑，并記錄呼吸治療師重設的呼吸機治療參數。聯合治療推薦使用肝素鈉抗凝，根據醫囑監測患者激活全血凝固時間及活化部分凝血酶時間調整肝素用量。
3 討論
呼吸衰竭患者常常伴有嚴重的低氧血癥，在充分應用鎮靜、機械通氣模式的同時，患者的 CO2 潴留會越發明顯[10]，且機械通氣的患者絕大多數是以腸外營養為主，再加上各種輸液泵的液體，總液體負荷往往較重，過多的肺水進一步加重 CO2 的潴留。臨床上通過充分的容量平衡調整、呼吸機的應用及俯臥位通氣來改善患者 CO2 潴留[5]，但 CO2 潴留經常不能得到很好的改善。雖然 ECMO 可以被用于危重癥患者的呼吸循環支持治療中，但 ECMO 的機器有限，且費用高、操作復雜。ECCO2R 是一種通過體外氣體交換器從血液中去除 CO2 來提供人工呼吸支持的技術，并且是幾種體外生命支持策略的特征，包括靜脈-靜脈體外膜氧合和靜脈-動脈體外膜氧合[6-7]。通過低流量的 ECCO2R 方式清除 CO2，可以降低患者因機械通氣造成的壓力傷和過高容量通氣導致的容量傷，氣管插管引起的氣道損傷，和機械通氣相關性肺炎的發展[11]。
目前，CRRT+ECCO2R 的指征是高碳酸血癥性呼吸性酸中毒與需要 CRRT 的急性腎損傷相關，CRRT的指征與無呼吸衰竭的急性腎損傷相同[12]。ECCO2R 技術正經歷快速而重大的技術發展，在危重患者中的應用正變得安全和可行。因為 ECCO2R 和 CRRT 可以同時支持肺和腎，形成一個獨特的平臺，即使沒有專門的 ECMO-CRRT 團隊，也可以開展[13]。雖然 ECCO2R 清除 CO2 效能遠不如 ECMO，但 CRRT+ECCO2R 清除 CO2 簡易實現、抗凝風險低、經濟、可操作性強，能同時開展腎臟替代治療與 CO2 清除。不僅如此，低流量的 ECCO2R 技術還可以減少患者因機械通氣造成的壓力傷、過高容量通氣導致的容量傷、氣管插管引起的氣道損傷以及機械通氣相關肺炎的發展。盡管如此，ECCO2R 技術的臨床效果，尚需高級臨床試驗的證據支持。
利益沖突：本研究不涉及任何利益沖突。
