加压输注去白细胞全血过程中血红细胞及血钾变化的实验研究1）

程金莲，李亚琴，孙玉梅

输血是临床抢救危重症病人生命和治疗某些疾病的重要措施，已在临床广泛应用。在某些特殊情况下，临床上需要在短期内输注所需的血液量，尽快纠正血容量不足，保障重要器官的血流灌注，改善机体的全身血液循环。但是，由于血液制品有一定的黏度，并随黏度的增加，其流动阻力也在增加，常规的输血方法不能满足抢救病人病情的需求，为此，临床上常通过加压、稀释、加温等方法来加快输血速度［1－3］，以期快速补足机体所需血量，而使用加压器后，血液制品血液成分的变化及血生化指标改变，以及改变程度如何，是否对人体产生影响以及影响程度，等等，相关研究报道较少。现通过体外输注去白细胞全血，观察血液通过不同压力作用下的输血器及留置针后红细胞计数及形态、血钾浓度变化，分析血液成分变化的程度，为临床寻找最佳的加压输血方法提供实验基础，保证临床安全输血。

1 资料与方法

1．1 血液标本的选取 实验采用人去白细胞全血，由健康人血液与血液保存液CPDA混合而成，贮存条件2℃～6℃，均在有效期内。每袋血量为400mL左右。

1．2 方法

1．2．1 实验仪器及用具 100mL量杯，输血器（由山东威高集团医用高分子制品股份有限公司提供），18G、20G、22G、24G密闭式静脉留置针（由苏州碧迪医疗器械有限公司提供），秒表，试管（由美国BD公司生产），加压器（由美国产CFUSORTM 500型 medexine），电子摇摆仪，100mL装无菌生理盐水袋若干，10mL注射器，输液架。

1．2．2 实验方法 取400mL血液1袋，置常温下30min，再放在电子摇摆仪上轻摇约10min，待袋中血液颜色均匀后，连接穿刺针（12号），分装成4小袋，每袋约100mL左右，并按顺序标注1号、2号、3号、4号。输注时4小袋血选用同一型号针头。取10mL注射器，先采集袋内血样本8mL并注入2个试管内作为基础对照。然后连接输血器及静脉留置针，按常规方法排气，输液架高度约80cm，输注血液时充分放开调节夹，将血液收集在量杯内。按顺序输注1号、2号、3号、4号血样，输注1号血液时不加压（P0），输注2号、3号、4号血液时，将加压器缠绕于血袋外面，充气囊置于血袋中央，分别施以100mmHg（P1，1mmHg＝0．133kPa）、200mmHg（P2）、300mmHg（P3）压力，输注过程中保持所需的压力。每次输注完后再收集量杯内血液8mL，分装在2个试管内，作为末端值。将收集的血标本及时送检，测定红细胞计数及形态、血钾浓度变化。同时记录输注4小袋血液流经输血器及留置针所需的时间，计算应用不同的留置针在不同压力下的速度。

1．2．3 观察指标及测定方法

1．2．3．1 红细胞计数的测定 红细胞计数采用济南希森美康医用电子有限公司提供的日本产KX－21NSesmex（型号G6020）仪器测量。

1．2．3．2 普通光镜玻片的制作 按常规方法取1组样本（20G）涂玻片，染色用姬姆沙和瑞氏混合染液，缓冲液由KH2PO4和NaHPO4混合液，染色10 min，自来水冲洗，自然晾干。由于整个血玻片血膜偏厚，在片子的体尾交界处看片，共观察3个视野，采用油浸镜下（放大倍数10×100）观察红细胞形态变化。

1．2．3．3 血钾浓度测定 由医院生化检查室常规测定。采用济南希森美康医用电子有限公司提供的日本产KX21N Sesmex仪器测量。

2 结果

2．1 采用不同型号留置针输注去白细胞全血时的流速（见表1）

表1 采用不同型号留置针输注去白细胞全血时的流速() mL／min

表1 采用不同型号留置针输注去白细胞全血时的流速() mL／min

针头型号 P0 P1 P2 P3 18G 35． 58099． 762135． 762171． 40520G 23． 52360． 65262． 720101． 38022G 14． 01343． 46953．391 64． 87124G 11． 31325． 02023．006 33．980

2．2 在不同压力下采用不同型号留置针输血时红细胞计数的变化（见表2）

表2 在不同压力下采用不同型号留置针输血时红细胞计数变化比较（±s） ×1012／L

表2 在不同压力下采用不同型号留置针输血时红细胞计数变化比较（±s） ×1012／L

针头型号 项目 P0 P1 P2 P3 18G 基础值 5． 0013±0． 9131 5． 2788±0． 4776 6． 2663±1． 1107 6． 1350±0． 9460末端值 4． 7963±1． 4851 5． 2413±0． 9226 6． 1413±0． 9598 6． 1213±0． 9916差值 0． 2050±0． 6185 0． 0375±0． 4906 0． 1250±0． 2094 0． 0138±0． 119820G 基础值 5． 0200±0． 5336 5． 4913±1． 1229 5． 1775±0． 5268 5． 1200±0． 5043末端值 4． 9963±0． 5445 5． 4163±1． 0979 5． 1613±0． 5027 5． 1325±0． 4933差值 0． 0238±0． 0138 0． 0750±0． 0354 0． 0163±0． 0259 －0． 0125±0． 014422G 基础值 4． 8150±0． 6993 5． 1863±1． 0372 4． 8113±0． 6297 5． 2875±0． 5844末端值 4． 7650±0． 6798 5． 1775±1． 0393 4． 7825±0． 6344 5． 3225±0． 5777差值 0． 0500±0． 0422 0． 0088±0． 0111 0． 0288±0． 0384 －0． 0350±0． 027424G 基础值 4． 6925±1． 6149 5． 7350±0． 7385 7． 5713±0． 5853 7． 2450±0． 5077末端值 4． 6025±1． 6573 5． 6150±0． 8434 7． 5613±0． 6241 7． 2325±0． 5538差值 0． 0900±0． 0682 0． 1200±0． 1710 0． 0100±0． 2270 0． 0125±0． 0555

以前后差值作为应变量进行方差分析，之后检查残差，数据中有15%左右的离群点，故认为数据不服从正态分布，不适用于经典的方差方法，故采用SAS软件中可以抵抗离群点的稳健M估计方法，结果：同一针头不同压力下血液中红细胞计数差异无统计学意义（P＝0． 1963）。说明在压力300mmHg以内时血液流经同一型号的留置针后，红细胞计数变化不明显。

2．3 普通光镜下观察结果 未加压时，血液通过输血器及针头后，视野中的异形红细胞较少，而随着压力的增加，视野中的粗刺状、椭圆状、梭状细胞数逐渐增加，有些出现泪滴状细胞甚至细胞碎片。血液流经20G留置针时显微镜下平均异形红细胞数详见表3。

表3 血液流经20G留置针前后显微镜下平均异形红细胞数() ／HP

表3 血液流经20G留置针前后显微镜下平均异形红细胞数() ／HP

部位 P0 P1 P2 P3袋内 27 12 23 24针头末端 32 28 46 58

2．4 在不同压力下采用不同型号留置针输血时血钾浓度变化（见表4） 不同型号留置针相同条件下血钾浓度差值经方差分析，F＝2．408，P＝0．076；同一型号留置针不同压力的血钾浓度差值变化，经方差分析，F＝0．996，P＝0．401。

3 讨论

3．1 加压输血对血液成分的影响 血液是由有形成分和无形成分即细胞成分和非细胞成分组成，细胞成分包括红细胞、白细胞和血小板，细胞成分最多的是红细胞。输血是临床抢救危重病人生命和治疗某些疾病的重要措施，加压输血是临床上抢救失血性休克病人常用的方法，以期短期内输注机体所需的血液量。由于血液为一特殊的液体，血液中的红细胞受多种因素的影响，如外界压力、温度，而红细胞本身既具有一定的可塑性，又有一定的脆性，且血液流动本身也可影响红细胞活动，若红细胞在进入病人机体前发生损伤，红细胞内钾离子可逸出，致使血钾升高。当含高浓度的钾的大量血液输入人体内，短时间内可引起机体血钾升高，甚至出现高钾血症。已有文献报道，由于库存血多保存在4℃±2℃之间，随着库存时间的延长，血中血电解质含量发生变化，尤其是钾离子变化更为明显，因此短期内大量输入库存血可能出现高血钾症等电解质紊乱的危险［4］。张兰等［5］报 道，将 红 细 胞 悬 液 分为两组，观察从输血胶管与头皮针接头处采集的血标本，检测红细胞计数、血钾含量，结果滴落后比滴落前红细胞计数明显减少（P＜0．05），血清钾含量明显增加（P＜0．05）。指出血液通过输血器时，受冲击、摩擦作用，红细胞受损，细胞内钾离子逸出，致使红细胞数减少，血清钾升高。曹爱香［6］观察血液通过输血器与头皮针（2mL全血）后红细胞计数及血清钾含量，结果通过输血器与头皮针后红细胞计数较输血前降低（P＜0． 05），血清钾含量明显升高（P＜0．05）。李荷花等［7］报道，挤压输液器加压输血后血钾含量明显高于挤压前（P＜0．01），且红细胞数明显减少（P＜0．01）。但此研究未对加压时间进行严格限定。至于何种压力为一安全界限，经检索，还未见相关报道。本次实验结果显示，血液流经输血器及同一型号静脉留置针后，不同压力下血袋内血液中红细胞计数及血清钾含量差异无统计学意义（P＞0．05）。由于本次实验过程中约100mL血液经加压后，输血时间均在2min之内。可见在较短时间内对血袋施加压力，可能对袋内红细胞损伤影响不大。但从袋内及流经针头后血钾的均值来看，有升高的趋势，说明红细胞还是有一定损伤的。

表4 在不同压力下采用不同型号留置针输血时血钾变化比较（±s） mmol／L

表4 在不同压力下采用不同型号留置针输血时血钾变化比较（±s） mmol／L

针头型号 项目 P0 P1 P2 P3 18G 基础值 30．084±6．138 30．550±5．448 30．111±5．595 30．113±5．807末端值 30．817±6．080 31．311±5．851 30．375±5．781 30．685±5．331差值 0．734±0．728 0．761±0．440 0．264±0．409 0．573±0． 80220G 基础值 17．800±3．068 16．768±2．980 17．556±3．106 17．499±3．334末端值 18．796±2．249 16．696±2．927 17．925±3．164 17．547±3．433差值 0．996±1．874 0．201±0．282 0．369±0．219 0．049±0． 13622G 基础值 17．255±8．181 17．746±8．107 14．904±8．244 14．956±8．072末端值 17．393±8．122 16．870±8．603 15．196±8．529 15．954±8．318差值 0．138±0．122 －0．876±3．328 0．293±0．323 0．998±2． 01524G 基础值 38．083±4．484 38．330±4．302 36．115±4．799 36．475±5．178末端值 38．753±4．833 38．934±4．641 37．844±4．192 38．403±3．788差值 0．670±0．495 0．604±0．369 1．729±0．643 1．928±1．556

3．2 施加不同压力对血液成分及血钾含量的影响 红细胞是血液中数量最多的有形成分，平均寿命约120d，红细胞逐渐衰老过程中细胞内酶的活性降低，红细胞膜生理功能所需要的能量供应减少，膜中的脂质成分也发生变化，使红细胞膜的变形性降低，容易被破坏，从而影响红细胞生理功能的发挥。刘学朴等［8］采用表式血压计袖带加压法，观察了20袋全血在加压36kPa（270mmHg）30 min前后红细胞计数变化，经统计学处理，加压后红细胞计数与加压前比较差异无统计学意义（P＞0．05），说明加压后血袋内红细胞计数无明显破坏。但从加压后红细胞均值变化来看，比加压前有降低的趋势。而李胜云等［9］采用加压输血器后，随机于加压前后取血袋内血样20份，结果，加压前血袋内血液红细胞计数为3．52×1012／L±0．25×1012／L，加压13．3kPa后，血袋内血液红细胞计数为3．49×1012／L±0．37×1012／L，加压前后比较，差异无统计学意义（P＞0．05）。说明输血过程中，正常输血或在一定压力下，血液流经输血器后，血液中的红细胞数变化较小，即加压输血器本身对血液中的红细胞损伤较小。而陈正琼［10］报 道，采 用 加 压 器 （英 国 Vital Signs）处理前后的红细胞数比较差异有统计学意义（P＜0．05），认为加压输血器用于加压输血，对红细胞有一定的破坏作用，在加压过程中应尽可能减少红细胞破坏，以便很好地补充血容量，纠正失血，同时防止因红细胞破坏造成的溶血反应。本实验结果显示，虽然短时间对血袋加压后血液流经输血器及留置针后血液中红细胞数变化不大，但红细胞计数均值有下降的趋势，血钾含量有上升的趋势，说明血液中有些红细胞已破裂，而随着红细胞的破裂，血液中钾含量可能升高。

在输血过程中导致红细胞损伤的因素较多：①加压输血时所形成的涡流可增加切应力，红细胞遭受强大切应力时，可使其脆性增加，从而引起破坏及溶血；②血液通过小口径针头时，血流的剪切应力和射流可能损伤红细胞；③管壁的葡萄糖用生理盐水冲洗不彻底时，可使红细胞在管内聚集从而降低红细胞存活率。李胜云等［9，11］在观察加压输血前后红细胞计数的同时，也在显微镜下对照观察了红细胞形态及其他血液有形成分，亦无明显形态学改变或破坏。此实验压力为100mmHg，可能与压力较小有关。本次实验结果显示，随着压力的增加，血液通过输血器及留置针后血液中异形红细胞数明显多于袋内（未加压），且压力越大，这种现象越明显。

3．3 本实验研究的局限 由于实验用血来源的局限，造成实验样本的偏小，同时受血液本身质量（黏稠度、密度、放置时间、环境温度）的影响，今后应扩大样本量，进一步观察。同时重视加压时间对结果的影响。另外还应注意，此次实验仅为体外实验，应用于临床时，还应考虑病人的生理因素，在充分权衡输血利弊前提下，达到安全、有效输血的目的。

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