三种血细胞分离机在单采血小板采集前后的溶血率分析

师青泉 莫心南 梁映媚 麦伟珍

单采血小板因具有纯度高、白细胞混入量少、疗效好和血小板输注无效低等优势而被广泛应用。依据国家卫生健康委员会GB18467-2011《献血者健康检查要求》的标准［1］, 捐献单采血小板的献血最小间隔由过去的28 d 缩短至2 周, 年捐献血小板次数由≤12 次/年变为≤24 次/年。单采血小板的采集过程是由血细胞分离机在全封闭条件下将全血按成分、体积等不同因素进行离心后提取血小板并将剩余血液成分回输给献血者的过程［2］。此采集过程的时间较全血采集时间更长, 体外循环血量更大。单采血小板采集过程中血液经多个离心循环(转速可达3000 r/min以上,部分品牌的仪器甚至达到约5000 r/min), 采集时间近1 个多小时。此过程可能造成红细胞破坏, 从而引起不同程度的溶血［3］, 继而溶血的血液成分回输给献血者,可能对献血者造成不良影响。定期献血者群体是保证国内血制品持续供应的最大来源之一, 保护定期献血者的健康是采供血机构义不容辞的责任［4］。业内对各类型血细胞分离机的采集效率和时间花费等参数上比较有大量的数据分析和讨论［5-9］, 但鲜有见对因使用血细胞分离机造成溶血继而引起献血者献血不良反应的研究。本研究通过评估120 例单采血小板健康献血者采集前后的血细胞分离机回血管道内游离Hb 水平, 探讨不同品牌型号的血细胞分离机造成溶血的差异、原因及对应纠正措施的有效性。

1 材料与方法

1.1 材料 选择2021 年12 月1～30 日符合献血要求的单采血小板献血者共120 例进行研究。本研究共涉及8 台单采设备, 分别为1 台Amicus、3 台AmiCORE,每台各采集10 例作为研究对象, 另外4 台Trima, 与Amicus 和AmiCORE 一样每台各采集10 例作为研究对象, 后又因单独分析Trima 血浆还输模式的影响, 故每台Trima 之后又各采集10 例作为研究对象。研究参与的献血员和捐献的血小板质量均符合GB18467-2011《献血者健康检查要求》标准［1］与现行的《血站技术操作规程(2019 版)》的要求［4］。

1.2 仪器与方法 仪器：使用Fresenius Kabi 生产的AmiCORE 离心式血液成分分离机、Amicus 血细胞分离机(以下分别简称为AmiCORE 和Amicus)及Terumo 生产的Trima Accel®血液成分分离机(以下简称为Trima), 共三种不同品牌型号的血细胞分离机及对应配套的一次性血液成分分离管路(Trima 分离管路耗材批号2111075151/2112185151、AmiCORE 分离管路耗材批号FA21H06096、Amicus 分离管路耗材批号FA21L16163)进行单采血小板采集。使用Robert Riele GmbH & Co KG 公司生产的Photometer 4040 型半自动生化分析仪进行游离Hb 检测, 血浆游离血红蛋白测定试剂盒由北京瑞尔达生物科技有限公司生产, 批号220107。方法：在单采血小板采集前的留样袋中留取5 ml 血液标本于真空采血管(批号20210815)中, 采集完成后在回血管道中留取5 ml 回输血液标本在真空采血管中, 分别对标本进行游离Hb 测定。根据游离Hb试剂检测说明书, 将游离Hb 浓度设定为0.06 g/L 作为判定体外循环溶血的标准, 其中游离Hb 浓度＜0.06 g/L为阴性。

1.3 观察指标 比较三种血细胞分离机采集前后的游离Hb 水平、游离Hb 阳性率、在相同和不同型号血细胞分离机采集后回血管道游离Hb 水平、Trima 设备在开启和未开启血浆回输模式下采集后回血管道游离Hb水平和阳性率。

1.4 统计学方法 采用SPSS19.0 统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差(±s)表示, 采用t检验；计数资料以率(%)表示, 采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三种血细胞分离机采集前后的游离Hb 水平、游离Hb 阳性率及在相同和不同型号血细胞分离机采集后回血管道游离Hb 水平比较 通过对80 例留样标本进行游离Hb 水平检测发现, 采集前, 游离Hb 均为阴性；采集后, 在3 台AmiCORE 和1 台Amicus 设备的回血管道中测得游离Hb 水平均低于标准水平, 但在4 台Trima 设备的回血管道中均测到游离Hb 水平高于标准水平。Trima 品牌型号的4 台仪器回血管道内游离Hb 水平比较, 差异无统计学意义(P＞0.05)。在不考虑献血者个体差异的情况下, Amicus 与Trima、AmiCORE 与Trima 的血细胞分离机回血管道内的游离Hb 水平比较, 差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 三种血细胞分离机采集前后的游离Hb 水平、游离Hb 阳性率及在相同和不同型号血细胞分离机采集后回血管道游离Hb 水平比较( ±s, %)

表1 三种血细胞分离机采集前后的游离Hb 水平、游离Hb 阳性率及在相同和不同型号血细胞分离机采集后回血管道游离Hb 水平比较( ±s, %)

注：Amicus 与Trima 采集后游离Hb 水平比较, aP＜0.05；AmiCORE 与Trima 采集后游离Hb 水平比较, bP＜0.05

仪器型号 采集前 采集后 游离Hb 阳性率例数 游离Hb 水平(g/L) 例数 游离Hb 水平(g/L)Amicus 10 0.016±0.006 10 0.017±0.007a 0(0/10)AmiCORE 10 0.020±0.006 10 0.016±0.007b 0(0/10)10 0.019±0.004 10 0.014±0.006b 0(0/10)10 0.015±0.006 10 0.014±0.006b 0(0/10)Trima 10 0.020±0.005 10 0.135±0.068 100(10/10)10 0.016±0.005 10 0.145±0.054 100(10/10)10 0.015±0.007 10 0.138±0.084 90(9/10)10 0.015±0.005 10 0.153±0.057 90(9/10)

2.2 Trima 设备在开启和未开启血浆回输模式下采集后回血管道游离Hb 水平和阳性率比较 设置2 台Trima 设备为开启血浆回输模式, 另外2 台仍旧为原未开启血浆回输模式作为对照后, 分别对4 台Trima 设备各做10 例血小板采集。Trima 设备开启血浆回输模式的游离Hb 水平为(0.093±0.065)g/L, 低于未开启血浆回输模式的(0.157±0.024)g/L, 差异有统计学意义(P＜0.05)。Trima 设备开启血浆回输模式后回血管道游离Hb 的阳性检出率下降到40%, 未开启血浆回输模式的回血管道游离Hb 的阳性检出率仍为100%, Trima 设备开启血浆回输模式后回血管道游离Hb 的阳性检出率明显低于未开启血浆回输模式, 差异有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表2 Trima 设备在开启和未开启血浆回输模式下采集后回血管道游离Hb 水平和阳性率比较( ±s, %)

表2 Trima 设备在开启和未开启血浆回输模式下采集后回血管道游离Hb 水平和阳性率比较( ±s, %)

注：与未开启血浆回输比较, aP＜0.05

采集模式 例数 游离Hb 水平(g/L) 阳性率开启血浆回输 20 0.093±0.065a 40(8/20)a未开启血浆回输 20 0.157±0.024 100(20/20)t/χ2 4.131 17.143 P 0.000 0.000

3 讨论

有研究认为, 体内过量的游离Hb 可能对献血者神经系统、血液循环系统、肾功能和细胞免疫造成影响,且影响会随游离Hb 含量增加而加重［10-12］。单采血小板的采集过程不同于全血采集, 是由血细胞分离机将全血进行离心后再提取血小板, 然后将剩余血液成分回输给献血者。此过程耗时约1 个小时以上, 而且需要经多个离心循环, 在单采的过程中可能引起红细胞破坏, 造成不同程度的溶血［3］。有研究做过单采血小板采集前后献血者外周血溶血率变化的分析, 发现采血后献血者外周血的溶血率显著升高［13］, 但鲜有人研究献血者外周血的溶血情况是否和血细胞分离机有关。

目前我国单采血小板的采集以国外的Haemonetics、Terumo、Fresenius Kabi 3 个品牌为主。Terumo 生产的Trima 血液成分分离机是本站使用频率较高的血小板单采设备之一。通过对40 例Trima 单采血小板采集后的回血管道残留血液成分分析, 发现Trima 的回血管道中游离Hb 阳性率高达100%。长期使用Trima 单采设备进行单采血小板可能导致献血者的体内游离Hb 水平升高, 进而引发献血者一系列不良反应。而Fresenius Kabi 两个不同型号的设备AmiCORE 和Amicus 回血管道中游离Hb 阳性率均为0。造成这种差异的原因可能主要归咎于两个品牌设备的采集原理和程序不同。Trima 仪器独特的物理LRS 椎形漏斗仓阻隔去除白细胞的方式可能在通道内形成“毛刺”破坏经过的红细胞, 进而引发溶血。另外, 在剩余血液成分回输时, 管路内没有多余液体补充, 负压过大可能导致剩余血液成分在管道内溶血。而Amicus 和AmiCORE 却没有出现上述溶血的情况, 可能与独特的两步离心技术有关,其离心半径与离心单位容量较小, 以更少的全血体积得到少白浓缩血小板, 同时其也没有Trima 的LRS 椎形漏斗仓, 因此减少了红细胞被破坏风险。Amicus 和AmiCORE 的压力提示袖带实时监控采血循环压力处于60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)左右的安全范围内, 智能监控可调整袖带压力, 减少采血不通畅, 返血时也不会产生因长时间捆扎人工压脉带而造成返血不畅从而引起溶血。另外Amicus 和AmiCORE 独特的泵头设计与特殊泵轮材料(环氧树脂碳粉)以安全的压力弹性强度和滚动方式驱动泵管内的血液流动, 避免因挤压过度导致红细胞破坏。

本站发现Trima 仪器回血管道游离Hb 阳性率过高后与厂家沟通, 厂家怀疑可能与血浆回输模式有关,故开启2 台Trima 仪器血浆回输模式后和另外2 台未打开血浆回输模式的Trima 仪器分别各做10 例血小板采集的对照实验。结果显示在Trima 设备开启血浆回输模式后, 回血管道游离Hb 的阳性检出率下降到40%, 明显低于未开启血浆回输模式的100%。可以证实, 血浆回输模式开启在一定程度上缓解了Trima 仪器的高溶血率。其可能原因是开启血浆回输模式后, 由于管路内有液体补充, 负压变小, 进而降低红细胞破坏的可能。另外, 血浆部分稀释了原管路中游离Hb 的浓度, 也是其溶血率降低的可能原因之一。但即便打开了血浆回输模式仍旧存在溶血情况。

由于发现了在Trima 仪器回血管路上测得有较高水平游离Hb, 怕对献血者造成不良影响, 故对Trima 仪器采集后的40 例献血者留取了尿样进行尿胆原检测,结果全部为阴性。说明虽然有高水平的游离Hb 可能被输入献血者体内, 但并没有产生或立刻产生类似溶血性黄疸等不良临床症状。就目前而言, 使用Trima 仪器采集血小板还是安全的。但目前还不确定长期高水平游离Hb 回输是否会对定期献血者造成不良影响。

本研究结果与2013 年国内另一篇文献报道一致,均发现了Trima 在采集后回血管道出现溶血现象［13］。但有趣的是, 此篇文献认为Trima 采集过程中回输给献血者的血液成分均没有溶血, 仅在采集后残留在回血管道中的血液才出现溶血, 这部分溶血被认为是因为“管路内负压过大”导致, 并认为这部分血液成分没有回输, 同时表示人体本身清除游离Hb 的能力远远高于Trima 采集后产生的游离Hb, 故对献血者没有影响。本研究对此篇文献分析上存在质疑：①该研究发表的结果并未提供任何客观支持性数据, 仅在讨论环节给出研究人员的主观分析；②可能由于客观条件限制, 该研究并没有其他型号的单采设备作为参考对照；③任何血细胞分离机在采集的全过程中, 穿刺、采集、分离、还输等步骤均有外界因素参与, 并导致出现溶血的可能。该研究认为Trima“自始至终, 采集过程中回输给献血者的血液均未溶血, 只有采集结束后残留在返血管路中的血液才出现溶血”的判断是不客观的。这一点在对Trima 做血浆回输模式开启实验中得到证实。理论上, 开启血浆回输模式后, 管路内有液体补充, 没有负压, 红细胞应当不被破坏。但是实际结果是采集后回血管道游离Hb 的阳性检出率仍有40%,说明单纯考虑管路负压的影响是不全面的。虽然采集原理不同, 但是惊人的阳性检出率差异足以认为本研究中Amicus 和AmiCORE 的红细胞保护功能远远优于Trima。采集后回血管道内全阴性游离Hb 的检出率证明了Fresenius Kabi的血细胞分离机考虑到采集全过程,包括智能袖带、泵头泵轮设计等环节, 对献血者红细胞起到全面保护。

综上所述, Trima 仪器的回血管道中有较高水平的游离Hb, 且有可能回输给献血者, 但过量的游离Hb回输是否会对献血者造成短期或长期不良影响, 还有待更进一步研究。在不考虑献血者个体差异的情况下, 为避免溶血可能对献血者造成不良影响, 特别是频繁定期捐献单采血小板的献血者应尽可能地减少使用Trima 仪器进行采集, 或使用Trima 设备时开启血浆回输模式, 可能有助于减少溶血的发生, 进而减少过量的游离Hb 回输。