加温加压对输血效果及血液质量的影响

马印图，陈 莉，陈晓飞，刘 宏，王 哲，谷建芳，李莉华

(1.中国人民解放军联勤保障部队第九八〇医院输血医学科，河北 石家庄 050082 2.河北省血液中心，河北 石家庄 050071)

及时止血和快速输血补液是抢救创伤大失血伤员的重要手段，保障机体重要脏器的血液循环可有效降低死亡率。通常采用加压的方式来达到快速补液的目的，然而，短时间大量冷藏的血液输注体内会引起低温损伤等不良反应，特别是在高寒环境下低体温并发症的问题更需要引起高度重视，因此，大量快速输血时，最好先将血液复温后再输注[1,2]。如果温度、压力控制不当会影响血液质量，进而加重人体不良反应。目前，研究施压和复温温度对红细胞和血液质量影响方面的文献较少[3]。本研究模拟同步加温加压输血过程,观察不同压力和温度对输注效果和血液指标的影响，寻找安全的温度和压力参数，为研制输血输液加温加压装置提供理论依据，现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1血液来源:模拟输注试验所使用的血液由中国人民解放军石家庄血站提供，采集的血液经检测合格后常规制备去白细胞全血，4℃储血冰箱内储存备用。

1.2主要仪器和试剂:HL-A-3000型全自动输血输液加压仪由河北华蓝医疗器械有限公司提供，快速血液加温仪由德国Barkey.Inc生产，一次性输血器、转移袋和静脉留置针由山东威高集团医用高分子制品股份有限公司提供，Testo510i型压差检测仪由深圳沃赛特科技有限公司生产，实时测温仪由德国testo.Inc生产，日本SYSMEX XE-5000全自动血细胞分析仪，渗透脆性试验采用美国Beckman-Coulter FC-500型流式细胞仪，北京瑞尔达4040半自动生化分析仪,Olympus Cχ23生物显微镜。加温加压以及红细胞渗透脆性试验等操作严格按仪器操作规程和文献说明进行[4]。

1.3方 法

1.3.1模拟体外输血:从冰箱内取出保存10d的去白细胞全血400mL,常温下静置10min,输注前将血液轻轻混匀，按《临床输血技术规范》相关要求进行模拟输血,首先将加压仪、加温仪自上而下依次安装在输液架上，如图1所示，距离桌面高度80cm,接通电源，将血袋连接好输血器，流量调节阀至关闭状态，将血袋置于加压包内，输血管路嵌入加温仪的加温套管内，开始输注血液时流量调节阀开至最大,设置加压仪压力参数为未加压(0kPa)、5kPa、10kPa、15kPa和20kPa，同时调整加温仪温度为40℃、45℃、50℃、55℃进行组合模拟血液输注，将血液输注至一个无菌空转移袋中，记录输注前后的血液温度和流速变化，采集转移袋内的血液检测红细胞形态、游离血红蛋白浓度、血清钾等指标，比较不同压力与温度条件下的输注效果和血液质量的变化。见图1。

图1 模拟加温加压输血效果图

1.3.2输注效果及血液质量的检测:未加温加压情况下输注前后留取血袋和转移袋内各5mL血液作为对照，加温加压输血过程中测量血液输注前后温度、流速，采集转移袋内的血液5mL至试管内，用于血细胞计数、涂片染色,油镜下观察红细胞形态，测定血钾和血浆游离血红蛋白浓度，依据公式P=(1-Hct)×CFHb/CHb×100%计算红细胞溶血率[5]，式中P-溶血率(%)，Hct-红细胞压积，CFHb-血浆或上清游离血红蛋白浓度(g/L)，CHb-血红蛋白浓度(g/L)。

2 结 果

2.1加温加压对血液流速和复温效果的影响:比较血液正常输注和加压快速输注情况下流经加温管后的温度变化，每项试验重复10次，结果显示：二者均达到了血液复温的效果，在室温环境中，血液从储血冰箱内取出后10min即开始输注，流量调节阀开至最大，未施压情况下，血液流经加温管后温度升高15.7℃～19.2℃，平均17.2℃,加压可明显提高血液输注速度，随着施压的增加，血液流速从25.82mL/min至呈直线流出，加温后血液升温在10.2℃～16.8℃之间，加温温度(T0)、压力(P)、血液流速(S)、血液升高的温度(T)之间的试验结果经过统计学比较，S值与P值和T0比较，呈明显正相关(rp=0.637，rT0=0.137)，T值与S值呈负相关(r=-0.256)，与呈T0正相关(r=0.449)，见表1。

表1 加温加压对血液流速和复温效果的影响

2.2输注前后血常规指标的变化:比较输注前后红细胞(RBC)、血小板(PLA)、血比积(HCT)和血红蛋白(HGB)的变化情况，以检测结果的差值作为因变量进行方差分析，进一步分析残差，含有19%的离群数，数据不符合正态分布规律，不适合采用方差分析方法，改用可以抵抗离群点的稳健M评估方法，统计结果显示：血液在温度55℃以内，压力在20kPa以内快速输注，血常规各项指标检测结果之间的前后差异无统计学意义(P>0.05)，说明血液在一定范围内进行加温加压输注，对血液各成分无明显影响，见表2。

表2 压力和温度对血液输注前后血常规结果的影响

2.3加温加压对红细胞溶血率及血钾指标的影响:采集转移袋内的血液进行血钾(K+)和血浆游离血红蛋白(CFHb)测定，依据公式P=(1-Hct)×CFHb/CHb×100%计算红细胞溶血率，结果显示：压力小于20kPa、加温小于50℃时，血钾指标测定值在7.44～9.75mmoL/L之间，血浆游离血红蛋白(CFHb)测定值为0.075～0.184g/L之间，计算所得的红细胞溶血率(P)波动在0.035%～0.093%区间，加温加压前后CFHb和P值比较差异无统计学意义(P>0.05)，而55℃加温时血钾和红细胞溶血率明显增高，与低于50℃的各组结果比较，差异具有统计学意义(P<0.05)，说明低于20kPa加压输血对红细胞基本没有影响，而加温超过55℃则对红细胞损伤比较明显，采用统计软件稳健M评估方法，结合抢救大失血患者的输血输液救治原则，选择压力20kPa，温度为50℃为加温加压输血的最佳参数，数据结果见表3。

表3 加温加压对红细胞溶血率及血钾指标的影响(K+,mmoL/L,P,%)

2.4红细胞渗透脆性和形态学变化:采集转移袋内的血液检测加温加压前后红细胞渗透脆性和形态学的变化，应用流式细胞仪计数低渗溶液中剩余红细胞数量，用剩余红细胞的百分比表示溶血情况，检测结果显示：血液在低于50℃和(或)加压20kPa以内，输注后的红细胞与正常对照组在0.55%、0.60%和0.70%的NaCL浓度下剩余红细胞数量差别不大，加温加压后红细胞渗透脆性稍有增加，但经过组间方差分析，有意义的红细胞溶血情况不明显(P>0.05)。同时取血液常规涂片,瑞氏染色后分别在显微镜高倍视野和油镜下观察加温加压输注后红细胞形态，显示近90%的红细胞形态完整，其中散在少量变形的红细胞，当温度升高至55℃和(或)压力增加到30kPa以上时，镜下可见棘形、菱形、皱缩状等异形红细胞明显增多，同时出现红细胞碎片，说明温度和(或)施压过高会加重红细胞溶血现象，而一定范围内短时间加温加压不会引起有意义的红细胞破坏，对血液中有形成分的影响很小。

3 讨 论

快速输血补液是抢救大量失血伤员的重要手段,加压输注是主要途径，而加温是为了预防大量输注冷藏库存血液造成低体温并发症的发生，由于血液中的红细胞成分很容易受外界挤压、温度、震荡等多种因素的影响而破坏[6]，如果加温加压不当会造成红细胞溶血，进而产生大量的细胞碎片、钾离子和游离血红蛋白，这些物质输入体内会引起心血管系统、凝血功能和电解质紊乱的风险[7,8]。加温加压造成红细胞损伤的机理主要表现在以下几方面：①外力挤压血袋会产生涡流效应，加温过程中会产生热效应，二者叠加导致红细胞的脆性增加，进而引起红细胞膜蛋白变性、破裂溶血，特别是贴壁的红细胞；②血液长时间在高温环境中，热量在细胞内不断积累、扩散，由此引起细胞分子结构持续受到热损伤，超出红细胞的热平衡和热耐受限度而造成膜通透性增加；③与血液粘稠度有关，特别是一些衰老的红细胞，胞内酶的活性逐渐降低，膜中的脂质成分发生变化[9]，细胞变形性降低，粘稠度升高，容易发生聚集，受热损伤、外力挤压冲击破坏的机会更大，这可能是造成溶血率和血钾升高的主要原因；④血液在快速通过输血管内部流场环境和细口径输血针头时，红细胞受到冲击、摩擦作用以及被针头锋面划破等因素也会造成溶血[10]；⑤与血液加温加压的方式、压力和温度的高低、血液保存期的长短等因素有关。因此，加温加压输注过程中所导致的红细胞溶血及严重程度，将直接影响到血液质量和输血的安全性。

本研究结果表明：加温加压可明显提高血液温度和输注速度，5～20kPa压力下血液温度至少提高10℃，5kPa压力下流速提高3倍以上，在温度低于50℃、压力小于20kPa的范围内给血液加温加压输注，红细胞计数、渗透脆性、形态和溶血率等方面的变化不明显，而高于55℃和(或)压力大于30kPa对血液有形成分有一定损伤，说明一定范围内加温加压对血液各项指标基本无影响。根据我国《临床用血质量控制指标(2019版)》的有关规定[11]，临床输血的质量标准“GB18469-2012《全血及成分血质量要求》”：全血保存期末血浆游离血红蛋白≤0.72g/L，军用标准“GJB9013-2017《战时输血游离血红蛋白限值》”规定紧急情况下输血要求24h内输注血液中游离血红蛋白的最高限值≤3g。因此，适当加温加压输血，短时间内血液质量完全符合我们国家和军队的相关标准要求，血液输注是安全的，但随着温度和压力的增加，红细胞溶血情况有所加重。