（一）ARDS发生率高、病死率高，需要机械通气治疗。而机械通气往往造成呼吸机相关性肺损伤，从而提出了肺保护性通气策略。

（二）小潮气量通气可以改善器官功能，降低病死率，但小潮气量通气可能需要高浓度吸氧，可能导致肺不张、高碳酸血症、酸中毒、血流动力学紊乱等。

（三）使用ECMO花费巨大，且并发症多。

（四）动物实验研究证实，Zwischenberger等设计的动脉-静脉二氧化碳清除仪可以改善预后。临床使用也较安全。但该装置需要足够的心输出量以及动脉血压。

（五）研究目的

明确最新发明的静脉-静脉CO2清除仪(Hemolung, ALung Technologies, Pittsburgh, PA)是否可以有效清除低肺泡通气时的CO2从而维持氧合。

 

Yorkshire母猪7只。体重54.2 kg ±0.8。

 

麻醉后气管插管，机械通气，使PaCO2维持在35-45mmHg之间。经颈内静脉置入双腔管，连接Hemolung及控制台（Firgue 1）。预冲管路，抗凝。通过降低呼吸频率降低分钟通气量，同时引血利用Hemolung清除CO2。Hemolung放置2h后每隔6h记录潮气量、分钟通气量、PaCO2、CO2清除率、血浆游离血红蛋白等。

 

使用SAS.v.9.1软件，采用单向方差分析法进行统计学分析，P<0.05视为有统计学意义。

 

（一）Hemolung可有效清除低分钟通气量导致的高CO2，不影响氧合。

记录各时间点的潮气量、分钟通气量、氧分压、二氧化碳分压、CO2清除率等，与基础值相比，分钟通气量明显降低，血二氧化碳分压仅轻度升高，氧分压、Ph值未见明显变化（Table 1，Fig2、3）。

（二）分钟通气量降低后，通过Hemolung清除CO2，血流动力学及代谢参数未见明显波动（Table 2）。

 

 

（一）研究表明，静脉-静脉二氧化碳清除仪可以通过450ml/min有效的清除低肺泡通气时的高CO2，而不明显影响血流动力学变化。

（二）相对动脉-静脉二氧化碳清除仪而言，静脉-静脉二氧化碳清除仪（Hemolung）并发症较少。

（三）局限性

未进行小潮气量通气策略，实验将二氧化碳分压维持在35-45mmHg之间，与允许性高碳酸血症不符。最大CO2清除无明确结果。

 

在分钟通气量降低50%时，静脉-静脉二氧化碳清除仪可以有效的清除低通气导致的高二氧化碳，而不影响血流动力学，可以成为肺保护性通气策略的一个重要补充。

1．ARDS的发生率高，且病死率高。机械通气是治疗ARDS的重要手段，然而，机械通气本身可以造成呼吸机相关性肺损伤，因此需要采取肺保护性通气策略。然而肺保护通气策略尤其是小潮气量通气策略往往导致CO2排除减少，血二氧化碳分压增高，甚至即使采取小潮气量，平台压仍然高于20cmH2O，需要更小的潮气量。按照ARDS六步法策略，最后可能需要使用ECMO治疗，而ECMO非常昂贵，且并发症多。因此，针对小潮气量通气策略导致的二氧化碳明显升高，而氧合尚能维持的患者，也许体外清除二氧化碳辅助装置是一个补充。

2. 早期有研究显示，采用体外静脉-静脉二氧化碳清除装置（非本研究使用装置），可以降低严重ARDS患者4ml/kg通气量导致的高二氧化碳水平，并可通过增加PEEP改善氧合。与6ml/kg通气量相比，可以降低平台压，并降低患者肺部炎症反应。（Anesthesiology 2009; 111:826–35）

3. 本研究通过动物实验表明，体外Hemolung可以有效缓解低肺泡通气导致的高碳酸血症，且不影响氧合及血流动力学状态。本研究显示Hemolung可以作为肺保护通气策略的一个重要补充，也许可以在ECMO之前尝试，并减少ECMO的使用，同时减少医疗费用以及减少ECMO带来的并发症。

4. 本研究通过降低呼吸频率而并非通过减少潮气量来降低肺泡通气量，因此在小潮气量导致的低通气是否同样有效，是否不影响血流动力学等指标需要进一步研究。

5. 尽管之前有研究证实体外静脉-静脉二氧化碳清除装置的安全性及有效性，但对于Hemolung的安全性及有效性还需要进一步进行临床研究证实。