新生兒動(dòng)靜脈同步換血模擬裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

黃雋 馬立強(qiáng) 陳光明 吳再新 方樺 歐瓊霞

1中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇〇醫(yī)院兒科，福州 350025；2中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇〇醫(yī)院衛(wèi)勤部，福州 350025

新生兒換血療法是用庫(kù)血替換患者體內(nèi)血漿和血細(xì)胞，將血液中的病理產(chǎn)物置換出來(lái)，以達(dá)到治療目的，是治療新生兒高膽紅素血癥最有效和最迅速的方法，主要用于重癥母嬰血型不合新生兒溶血病的治療［1-2］，是挽救生命、減少或避免后遺癥的重要措施，也可用于新生兒敗血癥、膿毒癥、重型紅細(xì)胞葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺陷病等疾病的搶救治療［3-4］。該技術(shù)始于20世紀(jì)50年代［5］，經(jīng)典的換血方法是臍靜脈切開(kāi)單管交替抽注完成換血，但因抽注過(guò)程不能同步進(jìn)行，會(huì)導(dǎo)致患兒血容量的劇烈波動(dòng)，進(jìn)而影響各個(gè)臟器的供血平衡。本院兒科于1985 年開(kāi)展新生兒換血療法［4］，2005年7月開(kāi)展改良成分換血［6］，2012年1月開(kāi)展外周動(dòng)靜脈同步換血［7］，2015年獲批有關(guān)外周動(dòng)靜脈同步換血的國(guó)家實(shí)用新型專利（專利號(hào)：ZL 201520665956.3），即用兩臺(tái)輸液泵自動(dòng)控制動(dòng)脈端和靜脈端血液抽出和輸入的速度，以達(dá)到同步等量的換血目的。但在實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：（1）即使兩臺(tái)同一廠家同一批號(hào)的輸液泵也存在流速差異；（2）同一廠家同一批號(hào)的輸血器也存在管徑大小的差異，進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)、靜脈端管路流速的差異；（3）換血時(shí)動(dòng)脈端是采用反接方式，這樣也可能會(huì)影響流速。以上3個(gè)因素最終可能會(huì)導(dǎo)致?lián)Q血過(guò)程中患兒血容量的波動(dòng)，存在血容量不足或血容量過(guò)多的風(fēng)險(xiǎn)。為克服以上缺陷，特設(shè)計(jì)一種新生兒外周動(dòng)靜脈同步換血前預(yù)測(cè)患兒血容量變化的模擬裝置（專利號(hào)：202020089599.7），用于換血前預(yù)測(cè)動(dòng)、靜脈端管路血流速度差異和患兒血容量變化，以減少和規(guī)避換血風(fēng)險(xiǎn)。

1 資料與方法

1.1 模擬裝置的設(shè)計(jì)

1.1.1 裝置的組成 輸液泵（浙江史密斯醫(yī)學(xué)儀器有限公司，SY1200型）2臺(tái)（A和B），一次性使用輸血器（山東威高集團(tuán)醫(yī)用高分子制品股份有限公司）2付（A 和B），100 ml生理鹽水（福州海王福藥制藥有限公司）3袋，具體見(jiàn)圖1。

圖1 模擬裝置示意圖

1.1.2 操作方法（1）如圖1連接裝置。（2）先用2袋生理鹽水分別預(yù)沖輸液泵A 和輸液泵B 的輸血器管路，并排氣，注意無(wú)菌操作。（3）排空生理鹽水2，用于回收動(dòng)脈端抽出的液體。（4）電子稱稱量3 袋生理鹽水的重量（生理鹽水1 代表靜脈端輸入血液量，生理鹽水2 代表動(dòng)脈端抽出血液量，生理鹽水3 代表患兒血容量），并做好記錄。（5）設(shè)置輸液泵A和輸液泵B的輸液速度和累計(jì)換血量，一般輸液泵A和輸液泵B 的輸液速度等量設(shè)置為100～150 ml/h。（6）同時(shí)開(kāi)啟輸液泵A 和輸液泵B，運(yùn)行0.5～1 h，運(yùn)行中必須保證輸液泵A 和輸液泵B 同時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉。（7）再次電子稱稱量3 袋生理鹽水的重量。（8）計(jì)算動(dòng)脈端、靜脈端管路流速差異，預(yù)估患兒血容量變化。（9）模擬完畢后，直接用該模擬裝置連接患兒的動(dòng)、靜脈血管通路（事先預(yù)置于橈動(dòng)脈和大隱靜脈的24G 留置針）開(kāi)始換血，將流速較快的輸液泵作為動(dòng)脈端血液抽出泵，注意保持動(dòng)脈端抽出血液的充分肝素化，以避免血液凝固致管路堵塞。（10）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，在換血時(shí)另開(kāi)一道外周靜脈輸液補(bǔ)償通路，調(diào)節(jié)補(bǔ)償通路的輸液速度，以保證換血過(guò)程中患兒血容量的穩(wěn)定。

1.1.3 具體預(yù)測(cè)方法舉例（1）輸液泵開(kāi)啟前：生理鹽水1 的重量為105 g，生理鹽水2 的重量為10 g，生理鹽水3 的重量為99 g。（2）設(shè)置輸液泵A 和輸液泵B 的輸液速度均為150 ml/h，同時(shí)開(kāi)啟輸液泵運(yùn)轉(zhuǎn)30 min。（3）輸液泵運(yùn)轉(zhuǎn)30 min 后：生理鹽水1 的重量為25 g，生理鹽水2 的重量為100 g，生理鹽水3 的重量為89 g。（4）根據(jù)以上稱量結(jié)果計(jì)算出：每小時(shí)靜脈端輸入的液體量=（105-25）×2=160 g，每小時(shí)動(dòng)脈端抽出的液體量=（100-10）×2=180 g，每小時(shí)患兒血容量減少量=（99-89）×2=20 g。（5）設(shè)置外周靜脈補(bǔ)償通路的輸液速度為每小時(shí)20 g（即20 ml/h）。（6）這樣就能確保換血過(guò)程中患兒的血容量一直保持穩(wěn)定。

1.2 模擬裝置的應(yīng)用

1.2.1 臨床資料 2018 年1 月至2019 年12 月本院NICU 確診的新生溶血病且符合換血指征［8］的共24 例。2018年1—12月13例，設(shè)為對(duì)照組，采用常規(guī)外周動(dòng)靜脈同步換血［7］，其中ABO溶血9例，Rh溶血3例，MN溶血1例；男7 例，女6 例；胎齡（38.31±1.41）w；體質(zhì)量（3.20±0.54）kg；日齡（2.65±0.82）d。2019 年1—12 月11 例，設(shè)為觀察組，在外周動(dòng)靜脈同步換血前使用模擬裝置預(yù)估患兒血容量變化，其中ABO 溶血8 例，Rh 溶血2 例，MN 溶血1 例；男6 例，女5例；胎齡（38.16±1.67）w；體質(zhì)量（3.25±0.51）kg；日齡（2.80±1.06）d。兩組患兒的病種、性別、胎齡、體質(zhì)量、日齡比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。本研究已經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過(guò)。

1.2.2 方法 對(duì)照組采用常規(guī)外周動(dòng)靜脈同步換血［8］，觀察組在換血前先使用模擬裝置預(yù)估患兒血容量變化，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果，設(shè)置換血過(guò)程中外周靜脈補(bǔ)償通路的輸液速度，以補(bǔ)償換血過(guò)程中可能出現(xiàn)的血容量丟失。

1.3 觀察指標(biāo)（1）換血效果：總膽紅素（TB）和血紅蛋白（Hb）。（2）生命體征：平均動(dòng)脈壓（MAP），心率（HR），呼吸（RR），脈搏血氧飽和度（SpO2）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS13.0 統(tǒng)計(jì)軟包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料均符合正態(tài)分布以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，兩組間均數(shù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)換血前后比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料的比較用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 換血效果 兩組患兒換血量比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；換血前和換血后兩組患兒的TB 和Hb 比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；換血后兩組患兒TB 均明顯低于換血前（均P＜0.001），Hb均明顯高于換血前（均P＜0.001），詳見(jiàn)表1。

2.2 生命體征變化 MAP比較：對(duì)照組MAP在換血60 min后各時(shí)間點(diǎn)逐漸降低，與換血前比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；觀察組MAP一直穩(wěn)定，僅在換血120 min時(shí)略低于換血前（P＜0.05）；觀察組MAP 在換血105、135 和165 min 時(shí)均高于對(duì)照組（均P＜0.05）。HR 比較：對(duì)照組HR 在換血45 min后各時(shí)間點(diǎn)逐漸增快，與換血前比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），觀察組HR一直穩(wěn)定；觀察組HR 在換血120、135 和180 min 時(shí)低于對(duì)照組（P＜0.05）。RR 比較：對(duì)照組RR 在換血45 min后各時(shí)間點(diǎn)逐漸增快，與換血前比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），觀察組RR逐漸下降，在換血60、105、120、150、165 min 時(shí)均低于換血前；觀察組RR在換血105、120、135、150、165、180 min時(shí)均低于對(duì)照組（均P＜0.05）。SpO2比較：對(duì)照組SpO2在換血45 min后各時(shí)間點(diǎn)均逐漸降低，與換血前比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），觀察組SpO2一直穩(wěn)定；觀察組SpO2在換血120 min時(shí)高于對(duì)照組（P＜0.05），具體見(jiàn)表2。

3 討論

新生兒換血療法是降低血清膽紅素、清除致敏紅細(xì)胞和血型抗體、提升Hb 最為有效的方法［3］，本科從2005 年7月開(kāi)始由傳統(tǒng)的臍靜脈切開(kāi)單管交替抽注換血，先后經(jīng)歷改良成分換血和外周動(dòng)靜脈同步換血兩次技術(shù)改進(jìn)。外周動(dòng)靜脈同步換血的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、節(jié)約人力、患兒痛苦小、感染栓塞的風(fēng)險(xiǎn)小、換血效率更高，但由于換血過(guò)程中靜脈端輸入和動(dòng)脈端抽出血液的流速大（一般等量設(shè)置為150～250 ml/h，因輸血器管路的內(nèi)徑比普通輸液器管路的內(nèi)徑大，實(shí)際流速可達(dá)到200～300 ml/h），如果輸入和抽出的血液存在少量的流速差異，即有可能在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致患兒血容量的減少或過(guò)多，嚴(yán)重者導(dǎo)致失血性休克或循環(huán)充血。成人血容量多、全身血管床豐富，在創(chuàng)傷性休克時(shí)當(dāng)失血量達(dá)到血容量的20%～30%時(shí)才會(huì)出現(xiàn)血容量減少，達(dá)到30%～50%出現(xiàn)中度休克，達(dá)到50%～70%出現(xiàn)重度休克［9］。兒童當(dāng)失血量達(dá)循環(huán)血容量的20%時(shí)，就會(huì)引起休克［10］，年齡越小，對(duì)失血的耐受力越差。新生兒血容量絕對(duì)值小，即使是少量出血亦會(huì)對(duì)循環(huán)產(chǎn)生影響。新生兒失血性休克如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，病死率極高［11］。有文獻(xiàn)報(bào)道在新生兒同步換血過(guò)程中出現(xiàn)失血性休克［12］，本科在2018 年也有2 例患兒在同步換血后出現(xiàn)低血容量休克，其中1 例經(jīng)快速擴(kuò)容后病情很快穩(wěn)定，1 例給予擴(kuò)容處理后病情仍危重，合并呼吸衰竭，給予氣管插管呼吸支持1 d 后痊愈出院；2例患兒換血后血容量過(guò)多，經(jīng)使用利尿劑、限制液體入量后痊愈出院。因此如何確保在同步換血過(guò)程中患兒血容量和血液動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定極其重要。

表1 兩組患兒換血效果比較（）

表1 兩組患兒換血效果比較（）

注：與同組換血前比較，aP＜0.001

表2 兩組患兒換血前后生命體征比較（）

表2 兩組患兒換血前后生命體征比較（）

注：與同組換血前比較，aP＜0.05；與對(duì)照組同一時(shí)間點(diǎn)比較，bP＜0.05

本科于2019年1月開(kāi)始在同步換血前使用該模擬裝置預(yù)測(cè)動(dòng)、靜脈端血流速度差異和患兒血容量變化，然后通過(guò)精確計(jì)算，預(yù)設(shè)外周靜脈補(bǔ)償通路的輸液速度，以補(bǔ)償換血過(guò)程中患兒血容量的丟失。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組患兒換血效果均理想，但對(duì)照組患兒MAP、HR、RR 和SpO2在換血45 min 后出現(xiàn)明顯波動(dòng)，提示該組患兒在換血過(guò)程中存在一定程度的血容量變化。與對(duì)照組比較，觀察組患兒上述生命體征指標(biāo)均持續(xù)穩(wěn)定，且在觀察組中無(wú)1 例患兒出現(xiàn)失血性休克和循環(huán)充血的表現(xiàn)，提示觀察組患兒在換血過(guò)程中血液動(dòng)力學(xué)是穩(wěn)定的，其血容量沒(méi)有明顯變化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置的優(yōu)點(diǎn)是：（1）操作簡(jiǎn)單，耗材少，且容易獲得；（2）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可精確預(yù)測(cè)動(dòng)脈端、靜脈端血流速度的差異和換血過(guò)程中患兒血容量的變化；（3）通過(guò)調(diào)節(jié)外周靜脈補(bǔ)償通路的輸液速度，可精確調(diào)控?fù)Q血過(guò)程中患兒血容量的變化，以確保患兒血容量和血液動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，規(guī)避血容量不足或血容量過(guò)多的風(fēng)險(xiǎn)。該裝置的使用可極大提高新生兒外周動(dòng)靜脈同步換血的安全性，值得推廣應(yīng)用。

本裝置的不足：（1）不能自動(dòng)監(jiān)測(cè)動(dòng)脈端和靜脈端血管通路的血流情況，因此需人工觀察動(dòng)、靜脈端抽出和輸入血液是否順利通暢，以避免因管路不暢或堵塞導(dǎo)致抽血和輸血不能同步等量；（2）為保證抽血和輸血達(dá)到同步等量，在操作過(guò)程中如有意外處置情況，需人工同時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉輸液泵A和輸液泵B。

下一步改進(jìn)方向：（1）與相關(guān)廠家合作研制電子監(jiān)控裝置，自動(dòng)監(jiān)測(cè)動(dòng)脈端和靜脈端血流的充盈和流暢情況，并能自動(dòng)報(bào)警；（2）在兩臺(tái)輸液泵之間設(shè)置電子聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，解決同時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉問(wèn)題，避免人工操作時(shí)可能出現(xiàn)的時(shí)間偏差。

利益沖突：作者已申明文章無(wú)相關(guān)利益沖突。