婴幼儿体外循环白蛋白预处理对围术期凝血影响的初步研究

唐显赫，张建峰，郭 珊

早期试验证实:相对于其他胶体,预充液中极少量的白蛋白(0.0375 g/100 m1)就可以减少血小板的损失［1］；Kamra C 等学者［2］研究指出对于体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)下冠状动脉旁路移植术患者,加入人血白蛋白(2.5 g)的预充液可明显缓解术后血小板(platelet,Plt)的减少。先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)低体重患儿有其特殊性:术前营养不良者比例较高,同时肾小球滤过率、肾血流量、肾小管的再吸收及排泄功能尚未成熟,使用人工胶体安全剂量低,因此依照本中心常规:低体重患儿CPB使用10 g人血白蛋白,在保证其安全、维持合适胶体渗透压的情况下,观察人血白蛋白预处理管路对围术期凝血功能的影响,以期对婴幼儿血液保护提供参考。

1 资料与方法

1.1 病例选择 经本院伦理委员会同意(［2015］-0113-2号),患儿家属知情,选取年龄6个月～2岁体重5～8 kg,首次在CPB下行CHD矫治手术的40例患儿。入选标准:房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭、肺动脉瓣狭窄、右室双腔心、右室流出道狭窄。排除标准:术前诊断为法洛四联症及以上病种,心功能Ⅱ级以上,有严重营养不良,肝肾功能、血液生化、凝血功能异常的患儿,拟行胸腔镜下手术的患儿。剔除标准:血栓弹力图(thromboelastograph,TEG)结果显示与临床症状不符的、考虑原因为人为操作不当出现的误差。终止研究标准:晨起体重测量与之前体重差别较大、超出本研究标准的患儿；术中发现病种诊断与术前不符,不适合本研究的；患儿在麻醉诱导期间出现意外,导致患儿病情加重的。按照随机数字表分为实验组(D组)和对照组(C组),每组20例。

1.2 麻醉方法 两组均采用吸入静脉复合全麻,麻醉后至CPB前,以变温毯保温,维持直肠温度在35～36℃,手术前常规桡动脉和颈内静脉穿刺。麻醉方法标准化,常规麻醉诱导插管,诱导药物使用咪达唑仑 0.1～0.2 mg/kg,芬太尼 5～10 μg/kg、维库溴铵 0.1～0.15 mg/kg；间断给予芬太尼 10～20 μg/kg、维库溴铵0.2～0.3 mg/kg,咪达唑仑0.1～0.2 mg/kg。诱导后患者经口插入气管插管,以50%氧气进行机械通气,潮气量设置为8～10 ml/kg,维持动脉氧分压＞80 mm Hg,动脉二氧化碳分压在35～45 mm Hg。氨甲环酸总用量30 mg/kg,以10 mg/kg于外科切皮前持续泵入。

1.3 CPB方法 使用Stocker-SC型人工心肺机,非搏动血流灌注。患儿采用国产东莞科威中空纤维膜式氧合器,非肝素涂层PVC管路(天津塑料研究所小小婴儿型),抬高氧合器至其出口高度平行于机器主泵,缩短管路,配合负压吸引。D组在CPB管路晶体预充(复方电解质500 ml)结束后加入人血白蛋白10 g(德国贝林20%人血白蛋白50 ml/支)循环5 min,加入琥珀酰明胶150 ml、去白悬浮红细胞1 U(150 ml)、肝素 10 mg、氨甲环酸 0.15 g、甘露醇 4 g、碳酸氢钠1 g,排出多余晶体(350 ml)并再循环5 min(水箱37℃、流量1 L/min、通气血流比 0.5～0.6 ∶1)；C组在CPB开始5 min后加入人血白蛋白10 g。采用中度血液稀释［血红蛋白(hemoglobin,Hb)80～90 g/L］,CPB开始1 min后行血液及变温毯降温,水温与体温温差＜l0℃。在浅中低温(鼻咽温30～33℃),中、高流量灌注［120～160 ml/(kg·min) ］下在鼻咽温低于33℃时阻断升主动脉,经主动脉根部灌注晶血比4∶1氧合血高钾心脏停搏液:首次灌注20～30 ml/kg体重,每隔30～40 min重复灌注1次10～15 ml/kg体重。心内操作完成后,开始复温,水温与血温的温差＜10℃,复温至鼻咽温37～37.5℃,直肠温度36～37℃。当心脏节律规则、心肌收缩有力、血压稳定时,逐渐减低灌注流量,停止CPB,行改良超滤(modified ultrafiltration,MUF),超滤后血红蛋白(Hamoglobin,Hb)浓度达100～120 g/L。鱼精蛋白、肝素1∶1(1 mg鱼精蛋白 ∶100 U肝素)中和后将机器余血交予麻醉师。

1.4 观察指标 记录患儿术前基本资料(性别、月龄、体重、术前诊断)、CPB时间、主动脉阻断时间；回重症监护室(ICU)后1 h、2 h、4 h的胸引量,围术期血制品用量；肝素化前及MUF后Hb浓度及Plt计数。选取麻醉诱导后肝素前(T1)、出手术室前(T2)两个时点,行常规实验室检测血常规、TEG(TEG 5000型、Haemoscope公司、美国)检测凝血功能,记录TEG检测指标:反应时间(R)、凝血时间(K),α角、最大振幅(MA值)。

1.5 统计学方法 采用SPSS 19.0统计学分析软件,计量资料采用均数±标准差(±s)表示,组间比较采用两独立样本t检验,组内比较采用重复测量方差分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 患儿的一般资料 两组患儿在性别、月龄、体重、T1时的Hb浓度及Plt、CPB时间、主动脉阻断时间等基本情况比较统计学无差异,两组患儿具有可比性,详见表1。

2.2 不同时点TEG检测值的比较 ①R值:与T1比较,两组的T2均有不同程度的下降(P＜0.05),但平均值仍在正常范围内,D组(P＝0.713)和C组(P＝0.682)两组组间未见统计学意义。进一步分析可知,出手术室前,60.3%D组患儿和61.9%C组患儿R值均在正常范围之内。②K值:相对于T1,T2时点D组和C组也显著延长(P＜0.05),平均值略低于正常范围,但D组(P＝0.264)和C组(P＝0.307)两组组间未见统计学意义。③α角:相对于T1,D组和C组T2时点α角显著缩小(P＜0.01),平均值低于正常范围,但D组(P＝0.401)和C组(P＝0.237)两组组间未见统计学意义。④MA值:与T1比较,两组的T2均有明显下降(P＜0.01),即Plt功能减低,但平均值均在正常范围内,T1和T2时点D组(P＝0.612)和C组(P＝0.214)组间比较未见统计学意义。进一步分析可知,出手术室前,57.2%D组患儿和53.9%C组患儿MA值均在正常范围之内。详见表2。

2.3 CPB后的参数比较 ①MUF后Hb浓度:与T1时点比较,T2无统计学差异(P＞0.05)；两组患儿T2时点组间比较无统计学意义(P＝0.729)。②Plt:与T1比较,两组的T2均明显降低(P＜0.01),但T2时点,C组的Plt下降更为明显,与D组组间比较差异有显著性,有统计学意义(P＜0.05)。详见表3。③回ICU后C组1 h、2 h的胸引量平均值高于D组,术后出血倾向更为明显,但无统计学意义；回ICU后4 h胸引量两组患儿无统计学差异。详见表4。④两组患儿围术期血制品用量无统计学差异。详见表5。

表1 两组患儿一般资料比较(n＝20)

表2 两组患儿TEG不同时点检测各值比较(n＝20,±s)

表2 两组患儿TEG不同时点检测各值比较(n＝20,±s)

注：各值组间比较无显著差异P＞0.05。

D组TEG参数C组T1 T2 P值T1 T2 P值R(min) 7.1±2.9 8.9±2.0 0.031 7.4±3.2 9.1±1.9 0.044 K(min) 2.7±1.1 5.0±2.4 0.023 2.2±1.0 4.7±1.7 0.016 α 角(deg) 49.7±12.5 39.3±10.8 0.002 54.7±10.9 36.8±10.4 0.004 MA 值(mm) 60.9±4.8 53.5±4.7 0.000 60.1±4.9 50.7±8.1 0.007

表3 两组患儿体外循环后Hb及Plt数值比较(n＝20,±s)

表3 两组患儿体外循环后Hb及Plt数值比较(n＝20,±s)

注：Plt C组T2时与D组T2相比有显著差异P＝0.02。

D组TEG参数C组T1 T2 P值T1 T2 P值Hb(g/L) 111±13 105±8.6 0.413 109±14 106±11 0.876 Plt(×109/L) 222.8±37.5 171.6±21.0 0.004 230.4±41.1 135.9±17.4 0.001

表4 两组患儿回ICU后胸腔引流量(n＝20,±s)

表4 两组患儿回ICU后胸腔引流量(n＝20,±s)

回ICU后 D组 C组 P值1 h胸腔引流量(ml) 14.1±3.6 19.5±7.4 0.06 2 h胸腔引流量(ml) 25.3±5.4 32.6±7.1 0.10 4 h胸腔引流量(ml) 31.6±4.9 34.0±3.9 0.862

表5 两组患儿围术期血制品用量(n＝20,±s)

表5 两组患儿围术期血制品用量(n＝20,±s)

项目 D组 C组 P值悬浮红细胞(ml) 160.0±50.28 173.5±47.0 0.764血浆(ml) 43.0±48.5 45.0±43.0 0.923

3 讨 论

CPB技术的日趋成熟推动了心脏外科发展并减少了术后并发症,但关于人血白蛋白的使用一直存在争议,且CPB相关的凝血功能障碍导致术后出血仍无法避免,这对各脏器发育仍不成熟的婴幼儿来说考验更是严峻,如何保护患儿凝血功能是减少CPB术后并发症的重中之重。

经研究证实:低白蛋白血症是增加危重患者死亡率和并发症的独立危险因素［3］；2004年里程碑式的SAFE(saline versus albumin fluid evaluation)研究结果发表,也明确了作为危重症患者的复苏液人血白蛋白是安全的,不会增加死亡率［4］,本中心低体重及复杂CHD患儿,常规使用人血白蛋白。传统凝血检测仅反映凝血全程的某个阶段,不能体现凝血全貌,而TEG为全血检测,综合了凝血过程中血浆成分(凝血因子、纤维蛋白)和细胞组分(血小板、红细胞、白细胞)对凝血的贡献［5］；Kah-Lok Chan 等［6］对100名择期手术的患儿及25名成人健康志愿者进行高岭土激活剂TEG检测,证实6个月以上婴幼儿TEG参数可参考成人区间；Elizabeth K Sewell等［7］对足月生产的30名新生儿进行了TEG检测,证实出生30天内的新生儿TEG参数与婴幼儿及成人有所不同。参照国外报道,本研究TEG范围参考产品指南。

本研究发现:相对于T1,T2时点两组患儿的R值延长、K值升高、α角缩小、MA值降低,这说明经过CPB手术,凝血因子活性减低、纤维蛋白原功能变差、血小板功能变弱,患儿处于凝血和抗凝不平衡状态,究其原因为血液与异物表面接触、毛细血管通透性增加、激活了系统炎性反应,血管内皮损伤,纤维蛋白积聚,血小板消耗［8］。两组患儿的R值在T2时点平均值仍在正常范围内低限,分析原因,入选患儿均为简单CHD,病情较轻,CPB时间短、损伤有限,患儿的凝血因子在无外源性补充的情况下可基本正常。两组患儿的K值、α角在T2时点平均值略低于正常范围,分析原因,入选患儿为婴幼儿,肝、肾等重要脏器发育尚不成熟,经CPB手术后、纤维蛋白原功能下降,虽经MUF将其浓缩,仍略低于正常水平,但这并未导致关胸难度增大或回到ICU后需补充血制品(冷沉淀或新鲜冰冻血浆)以减少出血量。两组患儿的MA值在T2时点平均值仍在正常范围内,分析原因,据报道,当Plt低于20×109/L且有相关症状为输注指征［9］,这说明血小板的代偿功能是十分强大的,两组患儿CPB后血小板的数量虽然下降,余下的血小板仍能维持基本的凝血功能；但本研究入选的患儿病种相对较轻、CPB时间短,不能排除在体重低于5 kg的婴儿及或复杂CHD、长时间CPB时MA值结果出现统计学差异。

两组患儿经CPB中悬浮红细胞的使用及MUF后进一步血液浓缩,Hb基本可达到术前水平；Plt下降到术前水平的1/3～1/2,相较D组,C组Plt明显下降(P＝0.02)。分析原因:CPB激活了全身炎症反应(systemic inflammatory response,SIRS)、造成血管内皮损伤［10］；而D组人血白蛋白先于其它血液成份接触CPB中的异物表面,可早期吸附在异物表面,阻止了纤维蛋白原和血小板粘连,保护血管内皮多糖-蛋白质复合物,维持了血管壁完整性,阻止间质水肿,维持微循环的完整性［11］。 Dubniks 等［12］在大鼠试验中的研究、Blanloeil等［13］回顾分析的1954年至2000年与血液稀释相关文献同样证实了这一理论。显而易见,人血白蛋白预处理涂抹管路缓解了SIRS爆发,减轻了血液破坏,保护了血小板。

该研究两组患儿回ICU后1 h(P＝0.06)、2 h(P＝0.10)胸腔引流量虽无统计学显著差异,但也表现出C组较D组的胸腔引流量增多趋势,但这种趋势尚未达到需要补充血制品(悬浮红细胞、血浆)标准(胸腔引流量＞4 ml/kg)。分析原因,血小板数量急剧下降及功能受损是导致CPB心脏外科手术后非外科出血的重要原因［14］,而白蛋白对正常凝血机制无影响,并可抑制血小板的激活,通过抗凝血酶Ⅲ加强对Xa因子的抑制［15］；相较于D组白蛋白早期覆盖异物表面,减少异物对Plt、白细胞的激活程度［16］结果就是两组患儿血小板功能平均数虽然仍在正常范围内,但C组显著较少的数量,结合血小板功能减低,引起了胸腔引流量增多的趋势。

本研究有以下几点不足:第一,入选患儿病情较轻、CPB时间相对较短,对围术期凝血功能影响结果有局限性。第二,入选患儿主刀医生非同一人,手术操作和血液保护意识不尽相同,可能会影响到实验结果。第三,由于经费受限,本实验采用的是普通TEG检测,未结合肝素酶对比检测以鉴别肝素是否中和完全,仅以抗凝血酶原时间做简单指导。

综上所述,人血白蛋白预处理管路可显著缓解婴幼儿Plt数量的下降,有减少术后胸腔引流量的趋势,但这需要更多的病种及病例数进一步研究、考证。

［1］Palanzo DA,Zarro DL,Montesano RM,et al.Albumin in the cardiopulmonary bypass prime:how little is enough［J］.Perfusion,1999,14(3):167-172.

［2］Kamra C,Beney A.Human albumin in extracorporeal prime:effect on platelet function and bleeding［J］.Perfusion,2013,28(6):536-540.

［3］Dubois MJ,Orellana-Jimenez C,Melot C,et al.Albumin administration improves organ function in critically ill hypoalbuminemic patients:A prospective,randomized,controlled,pilot study［J］.Crit Care Med,2006,34(10):2536-2540.

［4］Younker J,Saline versus Albumin Fluid Evaluation(SAFE)Investigators(2006).Commentary:Saline versus Albumin Fluid E-valuation(SAFE)Investigators(2006).Effect of baseline serum albumin concentration on outcome of resuscitation with albumin or saline in patients in intensive care units:analysis of data from the saline versus albumin fluid evaluation(SAFE)study［J］.Nurs Crit Care,2007,12(3):168-169.

［5］Bolliger D,Tanaka KA.Roles of thromboelastography and thromboelastometry for patient blood management in cardiac surgery［J］.Transfus Med Rev,2013,27(4):213-220.

［6］Chan KL,Summerhayes RG,Ignjatovic V,et al.Reference values for kaolin-activated thromboelastography in healthy children［J］.Anesth Analg,2007,105(6):1610-1613.

［7］Sewell EK,Forman KR,Wong EC,et al.Thromboelastography in term neonates:an alternative approach to evaluating coagulopathy［J］.Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed,2017,102(1):F79-F84.

［8］Moret E,Jacob MW,Ranucci M,et al.Albumin-Beyond Fluid Replacement in Cardiopulmonary Bypass Surgery:Why,How,and When［J］？ Semin Cardiothorac Vasc Anesth,2014,18(3):252-259.

［9］Ignjatovic V,Than J,Summerhayes R,et al.The quantitative and qualitative responses of platelets in pediatric patients undergoing cardiopulmonary bypass surgery［J］.Pediatr Cardiol,2012,33(1):55-59.

［10］Hartog CS,Kohl M,Reinhart K,et al.A systematic review of Third-generation hydroxyethyl starch(HES 130/0.4)in resuscitation:safety not adequately.addressed［J］.Anesth Analg,2011,112(3):635-645.

［11］Loeffelbein F,Zirell U,Benk C,et al.High colloid oncotic pressure priming of cardiopulmonary bypass in neonates and infants:implications on haemofiltration,weight gain and renal function［J］.Eur J Cardiothorac Surg,2008,34(3):648-652.

［12］Dubniks M,Persson J,Grande PO.Plasma volume expansion of 5%albumin,4%gelatin,6%HES 130/0.4,and normal saline under increased microvascular permeability in the rat［J］.Intensive Care Med,2007,33(2):293-299.

［13］Blanloeil Y,Trossaert M,Rigal JC,et al.Effects of plasma substitutes on hemostasis［J］.Ann Fr Anesth Reanim,2002,21(8):648-667.

［14］Navickis RJ,Haynes GR,Wilkes MM.Effect of hydroxyethyl starch on bleeding after cardiopulmonary bypass:a meta-analysis of randomized trials［J］.J Thorac Cardiovasc Surg,2012,144(1):223-230.

［15］白凯,苏肇伉,朱德明.人体白蛋白和羟乙基淀粉在体外循环围术期应用的若干问题［J］.《国外医学》麻醉学与复苏分册,2005,26(5):268-271.

［16］陈良,吕琳,姚婧鑫,等.白蛋白预处理管路对主动脉弓置换患者血小板功能和凝血功能的影响［J］.中国体外循环杂志,2016,14(3):148-153.