创伤输血的前世今生

李开源，于 淼，尹 明

1.联勤保障部队第961医院，齐齐哈尔 黑龙江 161000； 2.解放军总医院第二医学中心，北京 100853

严重创伤是一个重大的全球性公共卫生问题，每年导致全球超过580万人死亡，是全世界第四位致死原因，是45岁以下成年人第一位致死原因。近年来，由于爆炸、恐怖袭击、战争等原因造成的突然性大规模伤亡在世界各地时有发生，可在很短的时间内就造成数百名患者严重受伤和出血，为严重创伤的救治带来了严峻的挑战。不受控制的创伤后出血仍然是患者潜在可预防性死亡的主要原因，而约10%的严重创伤患者需要进行大剂量输血(massive transfusion，MT)[1]。输血技术已经成为对严重出血导致的创伤患者进行救治的重要手段。

1 输血技术的起源

传统的输血可追溯到纪元前130—200年(A.D.130—200)的古罗马和古希腊。1492年时任罗马教皇试图口服血液治疗自己的疾病，为其供血的3个10岁男孩在放血不久后均因大量失血而死亡，但这种治疗手段并没有挽救教皇的生命。

17世纪英国医师理查德·洛尔是第一个证明输血可行性的人，他成功地将一只麻醉狗的血液从颈动脉输注到另一只狗的颈静脉。

关于输血正式用于治疗，还要从输血史上的一个叫做莫里的患者说起。1667年冬天，莫里疯病发作，家暴自己的妻子的同时沿路烧房。他被带到路易十四的御医丹尼斯的住所，彼时丹尼斯医师正在尝试将动物的血液输入人体以治疗人类疾病尤其是精神性疾病[2]。丹尼斯将280mL的小牛血输入患者体内，希望借由“温柔的小牛”血液治疗疯病。莫里接受输血后产生了剧烈的免疫反应，幸运的是他熬过来了，而且在数月内暂时恢复了平静不再疯狂。这次奇迹般的治疗立刻在欧洲引起了极大震动。但更多患者没那么幸运，在输入动物血后死亡。

随后一位医师用他创造的名为“Gravitator”的设备首次进行了人与人之间的输血，成功抢救了1例产后严重出血患者。他在1820年评论：“输血是一种具有可行性的技术，它终有一日将被普及。”最终，他报告了10次成功的输血。并于 1829年在《柳叶刀》杂志发表了论文《输血观察》[3]。

时间来到20世纪，血型分型的发现使创伤输血治疗技术跨越了从实验到治疗的门槛。1901年维也纳病理学家卡尔·兰德斯坦纳对 22 名人类受试者进行了血清混合研究，形成了当代ABO血型系统。随后与其他研究者一起描述了恒河猴 (Rh) 抗原，进一步完善了血型系统。 通过这些努力，兰德斯坦纳于1930年获得了诺贝尔奖。

2 两次世界大战带来的技术变革

第一次世界大战(1914—1918年)的爆发开启了大规模伤员救治的理念，战争中大批量危重伤员的爆发式出现为医师和科学家提供了拯救生命的输血技术实践平台，对创伤输血技术产生了深远的影响。

一位在法国战场的一线救治机构工作的美国医师罗伯逊在1918年的论文写道：“在危急情况下难以获得足够的血液，这时可以输注储存红细胞[4]。”并专门为此发明了一个大容量容器(约2 000mL)，具体为将500mL全血加入到防腐剂溶液(5.4%葡萄糖850mL；3.8%柠檬酸盐350mL)中，瓶子存放在双壁盒子中，用木屑绝缘并用冰包装保存。通过这项创新，他为20例患者实施了22次输血,没有出现溶血反应。因为这项工作，罗伯逊在1919年被授予战时杰出服务勋章。

1940年7月，在德国进攻英国伦敦期间，英国向美国红十字会请求了大量血浆，称之为英国血浆计划。该计划从8家医院招募了14 000名志愿者，汇集的血液经过集中处理后，通过海上航运运往伦敦。这是首次大量血液资源的成功调度，但可惜的是当时大量血浆难以保存，出于感染的考虑，这批血浆的真实利用率极低。为解决这一问题，美国医学科学家开发了一种冷冻液态血浆在真空下干燥的工艺，得到军方和美国红十字会的鼎力支持后，干燥血浆套件经过数次全面改进和升级，最终成为了各种作战环境中创伤复苏的关键装备。在战争期间，8家公司生产干燥血浆600余万袋，在诸如珍珠港海战、诺曼底登陆战中普遍使用[5]。

干燥血浆的易用性和普遍性启发了医师们对全血输注的重新思考。爱德华医师于1943年评估伤员输注全血的必要性后得出：对于大多数战场严重创伤伤员，全血仍应是首选复苏液；血是唯一可以使严重受伤的士兵做好充分术前准备的液体；全血可降低伤员病死率和伤口感染率；血浆应被视为急救措施，是全血的补充，但不能替代全血。他评论“很大一部分比例的伤员需要输全血，在这些情况下，血浆不能作为替代品”[6]。该研究结论将输全血确立为失血性休克复苏的金标准。

与此同时，英国和美国的红十字会在国内外组织了大范围的平民献血活动。在1942—1945年采集了1 300万品脱血液，其中大部分转化为血浆。20世纪初的两次世界大战不仅对创伤输血技术的进步至关重要，而且确立了现代血库的早期雏形和基本形式。

3 损害控制性复苏 (damage control resuscitation，DCR)兴起

20世纪60年代，美国两位医师撰写了大量关于晶体溶液在失血性休克中应用的文章。对于失血性休克，他们建议在输血基础上，使用平衡盐溶液进行复苏，以恢复细胞外液和维持血压。但是这种建议很快被医师们误认为是鼓励大剂量复苏，甚至可以超容量负荷输液[7]。虽然他们在随后的文章中指出：“这些研究数据不能支持使用过量平衡盐溶液早期替代血液制品。救治的目的是恢复正常生理，这是大量输液永远无法实现的。”但是直到20世纪90年代，对创伤伤员的救治仍旧停留在超常复苏(supra-normal resuscitation)的理念中。有研究显示，在越南战争期间，每位严重创伤伤员的平均补液量超过17L,其中包含晶体液、全血、红细胞以及血浆等液体，这些伤员很多发生了肺部并发症，包括肺水肿和严重的低氧血症，导致这种并发症的主要原因是液体潴留，后来这种症候群被命名为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)。

越来越多的研究者开始质疑大剂量复苏，1994年美国陆军急诊医学医师威廉·比克尔发表的关于穿透性创伤中低血压复苏的研究中指出：延迟性液体复苏组患者的生存率、住院时间以及预后明显优于伤后立即给予大量液体复苏组患者[8]。随后DCR和急性创伤性凝血病 (acute coagulopthy of trauma，ACOT)的概念被提出。研究者认为，失血性休克的情况下，早期以平衡的比例使用血液制品、尽量减少晶体液、预防或纠正凝血障碍等策略，可改善失血性休克的预后。他们分析需要输注至少3个单位血液制品的成年创伤患者中不同血液成分输注比例和病死率的关系，通过此项研究表明血浆和血小板与红细胞的比例较高时，患者的6h病死率明显降低[9]。随后一项真实随机优化血小板和血浆输注比例(pragmatic，randomized optimal platelet and plasma rations,PROPPR)试验显示，血浆、血小板以及红细胞输注比例为1∶1∶1时，较1∶1∶2组有着更高的止血率和更低的24h病死率。这些研究表明，针对严重创伤患者，理想情况下1∶1∶1的血液成分输注比例，应该是早期复苏的目标，以降低出血相关的病死率[10]。

2015年美国外科医师学会创伤提升改进计划(American College of Surgeons Trauma Quality Improvement Program， ACS—TQIP)将DCR描述如下：快速识别创伤引起的创伤性凝血病和休克；允许性低血压；快速手术控制出血；预防/治疗低体温、酸中毒和低钙血症；尽量减少晶体静脉液的使用，以避免血液稀释；以血单位比例为1∶1∶1输注重组全血；早期适当使用凝血因子的浓缩制剂；情况允许时使用新鲜的红细胞和全血[11]。现在，损害控制理念已经深入军队和民事严重创伤的复苏救治中，为创伤性休克患者的救治提供了更为科学的新思路。

4 结语

本文通过梳理输血技术几百年的发展，全景展现出该技术的革新脉络，在描述医学科学家们为了挽救患者生命而作出的勇敢尝试和付出的巨大努力的同时，客观地映射出在每个历史条件下创伤输血技术的发展进程，以客观事实说明该技术每一次创新的必要性、科学性。随着基础医学的发展，严重创伤患者的输血将向着更加精准的输血适应证、基因型血型匹配的血制品输注、精准细胞疗法、基因重组血液制品和血液替代品的开发与使用等方向阔步前进。

作者贡献声明：李开源：论文撰写、文献检索；于淼：校正和文献检索；尹明：文章指导