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心脏手术的输血策略研究与建议

 REDPHARM

2019-03-08

心脏外科手术的输血率一般比较高,从40%到90%不等。围手术期红细胞输血的原因是:贫血是心脏手术后发病率和死亡率的独立危险因素。然而最近的研究表明,红细胞输注本身在心脏手术后就是一个危险因素。

以往的输血建议是:血细胞比容应保持在30%左右,血红蛋白浓度应保持在10g/dL。然而,一项包含428例接受冠状动脉旁路移植术(CABG)的患者的比较试验结果发现,将血红蛋白阈值降低到8g/dl不会对患者的预后产生不利影响,而且可以降低医疗成本。加拿大一项多中心研究显示,在减少器官功能紊乱和死亡率方面,限制性输血策略(血红蛋白浓度保持在7.0和9.0 g/dL之间)可能优于开放性输血策略(血红蛋白浓度介于10和12 g/dL之间)。

因为目前尚无确切数据指导心脏手术患者的输血决策,研究人员进行了一项前瞻性、随机、对照临床试验,旨在探讨对选择性心脏手术患者来说,围手术期限制性输血策略是否与开放性输血策略一样安全。

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研究设计

此项试验招募了从2009年2月9日至2010年2月1日在巴西圣保罗大学心脏研究所做了心肺分流术的患者,包括单独或结合接受冠状动脉搭桥手术或心脏瓣膜置换或修复的患者,并排除了存在各种医疗原因及未提供同意书的患者。患者被随机分配到开放性或限制性输血策略组。研究协调员负责招募参与者,并获得知情同意。有关治疗策略的信息提供给麻醉师和重症监护室医护人员。患者和结果评估员对小组分配不知情。

从手术开始到离开ICU病房这整段时间中,分配到开放性策略组的患者只要红细胞比容低于30%就接受红细胞输注。而分配到限制性策略组的患者只在红细胞比容低于24%时接受红细胞输注。而且每次只输注一个红细胞单位,并在每次输注后测量红细胞比容。如果达到了目标红细胞比容,则不继续输血(限制性策略为24%,开放性策略为30%)。在手术室中至少测量3次血细胞比容水平,在ICU中对每位患者每天测量两次血细胞比容水平。如果主治医师认为病人的状态有生命危险,如出血性休克或其它形式的循环性休克,那么主治医师可以在超出方案规则的情况下实施红细胞输注,这种情况被视为方案偏离。

基线评估/数据收集

在随机分组时,对每个患者都获得了人口统计学和临床数据,以及使用标准EuroSCORE计算手术预测风险所需的信息。术前48小时收集的实验室值都做了记录,包括血红蛋白、红细胞比容、凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间、肌酐水平、胆红素水平和血小板计数。

手术期间,在基线(麻醉诱导后)、搭桥手术期间和手术结束时测量血红蛋白水平和红细胞压积。在手术开始和结束时测量Scvo2和乳酸浓度。同时还收集了有关外科手术类型、体外循环持续时间、阻断持续时间、输注红细胞单位数量、其他血液制品的输注、液体给药量和类型、以及诸如出血或血流动力学不稳定等临床重要事件的信息。

研究结果

总共 1765 位患者参加了合格受试者评定。排除掉各种医疗原因及缺少同意书的患者之后,一共512位患者参加了研究:其中257位被分配到开放性输血策略组,255位被分配到限制性输血策略组。其中,10位患者(1.9%) (4位来自开放性输血策略组,6位来自限制性输血策略组)在后期因为手术不包括心肺转流而被排除,这样在意向治疗分析中就只剩下502位(253位在开放性输血策略组,249位在限制性输血策略组)。在开放性输血策略组,没有出现方案偏离的情形。在限制性输血策略组中,有四位患者被认为偏离了预定方案,因为他们由于血流动力学不稳定在方案阈值之外接受了一个红细胞单位。 

开放性策略组的血红蛋白浓度明显高于限制策略组(包括最终血红蛋白水平、术后立即和ICU入院后第1、2、3和7天测得的血红蛋白浓度)。限制性策略组的平均血红蛋白浓度为10.5g/dL,限制性策略组为9.1g/dL。在95%的时间内,血细胞比容维持在阈值或阈值以上。开放性策略组ICU的总平均血细胞比容值为31.8%,限制策略组为28.4%。

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如预期,在开放性策略组中,接受输血的患者多于限制性策略组(分别为78%和47%)。开放性策略组和限制性策略组输注的红细胞单位总数分别为613和258。大多数输血是在手术室或手术后的3天内进行的。开放性策略组接受RBC的中位数是两个单位,而限制性策略组接受RBC的中位数是0单位。开放性组和限制性策略组红细胞单位的平均储存年龄上没有差异。在住院期间,两组在新鲜冷冻血浆、血小板或冷冻沉淀的使用方面没有差异。

主要复合终点——全因30天死亡率、以及住院期间需要透析或血液过滤的心源性休克、ARDS或急性肾损伤,开放性策略组的发生率为10%和限制性策略组为11%。组间差异置信区间的下限高于预先定义的非劣效性阈值−8%,这证实了组间非劣效性的假说。在以下方面,两组之间均无显著区别:30天死亡率、心源性休克、ARDS或需要透析的急性肾衰竭。以下疾病的发病率在两组之间也没有显著差异:心脏并发症、呼吸并发症、神经并发症、感染性并发症、或需要再次手术的严重出血。ICU住院期间,开放性策略组和限制性策略组平均乳酸水平无差异,ICU住院时间或住院时间也无差别。

红细胞输注对患者结果的影响 

总共有316名患者(63%)接受了红细胞输血。接受RBC输血的患者年龄较大,更有可能是女性,而且更不可能是吸烟者。他们的体重指数较低,EuroSCORE值较高、较低的术前血红蛋白水平和血细胞比容、较长的心肺体外循环持续时间、手术结束时乳酸值较高、术中更多接受新鲜冷冻血浆。进入ICU病房之后,和没有接受输血的患者相比,接受红细胞输血的患者有更高的急性生理和慢性健康评估II评分和更高的简化急性生理学II评分值。与未输血的患者相比,接受RBC输血的患者ICU住院时间更长,总体住院时间也更长。

在多变量模型中,既往心脏手术、女性、最终乳酸水平、体外循环持续时间、基线血红蛋白水平,这些都是红细胞输注的预测指标。为了确定输注红细胞单位数目对临床并发症的影响,研究人员进行了多点逻辑回归分析。输注红细胞单位的数量是几个临床并发症发生的独立危险因素。每增加一个输血单位,呼吸道感染、心脏并发症、肾并发症、传染性并发症和复合终点的发生风险都有所增加。输注5个或更多的红细胞单位与较高的死亡率相关。在一项多变量Cox回归分析中,输注红细胞单位的数量与整个患者群在30天时死亡风险的增加独立相关。 

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输血建议

本研究是第一个对心脏手术患者比较开放性输血策略与严格输血策略的前瞻性、对照、随机临床试验。数据表明,从30天死亡率和住院患者临床并发症的复合终点来看,红细胞比容阈值为24%的限制性输血策略与红细胞比容阈值为30%的开放性策略是一样安全的。此外,无论采用哪种策略,输注红细胞单位的数量都是导致更差结果(包括死亡率)的独立危险因素。

在一项838名危重病患者(不包括接受心脏手术的患者)参与的随机对照临床试验中,He'bert团队的研究结果表明,限制性红细胞输血策略与开放性输血策略同样有效,而且可能优于开放性输血策略。实施限制性输血策略的理由基于许多研究,这些研究显示,RBC输血没有任何益处,而且大大增加了成本和副作用。这些不良反应包括急性溶血和非溶血反应、病毒和细菌性疾病的传播、输血相关的急性肺损伤和输血相关的循环过载。免疫抑制也与输血有关,可能会带来输血患者感染和肿瘤疾病复发的高风险。回顾性研究的证据表明,心脏手术患者输血的早期、中期和长期结果更差。Koch团队对11963名接受孤立CABG手术的患者进行了回顾性分析,结果显示围手术期RBC输注随着剂量的增加与术后心脏并发症、严重感染、肾衰竭、神经并发症、过度发病率、呼吸机支持时间延长和院内死亡率增加的剂量依赖性相关。在一项类似的回顾性研究中,Murphy团队的研究结果显示红细胞输血与感染、术后缺血性发病率、住院时间、早期和晚期死亡率增加以及医院成本密切相关。

正如预期的那样,限制性策略患者接受的红细胞单位比开放性策略患者少,而且在研究过程中,平均血红蛋白水平较低。不过有趣的是,这并没有导致更高的临床并发症发生率。研究人员推测,这种情况的发生是因为限制性输血策略没有导致细胞的氧气利用率降低。另一个发现也支持了这个推测:在研究期间,两组之间的乳酸水平缺乏差异。

在本研究中,无论采取何种治疗策略,接受红细胞输血的患者术后并发症发生率都比较高,包括30天的死亡率。而且输注红细胞单位数是30天死亡率的预测因素。正如Koch团队对成人心脏手术和Gauvin团队对儿科心脏手术的建议,此次研究也发现输注红细胞单位的数量越高,死亡率就越高。不管采用何种输血策略,即使是输注一个红细胞单位,也会显著增加严重术后发病率和死亡率的风险。红细胞输注每增加一个单位,就与30天死亡风险增加1.2倍存在独立相关。这些研究结果表明,接受心脏手术的患者的主要策略应该是避免仅仅因为血红蛋白水平低的红细胞输注。与红细胞输注单位数量相关的死亡率风险增加支持心脏外科的限制性输血疗法。此外,对心脏手术后病人,临床医生应一次只输注1个红细胞单位,这与输注更多的效果是一样,但风险更小。

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综上所述,若对择期心脏手术的患者使用−8%的非劣效性界值,使用限制性围手术期输血策略的30天全因死亡率和严重发病率的联合结果非劣效于更为自由的策略。

目前,同种异体血液的来源主要依赖公民献血,不仅供血量不稳定,而且面临各种风险:血源中的HIV病毒、肝炎病毒等存在着传染的可能。心脏类手术往往需要高氧治疗,而普通血液的携氧能力并不尽如人意。于是,科研人员把目光投向了如血红蛋白基供氧剂这一类的人工血液。润方(北京)生物科技有限公司的主打产品即为血红蛋白供氧剂,该产品有如下一些主要特点:(1)无需交叉配型,任何血型者均可输用;(2)经过病毒灭活,无输血相关严重传染病如艾滋病、肝炎等;(3)常温下能保存1-3年;(4)标准静脉输液包装、随取随用、易于运输;(5)体积是人红细胞的千分之一,易于通过大失血患者形成的障碍性毛细血管,对缺血机体和缺氧组织器官或高原缺氧环境下的高危人群能快速高效补氧;(6)实现产业化规模制备,满足药品生产cGMP要求。因为具有以上这些特点,润方生物的血红蛋白供氧剂在未来有望率先应用于战伤、意外伤、心脑卒中的院前抢救以及濒危动物、服役动物的治疗。

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文章出处:

Transfusion Requirements After Cardiac Surgery

Ludhmila A. Hajjar, MD, PhD Jean-Louis Vincent, MD, PhD Filomena R. B. G. Galas, MD, PhD Rosana E. Nakamura, MD Carolina M. P. Silva, MD Marilia H. Santos, MD, PhD Julia Fukushima, MSc Roberto Kalil Filho, MD, PhD Denise B. Sierra, MD Neuza H. Lopes, MD, PhD Thais Mauad, MD, PhD Aretusa C. Roquim, MD Marcia R. Sundin, MD Wanderson C. Lea˜ o, MD Juliano P. Almeida, MD, Pablo M. Pomerantzeff, MD, PhD Luis O. Dallan, MD, PhD Fabio B. Jatene, MD, PhD Noedir A. G. Stolf, MD, PhD Jose O. C. Auler Jr, MD, PhD