儿童体外循环心脏直视手术术中成分输血与术后预后的关系

王亮,陈贝贝,崔洁,刘立飞,徐红珍,唐文

儿童体外循环心脏直视手术术中成分输血与术后预后的关系

王亮,陈贝贝,崔洁,刘立飞,徐红珍,唐文

目的：探讨体外循环（CPB）心脏直视手术患儿术中成分输血与术后预后的关系。

方法：回顾性分析1 028例接受CPB心脏直视手术患儿的临床资料，采用单因素分析及多元Logistic回归分析探讨术中成分输血与术后院内死亡及并发症的关系。

结果：1 028例患儿中，术后院内死亡45例（4.4%），发生低心排血量综合征143例（13.9%），急性肾功能衰竭43例（4.2%），肺衰竭26例（2.5%），感染17例（1.7%），神经系统并发症28例（2.7%）。多元Logistic回归分析显示，术后院内死亡的独立危险因素为CPB时间、CPB最低温度、术后24 h儿童死亡风险（PRISM-Ⅲ）评分及术中红细胞输注量＞中位输注量（20.3 ml/kg），而术后并发症的独立危险因素为紫绀型先天性心脏病、CPB时间、术后24 h PRISM-Ⅲ评分、术后6 h纵膈引流量及术中红细胞输注量＞20.3 ml/kg。

结论：儿童CPB心脏直视手术中输注大量红细胞增加术后院内死亡及并发症风险，减少术中红细胞输注可能会改善先天性心脏病儿童的术后预后。

输血；并发症；体外循环；儿童

Methods: A total of 1028 consecutive pediatric patients received the open heart surgery by CPB in our hospital were retrospectively studied. Uni- and multivariate Logistic regression analysis were conducted to analyze the relationship between intra-operative blood product transfusion and post-operative in-hospital death and complication rates.

Results: There were 45/1028 (4.4%) of patients died, 143 (13.9%) with low cardiac output syndrome, 43 (4.2%) received dialysis, 26 (2.5%) with sustained pulmonary failure, 17 (1.7%) with infection, and 28 (2.7%) developed neurologic complications. Multivariate Logistic regression analysis indicated that duration and the lowest temperature of CPB, 24-hour post-operative pediatric risk of mortality (PRISM-III) score and intra-operative transfusion amount of RBC＞ median (20.3 ml/kg) were the independent risk factors for post-operative in-hospital death. Congenital heart disease (CHD) with pre-operative cyanosis, duration of CPB, 24-hour post-operative PRISM-III score, 6-hour post-operative mediastinal drain loss and intra-operative transfusion amount of RBC ＞ 20.3 ml/kg were the independent risk factors for post-operative complication occurrence.

Conclusion: Large volume of RBC transfusion in the open heart pediatric surgery with CPB may increase the risk of post-operative in-hospital death and complication occurrence, reducing RBC transfusion might be improving the post-operative prognosis in CHD patients.

Key words Blood transfusion; Complication; Cardiopulmonary bypass; Children

(Chinese Circulation Journal, 2015,30:790.)

输血作为一种重要的治疗手段应用于临床已有百年历史，但输血在发挥治疗作用的同时还伴随着一系列并发症，大量研究已经证实，成人心脏手术围手术期输血增加术后死亡及并发症风险，然而目前尚缺乏系统全面的观察研究来评估儿童体外循环（CPB）心脏手术围手术期输血与术后预后的关系。现回顾性分析1 028例行CPB心脏直视手术患儿的临床资料，评估术中各成分血输注量与术后院内死亡及并发症的相关性，旨在为该类患者围手术期输血的利弊分析提供参考信息，促进安全合理用血。

1 资料与方法

研究对象：选取2012-09至2014-09于我院心胸外科就诊的先天性心脏病患儿为研究对象，纳入标准：（1）年龄＜18岁；（2）经彩色多普勒超声心动图确诊先天性心脏病，并行CPB心脏直视手术；（3）排除术中死亡、临床资料不全的患儿。整个研究期间共行1 040例CPB心脏手术，其中12例于术中死亡。实际入选研究对象1 028例，男575例，女453例，其中新生儿31例，婴儿560例，＞1岁儿童437例，患儿平均体重7.0（5.3，11.0）kg，平均年龄10（5，28）月。根据院内死亡和并发症发生情况，将患儿各分为两类：死亡和存活患儿；有并发症和无并发症患儿。

术后并发症：包括低心排血量综合征、急性肾功能衰竭、肺衰竭、感染、神经系统并发症。低心排血量综合征：心脏指数低于2.0 L/（min·m2）或尿量少于0.5 ml/（kg·h），收缩压下降超过术前基础血压20%，持续2 h以上[1]。急性肾功能衰竭：术后需腹膜或血液透析替代治疗。肺衰竭：排除感染、肺少血因素，呼吸机辅助呼吸下氧合指数＜200 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。感染：纵膈炎、切口感染、血培养细菌阳性或感染性休克。神经系统并发症：排除既往惊厥、脑出血、脑梗死，出现意识障碍、抽搐或病理反射阳性[2]。院内死亡：术后住院期间发生的死亡。

资料收集：参考国内外文献并结合实际临床经验，收集以下资料分析患儿术后死亡或并发症的影响因素：年龄、性别、体重、胎龄、术前合并遗传性疾病（21-三体综合征）、单心室解剖、心脏异位、紫绀型先天性心脏病、开胸手术史、先天性心脏病手术复杂及风险分级（RACHS）、CPB时间、手术时间、CPB温度、延迟关胸、术后6 h纵膈引流量、术后24 h 儿童死亡风险（PRISM-Ⅲ）评分及术中各成分血输注量。本研究以RACHS分级代表先天性心脏病手术复杂程度，术后24 h PRISM-Ⅲ评分代表术后患儿病情危重程度。术中成分输血包括γ-辐射去白细胞红细胞悬液、血浆、血小板及冷沉淀输注，以ml/kg计量，其中红细胞输注量仅计算同种异体输血。

2 结果

术中成分输血情况：入选的1 028例患儿中802例接受了成分输血，输血率为78%，中位成分输血量为23.9（0～255.9）ml/kg。769例（74.7%）术中输注红细胞，红细胞中位输注量为20.3（0～166.7）ml/kg，其中692例（67.3%）输注量为0～50 ml/kg，72例（7.0%）输注量为50.1～100 ml/kg，5例（0.4%）输注量大于100 ml/kg。80例（7.8%）患儿术中输注血浆，中位输注量为2.1（0～88）ml/kg；61例（5.9%）患儿术中输注血小板，中位输注量为0.8（0～31）ml/kg；104例（10.1%）患儿术中输注冷沉淀，中位输注量为0.8（0～16）ml/kg。

术后预后及其危险因素分析：入选的1 028例患儿中术后死亡45例，死亡率为4.4%。166例患儿发生术后并发症，发生率为16.1%，其中低心排血量综合征143例，急性肾功能衰竭43例，肺衰竭26例，感染17例，神经系统并发症28例。

不同年龄阶段患儿术中成分输血与预后情况：在新生儿（6例 vs 25例）、婴儿（28例 vs 532例）、＞1岁儿童（11例 vs 426例）中，死亡患儿的红细胞输注量均高于存活患儿[新生儿：（100.5±47.3）ml/kg vs（53.1±30.9）ml/kg；婴儿：25.9 ml/kg vs 20.9 ml/kg；＞1岁儿童：13.3 ml/kg vs 0 ml/kg]；新生儿（19例 vs 12例）和婴儿（96例 vs 464例）中，有并发症患儿的红细胞输注量也均高于无并发症患儿[新生儿：（72.3±40.9）ml/kg vs （40.9±29.9）ml/kg；婴儿：31.3 ml/kg vs 25.0 ml/kg]，差异均有统计学意义（P＜0.05）。

不同复杂程度手术患儿术中成分输血及预后情况：在行简单手术（RACHS分级＜3分）的868例患儿中，死亡患儿和有并发症患儿的各成分血输注量分别高于存活患儿和无并发症患儿（表1）；而在行复杂手术（RACHS分级≥3分）的160例患儿中，死亡患儿和有并发症患儿的红细胞和血浆输注量也分别高于存活患儿和无并发症患儿（表2），差异均有统计学意义（P＜0.05）。

在所有患儿中，死亡患儿和有并发症患儿的体重、CPB时间、手术时间、CPB最低温度、术后6 h纵膈引流量、术后24 h PRISM-Ⅲ评分及紫绀型先天性心脏病、延迟关胸比例分别与存活患儿和无并发症患儿相比，差异均有统计学意义（P＜0.01，表3）。

表1 868例简单手术（RACHS分级＜3分）患儿术中各成分血输注及术后预后情况（ml/kg）

表2 160例复杂手术（RACHS分级≥3分）患儿术中各成分血输注及术后预后情况（ml/kg）

表3 全部患儿术后院内死亡或并发症的潜在危险因素及单因素分析结果

由于血浆、血小板、冷沉淀中位输注量均为0，而红细胞中位输注量为20.3 ml/kg，因此本研究中将任意量的血浆、血小板、冷沉淀输血及大于中位输注量的红细胞输血作为术后预后的潜在影响因素。在校正术前及手术相关潜在混杂因素后，Logistic回归分析结果显示术后院内死亡的独立危险因素为（表4）：CPB时间（OR=1.03，95% CI：1.02～1.04）、CPB最低温度（OR=1.33，95% CI：1.09～1.61）、术后24 h PRISM-Ⅲ评分（OR=1.34，95% CI：1.22～1.46）及红细胞输注量＞20.3 ml/kg（OR=5.54，95% CI：1.94～15.77）；术后并发症的独立危险因素为（表5）：紫绀型先天性心脏病（OR=2.77，95% CI：1.67～4.60）、CPB时间（OR=1.01，95% CI：1.00～1.02）、术后24 h PRISM-Ⅲ评分（OR=1.22，95% CI：1.16～1.28）、术后纵膈引流量（OR=1.05，95% CI：1.02～1.08）及红细胞输注量＞20.3 ml/kg（OR=2.27，95% CI：1.18～4.34）。

表4 体外循环心脏直视手术患儿术后院内死亡的独立危险因素分析结果

表5 体外循环心脏直视手术患儿术后并发症的独立危险因素分析结果

3 讨论

尽管CPB和心脏外科技术越来越成熟，儿童CPB心脏直视手术围术期输血仍难以避免，尤其是低龄、低体重、延迟关胸的紫绀型先天性心脏病患儿[2]，而且CPB心脏手术围术期输血量不仅仅由失血量和术前血红蛋白水平决定，其影响因素主要包括病人相关因素，手术相关因素及止血治疗因素[3]。本研究中成分输血率高达78%，平均成分输血量为23.9 ml/kg，因此围术期输血已成为儿童心脏麻醉的重要组成部分。输血作为一种重要的治疗手段，可以增加血液携氧能力，改善组织氧合，促进止血以及维持血流动力学稳定[4]。

然而输血带来的不仅仅是益处，越来越多与心脏手术围术期输血相关的文献表明输血影响术后预后。成人冠状动脉旁路移植术围术期红细胞输注量与术后院内死亡和心脏并发症、急性肾功能衰竭、严重感染、神经系统并发症独立相关[5]。尽管与成人生理存在巨大差异，儿童心脏手术围术期输血同样会影响其预后，浓缩红细胞输注增加术后低心排综合征和急性肾功能衰竭，成分血总输注增加术后感染[2]。Salvin等[6]的研究也表明儿童心脏手术围术期浓缩红细胞大量输注（＞15 ml/kg）增加术后急性肾功能损害、感染。Iyengar等[7]回顾性分析了1 631例行CPB心脏手术儿童术中成分输血对术后预后的影响，结果发现红细胞、血浆、冷沉淀输注增加先天性心脏病患儿术后机械通气时间延长、再次气管插管和气管切开等呼吸系统并发症。而术后红细胞输注也会增加切口感染[8]和中心血管导管相关性血流感染[9]。与以往的大量研究结果类似，我们校正了手术复杂程度及术后病情危重程度等术前及手术相关潜在混杂因素后，结果仍发现CPB心脏手术患儿术中红细胞输注量＞中位输注量增加术后院内死亡率及并发症。

目前已知的输血并发症致病因素可以简单分为传染性和非传染性，后者又可以再分为免疫相关和非免疫性，而炎症因子释放引起的多器官功能障碍或衰竭，免疫调节机制下降引发的术后感染以及输血相关急性肺损伤则是重要的免疫性致病因素[10]。输血已被证实能触发强烈的炎症反应[11]，而过度的炎症可能通过中性粒细胞介导的组织损伤最终导致多器官功能障碍[12]。输血相关免疫抑制包括自然杀伤细胞功能下降，辅助T细胞与抑制T细胞比值下降，外周血淋巴细胞减少，细胞免疫功能降低及缺陷抗原表达缺陷[13]，使术后感染风险增加。输血相关急性肺损伤是一种罕见却潜在致命的免疫性致病因素，临床表现为：急性呼吸窘迫和非心原性肺水肿的综合征[14]。其发病机制尚不清楚，最经典的假设是供体血浆中的抗白细胞抗体导致的抗原-抗体反应。

为了综合评估贫血相关并发症及输血相关风险，我们迫切想知道儿童CPB心脏直视手术围术期理想的红细胞压积范围。Willems等[15]比较了限制性输血（7.0 g/L）与开放性输血（9.5 g/L）策略对先天性心脏病患儿预后的影响，此研究中新生儿及行姑息手术的紫绀型先天性心脏病患儿未纳入分析，所有患儿均输注少白细胞红细胞，结果发现限制性输血并未增加多器官系统功能障碍，ICU住院时间及28天内死亡率。Jonas等[16]的随机控制试验比较了婴儿低温低流量CPB期间不同红细胞压积水平对预后的影响，结果却发现，与高红细胞压积组（平均27.8%）患儿比较，低红细胞压积组（平均21.5%）患儿的开放主动脉后3 h心指数较低，CPB后1 h血清乳酸水平较高，1岁时精神运动发育指数得分较低。因此儿童CPB心脏手术围术期理想的红细胞压积范围尚需更多临床对照研究进一步探讨。

有研究指出，输注存储时间较长的红细胞会增加先天性心脏儿童术后急性肾功能衰竭、肺衰竭及感染等并发症[17]，由于临床资料的缺陷，本研究未能分析血液制品存储时间对预后的影响。此外我们仅分析了术中成分输血对预后的影响，术后成分输血可能也会对患儿的预后产生影响，且本研究为单中心回顾性分析，因此我们的研究结果尚不能推广至更大规模先天性心脏病儿童，需多中心临床前瞻性随机对照研究进行论证。

综上所述，儿童CPB心脏直视手术中输注大量红细胞增加术后院内死亡及并发症风险，采取减少红细胞输注的相关措施可能改善先天性心脏病儿童的术后预后，如应用血栓弹力图指导心脏手术患儿输血可显著减少血液制品使用量[18]。希望本研究结果能对儿童CPB心脏直视手术围术期成分输血风险评估提供参考，减少不必要的输血，改善患儿的术后预后。

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Relationship Between Blood Product Transfusion and Post-operative Prognosis in Children With Pediatric Open Heart Surgery by Cardiopulmonary Bypass

WANG Liang, CHEN Bei-bei, CUI Jie, LIU Li-fei, XU Hong-zhen, TANG Wen.
Department of Anesthesiology, Children’s Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing (400014), China

Objective: To explore the relationship between intra-operative blood product transfusion and post-operative prognosis in children with pediatric open heart surgery by cardiopulmonary bypass (CPB).

2015-01-18）

（编辑：朱柳媛）

400014 重庆市，重庆医科大学附属儿童医院 麻醉科 儿童发育疾病研究教育部重点实验室 儿科学重庆市重点实验室 重庆市儿童发育重大疾病诊治与预防国际科技合作基地

王亮 硕士研究生 主要从事小儿体外循环相关的工作及研究 Email:li.117@qq.com 通讯作者：唐文 Email:1110@163.com

R457.1

A

1000-3614（2015）08-0790-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2015.08.018