综述:在重症监护医学中运用虚拟现实和增强现实技术:一篇简短综述

《Journal of Translational Critical Care Medicine》:Utilizing virtual and augmented reality in intensive care medicine: A mini review

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:Journal of Translational Critical Care Medicine

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  心脏手术中体外循环(CPB)引发的全身炎症反应综合征(PPS)可通过血液吸附(HA)技术清除炎症介质,但现有证据显示其临床效果不明确。研究指出HA能吸附细胞因子、补体激活产物及损伤相关分子模式(DAMPs),但不同设备(如CytoSorb?、Oxiris?)对炎症标志物清除效果不一,且多数临床试验样本量小、异质性高,未显示显著改善器官功能或降低并发症。未来需针对高风险人群(如延长CPB、感染性心内膜炎)优化HA剂量及联合治疗策略。

  ### 对心脏手术中使用血浆吸附(HA)缓解术后泵综合征(PPS)的科学解读

心脏手术是现代医学中挽救生命的重要手段,尤其是涉及冠状动脉旁路移植术(CABG)、瓣膜置换、主动脉治疗等复杂手术。然而,这些手术往往需要使用心肺旁路(CPB)设备,其在维持血液循环和供氧方面发挥着关键作用。尽管CPB技术在临床中被广泛应用,但其也带来了系统性炎症反应,即术后泵综合征(PPS)。PPS表现为血流动力学不稳定、器官功能障碍和血管通透性增加等,其主要由CPB过程本身和手术操作引发的多重炎症反应叠加所致。由于PPS可能引发严重并发症,如需要延长使用血管活性药物、机械通气、急性肾损伤(AKI)、中风和心肌功能障碍,因此如何有效控制这种炎症反应成为心脏外科研究的重要课题。

当前,PPS的治疗主要依赖于支持性治疗和免疫调节,但这些方法的疗效有限。因此,科学家们开始探索新的干预手段,其中血浆吸附(Hemoadsorption, HA)作为一种非特异性去除循环中炎症介质的技术,引起了广泛关注。HA通过将血液引入含有吸附剂的装置中,利用吸附剂的物理和生物特性,去除血液中的某些有害物质,如细胞因子、病原体相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs)。其核心机制在于吸附剂与这些分子之间的相互作用,包括疏水性结合、离子结合、范德华力和生物亲和力。这种技术具有潜在的临床价值,尤其是在减少术后炎症反应、改善血流动力学和器官功能方面。

#### HA的机制与应用

HA的实现通常需要在心肺旁路系统中插入一个额外的吸附装置,其连接方式可以灵活选择,如在高压力区域或低压力区域连接。这种装置的使用不会增加额外的血管通路需求,也不需要专门的额外循环系统,因此具有较高的临床可行性。吸附装置可以是专门设计的吸附柱,也可以是结合在血滤器中的组件。装置的吸附效果与血液流速、吸附剂的容量和治疗时间密切相关。在实际应用中,医生通常会根据患者的体重和手术的复杂程度,选择合适的流速范围,通常在150-500 mL/min之间。

值得注意的是,HA的吸附能力不仅限于细胞因子,还可能涉及其他炎症介质和有害物质,如游离血红蛋白(PfHb)或内毒素。这种多靶点吸附机制可能在某些情况下提供更全面的炎症控制效果。例如,某些吸附装置在去除细胞因子的同时,还能有效降低内毒素水平,从而减少全身炎症反应的持续时间和强度。然而,这种多靶点特性也意味着,HA可能会吸附一些重要的药物,如抗凝剂、抗生素和免疫抑制剂,因此在使用HA时,医生需要权衡其潜在益处与对药物浓度的可能影响,必要时进行剂量调整。

#### HA在心脏手术中的应用现状

尽管HA在心脏手术中的应用前景广阔,但目前的临床证据仍然有限。大多数研究属于小样本量的随机对照试验(RCTs),且研究设计存在一定的异质性。例如,不同研究使用的吸附装置不同,包括CytoSorb?、HA-380?、Oxiris?、Toraymyxin? PMX-20R等,每种装置的吸附靶点和机制也有所不同。因此,直接比较不同装置的临床效果具有一定的挑战性。

从现有的研究结果来看,HA在某些特定患者群体中显示出一定的益处。例如,在接受延长心肺旁路手术的患者中,HA与较低的细胞因子水平、减少的机械通气时间和缩短的重症监护室(ICU)停留时间相关。此外,一些研究还发现HA可能降低术后对血管活性药物的需求,如去甲肾上腺素或多巴胺,从而改善患者的血流动力学状态。然而,这些结果并不总是具有统计学意义,也存在一定的争议。例如,某些研究发现HA并未显著降低细胞因子水平,或者其对临床结局的影响不明显,这提示HA的生物学效应可能不如预期,或者其临床意义需要更深入的探讨。

此外,HA的使用也面临一些挑战。一方面,吸附装置可能吸附一些有益的物质,如抗凝剂或免疫抑制剂,这可能影响术后凝血功能和免疫调节。另一方面,吸附过程可能会导致血小板减少,虽然这种效应通常在术后恢复到正常水平,但仍需关注其对术后出血风险的影响。此外,吸附装置的使用可能增加医疗成本,这在资源有限的地区可能成为推广该技术的障碍。尽管已有研究探讨了HA的经济影响,但其结果仍存在局限性,例如假设其能显著缩短ICU停留时间,而忽略了其他相关成本,如药物调整费用和设备维护成本。

#### HA的临床意义与未来研究方向

尽管目前的证据不足以支持HA在心脏手术中的常规使用,但其在特定患者群体中的潜在价值值得进一步探索。例如,接受复杂手术(如心脏移植、左心室辅助装置植入或感染性心内膜炎手术)的患者,往往面临更高的术后炎症风险,因此可能是HA的潜在受益者。此外,儿童患者由于体表面积小、心肺旁路循环系统的体积远大于其自身血容量,更容易出现PPS相关的并发症,因此也可能是HA应用的重点人群。

未来的研究应更加关注HA的适应症选择、剂量优化和治疗时机。目前的试验多集中于术中使用HA,但也有研究尝试在术后继续使用,以延长其对炎症介质的清除效果。这种术后的HA可能对某些并发症(如AKI或感染)的预防具有重要意义,但其临床效果仍需进一步验证。同时,HA的长期影响,如对免疫系统功能的调节或对器官功能的潜在保护作用,也值得深入探讨。

此外,未来的研究还应关注HA的生物学机制。目前,虽然已有研究显示HA能够有效降低某些细胞因子的水平,如IL-6、IL-8和TNF-α,但这些变化是否能够转化为临床获益仍需进一步探讨。例如,一些研究发现,HA能够降低术后血管活性药物的使用剂量,但这种效应是否能够持续,或者是否能减少ICU停留时间,尚需更多的数据支持。此外,HA对某些特定细胞因子的清除效果是否优于其他方法,例如针对IL-10或C5a的清除,也需要进一步验证。

#### 研究局限性与未来展望

目前HA在心脏手术中的研究存在一定的局限性。首先,大多数研究样本量较小,缺乏足够的统计学效力,这使得其结果的推广受到限制。其次,研究设计存在异质性,包括不同的患者群体、不同的吸附装置、不同的治疗剂量和不同的研究终点,这使得不同研究之间的结果难以直接比较。此外,由于研究结果的发表偏向,一些具有积极结果的研究可能更容易被发表,而那些未显示明显效果的研究则较少受到关注,这可能影响对HA真实效果的判断。

为了克服这些局限性,未来的研究应采用更大规模、设计更为严谨的随机对照试验,以提供更可靠的证据。同时,应结合不同的临床背景,探索HA的最佳适应人群、剂量和时间安排。此外,HA的经济价值也需要进一步评估,特别是在资源有限的地区,如何在成本与效益之间取得平衡,将是未来研究的重要方向。

#### 总结

综上所述,血浆吸附(HA)作为一种新型的炎症控制手段,在心脏手术中具有一定的应用潜力。尽管目前的证据仍不足以支持其在所有患者中的常规使用,但在特定高风险患者群体中,如接受延长心肺旁路手术、感染性心内膜炎手术或心脏移植手术的患者,HA可能提供额外的临床益处。未来的研究应进一步探索HA的生物学机制、临床效果和经济价值,以确定其在心脏手术中的最佳应用策略。同时,应加强多中心、大样本量的研究,以提高结果的可靠性和推广性。通过科学的探索和严谨的研究,HA有望成为心脏手术中管理术后泵综合征的重要工具之一。
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