体外膜肺氧合在遗体捐献供肾保护中的应用指南

《中国肾脏移植临床诊疗指南》之7

体外膜肺氧合在遗体捐献供肾保护中的应用指南

中华医学会器官移植学分会

【摘要】为了进一步规范体外膜肺氧合（ECMO）在我国遗体捐献供肾保护中的应用，中华医学会器官移植学分会组织了国内多个学科相关领域专家，参考《体外膜肺氧合在中国公民逝世后捐献供器官保护中的应用专家共识（2016版）》《体外膜肺氧合用于尸体供器官保护的技术操作规范（2019版）》及国内外已发表的最新文献和指南，制定了 《体外膜肺氧合在遗体捐献供肾保护中的应用指南》，新版指南提出了13个临床问题，并根据现有证据给出了推荐意见。

【关键词】体外膜肺氧合；遗体捐献供肾保护；指南

 

2011年2月，原国家卫生部正式发布中国遗体器官捐献分类标准（中国标准，卫办医管发〔2011〕62号）^[1]将我国现阶段遗体捐献分为3大类：中国一类（C-I），国际标准化脑死亡器官捐献（donation after brain death, DBD）；中国二类（C-II），国际标准化心脏死亡器官捐献（donation after cardiac death, DCD）^[2-5]，包括目前国际上的Maastricht标准的M-I～V类案例；中国三类（C-III），中国过渡时期脑—心脏双死亡器官捐献（donation after brain death plus cardiac death, DBCD）。按此分类标准，我国遗体肾脏捐献分为DBD、DCD及DBCD三类。这三类肾脏捐献者均可发生中枢神经体液调节紊乱和炎症介质释放，出现血流动力学失稳，电解质及酸碱平衡失调，导致全身组织及肾脏氧合障碍进行性加重，肾功能受损^[6-7]。

肾脏移植是治疗各种终末期肾脏疾病的有效方法。然而，供肾短缺的问题日趋严重，DCD和DBCD等扩大标准（expanded criteria donors, ECD）供肾在临床上逐渐开展应用。这些ECD供肾因为基础疾病、热缺血时间较长等因素，使得器官存活能力降低，移植后发生移植物原发性无功能（primary non-function, PNF）的几率升高。体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation, ECMO）技术，国外称为常温局部灌注（normothermic regional perfusion, NRP），应用于这类ECD捐献者中能够有效缩短器官热缺血时间，对已经发生热缺血损伤的器官能够通过原位机械灌注技术的支持治疗，使器官功能得以恢复。目前，ECMO 技术在捐献供肾保护中的应用已得到了开展，可有效扩大潜在供者数量，提高捐献供肾利用率，修复和改善捐献供肾质量，提高移植物和受者生存率。

为使 ECMO 技术在我国遗体捐献供肾保护中的临床应用和操作更为规范，中华医学会器官移植学分会组织专家制订了《体外膜肺氧合在遗体捐献供肾保护中的应用指南》，以期为该项工作规范化开展提供指引。

 

一、指南形成方法

本指南已在国际实践指南注册与透明化平台（Practice Guide Registration for TransPAREncy, PREPARE）上以中英双语注册（注册号：PREPARE-2023CN896）。

临床问题的遴选及确定：工作组对国内外该领域发表的指南和共识进行比对，针对既往指南中没有涉及和有研究进展的内容及临床医生重点关注的内容，初步形成15个临床问题。经过问卷调查和专家组会议讨论，最终形成本指南覆盖的13个临床问题，主要涉及ECMO使用的适应证与慎用情况、应用时机及管理等方面。

证据检索与筛选：证据评价组按照人群、干预、对照、结局（population, intervention, comparison, outcome, PICO）的原则对纳入的临床问题进行解构和检索，检索MEDLINE（PubMed）、The Cochrane Library、中国生物医学文献服务系统（CBM）、万方知识数据服务平台和中国知网数据库（CNKI），纳入指南、共识、系统评价和Meta 分析、随机对照试验（randomized controlled trial, RCT）、非RCT 队列研究和病例对照研究等类型的证据；英文检索词包括：“extracorporeal membrane oxygenation”、“ECMO”、“normothermic regional perfusion”、“NRP”、“donation after brain death”、“donation after cardiac death”、“DBD”、“DCD” 和“donation”等。中文检索词包括：“体外膜肺氧合”、“常温局部灌注”、“心脏死亡器官捐献”、“脑死亡器官捐献”和“脑心双死亡器官捐献”等。文献的检索时间为2005年1月到 2024年1月。完成证据检索后，每个临床问题均由共识专家组成员按照题目、摘要和全文的顺序逐级独立筛选文献，确定纳入符合具体临床问题的文献，完成筛选后两人进行核对，如存在分歧，则通过共同讨论或咨询第三方协商确定。

证据分级和推荐强度分级：本指南使用2009版牛津大学循证医学中心的证据分级与推荐强度标准对每个临床问题的证据质量和推荐强度进行分级（表1）^[8]。

 

表1 牛津大学证据分级与推荐意见强度分级标准

 

推荐意见的形成：综合考虑证据以及我国患者的偏好与价值观、干预措施的成本和利弊等因素后，指南工作组提出了符合我国临床诊疗实践的13条推荐意见。推荐意见达成共识后，工作组完成初稿的撰写，经中华医学会器官移植学分会组织全国器官移植与相关学科专家两轮集体讨论，根据其反馈意见对初稿进行修改，最终形成指南终稿。

 

二、ECMO对捐献器官维护的基本原理

ECMO是以体外循环系统为基本设备，采用体外循环技术进行操作和管理的一种中短期心肺辅助治疗技术。ECMO的主要功能是将静脉血从体内引流到体外，利用体外循环替代人体自然循环，由离心泵提供血流动力，通过气体交换装置对静脉血进行氧合，清除CO2，使其成为氧浓度高和CO2 浓度低的动脉血后灌注入体内^[9-12]。因此，ECMO技术代替了呼吸和心脏的功能，使全身氧供和血流动力学处于相对稳定的状态，保证了器官充分有效的氧合血流灌注，可纠正器官组织缺氧，使氧供与氧耗逐渐恢复平衡，内环境恢复稳定^[12-14]。

脑死亡后机体的最终血流动力学特征是有效循环血容量明显降低和器官组织低灌注，导致器官功能受损，其中组织细胞缺氧是最重要的损伤作用机制。心脏死亡的器官经历较长的功能性热缺血时间，组织细胞缺氧更显著。因此，遗体捐献器官功能保护的目标应是纠正组织细胞缺氧和偿还氧债。ECMO可以有效而迅速改善低氧血症和低灌注，为供肾功能保护提供了技术保障—氧供和灌注。

 

三、ECMO在捐献者维护中的适应证

临床问题1：ECMO在捐献者维护中应用的适应证是什么？

推荐意见1：捐献者出现严重的血流动力学不稳定和（或）呼吸机难以纠正的低氧血症时，建议使用ECMO进行维护（推荐强度C，证据等级4）。

推荐意见说明：

脑死亡多继发于重度颅脑损伤、脑卒中，原发病情进展及脑死亡过程因神经、内分泌系统的紊乱，引起血流动力学不稳定及低氧血症等复杂的病理生理过程。其原因非常复杂，主要有：①“交感风暴”与交感神经系统的急剧变化，体循环前后负荷可能增加或降低，引起血压的波动和心律失常；②内分泌系统与机体代谢水平急剧紊乱导致心功能抑制；③ “细胞因子风暴”引起心肌细胞凋亡和氧化损伤等。

DBD捐献者出现严重的血流动力学不稳定和（或）呼吸机难以纠正的低氧血症时可考虑使用ECMO进行维护。严重的血流动力学不稳定包括^[14-20]：①心脏骤停、心肺复苏史（心脏按压20 min以上）；②平均动脉压（mean arterial pressure, MAP），成人＜60～70 mmHg（10 mmHg＝1.33 kPa），儿童＜50～60 mmHg，婴幼儿＜40～50 mmHg；③心脏指数＜2L/（min·m2）（持续时间＞3 h）；④补液、纠正低蛋白血症等处理后仍需应用大量血管活性药，如多巴胺＞20 μg/（kg·min）、去甲肾上腺素或肾上腺素＞1.0 μg/（kg·min）（持续时间＞3 h）；⑤低灌注导致的少尿，尿量＜0.5 ml/（kg·h）；⑥缺血缺氧导致的急性肝肾功能中、重度损害；⑦心电图 ST-T 改变明显，乳酸＞4mmol/L，并进行性升高；⑧难以纠正的代谢性酸中毒（持续时间＞3 h）。呼吸机难以纠正的低氧血症包括：①重度低氧血症，氧合指数[动脉血氧分压（partial pressure of arterial oxygen, PaO2）/吸入氧（raction of inspiration oxygen, FiO2）]＜50mmHg超过3 h，或＜80mmHg超过6 h；②呼吸机频率上升至35次/min，保持平台压≤32cmH2O条件下调整机械通气设置，动脉血pH值＜7. 25且伴有动脉血二氧化碳分压＞60mmHg超过6h。

心肺复苏术会导致低流量灌注状态，且恢复自主循环有时间限制^[21]。研究普遍认为心肺复苏术的持续时间越长，恢复自主循环的可能性越低^[22]。从生理学上讲，当平均动脉压低于一定值时（成人＜70mmHg、儿童＜60mmHg、婴幼儿＜50mmHg），肾脏失去对血液循环的调节作用，为保证供肾灌注，遗体器官捐献者管理的平均动脉压管理目标值应＞70mmHg^[23]。心脏指数小于2.2L/（min·m2）时，是诊断心源性休克的一项指标^[24]。尿量＜0.5 ml/（kg·h）是心源性休克重要的临床表现，长时间休克因体循环灌注受损导致多器官衰竭。乳酸是一种有价值的生物标志物，其增加与组织缺氧程度相关，被广泛用于预测不同类型休克患者的预后。研究表明，V-A ECMO治疗可有效改善组织细胞缺氧，降低乳酸蓄积^[25]。大剂量血管活性药物和正性肌力药物易导致心肌损害加重以及其他器官功能的损伤。严重低氧血症会损伤器官功能，及时纠正器官低氧合状态可以有效阻止器官衰竭的进展^[26]。当常规治疗不足以维持供肾灌注及氧合时，ECMO可以作为一种补充选择^[27-28]。

ECMO 用于DBD捐献者的循环维护可起到有效过渡作用，它既提供持续的有效灌注，保证捐献者的器官组织充分血供和氧供，又能减少大量血管活性药物的应用，并在此过程中纠正内环境紊乱，在器官获取前无热缺血损伤，且减少了不可预测的心跳骤停，同时提供了充足的时间，为器官的获取提供了良好的条件^[29-31]。

符合ECMO应用适应证的捐献者，应尽快使用ECMO进行器官功能维护。ECMO可清除血液中CO2，会对自主呼吸激发试验（apnea test, AT）判定产生一定的影响，但这并不作为推迟应用ECMO进行器官维护的原因。为保证供肾质量，应尽快使用ECMO进行维护。循环不稳定的捐献者，血压等指标达不到脑死亡判定条件，ECMO的使用也有利于脑死亡判定。国家卫生健康委员会脑损伤质控评价中心在 2021 年发布了《脑死亡判定标准与操作规范：专家补充意见（2021）》，推荐通过下调气流量至0.5～1 L/min进行ECMO下的AT判定；也有通过呼吸机或ECMO氧合器在循环血液中加入CO2快速完成AT判定的经验报道^[32-33]。

DCD 及DBCD必须在呼吸心跳完全停止并宣布死亡后才进行器官获取，捐献器官经历了较长的功能性热缺血时间。随着功能性热缺血阶段的开始，器官组织缺血缺氧、酸中毒、细胞间稳态的破坏、炎性细胞的大量激活和炎症介质的释放更加显著。在明确判定并宣告捐献者心脏死亡后、器官获取之前，应用 ECMO 进行腹腔脏器原位氧合血灌注，偿还功能性热缺血阶段导致的“氧债”，能够减轻器官热缺血损伤。故ECMO在DCD及DBCD捐献者维护中的应用能够有效提升器官使用率和移植成功率，改善移植效果。

临床问题2：ECMO维护在哪些情况下应慎用？

推荐意见2：捐献者出现不可控制的出血、肝肾功能不可逆损害、血管麻痹综合征、重度蛋白渗漏综合征时，建议慎用ECMO（推荐强度C，证据等级4）。

推荐意见说明：

ECMO维护捐献者时，血液与血管产生非切应力，引起血小板损伤和激活，凝血酶生成增加，血小板释放血栓素A2、二磷酸腺苷等，导致凝血功能障碍，血小板因消耗减少；ECMO转机期间常使用肝素等药物抗凝，而肝素也可能诱发血小板减少^[34]。ECMO维护捐献者时，常出现凝血活酶时间延长，纤维蛋白原减少，体外生命支持组织（ELSO）建议在纤维蛋白原低于1.5g/L时及时补充。这说明ECMO维持捐献者时可导致血小板减少，凝血活酶时间延长，纤维蛋白原减少，增加了出血风险，应定期检测凝血功能，避免出血相关并发症发生。因此，如捐献者有不可控制的出血，使用ECMO进一步增加了出血风险，应慎用。

血流动力学不稳定，或严重低氧血症等因素可引起捐献者肝肾缺血缺氧，造成急性损伤，破坏肝肾功能。应用ECMO维护，可恢复组织血供氧供，受损的器官功能得以及时修复。如肝肾功能损伤为不可逆，使用ECMO维护无法使其恢复功能，应慎用。当出现血管麻痹综合征、重度蛋白渗漏综合征时，因出血或毛细血管通透性增加、血浆蛋白进入组织间隙等原因，导致捐献者有效循环血量不足，即便使用ECMO也不能增加器官灌注，应慎用ECMO^[15,35]。

 

四、ECMO管理

临床问题3：ECMO在捐献者维护中的应用模式如何选择？

推荐意见3：捐献者出现呼吸机难以纠正的低氧血症时，推荐采用静脉—静脉（V-V）模式，捐献者出现血流动力学不稳定，推荐采用静脉—动脉（V-A）模式（推荐强度B，证据等级3b）。

推荐意见说明：

VA-ECMO可以同时提供心肺功能支持，但VV-ECMO仅能提供肺功能支持。DBD捐献者出现严重低氧血症时，全身组织器官缺氧，采用V-V模式，恢复组织氧供，维护器官功能；DBD捐献者出现血流动力学不稳定，采用V-A模式，维持供器官血供和氧供。DCD及DBCD建议采用V-A模式。ECMO应用于遗体器官捐献者维护建议股动静脉或股动脉—颈静脉插管的V-A模式，这种灌注方式可以保证对肾动脉和腹腔干等的充分的氧合灌注，有效维护腹部器官^[36]。Zhou等^[37]总结306例胸腹常温局部灌注（thoracoabdominal normothermic regional perfusion, TA-NRP）维护的供肾移植资料发现，TA-NRP 维护能显著降低肾功能延迟恢复发生率。Peter等^[38]总结78例ECMO维护后移植肾存活率资料（128例肾移植手术，其中VA：80例，VV：48例），发现VA-ECMO维护供肾移植的移植物存活率（1年93.5% vs. 77.23%；3年91.85% vs. 69.03%；5年70.76% vs. 55.76%）及受者存活率（1年96.01% vs. 81.81%；3年96.01% vs. 81.81%，5年86.22% vs. 78.54%）均显著高于VV-ECMO维护的供肾移植。这说明V-A模式维护供肾的移植效果优于V-V模式。

因儿童股动静脉特殊解剖，ECMO维护儿童供肾多采用颈总动脉和颈内静脉插管方式，少数情况下是通过胸骨切开进行中央ECMO支持^[39-40]。股动静脉插管主要由于不能选择大的动脉插管，易致远端肢体缺血，从而达不到流量要求，不适合5岁（体质量＜25 kg）以下儿童^[41]。

临床问题4：ECMO在捐献者维护中的温度及初始流量管理如何设置？

推荐意见4：导管插入后尽快与预充好的管路连接，建议循环温度为常温；初始流量：成人50～75 ml/（kg·min），新生儿150 ml/（kg·min），婴儿100 ml/（kg·min），儿童 70~100 ml/（kg·min）。（推荐强度C，证据等级4）

推荐意见说明：

ECMO 灌注温度有不同的研究结果，目前临床上建议使用常温（约37 ℃） 灌注。常温下通过提高细胞内的腺苷水平，可以把早期的热缺血期转换成缺血预适应期；同时，正常生理状态下灌注器官，机体启动细胞保护机制有利于器官功能恢复。相对而言，低温灌注降低了细胞代谢，限制了提高细胞功能的能力，还可能发生凝血功能障碍和血流动力学紊乱^[4]。ECMO期间温度过高，机体耗氧量增加，不利于内环境紊乱的纠正。

ELSO指南报告指出，用于心脏支持的VA-ECMO 平均流量值对应于患者正常计算的心输出量^[42]。在DBD捐献中，VA-ECMO支持早期血流量充分时，血流量一般设置为心输出量的80%左右，ECMO辅助为机体组织与器官提供稳定的血供，满足机体氧需的同时，也能够让病变的心肺得以“休息”。ECMO循环辅助的流量以既能保证氧供，又不明显增加左心室后负荷为标准。建议ECMO的辅助流量满足循环衰竭患者需要即可^[43]。DCD捐献中，建议流量也以满足腹部器官灌注需要^[4]。ECMO开始后根据心率、血压、中心静脉压等指标评估灌注情况并调整流量；根据动脉血气分析、乳酸盐、混合静脉血氧饱和度（SvO2）等指标评估氧供情况，调整酸碱平衡及电解质紊乱。

临床问题5：ECMO在捐献者维护中的常用的抗凝方案是什么？

推荐意见5：肝素是最常见的抗凝剂，ECMO维护中，建议根据标准体重方案使用，插管前肝素负荷剂量：50～100U/kg，运转期间肝素的输注速度：4～30 U/（kg·h）（推荐强度C，证据等级4）。

推荐意见说明：

ECMO期间抗凝不足，系统有形成血栓的风险；而抗凝过度可引起致命的出血并发症。因此，维持捐献者合适的抗凝状态尤为重要。有报道称ECMO相关的血栓发生率高达20%，尽管随着肝素涂层、离心泵驱动等技术的改进，其对血液成分的损伤已降至最低，但仍可激活补体，诱发炎症反应，从而间接造成器官的进一步损伤^[44]。因此ECMO维护期间仍需抗凝，帮助凝血系统重新维持平衡。肝素起效迅速且可以用鱼精蛋白拮抗，是ECMO维护期间最常用的抗凝剂，但也增加出血风险^[45]。疑似或确诊肝素诱导的血小板减少、肝素耐药或在接受肝素治疗期间形成血栓的患者，可以使用直接凝血酶抑制剂替代治疗，最常用的两种药物是阿加曲班和比伐卢定，由于缺乏前瞻性随机对照试验，导致其应用受限^[46-47]。另一方面，抗凝药物的不良反应，如血小板减少、血小板功能障碍及纤溶亢进都可能引起出血。因此，ECMO维护期间需加强凝血功能监测。

目前抗凝监测指标较多，如活化凝血活酶时间（APTT）、活化凝血时间（ACT）及抗Xa因子，用于监测患者的凝血功能和指导调整抗凝药物剂量；ACT仍然是床旁肝素化监测的主要指标，因为在肝素浓度高的情况下，凝血酶原时间和APTT明显延长，不能准确反映凝血功能^[48-50]。单一的指标难以反应出凝血功能的总体状况，因而需要监测多个指标，综合评估，以维持出凝血功能的最佳平衡^[45]。出凝血功能指标的参考范围：APTT：50～90s；ACT：140～200s；抗Xa因子：0.3～0.7 IU/ml。血小板不低于50×109/L，每24h检测一次。

临床问题6：应用ECMO维护捐献者时，在什么情况下联用连续性肾脏替代治疗？

推荐意见6：捐献者出现药物治疗难以纠正的酸碱平衡失调、电解质紊乱和液体超负荷时，建议联用连续性肾脏替代治疗（推荐强度C，证据等级4）。

推荐意见说明：

遗体器官捐献者的血流动力学特征是有效循环血容量明显降低和器官组织低灌注；部分捐献者合并低氧血症，组织细胞缺氧，导致酸中毒，器官功能受损。DBD捐献者在治疗过程中因脑水肿降颅压大量使用利尿剂，常伴有下丘脑功能受损，渗透压感受器或口渴中枢功能障碍，抗利尿激素分泌减少，导致水排出增多，钠排出减少，出现高钠血症。为维持有效循环血量，临床上需要大量补液，如捐献者合并肾功能不全，无法维持体液平衡，导致液体超负荷。捐献者出现酸中毒、电解质紊乱和液体超负荷，经过药物治疗无法纠正，建议使用连续性肾脏替代治疗（continuous renal replacement therapy, CRRT）。

CRRT联合ECMO的使用可以纠正水、电解质和酸碱失衡，减少肾脏代谢负荷和炎症介质，维持内环境稳定，从而促进急性肾功能损伤（acute kidney injury, AKI）的肾脏恢复^[51]。CRRT容量优化可改善移植物的预后和灌注，特别是对V-A模式ECMO患者。有研究表明VA-ECMO和CRRT相结合的方法能有效保证机体内环境稳定^[52]。ECMO与CRRT联合使用，在替代患者心肺功能的同时，调节内环境清除患者血浆中的炎症因子，减轻了炎症因子风暴对供体器官的损伤，防治多器官衰竭^[53]。

临床问题7：ECMO维护捐献者中血管活性药物如何调整？

推荐意见7：ECMO维护循环功能稳定后，建议逐步减少或停用血管活性药（推荐强度D，证据等级5）。

推荐意见说明：

脑死亡患者血流动力学特点是严重的“低排低阻”，基本机制是血管舒缩功能调节异常。当纠正容量不足后，仍未能达到血流动力学目标时，建议使用血管活性药物。血管活性药物支持应逐步升级，以达到既定的血流动力学目标^[21]。应用大剂量血管活性药物，脑死亡捐献者肝肾功能均有不同程度的损伤。与多巴胺相比，去甲肾上腺素和去氧肾上腺素具有更强的α受体激动剂活性，应谨慎使用。α受体激动剂易导致肺毛细血管通透性增加，导致血管外肺水增加，也可能导致冠状动脉和肠系膜血管收缩^[54]。多巴胺具有正性肌力和血管升压作用，研究表明脑死亡捐献者使用低剂量多巴胺[4μg /（kg·min）]，供肾的利用率高达92%^[55]。当使用血管活性药物难以达到血流动力学目标时，建议使用ECMO维护。ECMO维护捐献者循环功能稳定后，需逐步调整血管活性药。建议首先减少甚至停用缩血管药（肾上腺素或去甲肾上腺素），最后调整多巴胺和多巴酚丁胺，必要时适当使用扩血管药（硝酸甘油、硝普钠）等^[4]。

 

五、ECMO在DCD供肾保护中的应用

根据《中国心脏死亡器官捐献工作指南（第2 版）》^[56]和《中国公民逝世后器官捐献流程和规范（2019版）》^[57]，心脏死亡的判定标准即呼吸和循环停止，生命体征消失。DCD必须在宣布死亡后才进行供肾获取。与DBD比较，供肾经历了较长的功能性热缺血时间。随着功能性热缺血的开始，DCD供肾组织缺血缺氧、酸中毒、细胞间稳态的破坏、炎性细胞的大量激活和炎症介质的释放更加显著^[58]。在明确判定并宣告捐献者心脏死亡后、器官获取之前，利用ECMO进行腹腔脏器原位常温灌注，偿还功能性热缺血阶段导致的“氧债”，能够减轻供肾热缺血损伤^[59-68]。将ECMO用于维护DCD捐献者能够有效提升供肾使用率和移植成功率，改善DCD供肾移植后的效果^[15,69-76]。

临床问题8：ECMO在可控型DCD供肾维护中的操作流程是什么？

推荐意见8：ECMO在可控型DCD供肾维护中的操作流程包括：①评估潜在捐献者符合DCD捐献标准；②与患者家属签署相关同意书；③进行ECMO的体外循环装置预充和相关药品准备；④选择合适的血管进行插管，ECMO采用V-A模式；⑤进行股动—静脉插管，将ECMO装置与股动—静脉插管连接，但不能开始辅助转流；⑥撤除生命维持治疗；⑦心脏功能停止2～5min后宣布患者死亡；⑧将主动脉球囊充气（或注射大剂量利多卡因），同时ECMO循环开始。（推荐强度C，证据等级4）

推荐意见说明：

ECMO在可控型DCD供肾维护中的操作流程：①参考器官资源共享网络（United Network for Organ Sharing, UNOS）评估系统或者威斯康星大学（University of Wisconsin, UW）评分系统，评估是否符合心脏死亡捐献标准；②符合DCD捐献标准者，与患者家属签署ECMO支持下的DCD知情同意书（包括同意成为DCD供者和同意预先放置ECMO装置），完善动脉监测并准备撤除生命维持治疗措施；③进行ECMO的体外循环装置预充和相关药品准备；④采用V-A模式；⑤进行股动—静脉插管，从另一侧股动脉放入主动脉球囊插管至胸主动脉处，动静脉插管时给予供者肝素化（活化凝血时间＞300s），将ECMO装置与股动、静脉插管连接，但不能开始辅助转流；⑥撤除生命维持治疗；⑦根据心脏死亡标准，心脏功能停止2～5min后宣布患者死亡；⑧判定死亡时可以不以心电图呈一条直线作为心死亡标准，应用有创动脉血压监测和多普勒超声进行心死亡确认；⑨将主动脉球囊充气（或注射大剂量利多卡因），同时ECMO循环开始；⑩流量管理；⑪在ECMO转流支持下行腹腔脏器原位氧合血常温（约37℃）灌注2～4h，期间可使用血液净化技术进行内环境稳定的管理，起到器官功能维护的作用；⑫持续维持心脏停搏状态，为了防止随后心脏的复苏，参照国际惯例选择两项措施：一是ECMO开始前，将主动脉球囊插管从另一侧股动脉放入至胸主动脉处，在灌注开始将球囊充气，启动ECMO后主要进行腹部器官的局部原位机械灌注；二是注入大剂量利多卡因，可防止心脏复苏，而且扩张腹部脏器血管有助于灌注及对实质性器官的均匀冷却作用；⑬家属临终告别后，在ECMO灌注下将捐献者转运手术室，在ECMO转流下进行标准的供肾获取和保存，在供肾获取前行持续的氧合灌注模式从而避免再次热缺血损伤，同时可通过主动脉插管灌注冷保存液进行全身降温^[30,77-79]。

临床问题9：ECMO维护可控型DCD供肾的灌注时间是多久？

推荐意见9：ECMO维护可控型DCD供肾的灌注时间不宜超过4h（推荐强度C，证据等级4）。

推荐意见说明：

由于热缺血时间较长、组织低灌注等因素的影响，心脏死亡捐献者器官获取时往往处于功能不良状态，增加了移植物功能延迟恢复（DGF）或原发性移植物无功能（PNF）发生的风险，ECMO技术是可以保护DCD供肾的良好方法^[80]。但在使用ECMO对可控型DCD供肾进行维护时，主要灌注腹部组织器官，胸部及以上器官处于缺血状态，这些未灌注组织器官随时间延续会释放大量炎症因子等物质，对包括供肾在内的腹部器官功能产生不良影响。目前国外研究显示ECMO维护DCD供肾时间不宜超过4h^[81]，国内最长为380min^[82]。Thomas Kerforne 等^[83]建立猪DCD模型，分别NRP 2h、4h、6h后发现，炎症因子在NRP 2h后升高，随后下降，6h后再次升高；且NRP 4～6h的供肾移植后肾功能恢复最佳。一项法国的多中心研究回顾性分析了2015～2019年156例NRP维护的DCD供器官移植，发现NRP在1～4h内，不同持续时间对移植术后并发症没有显著影响^[84]。国内专家也建议ECMO灌注时间不超过4h^[4]。ECMO联合血液净化技术维护可控型DCD内环境稳定可取得良好的效果，可对损伤的供肾起到“治疗”和“修复”作用^[63,85-86]。

临床问题10：ECMO在DCD供肾维护中溶栓抗凝的时机是什么？

推荐意见10：不可控DCD捐献，建议在心脏按压开始及结束时经静脉注射尿激酶，可对热缺血期间形成的微血栓产生显著的纤溶作用；可控型DCD捐献，在撤出生命支持时进行肝素化治疗；临床实践中，建议在知情同意书签署后，撤除支持治疗之前给予肝素。（推荐强度C，证据等级4）

推荐意见说明：

DCD捐献者往往会经历更长的热缺血时间，加重DCD供肾组织热缺血损伤，从而导致供肾血管内血栓形成^[87]；在植入受者体内后，微血栓和纤维蛋白沉积可能导致局部灌注障碍，进而导致移植物功能受损^[88]。不可控DCD捐献者在心脏按压开始及结束时经静脉注射尿激酶，可对热缺血期间形成的微血栓产生纤溶作用^[89]。可控型DCD捐献者，在撤出生命支持时进行肝素化治疗。在临床中大多在知情同意书签署后、撤除支持治疗之前给予肝素^[90]。故建议ECMO 转机启动前应进行全身肝素化，防止管路血栓形成，肝素钠用量约200 IU/kg，并根据凝血功能监测情况及时补充肝素，可以注射泵持续泵入，监测活化凝血时间控制在300s左右。抗凝过度也增加出血风险，有研究报道出血发生率为12%～52%^[91]。因此，给予肝素抗凝的同时，注意监测凝血功能，防止活动性出血。

肝素化有脑出血等风险，存在伦理争议。美国只允许可控型DCD捐献者在撤除生命支持措施前行全身肝素化^[92,93]；英国在捐献者循环停止前不允许全身肝素化^[94]。在法律法规允许的情况下全身肝素化大多在宣布死亡前^[95,96]，即使在宣布死亡后5min给予肝素化也能得到与死亡前相似的效果，然而随着循环功能停止时间的延长，特别是超过30min后，因为凝血功能紊乱、血流停滞等原因导致器官功能显著恶化^[97]。因此，建议在知情同意书签署后，撤除支持治疗之前给予肝素。

临床问题11：ECMO在可控型DCD供肾维护中应用有什么伦理学问题？

推荐意见11：ECMO维护可控型DCD供肾时，在家属签署知情同意后，预先经股动—静脉置管，与ECMO装置连接，不开始辅助转流，符合伦理学原则（推荐强度C，证据等级4）。

推荐意见说明：

ECMO提前置管存在伦理争议风险。美国只允许可控型DCD捐献者在撤除生命支持措施前行股动—静脉置管^[92-93]；英国在捐献者循环停止前不允许股动—静脉置管^[94]。捐献者循环停止后，需经过2～5min观察期，随后再进行ECMO置管。由于循环停止，血管塌陷，导致穿刺困难，置管时间较循环稳定时长，热缺血时间较长。循环功能停止的时间越长，凝血功能紊乱、血栓形成等因素导致的器官功能损伤越明显^[97]。为了更好地维护器官功能，建议ECMO维护可控型DCD供肾时，在家属签署知情同意后，预先经股动—静脉置管，与ECMO装置连接，不开始辅助转流。宣布患者死亡后，主动脉球囊充气，同时ECMO循环开始。预先置管明显缩短热缺血时间，减轻供肾损伤。

 

六、ECMO在DBD供肾保护中的应用

DBD是潜在供肾的重要来源。DBD捐献者由于失去中枢控制，常表现出血流动力学不稳定，即使经过精心维护，包括使用大剂量的血管活性、正性肌力药物和机械通气，血流动力学仍不稳定，导致组织器官低灌注，肾功能受损，移植效果不佳。ECMO既能提供有效的血流灌注，又能减少大量血管活性药物使用；在辅助循环和呼吸功能的同时，减少不可预测心跳骤停，使得器官获取前没有热缺血损伤，从而改善肾功能，提高供肾利用率。

临床问题12：ECMO维护DBD供肾的应用时间是多少？

推荐意见12：动态监测捐献者凝血功能、血气及器官功能，评估供肾是否达到在当时病理生理环境下的最佳功能状态，一般应用时间为12～24 h（推荐强度D，证据等级5）。

推荐意见说明：

ECMO在供肾维护中的应用，可改善器官功能。然而，ECMO维护的DBD捐献者仍有较高的急性肾损伤风险^[98]。因此，需要监测肾功能评估供肾是否达到在当时病理生理环境下的最佳功能状态^[99-100]。ECMO维护可以为循环不稳定捐献者提供灌注，但仍无法完全消除循环不稳定带来的一系列病理生理不良变化，也无法完全替代生理灌注。病理状态下炎症因子的释放、肝素化等的影响，制约着ECMO的长时间运行，如何个体化设计捐献者ECMO运行时间还需更大样本的临床研究来确定^[98]。一项研究发现ECMO维护不稳定DBD供肾3～15h，肾移植受者肌酐下降及尿量增加明显优于单纯药物维护组^[49]。国内研究建议维护时间一般为12～24h，并在ECMO支持下送手术室进行标准的供肾获取，保证获取肾脏的氧合灌注和充分的获取时间，将热缺血损伤降到最低^[4]。

 

七、ECMO在DBCD供肾保护中的应用

临床问题13：ECMO维护DBCD供肾的方式有哪些？

推荐意见13：ECMO维护DBCD供肾有两种方式：一是类似可控型DCD捐献者在ECMO支持下器官获取方式，二是在心脏停搏前启动ECMO支持（推荐强度C，证据等级4）。

推荐意见说明：

ECMO在DBCD捐献者应用中具有更强的可操作性。将ECMO纳入DBCD供肾获取，可以避免或有效减轻供肾的热缺血损伤，进而提高供肾移植疗效、保障移植受者安全。ECMO用于DBCD的方式有两种，两者主要区别为ECMO支持启动时机不同。一是类似前述可控型DCD捐献者在ECMO支持下器官获取方式，该方法的缺点是仍有一定时间的热缺血损伤。具体操作流程为：患者符合DBCD捐献标准，与患者家属签署ECMO支持下的DBCD知情同意书（包括同意成为DBCD捐献者和同意预先放置ECMO装置），并准备撤除生命维持治疗措施，之后步骤同可控型DCD捐献者在ECMO支持下器官获取流程；二是在心脏停搏前启动ECMO支持^[101-102]。该方法的优点是可以完全避免捐献者肾脏热缺血损伤。

 

八、小结

目前，ECMO 在捐献供肾维护中得到了较好的应用，但仍有许多问题尚未解决，也存在一些伦理学的争议。ECMO可有效增加潜在捐献者数量，提高捐献供肾利用率，修复和改善捐献供肾功能，提高移植成功率和移植受者远期生存质量，在供肾维护方面有广阔的应用前景。

 

执笔作者：孙煦勇（广西医科大学第二附属医院），蓝柳根（广西医科大学第二附属医院），文宁（广西医科大学第二附属医院），董建辉（广西医科大学第二附属医院），李林德 （广西医科大学第二附属医院）

通信作者：

孙煦勇（广西医科大学第二附属医院）

Email：sxywn@sohu.com

参编作者：秦科（桂林市人民医院），廖吉祥（广西医科大学第二附属医院），

杨夏威（广西医科大学第二附属医院）

主审专家：薛武军 （西安交通大学第一附属医院）武小桐（山西省人体器官获取与分配服务中心），程颖（中国医科大学附属第一医院），叶啟发（武汉大学中南医院），霍枫（中国人民解放军南部战区总医院）

审稿专家（按姓氏笔画排序）：丁小明（西安交通大学第一附属医院），门同义（内蒙古医科大学附属医院），王彦峰（武汉大学中南医院），田野（首都医科大学附属北京友谊医院），戎瑞明（复旦大学附属中山医院），许传屾（青岛大学附属医院），朱有华（海军军医大学附属长海医院），陈婷婷（复旦大学附属中山医院），寿张飞（树兰（杭州）医院），张伟杰（华中科技大学同济医学院附属同济医院），尚文俊（郑州大学第一附属医院），周江桥（武汉大学人民医院），秦科（桂林市人民医院），彭龙开（中南大学湘雅二医院），蔡明（浙江大学医学院附属第二医院）

利益冲突：所有作者申明无利益冲突。

 

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