婴幼儿体外循环中输血对机体的影响

周 纯，刘晋萍

·综 述·

婴幼儿体外循环中输血对机体的影响

周 纯，刘晋萍

婴幼儿；体外循环；输血；预后

1 输入红细胞对患儿影响

1.1 红细胞的作用 红细胞的主要功能是运送氧和CO2。红细胞中的主要蛋白质是血红蛋白（Hb），

而血红蛋白又是氧的主要携带者。血液中绝大部分的氧是与Hb结合成氧合Hb的形式存在的。因此红细胞是氧代谢必不可少的组成部分。氧代谢是机体组织代谢功能状况的反映。氧供、氧耗既是反映机体氧合情况较精确、可靠的指标，又是评价危重患者处理是否妥当以及预测预后的指标。红细胞浓度增加，携氧量增加，组织可以得到更好的灌注。

1.2 红细胞比容（Hct）水平 体外循环的预充液会引起机体血液稀释，适当的血液稀释不会对机体的氧供和氧耗造成太大的影响。反而过高的血红蛋白浓度在低温状态下会使血液黏滞度增加，血细胞受剪切力的影响而被破坏。根据Hct水平可以将血液稀释分为四个等级：Hct＞0.30者为轻度稀释；0.30～0.20为中度稀释；0.20～0.10为深度稀释；＜0.10为极度稀释［1］。血液稀释后，Hb浓度降低使血氧含量降低，机体可通过增加心排血量、改善微循环、增加组织氧摄取量和降低Hb氧亲和力等机制来共同调节和代偿血氧含量的降低，维持氧供［1］。有研究对犬进行了不同程度的急性高容血液稀释，分别将Hct降至0.25、0.20、0.17、0.15和0.12［2］。发现随着Hct下降，氧供反较基础值升高，Hct降至0.213时，氧供达最高点，氧耗不变；当Hct进一步下降时氧供仍高于基础值；当Hct＜0.15时，氧供、氧耗明显低于基础值。李小兵等［3］将心脏手术患儿分为轻度稀释组，中度稀释组和重度稀释组，通过监测三组患儿围术期的乳酸，PaO2等指标发现，重度血液稀释［CPB中Hb（60～69）g/L］可安全用于婴幼儿患者。阳世光等［4］随机选取120例患者，其中胃肠手术28例、肝胆手术41例、胸科手术15例、泌尿系手术10例、妇科手术26例，通过评价不同Hct浓度患者的围术期代谢指标和血流动力学发现，术中Hb维持在70～80 g/L水平能保证手术患者的术中、术后安全。另有一项对健康志愿者的研究表明［5］，Hb≤60 g/L将会导致人反应迟钝、记忆减退、认知功能障碍，而Hb＞70 g/L水平就不会产生上述现象。但也有研究认为在深低温停循环（DHCA）期间保持较高的Hct可以增加脑循环携氧能力，减少脑组织的缺氧程度，脑组织局部ATP合成增加，减轻兴奋性氨基酸的毒性作用［6］。

1.3 红细胞免疫及替代治疗 红细胞是机体免疫系统的重要组成部分，有识别、黏附、浓缩、杀伤抗原，清除循环免疫复合物的能力，与患者预后相关。红细胞免疫功能主要是通过其膜表面的C3b受体实现的，其免疫作用的高低与C3b的数量和免疫复合物（ICR）直接相关。有研究测定围CPB中红细胞C3b受体花环率（Cab RR）和红细胞免疫复合物花环率（RICR），比较了在CPB预充液中应用少白红细胞（I prc）的患儿与应用浓缩红细胞（Crc）的患儿术后早期红细胞免疫功能［7］，发现I prc组的红细胞免疫功能明显高于Crc组，表明在婴幼儿CPB预充液中应用少白红细胞，对婴幼儿术后早期恢复具有十分重要的意义。Joshua W.Salvin等［8］进行回顾性分析，将2004～2007年间802例CPB下心外科手术的患儿分为无输血组，低输血量组（输血量＜15 ml/kg）和高输血量组（输血量＞15 ml/kg），发现低输血量组和高输血量组机械通气时间和住院时间均明显高于无输血组，输注红细胞会明显延长患儿的住院时间，特别是在双心室患儿尤为明显。此外，Lee Boon Ang等［9］通过回顾分析发现，心脏外科手术中输注红细胞会增加患者患纵隔炎的风险，这可能与输血相关免疫反应有关系。Banbury［10］和Sreeram［11］也发现输血会增加患者术后感染和罹患纵膈炎的风险。但是需要更多的证据，比如对出院后患者随访一个月发现迟发性纵膈炎，从而综合判断输注红细胞的风险和益处，对临床治疗起到指导作用。国外已有报道使用促红细胞生成素能有效提高术中Hct水平，如1例房间隔缺损的患儿［12］，术前1周使用促红细胞生成素和静脉补铁药物将Hct水平提高20 g/L。另有报道显示促红细胞生成素能在1周之内提高Hb浓度10 g/L以上，使用促红细胞生成素能有效提高患者Hct水平［13-14］。

2 输入白细胞对患儿影响

2.1 白细胞的作用 白细胞分为中性粒细胞，嗜酸性粒细胞，嗜碱性粒细胞，单核细胞和淋巴细胞五类。各类白细胞均参与机体的防御功能。白细胞通过变形运动穿过毛细血管壁，自由地在组织内游走，在某些化学物质的吸引下，迁移到炎症区，将细菌等异物吞噬，进而将其消化杀灭。白细胞还可分泌白细胞介素（IL），干扰素，肿瘤坏死因子（TNF-a），集落刺激因子等多种细胞因子，通过自分泌和旁分泌作用参与炎症和免疫反应的调控。

2.2 白细胞免疫 输注同种异体未去除白细胞的血制品会对机体产生不利的影响，是CPB全身炎症反应的主要始发及参与因素，常引起严重非溶血性发热性输血反应（FNHTR）、人类白细胞抗原（HLA）同种免疫，成人呼吸窘迫综合征（ARDS）、输血相关移植物抗宿主病（TA-GVHD）、血小板输注无效、亲白细胞性病毒传播及潜伏病毒的激活、输血相关免疫抑制等输血不良反应。有研究表明［15-17］，由白细胞释放炎性因子（如IL-3、IL-6、IL-8、TNF-a）作为内源性致热原，通过诱导前列腺素释放，作用于下丘脑，引起机体体温升高，是FNHTR发生的重要原因。同时，CPB所致的炎性反应及脏器功能障碍与白细胞在脏器中的聚集活化有直接关系［18］。CPB早期即有TNF-α、IL-6、IL-8等炎性因子的升高，这些炎性因子在CPB所致肺损伤、心肌功能和血流动力学紊乱中有一定作用［19］。有研究表明［20］，CPB后周围血液及肺泡中的多形核白细胞募集、激活并大量释放蛋白酶，是CPB后肺损伤的重要机制。滤除白细胞可以减少CPB中白细胞黏附分子的表达，白细胞与内皮黏附的敏感性降低，从而减少其在心肺的聚集，减轻白细胞介导的内皮细胞的损伤，保护脏器功能［21-23］。输注去除白细胞血液是提高输血疗效及输血安全的有效手段，目前，白细胞滤器已广泛用于成分血的制备。陈国强等［24］研究发现，在使用过滤法对血浆的白细胞进行过滤后，受血者中出现FNHTR的患者人数明显减少，百分率明显降低。说明通过过滤法降低血浆中白细胞含量可以有效的减少FNHTR的发生，保护受血者的生命安全。另外有研究指出去白细胞输血在小儿心脏直视手术中可以有效减轻心肺组织缺血再灌注损伤［25］。王涛等［26］研究发现，去白细胞库血预充能减少婴幼儿围术期血浆中性粒细胞弹性蛋白酶，TNF-α，IL-6和IL-8的含量，改善术后肺换气功能，减少术后机械通气时间，有良好的肺保护作用。

3 输入血浆对患儿影响

3.1 血浆的主要成分及作用 血浆的主要成分是血浆蛋白，能够形成血浆胶体渗透压，维持血管内外的液体平衡。此外，血浆还能与甲状腺激素、肾上腺皮质激素等结合，维持其在体内的浓度，参与血液凝固抗凝和纤溶等生理过程［27］。血浆分为新鲜冰冻血浆（FFP）和普通冰冻血浆（FP），FFP几乎含有全血中全部的凝血因子和蛋白，包括不稳定的凝血因子（F5，F7等）［28］。FP除不稳定的凝血因子V和Ⅷ因子含量明显低于FFP，其主要成分与FFP接近。临床上，血浆主要用于补充凝血因子，其输注适应证有：凝血因子缺乏的补充；肝病患者获得性凝血功能障碍；大量输血伴发的凝血功能障碍；口服抗凝剂过量引起的出血；抗凝血酶Ⅲ缺乏；血栓性血小板减少性紫癜［28］。血浆不应用于扩充血容量，补充营养，免疫缺陷等的治疗。

3.2 血浆输注的不良反应及替代治疗 体外循环对血浆成分的破坏不可忽视。有研究表明CPB对先天性心脏病患儿血浆神经肽水平有较大的影响［29］，可以导致神经肽含量的明显变化。缩短CPB的时间，保持神经肽的相对平衡，可能对机体的康复有重要意义。朱晓红等［30］还发现，中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）是中性粒细胞激活释放的标志性生物活性物质，在CPB下心内直视手术的患者血浆中的NE表达增加，是造成心肌缺血再灌注损伤的机制之一。血浆中可能存在乙肝病毒（HBV）、丙肝病毒（HCV）和艾滋病毒（HIV）等病毒，血浆输注存在潜在的传播病毒的风险［31］。过敏反应也是血浆输注的主要不良反应之一，常发生于输注仅仅几毫升血浆后。另外，输血相关性急性肺损伤（TRALI）也是发生于输血期间或输血后的并发症［31］。除此之外，目前临床使用的FFP中多残存有一定量的白细胞成分，会对机体产生不利的影响，Falagas等［32］研究发现，输注新鲜冰冻血浆与术后院内微生物感染独立相关，这其中也包括纵膈炎。此外，血浆中含有抗凝剂，大量输注血浆，可能引起枸橼酸盐中毒，导致低钙血症。很多医院已开始使用血浆替代品作为CPB的预充液。Oliver等［33］研究表明，对于非青紫型患儿，用5%的人血白蛋白代替FFP预充，可以减少围术期输血，并且没有增加失血量。国内学者研究发现用琥珀酰明胶和羟乙基淀粉（130/0.4）替代血浆作为婴幼儿CPB预充液对术中血乳酸和术后转归无影响，不会增加并发症，两种血浆代用品均可安全用于婴幼儿CPB［34］。但也有研究认为羟乙基淀粉和琥珀酰明胶用于3岁以下先天性心脏病婴幼儿CPB预充，对其肝功能和凝血功能存在不同程度的亚临床损害［35］。

4 输入血小板对患儿影响

4.1 血小板的功能 血小板体积小，无细胞核，呈双面微凸的圆盘状。当血管内皮细胞受损时，血小板可黏附于内皮下组织，维持血管壁的完整性。此外，血小板还可释放血管内皮生长因子（VEGF）和血小板源生长因子（PDGF），促进血管内皮细胞平滑肌细胞和成纤维细胞的增殖，也有利于受损血管的修复。当血管损伤时，血小板可被激活而在生理止血过程中起重要作用。机采血小板不含有红细胞，是高纯度、高浓度的血小板。临床应用于血小板减少或血小板丢失过多患者。

4.2 血小板输注的并发症 研究证实，CPB所引起的血小板功能、数量以及凝血功能的损害，是心脏外科手术后异常出血的主要原因［36］。金秀国等［37］发现，CPB过程中血小板数量急剧下降，聚集功能受损，血小板膜糖蛋白的表达受到明显影响。CPB有促使血小板的活化和具有一定程度的损害作用，活化后的血小板聚集率下降，止血效果差。因此，长时间CPB术后会输注血小板，增强机体的凝血功能。但输注血小板也存在一定问题，血小板无效输注就是治疗过程中的严重并发症，其机制尚未明了。一般可概括为免疫相关因素和非免疫相关因素两大类。在临床中，非免疫因素已代替免疫因素成为影响血小板输注效果的重要原因［38］。研究还发现［38］，随着输注次数的增加，血小板的输注效果明显降低，提示输注血小板两次或两次以上的患者体内可能已产生影响输注疗效的各种因素，并且这些影响因素的作用随输注次数的增多而累加。此外，血小板和其他血制品一样，使用过程中容易感染病毒，如HIV，HBV，HCV，巨细胞病毒（CMV）等。浓缩血小板中的炎性因子也会导致输血性发热反应。

5 展望

目前，小儿先天性心脏病手术例数逐年上升，与之相对，血源却越来越少，“血荒”已成为世界性问题。同时，围术期使用血制品的不良反应也是多方面的，因此，降低围术期血制品的应用问题迫在眉睫，阜外医院通过实施CPB管路迷你化等策略来减少预充，从而达到少输血甚至不输血的目的［39］。但该项工作仍需要团队配合，从改变理念到更新技术，通过科学用血、安全用血真正实现围术期血液保护的重大意义。

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R654.1

A

1672-1403（2013）01-0049-04心脏外科手术由于失血和体外循环（CPB）预充液等原因，患者血液稀释较为严重。尤其是婴幼儿体重小，血容量低，非含血预充液成分对患儿机体的影响更大，因此通常会添加浓缩红细胞，新鲜冰冻血浆，人血白蛋白等血液制品做为预充液，以降低过度血液稀释对患儿机体的不良影响。但是，血制品的应用会带来一定风险，也会影响到患儿的预后。众所周知，体外循环不可避免地会引起患者的炎症反应，那么应用血制品是否会加重这些反应，对机体产生不利影响。本文就体外循环术中输血对婴幼儿机体的影响做一综述。

2012-12-17）

2013-01-15）

100037北京，阜外心血管病医院体外循环科

刘晋萍Email：jinpingfw＠hotmail.com