Critical Care Medicine：急性呼吸衰竭患者应用 Hemolung 进行体外二氧化碳清除：一项多中心回顾性队列研究

翻译 杨润 皋源　

审校 遵义医科大学附属医院付豹

目的：体外二氧化碳清除（extracorporeal carbon dioxide removal，ECCO2R）装置可有效减少高碳酸血症和机械通气支持，但尚未显示可降低死亡率。这可能是由病例选择、设备性能、熟悉程度或疾病管理造成。本研究的目的是调查单个 ECCO2R 设备（Hemolung） 在急性呼吸衰竭患者中的有效性和安全性，并确定与生存相关的变量，以帮助临床实践和未来研究中的病例选择。

设计：多中心，跨国，回顾性研究。

设置：来自 Hemolung 注册表的数据，时间范围为 2013 年 4 月至 2021 年 6 月，共有 57 个 ICU 提供了去识别化的数据。

患者：接受 Hemolung 治疗的急性呼吸衰竭患者。将 ICU 的幸存患者特征与死亡患者进行比较。使用多变量逻辑回归分析来确定与 ICU 生存相关的变量。

干预：无

测量和主要结局：共纳入 159 例患者，其中 65 例（41%）存活离开 ICU。哮喘持续状态的存活率最高（86%），其次是急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）（52%）和 COVID-19 ARDS（31%）。所有患者的 PaCO2 均显著降低， pH 改善，并减少了机械通气支持。死亡患者年龄较大，PaO2:FiO2（P/F）较低，并且使用 了更多的辅助治疗。存活患者与死亡患者之间的并发症没有差异。多变量回归分析显示， 非 COVID-19 ARDS、年龄小于 65 岁和 ECCO2R 开始时的 P/F 与 ICU 生存率独立相关（P/F 100~200 vs ＜ 100，OR 6.57；95%CI，2.03 ~ 21.33）。

结论：在开始ECCO2R治疗的4小时内，高碳酸血症酸中毒明显改善，并减少了机械通气支持。 非 COVID-19 ARDS、年龄和 ECCO2R 开始时的 P/F 与患者生存率独立相关。

专家述评

急性呼吸衰竭患者应用 Hemolung 进行体外二氧化碳清除：一项多中心回顾性队列研究

皋源　上海交大医学院附属仁济医院重症医学科

在前不久发布的 ARDS ESICM 指南中，强烈建议不要在非 COVID-19 ARDS 治疗中使用体外二氧化碳清除（ECCO2R）， 以防止在 RCT 之外的死亡。这个建议也适用于因 COVID-19 引起的重症 ARDS 患者。指南组认为，目前的证据不支持 ECCO2R 的有效性，对于 ECCO2R 的作用仍存在不确定性。认为需要进一步研究来确定是否有特定类型的 ARDS 患者对 ECCO2R 有反应。 此外，该技术的功效和安全性可能与设备有关。

确实，多项 RCTs 研究表明，ECCO2R 装置可有效减少高碳酸血症和机械通气支持，但尚未显示可降低死亡率。这可能是由于病例选择、设备性能、熟悉程度或疾病管理造成的。随着体外治疗技术进步的迅速发展，探索新型 ECCO2R 设备的疗效对于选择合适的设备来满足患者的临床需求并确保最佳治疗效果至关重要。ECCO2R 设备与传统的体外膜肺氧合（ECMO）设备不同，后者可提供完全的心肺功能支持。相反 , ECCO2R 设备具有不同的性能和并发症特征。因此，病例选择必须根据相应的 ECCO2R 设备进行个体化定制。

Xtravent 研究的血流量为1~2L/min，REST 研究的血流量约为 450ml/min。较低的血流速率约为 500ml（或约 25% 的 CO2 去除），可能不足以实现对有害通气的充分减少。在 REST 研究中，ECCO2R 的资源需求（血流量＜ 500ml）被估计与 CRRT 相当；然而，随着血流量的增加，ECCO2R 的实施需要与 ECMO 中心类似的能力。

在这项针对急性呼吸衰竭患者使用单一低流量 ECCO2R 设备（Hemolung）的最大规模回顾性研究中，通过 15.5Fr 的中心 静脉双腔导管，维持平均血流量 440 ~ 450ml/min 左右，气流量 7.7 ~ 8.3L/min，Hemolung 可以纠正高碳酸血症，改善 pH， 同时可以减少分钟通气量、呼吸频率和潮气量。本研究中患者的总体生存率约为 41%，与其他使用 ECCO2R 的研究相当。本研究中观察到死亡率在不同的疾病诊断中存在显著差异，COVID-19 ARDS 患者的生存率非常低（31%）。本研究中不论死亡患者， 还是存活患者，治疗过程中发生不良事件几乎没有超过 10%，包括静脉血栓、出血、血小板减少等。本研究为了解 Hemolung 在 CO2 清除、安全性和有效性方面提供了重要的临床参考。

这也是首个旨在确定能够预测患者生存的变量的研究，进一步定义了在Hemolung启动时具有更高生存可能性的患者的特征。 发现 Hemolung 开始时 P/F ＞ 100、年龄和非 COVID-19 ARDS 与患者生存独立相关，这一结果有助于进一步为大型多中心随机 对照研究提供受试者选择依据。

总之，这些发现有助于病例选择以优化临床结局。我们仍需要进行 ECCO2R 临床试验，以进一步评估在适当选择的患者中风险获益比和长期结果。

专家述评

急性呼吸衰竭患者应用 Hemolung 进行体外二氧化碳清除：一项多中心回顾性队列研究

刘玲　江苏省重症医学重点实验室，东南大学附属中大医院重症医学科

高碳酸血症导致机体产生有害的病理生理改变，与重症患者病死率增加有关。当无法通过优化呼吸支持策略清除二氧化碳时， 体外二氧化碳清除（ECCO2R）是一种有效的替代方法，用于急性高碳酸血症性呼吸衰竭以避免气管插管（如慢性阻塞性肺疾病 急性发作），急性低氧性呼吸衰竭的超级肺保护性通气，以及重症哮喘或者等待肺移植的患者。虽然 ECCO2R 已经引入中国，但应用并不普遍。且 ECCO2R 的效率受到患者条件、设备选择、管理水平等多种因素的影响。Tiruvoipati 等发表多中心回顾性队 列研究^[1]，报道了一种特定 ECCO2R 设备（Hemolung）在急性呼吸衰竭患者中的应用，探讨其有效性和安全性，并调查与 ICU 生存率相关的影响因素。

本研究明确了 ECCO2R 的有效性，应用后明显降低了患者动脉血二氧化碳分压，提升 pH 值并降低了患者的通气条件。值得重视的是，该研究中死亡组和存活组体外血流速中位数分别为 444.1 和 451.4 mL/min，应用的双腔导管型号为 15.5F。充分的血 流量是保证二氧化碳清除效率的最关键因素，我国目前应用于血液净化治疗的双腔导管多集中在 12 ~ 14F 之间，如开展 ECCO2R 需要更粗的导管以保障充分血流速及二氧化碳清除效率。本研究中死亡组和存活组的扫气流速中位数分别为 8.3 和 7.7 L/min， 已经超过了血流速的 15 倍，继续增加扫气流速对二氧化碳清除效率获益不大。该研究中患者基线的氧合指数在 100 mmHg 以上， 氧分压为 79 mmHg，ECCO2R 对于改善氧合基本无益，这是与体外膜氧合（ECMO）的根本区别。

本研究中 ECCO2R 的并发症并不多，且主要集中在出凝血相关的方面。ECCO2R 的抗凝要求目前尚无共识，一般认为抗凝 的目标是 ATPP 50~70 s，也有学者认为 APTT 为 40 ~ 50 s 更合适 ^[2]，不可否认管理经验不足导致的出凝血并发症可能是限制 ECCO2R 推广应用的重要因素。在 REST 研究中^[3] ，51 个中心纳入 410 例患者，其中 202 例进入 ECCO2R 组。ECCO2R 的培训 和管理是通过在线学习的方式提供给注册分中心，可能影响改研究的质量的管控。本研究作者也认为对 ECCO2R 设备熟悉程度或 设备管理可能导致了既往研究结果的差异。因此，对于 ECCO2R 应用的共识和培训势在必行。

目前，尚无临床研究证实 ECCO2R 与常规治疗相比降低患者病死率的优势^[2-4]，仍需要在 ECCO2R 对机体病理生理的影响、 ECCO2R 参数的优化配置、更好预防 ECCO2R 并发症及改善临床预后等方面投入更多的关注和研究。

参考文献

1.Tiruvoipati R, Akkanti B, Dinh K, Barrett N, May A, Kimmel J, et al. Extracorporeal Carbon Dioxide Removal With the Hemolung in Patients With Acute Respiratory Failure: A Multicenter Retrospective Cohort Study. Critical care medicine. 2023;51(7):892-902.

2.Bein T, Weber-Carstens S, Goldmann A, Müller T, Staudinger T, Brederlau J, et al. Lower tidal volume strategy ( ≈ 3 ml/kg) combined with extracorporeal CO2 removal versus 'conventional' protective ventilation (6 ml/kg) in severe ARDS: the prospective randomized Xtravent-study. Intensive care medicine. 2013;39(5):847-856.

3.McNamee JJ, Gillies MA, Barrett NA, Perkins GD, Tunnicliffe W, Young D, et al. Effect of Lower Tidal Volume Ventilation Facilitated by Extracorporeal Carbon Dioxide Removal vs Standard Care Ventilation on 90-Day Mortality in Patients With Acute Hypoxemic Respiratory Failure: The REST Randomized Clinical Trial. Jama. 2021;326(11):1013-1023.

4.Goligher EC, Combes A, Brodie D, Ferguson ND, Pesenti AM, Ranieri VM, et al. Determinants of the effect of extracorporeal carbon dioxide removal in the SUPERNOVA trial: implications for trial design. Intensive care medicine. 2019;45(9):1219-1230.