急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是导致重症患者死亡的重要原因。静脉静脉体外膜肺氧合(venovenous extracorporealmembrane oxygenation，VV ECMO)能提供体外气血交换，在肺功能严重受损时保证机体足够的氧供，并让肺休息，是对常规治疗无效的严重ARDS患者的有效治疗手段。　　而ARDS患者常合并心脏损伤和心功能障碍，VV ECMO并无心脏支持作用。因此，明确VV ECMO治疗期间心功能的变化具有重要意义。理论上，VV ECMO对心脏具有双重作用，而目前尚无VV ECMO治疗对成人严重ARDS患者心脏的影响的相关研究。　　作为一个有创性的治疗，VV ECMO治疗在挽救生命的同时也可引起一系列的副作用，其中最显著的是全身炎症反应的激活，导致大量细胞因子的释放，损伤器官功能。持续肾替代治疗（continuous renal replacement therapy，CRRT）经研究证实在一定程度上可清除炎性介质，从而减轻VV ECMO治疗引起的副作用。因此，我们推测联合CRRT治疗后对VV ECMO治疗的心脏可能具有一定的保护作用。而目前也尚无相关研究。　　本课题拟通过动物实验及临床观察，系统研究VV ECMO及联合CRRT治疗对心脏的影响，并探索可能机制，为临床治疗提供指导，进一步提高疗效。　　第一部分 通过健康家猪的动物实验，研究VV ECMO及联合CRRT治疗对心脏的影响　　研究一 研究VV ECMO治疗对正常猪心脏的影响　　目的:通过血流动力学、心肌形态、心肌能量代谢，多层面的研究VV ECMO治疗本身对心脏的影响，并探索可能机制。　　方法:健康家猪12只，随机分为二组——正常对照组和ECMO组（n=6只/组）。两组接受相同的动物准备操作;ECMO组接受ECMO导管置管、肝素抗凝、ECMO运行。观察24小时，记录实验过程中的血流动力学;于实验开始前、2h、6h、12h、24h取血测量血清心肌损伤标志物水平;24小时后处死、取材，分别于光镜和电镜下观察心肌形态和线粒体微观结构，并测量心肌线粒体呼吸链复合物活性、心肌的炎症反应和氧化应激水平。　　结果:两组各时间点血流动力学保持平稳;各时间点血清cTnⅠ、CK-MB水平都在正常范围内，无显著差异;心肌细胞ECMO组光镜下可见肌纤维水肿，电镜下有少量肌丝溶解;ECMO组线粒体水肿较明显，线粒体呼吸链复合物活性较正常对照组下降，其中复合物Ⅰ和Ⅳ具有统计学差异(p＜0.05); ECMO心肌炎症反应明显激活，心肌MPO活性，炎性细胞因子TNF-a、IL-1b、IL-6浓度和mRNA表达都显著升高(p＜0.01); ECMO组心肌的脂质和蛋白质的氧化损伤产物MDA、蛋白质羧基水平也明显升高(p＜0.01)。　　结论:VV ECMO治疗可导致心肌细胞水肿、局部肌纤维轻度受损、心肌能量代谢受损，但是这种影响对于正常的猪心在可代偿范围内，不会对心脏的泵血功能产生影响;心脏炎症反应和氧化应激的激活是导致VV ECMO相关的心脏损伤的重要机制。　　研究二 研究联合CRRT治疗对VV ECMO治疗的正常猪心脏的影响目的:研究联合CRRT治疗对VV ECMO治疗的猪心脏炎症反应和氧化应激的影响，及对心肌形态和能量代谢的作用。　　方法:健康家猪12只，随机分为二组—ECMO组和ECMO+CRRT组（n=6只/组）。ECMO置管完成后，ECMO组开始VV ECMO运行，ECMO+CRRT组同时开始VV ECMO和CRRT运行，观察24小时，处死取材。检测心肌的炎症反应和氧化应激水平;分别于光镜和电镜下观察心肌形态和线粒体微观结构，并测量心肌线粒体呼吸链复合物活性。　　结果:与ECMO组相比，联合CRRT治疗后心肌炎症反应减轻，心肌MPO活性(p＜0.05)，IL-1β、IL-6浓度(p＜0.01)和IL-6 mRNA表达(p＜0.05)显著下降，具有统计学意义;心肌氧化损伤产物浓度下降，MDA具有统计学意义(p＜0.05)。ECMO+CRRT组光镜下可见心肌水肿减轻;电镜下肌丝溶解减少、线粒体水肿减轻;线粒体呼吸链复合物Ⅰ～Ⅴ活性较ECMO组升高，但未得出统计学差异。　　结论:联合CRRT治疗可减轻VV ECMO导致的心肌炎症反应和氧化应激，减轻VV ECMO对心肌的损伤，是更为优化的治疗方式。　　第二部分 通过创伤性ARDS模型，研究VV ECMO联合CRRT治疗对ARDS时病理状态下的心脏的影响　　研究一 创伤性严重ARDS模型的建立　　目的:建立重复性好、逼真度高、成本低、简单易行的创伤性严重ARDS模型，为进一步研究VV ECMO联合CRRT治疗对ARDS病理状态下的心脏的影响提供基础。　　方法:健康家猪4只，采用弥漫性肺挫伤+缺血再灌注损伤的方法建立:予0.4kg/kgW的重物由1米高度自由落体撞击肺部，立即给予2h的缺血及2h的复苏，复苏完成后观察24小时。观察动物的死亡率，监测氧合指数的变化，通过CT检查和肺形态学评估肺损伤程度，并评估心脏的变化。　　结果:2只动物在建模过程中死亡，观察阶段无动物死亡，平均生存时间14土7小时，死亡率50％。模型建立后氧合指数明显下降，并在观察期间继续下降至200以下，CT评分(CTVI)52.0±7.1％，肉眼可见双肺呈弥漫性改变，而心脏无机械性损伤，光镜下肺泡渗出和心肌均符合ARDS改变。　　结论:通过弥漫性肺挫伤+缺血再灌注损伤可建立创伤性ARDS模型，同时对心脏无明显机械损伤，心肌损伤符合ARDS改变，创伤严重度符合后续实验要求。　　研究二 研究VV ECMO联合CRRT治疗对ARDS时病理状态下的心脏的影响　　目的:VV ECMO是严重ARDS患者的重要治疗手段，而前面研究结果显示VVECMO联合CRRT是更为优化的治疗方式。本部分旨在模拟临床情况，研究VVECMO联合CRRT治疗对ARDS时的心脏的影响，并探索相关机制。　　方法:健康家猪18只，按第二部分研究一的方法建立创伤性严重ARDS模型。然后随机分为3组—ARDS模型组、ARDS-ECMO组、ARDS-ECMO+CRRT组（n=6只/组）。观察24小时，记录实验过程中的血流动力学;于建模前、建模后、2h、6h、12h、24h取血测血清心肌损伤标志物水平;24小时后处死、取材，分别于光镜和电镜下观察心肌形态和线粒体微观结构，并测量心肌线粒体呼吸链复合物活性、心肌的炎症反应和氧化应激水平。　　结果:实验过程中，治疗组血流动力学较平稳，ARDS模型组后期HR逐渐升高、MAP逐渐下降，14小时后与治疗组具有统计学差异(p＜0.01)。ARDS模型组光镜下和电镜下均可见较明显的肌纤维断裂;治疗组肌纤维较完整，断裂较少，24小时血清心肌损伤标志物水平较ARDS模型组显著下降(p＜0.01)。治疗组线粒体水肿减轻、结构较完整，呼吸链复合物活性改善，ECMO联合CRRT治疗后效果更显著。ARDS模型组心肌炎症反应和氧化应激明显激活，ARDS-ECMO组心肌炎症反应轻度升高，ARDS-ECMO+CRRT组心肌炎症反应和氧化应激水平水平明显下降。　　结论:ARDS病理状态下，存在心肌损伤，VV ECMO联合CRRT治疗可降低心肌炎症反应、减轻心肌氧化应激程度，从而减轻心肌损伤，对心肌有保护作用。　　第三部分 研究VV ECMO联合CRRT治疗对ARDS患者心脏的影响　　目的:研究VV ECMO联合CRRT治疗对ARDS患者心功能的影响，及对预后的意义。　　方法:入选我院普外科ICU自2011年1月至2014年4月因严重ARDS接受VVECMO联合CRRT治疗，且支持时间≥24h的成人患者。观察VV ECMO联合CRRT治疗后24小时内患者血流动力学的变化和治疗过程中血清心肌损伤标志物水平的变化，并分析心肌损伤的变化与预后的关系。　　结果:共入选符合条件的患者14人，ECMO成功脱机率64.3％，总体生存率57.1％。ECMO及CRRT上机后心率逐渐下降。对于上机前非血管活性药物依赖的患者，MAP逐渐上升;对于上机前血管活性药物依赖的患者，维持MAP平稳的情况下，血管活性药物剂量逐渐下降。治疗过程中，血清cTnⅠ和CK-MB水平逐渐下降，但各时间点间无统计学差异。根据患者预后分为存活组和死亡组，存活组cTnⅠ和CK-MB水平呈下降趋势而死亡组cTnⅠ和CK-MB水平呈上升趋势，两组间具有统计学差异(p＜0.01)。　　结论:VV ECMO联合CRRT治疗能改善ARDS患者血流动力学，减轻心肌损伤，对心脏有一定的保护作用;同时，VV ECMO治疗期间心肌损伤的变化是影响预后的重要因素。