頂刊重磅：人工肺支撐患者存活48小時

Cell

撰文 | 燕小六

一名33歲男子被完全切除雙肺后，在“無肺”狀態下平穩度過48小時，等到了雙肺移植機會。

當地時間1月30日，頂刊Cell旗下Med雜志報告了這一醫學創舉。手術團隊美國西北大學紀念醫院外科團隊稱，團隊開發的“全人工肺”系統能在雙肺缺失狀態下維持全身穩定的循環狀態，給各臟器有效供氧，且不會增加心臟負擔。

目前，該名患者已康復出院兩年多，移植器官功能良好。Med稱，這是外科手術、重癥醫學的又一勝利，能給更多終末期肺病患者帶來生的希望，也為臨床醫學發展開辟新方向。

美國西北大學紀念醫院外科團隊切除雙肺，啟動“全人工肺”/圖源：美國西北大學紀念醫院

2023年春，一名男子因流感誘發急性呼吸窘迫綜合征（ARDS），出現肺衰竭。廣譜抗菌治療無效后，被緊急轉運至西北大學紀念醫院。

抵達時，該男子已啟用體外膜肺氧合（ECMO）維持生命。ECMO是一種高級生命支持技術，又稱“人工心肺機”“最后的救命稻草”。它能部分或完全替代心肺功能，為危重患者爭取搶救時間。

入院后，這名男子的病情仍迅速惡化，發展至壞死性肺炎、感染性休克，多次出現心臟驟停。醫療團隊緊急實施心肺復蘇，采用多種支持手段，依然無法穩定他的心肺生理。

“他的肺部感染非常嚴重，向身體其他部位擴散。更糟的是，他對所有抗生素耐藥。”西北大學醫學院胸外科主任、坎寧胸外科研究所執行主任Ankit Bharat解釋。

針對這名患者，抗感染、高級生命支持技術等常規ARDS治療手段均無效，肺臟成為不斷釋放炎癥因子的“細菌培養皿”。盡快進行雙肺移植、做胸膜清創，或是唯一的救命手段。

圖源：美國西北大學紀念醫院

此時，一個兩難困境出現了：醫生急需切除雙肺，以阻止感染、保住性命。但若直接做肺移植，細菌可能立刻攻占新肺。再加上膿毒癥無法有效阻止，實質損傷是否可逆并不明確，以及嚴重的血流動力學不穩定性，這名患者很難成功申請到供體。

另一方面，如果切除雙肺，身體失去關鍵的氣體交換功能，全身循環系統可能瞬間崩塌。過往有報告稱，此類患者可使用改良的ECMO支持，以維持氣體交換和心輸出量。

難度在于，雙肺切除會造成血管網絡缺失，右心室靜脈回流突然增加。再加上肺動脈殘端流出阻塞，易導致危險的壓力升高。尤其是在重度膿毒癥感染機體中，ECMO無法自我調節、適應血流動力學變化，患者很可能發生右心室擴張等情況。

為了破局，西北大學紀念醫院外科團隊決定實施一個全新方案：雙肺切除后，立刻啟用該院自研的“全人工肺”系統（TAL）進行過渡，直到感染清除、植入新肺。

圖源：

Med

據Med文章，這套系統能承擔原生肺的氣體交換、血流動力學緩沖功能。它自帶右肺動脈到右心房的“流量自適應分流器”，可以替代肺臟血管網絡，保留生理性經心血流，為心臟減壓。

它通過兩個獨立的回流管道，將含氧血液直接輸送到左心，既能持續充盈左心室，又能確保主動脈瓣向前流動。即使沒有全身抗凝治療，也能降低血栓形成的可能性。這是早前ECMO等救命手段較難做到的。

啟動TAL后數小時內，患者的血流動力學明顯改善，血管加壓素需求迅速下降并在肺切除術后約12小時停用。

此外，雙肺切除后，心臟失去支撐，可能在空蕩蕩的胸腔內發生位移。手術團隊使用乳房重建手術常用的“生理鹽水假體”，作為臨時性內部支撐物，來穩定心臟位置。

“切除肺部僅一天，他就大幅好轉，因為感染源消失了。”手術團隊介紹，盡管沒有全身抗凝，但患者未出現心內血栓，檢查提示肺靜脈-左心房導管內存在適當的血流模式。

雙肺切除48小時左右，供體肺源到位，手術團隊快速完成雙肺移植。術后第7天患者拔管，移植后8周成功出院。術后至今兩年多，這名患者已恢復正常生活，肺功能良好。其雙心室功能保留，左心室射血分數大于60%。

圖源：美國西北大學紀念醫院

除了外科和重癥監護層面的突破，前述研究能引起醫療界廣泛關注，還在于分子生物學方面的重要發現。其結果有助于臨床理解，為什么有些ARDS患者僅靠抗感染、上ECMO，就能挺過來，而有些人難逃一死。

研究團隊通過單細胞和空間轉錄組學等技術，首次在分子層面證實有些ARDS致肺損傷是不可逆的。“我們研究了患者被切除肺部的不同部位，發現負責修復肺部的細胞幾乎枯竭，而會形成瘢痕的細胞遍布各處。這導致肺內廣泛瘢痕、損傷，肺部正常結構幾乎被破壞殆盡。”

這或臨床決策提供了客觀依據。“利用我們的方法和數據，可以證明一部分ARDS患者的‘肺部修復開關’已經關閉，任何等待自愈的行為都是徒勞，雙肺移植是唯一生路。”

研究團隊表示，未來，通過支氣管肺泡灌洗液等微創手段進行早期分子分析，或有助于更早地識別出“不可能康復”者，從而及時啟動肺移植程序。

資料來源：

1.Yan, Yuanqing et al. Bridge to transplant using a flow-adaptive extracorporeal total artificial lung system following bilateral pneumonectomy. Med. 100985, January 30, 2026.

2.Northwestern Medicine surgeons develop a total artificial lung system to keep a patient alive for 48 hours after removing both lungs, enabling a double-lung transplant. Northwestern Medicine

來源：醫學界

校對：蔡 菜

責編：汪 航

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