自體血液回輸應用于嚴重創(chuàng)傷失血性休克患者救治的研究進展

冉小利,吳 朋,劉 宿

陸軍軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院麻醉科,重慶 400042

近年來隨著國內(nèi)交通事業(yè)的高速發(fā)展，交通事故發(fā)生率明顯上升，嚴重創(chuàng)傷患者的人數(shù)也隨之增加[1]。而嚴重創(chuàng)傷后大出血所致休克是導致患者直接死亡的最常見原因，而且是早期死亡的首要因素。救治嚴重創(chuàng)傷所致失血性休克患者的主要原則是快速恢復器官的氧供、充分維持體循環(huán)所需的血容量、迅速糾正凝血障礙等。欲要達到以上目的,多數(shù)專家認為：在救治嚴重創(chuàng)傷失血性休克患者復蘇過程中需及時恢復血液灌注以增加循環(huán)血容量[2]，保證創(chuàng)傷患者維持有效的循環(huán)血容量[3-5]。由于自體血回輸技術(shù)(autologous blood transfusion，ABT)的出現(xiàn)，不僅有助于解決一系列由異體血輸注所導致的問題，還緩解了緊急情況下異體血源不足的窘?jīng)r。本文從ABT在嚴重創(chuàng)傷救治方面的應用出發(fā)，對ABT的應用及研究現(xiàn)狀進行文獻總結(jié)。

1 ABT的發(fā)展及現(xiàn)狀

自體血液回輸主要是收集手術(shù)部位出血或體腔內(nèi)積存的血液，并通過回收、洗滌、濾過、離心及抗凝等處理回輸至患者體內(nèi)的一種方法[6-7]?？梢员苊猱愺w輸血引起的溶血反應、免疫抑制、相關(guān)性肺損傷等[8]風險。ABT技術(shù)最早的記錄可以追溯到1818年，由英國一位名為Jams Blundell的醫(yī)師對一名產(chǎn)后出血患者的帶血紗布進行收集，用生理鹽水洗滌后進行血液回收(Blood Salvage，BS)、過濾并回輸，這是有記載以來第1次術(shù)中回收式自體輸血(intra-operative cell salvage,IOCS)[9]；ABT在嚴重創(chuàng)傷中的應用最早的報道是在1886年Duncan所發(fā)表的1例截肢手術(shù)中；接下來在1927年Van Schaik再報道了1例ABT在腹部創(chuàng)傷患者中的應用，20世紀兩次世界大戰(zhàn)期間血液離心、分離、儲存技術(shù)得到了很大的發(fā)展。1943年ArnoldGriswald發(fā)明了第一套BS及回輸裝置，確定了現(xiàn)代BS設(shè)計的基本原理。到了20世紀50年代初，Dr Cohn開發(fā)出第一臺封閉式的血液分離機，首次把重力離心技術(shù)應用在血液分離上。1962年，IBM高級工程師Mr.G.Judson與美國癌癥研究所(NCI)合作研究開發(fā)出了第一臺連續(xù)式血細胞分離機(Blood Cell Separator，BCS)。但直至1974年美國Haemonetics公司研制的Cell Savere BS裝置問世后，BS技術(shù)才真正進入了臨床應用階段。英國在2013年頒布了有關(guān)自體血回收的指南[10]，明確成年患者行擇期或急診手術(shù)，預計出血量大于100mL或血容量的20%為自體血回收的適應證，這項指南的頒布標志著術(shù)中自體血回收技術(shù)在英國可應用于創(chuàng)傷外科、心臟血管外科、骨科、婦科、產(chǎn)科等。而美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(ASA)在2016年麻醉指南中的建議則比較慎重[11]，指出當庫存血無法獲取或患者拒絕輸注庫存血時，且在可行的情況下，可考慮IOCS?，F(xiàn)今許多國家的手術(shù)間里均基本配備了ABT設(shè)備，它們的出現(xiàn)很大程度上提高了創(chuàng)傷外科、心胸外科、骨科、產(chǎn)科等相關(guān)科室的救治質(zhì)量。

2 ABT步驟、優(yōu)點及潛在風險

ABT主要用于外科危急重癥手術(shù)，是目前最常用救治技術(shù)之一，按血細胞分離技術(shù)原理的不同可分為離心式、濾膜式和吸附式三大類。離心式血液回收機是利用離心轉(zhuǎn)筒在連續(xù)離心力的作用下沿螺旋通道轉(zhuǎn)動，隨著螺旋通道半徑的增加，質(zhì)量與細胞直徑最大紅細胞被擠壓到最外圈，較輕的白細胞、血小板、細胞碎片、抗凝劑和非乳化脂肪在螺旋通道最里側(cè)，是目前最常用的自體血回收裝置。血液濾膜式血細胞分離機是利用濾膜的分子篩特性，將血漿或者顆粒大小不等的血小板與其他血細胞成分(紅細胞、白細胞、粒細胞等)分離，由于術(shù)后并發(fā)癥較多，甚至導致凝血功能紊亂，現(xiàn)使用較少。吸附式血液成分分離機是利用特制的免疫吸附柱選擇性或者特異性去除血漿中與免疫相關(guān)的致病物質(zhì)(如抗體或免疫復合物)，由于其吸附柱的價格昂貴，限制了臨床應用。BCS是ABT的必要裝置，其運行步驟見圖1。

圖1 ABT運行步驟

按照以上步驟回收的自體血不僅可以避免血液傳播疾病、同種異體血輸注引起的同種免疫抑制、溶血等不良反應與相關(guān)并發(fā)癥[8]、輸血錯誤的風險、血液儲存過程中的交叉感染及紅細胞生理狀態(tài)改變的風險，還免去了輸血配型等相關(guān)實驗室的步驟，即使是稀有血型患者(Rh-)，在緊急情況下也能在短時間內(nèi)迅速有效地獲得血源，既能降低患者輸血費用，同時也為搶救患者生命贏得寶貴時間。但是在緊急情況下嚴重創(chuàng)傷患者使用ABT的觀點上，仍存在以下顧慮：如何合理地執(zhí)行ABT方案；如何避免由于回輸被細菌、尿液、消化液等污染的自體血所導致的并發(fā)癥(如惡性腫瘤手術(shù)方面)；如何防止凝血功能進一步惡化；ABT是否達到預期臨床效益等。

3 ABT在急性大出血中的研究

3.1ABT的使用指征 美國血庫協(xié)會建議[12]以下情況使用ABT技術(shù)：(1)預計患者的失血量達到20%或以上；(2)血液交叉配型無法獲得的情況；(3)患者不愿意接受異體血源；(4)>10%患者需要進行輸血相關(guān)處理時；(5)手術(shù)平均用血量>1個單位。英國和愛爾蘭麻醉醫(yī)師協(xié)會[13]認為術(shù)中使用ABT的指征：(1)預計失血量≥500mL或丟失血容量的20%的創(chuàng)傷患者；(2)術(shù)前血紅蛋白含量低或者預計手術(shù)增加其出血風險的患者；(3)患者擁有多種抗體或稀有血型；(4)患者拒絕接受異體血。國內(nèi)嚴重創(chuàng)傷輸血專家共識[14]中，對嚴重創(chuàng)傷腹腔內(nèi)出血者，如創(chuàng)傷性肝脾破裂，或手術(shù)過程中失血較多者中，建議采用回收式自體輸血。嚴重創(chuàng)傷引起的大出血往往是突發(fā)、緊急的，而ABT能很好地解決創(chuàng)傷出血的用血問題。

3.2ABT在急性大出血中的應用 Bowley等[15]報道了一個隨機對照臨床試驗：將44個腹部穿透性創(chuàng)傷的患者隨機分為對照組及ABT組，且患者均預防性使用抗生素。結(jié)果顯示：在ABT組的患者中，回輸?shù)淖泽w血量為1 493mL；24h內(nèi)對照組異體血量為11.17個單位，ABT組6.47個單位(P=0.008)；兩組患者的生存率差異無統(tǒng)計學意義；病死率在術(shù)后患膿毒血癥的患者中明顯增加(P=0.04)，與對照組比較，ABT組并不會增加患膿毒血癥的風險。該試驗表明在腹部穿透性創(chuàng)傷的患者中，使用ABT技術(shù)可明顯降低異體血的使用且不增加術(shù)后感染風險及病死率。自體血具有不可替代的臨床使用價值。龍連平和田鳳菊[16]回顧性分析高海拔地區(qū)23例創(chuàng)傷失血性休克急診手術(shù)患者自體血液回輸后指出，ABT能為搶救高海拔地區(qū)創(chuàng)傷失血性休克急診患者提供安全、實用的解決血源的有效措施。

Kamiyoshihara等[17]報道在2例急性胸部創(chuàng)傷大出血患者使用BCS進行ABT。他們認為，在急診開胸手術(shù)中特別是在庫存血不能及時獲得的情況下，BCS的使用是極為有效的，同時對進行性出血性休克的救治是有幫助的。但有研究提到：當自體回輸血量超過5個單位時可能增加術(shù)后腎功能衰竭的發(fā)生率，這與回收血中的游離血紅蛋白濃度呈正相關(guān)關(guān)系[18]。這意味著ABT應用應該有一個標準：既能達到最大臨床效益又不造成機體內(nèi)環(huán)境的紊亂。

3.3ABT對于污染血液的應用 目前多項文獻證明ABT有利于維持微循環(huán)、血液流變學及血流動力學的穩(wěn)定性，在臨床輸血治療中取得了很好的效果[19],是科學合理用血的主要措施之一，被廣泛用于失血量較多的骨科和心外科手術(shù)，是最為快捷、安全、并發(fā)癥少、血液來源可靠、節(jié)省血液資源的有效方法，也是血液保護措施的重要組成部分[20]。當前對于ABT是否能用于受污染的血液或是癌癥患者成為研究新熱點。當術(shù)前評估認為回收血液有可能被污染的情況下，使用兩個吸引器有助于增加BCS的安全性，且同時使用BCS及白細胞過濾器(leukocyte depletion filter,LDF)有助于減少回收血液里的細菌；同時ABT后的癥狀性感染與細菌數(shù)量無關(guān)，與細菌種類有關(guān)，常規(guī)術(shù)后使用廣譜抗生素可提高回輸受污染自體血的安全性；嚴重腹部創(chuàng)傷的患者回輸被腸道污染的血液并沒有增加膿毒血癥的發(fā)生率，也沒有增加感染相關(guān)的并發(fā)癥[21]。目前對于回輸受污染的自體血還是存在相當多的爭議，對血液污染的患者在使用ABT前不僅需要術(shù)前篩選、術(shù)中使用分開吸引器，還可能需要多次使用LDF?；颊咝g(shù)后情況也需要長期觀察。

4 ABT對血細胞及機體的影響

4.1ABT對紅細胞功能的影響 在血液細胞學方面，所有的細胞處理器都能有效的清洗(清除>90%蛋白質(zhì)及鉀離子)及濃縮血液(血細胞比容從20%～25%增加到40%～65%)。經(jīng)細胞處理器清洗后，紅細胞總的質(zhì)量有所減少，這很可能是因為在回收過程中損失完整的紅細胞以及由于負壓吸引過程中導致了一定程度的紅細胞溶解。田鑄和張元松[22]就四肢近端多發(fā)閉合性骨內(nèi)固定術(shù)進行了一項臨床研究，結(jié)果顯示，自體血回收組血常規(guī)相關(guān)指標中血紅蛋白、紅細胞壓積均顯著高于補充組(P<0.05)，該研究認為自體血回輸能有效維持紅細胞穩(wěn)定。就紅細胞功能方面而言，自體血回收后的紅細胞壽命以及紅細胞存活力與正常紅細胞比較差異無統(tǒng)計學意義，且使用ABT系統(tǒng)可以提高術(shù)后血紅蛋白的含量。相關(guān)文獻[17]也提出類似觀點，ABT裝置處理過的紅細胞與新鮮血液保持一致的生理特性：在紅細胞滲透脆性、細胞形態(tài)、紅細胞壽命等方面基本保持正常?；厥盏淖泽w血擁有正常水平的二磷酸甘油酸，所以比存儲時間>15d的庫存血擁有更強的攜氧能力。同時實驗室數(shù)據(jù)均提示回收的紅細胞并沒有明顯破損，紅細胞還能維持其生理功能、生存時間，并擁有良好的流變性質(zhì)。盡管自體血回收機使用一樣的離心理論，但是不同型號的機器在清洗紅細胞及清除不需要的物質(zhì)時，對紅細胞功能的影響存在很大的差別。而術(shù)中吸引器的壓力可影響紅細胞的功能，但與恒壓吸引裝置比較，可變壓力吸引裝置中溶血情況明顯減少。與術(shù)前比較，回收血的血細胞比容明顯降低，可能受吸引壓力、手術(shù)類型、清洗液的選擇等方面因素的影響。所以，為了保持紅細胞功能的穩(wěn)定，在使用ABT裝置的過程中需嚴格執(zhí)行操作要求，正確調(diào)試ABT裝置以避免溶血的發(fā)生。

4.2ABT對炎癥反應的影響 研究表明，嚴重創(chuàng)傷會引起機體過度的炎性反應，進而引發(fā)急性呼吸窘迫癥、全身炎癥反應綜合征等[23]。異體血通過降低細胞免疫，提高了炎癥水平，從而增加了感染風險，導致急性呼吸窘迫綜合征的發(fā)生，最終導致多臟器功能衰竭。自體血液回收的過程中，回收、洗滌、離心都會對細胞造成一定的影響并激活白細胞、引起血小板和補體級聯(lián)反應，促進炎癥因子的釋放導致炎癥反應的發(fā)生，進而損傷紅細胞，導致紅細胞免疫功能下降，解決該問題的有效方法之一就是回輸過濾。近期有研究[24]認為術(shù)中使用LDF可有效去除回收血中的白細胞，同時有效減輕術(shù)后患者的炎癥因子水平及反應嚴重程度，促進術(shù)后康復。吳亞和朱麗坤[25]研究表明，經(jīng)LDF后收集的自體血中白細胞、中性粒細胞、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)、白細胞介素(interleukin，IL)IL-6、IL-8均有所降低，提示LDF可減輕由ABT引起全身炎癥反應的程度。黃建平[26]研究結(jié)果顯示，根據(jù)術(shù)中輸血血液來源不同，其對照組(異體血)和研究組(ABT)術(shù)前及術(shù)后7d炎性因子水平比較，ABT術(shù)后7d的IL-6水平明顯降低，且ABT的不良反應率和感染總發(fā)生率明顯低于異體血輸注患者，表明ABT可顯著改善患者術(shù)后炎性因子水平，降低術(shù)后感染率。Stachura等[27]使用Sangvia system型號的ABT裝置，分別在術(shù)前、血液回輸前及輸血后3、6、24h及48h收集患者的血液樣本，結(jié)果顯示術(shù)中回收的血液樣本中補體活化及促炎癥因子明顯增高，雖然如此，但在術(shù)后早期，這些指標均恢復到術(shù)前正常水平。

4.3ABT對凝血功能的影響 嚴重創(chuàng)傷患者早期由于出血導致大量凝血因子消耗繼而誘發(fā)的凝血障礙和血小板的消耗及生理丟失，大約有65%的創(chuàng)傷患者存在凝血功能障礙，從而進一步增加該類患者出血風險，其中25%的創(chuàng)傷患者，早期出現(xiàn)異常的凝血酶原時間(prothrombin time，PT)延長，PT作為一個單獨因素，可增加35%死亡可能性[28]。有研究[29]顯示，在嚴重創(chuàng)傷ABT患者與異體血輸注患者比較，雖然ABT患者減少了血漿成分的輸注，但并不會增加該類患者凝血功能障礙的發(fā)生率。宋江濤和張理賓等[30-31]采用自體血回輸在脊柱外科手術(shù)應用中的結(jié)果顯示，ABT組與對照組術(shù)后PT、凝血酶時間(TT)、活化部分凝血活酶時間(APTT)、纖維蛋白原(FIB)及活動度(ACT)較術(shù)前均有所上升，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，兩組患者術(shù)后以上指標比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。ABT組發(fā)熱、皮疹、血紅蛋白尿發(fā)生率低于對照組(P<0.05)。ABT組并發(fā)癥總發(fā)生率較對照組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),提示自體血回輸未引起凝血功能指標異常，能顯著減少脊柱外科手術(shù)患者術(shù)后并發(fā)癥。Bowley等[15]比較ABT與異體血輸注患者發(fā)現(xiàn)，兩組患者出現(xiàn)凝血功能異常的概率差異無統(tǒng)計學意義。

患者創(chuàng)傷后的止血以及凝血是由內(nèi)、外源性凝血系統(tǒng)激活、血小板聚集共同作用完成的過程，只要患者的生理功能以及凝血系統(tǒng)正常時，短時間內(nèi)血小板計數(shù)的輕度降低并不會嚴重影響機體的凝血功能。實際表明使用ABT雖然可能會洗滌掉大部分的創(chuàng)面組織碎片、血小板、抗凝劑、激活的補體產(chǎn)物、游離血紅蛋白、血漿蛋白以及凝血因子等，使血小板計數(shù)出現(xiàn)降低，凝血指標發(fā)生輕微的改變，但ABT后并不會對患者機體的凝血功能造成顯著影響。同時也有學者建議通過限制ABT的量來降低術(shù)后凝血功能障礙的發(fā)生，而至于ABT量的安全范圍，目前尚無統(tǒng)一標準。紅細胞代償性增多導致血小板的黏附、聚集及釋放增多，可誘發(fā)凝血功能亢進[32]。

4.4ABT對內(nèi)環(huán)境的影響 自體血回輸需要用大量洗滌液進行沖洗，而洗滌液中含有大量的Na、C1-，大量輸入體內(nèi)后會引起機體內(nèi)環(huán)境紊亂，導致高氯性代謝性酸中毒，甚至低鈣、低鎂。因此，大量自體血回輸過程中需及時監(jiān)測患者酸堿度及電解質(zhì)變化，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時補充缺失的電解質(zhì)，以防止患者內(nèi)環(huán)境紊亂的發(fā)生。

綜上，自體回收血液中紅細胞的形態(tài)和功能上與術(shù)前基本相同，但同時受回收裝置的吸引壓力、手術(shù)類型、清洗液等因素影響。在炎癥方面，回收的血液經(jīng)過一系列處理后，炎癥相關(guān)的實驗室指標均有升高，但可通過LDF減少患者術(shù)后感染風險，同時也有研究表明，即使回收血液初期炎癥相關(guān)指標有所上升，但是術(shù)后不同時間監(jiān)測顯示升高的炎癥指標均恢復到術(shù)前正常水平。就凝血功能而言，有研究提示ABT與異體血回輸?shù)幕颊弑容^，兩類患者發(fā)生凝血功能障礙的概率差異無統(tǒng)計學意義，回輸血量的多少與患者術(shù)后出現(xiàn)凝血功能障礙有關(guān)，特別是大手術(shù)過程中使用的止血劑、止血海綿及膠體溶液混雜進入回收血，易引起機體凝血障礙[33]。為防止輸血后血小板含量下降、纖維蛋白的含量降低、纖維裂解產(chǎn)物的含量增加及進纖溶亢進，大量自體血回輸后需通過輸注新鮮冰凍血漿或必要時補充血小板來改善凝血功能，以減輕或避免凝血功能障礙的發(fā)生。

當前ABT的應用已被作為反映醫(yī)療機構(gòu)醫(yī)療質(zhì)量的重要結(jié)構(gòu)性指標之一，在血源日趨緊張的今天，ABT能減少異體血源的使用已被證實：它可以避免異體血液免疫、輸血傳播疾??；降低術(shù)中炎癥反應程度,對血常規(guī)、凝血功能和免疫功能的影響較??；減少圍術(shù)期異體輸血，節(jié)約血資源；提高嚴重創(chuàng)傷失血性患者的整體救治水平；而ABT的合理應用也可縮短住院時間、減少患者住院醫(yī)療費用等[34]。

目前，血液成分是否能通過改良細胞分離器、吸引裝置亦或是使用特制的清洗液讓回輸?shù)难焊N近生理狀態(tài)，輸注自體血量是否與凝血功能障礙有關(guān)，如何制定更有效合理的ABT方案，減少患者術(shù)后并發(fā)癥及改善預后等，均有待繼續(xù)深入探究。

作者貢獻聲明：冉小利：文獻檢索、論文撰寫；吳朋：文獻分析、論文修改；劉宿：審校