颅颌面畸形矫形术中回收式自体输血患者异体输血合理性研究及大量输血预防性护理效果

王颖 王烨 支延康

术中回收式自体输血（Intraoperative autotransfusion，IAT），即血液回收机通过红细胞自动化洗涤，去除激活血小板、凝血因子、抗凝剂等成分后，将术中失血转化为浓缩红细胞泵入血袋，并回输给患者的过程。这种术中自体血回输（Intraoperative cell salvage，ICS）技术的应用，能在一定程度上减少异体血使用量，避免血资源浪费，有效减少异体输血带来的风险；同时，自体输入的血液具有良好携氧能力，也几乎不存在被病毒感染的风险[1]，在某些特定骨科手术[2-4]和心脏手术[5-6]中的有效性已得到证实。但也有研究发现，临床上相当多的患者在使用术中IAT 的同时，未能避免输注异体红细胞。Carless 等[7]的述评指出，截止至2009 年，半数随机对照研究中使用IAT 的患者未能减少异体红细胞的输注量，推测可能原因为：患者术前贫血、低龄或高龄、术中出血量大、手术时间长、术后引流量多、异体红细胞不合理输注等。大型颅颌面畸形矫形手术涉及广泛截骨，术中失血量大，部分患者总失血量可达自身血容量的3 倍[8]，这是IAT 使用的绝对适应证，但为了保证血液安全性，血液回收机只能回收此类手术进程中开颅后相对无菌的失血，这就造成了此类手术IAT 使用率高，但使用效果不确切；同时，异体红细胞输注率高，但异体输血合理性尚待评估。本研究旨在通过回顾本院2021 年1 月至2022年12 月期间开展的大型颅颌面畸形矫形手术中IAT 使用现状，评价异体输血合理性并研究不合理输血危险因素；通过建立此类手术中合理异体红细胞输血决策模型，以期减少术中不合理异体输血，并评价大量输血预防性护理措施的效果。

1 材料和方法

1.1 临床资料

选择2020 年1 月至2022 年12 月，在我院接受大型颅颌面畸形矫形术患者为研究对象，年龄及性别不限，ASA 分级Ⅰ或Ⅱ级。本研究经医院伦理委员会审查通过（伦理号SH9H-2022-T234-1）。入选标准：术中使用回收式自体输血；资料完整。排除标准：资料不全；术前自体血贮存、术中急性等容性血液稀释者。最终入组患者共63 例，其中异体红细胞输注患者61 例。

1.2 研究方法

收集患者一般情况、术前血红蛋白值（血常规报告）、术中失血量、自体血回输量、围手术期异体红细胞输注量等临床数据（麻醉记录单）。把术毕理论血红蛋白大于100 g/L 还接受异体红细胞输注的情况定义为不合理输血。术毕理论血红蛋白（g/L）=术前血红蛋白×（血容量-失血量+自体血回输量）/血容量。血容量（EBV）采用国际通行的Nadler 公式[9]，即男性血容量（L）= 0.366 9×身高3+0.032 19×体质量+ 0.604 1；女性血容量（L）=0.356 1×身高3+0.033 08×体质量+ 0.183 3。根据我国的贫血诊断标准，血红蛋白值<120 g/L（男性）和<110 g/L（女性）为贫血。

1.3 患者分组

根据术中失血量占血容量（EBV）的20%、30%和50%为节点，分为0 组（少量出血，术中估计失血量<20% EBV）、1 组（中等量出血，术中估计失血量达20% EBV～30% EBV）、2 组（较大量出血，术中估计失血量达30% EBV～50% EBV）及3 组（大量出血，术中估计失血量>50% EBV）。

根据术毕理论血红蛋白是否小于100 g/L 将病例分为：A 组（术毕理论血红蛋白≤100g/L）及B组（术毕理论血红蛋白>100 g/L）。根据B 组中是否接受异体红细胞输注分为输血组和非输血组，其中B 组中的异体红细胞输注组即为不合理输血组。

1.4 统计学方法

采用SPSS26.0 软件进行数据统计分析。计量资料采用表示。两组临床数据若为符合正态分布的连续变量，采用两个独立变量t检验，其他连续变量比较采用独立Mann-WhitneyU检验；分类变量的比较采用卡方检验。二分类Logistic 回归分析术中回收式自体输血患者中不合理输注异体红细胞的独立危险因素，P<0.05 表示差异有统计学意义。

模型采用神经网络算法，将数据集随机分为训练集（70%）和测试集（30%）。用Standardscaler对数据行标准化函数处理，用MLPClassifier 构建术中合理异体红细胞输血决策二分类模型。通过计算单隐层中最优神经元个数来确立最佳模型。二分类模型的性能以ROC 曲线下面积AUC 值表示。

2 结果

2.1 基本情况

纳入本研究的患者共63 例，手术类型为上颌Lefort Ⅲ型截骨成形伴牵引成骨术、眶距增宽O 型截骨矫正术及Monobloc 截骨伴牵引成骨术。其中，接受异体输血患者61 例。患者按照术中失血量分组并进行比较，结果见表1。与第1 组相比，第2 组在术中失血量参数上与第1 组有显著差异（P<0.05）；第3 组在患者体重、患者血容量、术中失血量、自体血回输量参数上与第1 组有显著差异（P<0.05）。与第2 组相比，第3 组在术中失血量及自体血回输量参数上与第2 组有显著差异（P<0.05）。第0 组因例数较少，无统计学意义。

表1 各组患者一般情况比较Tab.1 Baseline characteristics of the patients

2.2 术中自体血回输患者术毕不同理论血红蛋白组术中输注异体红细胞比例

根据术毕理论血红蛋白是否小于100 g/L 将63例自体血回输患者分为两组：A 组（术毕血红蛋白小于或等于100 g/L）患者有39 例（63.93%），其中38 例（62.30%）输注了异体红细胞（合理输血组）；B 组（术毕血红蛋白大于100 g/L）的患者有23 例（37.70%），其中22 例（36.07%）患者输注了异体红细胞，按照中国临床输血技术规范，这部分患者不应输注异体红细胞（不合理输血组），即自体血回输患者中异体血红细胞不合理输注率为36.07%。

2.3 不合理输血组患者异体红细胞输注的危险因素分析

根据术中输血是否合理，将61 例异体输血患者分为合理组与不合理组进行临床指标比较，发现两组之间的主要差异在于患者的年龄、性别、体重、术前血红蛋白及血容量这些特征变量，差异具有统计学意义（P<0.05）。进一步通过Logistic回归分析上述变量，结果显示，只有术前血红蛋白这个变量的P<0.05，但其OR 值几乎为1，表明其临床意义不大；其余特征变量均P>0.05（表2）。该结果表明，并没有相对独立危险因素会导致不合理输血出现。

表2 异体输血患者中不合理异体红细胞输注的危险因素分析Tab.2 The risk factors related to unreasonable allogeneic blood transfusion

2.4 应用人工智能神经网络算法建立该类手术合理异体红细胞输血决策模型

根据患者一般情况（年龄、性别、体重、血容量、术前血红蛋白）和术中情况（出血量、自体血回输量）通过神经网络算法，建立该类手术是否需要输注异体红细胞的决策模型。模型输入项为上述7 个特征值，输出结果为异体红细胞输注合理性：合理/不合理。结果显示，模型ROC 曲线下面积AUC 接近100%。神经网络算法建立的模型结构为输入层、单隐藏层和输出层。模型的训练集调试通过训练集与测试集（7 : 3）进行，隐藏层激活函数为双曲正切函数，输出层激活函数为Softmax。模型自动调试最后确立模型中隐藏层中的神经元数目为7 个，输出层误差函数交叉熵约为0.01。

2.5 大量输血的预防性护理

除实施常规输血护理外，本研究中麻醉护士对所有病例均实施大量输血精细化预防性护理方案，主要内容包括：在体温护理方面，全程监测患者体温，使用专用血液加温仪给预输血液加温；在输血操作方面，边输血边摇晃血袋，保证血液成分的均衡稳定；在输血全程监测方面，随时观察患者是否有皮下出血或过敏症状；同时配合麻醉医生做好生命体征、血气分析皮肤颜色及尿量的观察和记录。输血常见不良反应观察指标包括：低体温（体温<35.5 ℃）、发热、电解质紊乱、紫癜、急性肺损伤、血栓性静脉炎等。结果63 例患者术中均未出现上述输血相关不良反应。

3 讨论

本研究共纳入患者63 例，其中术中输注异体红细胞患者61 例，异体红细胞输注率为96.83%。由于本研究对象为颅颌面畸形矫形手术患者，研究对象特定且单一，故输注率与其他研究报道的综合类手术的输注率结果38.3%[7]和39.4%[10]等没有可比性。颅颌面畸形矫形术中创伤及失血量大，为了回收血液安全，术中仅开颅操作后的部分失血可用于回收输注，故异体红细胞输注率高。Miao等[11]研究指出，当术中失血量特别大时，即使术中回收式自体血使用率较高，异体输血的风险也相当高，本研究结果与其一致。

有研究指出，我国部分地区综合类手术中不合理异体血输注率高达58.7%[12]，其中异体红细胞不合理输注率占33%～49%[13-14]。美国等地的手术相关不合理异体红细胞输注率达63%[15]。可见随着术中回收式自体输血技术的深入开展，虽然异体红细胞使用率有所下降[7]，但术中自体血回输患者的不合理异体血输注现象可能并无明显改善。

本研究中患者在术中的输血决策是根据麻醉医生及手术医生的经验共同商讨决定的，其决策理论依据还有待商榷。由于大型颅颌面矫形手术具有创面瞬时出血量大的特点，且并非每位患者在异体输血前均行血常规检查，所以本研究无法通过异体输血前患者的血红蛋白值来评价异体红细胞输注合理性。故本研究根据理论血红蛋白公式计算患者手术结束前，自体血全部输注完毕后的理论血红蛋白值来评价该类患者异体输血的合理性。本研究发现，自体血回输完毕后，理论血红蛋白大于100 g/L 的患者占全部患者的37.7%，其中36.07%的患者接受了异体红细胞输注，根据我国现有的临床输血技术规范要求，这部分患者不应输注异体红细胞，所以本研究中此类手术的不合理异体红细胞输注率为36.07%。

本研究的手术类型和手术方式决定了并非患者所有的失血均可回收输注，且术中影响异体输血判断的混杂因素较多，如临床医生主要根据自身经验做出异体输血判断，或基于该类手术后患者伤口引流量大及术后申请用血困难等情况，倾向于过量输血，此外对异体输血必要性的判断相对缺乏有效理论算法依据，这些情况均可造成不合理输血。通过输血合理组与不合理组患者一般情况及术中情况相比较，发现两组患者在年龄、性别、体质量、术前血红蛋白及血容量这些参数上差异有统计学意义。但进一步通过Logistic 回归分析发现，并没有相对独立危险因素会导致不合理输血事件的发生。

为此，本研究进一步通过神经网络算法，根据患者一般特征及术中情况来建立预测患者异体红细胞输注合理性的模型，以期为临床是否输注异体红细胞的决策提供参考依据。本研究模型在测试组ROC 曲线下面积可接近100%，其主要原因：患者的出血量及自体血回输量确定后，患者输血后的血红蛋白值也基本确定，故该模型的诊断能力较强。由于出血量及回输血液量是动态性数据，故建议临床医生可根据手术情况随时、反复使用该模型，以判断异体红细胞输注的合理性。

此外，本研究还对大量输血预防性护理的有效性进行回顾，结果发现针对颅颌面畸形矫形术患者，特殊的体温管理、输血操作及输血监测等大量输血的预防性护理措施有效，本组63 例输血患者均未出现输血不良反应，值得在大型手术中推广。

本研究为单中心回顾性研究，研究样本量较小。研究中采用的是理论血红蛋白值，且未能对公式进行反复矫正。

综上所述，颅颌面畸形矫形术中回收式自体输血患者不合理异体红细胞输注现象较严重；建议术中根据出血量及自体血回输量变化，随时运用本研究模型，结合临床需求，综合判断患者异体红细胞输注必要性。减少不合理异体用血；做好大量输血预防性护理措施，减少输血相关风险，保护血资源。