急性等容血液稀释自体输血技术的临床应用研究进展

王恩福，莫 娇，谢海玉

（1. 赣南医学院第一临床医学院；2. 赣南医学院第一附属医院麻醉手术中心，江西 赣州 341000）

急性等容血液稀释（Acute normovolaemic hemodilution，ANH）技术可以追溯到体外循环的早期，最早于20 世纪60 年代在心脏手术中被使用，目前多用于心脏、血管、肝脏、肿瘤、骨科等失血量较多的手术。急性等容血液稀释是指在麻醉诱导前或后采集患者的自体血保存备用，同时输入等容量胶体液或等渗晶体液补充血容量，使血液适度稀释，然后在需要时或手术主要出血步骤完成后将自体血回输至患者体内的过程。虽然血液稀释技术因其较好的可操作性在各类大型手术中得到了广泛的重视，但不适当的血液稀释对机体存在巨大威胁，如过度血液稀释、容量超负荷、凝血功能障碍、血液污染等，特别是患者处于麻醉状态及手术的应激作用下难以及时发现，为此进一步探讨如何减少和避免ANH 对患者产生的不利影响，以及总结近年来ANH在不同手术中的最新临床应用具有重要意义。

1 概述

1.1 ANH 的适应证和禁忌证 ANH 适用于一般情况良好（血红蛋白≥110 g·L-1）的择期高出血风险手术、稀有血型、交叉配血困难、需降低血液黏滞度及因宗教信仰等原因拒绝输异体血的患者。ANH禁忌证包括凝血功能障碍、严重的心肺或肝肾功能不全、脓毒血症、严重的高血压病和其他不适合进行血液稀释的患者。只有严格掌握其适应证和禁忌证，才能在保障患者安全的同时减少异体血的使用。急性等容稀释性自体血的采集一般在麻醉诱导完成后、手术开始前通过专用的采血袋连接桡动脉或中心静脉通路采血，同时输入等容量胶体液或等渗晶体液以保持患者血流动力学的稳定，成人采血速度一般建议20～40 mL·min-1。采集完成后及时在血袋上标识患者姓名、住院号、放血时间、采血量等，并在达到输血指征或手术结束后进行回输，手术室室温贮存的自体血需6 h 内回输，4 ℃冷藏箱贮存可延长血液回输时间，可在采血6～24 h内回输［1］。自体输血节省了血液资源，显著降低了感染血液传播疾病的风险，ANH 已被证明可减少对异体血液的需求，是自体血回输技术的重要组成部分。

1.2 ANH 的病理生理变化 关于ANH 的生理机制，血液稀释可降低血液黏度，增加心排量和心指数，也可改善微循环从而改善氧合，使氧解离曲线右移，提高组织氧摄取率。血液稀释降低血液中血红蛋白浓度，机体携氧能力下降，与此同时一些代偿机制被激活从而维持机体正常氧供。目前认为在红细胞比容大约为30%时机体有最大的携氧容量而后降低，所以30%被普遍认为是最佳血细胞压积，此时的血液黏度低而携氧能力最大。血液稀释的同时也使各个重要脏器的血流分布发生了明显改变。对于ANH的病理生理变化仍需不断探索。

1.3 ANH 的优缺点 大量的基础及临床研究证实ANH 有四个理论上的优势［2-4］。第一，ANH 的最大益处是在术中失血阶段维持较低但生理上足够的血细胞比容，使用ANH 时失血量可能不会改变，但手术失血中有形成分丢失减少，从而使红细胞损失总体减少，因此，ANH 的血液保护作用与手术的失血量和采血量密切相关。第二，ANH 是唯一能提供自体新鲜全血的方法，与成分输血相比，具有更好的止血功能及更高的血细胞比容。第三，ANH 避免了同种异体输血的不良反应和感染血源性疾病的风险。第四，ANH 可以降低血液黏度，增加心排量和心指数，改善微循环从而改善氧合，使氧解离曲线右移，提高组织氧摄取率。

与术前储存式自体输血相比，ANH 操作简单，患者的术前准备时间短和经济成本低，血液成分损伤小，血液资源浪费少。肿瘤及结核患者不适合使用回收式自体储血，但可进行ANH，同时回收式自体输血常存在吸入污染物、外用盐水等导致弃用，造成浪费。总之，ANH 可有效缓解临床血液供需的矛盾。

然而，ANH 的功效也一直存在争议。首先，有不少学者认为，ANH 节约血液的量很有限，短暂改善微循环对于患者意义较小。一项大型Meta 分析研究表明，ANH 可有效减少同种异体输血，但存在显著异质性和发表偏倚［5］。其次，在实施ANH 后，患者的血红蛋白已明显下降，此时可允许的手术出血量明显减少，约半量的出血就能使血红蛋白降到输血的低限值，需要输血；且ANH 还存在操作中血液被污染和贮存的自体血凝固的风险［6］。此外，ANH 易引起容量超负荷，在放血或手术出血的过程中，已输入大量晶体液或胶体液维持容量平衡，如果再输入大量储存的自体血，可能会导致容量的超负荷，甚至引起肺水肿、心力衰竭等严重并发症［7］，而采取限制性的补液策略又可能会影响组织灌注及血液稀释的作用。

2 ANH的实施要点和容量的管理

2.1 采血量 在临床工作中，常根据红细胞比容（Hematocrit，HCT）决定收集自体血容量，按稀释程度可分为三类：轻度（HCT≥30%）、中度（20%＜HCT＜30%）、重度（HCT≤20%）。对于ANH 最佳收集全血体积目前无明确标准，临床上常根据稀释的目标血细胞比容或自身总血容量确定，如Gross 公式，其中按男性70 mL·kg-1和女性65 mL·kg-1预计有效血容量（Effective blood volume，EBV），HCT1为初始血细胞比容，目标血细胞比容为HCT2，采血量公式如下：采血量=EBV×（HCT1-HCT2）/［（HCT1+HCT2）/2］；而在2019 年的自体输血临床路径管理专家共识中提出一般采血量为：按总血容量的10%～15%，特殊情况或身体较好的患者最多可达血容量的20%～30%［1］。采血量为5～8 mL·kg-1的较小容量的ANH仅可降低术中的异体输血量，但对于术后红细胞的输注量及围手术期的总输血量无差异［8］。而大容量（＞900 mL）的等体积ANH 结合体外循环技术限制血液稀释与减少输注红细胞和非红细胞相关，而未增加不良事件［9］。GOLDBERG J 等［10］对在26家医院接受心脏手术的13 534例患者，记录ANH的体积（无ANH，＜400 mL，400～799 mL，≥800 mL）发现，ANH与心脏手术中减少的围手术期红细胞输血之间存在显著关联，大容量ANH的输血减少最为显著。

2.2 不同种类稀释液体的选择 在血液稀释中需保证患者的安全，及时、适量输入不同的液体补充血容量是维持循环系统稳定的关键，常规血液替代可用胶体液或晶体液进行等容量的血液稀释。晶体液行ANH 对凝血功能影响小，成本低，但补充与胶体液在血管内相同的容量效果需要3～4倍的晶体液，而大量晶体液输注可引起胶体渗透压下降，甚至导致组织水肿不利于伤口恢复。在一项针对胰十二指肠切除术患者的随机试验中，ANH 并未减少同种异体输血，并导致更多的胰腺吻合口并发症，这可能是ANH 血液等容替换，增加了输液量，加重了肠道、胆道、胰管、吻合口的水肿，导致术后并发症增加［11］。所以ANH 不一定适用于所有手术，有的手术不推荐使用ANH。孟祥雪等［12］研究表明，ANH有利于脊柱手术患者凝血功能的恢复。SMITH B B等［13］在需要体外循环的心脏手术患者中以3∶1的晶体溶液行ANH，发现ANH 可显著改善部分凝血活酶时间、纤维蛋白原和血红蛋白值，然而真正的临床意义值得进一步探索。另外，ANH 不仅使血细胞比容和血红蛋白水平下降，血小板计数和凝血因子浓度也下降，因此应考虑血液稀释及自体血回输后对患者凝血功能的影响。

使用胶体液行ANH 的扩容效果优于晶体液，由于不同胶体具有不同的理化性质，使胶体的种类和容量也成为影响ANH 血液保护效果和安全性的一个要点。临床常用的羟乙基淀粉因肾损害、过敏反应及凝血功能障碍等不良反应，目前已不被重症医学领域推荐，但在临床麻醉的ANH 中被广泛用于容量置换。在临床研究中羟乙基淀粉用于ANH，对老年全膝关节置换术、异位妊娠手术、头颈部游离皮瓣重建术患者具有稳定的血浆扩充效果，凝血指标与术前比较无明显变化，同时对肾脏功能的影响较小，安全性较高［14-16］。在颅内脑膜瘤切除术患者中用等体积的琥珀明胶进行ANH，凝血酶原时间和活化部分凝血活酶时间均在正常范围内［17］。行ANH的程度与血液的低携氧能力相关，然而ANH 期间肾内微血管灌注、流量的变化及其对肾功能损害的影响尚未得到充分阐明。ERGIN B等［18］基于羟乙基淀粉在围手术期的广泛使用，假设在ANH 期间使用羟乙基淀粉能够充分灌注肾脏微循环而不导致肾功能障碍和损伤，发现使用羟乙基进行ANH 在临床HCT 稀释范围内的肾内血容量、灌注和功能保持正常，但在HCT 极低（＜10%）时，ANH 与肾损伤发生相关。轻中度的血液稀释不会对肾脏的氧供需和血流造成太大影响，进一步的血液稀释时则肾脏血流量呈明显减少趋势。由此可知，轻中度的ANH 可安全应用于手术患者。

在手术期间，单纯晶体或单纯胶体输注并不多见，急性等容血液稀释输液常选用晶体液和胶体液按2∶1 或3∶1 输注。YOU G X 等［19］用明胶、不同分子量羟乙基淀粉和葡聚糖对大鼠进行重度ANH，结果表明羟乙基淀粉200/0.5 氯化钠注射液在某些时间点具有维持收缩压和平均动脉压的优势。高渗氯化钠羟乙基淀粉40注射液相较于其他复苏液体，小剂量晶胶液混合输注即可达到满意的扩容效果，其高渗透压梯度促使机体细胞内液及组织间液向血管内进行转移，以通过类似自体输液的方式快速、主动地补充血容量，与此同时，羟乙基淀粉的应用还能提高血浆胶体渗透压，但其较少用于ANH，将晶胶液用于ANH 的安全性及有效性值得进一步研究，以期为临床应用提供参考。

2.3 ANH 中加强对容量的管理 液体治疗的主要目标是维持足够的组织灌注，限制性和开放性补液旨在减少液体超负荷和低血容量的风险。围术期补液应视患者的具体情况，综合考虑患者年龄、手术类型、基础疾病等各种因素，在不同时间调整液体用量，提倡个性化的液体治疗，对于大多数接受大手术的患者，推荐个体化目标导向液体治疗［20］。在实施ANH 中，对于采集自体血，扩充血容量胶体液效率更高，补充细胞外液须使用晶体溶液。针对ANH 后稳定的血容量再输入大量的自体血引起容量的超负荷的问题，术中加强容量的监测，如动脉监测、中心静脉压、尿量、FloTrac/Vigileo 系统、超声心动图等，在输血前进行适度限制性输液、输血后利尿以及避免超量输注可能对患者有益。

3 急性等容血液稀释的临床应用现状

3.1 ANH 在心脏血管手术中的应用 目前心脏血管手术仍为异体血液输注量最大的手术类型。ANH 应用于需行体外循环的患者有诸多益处，包括降低红细胞和血小板损伤，改善手术期间的血液灌注，增加组织氧供，避免肝素诱导的凝血功能改变或细胞激活，减少炎症通路的激活，达到降低输血不良反应和感染的风险［21］。ANH 还通过血液稀释改善组织灌注，增强身体对失血的耐受性，增强骨髓刺激和造血细胞的内源性再生，从而导致手术后更快地从贫血中恢复。

ANH 是心脏手术中常用的一种血液保存策略，主要用于冠状动脉旁路移植术和瓣膜手术。一项包括1 688例行冠状动脉旁路移植术患者的22项随机对照试验的荟萃分析表明，接受ANH 的患者同种异体输血率和输注异体红细胞单位数量显著降低，且术后估计总失血量较少［22］。AYKUT K 等［23］在冠状动脉搭桥手术中联合使用ANH、逆行自体灌注和集成动脉过滤氧合器三联技术，安全、经济，该研究认为使用这种技术，大部分患者可不用输血就可手术。在开放性主动脉瘤修复中使用ANH 降低了术中和术后的输血需求，改善凝血参数并缩短患者住院时间［24］。大容量自体全血采集和回输在一些心脏手术患者中是可行的，且根据血栓弹性测定法发现可能与止血作用有关［9，25］。MLADINOV D 等［26］研究表明，在胸主动脉手术修复术中，ANH 是一种安全的血液保存策略，可提高与体外循环分离后的一些凝血值，并显著减少输注的新鲜冰冻血浆、血小板和冷沉淀物的量。CHEN P等［27］报道了ANH 在动脉瘤性蛛网膜下腔出血夹闭手术中的应用显著提高了术后血红蛋白水平，且可能具有改善患者预后的潜力。由此可知，血液稀释是一种安全且可行的血液保存技术，具有提高医疗质量和改善患者预后的作用。

虽然复杂程度较高的心脏手术可能受益于ANH，但对血流动力学不稳定和血液稀释过程中的器官损伤的担忧阻碍了其临床应用［28］。在心血管手术期间，ANH 在减少异体输血方面的功效仍存在争议。在除主动脉修复以外的心脏手术中进行的研究表明，凝血结果无临床上的显著改善［13］。虽然在心血管手术期间ANH 在改善凝血功能方面的功效仍存在争议，但只要严格掌握其适应证、禁忌证及注意事项，就能产生良好的效果。

3.2 ANH 在肿瘤手术中的应用 对于肿瘤手术患者，术中血液回收利用受到一定限制，肿瘤手术患者术中出血主要依靠输注血液制品，但由于血液资源紧张及输血相关并发症，为避免术中大量失血带来的相关风险，血液稀释技术是麻醉医师在手术中常用的血液保护策略。肝癌手术往往出血量比较多，常需输入大量的异体血，应用ANH 联合低中心静脉压技术可减少术中异体输血，同时减少围术期并发症，有利于患者术后康复，是一种安全、有效的方法［29-30］。钟超超等［31］应用倾向性评分匹配探讨应用ANH 技术对行胃肠肿瘤根治术患者术后谵妄的影响，研究表明，不仅异体输血量少，且苏醒期谵妄发生率低，相关的原因可能是血液稀释造成血液黏度的降低更利于氧供与氧耗的平衡。MIKAMI N等［32］回顾性分析了547 例开腹癌症手术患者发现，ANH不会增加术后急性肾损伤风险，ANH可减少开腹癌症手术患者术中红细胞输注的需要［33］。在妇科肿瘤手术治疗方面，ANH 可减少妇科肿瘤手术患者围手术期输血量，不会增加围手术期并发症且对长期肿瘤学结果无任何不利影响［34-35］。异体血输注显著增加围术期并发症发生率及死亡率，甚至影响肿瘤患者的远期预后。因此，在满足ANH 适应证的前提下，对手术时间长、异体输血率高、无法使用回收式自体血的患者采用血液稀释联合多种血液保护策略将有益于肿瘤患者的康复。

3.3 ANH 在骨科手术中的应用 随着人口老龄化的加剧及生活方式的改变，各类骨科疾病的发生率逐年上升，脊柱手术、关节置换术以及髋部骨折手术等是常见的骨科大手术，因手术区域切口大、血供丰富且止血困难，手术和术后的隐性失血、手术时间长等会导致患者贫血，增加患者术后并发症发生率和死亡率。

在ANH 应用于脊柱手术的研究中，朱海涛等［36］研究表明，对腰椎融合术患者进行轻度ANH，使用羟乙基淀粉与复方氯化钠均不会对患者血流动力学造成明显影响。UCHIDA S 等［37］通过单中心、回顾性、观察性研究147 例18 岁或以下接受脊柱侧弯手术患者的围手术期数据，结果ANH 的使用可以减少青少年脊柱侧弯围手术期同种异体输血（Allogeneic blood transfusion，ABT）的输血率和输血量，多变量逻辑回归分析表明，ANH 使用在减少术中失血量和手术时间后，与ABT 风险降低相关。LI Y 等［38］研究表明，氨甲环酸联合ANH 可能是降低腰椎融合手术患者输血率和失血率的有效策略。在ANH 应用于关节置换手术的研究中，徐润生等［39］研究表明，ANH 能安全用于髋关节置换术中，对患者血流动力学影响较小，并且能显著减少异体输血量，且相比于急性高容量血液稀释，ANH 对心脏的负担更小。付慧敏等［40］研究表明，ANH 在老年全髋关节置换患者中的应用，在一定程度上减少了异体血的输注，降低炎性因子水平，减少术后谵妄的发生。由此可见，血液保护的首要意义在于减少输血对人体的损害，多种模式的血液保护技术综合应用能使患者获益，是手术质量提高的重要环节之一。

3.4 自体血小板分离技术是急性等容血液稀释的一种新形式 在国内外输血医学持续发展的大背景下，输血与血液保护领域里不断涌现出新的研究成果，全血储存是ANH 的经典形式，而自体血小板分离（Autologous plateletpheresis，APP）技术是近年来新兴的血液保护措施，是指在麻醉诱导后、手术开始前通过血液分离设备将采集的静脉全血分为浓缩红细胞、贫血小板血浆、富血小板血浆3 种成分，在手术的不同阶段按需回输给患者，其本质是ANH 的一种形式。心脏手术前进行APP 能明显减少术后出血量以及围术期异体血输入量，具有确切的血液保护价值［5］。但李雪等［41］研究表明，非心脏高出血风险手术行APP 或全血储存，二者血液保护效果相当，但APP 患者术中出血量及液体正平衡量更多，提示麻醉科医师在非心脏手术中应谨慎应用APP技术。

4 小结

急性等容稀释性自体输血已在多种外科手术中得到广泛应用，ANH 可减少异体血输注在临床应用中基本已成共识，自体血小板分离技术作为ANH的一种新形式是近年来新兴的血液保护措施，有待进一步研究其安全性和有效性。总体上在严格把握适应证情况下，加强对容量的监测及管理，适当的血液稀释不会增加患者的并发症，当患者术前血细胞比容高、术中可能失血量多、新鲜全血的止血益处可能最明显时，应考虑选择应用ANH。目前在ANH 的应用中还有一些具体的问题未得到解决，现在的研究大多只停留在住院阶段患者的病例分析，大样本的前瞻式研究和输血后的随访情况统计将有助于ANH优化，进而使更多患者获益。