趙聰聰，鄒麗華，劉晉萍

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嬰幼兒圍體外循環(huán)期節(jié)約用血的影響因素

趙聰聰，鄒麗華，劉晉萍

［關鍵詞］：體外循環(huán)；嬰幼兒；輸血

作者單位：100037北京北京協(xié)和醫(yī)學院國家心血管病中心中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院體外循環(huán)科

嬰幼兒在心臟手術的圍體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,CPB)期往往需輸注大量的血制品,但輸血會給先天性心臟病(congenital cardiac disease,CHD)患兒帶來諸多不利影響,導致患兒出現(xiàn)相關并發(fā)癥,比如:術后感染和炎癥的發(fā)生,機械通氣、ICU停留和住院時間的延長,死亡率以及術后出血風險的增加等等[1]。準確掌握影響嬰幼兒圍CPB期節(jié)約用血的相關因素,可以初步預測嬰幼兒對輸血的需求,有利于臨床工作者做好相應血液保護措施。將這些影響因素按照體外循環(huán)前、中、后進行分類,每一個因素的存在均提醒臨床工作者積極采取相應的措施。

1 CPB前

1.1 生長發(fā)育特點 嬰幼兒的體重輕,血容量相對較少,應用CPB后預充液的混合使血液發(fā)生嚴重的稀釋,從而增加術中和術后輸血的風險[1]。Savan[1]指出,體重低于6.5 kg的患兒在圍CPB期的出血風險加大。并且,約55%CHD患兒生長發(fā)育相對遲緩,身高、體重會明顯低于正常同齡兒[2]。

1.2 凝血功能

1.2.1 凝血因子 新生兒的凝血系統(tǒng)處于正在發(fā)育的未成熟時期,維生素K依賴性凝血因子(FⅡ、FⅦ、FⅨ、FⅩ)和起始因子(FⅪ、FⅫ、激肽釋放酶原和高分子激肽原)僅為成人的1/3～1/2,同型半胱氨酸、蛋白C活性較成人明顯降低,并與年齡呈正相關,對于小于1歲的嬰兒,其血漿蛋白C抗體、蛋白S和抗凝血酶Ⅲ也是顯著減少的。因此,嬰幼兒的凝血時間(PT)、國際標準化比值(INR)和部分活化凝血酶原時間(APTT)較成人都會有所延長。在正常情況下嬰幼兒的促凝和抗凝系統(tǒng)能夠達到一種平衡,以保證凝血功能的完善,但是臨床疾病通常會擾亂這種平衡,嬰幼兒就容易出現(xiàn)出血、血栓等并發(fā)癥[1]。

1.2.2 血小板 CHD患兒術前血小板功能障礙與術中輸血關系密切,尤其是對于紅細胞和新鮮冰凍血漿(fresh frozen plasma,FFP)的輸注影響較大[1]。紫紺型先天性心臟病(cyanotic congenital heart disease,CCHD)患兒通常存在灌注不足和組織缺氧,紅細胞代償性增多,血漿容量減少,血液黏滯度增加,血小板計數(shù)、壽命、聚集能力和GPⅡb/Ⅲa的表達都顯著降低,并且明顯與紅細胞比容(hematocrit,Hct)呈負相關,而D-二聚體和纖溶酶原激活劑-1的增多又會加快纖維蛋白溶解,引起纖溶亢進,從而增加術后出血[1]。

1.2.3 纖維蛋白原 也有研究者認為CCHD患者的血液呈低凝狀態(tài)主要是由于纖維蛋白原功能受損,并與升高的Hct密切相關,導致血凝塊形成時間延長,強度和穩(wěn)定性降低,增加了術后出血[1]。

過高的Hct也會引起血栓彈力圖(thrombelastogram,TEG)參數(shù)的改變,這些參數(shù)反映的不僅是血小板和凝血因子的數(shù)量,也可以反映它們的功能以及血小板、纖維蛋白原之間的相互作用[3]。

1.3 合并疾病 約66%CHD患兒合并有貧血,使其在圍CPB期的輸血需求明顯增多,Redlin認為術前血紅蛋白(hemoglobin,Hb)濃度可以作為預測術中輸血的唯一因素[1]。此外,約84%的CHD患兒合并有營養(yǎng)不良,這類患兒除了體重、身長較小之外,還多存在動脈氧飽和度和Hb低、肺動脈高壓及心衰等問題[4]。合并肺動脈高壓的CHD患兒與無肺動脈高壓的患兒相比,血小板分布寬度和平均體積都明顯減小,也可能會影響血小板的活性[1]。

1.4 疾病類型 CHD的類型不同,手術方式也會不同,嬰幼兒所行手術的方式越復雜,其在圍CPB期對血制品的需求就會越多。在Kotani[1]的研究中,94%房間隔缺損的患兒在圍CPB期間可達到無輸血；室間隔缺損或房室間隔缺損的患兒由于生長發(fā)育受到影響,大多體重較輕,術前Hct較低,無輸血的比率分別是57.5%和25%；實施雙向Glenn分流和Fontan術式的患兒術前Hct較高,因此,其無輸血的比率也較高(Glenn分流為40.6%,Fontan術為59.6%)；而法洛四聯(lián)癥的患兒達到無輸血的比率只有21.3%。

CHD手術風險分級評分(the risk adjustment in congenital heart surgery-1 method,RACHS-1)也是CHD患兒術后出血及輸血的影響因素之一,RACHS-1評分越高,CHD患兒對紅細胞的需求就越多[1],但有研究表明,若是選擇不同的手術切口則會相對減少輸血[5]。

1.5 物品準備 國內(nèi)外學者一直在努力研發(fā)可以最大限度地減少CHD患兒血制品使用的迷你CPB裝置。與傳統(tǒng)CPB裝置相比,迷你CPB裝置的優(yōu)勢在于預充量明顯減少,一方面減輕了血液稀釋,將血漿蛋白濃度和Hct維持在相對較高的水平,保護了血液的攜氧能力和凝血功能,減少術后出血；另一方面可以減少血液與CPB管路的接觸面積,減少了凝血因子和血小板的消耗；此外,減少CPB后管道中的血液殘留,避免不必要的血液丟失[1]。

1.6 術前干預 在CHD患者術前使用重組人促紅細胞生成素(recombinant human erythropoietin,rhEPO)和鐵劑可提高患者在圍CPB期的Hct水平,減少對血制品的需求,已有臨床實踐證明這在嬰幼兒圍CPB期也是可行的[6-7]。耶和華見證人(Jehovah’s Witness)在住院期間拒絕接受輸血治療,在心臟手術前使用rhEPO或其他術前干預措施可使其在圍CPB期達到完全不輸血[1]。

2 CPB中

2.1 預充液的類型 選用晶體或人工膠體等代替血制品作為CPB預充液可明顯減少對嬰幼兒圍CPB期對血制品的需求,并可以減少血制品帶來的相關并發(fā)癥。與佳樂施(琥珀酰明膠)相比,在CPB中預充FFP不能明顯減少術后出血和血制品的使用量,對患兒預后恢復無明顯優(yōu)勢影響,故在嬰幼兒體外循環(huán)術中不推薦使用血漿預充,采用人工膠體液預充可有效減少血漿使用量[8]。并且研究證實,選用萬汶(6%羥乙基淀粉130/0.4)作為CPB預充液在嬰幼兒心臟手術中也是安全有效的[1]。

2.2 是否停跳和CPB時間 在嬰幼兒心臟手術過程中使用心臟不停跳技術不僅可以起到心肌保護的作用,而且可以縮短CPB和手術時間,減少術后24 h的胸腔引流量,從而減少血制品的輸注[1]。研究表明CPB時間與輸血明顯相關,長時間的CPB不僅會引起嚴重的血液稀釋,而且血液與CPB管路內(nèi)表面的接觸激活了內(nèi)源性凝血途徑,纖維蛋白和纖維蛋白原在管路中沉積,微血栓形成,消耗了大量凝血因子和血小板,血小板功能也受損,嚴重地影響了凝血系統(tǒng)的功能；同時炎癥反應的發(fā)生幾率也增加,引起溶血或失血[1]。

2.3 溫度 CPB過程中的低溫(＜34℃)可抑制血小板的活性,使血小板功能受損,相關酶促反應減慢,從而使出血時間延長,并且溫度越低,凝血功能就越差[1]。Mazzeffi及其同事的研究表明,使用深低溫停循環(huán)(deep hypothermic circulatory arrest,DHCA)可增加輸血,當CPB時間較短(120～180 min)時,深低溫(＜20℃)時間越長,術后出血的可能性就越大[9]。

2.4 超濾策略 嬰幼兒在CPB中往往存在著與預充相關的血液稀釋,繼而出現(xiàn)術后凝血功能障礙及對血制品的需求增加。Golab的研究表明,體重＜10 kg的患兒在CPB中常規(guī)使用超濾可維持較高水平的Hct,改善血液稀釋帶來的不良影響,而不需要血制品的輸注[10]。并且,在CPB中使用改良超濾還可以提高CPB后的血小板計數(shù)、白蛋白、血漿蛋白、纖維蛋白原、凝血酶原等的水平,減少術后出血和胸腔引流量,并減少嬰幼兒在心臟手術術后對血制品(包括紅細胞、FFP、血小板及白蛋白)的需求[11]。

2.5 凝血改變與監(jiān)測 CPB預充及操作的影響可使CHD患兒術中血小板計數(shù)和聚集能力顯著下降,血小板減少的比例[(術前血小板計數(shù)-術后血小板計數(shù)) /術前血小板計數(shù)]會直接影響術后胸腔引流和旋轉(zhuǎn)血栓彈力測定(rotational thromboelastometry,ROTEM)中的最大血凝塊強度[1]。低纖維蛋白原血癥也是CPB后出血的重要因素,當纖維蛋白原低于5 g/L時,將無法形成血凝塊[12]。Romlin的隨機對照試驗指出,在嬰幼兒心臟手術中常規(guī)使用ROTEM指導輸血可以減少患者術中輸血率,改變輸注血制品的類型,而這種血制品使用減少的同時并不會導致術后ICU輸血和出血的增加及Hb水平的降低[1]。

2.6 負壓輔助靜脈引流（vacuum assisted venous drainage，VAVD）和自體血液回收系統(tǒng)（cell saver）的使用 在嬰幼兒CPB過程中使用VAVD可以明顯減少預充量的體積,改善靜脈引流。一方面可以減少血液丟失,有利于維持患兒的有效血容量和Hct；另一方面,為心臟減壓,保證清晰的術野[13]。

Cell saver可以將無菌術野的血液回收,然后進行洗滌,將血液濃縮至一定的Hct后輸回至患兒體內(nèi),同樣也減少了血液丟失和術后血制品的使用。并且,與輸入異體血液相比,這種自體血回輸能夠相對改善患兒的凝血功能[1]。

3 CPB后

3.1 溫度和關胸時間 DHCA的低溫對血小板及凝血功能的影響作用可持續(xù)至ICU[14],因此,應注意術后保溫。關胸時間也可作為預測術后出血的因素,當關胸時間超過64 min時,嬰幼兒出血風險也會加大[1]。

3.2 去肝素化 準確監(jiān)測肝素在嬰幼兒體內(nèi)的作用在臨床上有一定的難度,肝素中和不足是小兒CPB后出血的重要因素[1],當魚精蛋白過量時也會損害血小板的功能,同樣造成凝血功能障礙[1]。當對肝素和魚精蛋白的使用進行個體化指導時,患兒的輸血量和輸血費用都明顯減少,去肝素化后在手術室的停留時間也明顯縮短[15]。

3.3 術后凝血功能的改善 有研究認為,當CCHD患兒在CPB后需要輸血治療時,纖維蛋白原相對FFP來說是更好的選擇,可以減少異源血制品的輸入[1]。使用重組活性凝血因子Ⅶ可以改善CHD患兒在CPB后的凝血功能紊亂,明顯減少術后胸腔引流量及血制品的使用量[1]。對于手術后無明顯外科出血的CHD嬰幼兒,使用凝血酶原復合物也是安全有效的,可以明顯減少術后輸血和紅細胞的輸注[1]。

4 其他因素

4.1 外科與麻醉因素 外科醫(yī)生的個人差異會影響術后的胸腔引流量[16],麻醉醫(yī)生的參與及管理也可能是CHD患兒輸血的影響因素。

4.2 藥物干預 2012年的一個多中心觀察性研究已經(jīng)表明,在嬰幼兒心臟手術圍CPB期使用抗纖維蛋白原溶解藥物(如氨基乙酸、氨甲環(huán)酸和抑肽酶等)可以減少術后出血,并且藥物之間的對比分析發(fā)現(xiàn)氨甲環(huán)酸可以提供更好的預后[1]。

4.3 個人經(jīng)驗 不同組織及國家具有不同的輸血經(jīng)驗,組織機構和醫(yī)生是異體輸血的獨立危險因素,輸血經(jīng)驗上的差異會影響血液資源的使用[17]。

5 展望

影響嬰幼兒心臟手術節(jié)約用血的因素是多方面的、相互關聯(lián)的,關于嬰幼兒心臟手術輸血的最佳預測因素研究者們持有不同的意見。Savan[1]利用體重、紫紺和關胸時間建立了一個公式來計算CCHD患兒術后的出血概率( P ),當某一患兒的P值達到0.59時,預示著該患兒發(fā)生術后明顯出血的可能性大,其敏感度與特異度分別為84%和64%,因此Savan建議,當P≥0.59時應積極做好凝血功能監(jiān)測,預防術后大出血的發(fā)生。

在臨床工作中,國內(nèi)外學者應該在圍CPB期對患者進行全面的評估,針對特殊情況采取相應的措施,在圍CPB期合理地使用血制品,改善CHD患兒的預后。

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(修訂日期:2015-12-29)

(收稿日期:2015-12-14)

通訊作者：劉晉萍,E-mail:jinpingfw@ hotmail.com

基金項目：首都臨床特色應用研究專項(Z131107002213172)

DOI:10.13498/j.cnki.chin.j.ecc.2016.01.14