多脏器功能衰竭：你应该了解什么？

多脏器衰竭（MOF）是一种复杂的临床综合征，仍是急诊外科医生和外科重症监护医师面临的最具挑战性的疾病之一。该综合征的特点是两个或更多脏器系统的功能同时衰竭，其发生标志着危重病患者病程和预后的重大转折。多脏器衰竭可由多种严重的生理损伤引发，包括创伤、脓毒症及大范围外科手术，突显了病理生理机制、患者个体因素与临床后果之间的复杂相互作用。慢性危重病（CCI）指的是一种持续的器官功能障碍状态，通常伴随长期不良结局和持续的重症监护需求。随着危重病外科患者治疗的进展，CCI已经成为那些经历多脏器衰竭的患者中的主要发病及死亡表型。这不仅增加了治疗的复杂性，也要求对这些患者的长期管理策略进行深思熟虑的制定和深入研究。

从本质上看，多脏器衰竭是由急性损伤引发的全身性炎症反应加剧所引起，随后引发一系列病理生物学事件，包括细胞损伤、免疫反应失调和微血管功能障碍。与此类似，慢性危重病表现为长期的炎症反应和免疫功能失调，伴随着反复发生的院内感染，最终导致需要长期的医疗干预并产生不良的长期预后。这些疾病的临床表现和器官功能障碍的程度差异极大，既可能表现为轻微的呼吸功能障碍，也可能发展为严重的心血管崩溃，反映出其病理生物学机制的复杂性和多样性。

本综述旨在全面总结多脏器衰竭和慢性危重病的各个方面，深入探讨其病因、病理生物学机制、临床表现、诊断方法、治疗策略、预后评估、预防措施及未来研究方向。通过对这些要素的系统分析，旨在为临床医师提供必需的知识和工具，以优化危重创伤和外科患者的治疗方案，并改善其预后。

图1MOF的机制及其终末器官表现
组织损伤、感染和休克会引发炎症介质、损伤相关分子模式（DAMPs）和病原相关分子模式（PAMPs）分子的释放，这些分子进入全身循环并促发MOF的发生。源于衰竭器官的器官间相互作用进一步扩散并持续加重多个器官系统的功能障碍。

多脏器衰竭和慢性危重病的病因及病理生理学

多脏器衰竭的发生可以由多种诱因引起，这些因素通过导致器官灌注不足、继发性缺血-再灌注损伤，最终导致器官衰竭。与此同时，慢性危重病则出现在部分经过急性期治疗的患者中，尽管他们度过了急性阶段，但依然存在持续的器官功能障碍，需要长期的医疗支持，且长期预后较差。

在脓毒症的背景下，机体过度释放的促炎细胞因子，如肿瘤坏死因子（TNF）-α和白介素（IL）-6，激活了系统性炎症反应综合征（SIRS），该综合征的特点是内皮细胞激活、白细胞募集以及血栓-炎症通路的启动。这种炎症反应是多脏器衰竭（MOF）发生的前兆，也是慢性危重病（CCI）最终发展的关键因素。持续的炎症状态和免疫失调促使器官功能持续衰退，增加了二次感染和其他并发症的易感性。

创伤和重大外科手术可通过激活炎症和凝血通路引发多脏器衰竭，尤其是在存在基础性合并症或在创伤或手术后出现并发症的患者中。缺血-再灌注损伤，如同心肌梗死或器官移植中的再灌注过程，通过加剧的炎症反应和氧化应激，进一步加重了组织和器官损伤。MOF和CCI的病理生理机制涉及一系列复杂的炎症反应、免疫系统失衡和微血管异常，最终导致内皮功能障碍、组织低灌注和器官损伤。器官细胞损伤，尤其是线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡，是这些疾病的核心。损伤相关分子模式（DAMPs）的持续释放不断促进炎症循环的进行。器官之间的分子介导的相互作用进一步加剧了MOF和CCI的系统性特征，突显了多脏器衰竭在不同器官系统之间的相互关联。

MOF中的免疫和炎症过程

分子介导和通路

多脏器衰竭的一个重要特征是“细胞因子风暴”，即过度产生促炎细胞因子（如TNF-α、IL-1β、IL-6）和趋化因子。细胞因子的急剧增加会引发全身性炎症、毛细血管漏出综合征和随后的多脏器损伤。由激活的免疫细胞产生的反应性氧种（ROS）在这一过程中扮演着“双刃剑”的角色：它们在杀灭微生物中发挥重要作用，但同时也是氧化应激的关键因素，并且对宿主细胞造成损害。此外，炎症与凝血级联反应的相互作用加剧了器官功能障碍，促炎细胞因子激活了凝血通路，并促使播散性血管内凝血（DIC）和静脉血栓栓塞等疾病的发生。

细胞反应和免疫动态

免疫系统的复杂性在内皮细胞与单核细胞之间的相互作用中得到了生动体现。在炎症反应中，内皮细胞通过表达血管细胞粘附分子-1（VCAM-1）和细胞间粘附分子-1（ICAM-1）以及分泌趋化因子，发挥着关键作用，调控单核细胞向局部炎症部位的招募。这些单核细胞会经历表型转变，并根据局部微环境的不同，分化为巨噬细胞或树突状细胞。这种招募和随后的分化对于启动和扩展推动MOF的炎症反应至关重要。

除了外周单核细胞的招募外，“细胞因子风暴”还引发了急性髓系造血过程，迅速扩展骨髓中的造血干细胞和前体细胞，并将其释放到全身循环中。在伤害或脓毒症发生后的几天内，这些未成熟细胞（如早期粒细胞和髓源抑制性细胞）在循环中持续存在，驱动了非解决性炎症和功能失调的适应性免疫反应。

随着免疫稳态的逐渐丧失，免疫抑制的情况会不断加重，导致T细胞衰竭。这一状态以程序性细胞死亡蛋白-1（PD-1）和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白-4（CTLA-4）等抑制性受体的表达增加以及效应细胞功能的下降为特征。免疫抑制进一步增加了二次感染的易感性，延长了炎症反应，维持了MOF的状态，并增加了转变为慢性危重病的可能性。此外，嗜中性粒细胞外捕捉网的形成也起到了双重作用：它虽然有助于捕捉和杀灭病原，但也可能加剧局部炎症、组织损伤和血栓形成，进一步促进器官功能障碍。

微生物组的影响

肠道微生物组对系统免疫反应有着重要影响。肠道菌群失调（如肠道菌群紊乱）可引发细菌和内毒素的转位，进一步激活全身炎症反应，促进MOF中的器官功能障碍。微生物代谢产物（如短链脂肪酸）也能调节免疫细胞功能和系统性炎症。这提示，未来以肠道微生物组或其代谢产物为靶点的治疗策略，可能在MOF的管理中发挥重要作用。

临床诊断

多脏器衰竭（MOF）的临床表现多样，取决于受累的器官及其病因。MOF的诊断需要综合临床评估、实验室检查、影像学研究和器官特异性功能测试。详细的病史采集和体格检查对于识别潜在病因和评估器官功能衰竭的严重程度至关重要。常规实验室检查包括血常规、电解质水平、炎症和凝血标志物等。影像学检查，如X光、计算机断层扫描（CT）和超声波检查，可用于评估器官损伤的放射学表现和病因，而血流动力学监测和特定检查（如肺功能测试）则有助于评估器官功能的损害程度。

器官特异性表现

MOF的器官特异性表现反映了该综合征中多种损伤和病理生理机制的复杂性。每个器官系统对全身性炎症级联反应的反应不同，从而导致多种不同的功能障碍和临床表现。

呼吸衰竭 是MOF的典型特征，肺功能障碍常进展为急性呼吸窘迫综合征（ARDS）。在ARDS中，弥漫性肺泡损伤和肺血管通透性增加导致气体交换受损、低氧血症和高碳酸血症。最终，大多数MOF患者需要进行气管插管和机械通气。

心血管功能障碍 包括一系列生理异常，如血管扩张、心肌抑制和低血压。在MOF的背景下，尽管进行适当的血管内复苏，低血压和休克常常依然存在。炎症介质、内皮功能障碍和血管张力失调相互作用，导致组织灌注不足，进而加剧器官功能衰竭。脓毒症引起的心肌抑制非常常见，表现为心脏收缩力下降和搏出量减少，常导致混合性心源性和分布性休克的复杂病理生理，给治疗带来很大挑战。

急性肾损伤 是MOF的常见并发症，病因多样，包括缺血-再灌注损伤、脓毒症引起的肾功能障碍和肾毒性损伤。急性肾损伤的特点是肾小球滤过率下降、少尿或无尿和电解质紊乱。对于一些患者，可能需要进行肾脏替代治疗（如连续性肾脏替代治疗或间歇性血液透析）来支持肾功能、管理液体平衡并纠正电解质失衡。

肝功能障碍 在MOF中表现为合成功能受损、凝血异常和肝性脑病。肝血流减少和肝细胞损伤导致促凝血因子和抗凝血因子的合成障碍，进而引发凝血异常，增加出血和血栓形成的风险。然而，肝功能障碍往往起病隐匿，表现为轻度肝功能异常和胆汁淤积的临床征象。肝性脑病则由于肝脏清除能力下降，导致神经毒性物质的积累，表现为意识障碍和认知功能障碍。

神经系统功能障碍 在MOF中表现为广泛的认知障碍，包括谵妄和昏迷。脓毒症相关性脑病，伴随谵妄或昏迷，是一种常见的神经系统表现，并且与较高的死亡率密切相关。需要特别注意的是，急性精神状态改变或谵妄的出现往往是器官灌注减少和MOF初期的首要征兆。

胃肠功能障碍 在MOF中表现为肠粘膜缺血、屏障功能受损和肠道动力障碍。缺血-再灌注损伤和全身性炎症破坏肠道屏障完整性，导致细菌迁移和全身性感染。肠道动力障碍，表现为肠麻痹或胃排空延迟，增加了喂养不耐受和误吸性肺炎的风险。

血液学异常 在MOF中常见包括血小板减少、播散性血管内凝血（DIC）和贫血。播散性血管内凝血是一种消耗性凝血病，表现为凝血和纤溶的广泛激活，导致微血管血栓、器官功能衰竭和出血并发症。持续的血小板减少和贫血在慢性危重病患者中较为常见，是由循环中的儿茶酚胺和炎症介质引起的骨髓功能障碍所致。

总体来说，MOF中的器官特异性表现反映了炎症、免疫和微血管功能失调的复杂相互作用，突显了该综合征的系统性特点。因此，针对器官支持和恢复的综合管理策略对于改善患者的预后、减缓MOF的进展至关重要。

治疗与管理策略

多脏器衰竭（MOF）的治疗需要一个综合的、多学科的治疗方法，旨在处理病因、支持衰竭器官系统的功能，并防止病情进一步恶化。MOF的早期识别和及时启动适当的干预措施是优化患者预后的关键。

MOF的管理首先应从识别和治疗诱因开始。例如，在脓毒症的情况下，尽早使用广谱抗生素和源控制措施至关重要，以阻止感染和全身炎症的进展。类似地，在严重创伤和出血性休克的患者中，应快速控制出血，采取基于血液的复苏策略和止血干预，以减轻持续的组织损伤。

支持性护理措施在稳定MOF患者的生理状态、预防器官功能进一步衰竭方面发挥着至关重要的作用。机械通气是支持氧合和通气的基本手段，同时要尽量减少通气相关的肺损伤。肺保护性通气策略，包括低潮气量通气和减少气道压伤（barotrauma），已经成为标准的治疗方法，以减轻机械通气相关的肺损伤。此外，俯卧位通气和神经肌肉阻滞常常被纳入ARDS管理协议中，研究表明这些措施有助于减少ARDS相关的死亡率。在一些伴随严重低氧血症或难治性高碳酸血症和酸中毒的患者中，可能需要进一步的治疗策略，如使用肺血管扩张剂或体外膜氧合（ECMO）。

血流动力学优化对于维持充分的组织灌注和防止心血管崩溃至关重要。在MOF患者中，评估血管内容量是一个挑战。床旁超声心动图已成为评估血管内容量状态和区分不同类型休克（如心源性、低血容量等）的重要工具。血容量优化后，可以使用血管收缩药（如去甲肾上腺素或加压素）来调节目标平均动脉压，恢复器官灌注。在伴有心源性休克的患者中，可能需要使用正性肌力药物（如多巴胺或米力农）来改善心脏收缩力和心输出量。

在急性肾衰竭的情况下，肾脏替代治疗（RRT）是必需的，以支持肾功能、管理液体状态和纠正电解质紊乱。对于血流动力学不稳定的患者，通常首选持续性肾脏替代治疗（CRRT），它可以逐渐去除液体并进行代谢控制，同时减少血流动力学波动。

对于没有显著慢性肝病的患者，肝功能障碍通常是自限性的，只要避免继发性损伤。如果肝功能严重障碍，导致MOF的进展，可能需要进行支持性治疗，如通过输注血浆或补充维生素K来纠正凝血功能障碍。此外，肝脏支持设备，如白蛋白透析或分子吸附循环系统（MARS），可用于去除毒素并维持代谢稳态。

MOF引起的神经系统并发症，如谵妄或昏迷，需要精细管理，以防止继发性脑损伤。应实施镇静协议和谵妄监测工具，以优化镇静水平并最小化副作用。此外，对于有颅内高压或脑水肿风险的患者，可能需要进行抗癫痫预防和神经保护治疗。

使用免疫调节药物来预防或逆转MOF的“圣杯”仍然难以实现。目前，针对炎症、凝血和血流动力学的药物干预是MOF管理中的重要组成部分。类固醇在某些ARDS患者中仍存在争议，但在一些脓毒症相关的难治性休克患者中，可用于减少肺部炎症、预防慢性纤维增殖性变化，或支持相对肾上腺功能不全。抗凝药物或抗血小板药物则用于预防血栓栓塞并发症，尤其是在有凝血功能障碍或内皮功能失调的患者中。

最后，营养支持（肠内或肠外营养）对于满足危重症患者的代谢需求、预防营养不良至关重要。需要密切监测液体平衡、电解质状态和营养摄入，以防止液体超负荷或电解质紊乱等并发症的发生。

预后与结局

多脏器衰竭（MOF）的预后受多种因素的影响，包括其基础病因、器官功能衰竭的严重程度、治疗反应、患者的基本情况以及合并症的存在。尽管重症医学管理有了显著进展，但MOF仍然与高发病率和高死亡率相关，给医疗工作者带来了巨大挑战。

MOF的预后受其病因的直接影响。脓毒症引发的MOF通常比由创伤或大手术引起的MOF预后较差。致病菌的毒力、源控制的充分性以及抗生素治疗的及时性都会影响脓毒症引发的MOF的预后。此外，器官功能衰竭的严重程度也是预后的重要指标（见表1）。**序贯器官衰竭评分（SOFA）**的得分越高，患者的死亡率和预后越差。即使在治疗过程中，器官功能持续衰竭的患者通常标志着慢性危重病（CCI）的过渡，且其长期预后较差。

表1 - 多脏器衰竭评估与预后评分系统

此外，初期复苏措施和支持性治疗的反应显著影响MOF的预后。那些器官功能有所改善，系统性炎症得到控制的患者，通常预后较好。而那些器官衰竭持续，且血流动力学不稳定的患者，预后较差。另外，老年患者或有基础性合并症的患者，MOF的预后更加复杂。既往存在的器官功能障碍和较低的生理储备使这些患者面临更高的死亡风险和较差的预后。

随着重症监护和休克复苏治疗的进展，创伤或脓毒症引起的急性多脏器衰竭的早期死亡率已有显著下降。然而，初期幸存的MOF患者往往会经历持续的器官功能衰竭，即使成功治疗了诱因，器官功能仍然可能受到残留性损害。这种持续的器官衰竭和长期的危重症状态，即慢性危重病（CCI），已经成为MOF患者发病和死亡的主要表现。慢性危重病与持续性炎症、免疫抑制和分解代谢（PICS）相关。许多“MOF幸存者”面临肌肉萎缩、康复困难、反复感染等问题，最终常因脓毒症复发和多脏器衰竭复发而死亡。长期并发症，如身体功能障碍、认知损害和心理困扰，往往在出院后依然持续存在。发展为CCI的MOF患者在出院后面临高风险的并发症和较差的长期预后。

预测与预防策略

预测和预防多脏器衰竭（MOF）是危重病外科患者管理的关键组成部分，旨在识别出高风险个体并实施干预措施以减轻其发生。严重创伤、脓毒症或大手术后发生MOF的预测因素是多因素的，涉及初期伤害的严重性、患者的生理反应以及随后的并发症。严重创伤后，MOF的最强风险因素包括创伤总负荷、休克严重程度、输血总量、合并症负担和年龄。类似地，在脓毒症中，早期生理紊乱的严重程度、对血管加压药的耐药性休克、合并症以及年龄增长，均会增加后续发生MOF的风险。临床器官衰竭评分系统，如SOFA评分和急性生理与慢性健康评估（APACHE）评分，与MOF的死亡率密切相关。这些工具有助于评估急性病情的严重程度，并预测后续MOF发生的可能性。

早期识别警示信号

及早识别警示信号对于预防MOF进展至关重要。通过监测生命体征、实验室指标和临床症状的细微变化，可以实现早期发现。定期评估和记录器官功能的方案有助于及时识别MOF，从而进行迅速干预。此外，机器学习和人工智能等新兴技术正在被探索，旨在基于综合临床、实验室和影像数据开发MOF预测模型。基因组学和蛋白质组学生物标志物的整合，可能提高这些模型的准确性，进而实现个性化风险评估和早期干预。

图2免疫失调、MOF、CCI及持续性炎症、免疫抑制和分解代谢综合征（PICS）
创伤、脓毒症或手术损伤会引发外周循环白细胞中免疫相关基因表达的“基因风暴”，进而诱发MOF。MOF的发病和死亡轨迹已经从早期死亡转变为伴随CCI的存活状态，以及令人沮丧的长期预后结果。

预防策略

在预防方面，采取积极的态度意味着要有高度的怀疑精神、早期识别并及时治疗潜在病因，以防止MOF的发生。出血、感染或灌注不足等情况需要及时干预，以降低MOF的发生风险。实施感染控制措施和抗菌药物管理方案对于减少医院获得性感染及随之而来的脓毒症引发的MOF至关重要。此外，通过目标导向治疗和谨慎使用血管加压药来优化血流动力学参数，尤其在休克状态下，有助于维持组织灌注和氧气供应。MOF预防需要一个多学科协作的综合方法，各类医疗专业人员应共同参与。在整合预测模型、早期识别策略和针对性预防干预的基础上，医疗团队可以有效降低MOF的风险，改善患者预后。持续的研究和创新对于提高我们对MOF的理解，以及提升预防和治疗这一破坏性综合征的能力至关重要。

未来发展方向

未来，随着医疗技术、个性化医学的进步和对MOF病理生理机制理解的深入，MOF的诊断、预测和管理有望发生深刻变化。考虑到当前的趋势和潜在的未来进展，以下是一些具有前瞻性的总结：

MOF的诊断与预测

未来，MOF的诊断可能会更多依赖于新型生物标志物面板和实时监测系统。纳米技术和“芯片实验室”设备的创新可能使器官功能能够进行连续的、非侵入性监测，比当前方法更快速、更准确地发现早期衰竭迹象。基因组学、蛋白质组学和代谢组学的分析能够帮助临床医生识别出高风险患者，并根据个体的遗传和分子特征量身定制预防策略。生物标志物在MOF和慢性危重病（CCI）的早期检测、风险分层和管理中可能发挥关键作用。传统标志物如C反应蛋白和降钙素原已被更具特异性的指标所补充，如IL-6、TNF-α，以及新兴标志物如循环游离DNA等。这些标志物能够为我们提供有关炎症反应、组织损伤以及机体应激和感染反应的深入见解。

人工智能和机器学习模型预计将在MOF预测中发挥革命性作用。这些模型可以整合来自电子健康记录、影像学研究以及“-组学”数据的庞大数据集，从中识别出那些对人类临床医生来说不明显的细微模式和预测因子。这将有助于早期干预策略和个性化风险评估。预测分析还可以用来建模疾病进展，提供潜在未来并发症的见解，并指导预防性治疗策略。

整合这些多元化的数据流为临床上可操作的综合性见解，依然面临重大的挑战。MOF和CCI的异质性受到多种因素的影响，如病因、患者的合并症及医疗干预，这使得开发通用的生物标志物或预测模型变得复杂。未来的研究必须侧重于纵向研究，追踪生物标志物水平、免疫表型、蛋白质组学特征和基因组学信息，并结合先进的计算工具，以揭示MOF和CCI的复杂动态。然而，一旦这些挑战得到解决，这种多维度的方法不仅能改善风险分层和早期检测，还能帮助管理和开发新疗法。

MOF的管理

未来MOF的管理可能会以高度个性化和精确的干预措施为特点。先进的药物基因组学可能使药物能够根据个体的遗传构成量身定制，最大化疗效，同时最小化副作用。细胞治疗和基因治疗可能能够直接针对器官衰竭的根本原因，逆转器官功能障碍。再生医学，包括干细胞治疗和器官生物工程，可能能够修复或甚至替代损伤的器官，从而逆转器官衰竭。

挑战与伦理考虑

尽管MOF的诊断、预测和治疗的未来充满前景，但仍面临许多挑战。将先进技术整合到临床实践中，涉及到技术、财务、监管和伦理方面的重大障碍。数据隐私、知情同意和公平获取前沿治疗等问题需要解决，以确保这些进展能够惠及所有人群，并公平地为患者提供最好的治疗。

Journal of Trauma and Acute Care Surgery 97(6):p 831-838, December 2024.