兩種超濾方法處理體外循環后余血的對照研究

趙成秀，稂與恒，張光信，高 爽，王巖英，劉曉寧，王靜苗

超濾具有處理血液中的多余液體、提高血紅蛋白（hemoglobin， Hb）、 紅 細 胞 壓 積（hematocrit，HCT）、蛋白質濃度和血小板計數（platelet count，PLT）的作用，常在心臟手術心肺轉流（cardiopulmonary bypass，CPB）中和（或）停機后應用。 超濾處理CPB 后余血已成為具有一定優勢的一種程序，以最大限度地恢復患者的自體全血和術后的凝血功能。但目前臨床應用的改良超濾（modified ultrafiltration，MUF）及停機后氧合器的側循環超濾都存在不同缺陷：MUF 需保留主動脈插管，延緩魚精蛋白中和時間及存在進氣風險；停機后利用CPB 儲血室與氧合器側路行側循環超濾，由于儲血室及氧合器固有容積的原因，超濾后殘留血效率不穩定。 為了解決其他血液保存技術的困難與現狀，國外學者報告了Hemobag（血袋）［1-2］超濾技術，該技術是一種獨立的CPB 術后超濾技術，超濾結束時顯著提高了紅細胞及血漿蛋白含量，具有一定臨床優勢。 因國內暫無血袋裝置，為了觀察該技術的臨床效果，本研究利用一種改造的離線血袋環路超濾技術用于臨床并評價其臨床療效。 現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取邯鄲市第一醫院心外科2019年3 月至2020 年3 月50 例低溫CPB 下行心臟手術患者，應用血袋超濾或普通超濾兩種不同血液超濾技術的病例。 入選標準：①年齡18 ～70 歲；②擇期CPB 心臟手術。 排除標準：①術前Hb 低于100 g／L；②二次手術、急診手術；③低溫停循環手術；④腎功能不全患者、腦卒中或凝血疾病。 術后機血處理方式按照隨機數字表法分為血袋組和環路組，每組各25 例。 血袋組將停機后余血行血袋收集超濾后回輸。 環路組停機后用氧合器及儲血室側路之間的超濾裝置將CPB 后余血經超濾后回輸。 CPB 停止后患者管理及治療處理由麻醉醫師和術后ICU醫師決定，超濾方式對麻醉及ICU 醫師為單盲設計。 本研究為前瞻性隊列研究并經醫院倫理審查委員會批準（倫理批號：HDYY-LL-KY2022-K09）。

1.2 樣本量計算 根據預實驗結果，對照組機血回輸后Hb 增長值（△Hb）為（150±24）g／L，取雙側α 0.05，把握度（1-β）0.9，兩組差值為一個標準差，估計樣本量為兩組各20 例。 因此，本研究采取樣本量兩組各25 例。

1.3 CPB 以及超濾方法

1.3.1 CPB 方法 CPB 由人工心肺機（天津匯康醫療用品有限公司W-1000，中國）完成。 CPB 管路為成人型循環管路（Medos 醫療用品有限公司，中國），含血停搏液管路、動脈微栓濾器（東莞科威醫療用品有限公司，中國），膜式氧合器（Sorin 6，意大利）。預充液晶膠比為1 ∶1，共1 600 ml，并根據患者體重、病情酌情調整。 CPB 開始前由麻醉師靜脈給予肝素鈉2 mg／kg，CPB 氧合器內常規給予l mg／kg 肝素鈉。 術中維持活化凝血時間＞480 s。 經升主動脈、上下腔靜脈或用腔房管插管建立CPB。 全身淺低溫（鼻咽溫28～32℃），中度血液稀釋（HCT 0.25），維持平均灌注壓60～80 mmHg，主動脈根部灌注含血∶液（4 ∶1）停搏液保護心肌。 CPB 結束后用魚精蛋白1.2 ∶1 中和肝素，使ACT 恢復至120 s 左右。CPB 期間視患者情況使用超濾。 CPB 結束后，灌注醫師按照患者分組利用不同的超濾方式處理機血。

1.3.2 血袋組超濾方法 利用臨床現有冷停搏液灌注袋（東莞科威醫療用品有限公司，中國）、成人超濾（東莞科威醫療用品有限公司，中國）、6 mm 連接管路、6×6 接頭、廢液袋改裝組成一個獨立于CPB環路以外的血袋超濾裝置（圖1）。 CPB 結束后，靜脈回流管血回收后即刻通過主動脈插管側路或微栓過濾器側路連接雙弓管將血液排入血袋，同時將儲血室液面在50 ml 時加入1 000 ml 乳酸鈉林格液，將剩余血液徹底排入血袋，通過人工心肺機一個滾軸泵行密閉式單循環超濾方法將CPB 余血超濾濃縮到血袋中。 超濾流量維持500 ml／min，壓力達450 mmHg 停止超濾。 將超濾濃縮后的機血經血袋下方測壓口經患者外周靜脈即刻回輸。 同時將加入的乳酸鈉林格液預充管道以備緊急時使用。

圖1 血袋超濾裝置連接示意圖

1.3.3 環路組超濾方法 采用氧合器與儲血室自循環側路作為超濾（產品同上）通路，進口端接氧合室側路，出口端接儲血室頂端1／4 口徑入血口，用乳酸鈉林格液預充排氣后曠置。 CPB 結束后利用主泵開始超濾對機器內余血進行濃縮，流量維持500 ml／min，超濾濃縮余血直至儲血室液面為0 ml 時結束。 將經超濾濃縮后的余血收集于輸血袋中經患者外周靜脈即刻回輸。

1.3.4 觀察項目 收集兩組患者性別、年齡、身高、體重、體表面積、手術種類、伴隨疾病、術前心功能分級、射血分數值；CPB 前血生化檢查：Hb，HCT；CPB信息：轉機時間、升主動脈阻閉時間、轉中紅細胞輸注量、停機時剩余機血量、機血超濾出液量、機血回收量。

收集兩組患者血液超濾前后血液學檢查數據：CPB 停機時和超濾后Hb、HCT、PLT、總蛋白、白蛋白、纖維蛋白原（fibrinogen， FIB）。

收集兩組患者臨床結局數據：輸注回收余血2 h后血液學檢查：Hb、HCT。 術后患者均被送至ICU，由同一組人員進行監護治療，當患者HCT 低于0.30時輸入紅細胞懸液，維持HCT 在0.30 以上。 記錄術后24 h 引流量、術后24 h 懸浮紅細胞、血漿使用量、術后機械通氣時間及術后ICU 停留時間。

1.4 統計學方法 采用SPSS 22.0 統計軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數資料以頻數（n）或百分率（%） 表示，率的比較采用χ2檢驗；以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組患者一般資料、手術類型和轉中情況見表1。 兩組轉前、轉中各項臨床參數差異無統計學意義（P＞0.05）。

表1 兩組患者術前及體外循環期間臨床資料比較（n＝25）

2.2 超濾后血液檢測指標 兩組超濾前后比較，除環路組超濾后FIB 外，所有指標與超濾前比較血液質量均得到改善（P＜0.05）。 兩組超濾后血液質量比較，血袋組Hb、HCT、PLT、總蛋白、白蛋白、FIB 均高于環路組（P＜0.05）。 見表2。

表2 兩組超濾后血液檢測指標比較（n＝25，±s）

表2 兩組超濾后血液檢測指標比較（n＝25，±s）

注：*P 值：兩組超濾后比較

項目環路組超濾前 超濾后 P 值血袋組超濾前 超濾后 P 值P 值*血紅蛋白（g／L） 95.4±18.5 152.4±24.4 0.001 94.5±13.7 179.2±25.5 0.001 0.027紅細胞壓積 0.308±0.060 0.507±0.096 0.001 0.309±0.046 0.565±0.053 0.001 0.049血小板（×109／L） 115.30±17.40 166.70±46.82 0.001 126.80±41.23 166.50±28.83 0.011 0.047總蛋白（g／L） 51.16±4.73 92.93±13.01 0.001 48.32±8.57 111.11±14.06 0.001 0.008白蛋白（g／L） 28.45±4.44 53.13±7.57 0.001 29.37±6.10 63.56±9.50 0.001 0.014纖維蛋白原（g／L） 0.69±0.41 0.76±0.35 0.679 1.10±0.34 2.22±0.61 0.001 0.0001

2.3 兩組術后臨床結局比較見表3。 兩組回輸機血量、術后機械通氣時間、24 h 引流量、輸回收余血2 h 后Hb、HCT、異體血輸注等兩組比較差異均無統計學意義（P＞0.05）。 全部患者無其他并發癥發生，住院無死亡病例。

表3 兩組患者臨床結局比較（n＝25，±s）

表3 兩組患者臨床結局比較（n＝25，±s）

項目 環路組 血袋組 P 值回輸機血量（ml） 530.00±262.68 490.00±87.56 0.144機械通氣時間（h） 14.10±5.41 12.90±5.82 0.639 24 h 胸引量（ml） 426.10±327.87 473.00±189.04 0.599 ICU 時間（h） 72.40±11.72 70.20±12.05 0.909輸余血2 h 后血紅蛋白（g／L） 105.4±14.2 104.0±10.5 0.277輸余血后2 h 紅細胞壓積 0.319±0.052 0.296±0.030 0.251接受異體血量（U） 2.45±2.57 2.00±2.11 0.344接受血漿量（ml） 340.00±327.28 160.00±183.79 0.057

3 討 論

CPB 手術結束后，回路中含有大量稀釋的CPB后余血。 即便是近年來管路微型化也會剩余部分血液，且需用特殊負壓輔助引流設備，基層醫院難以實施。 為了減少異基因血液使用和最大限度回收CPB后余血，主要可以通過血液回收機洗滌、用輸液袋直接回輸及停機后超濾三種方式回收。 但是，以上三種CPB 后余血回收方法存在許多不足：①血液回收機處理保留紅細胞，丟棄了血漿和蛋白質。 ②余血用輸液袋直接輸入，液體超負荷可能導致器官功能障礙和體液失衡。 ③現有的MUF 技術耗時，需要在整個過程中保留主動脈插管，從而延緩肝素化的逆轉，造成出血過多；另外利用CPB 儲血室與氧合器側循環超濾效率較差、剩余液體過多，超濾后的Hb、HCT 值提高不顯著，特別是在余血較少時顯得更為突出。 且心臟發生意外緊急CPB 時，需重新預充排除管路氣體。 因此，外科醫生往往因超濾耗時或超濾效果不佳而放棄超濾，最終仍用前兩種方法。

為了最大限度的排除過多液體和保存自體血，并盡量減少患者使用異體血。 Colli 等［1］報告了［n（%）］ 血袋超濾技術，因國內暫無血袋裝置，本研究利用臨床中現有裝置改造了一種血袋超濾循環裝置（專利號：2020206217499）［3］。 該裝置與CPB 管路分離并獨立工作。 血袋超濾可回收所有CPB 后余血，提供了一種方便、快速的超濾技術來回收與保存全血。 由于血袋超濾停止時以目標壓停止超濾，可迅速濃縮到目標體積和Hb 濃度。 而CPB 后普通超濾方法，受限于CPB 管路和氧合器固定容積約束整個過程，需要較多CPB 余血時才可達到一定效果，當儲血室液面為0 ml 時無論Hb 提升多少都要停止超濾，往往保存的血液Hb、HCT 有時偏低，主要表現回收的血液Hb、HCT 目標數值跨度較大，尤其在剩余血液少于800 ml 時更為突出。 由于以上原因，血袋超濾方法與循環側路超濾方法比較，處理的余血Hb、HCT、PLT、總蛋白、白蛋白、FIB 濃度更高，這在兩組超濾的血液檢測指標結果中有所體現，但超濾處理后回收的余血量比較差異無統計學意義。

心臟手術期間注重自體血回收，并優化液體和抗凝管理是CPB 的重要任務。 近10 年的研究表明，心臟外科患者顯著輸入異基因血液制品數量并未減少［4-5］。 一個被忽視的方法是停機后超濾技術，可幫助減少異基因血液的使用，并將殘留的CPB 后余血立即回收，最終濃縮成富含有Hb、血小板、血漿蛋白、凝血因子的血液。 本研究觀察到，兩種超濾模式均可減少患者術后液體負荷，對CPB 后余血的Hb提升都有所幫助，但CPB 后側循環超濾方法提升Hb較血袋方法低，比較差異有統計學意義，在本研究中血袋組臨床結局并未體現較多優勢，主要與樣本量少及回收血輸后兩組患者Hb 比較觀察時間短、術中及術后輸血未分別比較等因素有關。 閆姝潔［6］報道停機后側循環超濾回收余血與不超濾直接回輸余血比較，可提高余血Hb 并減少液體量輸入，但回輸后3 h 與不超濾患者比較Hb 提升效果不顯著，并未減少異體輸血。 而Mcnair［7］的研究發現，CPB 停機后血袋離線超濾技術與MUF 處理余血相比較，離線超濾技術可明顯減少術后異體血使用。 以往學者的報道也是本次進行兩種超濾方法處理CPB 后余血對照研究的初衷。 目前，臨床因暫無現成產品，在臨床應用中存在一些問題：①獨立的血液濃縮管路需要一個額外的超濾器，會增加患者的經濟負擔；②如果采用原來CPB 管路的超濾器，重組裝過程中會增加操作復雜性且可能帶來污染問題。 因此，應考慮超濾在CPB 管路中連接方式的多樣化、多變性連接特點。 血袋超濾可設計為與CPB 管路并連，兼顧其在CPB 中行常規超濾、術后改良超濾及袋裝超濾為一體的超濾裝置，更好地發揮其作用。

本研究對血袋超濾方法進行了初步嘗試，血袋超濾提供了一種提高Hb、HCT 和血漿蛋白的余血回輸方法。 可以協助管理CPB 后余血回輸，優化患者術后容量管理。 由于多種因素干擾及樣本量少的影響，本研究的臨床結局比較差異無統計學意義，優勢并不明顯。 以往學者報道［1，7］的更多優勢及潛在問題，需要在大規模的隨機對照研究中進一步觀察其臨床效果。