完全腸外營養的進展

上期回顧：一氧化碳中毒

火鳳凰翻譯組出品

孫章萍 營口市中心醫院

歷史上第一個完全通過靜脈輸注途徑接受腸外營養治療的患者是出生時幾乎完全性小腸閉鎖的女嬰。自從17世紀早期Harvey描述循環系統以來，已經有人開始嘗試通過靜脈內輸注營養素進行全胃腸外營養。而現代腸外營養起始於20世紀初，人們證明將葡萄糖、血漿和乳化脂肪注入人體是可行的。在1930年到1940年期間，Robert Elman的研究結果顯示，經過處理的蛋白質水解產物可以安全地經靜脈輸注並被人體吸收。賓夕法尼亞大學的外科醫生Stanley Dudrick和Douglas Wilmore在進行臨床試驗研究前對比格犬幼犬進行研究，包括許多細節準備，管理和臨床監測，然後再對成年患者各種手術營養不良併發症和胃腸道條件進行檢測。他們將技術和配方應用於因先天性小腸缺乏而消瘦的新生兒，以及生長發育期間的數月通過完全腸外營養進行營養支持的嬰兒。他們的技術靈感來自由於存在嚴重腸道畸形或破壞導致進行性營養不良的患者，奠定了目前靜脈營養的實踐基礎。

完全腸外營養是指將營養素經靜脈注入人體，而臨床上第一次將這種完全腸外營養應用於一個因患有先天性小腸閉鎖而出生體重僅有2.3kg的女嬰。在別無選擇的情況下，費城兒童醫院（CHOP）的外科醫生在她擴張的十二指腸的盲端和其末端迴腸留下的3cm之間進行吻合術。由於缺乏足夠長的吸收功能的小腸，她逐漸出現脫水、離子失衡和營養不良，甚至反應低下、嗜睡。3周齡的時候她的體重僅1.8kg，隨時面臨死亡風險[1]。

費城的這例嬰兒對臨床發起挑戰，靜脈輸注營養素是否真的可以取代腸道功能。20世紀中期，營養素成為外科研究的一主要領域。而研究的推動力正是患有頑固性腸功能障礙（例如，來自瘺，吸收不良，以及來自外傷，炎症性腸病和腸梗阻的廣泛腸缺失），以及來自晚期惡性腫瘤的惡病質患者。嚴重營養不良的患者難以承受手術及反覆化療[2]。

那麼，靜脈腸外營養能夠解決外傷及手術後的營養問題嗎？輸液治療有著長達幾個世紀的歷史，上可追溯到17世紀1616年Harvey發現了循環系統。而同時外科醫生也開始將物質注入動物及人類的靜脈系統。毫無疑問，他們看到了將酒精、啤酒和羊血注入後對人體的影響。19世紀，血型還未被認識的時候，他們發現人和人之間輸血只是偶爾成功（並且經常引起災難性後果），而輸注鹽水可以糾正霍亂引起的脫水[3]。

有意義的是，注入的營養物質可以糾正營養不良並且解決術後的營需求問題。直到1910年才被證實將糖、血漿以及脂肪乳注入人體是可行的。Robert Elman（1897-1956）在1930年到1940年之間的研究結果證實，經過製備的蛋白質水解產物是可以安全地經靜脈輸注進入人體，而相同的氨基酸也可以在消化過程中被吸收[3]。

然而，在靜脈腸外營養被廣泛應用之前，還有許多實踐問題需要解決。營養方案里需要些什麼物質呢？碳水化合物、蛋白質以及電解質的種類和濃度是多少？一些溶液組合後會產生沉澱。每個準備步驟都必須嚴格無菌，因為營養豐富的混合物非常容易被污染。甚至像玻璃器皿、各種管路、過濾器和導管等常見的細節也必須整理出來。

輸注高滲透壓的製劑會造成表淺靜脈炎。早期嘗試使用大量稀釋的液體，因此需要利尿劑來幫助患者耐受輸液。鎖骨下靜脈穿刺技術讓TPN有了重大發展。在1952年，作為快速輸血治療創傷的方法，它允許直接進入中心靜脈循環。那個部位有足夠體積的血流量，幾乎可以瞬時稀釋高滲液。因此濃縮的葡萄糖和營養物溶液可以安全使用，而且大大減少了靜脈炎的發生[3]。

然而，還存在兩個基本問題沒有解決：靜脈腸外營養支持長期應用的安全性如何？患者到底能否從中獲益？[4]Stanley Dudrick，一位在賓夕法尼亞大學的哈里森外科研究系工作的外科醫生對此作出研究。他的研究任務極其複雜：確定實驗動物的熱量、氨基酸、維生素和微量元素需求量的許多細節，以將營養物質濃縮到適合用於靜脈輸注的溶液中，並詳述將靜脈導管置入機體的步驟以及如何儘可能減少它的感染髮生率[3]。Dudrick利用比格犬解決了上述的每個問題，數月的研究結果顯示狗增重了，合成代謝增加和正氮平衡，並且沒有發生不良後果。賓夕法尼亞大學研究團隊隨後將該技術和配方用於六個成年患者。這些患者都患有各種棘手原因導致的嚴重營養不良，包括節段性腸炎，小腸梗阻，胰腺炎，賁門失弛緩症和幽門梗阻。經過一周半至近兩個月的時間觀察，所有人都耐受腸外營養並且沒有癥狀。他們代謝性研究結果證實了正氮平衡，因此他們正在生成新的蛋白質[3]。

Dudrick以及他的團隊聽說那個費城兒童醫院的小女孩正在逐漸死於營養不良，而且與他們的實驗室僅僅距離幾個街區。他們剛剛發布了成功的比格犬試驗以及有限的人類試驗的結果[5]。Dudrick說：「很明顯，她正在死於飢餓。」[3]

Dudrick和他的高級實驗室導師Douglas Wilmore接觸該嬰兒的父母並提議讓她長期接受靜脈腸外營養。他們的希望是，經過臨時替代，小腸可以繼續生長直至允許吸收營養。由於已經別無選擇了，女嬰的父母同意了[1]。

他們通過嬰兒的外頸靜脈將導管置入上腔靜脈。由於嬰兒運動可能移動導管，而嬰兒的短脖子會使皮膚護理困難，他們將導管穿過皮膚下隧道，使其從耳朵後面的頭皮露出。皮膚護理要求非常嚴苛：需要每三天更換敷料，並且用碘溶液擦洗該部位，再塗抹含有抗生素的軟膏。

提供所有維持人類嬰兒生長所需的營養物質，是需要許多嚴格的步驟。醫院藥劑師在嚴格的無菌程序下製備每天的溶液：在25％的葡萄糖和纖維蛋白水解物的溶液中加入各種電解質、緩衝液和維生素。他們使用新鮮血漿來提供某些基本物質，例如銅、鋅和微量元素。他們認為血漿同時還可以提供基本的脂肪酸。而其他更熟悉的營養元素，比如鐵，可以通過肌內注射而獲取。

他們研究小組仔細分析了女嬰生長、體重、頭圍和長度的每個方面變化，收集了每一滴尿液、糞便和胃腸道引流液，並將其組成成分與嬰兒在輸液時所接受的成分進行比較。他們認識到，該嬰兒是在高度人工模擬的環境中餵養，其中一個精神發育科的醫生定期檢查嬰兒。

在第一天通過輸注葡萄糖和液體，嬰兒開始恢復活躍，並且逐漸開始增加體重。治療兩個月後，她的體重從1.82kg增加到3.24kg。這個時候她擁有了同齡嬰兒應有的正常活動，開始有了更多的表情，可以聽到聲音後停止玩耍，會從一側轉向另一側。研究者的仔細測量證實了關鍵元素如鉀、鈣和磷以及正氮平衡的結合，證明正在形成蛋白質。他們的分析證實了人體的生長發育可以完全通過靜脈腸外營養來支持[1]。

面對患有先天性疾病如腸道閉鎖（例如費城兒童醫院的女嬰），或後天性疾病如壞死性小腸結腸炎和腸胃炎的嬰兒和兒童，兒科外科醫生可以採用新療法[6]。廣泛採用新療法也意味著每個機構都必須解決長期留置中心靜脈導管的併發症，例如肺炎，出血和感染。隨著應用增加，患者開始從膽汁淤積性黃疸進展到足以引起肝功能衰竭[7]。令人不安的實驗數據是完全依賴TPN而沒有腸內營養，使患者面臨細菌移位的風險，微生物可以直接從腸吸收[8]。TPN的局限性出現了，而腸內營養重新得到重視[9]。

如今，更多的臨床醫師是將靜脈腸外營養作為腸內營養不足以滿足患者需求時的補充來使用。短時間應用TPN可以讓患者的小腸功能得以恢復。這是對於那些發生腸道嚴重損害並且正在等待器官移植患者的救命的方法。

TPN是胃腸道疾病、營養不良和慢性消耗疾病患者的營養支持方案中的重要組成部分。它在醫學治療中的發展成果，是來自外科醫生研究人員仔細的實驗室研究和臨床調查，而他們的研究動力，正是源於那個因為嚴重腸道畸形導致虛弱的患兒（完）。

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