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前言
近期，来自比利时的 Tom Darius团队以肾Lifeport机器为基础，研发出一种气泡输注伴间断性表面氧合的供氧新技术，可替代膜氧合为肾脏低温机械灌注（hypothermic machine perfusion，HMP）过程提供氧气。与膜氧合技术相比，该技术具有高效、便捷、成本低等优势，相关的动物研究和初步临床结果已发表在2022年TTS大会和Artificial Organs杂志。下面就两篇研究的具体内容进行总结分享。
动物研究[1]
将约40kg的猪肾置于热缺血情况30min，随后以不同方式对器官进行保存。实验组(n=12)保存方式为：22h HMP+间断性表面氧合（最初进行持续30min的气泡输注，随后中断供氧4h，紧接着再次进行17.5h的表面供氧)。对照组的保存方式有两种：1) 22h HMP伴连续膜氧合 (n=6)；2) 22h HMP伴连续表面氧合 (n=7)。在进行灌注前，需对灌注液进行氧气输送。表面氧合的氧气输注方式为直接气泡输注，膜氧合的氧气输注方式为中空纤维薄膜氧合器。
动物研究结果
直接气泡输注仅需15min即可完成氧气输送，且能实现与膜氧合器一样的效果。在置入肾脏前灌注液中的氧分压能达到450-500mmHg（图1）。
图1：灌注时间与灌注液中氧分压关系
在灌注即将结束时对肾脏进行活检及灌注液代谢物分析（包括乳酸、琥珀酸、谷氨酸、ATP、ADP、AMP、NADH、NAD+、黄素单核苷酸FMN）。FMN是一种黄素酶辅酶，主要作用为氧化反应中传递电子，在HMP期间由受损的线粒体复合物释放。FMN水平升高与ATP分解相关，提示线粒体损伤越严重。本研究中，与进行表面氧合的两组相比，膜氧合组灌注末期灌注液中的FMN水平明显升高。
临床研究[2]
对5例DCD供肾进行气泡输注伴表面氧合，具体供氧流程见图2。在肾脏置入前先以500 mL/min流速进行气泡供氧（95% O2和5% CO2，图2A）。开始肾脏灌注后，入水通道关闭，氧气经表面溶解入灌注液（95% O2和5% CO2，200ml/min，图2B）。当机器进入到冲洗周期时，由于灌注液发生液体层流动，表面氧化及氧气扩散效率进一步提高（图2C）。
图2：供氧流程图
所有患者在术后均未出现DGF和急性排斥反应，术后随访肾功能良好。无不良事件发生。患者术后6月内的血肌酐水平见图3。患者1因患有A型血友病，在围手术期期间接受了凝血因子 VIII 静脉注射治疗，术后出现了腹膜后血肿，肾功能恢复速度较其他患者偏慢。但患者术后尿量恢复可，故不需要进行透析治疗。本研究中，两例供肾进行间断性表面氧合，3例供肾进行持续性表面氧合，受者及具体的机械灌注参数特征见表1。
图3：5名受者术后6月的血肌酐水平
表1. 5名受者及灌注参数特征
目前，该技术相关的临床试验正在开展患者入组，以比较持续表面氧合和间歇表面氧合是否存在临床差异。该技术的临床注册也在美国进行中。
参考文献：
1. Tom Darius, et al. Brief bubble, and subsequent intermittent surface oxygenation is a simple and effective alternative for membrane oxygenation to maintain aerobic metabolism during hypothermic machine perfusion in kidneys. 2022
2. Darius T et al. “First kidneys transplanted in man after brief bubble and subsequent surface oxygenation as alternative for membrane oxygenation during hypothermic machine perfusion.” Artificial organs, 10.1111/aor.14475. 3 Dec. 2022, doi:10.1111/aor.14475
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