婴幼儿围体外循环期节约用血的影响因素

赵聪聪，邹丽华，刘晋萍



婴幼儿围体外循环期节约用血的影响因素

赵聪聪，邹丽华，刘晋萍

［关键词］：体外循环；婴幼儿；输血

作者单位：100037北京北京协和医学院国家心血管病中心中国医学科学院阜外医院体外循环科

婴幼儿在心脏手术的围体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)期往往需输注大量的血制品,但输血会给先天性心脏病(congenital cardiac disease,CHD)患儿带来诸多不利影响,导致患儿出现相关并发症,比如:术后感染和炎症的发生,机械通气、ICU停留和住院时间的延长,死亡率以及术后出血风险的增加等等[1]。准确掌握影响婴幼儿围CPB期节约用血的相关因素,可以初步预测婴幼儿对输血的需求,有利于临床工作者做好相应血液保护措施。将这些影响因素按照体外循环前、中、后进行分类,每一个因素的存在均提醒临床工作者积极采取相应的措施。

1 CPB前

1.1 生长发育特点 婴幼儿的体重轻,血容量相对较少,应用CPB后预充液的混合使血液发生严重的稀释,从而增加术中和术后输血的风险[1]。Savan[1]指出,体重低于6.5 kg的患儿在围CPB期的出血风险加大。并且,约55%CHD患儿生长发育相对迟缓,身高、体重会明显低于正常同龄儿[2]。

1.2 凝血功能

1.2.1 凝血因子 新生儿的凝血系统处于正在发育的未成熟时期,维生素K依赖性凝血因子(FⅡ、FⅦ、FⅨ、FⅩ)和起始因子(FⅪ、FⅫ、激肽释放酶原和高分子激肽原)仅为成人的1/3～1/2,同型半胱氨酸、蛋白C活性较成人明显降低,并与年龄呈正相关,对于小于1岁的婴儿,其血浆蛋白C抗体、蛋白S和抗凝血酶Ⅲ也是显著减少的。因此,婴幼儿的凝血时间(PT)、国际标准化比值(INR)和部分活化凝血酶原时间(APTT)较成人都会有所延长。在正常情况下婴幼儿的促凝和抗凝系统能够达到一种平衡,以保证凝血功能的完善,但是临床疾病通常会扰乱这种平衡,婴幼儿就容易出现出血、血栓等并发症[1]。

1.2.2 血小板 CHD患儿术前血小板功能障碍与术中输血关系密切,尤其是对于红细胞和新鲜冰冻血浆(fresh frozen plasma,FFP)的输注影响较大[1]。紫绀型先天性心脏病(cyanotic congenital heart disease,CCHD)患儿通常存在灌注不足和组织缺氧,红细胞代偿性增多,血浆容量减少,血液黏滞度增加,血小板计数、寿命、聚集能力和GPⅡb/Ⅲa的表达都显著降低,并且明显与红细胞比容(hematocrit,Hct)呈负相关,而D-二聚体和纤溶酶原激活剂-1的增多又会加快纤维蛋白溶解,引起纤溶亢进,从而增加术后出血[1]。

1.2.3 纤维蛋白原 也有研究者认为CCHD患者的血液呈低凝状态主要是由于纤维蛋白原功能受损,并与升高的Hct密切相关,导致血凝块形成时间延长,强度和稳定性降低,增加了术后出血[1]。

过高的Hct也会引起血栓弹力图(thrombelastogram,TEG)参数的改变,这些参数反映的不仅是血小板和凝血因子的数量,也可以反映它们的功能以及血小板、纤维蛋白原之间的相互作用[3]。

1.3 合并疾病 约66%CHD患儿合并有贫血,使其在围CPB期的输血需求明显增多,Redlin认为术前血红蛋白(hemoglobin,Hb)浓度可以作为预测术中输血的唯一因素[1]。此外,约84%的CHD患儿合并有营养不良,这类患儿除了体重、身长较小之外,还多存在动脉氧饱和度和Hb低、肺动脉高压及心衰等问题[4]。合并肺动脉高压的CHD患儿与无肺动脉高压的患儿相比,血小板分布宽度和平均体积都明显减小,也可能会影响血小板的活性[1]。

1.4 疾病类型 CHD的类型不同,手术方式也会不同,婴幼儿所行手术的方式越复杂,其在围CPB期对血制品的需求就会越多。在Kotani[1]的研究中,94%房间隔缺损的患儿在围CPB期间可达到无输血；室间隔缺损或房室间隔缺损的患儿由于生长发育受到影响,大多体重较轻,术前Hct较低,无输血的比率分别是57.5%和25%；实施双向Glenn分流和Fontan术式的患儿术前Hct较高,因此,其无输血的比率也较高(Glenn分流为40.6%,Fontan术为59.6%)；而法洛四联症的患儿达到无输血的比率只有21.3%。

CHD手术风险分级评分(the risk adjustment in congenital heart surgery-1 method,RACHS-1)也是CHD患儿术后出血及输血的影响因素之一,RACHS-1评分越高,CHD患儿对红细胞的需求就越多[1],但有研究表明,若是选择不同的手术切口则会相对减少输血[5]。

1.5 物品准备 国内外学者一直在努力研发可以最大限度地减少CHD患儿血制品使用的迷你CPB装置。与传统CPB装置相比,迷你CPB装置的优势在于预充量明显减少,一方面减轻了血液稀释,将血浆蛋白浓度和Hct维持在相对较高的水平,保护了血液的携氧能力和凝血功能,减少术后出血；另一方面可以减少血液与CPB管路的接触面积,减少了凝血因子和血小板的消耗；此外,减少CPB后管道中的血液残留,避免不必要的血液丢失[1]。

1.6 术前干预 在CHD患者术前使用重组人促红细胞生成素(recombinant human erythropoietin,rhEPO)和铁剂可提高患者在围CPB期的Hct水平,减少对血制品的需求,已有临床实践证明这在婴幼儿围CPB期也是可行的[6-7]。耶和华见证人(Jehovah’s Witness)在住院期间拒绝接受输血治疗,在心脏手术前使用rhEPO或其他术前干预措施可使其在围CPB期达到完全不输血[1]。

2 CPB中

2.1 预充液的类型 选用晶体或人工胶体等代替血制品作为CPB预充液可明显减少对婴幼儿围CPB期对血制品的需求,并可以减少血制品带来的相关并发症。与佳乐施(琥珀酰明胶)相比,在CPB中预充FFP不能明显减少术后出血和血制品的使用量,对患儿预后恢复无明显优势影响,故在婴幼儿体外循环术中不推荐使用血浆预充,采用人工胶体液预充可有效减少血浆使用量[8]。并且研究证实,选用万汶(6%羟乙基淀粉130/0.4)作为CPB预充液在婴幼儿心脏手术中也是安全有效的[1]。

2.2 是否停跳和CPB时间 在婴幼儿心脏手术过程中使用心脏不停跳技术不仅可以起到心肌保护的作用,而且可以缩短CPB和手术时间,减少术后24 h的胸腔引流量,从而减少血制品的输注[1]。研究表明CPB时间与输血明显相关,长时间的CPB不仅会引起严重的血液稀释,而且血液与CPB管路内表面的接触激活了内源性凝血途径,纤维蛋白和纤维蛋白原在管路中沉积,微血栓形成,消耗了大量凝血因子和血小板,血小板功能也受损,严重地影响了凝血系统的功能；同时炎症反应的发生几率也增加,引起溶血或失血[1]。

2.3 温度 CPB过程中的低温(＜34℃)可抑制血小板的活性,使血小板功能受损,相关酶促反应减慢,从而使出血时间延长,并且温度越低,凝血功能就越差[1]。Mazzeffi及其同事的研究表明,使用深低温停循环(deep hypothermic circulatory arrest,DHCA)可增加输血,当CPB时间较短(120～180 min)时,深低温(＜20℃)时间越长,术后出血的可能性就越大[9]。

2.4 超滤策略 婴幼儿在CPB中往往存在着与预充相关的血液稀释,继而出现术后凝血功能障碍及对血制品的需求增加。Golab的研究表明,体重＜10 kg的患儿在CPB中常规使用超滤可维持较高水平的Hct,改善血液稀释带来的不良影响,而不需要血制品的输注[10]。并且,在CPB中使用改良超滤还可以提高CPB后的血小板计数、白蛋白、血浆蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原等的水平,减少术后出血和胸腔引流量,并减少婴幼儿在心脏手术术后对血制品(包括红细胞、FFP、血小板及白蛋白)的需求[11]。

2.5 凝血改变与监测 CPB预充及操作的影响可使CHD患儿术中血小板计数和聚集能力显著下降,血小板减少的比例[(术前血小板计数-术后血小板计数) /术前血小板计数]会直接影响术后胸腔引流和旋转血栓弹力测定(rotational thromboelastometry,ROTEM)中的最大血凝块强度[1]。低纤维蛋白原血症也是CPB后出血的重要因素,当纤维蛋白原低于5 g/L时,将无法形成血凝块[12]。Romlin的随机对照试验指出,在婴幼儿心脏手术中常规使用ROTEM指导输血可以减少患者术中输血率,改变输注血制品的类型,而这种血制品使用减少的同时并不会导致术后ICU输血和出血的增加及Hb水平的降低[1]。

2.6 负压辅助静脉引流（vacuum assisted venous drainage，VAVD）和自体血液回收系统（cell saver）的使用 在婴幼儿CPB过程中使用VAVD可以明显减少预充量的体积,改善静脉引流。一方面可以减少血液丢失,有利于维持患儿的有效血容量和Hct；另一方面,为心脏减压,保证清晰的术野[13]。

Cell saver可以将无菌术野的血液回收,然后进行洗涤,将血液浓缩至一定的Hct后输回至患儿体内,同样也减少了血液丢失和术后血制品的使用。并且,与输入异体血液相比,这种自体血回输能够相对改善患儿的凝血功能[1]。

3 CPB后

3.1 温度和关胸时间 DHCA的低温对血小板及凝血功能的影响作用可持续至ICU[14],因此,应注意术后保温。关胸时间也可作为预测术后出血的因素,当关胸时间超过64 min时,婴幼儿出血风险也会加大[1]。

3.2 去肝素化 准确监测肝素在婴幼儿体内的作用在临床上有一定的难度,肝素中和不足是小儿CPB后出血的重要因素[1],当鱼精蛋白过量时也会损害血小板的功能,同样造成凝血功能障碍[1]。当对肝素和鱼精蛋白的使用进行个体化指导时,患儿的输血量和输血费用都明显减少,去肝素化后在手术室的停留时间也明显缩短[15]。

3.3 术后凝血功能的改善 有研究认为,当CCHD患儿在CPB后需要输血治疗时,纤维蛋白原相对FFP来说是更好的选择,可以减少异源血制品的输入[1]。使用重组活性凝血因子Ⅶ可以改善CHD患儿在CPB后的凝血功能紊乱,明显减少术后胸腔引流量及血制品的使用量[1]。对于手术后无明显外科出血的CHD婴幼儿,使用凝血酶原复合物也是安全有效的,可以明显减少术后输血和红细胞的输注[1]。

4 其他因素

4.1 外科与麻醉因素 外科医生的个人差异会影响术后的胸腔引流量[16],麻醉医生的参与及管理也可能是CHD患儿输血的影响因素。

4.2 药物干预 2012年的一个多中心观察性研究已经表明,在婴幼儿心脏手术围CPB期使用抗纤维蛋白原溶解药物(如氨基乙酸、氨甲环酸和抑肽酶等)可以减少术后出血,并且药物之间的对比分析发现氨甲环酸可以提供更好的预后[1]。

4.3 个人经验 不同组织及国家具有不同的输血经验,组织机构和医生是异体输血的独立危险因素,输血经验上的差异会影响血液资源的使用[17]。

5 展望

影响婴幼儿心脏手术节约用血的因素是多方面的、相互关联的,关于婴幼儿心脏手术输血的最佳预测因素研究者们持有不同的意见。Savan[1]利用体重、紫绀和关胸时间建立了一个公式来计算CCHD患儿术后的出血概率( P ),当某一患儿的P值达到0.59时,预示着该患儿发生术后明显出血的可能性大,其敏感度与特异度分别为84%和64%,因此Savan建议,当P≥0.59时应积极做好凝血功能监测,预防术后大出血的发生。

在临床工作中,国内外学者应该在围CPB期对患者进行全面的评估,针对特殊情况采取相应的措施,在围CPB期合理地使用血制品,改善CHD患儿的预后。

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(修订日期:2015-12-29)

(收稿日期:2015-12-14)

通讯作者：刘晋萍,E-mail:jinpingfw@ hotmail.com

基金项目：首都临床特色应用研究专项(Z131107002213172)

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