心臟外科術(shù)中自體血回輸細(xì)菌污染問(wèn)題的研究進(jìn)展

周曄農(nóng)，楊 晨，段維勛，楊秀玲，金振曉

輸血是外科手術(shù)中維持循環(huán)血量的一項(xiàng)重要措施，心臟手術(shù)因切口大，時(shí)間長(zhǎng)以及體外循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用等，用血量在外科總用血量中占較大比例（10%～15%）。 胸外科醫(yī)師協(xié)會(huì)成人心臟手術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的資料顯示，約50%的心臟手術(shù)患者接受輸血治療［1－2］。 同時(shí)由于體外循環(huán)相關(guān)的凝血障礙和血小板功能受損，術(shù)中患者常發(fā)生凝血機(jī)制紊亂，導(dǎo)致大量失血。 異體血液因其資源缺乏、獲取方式難、可傳播感染性疾病、增加住院費(fèi)用等原因逐漸被限制使用。 在保證患者術(shù)中出血的有效回輸方面，術(shù)中自體血洗滌回輸（intraoperative cell salvage，ICS）在心臟外科中具有良好的應(yīng)用前景。

ICS 借助回收系統(tǒng)（Cell Saver）收集術(shù)中出血，通過(guò)離心洗滌清除其中的游離血紅蛋白（free hemoglobin，F(xiàn)Hb）、鉀離子、補(bǔ)體和炎性物質(zhì)等，最后獲得紅細(xì)胞壓積為 0.50 ～0.70 的回收濃縮紅細(xì)胞，以供圍術(shù)期輸注。 相對(duì)于心臟手術(shù)中輸注異體紅細(xì)胞，使用 ICS 可降低患者住院費(fèi)用。 研究顯示［3］，患者使用ICS 的成本大約為120 美元，僅為一單位異體紅細(xì)胞成本的一半。 一項(xiàng)薈萃分析表明［4］使用ICS可將接受異體紅細(xì)胞輸注的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)降低39%，使每個(gè)患者平均節(jié)省0.2 個(gè)單位的異體紅細(xì)胞。 心臟手術(shù)中，開(kāi)放型主動(dòng)脈手術(shù)失血風(fēng)險(xiǎn)最高，建議在所有主動(dòng)脈手術(shù)中常規(guī)使用ICS［5］。 因心臟手術(shù)體外循環(huán)特殊性，大約有0.5 ～1 L 的血液殘留在循環(huán)管路和儲(chǔ)液罐中，通過(guò)ICS 來(lái)洗滌回輸這部分血液，在減少異體血液需求方面也是有益的［5］。 歐洲的相關(guān)指南也建議在心臟手術(shù)中常規(guī)使用ICS，以減少術(shù)中失血和異體紅細(xì)胞輸注［6－7］。

然而ICS 的使用并不是沒(méi)有并發(fā)癥，其風(fēng)險(xiǎn)獲益比取決于患者的特征、潛在疾病和外科手術(shù)程序。心臟手術(shù)中回收紅細(xì)胞存在多大程度的細(xì)菌污染、回輸后是否對(duì)患者術(shù)后感染性并發(fā)癥有影響仍是存在爭(zhēng)議的問(wèn)題。 有研究顯示經(jīng)Cell Saver（血液回收機(jī)）處理后所得的回收紅細(xì)胞中污染的微生物主要是革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌［8］，其對(duì)患者術(shù)后感染性并發(fā)癥的影響也各說(shuō)紛紜［9］。

本文回顧了術(shù)中回收紅細(xì)胞細(xì)菌污染的發(fā)生率、造成污染的可能影響因素、回輸紅細(xì)胞后對(duì)患者預(yù)后的影響等問(wèn)題，為探索心臟外科手術(shù)中使用ICS 時(shí)控制回收紅細(xì)胞細(xì)菌污染及感染性并發(fā)癥的方法提供參考。

1 手術(shù)中回收紅細(xì)胞細(xì)菌污染的發(fā)生率及影響因素

研究顯示，Cell Saver 本身的洗滌過(guò)程可清除回收血液中的大部分細(xì)菌［10］。 Hinson［11］等的研究中給犬的全血中分別加入大腸桿菌、偽中間型葡萄球菌、銅綠假單胞菌后，再用Cell Saver 洗滌，其除菌率分別為 85.2%、91.5%、93.9%，平均除菌率 90.2%。盡管Cell Saver 洗滌過(guò)程清除了很大一部分細(xì)菌，但其仍有10%～30%細(xì)菌殘留［9］。

由于目前在心臟手術(shù)中使用ICS 存在細(xì)菌污染問(wèn)題的研究相對(duì)缺乏，類推其他百級(jí)手術(shù)間的不同學(xué)科手術(shù)資料，期望找到可能的相同點(diǎn)。 在肝移植術(shù)中， Liang 等［12］的研究顯示，45 份回收的血液標(biāo)本中有28 份（62.2%）存在細(xì)菌污染，而28 份存在細(xì)菌污染的標(biāo)本經(jīng)Cell Saver 洗滌后15 份（53.6%）呈陽(yáng)性，分別發(fā)現(xiàn)大腸桿菌、肺炎克雷伯菌和嗜麥芽窄食單胞菌等。 這表明，即使是在清潔手術(shù)中術(shù)野污染也普遍存在，且ICS 并不能完全清除血液中的細(xì)菌。 一項(xiàng)觀察性研究顯示［8］，心臟手術(shù)患者的血液經(jīng)Cell Saver 洗滌后所得回收紅細(xì)胞中，污染的微生物為革蘭陽(yáng)性細(xì)菌，主要為表皮葡萄球菌；其中在瓣膜手術(shù)中，體重指數(shù)≥25 kg／m2的患者表皮葡萄球菌含量有顯著增加。 此研究表明ICS 洗滌的血液仍存在一定程度的細(xì)菌存留，且可能和患者的個(gè)體特征有關(guān)。 一項(xiàng)骨科手術(shù)的觀察性研究中［13］，超過(guò)一半患者（54.2%）ICS 回收紅細(xì)胞培養(yǎng)出凝固酶陰性葡萄球菌。 因此，Cell Saver 雖然有一定的除菌能力，但仍存在一定的細(xì)菌污染率。

對(duì)于回收紅細(xì)胞產(chǎn)生污染的原因，目前爭(zhēng)議較大。 這可能是因?yàn)楦鲗W(xué)科患者的疾病情況、術(shù)中操作、暴露時(shí)間、手術(shù)環(huán)境（如手術(shù)室空氣的潔凈程度）等許多因素存在差異。 在神經(jīng)外科手術(shù)中［14］，4 例經(jīng)蝶手術(shù)回收紅細(xì)胞標(biāo)本中均發(fā)生細(xì)菌感染，26 例開(kāi)顱手術(shù)標(biāo)本中有10 例（38.5%）發(fā)生細(xì)菌感染，經(jīng)蝶手術(shù)的污染發(fā)生率明顯高于開(kāi)顱手術(shù)，有合理的理由懷疑手術(shù)方式與細(xì)菌污染有關(guān)。 Bland等［15］的研究表明，心臟手術(shù)期間ICS 回收紅細(xì)胞的細(xì)菌和內(nèi)毒素感染率較高。 細(xì)菌污染可能是由空氣中的污染物引起的，其中污染物最多的部位是手術(shù)臺(tái)正上方，這些污染物可直接污染術(shù)野，也可被Cell Saver 的吸管產(chǎn)生的氣流吸引入血液回收罐中。 對(duì)于空氣中的污染，一項(xiàng)對(duì)照研究［16］評(píng)估了新舊手術(shù)室之間手術(shù)環(huán)境的細(xì)菌學(xué)變化，結(jié)果顯示在回收紅細(xì)胞中，新手術(shù)室細(xì)菌數(shù)量比舊手術(shù)室低5 倍，這提示手術(shù)室環(huán)境中細(xì)菌的沉積可能會(huì)影響手術(shù)室的清潔度。 綜上研究表明，ICS 的污染可能與手術(shù)方式，手術(shù)時(shí)間以及手術(shù)室清潔程度有關(guān)。

2 回輸回收紅細(xì)胞對(duì)患者術(shù)后感染并發(fā)癥的影響

心臟手術(shù)后發(fā)生感染性并發(fā)癥的原因不盡相同，其中ICS 可能只是很小的一部分，但其影響也不可忽視。 有研究報(bào)告了心臟手術(shù)期間回收紅細(xì)胞的細(xì)菌污染，這些細(xì)菌通常來(lái)自皮膚，且回輸被污染的紅細(xì)胞后患者沒(méi)有出現(xiàn)任何感染性并發(fā)癥。 然而，這項(xiàng)研究發(fā)表在近30 年前，這些發(fā)現(xiàn)是否能直接應(yīng)用到目前的研究中是值得懷疑的［15］。 一項(xiàng)心臟手術(shù)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，分別納入364 名使用Cell Saver 的患者為實(shí)驗(yàn)組和352 名未使用Cell Saver 的患者為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組術(shù)后感染發(fā)生率（15.9%）高于對(duì)照組（13.1%），使用 Cell Saver 對(duì)于術(shù)后感染的 OR 值為 2.3（95% CI：1.2～4.5）［17］。 此結(jié)論與先前的一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果一致［18］。 而在另一項(xiàng)前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)使用Cell Saver 的患者術(shù)后出血發(fā)生率明顯高于對(duì)照組，但術(shù)后感染性并發(fā)癥發(fā)生率卻無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異［19］。

使用Cell Saver 引起患者術(shù)后發(fā)生感染性并發(fā)癥的病因尚不清楚，可能包含不同的病理機(jī)制［9］。Van Klarenbosch［20］等提出，由于 Cell Saver 的血液處理機(jī)制，促炎、抗炎的酶和細(xì)胞因子暫時(shí)失衡，導(dǎo)致患者對(duì)感染的敏感性增加。 Kiser 等研究發(fā)現(xiàn)［21］，在胸腹和降主動(dòng)脈瘤修復(fù)術(shù)中，高Cell Saver組（回收紅細(xì)胞≥40 U）的術(shù)后并發(fā)癥明顯多于低Cell Saver 組（回收紅細(xì)胞＜40 U），包括呼吸衰竭、腎功能衰竭、出血等。 因此術(shù)后感染性并發(fā)癥的發(fā)生可能與回收紅細(xì)胞的量有關(guān)。

雖有些研究表明使用Cell Saver 的患者術(shù)后感染率增加，但這些感染大多不嚴(yán)重，且多數(shù)為肺部感染［9］；而且在使用 Cell Saver 組中因異體紅細(xì)胞輸注量減少，可降低術(shù)后感染性疾病的發(fā)生率［17］，可能減輕了 Cell Saver 使用本身的危害。 因此回輸ICS 回收紅細(xì)胞對(duì)患者術(shù)后感染性并發(fā)癥的影響尚存爭(zhēng)議。

3 清除ICS 回收紅細(xì)胞污染的可能方法

細(xì)菌污染不是ICS 的絕對(duì)禁忌證，但回輸細(xì)菌污染的紅細(xì)胞可能引發(fā)感染性并發(fā)癥［5］，因此許多學(xué)者試圖減少或消除ICS 回收紅細(xì)胞中的細(xì)菌污染。

研究表明，手術(shù)中常規(guī)使用頭孢呋辛并不能防止回收紅細(xì)胞受到污染，而且有證據(jù)表明，用生理鹽水沖洗并不能消除細(xì)菌，盡管它確實(shí)降低了細(xì)菌的濃度［22］。 Perez－Ferrer 等［22］認(rèn)為在 Cell Saver 洗滌液中添加小劑量抗生素（萬(wàn)古霉素），可以間接地降低回收紅細(xì)胞中細(xì)菌污染的發(fā)生率，其對(duì)20 例患者進(jìn)行了病例對(duì)照研究。 研究發(fā)現(xiàn)，使用鹽水洗滌液的病例組有5 例（50%）培養(yǎng)出凝固酶陰性葡萄球菌，而使用鹽水＋10 μg／ml 萬(wàn)古霉素洗滌液的實(shí)驗(yàn)組其血培養(yǎng)皆為陰性。 回收紅細(xì)胞中存在的細(xì)菌大部分為革蘭氏陽(yáng)性菌，如凝固性陰性葡萄球菌，這些細(xì)菌通常對(duì)青霉素有抗藥性，但99%以上的病例對(duì)萬(wàn)古霉素敏感，此為Perez－Ferrer 等在研究中選擇這種藥物作為預(yù)防回收紅細(xì)胞污染的原因。 但此實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象僅針對(duì)神經(jīng)外科患者，并不能代表心臟外科術(shù)中回收紅細(xì)胞污染情況，且其研究例數(shù)過(guò)少；但其方法值得參考，應(yīng)在心臟外科手術(shù)中對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究。

除了添加抗生素之外，Cell Saver 洗滌后是否需進(jìn)一步使用去白細(xì)胞濾器（leucocyte reduction filter，LRF）過(guò)濾也一直是熱點(diǎn)研究問(wèn)題。 LRF 是通過(guò)黏附特性（過(guò)濾材料的表面電荷和表層結(jié)構(gòu)）來(lái)發(fā)揮作用。 有證據(jù)表明，LRF 可以減少98%～99%的細(xì)菌負(fù)荷［23］。 Waters 等［24］取過(guò)期紅細(xì)胞，接種固定數(shù)量的細(xì)菌（大腸桿菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、脆弱類桿菌），血液經(jīng)Cell Saver 洗滌，然后用 LRF 過(guò)濾，去除率分別為 99.0%、100%、99.6%和97.6%。 但Waters 等的實(shí)驗(yàn)中僅納入了四種細(xì)菌，是否可以將這些數(shù)據(jù)外推到其他細(xì)菌，還有待商榷。 另 Blumberg 等［25］發(fā)現(xiàn)，在接受圍術(shù)期輸血的外科患者中，使用LRF 可使術(shù)后感染性并發(fā)癥發(fā)生率降低約50%。

另一種可以減少微生物負(fù)荷的方法是光療法，藍(lán)光照射可去除耐甲氧西林金黃色葡萄球菌，但其劑量、副作用等還有待進(jìn)一步明確［26］。

通過(guò)添加抗生素降低儲(chǔ)存過(guò)程中細(xì)菌增殖的可能性、Cell Saver 后加用LRF、藍(lán)光照射等方式可以提高回收紅細(xì)胞的安全性，后續(xù)是否還有更簡(jiǎn)便可行的措施還有待探索。 總之，可采取適當(dāng)?shù)拇胧┦够厥占t細(xì)胞細(xì)菌污染率降到最小，以盡可能降低其回輸后對(duì)患者的影響。

4 結(jié) 論

在血液資源緊缺的醫(yī)療環(huán)境下，ICS 是圍術(shù)期節(jié)約用血的重要方法，但是ICS 本身與血液污染有關(guān)。 目前關(guān)于ICS 對(duì)患者術(shù)后感染性并發(fā)癥的影響尚不明確，需要大樣本的前瞻性研究來(lái)深入研究這個(gè)問(wèn)題，進(jìn)而提出合理可行的控制ICS 污染的方法。