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心脏手术后的血红蛋白漂移

 REDPHARM

2019-02-11

红细胞输注是心脏手术中常见的重要治疗方法。在有的机构,几乎100%的心脏手术患者都会接受输血。仅冠状动脉搭桥手术就使用了全世界20%的血液供应。虽然输血在有的场合可以挽救生命,但是越来越多的证据表明,并非所有的输血都是适当的。在实际案例中,输血往往会导致发病率和死亡率显著上升。血液资源有限且昂贵,而且血液的输注与病毒和细菌疾病的传播、急性溶血和非溶血反应、输血相关急性肺损伤和免疫抑制有关,应谨慎对待红细胞输注。最近的几项临床试验表明,对危重患者实施限制性红细胞输注能改善临床结果,包括骨科和心脏病手术患者的预后结果都有类似之处。此外,一些研究表明,红细胞输注的负面影响可能是叠加性的,每输注一个单位都会导致风险增加。

心脏手术患者在术后早期需要大量液体复苏。在心脏手术中,红细胞输注与病死率增加、住院时间增加,以及各器官的感染性综合征发生率增加有关系。此外,术中大量的液体需求加上外科手术和体外循环的炎症作用也会导致相当大的液体移位。因此,即使没有出血,心脏病患者手术后也会经历血红蛋白水平的显著变化或漂移,而这会影响到医生的输血决定。术后血红蛋白漂移的自然机制目前尚不清楚。为了更好地了解手术后血红蛋白漂移的模式以避免不必要的输血,研究人员在此探讨了心脏病手术患者术后血红蛋白漂移的一些特征,这是有史以来对心脏手术后血红蛋白漂移的首次研究。

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研究方法:

此次研究的对象包括某医院从2010年10月到2011年3月所有接受心脏病手术且没有接受术后输血的成年患者,同时也包括接受了术中输血的患者(共199位)。研究人员从所有病人病历中提取术后10天的血红蛋白水平。以术后初始ICU血红蛋白水平来评估血红蛋白随时间的变化。许多到达ICU的病人仍在使用Cell Saver设备处理的术中回收血液,因此在到达ICU时的初始血红蛋白被定义为首次血红蛋白水平,以此为基准进行分析,然后在到达ICU至少6小时后的初始血红蛋白水平定义为第一血红蛋白水平,以此为基准再次分析。因为初步分析表明,这两种定义产生的结果很类似,而且后者反映了不再输注回收血液的情况,所以之后的分析都是采用后者。

研究结果:

1. 按术中输血情况分类,35.7%(71位)的患者接受了术中输血,而64.3%( 128位)的患者未接受。通过术中输血情况对患者进行比较,发现接受术中输血的患者年龄较大,更有可能是女性,体重较轻,体外循环时间较长,而且更有可能接受了冠状动脉旁路移植和瓣膜成形联合手术。

2. 研究人员还发现,血红蛋白水平在术后前4天趋于向下漂移,随后6天趋于向上漂移。如之前所述,使用前面所述的两种首次血红蛋白水平基准定义,都展示了相似的模式。因此,所有后续分析都基于第二个定义,即回收血液输注完之后的初始ICU血红蛋白值为基准。

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图1:血红蛋白随时间的绝对变化的散点图。其中上图A是以术后初始血红蛋白水平为基准的结果,下图B是以术后6小时后的初始血红蛋白水平为基准的结果。每个点代表单个血红蛋白水平。红线表示最佳拟合的Lowess曲线。

3. 所有患者都经历了血红蛋白的下降,在术后第4天左右达到最低点。在大多数病人中,术后6天出现向上漂移。从向上漂移的程度(0.7±0.7比0.8±0.6g/dL;p=0.6)和对数据最佳拟合Lowesss曲线的检查来看(见图2),接受术中输血的患者倾向于经历较少的从最低点向上的漂移。然而,总体漂移模式没有统计学显著性。

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图2:根据术中输血状态划分的血红蛋白绝对变化散点图。其中(A)为以术后初始血红蛋白水平为基准的分析;(B)为以术后6小时的初始血红蛋白水平为基准的分析。每个点代表单个血红蛋白水平。红实线代表未接受术中输血患者的最佳拟合Lowess曲线。蓝虚线表示接受术中输血患者最佳拟合的Lowess曲线。

4. 所有患者的平均初始和最终血红蛋白水平分别为11.0±1.4g/dL和9.9±1.3g/dL,最终漂移为1.1±1.4g/dL。最低的血红蛋白为9.1±1.2g/dL,导致平均最大漂移为1.8±1.1g/dL,术中输血组与未输血组都相似(1.8±1.0与1.8±1.2g/dL,p=0.9)。尽管所有患者的血红蛋白开始下降,79%的患者达到最低点,出院时平均恢复率为0.7±0.7g/dL。心脏手术患者的最大和最终漂移的分布如图3所示。

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图3:血红蛋白漂移程度的分布。实心黑柱代表最终血红蛋白漂移(初始血红蛋白减去出院时的血红蛋白)。条纹柱代表最大血红蛋白漂移(最大血红蛋白减去最小血红蛋白值)。

对术后血红蛋白水平的分析:

为了评估血红蛋白水平的变化模式,研究人员分析了所有患者的术后血红蛋白水平。数据表明,在术后未输血的心脏手术患者中,血红蛋白在术后前4天逐渐下降,最大漂移略小于2g/dl,随后逐渐上升,到术后10天恢复到最大漂移的50%。与未输血的患者相比,接受术中输血的患者有不从最低点恢复的趋势,但两组之间的恢复差异没有达到统计学意义。尽管在术中输血或未输血的患者中,最大漂移的恢复可能略有不同,但值得注意的是,79%的患者都在一定程度上从最低点恢复。

在临床实践中,在病人离开ICU或医院之前,对血液动力学稳定、但血红素水平下降的病人进行输血的现象并不罕见,因为预计他们的血红蛋白水平将继续下降。而研究人员发现,尽管所有患者都经历了血红蛋白水平的下降,但绝大多数的血红蛋白水平都能在出院前显著恢复。此外,由于大多数心脏手术患者没有在医院待10天,数据表明出院后最终血红蛋白水平将继续向上漂移。因此,医生应谨慎进行预防性术后输血,因为大多数情况下的情况正好相反:血红蛋白在术后第四到第十天之间会升高,并可能继续升高。

然而,如果术中输血的患者血红蛋白恢复较少,则提示体外循环可能影响输血红细胞的存活。虽然数据表明输注的红细胞平均存活时间约为90天,但与体外循环的相互作用可能会降低输血红细胞的存活率。因此,尽管术中输血在术后早期保持高血红蛋白水平,但是这些细胞存活率低,在术后第一周即从循环中去除,这也解释了血红蛋白水平缺少反弹的原因。术中输血也可导致炎症反应增加,将向上漂移的时间延迟到术后10天之后,因此在本研究中仍然发生向上漂移,虽然并不明显。尽管接受术中输血的患者可能不会经历与未输血的患者相同的程度的向上漂移,但他们的血红蛋白水平在出院前确实有稳定上升。

血红蛋白漂移的发生机制探讨:

为了提高对术后血红蛋白水平变化过程相关因素的认识,研究人员对漂移的预测因子进行了多变量分析。增加体外循环时间是影响患者住院期间血红蛋白漂移的重要因素。患者体重和血红蛋白漂移也有一定的关系。体外循环与显著的全身炎症反应相关,这导致毛细血管渗漏综合征和减少的循环血容量。研究表明,这种流体向“第三空间”的转移在体外循环开始几分钟内就开始了。循环血容量的减少需要液体复苏,同时导致血液稀释。研究人员推测体外循环持续时间的增加会导致更严重的炎症,导致更多向“第三空间”的转移,从而需要更大量的液体复苏和更大程度的血液稀释,最终导致更大的总血红蛋白漂移。

由体外循环引起的炎症可以解释研究中观察到的血红蛋白漂移模式。研究人员发现,体外循环后炎症“第三空间”运动在术后4小时达到高峰。随后,循环血容量恢复正常,在48至72小时内可能超过正常水平。因此,术后初始出血、炎症“第三空间”运动和液体复苏的联合作用导致初始血液稀释,并导致血红蛋白向下漂移。当炎症过程在最初的24至48小时内消散时,体液动员就开始了,然后循环血容量增加带来进一步的血液稀释。术后第4天,循环血容量达到最大值,因此血红蛋白水平也达到最低点。由于患者在接下来的几天中经历利尿治疗,而且没有被体液动员所抵消,因此循环血容量减少,导致血浓集和血红蛋白向上漂移。

此外,先前的研究表明,毛细血管渗漏以及“第三空间”运动与体重成正比,这也可以解释为什么患者体重也是最大漂移的一个重要驱动因素。由于样本数量不够大,此次研究结果还是有一定的局限性,血红蛋白漂移的原因还有待进一步研究。

结论:

在这项研究中,尽管所有心脏手术后病人都经历过向下的血红蛋白漂移,但79%的病人在出院前血红蛋白都已经向上漂移至恢复状态。而且漂移的程度可通过体外循环的持续时间进行预测。因此,在进行预防性输血之前,医生应该考虑到最终的血红蛋白漂移。


文章出处:Hemoglobin Drift After Cardiac Surgery

Timothy J. George, Claude A. Beaty, Arman Kilic, Kara A. Haggerty, Steven M. Frank, William J. Savage and Glenn J. Whitman