产科回收式自体输血新进展

中国母胎医学2019-05-16 19:40:04

作者:谭华 陈新忠
 

单位:浙江大学医学院附属妇产科医院

  

产后出血(postpartum hemorrhage,PPH)至今仍然是孕产妇死亡的最主要原因。全球每年约有13.2万孕产妇因产后出血死亡,占孕产妇死亡总数的四分之一。在发展中国家,产后出血的死亡率高达千分之一[1]

  

随着国家“二孩生育政策”的实行,妊娠合并胎盘植入、前置胎盘、疤痕子宫病例显著增多,发生产后大出血风险增加。产科大出血的治疗除了加强宫缩、容量、药物止血和手术方式外,输血是主要的治疗方式,甚至需要大量输血来挽救生命。

  

输血分为同种异体血和自体血输注。由于目前血源紧张以及同种异体血输注可引起输血错误、感染、过敏、免疫抑制和肺损伤等严重后果,同种异体血输注受到极大的限制。因此,有必要大力开展产科自体血输注以应对目前高发的产后大出血,提高产后大出血救治的成功率,降低产后大出血的死亡率。

  

自体输血技术主要包括贮存式自体输血、急性等容血液稀释和回收式自体输血。

  

贮存式自体输血(pre-operative autologous donation,PAD)需要在术前一段时间采集患者自身血液保存备用,在产科的应用经验非常少,主要由于以下原因[2]:①担心妊娠妇女发生不同程度的贫血并影响胎儿;②即使高危妊娠妇女也很难精确预测是否需要围产期输血;③在预测分娩(即使剖宫产)时间上的困难;④PAD本身节约血液作用的有限性。但PAD对可能合并严重大出血的妊娠妇女,如植入性胎盘、巨大纤维瘤尤其配血极度困难而行择期剖宫产者可能有一定效应。

  

急性等容血液稀释(acute normovolaemic haemodilution,ANH)是在手术主要步骤开始前,采集患者自身血液保存备用,同时输入胶体液或晶体液补充血容量。由于产妇特殊的血容量改变,容量负荷的变化可能导致产妇心衰和胎盘供氧不足,虽然理论上ANH在Hb>120g/L、无重要器官疾病及凝血功能紊乱的妊娠妇女均可应用,但ANH单独应用节血效应有限,因此在产科实际应用很少[3]

  

回收式自体输血(intra-operative cell salvage, IOCS)是指利用血液回收装置,收集患者手术失血,进行抗凝、过滤和洗涤,然后回输给患者本人。本文通过复习文献,对产科回收式自体输血的相关进展做一综述。

  

一、产科回收式自体输血的发展历史

  

1818年产科医师 James Blundell首次为产妇使用自体血回收,尽管是使用最简陋的方法来收集、过滤和回输,却挽救了许多母亲的生命。后来,由于考虑到羊水和血液一起被回收,回输血中含有的羊水成分可能会引起羊水栓塞等相关并发症的发生,产科术中自体血回收被列为禁忌证。目前使用的血液回收机采用离心洗涤模式,血液成分受到离心力作用时,其迁移与各自的比重有关,比重越高的成分离旋转轴心越远。当血液不断地流入旋转的容器时,高密度的压积红细胞占据更多的容器体积,把过量的血浆推到红细胞前面。当超过容器的总液量时,把过量的血浆通过流出液出口排入废液袋中。接着用等渗盐水(0.9%NaCl溶液)洗涤以清除浓缩红细胞中的污染物,抗凝剂、游离血红蛋白(FHb)、K+、D-二聚体、补体和炎性物质等则在清洗阶段被去除。洗涤结束时,把洁净的浓缩红细胞转移到保存袋中,然后回输给病人。最后的浓缩红细胞制品是可以较安全地输注的、较洁净的压积红细胞制品。

  

1999年,英国威尔士的辛格尔顿医院联合使用Haemonetics公司的Cell Saver 5型血液回收机和Pall RC 100型白细胞滤器,对27例剖宫产术中收集的自体血进行了洗涤和过滤,以一些代表成分为指标,对羊水和胎儿红细胞的去除效果进行了评价。结果发现滋养层组织、甲胎蛋白、白细胞能够被完全清除,胎儿鳞状上皮细胞和不定型碎片仍存在于回收血中。胎儿红细胞的含量为2~19ml。虽然胎儿鳞状上皮细胞和不定型碎片存在于回收血中,但是以往的研究发现,正常妊娠的母体血液中也存在有羊水成分,而回收血中的羊水成分的浓度低于母体血液。所以,该研究得出结论,在产妇发生致命大出血,或产妇拒绝接受异体输血的情况下,应当考虑使用自体血回收[4]

  

二、产科回收式自体输血主要关注的问题

  

(一)羊水污染

  

羊水栓塞(amniotic fluid embolism,AFE)是指分娩过程中羊水物质进入母体循环引起肺栓塞、休克、DIC等一系列严重症状的综合征。曾认为母体肺循环中存在胎儿鳞状上皮细胞是AFE发生的标志之一。但肺动脉漂浮导管的应用已发现,健康妊娠妇女产后肺循环中也存在胎儿鳞状上皮细胞。更重要的是产后正常母体血液中也存在板层状小体,因其唯一来源是羊水,因而证明产后大部分健康妇女循环中可存在羊水成分[5]。提示即使输入混合少量羊水的回收血也不一定表示妊娠妇女临床上AFE发生风险的增加。有研究用全羊水灌流离体肺,也未产生由于机械性栓塞而引起的肺动脉高压和肺水肿,并且在镜下检查发现有胎儿毳毛及上皮细胞沉着在血管内,也无明显的血管痉挛发生;而用不含羊水有形成分的羊水栓塞样血浆灌流离体肺,虽无机械性栓塞现象,但能立即使肺动脉压升高,导致肺水肿产生。这些结果直接证明羊水栓塞致肺循环病变的原因不完全是羊水中有形成分引起的机械栓塞,而羊水入血后引起一些血管活性物质的释放才是重要因素[6]。目前认为AFE是母体对进入体内的胎儿物质发生的过敏反应。在此反应中异体物质引起肥大细胞脱颗粒,异常的花生四烯酸代谢产物产生,包括白三烯、前列腺素、血栓素等进入母体血循环引起一系列严重的病理生理变化。因此,Clark 等[7]将AFE称为“妊娠过敏样综合征”(Anaphylactoid Syndrome of Pregnancy)。由于肥大细胞在炎症和直接过敏反应中起关键性作用[8]。β-类胰蛋白酶(β-tryptase)作为肥大细胞激活的标志物在过敏和变态反应中明显增高。1998年利用免疫组化和形态学方法检测6例AFE死亡病例肺部肥大细胞β-类胰蛋白酶分布,对比过敏性休克死亡和创伤死亡病例,发现AFE组和过敏性休克组远高于创伤组[9]

  

但随后研究的血清学证据表明,用过敏反应解释羊水栓塞的发病机制存在矛盾,例如肥大细胞类胰蛋白酶是过敏性疾病的监测指标,β-类胰蛋白酶和组胺同时测定能够用于监测过敏反应,当血清类胰蛋白酶>10 ng/ml即存在过敏反应[11]。然而在不同的研究中,羊水栓塞患者中血清类胰蛋白酶检测结果并不一致,表现为阴性或轻度增高,明显低于过敏性休克患者中类胰蛋白酶水平,目前,血清类胰蛋白酶正常或者升高并不能证实或排除羊水栓塞的诊断,只是作为一个研究工具[12]。免疫组织化学染色,发现羊水栓塞患者各脏器的细胞外类胰蛋白酶明显增加,这与肥大细胞脱颗粒作用是一致的。但肥大细胞脱颗粒可以是补体激活的结果,在没有同时测定补体和确认补体激活是否发生的前提下,不能确定肥大细胞脱颗粒是过敏反应的结果。

  

实验室通过检测可能诱发羊水栓塞的标志物来判断羊水污染程度,鳞状上皮代表微粒状物质,板层小体和磷脂酰甘油代表脂类物质,钾离子、甲胎蛋白(AFP)、组织因子(TF)代表溶解性物质,尽管它们的敏感性并不是100%。Waters 等[10]用清洗前、清洗后和过滤后的回收血与母体静脉血相比,除了胎儿血红蛋白含量较高外,清洗后和过滤后的回收血在钾离子、板层小体、鳞状上皮含量和细菌培养计数方面更低或无差异,但胎儿鳞状上皮细胞不能被血液回收机完全清除。Catling等进行了首例白细胞滤器(LDF)应用于剖宫产术的研究,发现37%的病例在用Pall RC 100型LDF滤过后仍可检测到胎儿鳞状上皮细胞4。Waters等[10]则采用了更新一代的白细胞滤器Pall LeukoGuard RS与Cell savers合用,则可清除回收血中的99%胎儿鳞状上皮细胞,另外可使回收血板层小体浓度下降至产妇循环血水平,钾离子浓度低于产妇循环血水平。此外血液回收机可以有效清除回收血中的血小板、白细胞、补体、AFP、有活性的组织因子和炎症介质等[11]。Teare等[12]对50个产妇阴道出血进行回收和清洗,洗后平均血红蛋白浓度为15.4g/dl,AFP<1KU/l,LDH183IU/l,白蛋白0.011g/l,平均菌落数为2cfu/ml,其结果与剖宫产和非产科手术回收血质量基本一致。

  

Rebarber等[13]三中心回顾性队列研究包括了139例剖宫产接受自体血的产妇和87例剖宫产未接受自体血的产妇,两组AFE发生率、术后感染率、住院时间等无明显差异。Rainaldi等[14]进行了首个此类患者的前瞻性对照研究,自体血回输产妇异体血使用率显著降低,术后住院时间缩短,未观察到严重并发症。2000年曾报道一例自体血回输后羊水栓塞病案,该患者妊娠30周合并HELLP、先兆子痫、胎儿宫内生长受限、严重贫血,术中回收血没有使用白细胞滤器,因此羊水栓塞是基于排除性诊断且没有病理性检查支持。意大利、澳大利亚、埃及、日本、中国等都有回收式自体血用于产科的报道[2]

  

临床推荐使用两套吸引管,一根吸引管先尽量吸完羊水,另一根吸引管再吸引血液,以减少羊水的混入[10]。子宫下段胎盘植入是术中凶险大出血的常见原因,子宫切开后羊水和血液往往同时大量涌出,采用分开吸引必然浪费大量血液,使得回收效率低下,那么单吸引管能安全用于血液回收吗?Sullivan等把剖宫产分成两组,一组用单吸引管吸引所有羊水和血液,另一组采用双吸引管分开回收羊水和血液,经过自体血回收机清洗和过滤,两组的AFP、鳞状上皮、肝素含量无显著差异,且单吸引管组 Hb、Hct更高[15]

  

(二)胎儿红细胞污染

  

由于血液回收机不能分辨胎儿或母体红细胞,因此回输给妊娠妇女的血液中或多或少混有胎儿红细胞,加用白细胞滤器不能去除自体血中的胎儿红细胞。正常孕妇产前血中胎儿红细胞含量为0.48ml(0-4.6ml),娩出后可达9ml。也有报道分娩过程中,胎儿红细胞经胎盘转运到母体血中的量为:1%的产妇>2.5ml,0.3%的产妇>15ml[16]

  

由于胎儿ABO抗原还未很好形成,因此母婴ABO血型不配临床意义较小。值得注意的是Rh血型不配。对于存在Rh等不规则抗体的患者就可能引起严重迟发型输血反应,出现酱油尿,Hb不升反降,即红细胞输注无效现象。抗D免疫球蛋白能中和这种免疫反应。因此在妊娠妇女为Rh阴性血型的情况下,使用自体血后早期应给予适当的抗D免疫球蛋白。即在自体血回输以后,进行Kleihauer-Betke Test来检测体内的胎儿红细胞浓度,从而确定抗D球蛋白的使用量。一般而言,2~19 ml胎血输入母体可能需500--2 500 IU抗D免疫球蛋白[4]

  

目前的观点认为自体血中含有的胎儿红细胞对母体的影响不具有临床意义,使用自体血发生同种异体免疫反应的风险估算与正常阴道分娩时相似[17]。有报道70例产妇接受了自体血回输,平均回输血量为324ml,回收血中均含有胎儿红细胞,平均0.8ml(0.2~12.9ml),其中48例在术后3~6个月参与了后续研究,有1例检测出抗体S(anti-S),但抗体S的产生是否与自体血回输有关尚没有明确结论[16]

  

(三)红细胞质量评估

  

回收血中含有高浓度的2,3-二磷酸甘油酸而明显优于库存异体血。同种异体血在储存5 d后即会损失50%的2,3-二磷酸甘油酸。患者输异体血后,体内的2,3-二磷酸甘油酸水平需要12 h~36 h才能恢复。在电子显微镜检查形态学改变,回收的红细胞保持它原有的双凹圆盘状形态,但是14 d后的库存血红细胞中含有棘形红细胞,穿过毛细血管床的能力明显减弱旧,且有研究报道自体回收的红细胞的生存能力可以高达88%,远大于库存红细胞,因此,接受自体血回输患者的红细胞携氧能力和组织氧交换能力都显著加强。

  

在离心洗涤式自体血回收过程中,将红细胞破坏减少到最小,从而最大限度地保留红细胞,提高自体血液回收的效率,是目临床上关注的热点。各种非生理因素的影响导致红细胞损伤,不仅使血液携氧能力下降,而且红细胞破坏后产生的大量游离血红蛋白(free hemoglobin,FHb)耗竭它们的清除蛋白,同时也造成一系列临床后果,比如体循环和肺循环血管阻力增加、凝血功能改变、血小板功能障碍、肾小管损伤,并且增加死亡率。Sullivan等15比较整形外科和产科洗涤式回收血,以及库血的游离血红蛋白含量分别为17.2g/L(1.7-57.0g/L),2.8g/L(1.0-13.5g/L),和0.95g/L(0.2-4.8g/L)。

  

负压将空气与血液共同吸入管道后,空气与血液之间的界面上产生剧烈的剪切力;此后空气在吸引管道中迅速移动并衍生大量气泡,气泡不断变大,并在负压的环境下相互碰撞,对管道中的红细胞产生直接的机械性破坏[18]。另外凝血因子、炎性介质、组织碎片、血小板和白细胞等因子在接触内皮表面、人工合成材料、气血界面时也被激活,从而可能加重红细胞损害。受到损伤的红细胞一部分可能立即发生破裂溶血,一部分仍可保持细胞的完整性。但是,亚致死性损伤比即时红细胞损伤更为严重,因为当有1个红细胞发生破损溶血的同时,可有500个红细胞发生细胞膜变化,术后24h 延迟性溶血量可达即时溶血的5倍[19]。溶血指数反映的是对红细胞的直接损伤,即红细胞破损的数量,不能反映红细胞亚损伤及其程度,也无法预知术后24h 内出现的延迟性溶血的严重程度。红细胞形态学的改变是发生延迟性溶血的基础,所以棘球红细胞计数和红细胞的变形性不失为一个评价红细胞亚损伤的客观指标。

  

目前广泛推荐的负压大小为150 mmHg。也有实验表明将负压增大到300mmHg,溶血率只在0.3-3%之间波动[20]。有学者认为溶血虽与负压抽吸的大小有关,但更重要的是空气和血液混合的程度。在负压大小固定的前提下,将吸引器头浸没在血泊中抽吸与将吸引器头置于血泊表面抽吸相比,前者可以减少抽吸对红细胞的破坏,降低溶血率[21]。经过微孔过滤,高速离心以及清洗过程处理的血液,可以清除75%-95%游离的血红蛋白、炎性因子、组织碎片、被破坏的细胞基质以及抗凝剂,由于衰老或变性的红细胞在处理过程中会发生而被清除,因此正常的红细胞被保留下来。李西慧等[22]观察了在非体外循环下行CABG的患者术中使用血液回收机对术野失血回收后的红细胞体内半衰期,并且增加了观察例数,延长了观察时间,结果发现经过全程血液回收处理所得到的回收红细胞与未经过血液回收处理的红细胞在体内的长期生存时间差异没有显著性。Karal等[23]对回收血未经滤过清洗前血浆检测游离血红蛋白浓度较高为412mg/dl,经清洗、净化处理后,游离血红蛋白浓度明显降低276 mg/dl,回输后患者无血尿发生,说明充分清洗是减少血尿的重要方法,术后第7天血浆游离血红蛋白水平接近术前值,但尿中的血红蛋白仍然稍高,尽管如此,游离血红蛋白升高对尿量正常的患者临床上并没有重要的意义,也没有发现严重的肾功能异常。

  

(四)凝血问题

  

在采集过程当中,抗凝剂的使用目前没有一个规范性的指南。抗凝剂有肝素和ACD—A(3%枸橼酸盐溶液),一般方法为:肝素是将3万单位注人1000 ml 0.9%氯化钠溶液中,首先向储血器预充100 ml~200 ml,而后调整滴速约1滴/s。抗凝剂与回收血比例约为1:7。枸橼酸盐溶液,抗凝剂与回收血之比约为1:5至1:7。但是由于临床情况的不尽相同,抗凝剂应根据不同情况而调整其量。手术类型(如创伤、矫形术或失血快的手术抗凝剂的滴速可能应当加快),患者自身凝血功能(如高凝态产妇、全身抗凝体外循环患者)等均与抗凝剂的使用密切相关。在产科抗凝剂使用原则是宁可抗凝过度,不可抗凝不足。Spain等24通过对1 593例使用洗涤式血液回收的患者进行回顾性分析后发现,血液回收机对收集血液中肝素的清除效果非常理想,即使对于全身抗凝的患者其清洗后回收血液中残余肝素浓度仅为0.3 U/ml~0.5 U/ml。孙新艳等25也比较了术前、自体血回输前、回输后2 h体内的肝素含量,差异并无统计学意义。

  

洗涤式自体血回收到的血液为浓缩的红细胞,血液中的其他血细胞、血浆蛋白及其中的凝血因子大多被滤除,因此,大量自体血回输会造成凝血功能的异常。已经有研究证明,失血量<3000 ml,体内只要存在20%的凝血因子足以维持机体正常的凝血功能。当回输血量小于800ml时,回输后Hb和Hct比回输前提高,回输前纤维蛋白降解产物(FDP)比手术前增加,回输后又接近正常;回输血量800~1000ml时,回输后除Hb较回输前上升外,PT、APTT延长,纤维蛋白原(FIB)降低;当回输血超过1000ml时,回输前后的Hb、Hct均低于正常值,PT、APTT延长,回输后凝血功能指标较回输前减退更明显,但回输后的Hb、Hct较回输前有明显改善。说明出血过多导致凝血因子丢失过多,凝血功能已受到严重破坏;输注自体血后稀释进一步加剧了凝血功能紊乱26。因此当大量失血和大量回输自体血红细胞时需监测凝血功能,根据需要补充新鲜冰冻血浆和血小板。

  

(五)白细胞滤器问题

  

回收血液中还可能包含脂肪微粒、组织碎屑和微聚体等,在血液回收、洗涤、离心过程中会对细胞成分造成破坏,激活白细胞、血小板和补体级联反应,促进炎症因子的释放从而加重全身炎症反应,而仅仅通过机器的过滤、洗涤和离心只能去除一半左右的白细胞,解决回收血液相关问题的有效方法之一就是回输前过滤。

  

自体血液过滤器PALL LipiGuard SBl它含有a、b 2种滤膜:a膜被称为筛过滤膜,由聚酯材料纵横交错编织而成,原理是机械过滤,即通过40 m的孔径主要用来拦截过滤微聚体,但不能滤除白细胞;b膜是滤白细胞过滤膜,膜的表面经过特殊处理可以通过机械拦截和电荷吸附的原理滤除白细胞,即深层过滤,其特点是膜的孔径大小不一,但用于过滤的膜面积较小。白细胞滤器只含过滤白细胞的膜,因为滤白的膜非常致密,流速会低,过滤的容量也低。作为自体血液过滤器,既要考虑输血速度又要考虑过滤的容量,所以对于滤白的性能会有部分损失,正是因为设计理念和结构上的区别,决定了其对白细胞的过滤性能要比单纯的滤白过滤器差,其滤白率约为71%。经过自体血过滤器的过滤,可以在一定程度上去除自体血液中的上述有害成分,并能够降低活化白细胞的数量。尽管各家使用的白细胞滤器型号不同,滤过效果也不一致,但都能有效过滤毛发、板层小体、胎儿鳞状细胞,和组织因子27。

  

LDF被发现亦有助于去除血液中的细菌,可能的作用机制包括:细菌在滤过前被白细胞吞噬,滤器增强补体介导的杀菌反应,细菌粘附在被滤器截留的白细胞层表面,以及细菌被过滤介质直接去除。Bowley等28则在2006年进行了隨机对照研究,对象为腹部贯通伤行剖腹手术的患者,全部预防性使用抗生素,纳入IBS组21例(未用LDF),对照组23例(完全给予异体血),两组存活率无统计学差异,IBS组并不比对照组更易发生败血症。

  

值得注意的是,已有数例怀疑与自体血液回输相关的低血压的报道29,30,推测可能是滤器的阴极表面激活血小板释放缓激肽所致31。有实验用自愿者全血在4℃和37℃下分别用阴性、阳性和中性滤器过滤,结果37℃下阴性过滤血中缓激肽含量增高了4000倍,而阳性过滤血基本无变化32。FDA报道使用床旁过滤器进行异体血液输注时低血压的发生率为0.0004%,并认为与患者服用ACEI和使用负性电荷涂层的过滤器相关。但Choi等观察产科手术使用连续性自体血回收机和中性滤器得到的回收血,不管是否加压过滤,过滤前后缓激肽水平都没有显著差异33。Catling等在肿瘤病人自体血回收后使用负性滤器,过滤后缓激肽水平为0,除了一个使用长期使用ACEI药物的患者34。

  

三、产科回收式自体输血技术的实施

  

术前选择合适的产科病人,适应症:预计术中出血量可能超过1000ml的产妇。禁忌症:血液流出血管外超过6小时;怀疑流出的血被细菌、或消毒液污染;败血症;大量溶血;病人患镰状细胞贫血;怀疑含有癌细胞(濒临生命危急状态除外)。

  

签署自体输血治疗同意书后,准备血细胞回收机,安装好自体血回收管道系统待用。术中采用双管吸引系统,一根吸引管在吸去羊水、娩出胎儿、胎盘剥离后,再用另一根吸引管吸引母体血液,经50U/ml(肝素钠25 000U 注入0.9%氯化钠溶液500ml 中)肝素溶液抗凝后回收到贮血罐,按设定程序自动完成洗涤过程,将清洗液、细胞碎片、游离血红蛋白、抗凝剂等分离流入废液袋内,清洗后的自体浓缩红细胞流入专用储血袋内,待术中需要时经白细胞滤过装置回输。

  

如出血量低于全身血容量(估计全血容量为70ml/kg)20%者,可在止血基本完成后输入自体浓缩红细胞;如出血量大,视情况可提前输入自体血,必要时输异体血。严格掌握输异体血指征:Hb<70g/L输入浓缩红细胞;PT或APTT>正常值1.5倍考虑输入新鲜冰冻血浆(FFP);PLT<50×109/L输入血小板;FIB<0.8g/L输入冷沉淀。Rh阴性产妇可能需500--2 500 IU抗D免疫球蛋白备用。

  

四、产科回收式自体输血展望

  

在英国自体血回收技术在产科的有效性已经得到证实,并且处于推广阶段。2013年英国在其自体血回收的指南中首次将产科手术作为适应证之一。2015年美国ASA产科麻醉指南认为:对于难治性出血(intractablehemorrhage)患者,当库存血不足或者患者拒绝输注库存血时,可考虑术中采用血细胞回收技术。在已发表的文献中IOCS也已安全用于四百多例剖宫产者,到目前为止,有7个同行评议认可、总数>299个接受洗涤式回收血产妇的临床研究显示回收式自体血在产科的风险与外科一样。关于自体血回收是否减少异体血使用的研究,由于各家入选标准不同,结果从6%-97.1%不等35。目前仍缺乏大型随机对照实验数据对自体血的安全性和有效性进行评估。回收式自体输血目前是最实用和有效的血液保护方法,风险/效益比较分析也支持该技术在产科的使用。随着研究的深入和临床使用的规范化,回收式自体输血对产科大出血的救治发挥重要作用,众多高危产妇将会因此而受益。

  

参考文献:略


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