心脏手术后脏器功能障碍与体外循环导致的全身炎性反应(SIR)有密切关系,白细胞在炎性反应中占重要地位。LD-1是我们自行设计、开发的一种体外循环用白细胞滤器,它具有以下优点而不同于目前使用的LG-6滤器(Pall公司)其滤膜经特殊处理,能够选择性黏附活化白细胞而对血小板数量基本无影响;位于静脉端,降低了过滤压力;滤膜设计为波浪形,降低了单位面积通过的血流量;设有旁路循环,增加了手术安全性,并能灵活控制过滤时间。本项目通过观察体外循环中白细胞、炎性介质和术后白细胞功能等的变化,说明LD-1既能抑制炎性反应,降低术后并发症,促进患者的恢复,又不影响术后患者的抗感染能力。本项目不仅是临床使用LD-1前必不可少的应用基础研究,更重要的是,本项目根据术后白细胞功能的变化,首次提出"失活"白细胞的概念,对临床中出现的白细胞增高伴发感染作出合理解释,因此具有较高的研究价值和临床使用价值。
体外循环中,炎性反应造成的器官损伤和凝血功能障碍是阻碍现代胸心血管外科发展的重要原因。经过3年的研究,我们发现(1)体外循环能够引起白细胞功能失调,即黏附功能增强而对细菌的吞噬功能下降,这可能是体外循环造成器官损伤和切口感染增加的重要原因;(2)使用白细胞滤器能够有效去除体循环中白细胞,但只有短期集中过滤才能够减轻炎性反应,并能够改善体外循环后白细胞功能失调即提高吞噬功能而减少对中性粒细胞的活化,从而减少中性粒细胞在组织内的积聚和呼吸爆发作用,保护心、肺、脑等重要器官功能,并对红细胞有部分保护作用;(3)炎性反应与凝血反应密切相关,两者相互促进。短期白细胞过滤减轻炎性反应的同时,减少了对凝血反应的活化,从而减少凝血因子和血小板的消耗;(4)血管内皮细胞是血液和组织细胞之间的重要屏障,体外循环中白细胞的黏附首先造成内皮细胞的损伤,从而引起组织水肿和器官功能障碍。短时间白细胞过滤能够减少白细胞在内皮细胞上的黏附,减少内皮细胞的破坏;(5)白细胞滤膜不仅对白细胞有简单的物理阻隔作用,而且还能够选择性与白细胞表面的黏附分子(如CD11b)结合,因此有部分的化学阻隔作用。