个体化精准输血管理系统的研发与应用*

——黎勤云 李志强 高宗帅 王潘章 邓志锋 朱长太*

近年来，随着我国医疗保障水平的大幅度提高，临床用血量持续增加，导致部分地区出现血液供应紧张局面[1-2]。但与此同时，临床上也存在一些不合理用血情况[3]。造成临床不合理用血的主要因素有：(1)不正确的输血前评估。输血前评估凭借医师个人经验，导致输血指征把握不正确，输注量不准确；(2)输血后疗效评估不到位。输血后各成分应增加多少，需要借助较为复杂的函数关系，多数医生不具备该项技能，导致输血后疗效评估率低；(3)医师输血知识缺乏。输血技术专业性较强，由于精力有限与培训不足，许多临床医师输血知识水平不高，由此造成对患者的输血适应征评估不准确，产生不合理输注；(4)输血申请审核不严。

图1 精准输血管理系统自动计算运行主界面

为了应对以上问题，本研究提出研发一种个体化精准输血管理系统。该系统依托信息技术，主要实现以下4个功能：(1)输血前评估；(2)输注量和输注后疗效测算；(3)输血知识查询；(4)通过设定规则对输血适应征进行限制性申请与核查。

1 系统研发

1.1 输血专家规则编写

基于《临床输血技术规范》输血指南，编写标准化、条目化的输注红细胞、血浆、血小板、冷沉淀等成分输血指导规则。

1.2 输血专家系统软件研发

基于以上专家规则，通过医院计算机中心，以C/S架构模式研发可与实验室和医院信息系统实现对接的系统软件。使用时，医生通过点击相关菜单与选项操作，输血科通过个人登录审核。输血申请信息进入病史记录保存。不符合输血专家规则的不予通过，输血申请无效。

1.3 输血计算软件研发

根据红细胞、血小板、血红蛋白、血浆纤维蛋白原实验室检测参数及患者身高、体重、血容量等生理参数，利用理论函数关系，开发个体化精准输血自动计算软件。软件可对红细胞、血小板、血红蛋白、血浆、冷沉淀输注量进行自动计算，给出建议值，还可对红细胞、血小板输注后疗效进行评估。

以红细胞输注为例。

红细胞输注理论函数公式1：出血后血红蛋白(g/L)计算公式为HbA=[1-Vb/(C×Wt)]×HbX。

红细胞输注理论公式2：输血后血红蛋白(g/L)计算公式为HbA=HbX+HbT×Vt/(C×Wt)。

根据公式1和公式2，进一步整理血红蛋白输血量(单位数)计算公式3：Vt=5×C/HbT×(HbE-HbA)×Wt×10-3。

其中，C为每公斤血容量(ml/kg)；Vb为出血量(ml)；Vt为输血量(ml)；Wt为体重(kg)；HbX为患者出血前检测血红蛋白值(g/L)；HbA为患者目前实际血红蛋白值(g/L)；HbE为患者输血后血红蛋白期待目标值(g/L)；HbT为输注血液血红蛋白平均浓度(g/L)；U为红细胞单位数(以200 ml全血红细胞计)。

用血量以“U”为统计单位，按照原卫生部规定，200ml全血为1个单位(U)，成分血以200 ml全血分离制备为1个单位，机采血小板以1个治疗量为1个单位，血浆以100ml为1个单位。成分血使用率=成分血使用量÷(各种成分血使用量+全血使用量)×100%。人均用血量=年或月内成分血输注总量/患者数(患者数以姓名及ID号为标准计)。

1.4 个体化精准输血管理系统

基于以上原理，成功开发了个体化精准输血管理系统。该系统借助植入的内部菜单命令，实现了对临床医生血液输注适应征的指导。同时，开发了精准输血计算软件(图1、图2)。应用本软件时，医师只要按照菜单提示，输入HbE、HbA、Wt等各项参数后，系统即可得出相应结果，由此解决了各血液成分输注量精准评估问题。此外，本系统还提供临床输血知识帮助模块，为医师提供输血技术支持(图3)。

2 系统应用效果

2016年度(系统使用前)和2017年度(系统使用后)的终末病历质量检查发现，系统使用后，用血适应征的合理性均有不同程度提高，P<0.05(表1)。血液输注后红细胞疗效评估率和血小板疗效评估率也得到明显提高，P<0.05，见表2、表3。平均每台手术用血量从(144.1±18.2)ml降低为(116.2±12.1)ml，P<0.05；平均每住院人次用血量从(104.3±17.8)ml降低为(75.2±16.5)ml，P<0.05。

图2 精准输血管理系统自动计算运行界面(红细胞输注自动计算)

图3 精准输血管理系统输血技能帮助模块

表1系统使用前后输血适应征合理性检查对比[n(%)]

组别输血指征不合理合理X2P使用前15(18.75)∗65(82.25)11.120.002使用后2(2.50)#78(97.50)

注：*血浆不合理使用9份，冷沉淀1份，红细胞5份；#2份均为血浆。

表2系统使用前后红细胞输注后疗效评估对比[n(%)]

组别评估数未评估数X2P使用前48(60.00)32(40.00)25.630.000使用后75(93.75)5(6.25)

表3系统使用前后血小板输注后疗效评估对比[n(%)]

组别评估数未评估数X2P使用前15(30.00)35(70.00)40.400.000使用后46(92.00)4(8.00)

3 讨论

循证输血医学的兴起促使传统输血医学模式发生了巨大改变。当前，循证输血医学在发达国家已经得到普遍应用[4]。为了践行循证医学和指导临床合理用血，基于现有临床证据，一些国家与组织制定了输血指南，以供临床医师参考，同时规范了临床输血治疗行为。目前，常用的输血指南主要有：我国原卫生部于2000年制定的《临床输血技术规范》[5]、美国麻醉医师学会于2006年发布的《围手术期输血和辅助治疗指南》[6]以及美国血库协会于2012年发布的《红细胞输注临床实践指南》[7]等。英国血液标准委员会、澳大利亚和新西兰输血协会、西方手术创伤协会和重症医学协会、美国院校协会、欧洲心脏病学协会、胸科手术协会和心血管麻醉协会等也分别公布了输血指南[8-17]。本研究依据现有指南(主要是《临床输血技术规范》推荐指南)，制定输血规则(包括输注红细胞、血浆、血小板、冷沉淀等)，将其整合到输血申请管理系统，用于指导临床输血适应征评估和输血申请核查，从而实现了输血申请的合理化。

个体化治疗是以每位患者的信息为基础决定治疗方案，其早期常用于肿瘤治疗[18]，同样也适用于输血治疗。只有很好地践行个体化，才能做到科学、合理输血。由于血液输注量(如红细胞输注)评估受患者出血量、体重、血容量、供血者血红蛋白含量、输注量等多种因素影响，计算较为复杂，目前多数临床医生只能凭借个人经验估计，从而导致输注量不合理。为了解决输血量估算问题，本研究开发了精准自动计算输血软件。应用软件，使输血量评估变得具有操作性，从而使血液量输注更精准。同时，对于输注后疗效评估，由于计算公式较为复杂，少有医师能够完成理论计算，由此导致疗效评估率低。本研究开发的精准自动计算输血软件具备对红细胞和血小板疗效自动评估功能，使得临床输注这两种成分后可以及时进行疗效评估，由此避免了红细胞和血小板的无效输注，提高了输注合理性。需要注意的是，该系统在输血计算方面还存在一些不足，如血浆和冷沉淀输注量测算仅依靠患者血液纤维蛋白原指标，未考虑其他凝血因子。因此，本软件需持续改进。此外，本研究还在系统中植入了输血帮助模块，可为临床医生提供专业的输血知识和输血技术规范等，以实现科学管理与指导临床合理用血工作。

应用成效表明，使用个体化精准输血管理系统后，输血指征合理性和输血后红细胞、血小板疗效评估率均明显提高，平均每住院人次用血量和平均每台次手术用血量均明显降低。当然，由于客观条件限制，本研究没有进行同期对照比较分析，因此，尚不能完全证实系统在合理用血方面所发挥的确实意义。