嬰幼兒體外循環(huán)中輸血對機體的影響

周 純，劉晉萍

·綜 述·

嬰幼兒體外循環(huán)中輸血對機體的影響

周 純，劉晉萍

嬰幼兒；體外循環(huán)；輸血；預后

1 輸入紅細胞對患兒影響

1.1 紅細胞的作用 紅細胞的主要功能是運送氧和CO2。紅細胞中的主要蛋白質(zhì)是血紅蛋白（Hb），

而血紅蛋白又是氧的主要攜帶者。血液中絕大部分的氧是與Hb結(jié)合成氧合Hb的形式存在的。因此紅細胞是氧代謝必不可少的組成部分。氧代謝是機體組織代謝功能狀況的反映。氧供、氧耗既是反映機體氧合情況較精確、可靠的指標，又是評價危重患者處理是否妥當以及預測預后的指標。紅細胞濃度增加，攜氧量增加，組織可以得到更好的灌注。

1.2 紅細胞比容（Hct）水平 體外循環(huán)的預充液會引起機體血液稀釋，適當?shù)难合♂尣粫C體的氧供和氧耗造成太大的影響。反而過高的血紅蛋白濃度在低溫狀態(tài)下會使血液黏滯度增加，血細胞受剪切力的影響而被破壞。根據(jù)Hct水平可以將血液稀釋分為四個等級：Hct＞0.30者為輕度稀釋；0.30～0.20為中度稀釋；0.20～0.10為深度稀釋；＜0.10為極度稀釋［1］。血液稀釋后，Hb濃度降低使血氧含量降低，機體可通過增加心排血量、改善微循環(huán)、增加組織氧攝取量和降低Hb氧親和力等機制來共同調(diào)節(jié)和代償血氧含量的降低，維持氧供［1］。有研究對犬進行了不同程度的急性高容血液稀釋，分別將Hct降至0.25、0.20、0.17、0.15和0.12［2］。發(fā)現(xiàn)隨著Hct下降，氧供反較基礎(chǔ)值升高，Hct降至0.213時，氧供達最高點，氧耗不變；當Hct進一步下降時氧供仍高于基礎(chǔ)值；當Hct＜0.15時，氧供、氧耗明顯低于基礎(chǔ)值。李小兵等［3］將心臟手術(shù)患兒分為輕度稀釋組，中度稀釋組和重度稀釋組，通過監(jiān)測三組患兒圍術(shù)期的乳酸，PaO2等指標發(fā)現(xiàn)，重度血液稀釋［CPB中Hb（60～69）g/L］可安全用于嬰幼兒患者。陽世光等［4］隨機選取120例患者，其中胃腸手術(shù)28例、肝膽手術(shù)41例、胸科手術(shù)15例、泌尿系手術(shù)10例、婦科手術(shù)26例，通過評價不同Hct濃度患者的圍術(shù)期代謝指標和血流動力學發(fā)現(xiàn)，術(shù)中Hb維持在70～80 g/L水平能保證手術(shù)患者的術(shù)中、術(shù)后安全。另有一項對健康志愿者的研究表明［5］，Hb≤60 g/L將會導致人反應(yīng)遲鈍、記憶減退、認知功能障礙，而Hb＞70 g/L水平就不會產(chǎn)生上述現(xiàn)象。但也有研究認為在深低溫停循環(huán)（DHCA）期間保持較高的Hct可以增加腦循環(huán)攜氧能力，減少腦組織的缺氧程度，腦組織局部ATP合成增加，減輕興奮性氨基酸的毒性作用［6］。

1.3 紅細胞免疫及替代治療 紅細胞是機體免疫系統(tǒng)的重要組成部分，有識別、黏附、濃縮、殺傷抗原，清除循環(huán)免疫復合物的能力，與患者預后相關(guān)。紅細胞免疫功能主要是通過其膜表面的C3b受體實現(xiàn)的，其免疫作用的高低與C3b的數(shù)量和免疫復合物（ICR）直接相關(guān)。有研究測定圍CPB中紅細胞C3b受體花環(huán)率（Cab RR）和紅細胞免疫復合物花環(huán)率（RICR），比較了在CPB預充液中應(yīng)用少白紅細胞（I prc）的患兒與應(yīng)用濃縮紅細胞（Crc）的患兒術(shù)后早期紅細胞免疫功能［7］，發(fā)現(xiàn)I prc組的紅細胞免疫功能明顯高于Crc組，表明在嬰幼兒CPB預充液中應(yīng)用少白紅細胞，對嬰幼兒術(shù)后早期恢復具有十分重要的意義。Joshua W.Salvin等［8］進行回顧性分析，將2004～2007年間802例CPB下心外科手術(shù)的患兒分為無輸血組，低輸血量組（輸血量＜15 ml/kg）和高輸血量組（輸血量＞15 ml/kg），發(fā)現(xiàn)低輸血量組和高輸血量組機械通氣時間和住院時間均明顯高于無輸血組，輸注紅細胞會明顯延長患兒的住院時間，特別是在雙心室患兒尤為明顯。此外，Lee Boon Ang等［9］通過回顧分析發(fā)現(xiàn)，心臟外科手術(shù)中輸注紅細胞會增加患者患縱隔炎的風險，這可能與輸血相關(guān)免疫反應(yīng)有關(guān)系。Banbury［10］和Sreeram［11］也發(fā)現(xiàn)輸血會增加患者術(shù)后感染和罹患縱膈炎的風險。但是需要更多的證據(jù)，比如對出院后患者隨訪一個月發(fā)現(xiàn)遲發(fā)性縱膈炎，從而綜合判斷輸注紅細胞的風險和益處，對臨床治療起到指導作用。國外已有報道使用促紅細胞生成素能有效提高術(shù)中Hct水平，如1例房間隔缺損的患兒［12］，術(shù)前1周使用促紅細胞生成素和靜脈補鐵藥物將Hct水平提高20 g/L。另有報道顯示促紅細胞生成素能在1周之內(nèi)提高Hb濃度10 g/L以上，使用促紅細胞生成素能有效提高患者Hct水平［13-14］。

2 輸入白細胞對患兒影響

2.1 白細胞的作用 白細胞分為中性粒細胞，嗜酸性粒細胞，嗜堿性粒細胞，單核細胞和淋巴細胞五類。各類白細胞均參與機體的防御功能。白細胞通過變形運動穿過毛細血管壁，自由地在組織內(nèi)游走，在某些化學物質(zhì)的吸引下，遷移到炎癥區(qū)，將細菌等異物吞噬，進而將其消化殺滅。白細胞還可分泌白細胞介素（IL），干擾素，腫瘤壞死因子（TNF-a），集落刺激因子等多種細胞因子，通過自分泌和旁分泌作用參與炎癥和免疫反應(yīng)的調(diào)控。

2.2 白細胞免疫 輸注同種異體未去除白細胞的血制品會對機體產(chǎn)生不利的影響，是CPB全身炎癥反應(yīng)的主要始發(fā)及參與因素，常引起嚴重非溶血性發(fā)熱性輸血反應(yīng)（FNHTR）、人類白細胞抗原（HLA）同種免疫，成人呼吸窘迫綜合征（ARDS）、輸血相關(guān)移植物抗宿主?。═A-GVHD）、血小板輸注無效、親白細胞性病毒傳播及潛伏病毒的激活、輸血相關(guān)免疫抑制等輸血不良反應(yīng)。有研究表明［15-17］，由白細胞釋放炎性因子（如IL-3、IL-6、IL-8、TNF-a）作為內(nèi)源性致熱原，通過誘導前列腺素釋放，作用于下丘腦，引起機體體溫升高，是FNHTR發(fā)生的重要原因。同時，CPB所致的炎性反應(yīng)及臟器功能障礙與白細胞在臟器中的聚集活化有直接關(guān)系［18］。CPB早期即有TNF-α、IL-6、IL-8等炎性因子的升高，這些炎性因子在CPB所致肺損傷、心肌功能和血流動力學紊亂中有一定作用［19］。有研究表明［20］，CPB后周圍血液及肺泡中的多形核白細胞募集、激活并大量釋放蛋白酶，是CPB后肺損傷的重要機制。濾除白細胞可以減少CPB中白細胞黏附分子的表達，白細胞與內(nèi)皮黏附的敏感性降低，從而減少其在心肺的聚集，減輕白細胞介導的內(nèi)皮細胞的損傷，保護臟器功能［21-23］。輸注去除白細胞血液是提高輸血療效及輸血安全的有效手段，目前，白細胞濾器已廣泛用于成分血的制備。陳國強等［24］研究發(fā)現(xiàn)，在使用過濾法對血漿的白細胞進行過濾后，受血者中出現(xiàn)FNHTR的患者人數(shù)明顯減少，百分率明顯降低。說明通過過濾法降低血漿中白細胞含量可以有效的減少FNHTR的發(fā)生，保護受血者的生命安全。另外有研究指出去白細胞輸血在小兒心臟直視手術(shù)中可以有效減輕心肺組織缺血再灌注損傷［25］。王濤等［26］研究發(fā)現(xiàn)，去白細胞庫血預充能減少嬰幼兒圍術(shù)期血漿中性粒細胞彈性蛋白酶，TNF-α，IL-6和IL-8的含量，改善術(shù)后肺換氣功能，減少術(shù)后機械通氣時間，有良好的肺保護作用。

3 輸入血漿對患兒影響

3.1 血漿的主要成分及作用 血漿的主要成分是血漿蛋白，能夠形成血漿膠體滲透壓，維持血管內(nèi)外的液體平衡。此外，血漿還能與甲狀腺激素、腎上腺皮質(zhì)激素等結(jié)合，維持其在體內(nèi)的濃度，參與血液凝固抗凝和纖溶等生理過程［27］。血漿分為新鮮冰凍血漿（FFP）和普通冰凍血漿（FP），F(xiàn)FP幾乎含有全血中全部的凝血因子和蛋白，包括不穩(wěn)定的凝血因子（F5，F(xiàn)7等）［28］。FP除不穩(wěn)定的凝血因子V和Ⅷ因子含量明顯低于FFP，其主要成分與FFP接近。臨床上，血漿主要用于補充凝血因子，其輸注適應(yīng)證有：凝血因子缺乏的補充；肝病患者獲得性凝血功能障礙；大量輸血伴發(fā)的凝血功能障礙；口服抗凝劑過量引起的出血；抗凝血酶Ⅲ缺乏；血栓性血小板減少性紫癜［28］。血漿不應(yīng)用于擴充血容量，補充營養(yǎng)，免疫缺陷等的治療。

3.2 血漿輸注的不良反應(yīng)及替代治療 體外循環(huán)對血漿成分的破壞不可忽視。有研究表明CPB對先天性心臟病患兒血漿神經(jīng)肽水平有較大的影響［29］，可以導致神經(jīng)肽含量的明顯變化?？s短CPB的時間，保持神經(jīng)肽的相對平衡，可能對機體的康復有重要意義。朱曉紅等［30］還發(fā)現(xiàn)，中性粒細胞彈性蛋白酶（NE）是中性粒細胞激活釋放的標志性生物活性物質(zhì)，在CPB下心內(nèi)直視手術(shù)的患者血漿中的NE表達增加，是造成心肌缺血再灌注損傷的機制之一。血漿中可能存在乙肝病毒（HBV）、丙肝病毒（HCV）和艾滋病毒（HIV）等病毒，血漿輸注存在潛在的傳播病毒的風險［31］。過敏反應(yīng)也是血漿輸注的主要不良反應(yīng)之一，常發(fā)生于輸注僅僅幾毫升血漿后。另外，輸血相關(guān)性急性肺損傷（TRALI）也是發(fā)生于輸血期間或輸血后的并發(fā)癥［31］。除此之外，目前臨床使用的FFP中多殘存有一定量的白細胞成分，會對機體產(chǎn)生不利的影響，F(xiàn)alagas等［32］研究發(fā)現(xiàn)，輸注新鮮冰凍血漿與術(shù)后院內(nèi)微生物感染獨立相關(guān)，這其中也包括縱膈炎。此外，血漿中含有抗凝劑，大量輸注血漿，可能引起枸櫞酸鹽中毒，導致低鈣血癥。很多醫(yī)院已開始使用血漿替代品作為CPB的預充液。Oliver等［33］研究表明，對于非青紫型患兒，用5%的人血白蛋白代替FFP預充，可以減少圍術(shù)期輸血，并且沒有增加失血量。國內(nèi)學者研究發(fā)現(xiàn)用琥珀酰明膠和羥乙基淀粉（130/0.4）替代血漿作為嬰幼兒CPB預充液對術(shù)中血乳酸和術(shù)后轉(zhuǎn)歸無影響，不會增加并發(fā)癥，兩種血漿代用品均可安全用于嬰幼兒CPB［34］。但也有研究認為羥乙基淀粉和琥珀酰明膠用于3歲以下先天性心臟病嬰幼兒CPB預充，對其肝功能和凝血功能存在不同程度的亞臨床損害［35］。

4 輸入血小板對患兒影響

4.1 血小板的功能 血小板體積小，無細胞核，呈雙面微凸的圓盤狀。當血管內(nèi)皮細胞受損時，血小板可黏附于內(nèi)皮下組織，維持血管壁的完整性。此外，血小板還可釋放血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）和血小板源生長因子（PDGF），促進血管內(nèi)皮細胞平滑肌細胞和成纖維細胞的增殖，也有利于受損血管的修復。當血管損傷時，血小板可被激活而在生理止血過程中起重要作用。機采血小板不含有紅細胞，是高純度、高濃度的血小板。臨床應(yīng)用于血小板減少或血小板丟失過多患者。

4.2 血小板輸注的并發(fā)癥 研究證實，CPB所引起的血小板功能、數(shù)量以及凝血功能的損害，是心臟外科手術(shù)后異常出血的主要原因［36］。金秀國等［37］發(fā)現(xiàn)，CPB過程中血小板數(shù)量急劇下降，聚集功能受損，血小板膜糖蛋白的表達受到明顯影響。CPB有促使血小板的活化和具有一定程度的損害作用，活化后的血小板聚集率下降，止血效果差。因此，長時間CPB術(shù)后會輸注血小板，增強機體的凝血功能。但輸注血小板也存在一定問題，血小板無效輸注就是治療過程中的嚴重并發(fā)癥，其機制尚未明了。一般可概括為免疫相關(guān)因素和非免疫相關(guān)因素兩大類。在臨床中，非免疫因素已代替免疫因素成為影響血小板輸注效果的重要原因［38］。研究還發(fā)現(xiàn)［38］，隨著輸注次數(shù)的增加，血小板的輸注效果明顯降低，提示輸注血小板兩次或兩次以上的患者體內(nèi)可能已產(chǎn)生影響輸注療效的各種因素，并且這些影響因素的作用隨輸注次數(shù)的增多而累加。此外，血小板和其他血制品一樣，使用過程中容易感染病毒，如HIV，HBV，HCV，巨細胞病毒（CMV）等。濃縮血小板中的炎性因子也會導致輸血性發(fā)熱反應(yīng)。

5 展望

目前，小兒先天性心臟病手術(shù)例數(shù)逐年上升，與之相對，血源卻越來越少，“血荒”已成為世界性問題。同時，圍術(shù)期使用血制品的不良反應(yīng)也是多方面的，因此，降低圍術(shù)期血制品的應(yīng)用問題迫在眉睫，阜外醫(yī)院通過實施CPB管路迷你化等策略來減少預充，從而達到少輸血甚至不輸血的目的［39］。但該項工作仍需要團隊配合，從改變理念到更新技術(shù)，通過科學用血、安全用血真正實現(xiàn)圍術(shù)期血液保護的重大意義。

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R654.1

A

1672-1403（2013）01-0049-04心臟外科手術(shù)由于失血和體外循環(huán)（CPB）預充液等原因，患者血液稀釋較為嚴重。尤其是嬰幼兒體重小，血容量低，非含血預充液成分對患兒機體的影響更大，因此通常會添加濃縮紅細胞，新鮮冰凍血漿，人血白蛋白等血液制品做為預充液，以降低過度血液稀釋對患兒機體的不良影響。但是，血制品的應(yīng)用會帶來一定風險，也會影響到患兒的預后。眾所周知，體外循環(huán)不可避免地會引起患者的炎癥反應(yīng)，那么應(yīng)用血制品是否會加重這些反應(yīng)，對機體產(chǎn)生不利影響。本文就體外循環(huán)術(shù)中輸血對嬰幼兒機體的影響做一綜述。

2012-12-17）

2013-01-15）

100037北京，阜外心血管病醫(yī)院體外循環(huán)科

劉晉萍Email：jinpingfw＠hotmail.com