加溫加壓對(duì)輸血效果及血液質(zhì)量的影響

馬印圖，陳 莉，陳曉飛，劉 宏，王 哲，谷建芳，李莉華

(1.中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九八〇醫(yī)院輸血醫(yī)學(xué)科，河北 石家莊 050082 2.河北省血液中心，河北 石家莊 050071)

及時(shí)止血和快速輸血補(bǔ)液是搶救創(chuàng)傷大失血傷員的重要手段，保障機(jī)體重要臟器的血液循環(huán)可有效降低死亡率。通常采用加壓的方式來(lái)達(dá)到快速補(bǔ)液的目的，然而，短時(shí)間大量冷藏的血液輸注體內(nèi)會(huì)引起低溫?fù)p傷等不良反應(yīng)，特別是在高寒環(huán)境下低體溫并發(fā)癥的問(wèn)題更需要引起高度重視，因此，大量快速輸血時(shí)，最好先將血液復(fù)溫后再輸注[1,2]。如果溫度、壓力控制不當(dāng)會(huì)影響血液質(zhì)量，進(jìn)而加重人體不良反應(yīng)。目前，研究施壓和復(fù)溫溫度對(duì)紅細(xì)胞和血液質(zhì)量影響方面的文獻(xiàn)較少[3]。本研究模擬同步加溫加壓輸血過(guò)程,觀察不同壓力和溫度對(duì)輸注效果和血液指標(biāo)的影響，尋找安全的溫度和壓力參數(shù)，為研制輸血輸液加溫加壓裝置提供理論依據(jù)，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1血液來(lái)源:模擬輸注試驗(yàn)所使用的血液由中國(guó)人民解放軍石家莊血站提供，采集的血液經(jīng)檢測(cè)合格后常規(guī)制備去白細(xì)胞全血，4℃儲(chǔ)血冰箱內(nèi)儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.2主要儀器和試劑:HL-A-3000型全自動(dòng)輸血輸液加壓儀由河北華藍(lán)醫(yī)療器械有限公司提供，快速血液加溫儀由德國(guó)Barkey.Inc生產(chǎn)，一次性輸血器、轉(zhuǎn)移袋和靜脈留置針由山東威高集團(tuán)醫(yī)用高分子制品股份有限公司提供，Testo510i型壓差檢測(cè)儀由深圳沃賽特科技有限公司生產(chǎn)，實(shí)時(shí)測(cè)溫儀由德國(guó)testo.Inc生產(chǎn)，日本SYSMEX XE-5000全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀，滲透脆性試驗(yàn)采用美國(guó)Beckman-Coulter FC-500型流式細(xì)胞儀，北京瑞爾達(dá)4040半自動(dòng)生化分析儀,Olympus Cχ23生物顯微鏡。加溫加壓以及紅細(xì)胞滲透脆性試驗(yàn)等操作嚴(yán)格按儀器操作規(guī)程和文獻(xiàn)說(shuō)明進(jìn)行[4]。

1.3方 法

1.3.1模擬體外輸血:從冰箱內(nèi)取出保存10d的去白細(xì)胞全血400mL,常溫下靜置10min,輸注前將血液輕輕混勻，按《臨床輸血技術(shù)規(guī)范》相關(guān)要求進(jìn)行模擬輸血,首先將加壓儀、加溫儀自上而下依次安裝在輸液架上，如圖1所示，距離桌面高度80cm,接通電源，將血袋連接好輸血器，流量調(diào)節(jié)閥至關(guān)閉狀態(tài)，將血袋置于加壓包內(nèi)，輸血管路嵌入加溫儀的加溫套管內(nèi)，開(kāi)始輸注血液時(shí)流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)至最大,設(shè)置加壓儀壓力參數(shù)為未加壓(0kPa)、5kPa、10kPa、15kPa和20kPa，同時(shí)調(diào)整加溫儀溫度為40℃、45℃、50℃、55℃進(jìn)行組合模擬血液輸注，將血液輸注至一個(gè)無(wú)菌空轉(zhuǎn)移袋中，記錄輸注前后的血液溫度和流速變化，采集轉(zhuǎn)移袋內(nèi)的血液檢測(cè)紅細(xì)胞形態(tài)、游離血紅蛋白濃度、血清鉀等指標(biāo)，比較不同壓力與溫度條件下的輸注效果和血液質(zhì)量的變化。見(jiàn)圖1。

圖1 模擬加溫加壓輸血效果圖

1.3.2輸注效果及血液質(zhì)量的檢測(cè):未加溫加壓情況下輸注前后留取血袋和轉(zhuǎn)移袋內(nèi)各5mL血液作為對(duì)照，加溫加壓輸血過(guò)程中測(cè)量血液輸注前后溫度、流速，采集轉(zhuǎn)移袋內(nèi)的血液5mL至試管內(nèi)，用于血細(xì)胞計(jì)數(shù)、涂片染色,油鏡下觀察紅細(xì)胞形態(tài)，測(cè)定血鉀和血漿游離血紅蛋白濃度，依據(jù)公式P=(1-Hct)×CFHb/CHb×100%計(jì)算紅細(xì)胞溶血率[5]，式中P-溶血率(%)，Hct-紅細(xì)胞壓積，CFHb-血漿或上清游離血紅蛋白濃度(g/L)，CHb-血紅蛋白濃度(g/L)。

2 結(jié) 果

2.1加溫加壓對(duì)血液流速和復(fù)溫效果的影響:比較血液正常輸注和加壓快速輸注情況下流經(jīng)加溫管后的溫度變化，每項(xiàng)試驗(yàn)重復(fù)10次，結(jié)果顯示：二者均達(dá)到了血液復(fù)溫的效果，在室溫環(huán)境中，血液從儲(chǔ)血冰箱內(nèi)取出后10min即開(kāi)始輸注，流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)至最大，未施壓情況下，血液流經(jīng)加溫管后溫度升高15.7℃～19.2℃，平均17.2℃,加壓可明顯提高血液輸注速度，隨著施壓的增加，血液流速?gòu)?5.82mL/min至呈直線流出，加溫后血液升溫在10.2℃～16.8℃之間，加溫溫度(T0)、壓力(P)、血液流速(S)、血液升高的溫度(T)之間的試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)比較，S值與P值和T0比較，呈明顯正相關(guān)(rp=0.637，rT0=0.137)，T值與S值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.256)，與呈T0正相關(guān)(r=0.449)，見(jiàn)表1。

表1 加溫加壓對(duì)血液流速和復(fù)溫效果的影響

2.2輸注前后血常規(guī)指標(biāo)的變化:比較輸注前后紅細(xì)胞(RBC)、血小板(PLA)、血比積(HCT)和血紅蛋白(HGB)的變化情況，以檢測(cè)結(jié)果的差值作為因變量進(jìn)行方差分析，進(jìn)一步分析殘差，含有19%的離群數(shù)，數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布規(guī)律，不適合采用方差分析方法，改用可以抵抗離群點(diǎn)的穩(wěn)健M評(píng)估方法，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：血液在溫度55℃以?xún)?nèi)，壓力在20kPa以?xún)?nèi)快速輸注，血常規(guī)各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果之間的前后差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，說(shuō)明血液在一定范圍內(nèi)進(jìn)行加溫加壓輸注，對(duì)血液各成分無(wú)明顯影響，見(jiàn)表2。

表2 壓力和溫度對(duì)血液輸注前后血常規(guī)結(jié)果的影響

2.3加溫加壓對(duì)紅細(xì)胞溶血率及血鉀指標(biāo)的影響:采集轉(zhuǎn)移袋內(nèi)的血液進(jìn)行血鉀(K+)和血漿游離血紅蛋白(CFHb)測(cè)定，依據(jù)公式P=(1-Hct)×CFHb/CHb×100%計(jì)算紅細(xì)胞溶血率，結(jié)果顯示：壓力小于20kPa、加溫小于50℃時(shí)，血鉀指標(biāo)測(cè)定值在7.44～9.75mmoL/L之間，血漿游離血紅蛋白(CFHb)測(cè)定值為0.075～0.184g/L之間，計(jì)算所得的紅細(xì)胞溶血率(P)波動(dòng)在0.035%～0.093%區(qū)間，加溫加壓前后CFHb和P值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而55℃加溫時(shí)血鉀和紅細(xì)胞溶血率明顯增高，與低于50℃的各組結(jié)果比較，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，說(shuō)明低于20kPa加壓輸血對(duì)紅細(xì)胞基本沒(méi)有影響，而加溫超過(guò)55℃則對(duì)紅細(xì)胞損傷比較明顯，采用統(tǒng)計(jì)軟件穩(wěn)健M評(píng)估方法，結(jié)合搶救大失血患者的輸血輸液救治原則，選擇壓力20kPa，溫度為50℃為加溫加壓輸血的最佳參數(shù)，數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 加溫加壓對(duì)紅細(xì)胞溶血率及血鉀指標(biāo)的影響(K+,mmoL/L,P,%)

2.4紅細(xì)胞滲透脆性和形態(tài)學(xué)變化:采集轉(zhuǎn)移袋內(nèi)的血液檢測(cè)加溫加壓前后紅細(xì)胞滲透脆性和形態(tài)學(xué)的變化，應(yīng)用流式細(xì)胞儀計(jì)數(shù)低滲溶液中剩余紅細(xì)胞數(shù)量，用剩余紅細(xì)胞的百分比表示溶血情況，檢測(cè)結(jié)果顯示：血液在低于50℃和(或)加壓20kPa以?xún)?nèi)，輸注后的紅細(xì)胞與正常對(duì)照組在0.55%、0.60%和0.70%的NaCL濃度下剩余紅細(xì)胞數(shù)量差別不大，加溫加壓后紅細(xì)胞滲透脆性稍有增加，但經(jīng)過(guò)組間方差分析，有意義的紅細(xì)胞溶血情況不明顯(P>0.05)。同時(shí)取血液常規(guī)涂片,瑞氏染色后分別在顯微鏡高倍視野和油鏡下觀察加溫加壓輸注后紅細(xì)胞形態(tài)，顯示近90%的紅細(xì)胞形態(tài)完整，其中散在少量變形的紅細(xì)胞，當(dāng)溫度升高至55℃和(或)壓力增加到30kPa以上時(shí)，鏡下可見(jiàn)棘形、菱形、皺縮狀等異形紅細(xì)胞明顯增多，同時(shí)出現(xiàn)紅細(xì)胞碎片，說(shuō)明溫度和(或)施壓過(guò)高會(huì)加重紅細(xì)胞溶血現(xiàn)象，而一定范圍內(nèi)短時(shí)間加溫加壓不會(huì)引起有意義的紅細(xì)胞破壞，對(duì)血液中有形成分的影響很小。

3 討 論

快速輸血補(bǔ)液是搶救大量失血傷員的重要手段,加壓輸注是主要途徑，而加溫是為了預(yù)防大量輸注冷藏庫(kù)存血液造成低體溫并發(fā)癥的發(fā)生，由于血液中的紅細(xì)胞成分很容易受外界擠壓、溫度、震蕩等多種因素的影響而破壞[6]，如果加溫加壓不當(dāng)會(huì)造成紅細(xì)胞溶血，進(jìn)而產(chǎn)生大量的細(xì)胞碎片、鉀離子和游離血紅蛋白，這些物質(zhì)輸入體內(nèi)會(huì)引起心血管系統(tǒng)、凝血功能和電解質(zhì)紊亂的風(fēng)險(xiǎn)[7,8]。加溫加壓造成紅細(xì)胞損傷的機(jī)理主要表現(xiàn)在以下幾方面：①外力擠壓血袋會(huì)產(chǎn)生渦流效應(yīng)，加溫過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，二者疊加導(dǎo)致紅細(xì)胞的脆性增加，進(jìn)而引起紅細(xì)胞膜蛋白變性、破裂溶血，特別是貼壁的紅細(xì)胞；②血液長(zhǎng)時(shí)間在高溫環(huán)境中，熱量在細(xì)胞內(nèi)不斷積累、擴(kuò)散，由此引起細(xì)胞分子結(jié)構(gòu)持續(xù)受到熱損傷，超出紅細(xì)胞的熱平衡和熱耐受限度而造成膜通透性增加；③與血液粘稠度有關(guān)，特別是一些衰老的紅細(xì)胞，胞內(nèi)酶的活性逐漸降低，膜中的脂質(zhì)成分發(fā)生變化[9]，細(xì)胞變形性降低，粘稠度升高，容易發(fā)生聚集，受熱損傷、外力擠壓沖擊破壞的機(jī)會(huì)更大，這可能是造成溶血率和血鉀升高的主要原因；④血液在快速通過(guò)輸血管內(nèi)部流場(chǎng)環(huán)境和細(xì)口徑輸血針頭時(shí)，紅細(xì)胞受到?jīng)_擊、摩擦作用以及被針頭鋒面劃破等因素也會(huì)造成溶血[10]；⑤與血液加溫加壓的方式、壓力和溫度的高低、血液保存期的長(zhǎng)短等因素有關(guān)。因此，加溫加壓輸注過(guò)程中所導(dǎo)致的紅細(xì)胞溶血及嚴(yán)重程度，將直接影響到血液質(zhì)量和輸血的安全性。

本研究結(jié)果表明：加溫加壓可明顯提高血液溫度和輸注速度，5～20kPa壓力下血液溫度至少提高10℃，5kPa壓力下流速提高3倍以上，在溫度低于50℃、壓力小于20kPa的范圍內(nèi)給血液加溫加壓輸注，紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、滲透脆性、形態(tài)和溶血率等方面的變化不明顯，而高于55℃和(或)壓力大于30kPa對(duì)血液有形成分有一定損傷，說(shuō)明一定范圍內(nèi)加溫加壓對(duì)血液各項(xiàng)指標(biāo)基本無(wú)影響。根據(jù)我國(guó)《臨床用血質(zhì)量控制指標(biāo)(2019版)》的有關(guān)規(guī)定[11]，臨床輸血的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)“GB18469-2012《全血及成分血質(zhì)量要求》”：全血保存期末血漿游離血紅蛋白≤0.72g/L，軍用標(biāo)準(zhǔn)“GJB9013-2017《戰(zhàn)時(shí)輸血游離血紅蛋白限值》”規(guī)定緊急情況下輸血要求24h內(nèi)輸注血液中游離血紅蛋白的最高限值≤3g。因此，適當(dāng)加溫加壓輸血，短時(shí)間內(nèi)血液質(zhì)量完全符合我們國(guó)家和軍隊(duì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，血液輸注是安全的，但隨著溫度和壓力的增加，紅細(xì)胞溶血情況有所加重。