等容血液稀释自体输血在临床中应用的基础

刘俐伟

【摘要】 等容血液稀释自体输血可减少血源的浪费及因异体输血过程肝炎、艾滋病等各种疾病的传染机会，为一种很好的减少手术患者血液有效成分如红细胞丢失的可供选择的有效血液保护措施,而等容血液稀释自体输血对氧供、氧耗、血容量、机体失血耐受性、心血管系统、肝脏、肾脏、胃肠道系统的影响的病理生理学效应影响较小及对机体免疫力影响比异体输血小为其在临床中应用的基础。

【关键词】 等容；血液稀释；自体输血；应用；基础

作者单位：535000 广西省钦州市第一人民医院输血科

等容血液稀释自体输血^［1,3］是临床上常用于减少手术中红细胞和其他血液有

形成分如凝血因子损失,减少输血,从而减少因输血带来的各种不良合并症的方法之一。本文就等容血液稀释自体输血在临床中应用应用的基础作一简述。

1 概念及实施方法

等容血液稀释自体输血是在手术开始前自患者体内放出一定量的血液,同时输入晶体或胶体液以保持血容量不变的一种方法。等容血液稀释自体输血通过稀释体内血液,使术中丢失的不是全血而是稀释血,并在适当时机输回预放的自体血,从而达到减少自体血丢失、提高机体失血耐受性的目的。施行等容血液稀释自体输血时预放血量的估算可由以下公式求得:VL(mL)=EBV×［(HctO-HctF)/HctAVE］其中VL为所需预放血量, EBV为预计的体内血容量, HctO、HctF、HctAVE分别为基础红细胞压积、放血后的目标红细胞压积和两者的均值。放血的同时应输入3倍的晶体液或等体积的胶体液,使HctF不低于23%为宜^［1］。

2 等容血液稀释自体输血的适应证和禁忌证

2.1 等容血液稀释自体输血的适应证 ①择期手术患者,尤其适合于红细胞血球压积较高的体外循环下实施心脏手术的患者; ②稀有血型或配血困难者;③曾有严重输血反应或已形成免疫抗体者;④高度危险的手术患者,如高龄、小儿、孕妇,可避免输血并发症;⑤血源供应困难地区的患者; ⑥有宗教信仰而拒绝输异体血者。

2.2 等容血液稀释自体输血的禁忌证 ①贫血或血容量低下者; ②有献血史并发生过迟发性晕厥者;③有菌血症或发热者; ④阻塞性肺疾病患者;⑤患有严重心功能不全、心律失常、高血压或冠心病者;⑥癌症患者,尤其手术疑有瘤体破裂者; ⑦严重肝肾功能不全、凝血因子缺乏者。

3 等容血液稀释自体输血的病理生理学效应

3.1 等容血液稀释自体输血对氧供、氧耗的影响 等容血液稀释自体输血将猪Hct降至(10.8±1.4)%时,全身氧供、混合静脉血氧饱和度显著降低,动脉血乳酸浓度升高,而因心输出量(CO)增加约30%,使全身氧摄取量可保持不变。Fontana 等^［2］观察了8例自发性脊柱侧弯矫形的手术患儿,发现术中当Hb从(100±16)g/L降为(30±8)g/L时,混合静脉血氧饱和度及氧供显著降低,氧摄取率明显增加,而全身氧耗和血浆乳酸浓度无明显变化,等容血液稀释自体输血后行高氧通气(FiO₂=1)时,由于血液中物理溶解氧的增加,动脉血氧供、混合静脉血氧分压及心脏静脉血氧分压显著增加,提示高浓度氧通气可增强机体对贫血的耐受性,实验证实在等容血液稀释自体输血时,中心静脉血氧饱和度与混合静脉血氧饱和度具有很好的相关性^［3］。王清秀等^［1］在40例非心脏手术患者对等容血液稀释自体输血耐受性的研究中发现,血液稀释达Hct(29.1±1.3)%及(25.3±1.58)%的两组患者,氧供分别降低4%、20%,氧摄取率分别增加14%、25%,而血中乳酸浓度和氧耗无明显改变,当Hct降为(23.02±1.93)%时,氧供降低42%,氧摄取率增加34.9%,氧耗降低,血中乳酸浓度明显升高。

3.2 等容血液稀释自体输血对血容量的影响 Rehm等^［4］对15例子宫切除术的患者术前施行等容血液稀释自体输血时放血(1150±196)ml,同时输入(1333±204)ml的胶体液,发现血容量无明显变化。即使术中输注(398±1021)ml晶体液以补偿(727±726)ml的失血,血浆容量也并未增加,而术后回输自身血后,血容量较等容血液稀释自体输血前增加(255±424)ml。

3.3 等容血液稀释自体输血对机体失血耐受性的影响 Schou等^［3］研究发现,当等容血液稀释自体输血的猪Hct降至(10.8±1.4)%失血达10 ml/ kg时,动脉血压、氧供、混合静脉血氧饱和度显著降低,但由于氧摄取率的增加可使氧摄取量、心肌氧供保持不变;当失血达30 ml/ kg时心肌乳酸增加,与10 ml/kg失血组比较,极度等容血液稀释自体输血(Hct为正常的1/3)后的猪对失血耐受性大大降低,提示动脉血压、混合静脉血氧饱和度的降低及动脉血乳酸浓度的升高是失血的早期信号。

3.4 等容血液稀释自体输血对心血管系统的影响 当等容血液稀释自体输血使大鼠Hct降为20%时,其心脏指数(CI)、每搏输出指数(SVI)、收缩速率(dp/dt)均显著增加,而平均动脉压(MAP)、全身血管阻力(SVR)和氧供(DO₂)明显降低,钙拮抗剂异搏定虽可降低dp/dt、MAP、SVR ,但并不影响等容血液稀释自体输血后CI和SVI的代偿性。增加β受体阻滞剂心得安可使等容血液稀释自体输血后的大鼠CI、dp/dt降低,SVR增加,但也不能拮抗等容血液稀释自体输血引起的SVI的代偿性增加。而预先以双异丙吡啶抑制大鼠心肌,则等容血液稀释自体输血失去了增加心输出量、每搏输出量及降低SVR的作用,提示心肌功能的减弱降低了心脏对等容血液稀释自体输血的耐受性。Fahim等^［5］研究发现等容血液稀释自体输血心输出量均增加。等容血液稀释自体输血因降低血液中氧含量是否可能会损害心肌纤维？Hobisch等^［6］在整形手术中,观察了等容血液稀释自体输血［回输自体血前Hct降为(20.2±0.8)%］对心肌肌钙蛋白-1(CTn1,反应心肌损害的高灵敏度和特异性的指标)的影响,发现等容血液稀释自体输血没有引起CTn1的增高,提示若患者术前无心脏疾病,等容血液稀释自体输血即使将Hct降至20%时,也不会引起心肌纤维的损伤。Leone等^［7］在单支冠脉狭窄狗模型中,观察了等容血液稀释自体输血对心肌氧供的影响,发现等容血液稀释自体输血可引起心肌ATP含量的明显减少和局部心肌功能的轻度失调,小剂量回输自体血后心肌功能迅速恢复,但不能恢复心肌能量的储备,这种现象被称为代谢顿抑(metabolic stunning) ,其在预防和治疗围手术期心肌缺血方面具有重要意义。在前列腺切除术的患者中,发现Hct<28%为非心脏手术术中及术后心肌缺血的独立相关因子。等容血液稀释自体输血对心肌收缩力的影响，Habler等^［8］在14条麻醉的狗身上施行等容血液稀释自体输血,以左心室压力上升最大速率(LVdp/ dtmax)、收缩末期容积( Ees)及前负荷补充搏功(preload recruitable stroke work ,PRSW)评估心肌收缩性能,发现等容血液稀释自体输血可引起LVdp/dtmax显著降低,而Ees和PRSW显著增加,前者的降低最有可能反映等容血液稀释自体输血引起了前、后负荷的改变,后两者的增加显示了麻醉状态下的狗在等容血液稀释自体输血 期间心肌收缩力得到了增强。等容血液稀释自体输血对扩血管反应的影响，有研究证实,等容血液稀释自体输血 使雄鼠CO显著升高而总外周阻力(TPR)明显降低,应用一氧化氮(NO)合成酶抑制剂L-硝基精胺酸(LNA),可使CO、TPR恢复至正常水平,而在等容血液稀释自体输血前预防性使用LNA可升高TPR(这种作用可被硝普钠所逆转),并可阻抑等容血液稀释自体输血降TPR的作用。同时观察到破坏脊髓不影响等容血液稀释自体输血降TPR的作用,提示NO介导了等容血液稀释自体输血期间的血管扩张,而并非神经反射。但是Hirose等^［9］在对比N-硝基-L-精胺酸甲基酯(L-NAME)与苯肾上腺素(pHE)对等容血液稀释自体输血的血管反应时发现NO在其中并未起主要作用。

3.5 等容血液稀释自体输血对心血管活性药物及麻醉药作用的影响 Shinoda等^［10］在动物实验中证实,等容血液稀释自体输血 可降低大鼠对多巴酚丁胺的心率反应,施行等容血液稀释自体输血后应用多巴酚丁胺可进一步降低MAP、SVR和升高左心室收缩速率(LVdp/dt)、CI,但不影响SVI。此外,研究证实等容血液稀释自体输血 可降低心血管系统对肾上腺素、乙酰胆碱及硝普钠的反应敏感性。Noldge等^［11］研究发现在麻醉状态下,等容血液稀释自体输血 将猪Hct由29%降至15%时,尽管心输出量和所有内脏血流增加,但氧供显著降低,此时再吸入异氟醚(呼气末浓度1.45%)可更显著降低BP、CO及内脏血流,肝脏表现为氧供依赖性氧摄取和乳酸摄取量下降(约下降75%)。Schou等^［12］的实验显示,当等容血液稀释自体输血使Hct由(33±3)%降至(11±1)%时,异氟醚降低CO、SVR和MAP的作用大大增强:吸入异氟醚> 1%时,全身氧供明显减少,足以引起氧供依赖性氧耗和高乳酸血症的发生;吸入异氟醚为2%时,心肌血流明显减少而乳酸含量明显增加,说明重度等容血液稀释自体输血期间,异氟醚诱导的心血管抑制对心输出量和氧供产生了负面影响。重度等容血液稀释自体输血期间,吸入65%的笑气可显著降低心输出量、动脉血氧含量、混合静脉血氧饱和度、全身氧供,但不影响左心室氧供、氧耗、MAP和SVR,提示等容血液稀释自体输血期间吸入笑气只降低吸入气中氧含量,不会损害全身及心脏的血液循环和氧合。徐凯智等^［13］的研究证实,心内直视手术中等容血液稀释自体输血对大剂量芬太尼的药代动力学有明显影响,表现为芬太尼分布容积增大,排除时间延长。

3.6 等容血液稀释自体输血对肝脏、肾脏的影响 Noldge等^［14］在实验研究中发现,当等容血液稀释自体输血 使猪Hct降至20%时,肝脏血流、氧供及氧摄取率明显增加,而肝表面PO₂或PO₂柱状图、肝静脉及门静脉血pH值、肝脏对丙酮酸盐和乳酸的摄取量均不变;当Hct降为14%时,尽管肝血流和氧摄取率进一步增加,但肝静脉及门静脉血pH、肝表面PO₂降低,PO₂柱状图变宽且左移,而肝脏对丙酮酸盐和乳酸的摄取量仍可保持正常,细胞学检查未见明显肝细胞损害。Habler等^［15］也研究了等容血液稀释自体输血对肝肾功能的影响,在对22条狗施行等容血液稀释自体输血(Hct=20%)后,发现肝动脉血流增加86%,门静脉血流增加28%,门冬氨酸氨基转移酶(ST)活性无改变,丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性降低,肾脏总血流量及内部血流分布和肌酐清除率无变化,但尿量和血浆滤过分数增加,吲哚花青绿(indocyanine green)的半衰期降低,清除率升高,以上结果显示等容血液稀释自体输血时(Hct不低于20%不会损害肝肾功能。

3.7 等容血液稀释自体输血对其他系统的影响 牛新环等^［16］研究表明自体血回输后,单纯血液稀释组血浆蛋白与血红蛋白含量与异体输血无明显差异,血液稀释后钾离子和游离钙离子浓度较异体输血降低,但均在正常范围内,自体血回输后各组电解质浓度与异体输血相比无显著性差异。术前急性等容性血液稀释联合术中回收式自体血回输对机体是一种更有效的保护方法，异体输血患者术后除CD+8外其他细胞数量均明显降低,表明细胞免疫功能受到普遍严重抑制,至术后第5天仍处于非常低的水平。异体输血抑制机体免疫功能的机制仍不清楚,有学者认为可能与异体血中白细胞碎片和血浆成分有关^［6］。王世端等^［17］报道等容血液稀释自体输血组患者术后的免疫功能抑制较异体输血组轻,而后随着应激反应的减轻,细胞免疫功能恢复较快，特别是自然杀伤细胞。也有人认为,自体输血对细胞免疫有内在的正向调节作用,自体输血组各细胞免疫指标的迅速恢复正常,是否与此有关,值得进一步探讨。

４ 结语

综上所述,等容血液稀释自体输血具有节血效率较高、对机体生理影响较小等优点, 等容血液稀释自体输血也可减少血源的浪费及因异体输血过程肝炎、梅毒、艾滋病等各种疾病的传染机会。为一种很好的减少手术患者血液有效成分如红细胞丢失的可供选择的有效血液保护措施,但由于其自体血的采集过程繁琐,而且工作量、费用增加,以及有被污染等缺点,未能被广泛采用，因此安全、可靠、实用的等容血液稀释自体输血在手术中应用值得研究。

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