术中血液回收技术研究进展

2020
05/08

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米勒之声
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以循证医学为基础的患者血液管理(PBM)是目前研究热点,包括多种血液保护措施,合理使用止血药、术中血液回收和术中仔细止血等。

围术期输血是外科治疗的重要组成部分。据调查显示,国内医疗机构每年用血量以10%的速度递增,围术期合理输血比例仅为47.5%,不合理输血现象普遍,造成血液资源的极大浪费。并且输入异体血还增加肿瘤复发、术后感染、急性肺损伤、围术期心肌梗死和术后低心排型心衰等风险。以循证医学为基础的患者血液管理(patient blood management,PBM)是目前研究热点,包括多种血液保护措施,比如合理使用止血药、重组促红细胞生成素、术中血液回收和术中仔细止血等。

术中血液回收技术(intraoperative cell salvage,IOCS)是一项重要的血液保护方法,是指将患者术中失血经过血液回收设备的回收、过滤、离心、洗涤等处理后,再回输给患者的输血技术。

1.术中IOCS的适应证和禁忌证

1.1术中IOCS适应证

2015年,美国麻醉医师协会(ASA)推荐在以下情况下使用IOCS:(1)预计出血量>1000mL或出血超过估计全身血容量的20%;(2)交叉配血困难的患者;(3)拒绝输异体血的患者;(4)超过10%的患者需要输血的手术;(5)计划手术平均输血超过1个单位的患者。

1.2术中IOCS禁忌证

(1)相对禁忌证:药物:凝血剂(明胶海绵),冲洗液(碘伏、局部使用抗生素),甲基丙烯酸甲酯(骨水泥);污染物(尿、骨碎片、脂肪、肠内容物、细菌、羊水);恶性肿瘤;血液疾病(镰状红细胞贫血、地中海贫血);其他(一氧化碳、儿茶酚胺、羟甲唑啉、罂粟碱)。(2)绝对禁忌证:无菌水,过氧化氢,乙醇,低渗液。

2.回收血液中红细胞的质量

目前评价红细胞质量的指标主要有:2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)、细胞膜变形性和溶血率。2,3-DPG有助于氧从血红蛋白(Hb)释放,文献报道回收血中2,3-DPG的含量和静脉血相当;相反,储存25d库存血,90%的2,3-DPG被消耗,使氧离曲线左移,Hb氧亲和力增加,不利于组织细胞获取氧。红细胞的变形能力是保证微循环正常血流和氧供所必需的,研究显示,在心脏手术单输入自体血后红细胞变形性和术前无差异,而输入库存血后,术后红细胞变形性呈现剂量相关性降低。

溶血率是判断库存血红细胞质量的一个指标。负压吸引所产生的剪切力和气血界面导致红细胞破裂溶血,负压吸引力越大,吸入的空气越多,造成的红细胞溶血现象越严重。Waters等研究证明,当血液以100mmHg负压从血泊吸引溶血率低,仅为0.21%,从气血交界面以300mmHg负压吸引时溶血相当严重,达2.29%。因此,血液回收使用方法推荐负压吸引不能超过150mmHg。Che等报道回收血中游离血红蛋白(free haemoglobin,fHb)低(0.77g/L),fHb清除率高(95%)和红细胞溶血率低(0.2%),完全达到美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)规定库存血溶血率需<1%的标准。因此,回收红细胞的质量等于或者优于库存血。常规测定回收血液洗涤红细胞中的fHb浓度,可作为血液回收质量控制和减少血红蛋白尿发生的重要监测指标。

3.IOCS的有效性及安全性

3.1IOCS的有效性

IOCS的目的是减少异体输血及其相关并发症。关于血液回收的有效性,近几年有充分证据支持血液回收的价值。Meybohm等发表1篇前瞻性随机试验的系统回顾和荟萃分析,纳入了47个试验,包含骨科、心脏、血管、创伤、肿瘤、小儿等手术类型的3433例患者,血液回收能使异体输血率降低39%(RR=0.61,P<0.01),每位患者平均节约0.2U异体血(P<0.01),降低28%的感染风险(RR=0.72,P=0.03),缩短住院时间2.31d(P<0.01)。

Stone等发表的1篇纳入7个研究青少年脊柱侧弯矫形手术的系统评价,血液回收组349例,非血液回收组244例,血液回收组平均回收453.8mL血液,与对照组相比,回收组减少术中异体输血率32.6%,减少术后异体输血率45.9%,减少围术期异体输血率47.3%,回收组平均节约1U异体血。Zeng等对产科合并胎盘植入病例进行回顾性研究,IOCS组108例,对照组115例,术前Hb>100g/L患者术中出血<3000mL时,异体输血率仅1.4%(1/71);当估计出血>3000mL时,IOCS组异体输血率为71.4%,对照组为100%。

Zacharias等回顾性分析64例右侧或再次肝切除手术,IOCS组术后90d内异体输血率是28%,对照组是72%,2组术后并发症无统计学意义。由于术中出血量和输血指征等因素影响,血液回收在降低异体输血率方面是有差异的,通过近几年的回顾性研究和系统评价分析,血液回收在减少异体输血方面的优势是值得肯定的,特别是出血<3000mL时。

3.2IOCS的安全性

血液回收过程中,血液成分与外界接触,并经过离心过滤,可能会对血液成分造成损害和炎症因子释放,回输后对患者造成不良后果。1988年Bull等提出回收血综合征(salvaged blood syndrome,SBS)概念。Zheng等研究报道回收血中中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps,NET)成分显著高于术前外周静脉血水平,在血液回收过程中,中性粒细胞被激活释放DNA、组蛋白、髓过氧化物酶,形成NET,其成分可介导血栓形成、细胞毒性和肺损伤等病理过程。目前SBS的发病机制还不清楚,尚无法确定回收自体血和SBS因果关系。

DeAndrade等回顾分析了33351例回输自体血病例,只有2个病例被认为是IOCS相关不良事件,都是产科患者,其中1例出现急性心动过速、高血压、呼吸困难与寒战等症状,另1例是产后出血患者,出现呼吸困难和低血压等症状,2例患者都病情稳定顺利出院,没有远期并发症。总之,IOCS相关不良事件发生率约0.006%,低于异体输血的0.14%~0.25%。

4.IOCS在产科手术的应用

在世界范围内,产后出血是产妇死亡的主要原因,占比超过10%。IOCS在产科应用主要的顾虑是羊水栓塞(amniotic fluid embolism,AFE)和胎儿红细胞引起的免疫溶血。Sullivan等在产科血液回收胎儿红细胞污染的研究认为37%产妇在产前检出胎儿红细胞,53%产妇在分娩后检出胎儿红细胞,IOCS不显著增加产妇分娩后的抗体形成,并对1170例回输自体血病例进行回顾性队列研究,有647例患者进行了同种免疫检测,仅有2例抗-E抗体阳性,与异体输血相比,IOCS并不增加胎儿红细胞免疫的风险。而另一项随机临床试验表明产科常规使用IOCS可能增加胎儿红细胞污染的几率。关于胎儿红细胞免疫的问题尚需进一步随访研究。

英国麻醉医师协会指南最新指出,在产科中不应常规使用IOCS,对术前合并贫血和术中发生未预料大出血的患者,血液回收机应处于“单收集”模式,回输前应向患者说明风险及效益,指南还指出白细胞滤器(leukocyte depletion filter,LDF)可能导致缓激肽相关低血压及引起输血速度慢等问题,不推荐产科手术中常规使用LDF和双吸引装置。

5.IOCS在肿瘤手术的应用

大量关于输血和肿瘤预后的系统评价显示输注异体血增加肿瘤复发和患者死亡率,减少肿瘤患者异体输血对改善肿瘤患者预后有重大意义。肿瘤手术不是IOCS的绝对禁忌证,目前尚无确切证据表明IOCS增加肿瘤复发转移风险。循环肿瘤细胞(circulating tumour cells,CTC)已存在约30%的早期肿瘤患者血液中。许多研究表明肿瘤细胞经过血液回收加工和LDF过滤被清除或破坏,丧失增殖能力。

Han等观察了397例肝癌患者行肝移植术在术后1年、2年、5年的整体复发率和肝内外复发率,认为自体血回输联合LDF不增加肿瘤复发几率。关于支持肿瘤手术实施血液回收的证据大多是回顾性分析和观察性研究,一项关于卵巢癌手术应用自体血回收的多中心随机对照试验研究已通过英国西南埃克塞特研究伦理委员会批准,正在临床试验阶段。

6.IOCS成本效益性分析

医疗成本效益分析(cost-effectiveness analyses,CEA)的主要衡量指标是质量调整生命年(Quality-Adjusted Life Year,QALY)。美国医疗干预具有成本效益的QALY阈值是10万美元。Lim等认为有高危出血风险的产科手术(前置胎盘、胎盘植入、再次剖腹产、多胎、绒毛膜羊膜炎、妊高症、胎盘早剥)成本是3.4881万美元,产科手术常规使用血液回收技术的成本是41.5488万美元,从卫生经济学角度看,在高危出血风险的产科手术应用是有成本效益的,不建议常规使用。

Canan等回顾分析单节段腰椎后路减压融合术的成本高达596.2613万美元,在此类手术应用血液回收技术也不具有成本效益。Lemke等认为肝切除手术患者输血风险超过25%时,应用是有成本效益的。目前研究表明,血液回收在手术大出血时是具有成本效益的,而在手术出血少时应用会增加医疗成本。

在实际工作中,很难预计手术大出血,结合我国的医疗环境,可以让血液回收机处于待机状态,采用“单收集”模式,只使用储血罐和吸引装置,一旦发生大出血或回收血达到500mL以上时再打开离心杯进行离心洗涤处理,这样可以避免增加不必要的医疗成本。

7.IOCS潜在的问题

7.1稀释性凝血障碍

当大量红细胞回输体内时,而大量的凝血因子和血小板在离心洗涤过程中丢失,会造成稀释性凝血障碍。当失血量达到全身血容量的1/2时,应该考虑输入血浆和血小板。创伤相关大量输血时,建议异体红细胞∶血浆∶血小板比例为1∶1∶1,这同样适用于自体血,通过实验室检查有助于指导输注哪种成分。

7.2残留肝素

美国血库协会(American Association of Blood Banks,AABB)提出残留肝素浓度不能超过0.5IU/mL,Buys等研究Sorin(Dideco)Electa和SorinXtra2种型号的血液回收机在心脏手术中残留肝素浓度,结果SorinXtra有56.0%患者超过0.5IU/mL;Sorin(Dideco)Electa有9.4%患者超过0.5IU/mL。说明血液回收机清除肝素的能力不同,过多肝素残留会导致出血增加,定期对残留肝素浓度进行质量控制是必要的。

7.3急性肾损伤

Minkara等首次报道1例脊柱侧弯手术因血液回收导致急性肾损伤,推测原因可能由fHb引起。另有文献报道在心脏搭桥手术中,回收血量大,fHb浓度高于库存血。在回收血量较大时,fHb的清除能力降低可能导致相关并发症。

8.结语

IOCS可以提供高质量的红细胞,有效降低异体输血,特别是出血量<3000mL时,安全性高于异体输血。对于产科和肿瘤患者,使用前应向患者充分告知风险及效益。在血液资源短缺背景下,应该在临床大力推广IOCS,还应定期进行血液回收质量控制,认真分析血液回收相关并发症。虽然血液回收成本较高,但在临床上,很难预估手术出血量及输血量,输血指征受患者初始血红蛋白、年龄、体质量、合并症等因素影响。因此,临床实际工作中,可施行“单收集”模式,即保障患者安全又不增加医疗成本。

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