两种超滤方法处理体外循环后余血的对照研究

赵成秀，稂与恒，张光信，高 爽，王岩英，刘晓宁，王静苗

超滤具有处理血液中的多余液体、提高血红蛋白（hemoglobin， Hb）、 红 细 胞 压 积（hematocrit，HCT）、蛋白质浓度和血小板计数（platelet count，PLT）的作用，常在心脏手术心肺转流（cardiopulmonary bypass，CPB）中和（或）停机后应用。 超滤处理CPB 后余血已成为具有一定优势的一种程序，以最大限度地恢复患者的自体全血和术后的凝血功能。但目前临床应用的改良超滤（modified ultrafiltration，MUF）及停机后氧合器的侧循环超滤都存在不同缺陷：MUF 需保留主动脉插管，延缓鱼精蛋白中和时间及存在进气风险；停机后利用CPB 储血室与氧合器侧路行侧循环超滤，由于储血室及氧合器固有容积的原因，超滤后残留血效率不稳定。 为了解决其他血液保存技术的困难与现状，国外学者报告了Hemobag（血袋）［1-2］超滤技术，该技术是一种独立的CPB 术后超滤技术，超滤结束时显著提高了红细胞及血浆蛋白含量，具有一定临床优势。 因国内暂无血袋装置，为了观察该技术的临床效果，本研究利用一种改造的离线血袋环路超滤技术用于临床并评价其临床疗效。 现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取邯郸市第一医院心外科2019年3 月至2020 年3 月50 例低温CPB 下行心脏手术患者，应用血袋超滤或普通超滤两种不同血液超滤技术的病例。 入选标准：①年龄18 ～70 岁；②择期CPB 心脏手术。 排除标准：①术前Hb 低于100 g／L；②二次手术、急诊手术；③低温停循环手术；④肾功能不全患者、脑卒中或凝血疾病。 术后机血处理方式按照随机数字表法分为血袋组和环路组，每组各25 例。 血袋组将停机后余血行血袋收集超滤后回输。 环路组停机后用氧合器及储血室侧路之间的超滤装置将CPB 后余血经超滤后回输。 CPB 停止后患者管理及治疗处理由麻醉医师和术后ICU医师决定，超滤方式对麻醉及ICU 医师为单盲设计。 本研究为前瞻性队列研究并经医院伦理审查委员会批准（伦理批号：HDYY-LL-KY2022-K09）。

1.2 样本量计算 根据预实验结果，对照组机血回输后Hb 增长值（△Hb）为（150±24）g／L，取双侧α 0.05，把握度（1-β）0.9，两组差值为一个标准差，估计样本量为两组各20 例。 因此，本研究采取样本量两组各25 例。

1.3 CPB 以及超滤方法

1.3.1 CPB 方法 CPB 由人工心肺机（天津汇康医疗用品有限公司W-1000，中国）完成。 CPB 管路为成人型循环管路（Medos 医疗用品有限公司，中国），含血停搏液管路、动脉微栓滤器（东莞科威医疗用品有限公司，中国），膜式氧合器（Sorin 6，意大利）。预充液晶胶比为1 ∶1，共1 600 ml，并根据患者体重、病情酌情调整。 CPB 开始前由麻醉师静脉给予肝素钠2 mg／kg，CPB 氧合器内常规给予l mg／kg 肝素钠。 术中维持活化凝血时间＞480 s。 经升主动脉、上下腔静脉或用腔房管插管建立CPB。 全身浅低温（鼻咽温28～32℃），中度血液稀释（HCT 0.25），维持平均灌注压60～80 mmHg，主动脉根部灌注含血∶液（4 ∶1）停搏液保护心肌。 CPB 结束后用鱼精蛋白1.2 ∶1 中和肝素，使ACT 恢复至120 s 左右。CPB 期间视患者情况使用超滤。 CPB 结束后，灌注医师按照患者分组利用不同的超滤方式处理机血。

1.3.2 血袋组超滤方法 利用临床现有冷停搏液灌注袋（东莞科威医疗用品有限公司，中国）、成人超滤（东莞科威医疗用品有限公司，中国）、6 mm 连接管路、6×6 接头、废液袋改装组成一个独立于CPB环路以外的血袋超滤装置（图1）。 CPB 结束后，静脉回流管血回收后即刻通过主动脉插管侧路或微栓过滤器侧路连接双弓管将血液排入血袋，同时将储血室液面在50 ml 时加入1 000 ml 乳酸钠林格液，将剩余血液彻底排入血袋，通过人工心肺机一个滚轴泵行密闭式单循环超滤方法将CPB 余血超滤浓缩到血袋中。 超滤流量维持500 ml／min，压力达450 mmHg 停止超滤。 将超滤浓缩后的机血经血袋下方测压口经患者外周静脉即刻回输。 同时将加入的乳酸钠林格液预充管道以备紧急时使用。

图1 血袋超滤装置连接示意图

1.3.3 环路组超滤方法 采用氧合器与储血室自循环侧路作为超滤（产品同上）通路，进口端接氧合室侧路，出口端接储血室顶端1／4 口径入血口，用乳酸钠林格液预充排气后旷置。 CPB 结束后利用主泵开始超滤对机器内余血进行浓缩，流量维持500 ml／min，超滤浓缩余血直至储血室液面为0 ml 时结束。 将经超滤浓缩后的余血收集于输血袋中经患者外周静脉即刻回输。

1.3.4 观察项目 收集两组患者性别、年龄、身高、体重、体表面积、手术种类、伴随疾病、术前心功能分级、射血分数值；CPB 前血生化检查：Hb，HCT；CPB信息：转机时间、升主动脉阻闭时间、转中红细胞输注量、停机时剩余机血量、机血超滤出液量、机血回收量。

收集两组患者血液超滤前后血液学检查数据：CPB 停机时和超滤后Hb、HCT、PLT、总蛋白、白蛋白、纤维蛋白原（fibrinogen， FIB）。

收集两组患者临床结局数据：输注回收余血2 h后血液学检查：Hb、HCT。 术后患者均被送至ICU，由同一组人员进行监护治疗，当患者HCT 低于0.30时输入红细胞悬液，维持HCT 在0.30 以上。 记录术后24 h 引流量、术后24 h 悬浮红细胞、血浆使用量、术后机械通气时间及术后ICU 停留时间。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0 统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料以频数（n）或百分率（%） 表示，率的比较采用χ2检验；以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者一般资料、手术类型和转中情况见表1。 两组转前、转中各项临床参数差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 两组患者术前及体外循环期间临床资料比较（n＝25）

2.2 超滤后血液检测指标 两组超滤前后比较，除环路组超滤后FIB 外，所有指标与超滤前比较血液质量均得到改善（P＜0.05）。 两组超滤后血液质量比较，血袋组Hb、HCT、PLT、总蛋白、白蛋白、FIB 均高于环路组（P＜0.05）。 见表2。

表2 两组超滤后血液检测指标比较（n＝25，±s）

表2 两组超滤后血液检测指标比较（n＝25，±s）

注：*P 值：两组超滤后比较

项目环路组超滤前 超滤后 P 值血袋组超滤前 超滤后 P 值P 值*血红蛋白（g／L） 95.4±18.5 152.4±24.4 0.001 94.5±13.7 179.2±25.5 0.001 0.027红细胞压积 0.308±0.060 0.507±0.096 0.001 0.309±0.046 0.565±0.053 0.001 0.049血小板（×109／L） 115.30±17.40 166.70±46.82 0.001 126.80±41.23 166.50±28.83 0.011 0.047总蛋白（g／L） 51.16±4.73 92.93±13.01 0.001 48.32±8.57 111.11±14.06 0.001 0.008白蛋白（g／L） 28.45±4.44 53.13±7.57 0.001 29.37±6.10 63.56±9.50 0.001 0.014纤维蛋白原（g／L） 0.69±0.41 0.76±0.35 0.679 1.10±0.34 2.22±0.61 0.001 0.0001

2.3 两组术后临床结局比较见表3。 两组回输机血量、术后机械通气时间、24 h 引流量、输回收余血2 h 后Hb、HCT、异体血输注等两组比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。 全部患者无其他并发症发生，住院无死亡病例。

表3 两组患者临床结局比较（n＝25，±s）

表3 两组患者临床结局比较（n＝25，±s）

项目 环路组 血袋组 P 值回输机血量（ml） 530.00±262.68 490.00±87.56 0.144机械通气时间（h） 14.10±5.41 12.90±5.82 0.639 24 h 胸引量（ml） 426.10±327.87 473.00±189.04 0.599 ICU 时间（h） 72.40±11.72 70.20±12.05 0.909输余血2 h 后血红蛋白（g／L） 105.4±14.2 104.0±10.5 0.277输余血后2 h 红细胞压积 0.319±0.052 0.296±0.030 0.251接受异体血量（U） 2.45±2.57 2.00±2.11 0.344接受血浆量（ml） 340.00±327.28 160.00±183.79 0.057

3 讨 论

CPB 手术结束后，回路中含有大量稀释的CPB后余血。 即便是近年来管路微型化也会剩余部分血液，且需用特殊负压辅助引流设备，基层医院难以实施。 为了减少异基因血液使用和最大限度回收CPB后余血，主要可以通过血液回收机洗涤、用输液袋直接回输及停机后超滤三种方式回收。 但是，以上三种CPB 后余血回收方法存在许多不足：①血液回收机处理保留红细胞，丢弃了血浆和蛋白质。 ②余血用输液袋直接输入，液体超负荷可能导致器官功能障碍和体液失衡。 ③现有的MUF 技术耗时，需要在整个过程中保留主动脉插管，从而延缓肝素化的逆转，造成出血过多；另外利用CPB 储血室与氧合器侧循环超滤效率较差、剩余液体过多，超滤后的Hb、HCT 值提高不显著，特别是在余血较少时显得更为突出。 且心脏发生意外紧急CPB 时，需重新预充排除管路气体。 因此，外科医生往往因超滤耗时或超滤效果不佳而放弃超滤，最终仍用前两种方法。

为了最大限度的排除过多液体和保存自体血，并尽量减少患者使用异体血。 Colli 等［1］报告了［n（%）］ 血袋超滤技术，因国内暂无血袋装置，本研究利用临床中现有装置改造了一种血袋超滤循环装置（专利号：2020206217499）［3］。 该装置与CPB 管路分离并独立工作。 血袋超滤可回收所有CPB 后余血，提供了一种方便、快速的超滤技术来回收与保存全血。 由于血袋超滤停止时以目标压停止超滤，可迅速浓缩到目标体积和Hb 浓度。 而CPB 后普通超滤方法，受限于CPB 管路和氧合器固定容积约束整个过程，需要较多CPB 余血时才可达到一定效果，当储血室液面为0 ml 时无论Hb 提升多少都要停止超滤，往往保存的血液Hb、HCT 有时偏低，主要表现回收的血液Hb、HCT 目标数值跨度较大，尤其在剩余血液少于800 ml 时更为突出。 由于以上原因，血袋超滤方法与循环侧路超滤方法比较，处理的余血Hb、HCT、PLT、总蛋白、白蛋白、FIB 浓度更高，这在两组超滤的血液检测指标结果中有所体现，但超滤处理后回收的余血量比较差异无统计学意义。

心脏手术期间注重自体血回收，并优化液体和抗凝管理是CPB 的重要任务。 近10 年的研究表明，心脏外科患者显著输入异基因血液制品数量并未减少［4-5］。 一个被忽视的方法是停机后超滤技术，可帮助减少异基因血液的使用，并将残留的CPB 后余血立即回收，最终浓缩成富含有Hb、血小板、血浆蛋白、凝血因子的血液。 本研究观察到，两种超滤模式均可减少患者术后液体负荷，对CPB 后余血的Hb提升都有所帮助，但CPB 后侧循环超滤方法提升Hb较血袋方法低，比较差异有统计学意义，在本研究中血袋组临床结局并未体现较多优势，主要与样本量少及回收血输后两组患者Hb 比较观察时间短、术中及术后输血未分别比较等因素有关。 闫姝洁［6］报道停机后侧循环超滤回收余血与不超滤直接回输余血比较，可提高余血Hb 并减少液体量输入，但回输后3 h 与不超滤患者比较Hb 提升效果不显著，并未减少异体输血。 而Mcnair［7］的研究发现，CPB 停机后血袋离线超滤技术与MUF 处理余血相比较，离线超滤技术可明显减少术后异体血使用。 以往学者的报道也是本次进行两种超滤方法处理CPB 后余血对照研究的初衷。 目前，临床因暂无现成产品，在临床应用中存在一些问题：①独立的血液浓缩管路需要一个额外的超滤器，会增加患者的经济负担；②如果采用原来CPB 管路的超滤器，重组装过程中会增加操作复杂性且可能带来污染问题。 因此，应考虑超滤在CPB 管路中连接方式的多样化、多变性连接特点。 血袋超滤可设计为与CPB 管路并连，兼顾其在CPB 中行常规超滤、术后改良超滤及袋装超滤为一体的超滤装置，更好地发挥其作用。

本研究对血袋超滤方法进行了初步尝试，血袋超滤提供了一种提高Hb、HCT 和血浆蛋白的余血回输方法。 可以协助管理CPB 后余血回输，优化患者术后容量管理。 由于多种因素干扰及样本量少的影响，本研究的临床结局比较差异无统计学意义，优势并不明显。 以往学者报道［1，7］的更多优势及潜在问题，需要在大规模的随机对照研究中进一步观察其临床效果。