劉銘月，李勇男，劉 剛，閆姝潔，張巧妮，樓 松，吉冰洋

在心肺轉(zhuǎn)流（cardiopulmonary bypass，CPB）過程中，泵的剪切應力、血液直接與非生理人工表面接觸、手術(shù)操作術(shù)野血液的不斷吸引以及轉(zhuǎn)流時間過長等因素引起血液破壞，可刺激微聚體的形成［1］。因此，在CPB剩余機血和Cellsaver回收血中常含有大量微聚體。微聚體是由血液中破壞的紅細胞、白細胞、血小板、內(nèi)皮細胞等不同類型細胞釋放的磷脂小囊泡堆積組成［2］，臨床輸血可見粘性絮狀物堵塞輸血器，或輸血完畢后在血袋中遺留有少量的濃稠物，此即微聚體［3］。微聚體的釋放是多種刺激引起的受控制的過程，包括促凋亡的刺激，剪切應力和損害應激［4］。微聚體輸入體內(nèi)易發(fā)生血栓栓塞并發(fā)癥，堵塞直徑較細的微小動脈，成為術(shù)后呼吸功能不全、腎功能障礙等的誘發(fā)因素［5－6］。 有研究表明紅細胞來源的微聚體，可釋放酵母多糖A和脂多糖因子，抑制吞噬細胞的活性，并抑制多種細胞因子如白介素（interleukin，IL）－10、IL－8 的釋放，故紅細胞微聚體是引起輸血后免疫抑制的重要因素之一［3］。

在輸血過程中，應用微聚體過濾器，可通過直接攔截、慣性撞擊和擴散攔截等作用機制，有效濾除血液中的微聚體和顆粒物成分，降低血栓栓塞和輸血后免疫抑制發(fā)生的風險。SQ40s是孔徑為40 μm的一次性使用微聚體過濾器，其高強度的縱橫編織聚酯濾網(wǎng)，與血液相容性較好，而且過濾量高達10 U全血或5 U紅細胞［7］，可有效減少庫血中的微聚體輸入體內(nèi)。目前尚無該濾器應用于心肺轉(zhuǎn)流過程的文章報道。大血管手術(shù)和肺動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)需低溫停循環(huán)，且轉(zhuǎn)流時間長，血液破壞更為嚴重，微聚體生成可能更多，筆者推測對這類手術(shù)應用微聚體濾器可減少血液中微聚體，可能改善患者預后。本研究將SQ40s應用于接受低溫停循環(huán)或低流量CPB成人患者，對其應用于CPB剩余機血和Cellsaver回收血處理并回輸?shù)陌踩院陀行裕M行臨床效果評價。

1 資料與方法

1．1 研究對象 在2017年8月至2017年12月期間，納入中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院需低溫停循環(huán)或低流量CPB心臟手術(shù)成人患者60例，包括Stanford A型主動脈夾層患者56例與慢性血栓栓塞性肺動脈高壓患者4例，實驗組和對照組各半。排除標準：①嚴重感染或有腫瘤等惡性疾??；②嚴重肝腎功能不良；③血液疾病患者。本研究方案經(jīng)中國醫(yī)學科學院阜外醫(yī)院倫理委員會批準同意（批準文號：2016－806），入組患者自愿參加本次試驗，并已簽署知情同意書。

1．2 實驗分組與方法 按隨機數(shù)字表將患者分入實驗組（SQ40s濾器過濾，n＝30）和對照組（普通輸血器過濾，n＝30），實驗組在CPB結(jié)束后，將剩余機血或Cellsaver回收血液經(jīng)過SQ40s濾器（國械注進20163660680，Haemonetics S．A．）過濾后儲存于無菌儲血袋中待回輸。對照組將剩余機血或Cellsaver回收血液直接儲存于無菌儲血袋中待回輸。實驗組和對照組再各隨機分為 2個亞組：剩余機血組（SQ40s組、輸血器組）和 Cellsaver組（SQ40s組、輸血器組），每個亞組各15例。其中剩余機血定義為：停機后CPB管路內(nèi)（包括靜脈儲血罐、膜肺、微栓濾器及管道內(nèi)）的所有血液；Cellsaver回收血液定義為：心臟手術(shù)全程（開胸過程失血、自魚精蛋白中和后及關(guān)胸止血過程的出血）從術(shù)野吸引的血液。上述血液均通過靜脈通路回輸至患者體內(nèi)，一般在室溫下4 h內(nèi)輸注完畢。

1．3 麻醉和CPB方法 所有患者均采用靜脈誘導、靜脈吸入復合麻醉，手術(shù)期間的通氣管理旨在維持動脈二氧化碳分壓正常，吸入氧濃度40%、呼氣末正壓6 cmH2O、潮氣量6～8 ml／kg。 使用 Stockert S3體外循環(huán)機、Medtronic膜式氧合器、Stockert變溫水箱、天津塑料研究所定制CPB管道和動脈微栓濾器以及Medtronic靜脈血氧飽和度監(jiān)測儀。經(jīng)升主動脈和上下腔靜脈或右心房插管建立CPB。CPB方式為深低溫停循環(huán)或深低溫停循環(huán)選擇性腦灌，CPB術(shù)中維持中度血液稀釋，紅細胞比容（hemato?crit，HCT）0．20～0．25。

1．4 臨床終點指標與術(shù)中標本采集

1．4．1 主要臨床終點指標 掃描電鏡濾膜殘留物觀察。血液過濾完成后將實驗組和對照組的濾膜（n＝6）取出，戊二醛（1～3 h）—鋨酸（0．5～1 h）雙固定，脫水干燥，粘樣，離子濺射鍍膜。掃描電鏡（日本電子JSM5510）放大100倍鏡下觀察。每個樣本隨機選取3個視野拍照，根據(jù)灰度值差異通過Image J對殘留物進行半定量分析［8］。

1．4．2 次要臨床終點指標 CPB前、CPB停機時、濾過后、術(shù)后 24 h 紅細胞（red blood cell，RBC）、血紅蛋白（hemoglobin，Hb）、白細胞（white blood cell，WBC）、血小板計數(shù)（platelet count，PLT）及肌酐（creatinine，Cr）。 術(shù)畢及術(shù)后 1 h、3 h、12 h、24 h 的呼吸指數(shù)（respiratory index，RI）、術(shù)后24 h胸腔引流量、機械輔助通氣時間、ICU停留時間及住院時間。分別采集各組患者CPB前動脈血、停機后剩余機血或Cellsaver回收的血液、經(jīng) SQ40s過濾后血液、患者術(shù)后 1 h、3 h、12 h、24 h 動脈血各 5 ml，全自動血細胞分析儀測定RBC、WBC、PLT數(shù)量，RA?DIOMETER ABL800血氣分析儀及其配套試劑進行血氣分析，Sysmex CS5100血凝儀及配套試劑測定凝血五項。

1．5 統(tǒng)計學處理 所有數(shù)據(jù)使用SPSS 16．0軟件進行統(tǒng)計分析，符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗。采用重復測量的雙向方差分析確定時間、組和交互在不同時間點上的影響。為了進行多重比較，應用最小二乘差分法對結(jié)果進行校正。不符合正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)和四分位間距表示，兩組間比較采用非參數(shù)檢驗。計數(shù)資料以頻數(shù)（百分比）表示，兩組間比較采用X2檢驗。P＜0．05認為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2．1 臨床基線資料 各亞組間患者性別、年齡、身高、體重等術(shù)前基線值及CPB轉(zhuǎn)機時間、升主動脈阻斷時間、術(shù)后剩余機血量均無統(tǒng)計學差異（P＞0．05），見表 1 和表 2。

2．2 血液成分變化 對SQ40s組濾過前后血液中成分進行比較，剩余機血亞組RBC、Hb、HCT、WBC和PLT等數(shù)量濾過前后無統(tǒng)計學差異（P＞0．05），見表3。Cellsaver亞組的回收血液無血小板，其余血液成分濾過前后差異無統(tǒng)計學意義（P＞0．05），見表4。SQ40s濾器未改變正常血液成分。

表3 剩余機血亞組過濾回收血前后血液成分變化（n＝15，±s）

表3 剩余機血亞組過濾回收血前后血液成分變化（n＝15，±s）

項目 濾過前 濾過后 P值RBC（×1012／L） 2．90±0．51 2．88±0．43 0．491 Hb（g／L） 90．47±16．58 89．40±13．95 0．362 HCT 0．26±0．49 0．26±0．41 0．261 WBC（×1012 ／L） 6．13±3．02 5．75±2．46 0．057 PLT（×109 ／L） 131．73±48．09 127．00±47．49 0．14

表4 Cellsaver亞組過濾回收血前后血液成分變化（n＝15，±s）

表4 Cellsaver亞組過濾回收血前后血液成分變化（n＝15，±s）

項目 濾過前 濾過后 P值RBC（×1012／L） 5．22±2．71 4．72±1．32 0．363 Hb（g／L） 157．96±81．63 143．07±42．02 0．360 HCT 0．45±0．22 0．41±0．11 0．323 WBC（×1012 ／L） 4．61±2．95 4．27±1．60 0．647

表1 剩余機血組亞組患者基本情況比較（n＝15）

表2 Cellsaver組的亞組患者基本情況比較（n＝15）

2．3 掃描電鏡 在掃描電鏡100倍鏡下可見，SQ40s濾膜呈致密的縱橫編織結(jié)構(gòu)，吸附較多的血液破壞成分，為RBC、PLT以及液體凝固物產(chǎn)生的血液凝集塊，見圖1、圖2。通過ImageJ對濾網(wǎng)殘留物進行半定量分析，剩余機血亞組與Cellsaver亞組的SQ40s組濾網(wǎng)攔截物，均顯著多于輸血器組［（0．633±0．127） vs （0．245±0．040），P＝0．001］，見圖3和圖4。

圖1 剩余機血亞組的兩組濾網(wǎng)殘留物（×100）

圖2 Cellsaver亞組的兩組濾網(wǎng)殘留物（×100）

圖3 剩余機血亞組的兩組濾網(wǎng)殘留物半定量分析

圖4 Cellsaver亞組的兩組濾網(wǎng)殘留物半定量分析

2．4 臨床效果

2．4．1 剩余機血亞組 SQ40s組患者術(shù)后24 h Cr水平明顯低于輸血器組（P＝0．029）。術(shù)后24 h RBC、WBC、PLT、胸腔引流量、機械輔助通氣時間、ICU停留時間以及住院時間，SQ40s組與輸血器組無顯著差異（P＞0．05），見表5。

RI呈現(xiàn)時間效應（P＝0．001），在術(shù)后 12 h實驗組顯著低于對照組（P＝0．027），其余時間點組間無明顯統(tǒng)計學差異（P＞0．05），見圖 5。

2．4．2 Cellsaver亞組 術(shù)后 24 h RBC、WBC、PLT、Cr、胸腔引流量、機械輔助通氣時間、ICU停留時間以及住院時間，SQ40s亞組與輸血器亞組Cellsaver處理后無顯著差異（P＞0．05），見表 6。

RI呈現(xiàn)時間效應（P＝0．003），但在各時間點兩組間無明顯統(tǒng)計學差異（P＞0．05），見圖6。

圖5 剩余機血亞組的兩組患者RI比較

圖6 Cellsaver亞組的兩組患者RI比較

3 討 論

深低溫停循環(huán)或低流量手術(shù)往往需要長時間體外轉(zhuǎn)流，在此過程中患者易丟失大量體液，血液成分受到嚴重破壞［9］，破壞的 RBC、WBC、PLT、內(nèi)皮細胞等不同類型細胞釋放磷脂小囊泡堆積形成微聚體［2］。微聚體輸入體內(nèi)后，由于這些細胞碎片大多被肺過濾，可能堵塞直徑較細的血管，進而引起肺動脈高壓和通氣／血流比例失衡，造成術(shù)后呼吸功能不全［10］。此外，在術(shù)中控制性低血壓或需要大量輸血的緊急情況下，往往不利于器官灌注。此時微聚體堵塞腎臟微循環(huán)，抑制游離血紅蛋白經(jīng)腎排出，導致腎功能障礙甚至急性腎衰［6］。輸血過程中應用微聚體濾器，可通過直接攔截、慣性撞擊和擴散攔截等作用機制，有效濾除血液中的微聚體和顆粒物成分，降低器官微血管栓塞。Ju Mizuno［11］報道微聚體濾器可減少產(chǎn)科術(shù)后羊水栓塞的發(fā)生，梁輝等［12］也證實微聚體濾器可凈化回輸RBC質(zhì)量。

表5 剩余機血亞組的SQ40s組和輸血器組患者術(shù)后臨床資料（n＝15）

表6 Cellsaver亞組的SQ40s組和輸血器組患者術(shù)后臨床資料比較（n＝15）

在本研究的離體實驗部分，筆者觀察到無論是對剩余機血還是Cellsaver回收血，SQ40s均不改變血液成分。通過掃描電鏡觀察時，確認微聚體為RBC、血小板以及液體凝固物產(chǎn)生的血液凝集塊，且大部分超出了網(wǎng)眼口徑的大小，孔徑 40 μm的SQ40s濾膜攔截物顯著多于170 μm的普通輸血器。

本研究在體實驗中，應用SQ40s組濾器處理機血輸入患者后RI呈時間效應，且在術(shù)后12 h顯著降低。RI是肺泡動脈氧分壓差與動脈氧分壓之比，提示濾除微聚體可能與肺的通氣、氧交換功能相關(guān)。但剩余機血的容量通常在800～1 000 ml，故隨著時間延長，兩組間的RI無統(tǒng)計學差異。而在Cellsaver組，Cellsaver回收后剩余200～300 ml濃縮血液，應用SQ40s濾器處理較少的cellsaver回收血，不能引起RI間的顯著差異。

另外，剩余機血亞組的SQ40s組患者術(shù)后第一天Cr水平顯著低于輸血器組。血小板微聚體通過阻塞腎毛細血管，是CPB術(shù)后腎功能不全的原因之一［13］。SQ40s濾器通過濾除血小板微聚體，可能在一定程度上減輕術(shù)后腎損傷。

本研究樣本量較少，主要探討了SQ40s微聚體濾器實際濾過效果、對CPB剩余機血成分及患者術(shù)后24 h臨床轉(zhuǎn)歸的影響。因微聚體是由血液中破壞的不同類型細胞釋放的磷脂小囊泡堆積組成，目前尚無準確的檢測手段，無法進行精確定量分析。在本研究中為了比較其與普通輸血器的濾過效果，應用掃描電鏡觀察濾網(wǎng)殘留物間接證實微聚體的濾除。因此，探究微聚體的精確檢測手段，并且將剩余機血經(jīng)微聚體濾器濾過后再回輸，對患者術(shù)后各器官功能及預后的影響，還有待擴大樣本量進一步進行研究。

綜上，長時間心肺轉(zhuǎn)流過程中，應用SQ40s微聚體濾器可以攔截回收血液中的微聚體，并對血液成份無影響，潛在改善患者預后。