自體血小板分離技術(shù)在心血管手術(shù)應(yīng)用進展

王 惠（綜述），黑飛龍（審校）

心血管手術(shù)創(chuàng)傷大、操作復(fù)雜，多數(shù)需要肝素抗凝和體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）支持，因此心血管手術(shù)往往伴隨著圍手術(shù)期失血和異體輸血的高風險。在美國每年外科手術(shù)大約需要1 500萬單位的濃縮紅細胞，其中心臟手術(shù)的用血量占全國總用血量的10%～15%［1］。隨著心血管外科手術(shù)量和復(fù)雜程度的增加，心血管手術(shù)的用血需求逐年增加，臨床用血日益緊張。同時，患者在輸注異體血制品時面臨著感染肝炎、艾滋病等病毒的風險，在術(shù)中輸注異體血制品越多，患者術(shù)后發(fā)生感染、急性腎功能衰竭和呼吸功能衰竭的機率越高［2］。Paone G等學者的研究顯示CPB冠狀動脈旁路移植患者圍手術(shù)期即使只輸注1到2個單位紅細胞，仍會顯著增加術(shù)后ICU停留時間和死亡率［3］。為了緩解血源緊缺的局面和改善患者預(yù)后，需要更安全積極有效的血液保護措施。自體血小板分離技術(shù)（autologous plateletpheresis，APP）是在患者肝素化之前將部分全血引出體外，分離為貧血小板血漿（platelet poor plasma，PPP）、富血小板血漿（platelet rich plasma，PRP）和濃縮紅細胞（red blood cells，RBC），在體外循環(huán)結(jié)束魚精蛋白中和肝素后，將PRP回輸，避免體外循環(huán)對血小板的破壞來達到目的的一種血液保護技術(shù)。近年來，對這一技術(shù)的認識不斷深入，包括血液破壞和保護的病理生理機制、技術(shù)操作的方式、時機的把握、臨床效果的評價，都有了新的進步，現(xiàn)將這一領(lǐng)域的進展綜述如下。

1 CPB引起血小板損傷的機制

CPB后有部分患者會出現(xiàn)持續(xù)性非外科性出血，這是多種因素造成凝血功能障礙，通常與血液稀釋、凝血因子消耗、血小板數(shù)量和功能異常、纖維蛋白溶解亢進等因素相關(guān)。CPB不但會使血小板的數(shù)量下降，破壞血小板的形態(tài)，而且對血小板的黏附和聚集功能也有影響。CPB時間越長，血小板受損的程度越重［4－5］。

1．1 與非生物材料直接接觸 在CPB過程中血液不可避免與CPB管道、插管、氧合器和濾器等非生物材料直接接觸，血小板黏附于人工材料的表面，直接導致血液中的血小板數(shù)量減少。血小板黏附引起血小板變形、激活和功能受損。

1．2 氣血直接接觸 鼓泡式氧合器在CPB轉(zhuǎn)流中使氣體和血液直接接觸產(chǎn)生氣泡和渦流，產(chǎn)生高剪切力損傷血細胞。使用膜式氧合器的原理是通過帶微孔的膜進行氣血交換，避免了血液和氣體的直接接觸可減輕血小板損傷，鼓泡式氧合器已基本淘汰。

1．3 機械應(yīng)力 血液經(jīng)過機械泵、人工肺、微栓濾器、超濾器、插管和體外循環(huán)管路時，血流持續(xù)暴露于非生理學湍流流場和高剪切力區(qū)域，血細胞由于受到擠壓、撞擊、剪切和壓差的原因，導致血小板形態(tài)受損、數(shù)量下降和功能降低。CPB過程中機械應(yīng)力損傷紅細胞，紅細胞破壞后釋放出的ADP可進一步激活血小板［6］。

1．4 肝素—魚精蛋白復(fù)合體 肝素是心血管手術(shù)CPB過程中標準的抗凝藥物，CPB結(jié)束后需要魚精蛋白中和肝素的抗凝作用。肝素—魚精蛋白復(fù)合體與血小板作用會導致血小板數(shù)量下降和血小板功能抑制，且CPB的時間越長，這種現(xiàn)象越明顯。CPB中血小板數(shù)量在魚精蛋白中和肝素后降至最低點，同時出現(xiàn)血小板功能下降［7］。

1．5 低溫影響 機體體溫降低可抑制血小板功能和凝血因子的活性，造成纖維蛋白溶解亢進。已有研究證實相比常溫CPB，低溫CPB會更大程度損傷血小板功能［8］。

1．6 系統(tǒng)炎癥反應(yīng)綜合征 CPB過程中血液與非生物材料表面接觸、缺血再灌注損傷和內(nèi)毒素釋放是系統(tǒng)炎癥反應(yīng)綜合征（systemic inflammatory re?sponse syndrome，SIRS）的主要誘因。SIRS過程中，大量的炎性介質(zhì)（如 C3a、C5－9等）釋放，免疫系統(tǒng)激活，血小板激活［9］。

2 APP

2．1 APP的原理 APP是通過離心技術(shù)來分離全血的各種成分，目前臨床上常用的裝置是血細胞分離機和具有血小板分離功能的自體血液回收機。其主要部分由血液采集管道、離心杯、血液成分收集袋、抗凝藥物和機器硬件等構(gòu)成。APP的主要原理是血液中的各種血細胞成分存在比重差異，通過離心杯離心，將新鮮全血中各種血細胞成分分層。通過血小板分離程序，經(jīng)過兩次離心，分離出PRP、PPP和RBC［1］。PPP和RBC酌情回輸給患者，PRP則被保留到魚精蛋白中和肝素之后回輸給患者。通過APP技術(shù)在CPB前把循環(huán)系統(tǒng)中部分血小板分離出一部分，在CPB開始前保存起來，避免CPB對血小板損傷，在CPB結(jié)束后的止血過程中回輸給患者，讓更多功能正常的血小板參與止血過程，達到血小板數(shù)量和功能雙重保護的作用。

2．2 APP的方法 在麻醉誘導完成后全身肝素化前經(jīng)中心靜脈導管采集新鮮全血，中心靜脈導管的體外開口端與機器的血液收集管道連接，枸櫞酸葡萄糖溶液（acid citrate dextrose，ACD）抗凝。采集全血速度宜控制在每分鐘50～100 ml。在首個分離循環(huán)完成到回輸PPP和RBC之前，缺失的血容量只能通過晶體或膠體液彌補，這一過程可能會影響患者血流動力學的穩(wěn)定，特別心功能較差的患者存在較大風險，需要監(jiān)測更多的血流動力學指標（如中心靜脈壓、心臟指數(shù)、每搏量指數(shù)和全身血管助力指數(shù)），增加血管活性藥物的使用［10］。每一輪分離程序完成分離出來的RBC和PPP需要根據(jù)患者的血容量、血紅蛋白濃度和血流動力學情況選擇即時輸回或術(shù)后再回輸給患者，保證患者血液正常的攜氧能力及血液動力學穩(wěn)定。有研究報道在回輸含有枸櫞酸鹽抗凝劑的血制品過程中患者有可能出現(xiàn)枸櫞酸鹽反應(yīng)相關(guān)的血流動力學不穩(wěn)定，處理方法為給予葡萄糖酸鈣，患者經(jīng)對癥處理癥狀均可改善，無相關(guān)的不良事件報道［1］。PRP分離提取操作過程中應(yīng)嚴格無菌，制備的PRP在室溫下輕震動保存以防血小板聚集。

3 PRP的血小板質(zhì)量評價

APP的血液保護作用是否有效的關(guān)鍵在于分離所得的血小板數(shù)量和功能。分離保存的血小板數(shù)量越多，血小板功能越好，回輸后越能在止血過程中發(fā)揮作用。由于機器的分離效率和從麻醉誘導到CPB開始之間的時間是相對有限的，分離大量血小板非常困難。目前對于達到明顯血液保護效果需要采集新鮮全血的數(shù)量、分離血小板數(shù)量和功能尚無統(tǒng)一的意見。2011版美國胸外科醫(yī)師學會（Society of Thoracic Surgeons，STS）和心血管麻醉醫(yī)師學會（So?ciety of Cardiovascular Anesthesiologists，SCA）聯(lián)合發(fā)布的血液保護臨床實踐指南中指出：PRP血小板含量至少為3×1011／L，或者不少于28%的循環(huán)血小板總量（血小板估計值＝估計血容量×術(shù)前血小板計數(shù)）才能提供理想的止血效果［1］。提取的PRP中的血小板功能是否有效是APP發(fā)揮血液保護功能的關(guān)鍵之一。如果術(shù)前患者服用抗血小板藥物，將影響APP的效果。APP過程中，抗凝劑、血液采集和離心過程、儲存條件和離體時間均會影響PRP的血小板質(zhì)量。如果出現(xiàn)了血小板激活和死亡，會降低APP的有效性和安全性，所以評價PRP的血小板質(zhì)量十分重要［11］。目前臨床上常用的測定血小板質(zhì)量的實驗室方法有血小板變形程度測定、血小板黏附和聚集功能檢測、流式細胞儀檢測血小板的表面活化標志（PAC－1、CD62p和CD63等）和凋亡相關(guān)生物學變化（血小板線粒體跨膜電位的變化和磷脂酰絲氨酸的外翻表達）、蛋白免疫印跡和酶分析方法檢測凋亡相關(guān)蛋白（半胱天冬酶3蛋白、抗凋亡蛋白Bcl－2 家族、凋亡蛋白 Bax 等）、血栓彈力圖等［12］。這些方法既可用于分析心血管術(shù)后異常出血的原因，也可用于評價PRP的血小板功能是否正常。

4 APP的禁忌證和適應(yīng)證

APP的禁忌證為血流動力學不穩(wěn)定、血小板數(shù)量小于50×109／L、低蛋白血癥（血清總蛋白低于60 g／L）、低血容量、凝血功能紊亂、感染、惡性腫瘤等［13］。APP的適應(yīng)證目前尚有爭議。有學者認為使用APP的適應(yīng)證為：患者計劃自體輸血但是自身情況不允許、深低溫停循環(huán)等復(fù)雜手術(shù)預(yù)計CPB時間長，出血風險大的患者［14－15］。 2011 年美國胸外科醫(yī)師學會／美國心血管麻醉醫(yī)師協(xié)會更新血液保護臨床指南中指出如果收集到PRP中血小板足夠，術(shù)中使用APP聯(lián)合多種血液保護方法可以使高?；颊攉@益，證據(jù)等級（class Ⅱa，level A）［1］。

5 APP在臨床中的應(yīng)用效果

隨著現(xiàn)代輸血技術(shù)的發(fā)展，APP逐漸應(yīng)用于臨床。國際微創(chuàng)心胸外科學會在2011年的血液保護共識中推薦使用APP（classⅡa，level A），認為其臨床收益大于風險［16］。 Alberts M［17］等學者研究了 42例復(fù)雜的心胸外科手術(shù)（二次瓣膜置換加冠狀動脈旁路移植術(shù)、深低溫停循環(huán)血管手術(shù)及肺動脈血栓切除術(shù)）行APP的患者。PRP中血小板數(shù)量4．5（3．9～5．0）×1011／L，認為分離循環(huán)大于 2 次以上即可得到足夠數(shù)量的血小板，減少術(shù)后異體血小板的使用量。Zhou SF［18］等學者對回顧性研究了685例深低溫停循環(huán)下行升主動脈加全弓置換的患者中，有287例使用了APP，平均采血量15 ml／kg，術(shù)后較對照組輸血量顯著減少，降低了患者機械通氣時間及ICU停留時間，減少了中風的發(fā)生率，但兩組患者的住院死亡率無顯著差異。Al－Rashidi F等［19］學者在18名行ROSS手術(shù)的成人患者使用了APP聯(lián)合抑肽酶，對照組為19名未使用APP患者。自體血小板采集量占為全身循環(huán)血小板總數(shù)的25%，APP聯(lián)合抑肽酶組患者總的輸血量和需要輸血的患者數(shù)都明顯減少，顯著降低圍手術(shù)期的輸血風險。Car?less PA等［20］學者的一項納入了22項臨床研究，包括1 589患者的薈萃分析，結(jié)果顯示使用APP可減少擇期成人手術(shù)圍手術(shù)期輸注異體RBC的患者比例。

但并非所有的研究都支持APP血液保護效果。Ford SM等［11］學者設(shè)計的一項前瞻性隨機對照實驗中，研究對象為54名冠狀動脈旁路移植術(shù)和心臟瓣膜手術(shù)患者，兩組患者在失血量、血制品輸注和血小板計數(shù)上沒有統(tǒng)計學差異?？紤]原因是PRP組的血小板分離過程中血小板功能受損，影響了其血液保護的效果。van der Wal MT等［21］學者設(shè)計了一項包含104名患者的隨機對照研究，手術(shù)方式為冠狀動脈移植術(shù)或主動脈瓣置換，入選患者隨機分為三組，第一組為CPB前放血組：術(shù)中未行分離血小板，CPB結(jié)束后回輸全血。第二組APP組。第三組為對照組。第一組和第二組采集全血量約10 ml／kg，研究結(jié)果三組之間的圍術(shù)期出血量、異體輸血量和術(shù)后短期并發(fā)癥并無顯著性差異，作者分析其血液保護效果不明顯的原因可能為術(shù)前采血量不足。

6 小結(jié)

綜上所述，如果APP中收集到PRP中血小板數(shù)量和功能有保證，其在CPB的心血管手術(shù)中的血液保護效果是明確的。但是臨床中應(yīng)用APP技術(shù)的適應(yīng)證及規(guī)范化操作流程尚待規(guī)范；且全血采集的過程有一定的風險，會影響到患者血流動力學的穩(wěn)定，需要多種血流動力學監(jiān)測設(shè)備和經(jīng)驗豐富的麻醉醫(yī)師維持循環(huán)穩(wěn)定，自體血小板分離設(shè)備和一次性耗材費用較高，分離血小板過程需要一定的時間，這些客觀因素都影響了該項技術(shù)在臨床上的廣泛開展。如何最大程度的簡化技術(shù)流程，降低技術(shù)難度，安全有效的應(yīng)用APP技術(shù)，發(fā)揮其血液保護功能，使出血的高?；颊攉@益，還需要進一步的探索和研究。