供体红细胞输血在 DCD 肝移植中应用的技术改进和效果

2022-03-05 19:12 中国普外基础与临床杂志

创新和对新生事物的敏感性是优秀外科医生的特质。

供体红细胞输血在 DCD 肝移植中

应用的技术改进和效果

吕涛, 徐西, 宋九林, 严律南, 文天夫, 吴泓, 朱涛, 蒋利, 杨俭, 张伟义, 陈攀羽, 彭伟, 杨家印. 供体红细胞输血在 DCD 肝移植中应用的技术改进和效果. 中国普外基础与临床杂志, 2022, 29(1): 1-5. doi: 10.7507/1007-9424.202111073

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严律南教授

本刊主编

(编者按)

外科医生注重传统，更注重创新。19 世纪末创立的手术模式如胃大部切除的 Billroth-Ⅰ式、Billroth-Ⅱ式，直肠癌的 Miles 式、Dixon 式手术，100 多年来沿用至今。此外，对新的仪器设备具有敏锐而独特的洞察力并勇于尝试，如腔镜手术、微创手术、机器人手术等都能迅速采用并创造性地应用。现代的年轻医师不但能传承前辈医生的 “三基三严” 规范、钻研严谨的手术技术，更能独立思考，不断创新出新的技术和新的方案。为了鼓励和发扬青年医生的创新精神，使之更好地推广和成熟，四川大学华西医院肝胆外科在国内首次推出了 “临床创新项目大赛”。《中国普外基础与临床杂志》将遴选出的大赛优秀作品在新开辟的 “创新项目速递” 栏目中以“论著”形式发表，并邀请国内知名专家给予点评，以资鼓励和肯定。相信这个栏目会获得广大读者特别是青年医生的支持和爱护，促进我国医学创新实践的发展和推广。

摘要

目的　探讨公民逝世后捐献（DCD）供体血液采集的改进方法和效果。

方法　回顾性收集2020年5月至2021年1月期间四川大学华西医院移植团队对供体血液采集及处理方法改进前即Ⅰ期临床试验以及2021年9月至2021年11月期间血液采集及处理方法改进后的供体的临床病理资料。

结果　与Ⅰ期临床试验数据比较，改进技术之后，血液采集量和经过自体回收机过滤、离心、洗涤之后获得浓缩红细胞悬液量以及获得红细胞悬液量/kg体质量更多（P<0.05）。此外，与库存红细胞悬液的成分比较，经过改进技术后获得的红细胞悬液的pH值、钠离子和氯离子浓度均更高（P<0.05）且钾离子浓度均<1 mmol/L，无一例乳酸浓度>15 mmol/L。

结论　经过改进技术后能增加供体红细胞血液的采集量，其生化、电解质等指标较库存血更加符合生理要求。

新型冠状病毒肺炎疫情期间，各种原因造成的血库备血不足[1]对外科手术的正常实施造成了不同程度的影响。实际上，备血不足在以往也时常发生，而且公民逝世后捐献（donation after citizen death，DCD）肝移植由于手术时间的不确定性、受体术前凝血功能差等原因受到缺血的影响就更大，若不解决这一问题，有可能会造成肝移植手术因备血不足而延迟甚至取消，浪费宝贵的供肝资源。本移植团队在新型冠状病毒肺炎疫情期间，开展了供体红细胞输血在DCD肝移植中应用的Ⅰ期临床试验[2]，其结果表明，利用供体红细胞输血可以有效安全地减少DCD肝移植的血库用血。但由于采集到的红细胞血量较少（平均仅为 500 mL），并不能完全解决DCD肝移植手术对库存血的依赖。因此，本移植团队改进了供体血液采集及处理方法，明显增加了供体红细胞采集量，现将改进方法及经验报道如下。

1　对象与方法

1.1 研究对象

回顾性收集2020年5月至2021年1月期间四川大学华西医院移植团队对供体血液采集及处理方法改进前即Ⅰ期临床试验以及2021年9月至2021年11月期间供体血液采集及处理方法改进后的供体的临床病理资料。供体的纳入和排除标准见Ⅰ期临床试验[2]中的描述。

1.2 方法

1.2.1 Ⅰ期临床试验中供体红细胞收集及处理方法

供体血液采集在器官获取手术中、保存液灌注前进行。① 先于腹主动脉置管平面进行下腔静脉置管，利用自体血回收机（P3000，北京京精医疗设备有限公司）快速地采集供体血液，一旦供体出现血流动力学不稳定或血氧饱和度下降等情况时立即停止采集血液，然后进入冷灌注流程。② 完成血液采集后，利用自体血回收系统进行5 600 r/min离心，尽可能地去除游离的血红蛋白（Hb）、白细胞、血浆、血小板、抗凝液等物质。③ 完成离心后的红细胞悬液进行洗涤（每250 mL红细胞悬液用1 000 mL林格液），然后转移至血液保存袋中于4 ℃环境保存，每30 min摇晃1次。供受体血液在肝移植术前常规进行交叉配血试验。在受体手术中，如果出现大量失血等输血指征时将供体红细胞悬液输入到受体体内（为进一步去除白细胞，输血管道中安置了白细胞滤器）。

1.2.2 供体红细胞收集及处理改进技术及措施

供体血液收集及处理过程同样在器官获取手术中进行。在以下几个步骤进行了改进：① 在腹主动脉增加向足侧方向的插管，收集下肢血液（采集血液过程中灌注林格液3 000 mL）；② 器官灌注过程中不剪开供体右心房，灌注液及血液完全经腔静脉置管回流至采集罐中；③ 在心脏停跳后持续心脏按压，使血液充分回流；④ 在灌注后继续采集血液和灌注液，直至清亮后停止。经处理后检测其电解质及各项生化指标。

1.3 检测指标

收集Ⅰ期临床试验中供体及技术改进后供体的术前Hb含量、白细胞计数、血液采集量、回收后获得的浓缩红细胞及浓缩红细胞中Hb含量，同时分析红细胞悬液的电解质如钠离子、氯离子、钾离子及乳酸浓度。还收集了Ⅰ期临床试验中100袋库存红细胞悬液的电解质及乳酸浓度。

1.4 统计学方法

采用SPSS统计软件对数据进行分析。采用夏皮罗-威尔克检验法对计量数据进行正态分布检验，符合正态分布数据以均数±标准差（ 94181646474545847 ）表示并用独立样本均数比较的t检验，偏态分布数据用中位数（M）和上下四分位数（P25，P75）表示并用曼-惠特尼U检验；计数资料采用频数表示并采用Fisher确切概率法检验。检验水准α=0.05。

2　结果

在Ⅰ期临床试验中共26例DCD供体，改进技术后6例DCD供体，二者的资料比较结果见表1。从表1可见，与Ⅰ期临床试验的数据比较，改进技术之后血液采集量更多（P<0.05），经过自体回收机过滤、离心、洗涤之后得到浓缩红细胞悬液量更多（P<0.05），获得红细胞悬液量/kg体质量更多（P<0.05）。采用改进技术后的6例DCD供体的详细数据见表2。

表1　Ⅰ期临床试验即技术改进前和技术改进后供体的资料比较

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：Fisher 确切概率法

表2　技术改进后的6例供体基本资料以及所获得红细胞悬液的详细数据

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HTK：组氨酸-色氨酸-酮戊二酸

另外，本研究将经过技术改进后所得到的红细胞悬液成分与100袋库存红细胞悬液成分进行比较，结果见表3。从表3可见，与库存红细胞悬液成分比较，经过技术改进后得到的红细胞悬液的pH值、钠离子浓度、氯离子浓度均更高（P<0.05）且钾离子浓度均<1 mmol/L，无一例乳酸浓度>15 mmol/L。

表3　技术改进后供体的红细胞悬液成分与库存红细胞悬液成分比较

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：Fisher 确切概率法

3　讨论

新型冠状病毒肺炎疫情期间，本移植团队通过Ⅰ期临床试验纳入了26例DCD肝移植受体进行了供体红细胞输血，没有出现输血和感染相关的并发症。通过供体红细胞的输入，有效地减少了DCD肝移植手术对库存血的依赖，一定程度上保障了疫情期间DCD肝移植的正常进行[2]。

虽然供体特异性输血（donor specific transfusion，DST）首先报道于1973年[3]，但尚无在DCD肝移植中应用DST的报道，也无以缓解血液供应不足为方向的研究。以往的DST研究[4-6]输入的成分多为供体全血，但由于DCD供体血液里的细胞因子等小分子物质对受体的影响尚不清楚，存在潜在风险，而且血浆替代品如人血白蛋白、凝血酶原复合物、纤维蛋白酶原可以一定程度上缓解血浆的供应不足，因此，本研究团队将DCD供体血液中的血浆成分去除掉，只使用供体红细胞输血进行Ⅰ期临床试验。

为了保障输入的安全性，本移植团队对供体设定了严格的纳入标准[2]：① 捐献者年龄>18岁；② 供体家属同意血液捐献；③ 捐献者血液培养结果为阴性；④ 捐献者痰培养阴性或痰培养阳性但临床表现、实验室检查、影像学检查均无感染存在的证据（阳性菌为多重耐药菌除外）；⑤ 捐献者巨细胞病毒核酸检测结果为阴性；⑥ 捐献者无输血传播的感染包括艾滋病毒、乙肝病毒、丙肝病毒和梅毒感染；⑦ 捐献者血液标本的宏基因二代测序检查未发现细菌、真菌、病毒、寄生虫的感染；⑧ 捐献者重症监护病房（intensive care unit，ICU）住院时间不超过7 d。在改进前，收集到的供体全血经过洗涤、离心和过滤后，供体红细胞血液中的Hb浓度平均为186.30 g/L，基本去除了白细胞成分。不管改进前还是改进后，本移植团队获得的供体红细胞悬液均较库存红细胞悬液的生化及电解质更接近生理状态，其钠离子浓度基本处于正常范围，钾离子能够得到有效清除且乳酸浓度较低；而库存的红细胞悬液中，随着存储时间增长，血液里的葡萄糖被消耗、2,3-二磷酸甘油酸以及三磷酸腺苷减少以及乳酸堆积[7-8]。

需要注意，使用供体血液存在增加供体来源感染的可能，并且供体血液在采集、处理、输血过程中都可能存在被污染的风险。因此，本研究团队在Ⅰ期临床试验中采取了多种方法来降低受体发生术后感染的风险，尤其是对供体筛查是最为重要的。对于DCD供体，由于血脑屏障被破坏、外科手术史、免疫系统遭受重大打击[9]、肠道菌群移位、心肺复苏、长时间的ICU停留、一系列的有创操作（气管插管、中心静脉置管等）、血管活性药物的使用、体外生命支持以及其他危险因素增加了器官获取前发生感染以及移植术后感染的风险。本移植团队的经验是，在对供体的筛查中，首先，确保供体在遭受危及生命的疾病或创伤前是符合我国献血者健康检查要求的正常人群[10]；其次，由于细菌、真菌、病毒感染是DCD肝移植术后常见的并发症[11]，因此排除了确诊细菌、真菌、病毒感染的供体，还使用了宏基因二代测序技术排除了潜在感染的供体包括细菌、真菌、病毒、寄生虫等，其对感染的筛查具有灵敏度高、特异性高、覆盖面广、检测能力强等特点[12]；再次，供体ICU总住院时长超过7 d者也被排除，因为有研究者[13]发现，随着ICU住院时长的增加供体发生医院感染的几率会相应增加。除了对供体的严格筛查之外，在血液收集、处理、输血过程中严格遵守无菌操作原则也是防止感染的关键步骤；同时一些研究[14-15]证实了自体血回输机联合白细胞滤器能够有效地清除血液中的细菌。虽然通过以上步骤仍不能保证完全消除掉供体来源性感染的风险，但从本移植团队实施的肝移植输血患者中没有发生任何危及生命的感染，并且所有的术后感染事件都没有证据表明是来源于供体；此外，在Ⅰ期临床试验研究[2]中，输血和未输血患者术后1个月内感染的发生率没有明显差异。

在Ⅰ期临床试验中收集到的供体红细胞血液量平均为500 mL，虽然减少了对库存血的依赖，但还未完全解决肝移植手术对红细胞悬液的需求，仍有77%的受体同时使用了库存红细胞悬液。供体采集血液量受供体体质量、术前Hb、采集方法等因素影响。分析本研究团队前期收集血液量较少的主要原因有：① 灌注前收集供体全血，为避免器官灌注不足及组织缺氧，一旦供体出现血压或氧饱和度下降就停止采血；② 腹主动脉插管时会结扎足侧端，下肢血液无法回流及收集。因此，为收集到更大量的供体血液量，本移植团队采取了改进措施，结果较以往的方法明显增加了采集血液量，而且各项生化、电解质指标也未见异常（在灌注前采集血液的原因之一就是对HTK等器官保存液中的电解质成分的顾虑）；而且收集到的含有保存液的供体全血经过离心、洗涤等处理后，所含的包括钾离子等电解质浓度均<1 mmol/L，不会影响供体红细胞的输入；此外，不剪开供体右心房，使血液完全经过腔静脉置管回收，可以防止血液丢失及污染。

虽然本研究中改进采集技术后进行的例数还较少，但可以看到，改进后明显增加了供体红细胞血液的采集量，基本可以做到完成肝移植手术不输入库存红细胞悬液。本研究团队的前期Ⅰ期临床试验研究和后续的改良技术为解决时常发生的血库供应不足提供了一定的经验和方法，也为DCD肝移植的正常开展提供了保障。前期Ⅰ期临床试验研究中发现的供体血液输入对肝移植受体术后的免疫保护作用也有待进一步研究。

重要声明和参考文献略。

(专家点评)

严律南教授

创新和对新生事物的敏感性是优秀外科医生的特质。新型冠状病毒肺炎疫情期间外科手术血库储血、供血不足给医生和患者带来难题，特别是肝移植这种大型复杂手术更是不可逾越的障碍，华西医院杨家印肝移植团队开创了国际上首次利用 DCD 除了捐献肝肾等实质器官外同时捐献血液的先河，为更多需要肝移植救命的患者带来了福音。

一个创意不光是聪明大脑的闪光，更需要足踏实地地研究和实践，排除各种不利情况的影响，不能给患者带来任何不利的影响和副作用。从该文的描述来看，作者团队进行了严格、详尽地分析和研究，在实践中获得了宝贵的经验和取得了良好的成果，值得进一步推广和普及。器官移植界通过长期的观察已经证实多器官移植可以减少排斥反应，同一个供体的供肝和血液是否也可以起到减少排斥的作用，尚不得而知。建议下一步可以继续做些研究，如果确能减少排斥反应，这个创新技术的意义就更进一步了。