体外膜肺氧合治疗心肺功能衰竭患儿红细胞输注影响因素分析*

顾萍, 王成云, 潘秋辉, 王静

(上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 输血科，上海 200127)

体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)是一种医疗急救技术，主要用于为重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与循环以维持患者生命，并为抢救患者生命争取宝贵的时间。ECMO技术在儿童重症心肺功能衰竭的救治中也发挥了重要作用，据国际体外生命支持组织(extracorporeal life support organization ,ELSO)统计，2021年ECMO用于治疗的病例中儿童约占19%，新生儿约占27%[1]。儿童ECMO技术在我国虽然已经有了一定的使用规模，但发展还不成熟；而且由于儿童生长发育快、病例间个体差异又比成人大，因此至今还没有很好的临床指南来指导ECMO救治患儿[2]。有研究结果显示患儿在ECMO治疗过程中大多需要进行输血支持，已有报道红细胞的输血率以及血小板的输注都与患儿住院死亡率增加有关[3-5]，所以ECMO治疗期间的临床输血管理应被重视，统一安全有效的临床输血阈值也亟需建立。本研究对50例在心胸外科使用ECMO治疗患儿的输血情况及一般资料进行统计，并对影响红细胞输注的相关因素进行分析，希望为ECMO患儿的输血管理提供数据支持。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2021年1月1日—12月31日在心胸外科就诊、并因心肺功能衰竭使用ECMO治疗的患儿50例作为研究对象，收集患儿的性别、年龄、体质量、ECMO模式及ECMO辅助运转时间。

1.2 观察指标

记录ECMO治疗全程输注的红细胞、血小板、冰冻血浆及新鲜冰冻血浆的用量，采用多元逐步logistic回归方程分析ECMO全程输注红细胞的影响因素，运用散点图分析ECMO运转时间对患儿ECMO治疗过程中红细胞输注量的影响。单采血小板均由上海市血液中心提供，以治疗量为统计单位，每一治疗量容量约250 mL，含血小板2.5×1011个。红细胞悬液、冰冻血浆、新鲜冰冻血浆均由上海市浦东新区血站提供，200 mL全血制备的悬浮红细胞为1 U,冰冻血浆和新鲜冰冻血浆以100 mL为1 U统计。所有血制品均符合我国《全血和成分血质量要求》GB18469-2012标准。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 一般资料

50例患儿中男29例、女21例，平均年龄(3.1±4.30)岁，其中新生儿11例，平均体质量(15.03±17.17)kg；治疗采用的ECMO模式为静脉到动脉(V-A)模式34例、静脉到静脉(V-V)模式16例，ECMO平均运转时间(152.91±114.93)h。

2.2 患儿ECMO期间成分血输注情况

50例患儿在ECMO期间均进行了成分输血，输血率为100%。每例患儿均输注了红细胞、冰冻血浆和单采血小板，38例患儿输注了新鲜冰冻血浆。红细胞为(15.73±12.64)U、冰冻血浆为(7.96±6.89)U、单采血小板为(2.02±1.57)治疗量、新鲜冰冻血浆为(2.58±2.59)U。

2.3 患儿ECMO期间不同影响因素下的红细胞输注量

患儿ECMO期间，不同影响因素下的红细胞输注量见表1。男患儿组与女患儿组比较、V-A模式组与V-V模式组比较、输注新鲜冰冻血浆组与未输注新鲜冰冻血浆组比较，差异有统计学意义(Z=-3.312、-3.175、-3.042，P<0.05)；ECMO治疗期间疗期间平均输注红细胞的量女患儿平均输注红细胞多于男患儿、采用V-A模式治疗的患儿多于采用V-V模式治疗的患儿、未输注新鲜冰冻血浆的患儿儿多于输注新鲜冰冻血浆的患儿。见表1。

表1 患儿ECMO期间不同影响因素下的红细胞输注量

2.4 影响患儿ECMO期间红细胞输注量的logistic多因素分析

将年龄、性别、ECMO模式、是否输注新鲜冰冻血浆纳入多元logistic回归方程进行分析，结果显示女性、V-A模式、未输注新鲜冰冻血浆是影响患儿ECMO期间输注红细胞量的危险因素。见表3。

表2 影响患儿ECMO期间红细胞输注量的logistic多因素分析

2.5 患儿ECMO运转时间对红细胞输注量的影响分析

运用散点图分析患儿ECMO运转时间对ECMO期间红细胞输注量的影响，结果见图1。结果显示r2=0.004 4，ECMO运转时间与红细胞输注量之间不存在线性关系，红细胞输注量不会随着ECMO运转时间延长而增加。

图1 ECMO运转时间对红细胞输注量的影响

3 讨论

ECMO作为一种体外生命支持技术，主要用于先天性或获得性心肺缺陷患者的呼吸或循环衰竭的支持治疗，在儿童危重患者的救治中发挥着越来越重要的作用。ECMO可以分为两种模式：V-A 模式和V-V 模式。

新生儿和婴幼儿由于生长发育尚不成熟，呼吸循环系统、血液系统、凝血功能等生理特点决定了小儿易发生贫血和出血，且对贫血的代偿能力和耐受能力差，贫血时输血概率高[6]。ECMO建立体外循环通路时需切开静脉和/或动脉血管势必会造成失血，循环过程中抗凝干预造成出血风险增加，以及循环过程中红细胞、血小板、凝血因子的损耗都决定了ECMO患儿在治疗过程中需要大量血液支持[7]。

本研究中50例患儿在ECMO过程中均进行了成分输血，红细胞、冰冻血浆和单采血小板输血率为100%。出血是ECMO过程中常见的并发症，有研究报道70.2%的患儿在ECMO过程中会并发出血[8]。血小板在ECMO治疗过程中发挥着重要的止血作用。ECMO启动时循环通路的非内皮细胞材料表面诱导血小板黏附、激活以及循环灌注时血容量稀释都会导致血小板减少。输注血小板是常用的治疗手段。本研究中患儿均在ECMO期间输注了单采血小板，一些患儿甚至需要多次输注血小板，血小板输血率略高于Cashen等[9]报道的97%的儿童在ECMO治疗期间至少接受过1次血小板输注。这可能与各医疗机构对患儿ECMO期间血小板输注阈值管理的不同有关[10]。对于患儿ECMO运转期间的血小板治疗，开放性输血策略比限制性输血策略有更高的死亡率和大出血概率，而且在血小板低阈值输注时，血小板输注有效率会更高，因此对于患儿ECMO治疗期间血小板的输注应慎重[11-13]。

本研究中76%的患儿在ECMO治疗过程中输注了新鲜冰冻血浆。ECMO治疗过程中会出现多种凝血因子水平降低，有研究报道ECMO启动后24 h内凝血因子Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ以及纤维蛋白原、抗凝物质(纤溶酶原、抗凝血酶Ⅲ、蛋白C和蛋白S)已降至正常成人水平以下[14]。新鲜冰冻血浆可以补充ECMO过程中凝血因子和纤维蛋白原的损耗，McMichael等[15]的研究推荐在ECMO治疗过程中使用新鲜冰冻血浆来纠正凝血因子的降低，对于使用ECMO治疗的患儿，新鲜冰冻血浆输注量为11 mL/(kg·d)。

在分析ECMO患儿红细胞输注量的影响因素时，本研究采用曼-惠特尼秩和检验分析患儿年龄、性别、ECMO模式、是否输注新鲜冰冻血浆对其的影响。按年龄将患儿分成新生儿组和非新生儿组，按性别分成男女两组，按ECMO模式分成V-A组和V-V组，按ECMO过程中是否输注新鲜冰冻血浆分成输注组和未输注组。统计结果显示女性患儿组、V-A组、未输注新鲜冰冻血浆组比对应组的红细胞平均输注量高，差异具有统计学意义(P<0.05)。在此基础上本研究将上述影响因素逐步纳入多元logistic回归方程进行分析，分析结果显示女性、V-A模式、未输注新鲜冰冻血浆是影响患儿ECMO期间输注红细胞量的危险因素(P<0.05)。

女性患儿红细胞输注量多于男性患儿，这可能与女性患儿体质指数低，循环血量小，对失血的耐受差有关。女性平均输血量多于男性这一研究在既往成人体外循环研究中多次报道[16-18]。临床输血方案制定时应注意性别差异导致输血的不同这一细节。

临床上V-V模式为股静脉-颈静脉置管，主要用于肺替代治疗。V-A模式为股动静脉置管，主要用于心肺联合替代治疗。儿科及新生儿患者多合并循环障碍等问题，应用V-A模式的比率超过40%[19]。本研究50例患儿中采用V-A模式治疗的患儿为34例，占比68%。研究结果显示V-A模式下患儿平均输注红细胞量多于V-V模式，这除与采用V-A模式治疗的患儿本身比V-V模式危重有关外，也与V-A模式对患儿造成的损伤较V-V模式大，V-A模式循环管路对红细胞的损耗多于V-V模式有关[20]。

患儿ECMO过程中由于凝血因子以及抗凝物质的损耗会出现凝血功能障碍，溶血、出血和血栓形成是常见并发症。输注新鲜冰冻血浆可以为患儿补充凝血因子、血浆蛋白、纤维蛋白原，改善患儿的凝血功能，降低并发症的出现，减少红细胞的输注。但并不意味着ECMO期间过量使用新鲜冰冻血浆，Guillaume等[21]报道输注血液成分总量超过19 U红细胞，5个治疗量单采血小板和/或12 U新鲜冰冻血浆，患者死亡率高达80%以上。

本研究应用散点图分析ECMO运转时间与红细胞输注量的关系，结果显示ECMO运转时间与红细胞输注量之间几乎不存在线性关系，红细胞输注量不会随着ECMO运转时间延长而增加。这与有关文献报道的ECMO长时间的转机势必会造成血细胞更多的丢失及相应的补充输血不一致[22]。病例回顾发现本研究的患儿输注红细胞主要集中在ECMO运行后72 h内，后期ECMO运转稳定后对红细胞的需求不高。ECMO运转时间对红细胞输注的影响仍需收集更多的病例去佐证。

ECMO已成为儿科抢救心肺功能衰竭的重要手段，输血是支持患儿ECMO建立和运转的重要环节。儿童ECMO病例相对成人较少，本研究统计分析本单位心胸外科2021年使用ECMO治疗的患儿50例，病例相对不足。在应用多元回归方程分析影响患儿ECMO期间红细胞输注量时应纳入更多元素，做到更精准细化的分析。患儿ECMO治疗期间的用血量受很多因素的影响，除了本研究的论证因素之外，还受患儿原发病、ECMO启动前状态、抗凝剂的使用与监测、医源性失血等等因素的影响。本研究的一些数据无法完整获得，故纳入的分析因素不太全面。作为参与ECMO技术的人员应积极收集ECMO相关病例，总结分享ECMO血液管理经验，使儿童ECMO期间血液管理更加科学安全。

综上所述，儿童ECMO治疗在国内还处于发展阶段，关于儿童ECMO输血治疗的准则尚无，本研究回顾性分析我院ECMO患儿输血治疗情况，为患儿临床输血管理提供一些经验，为ECMO治疗过程中红细胞安全有效输注提供一些数据参考。后续希望利用医院不断完善的数据系统，统计患儿ECMO治疗过程输血前后血红蛋白的变化来研究ECMO治疗过程中红细胞输注有效性。