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研究背景重症急性胰腺炎(SAP)发病凶险，是临床常见危重病之一，九十年代之前国内外报道死亡率高达30％[1，2]，并且对其认识上也存在着分歧。但是，近十多年来，SAP的研究取得了很大的进展。病理学、病理生理、生化、免疫等各方面的研究均表明，SAP是一种全身性急性反应[3]，网膜和后腹膜的脂肪组织坏死可能引发全身炎症反应综合征(SIRS)，组织坏死或周围血管破裂常引起出血[4]。相关并发症包括全身性感染、多器官功能障碍综合征(MODS)、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、急性肾衰、低血容量性休克等。MODS已经成为SAP死亡的首要因素。多项研究表明，细胞因子、免疫细胞和补体系统介导的炎症级联反应可能是导致SIRS的根本原因。炎性细胞因子促使巨噬细胞移行到胰腺外远离器官，包括肾和肺。巨噬细胞释放的细胞因子激活免疫细胞产生更多的细胞因子、自由基和一氧化氮[5]。TNFα、IL-1β、IL-6、IL-8、PAF、IL-10、C5a、ICAM-1等炎症介质在急性胰腺炎及其伴发的MODS中起关键作用[6]。
核转录因子-kappaB(NF-κB)对应激和炎症应答基因具有广泛的调节作用。动物实验证实，胰腺NF-κB的激活足以引发SAP的过度炎症反应[7]，导致肺及其它脏器的急性炎性损伤，最终发展为危重病人中常见的多脏器功能障碍。抑制NF-κB能提高SAP大鼠的生存率[8]，NF-κB水平与SAP大鼠的预后明显相关，可能是反映全身炎症反应状态的一个敏感指标。
自1977年Kramer首先将血液滤过用于临床以来，持续血液滤过(continuoushemofiltration，CHF)已经发展成为持续肾脏替代治疗(continuousrenalreplacementtherapy，CRRT)，广泛应用于重症病人，并逐渐取代了间歇血液透析。大量研究表明，血液滤过可以清除SIRS时大量存在于血中的炎性分子[9]。由此推断，血液滤过可能在全身性感染的免疫调节治疗中发挥重要作用，而不单纯是作为一种血液净化技术。近年来，高流量血液滤过(HVHF)引起了人们的重视[10]，因为相对于常规流量的血液滤过，前者可能对严重SIRS或MODS的治疗更具优势。严重的全身感染状态时，循环血中存在大量的炎性介质，在这种情况下常规CRRT所采用的1000ml/h的流量是不太够的。从目前已有的实验及临床资料来看，HVHF对创伤、感染等引起的全身炎症反应综合征的治疗效果是值得认定的，其治疗作用的机理可能是多方面的，而清除或者是减少生成能降低细胞摄氧能力的介质，从而改善微循环、提高实质细胞的摄氧能力，最终改善终末器官的功能，可能是一个非常重要的方面[11]。为探讨不同流量的血液滤过对伴MODS的SAP血液动力学、氧代谢和炎症反应状态等方面的影响及其作用机理，我们设计了本课题。
第一部分猪重症急性胰腺炎伴多器官功能障碍模型的建立1.1.目的建立一种理想的重症急性胰腺炎伴MODS动物模型，以满足在形态学改变、病程及对治疗的反应上与人体的急性胰腺炎相近似，可重复性好的要求，便于更好的开展SAP急性期SIRS、MODS的病理生理机制和防治对策的探讨。
1.2.方法长白猪8头，雌雄不限，体重25～30kg，无菌条件下，正中腹直肌切口进腹，主胰管置入直径为1mm的聚氯乙烯导管，深约1～2cm，在100mmHg压力下逆行按1ml/kg缓慢注入4％牛黄胆酸钠溶液(内含1％的胰蛋白酶，pH7.6)。
1.3.结果①诱导后6h血淀粉酶、WBC计数和体温均明显升高，而血浆总蛋白、白蛋白呈逐渐下降的趋势，并且出现血性腹水，尿量明显减少，血BUN和Cr升高。②血液动力学部分指标变化明显，平均动脉压(MAP)和外周血管阻力指数(SVRI)在诱导后6h就出现明显的下降，随着时间的延长，MAP表现为持续性下降。心率(HR)和心脏指数(CI)在诱导后明显升高，后期出现下降。③动脉血氧分压(PaO2)明显下降，氧输送(DO2)和氧摄取率(OER)先出现上升，24h后下降。④SAP诱导后6h血浆中IL-6、IL-10、TNF-α均呈现显著的上升，24h后至终末期又出现下降。⑤胰腺病理光镜下表现为间质水肿、坏死及炎症细胞浸润，电镜下腺泡细胞中细胞器病变明显，线粒体肿胀，粗面内质网扩张。肺、肝、肾等的组织病理也有不同程度的损害。⑥平均存活时间为31.13±6.75h。
1.4.结论经主胰管逆向注入4％的牛黄胆酸钠溶液(内含1％的胰蛋白酶，pH7.6)，可复制伴MODS的猪重症急性胰腺炎模型，该模型与重症急性胰腺炎病人的临床表现和病理生理改变相似，比经典的切开十二指肠经乳头插管的方法，模型更稳定、创伤更小、操作更简单。该模型的建立为进一步研究SAP的病理生理和治疗探索奠定了基础。
第二部分持续高流量血液滤过对猪实验性重症急性胰腺炎的作用研究2.1.目的①观察急性胰腺炎早期应用持续高流量血滤治疗的治疗效果；②对比观察高流量血滤和低流量血滤对炎症介质的清除效果；③观察高流量血滤对血液动力学的影响；④初步探讨高流量CVVH治疗作用的机理。
2.2.方法在猪SAP模型的基础上，自SAP诱导后开始予CVVH治疗，分组如下：对照组(n=8，普通输液)，低流量组(n=8，普通输液+20ml/h/kg流量的CVVH)及高流量组(n=8，普通输液+100ml/h/kg流量的CVVH)。使用BaxterBM25机器，置换液以前稀释方式零平衡输入，血流量80ml/min，连续24小时不间断。滤器为AN69膜，面积1.2m2，每24h更换一次。采用肝素抗凝，每小时以50ml生理盐水冲血路和滤器。Swan-Ganz漂浮导管(5F，Arrow，USA)接便携式心电监护仪(Spacelab，USA)来监测血流动力学指标；用酶联免疫(ELISA)方法测定血浆中细胞因子水平；用凝胶电迁移(EMSA)方法测定外周血单核细胞NF-κB水平。
2.3.结果①CVVH可显著提高SAP伴MODS猪的存活时间，高流量组更为明显(P＜0.05)。②CVVH能够改善SAP引起的血流动力学损害，显著减轻SAP引起的低血压(P＜0.05)和全身血管阻力的降低(P＜0.05)。③CVVH组动物的氧摄取率也明显高于对照组(P＜0.05)。④CVVH显著地降低SAP猪血浆中IL-6、TNF-α和IL-10的水平(P＜0.05)，高流量CVVH更为明显(P＜0.05)。⑤SAP早期，CVVH组动物PBMC体外分泌TNF-α、IL-6和IL-10水平均明显低于对照(P＜0.05)，而SAP晚期，CVVH组TNF-α、IL-6则高于对照(P＜0.05)，IL-10水平与对照组无显著差异。⑥CVVH组动物外周血单核细胞NF-κB水平明显低于对照组。
2.4.结论①在猪实验性急性胰腺炎，早期应用持续血滤可以明显延长生存时间、改善氧代谢动力学，减轻SIRS和器官功能损害。高流量CVVH的效果明显优于低流量CVVH。②血液滤过在猪胰腺炎早期可显著降低血浆中炎症介质的水平，并且调节了炎症介质的释放，高流量血滤的效果明显优于低流量血滤。③在猪实验性急性胰腺炎，高流量血滤可以明显改善血液动力学和氧代谢动力学。④在猪实验性急性胰腺炎早期，CVVH治疗机理可能是非选择性的清除了炎症介质、降低体温和代谢率、维持内环境稳定、提高了组织氧摄取率，并且可能跟NF-κB的激活被抑制相关。
第三部分高流量血液滤过对重症急性胰腺炎伴多器官功能障碍综合征患者治疗作用的研究3.1.目的研究高流量血液滤过对SAP伴MODS患者的临床治疗效果。
3.2.方法43例重症急性胰腺炎伴MODS病例均符合中华医学会胰腺外科学组的SAP诊断及分级标准，同时符合美国胸科医师学会(ACPP)和危重病医学会(SCCM)的MODS诊断标准，APACHEⅡ评分14.14±3.62。采用Seldinger技术行中心静脉置管建立血管通路，置换液以零平衡前稀释方式输入，流量为4000ml/h，血流量250～300ml/min。滤器为AN69膜，面积1.2m2，每24h更换一次。采用低分子肝素高抗凝。HVHF治疗时间为(3.14±0.56)d，最短2d，最长5d。
3.3.结果43例SAP伴MODS患者中，34例治愈出院，3例因经济原因放弃治疗，6例死亡，死亡率14.0％；HVHF治疗后，患者体温、心率和呼吸频率显著降低，动脉血氧分压显著提高(68.0±13.6vs91.3±22.2，P＜0.05)；APACHEⅡ评分显著下降(14.1±3.6vs9.5±4.0，P＜0.01)，HVHF过程中血流动力学稳定，血钾、钠、氯、葡萄糖和酸碱均在正常范围。
3.4.结论持续HVHF用于治疗合并MODS的重症急性胰腺炎患者，可能有助于改善病人的体温、心率、呼吸频率、APACHEⅡ评分和动脉血氧分压；有助于纠正酸碱电解质紊乱。HVHF过程中血流动力学稳定，并发症少，有利于改善SAP病人的预后，有望成为一种重要的辅助治疗措施。