庫存懸浮紅細胞經超濾后電解質及生化的改變

作者：劉鳳珍，邢家林，柳薇，龔慶成 

【摘要】  目的 觀察體外循環預充的庫存懸浮紅細胞(懸紅)經超濾后電解質及生化指標的變化。方法 將作為小嬰兒預充的懸紅2個單位為1份，共選30份懸紅，入選懸紅存放日期為5～13 d。30份懸紅超濾前為A組(n=30)，超濾后為B組(n=30)，超濾液為C組。超濾方法:體外循環的動脈、靜脈管路檢驗地帶網鉗閉不預充，膜肺及其他部分用500 ml勃脈力預充，加入15 mg肝素及2個單位的懸紅，混勻后開始超濾。超濾結束后，將2組懸紅及超濾液進行血氣、電解質及生化指標的檢測。結果 A組血K+及乳酸濃度隨存放期延長濃度逐漸增高，其他離子及生化指標均與存放期無關;B組血K+濃度、乳酸濃度、尿素氮、血糖與A組比較明顯降低(P<0.01)，其他離子與超濾前無明顯變化。結論 盡管保存期長的懸紅血K+濃度、乳酸濃度及血糖值很高，但經超濾后可降至正常生理范圍或接近正常高限，在血源緊張的前提下，保存期長的懸紅經超濾后可以安全使用。

【關鍵詞】  體外循環;懸浮紅細胞;預充液;超濾;電解質

　　Abstract: OBJECTIVE The purpose of this study is to evaluate the changes of electrolyte and biochemical indicators of stored packed red cells after ultrafiltration. METHODS 30 of 2 units stored blood cells for cardiopulmonary bypass priming were divided into three groups : pre-ultrafiltration(A), post-ultrafiltration(B) and ultrafiltration fluid(C). 500ml Multiple Electrolytes Injection(Baxter),2 units old stored packed red cells and 15mg heparin were primed in oxygenator. The levels of potassium, glucose, lactate and the acid-base balance were mesured in each group. RESULTS There was a linear increase in potassium and lactate levels in packed red blood cell samples with increasing packed red blood cell age in group A. Significant decrease (P<0.01) of the concentration of potassium, lactate, BUN, glucose in group B compare to group A. CONCLUSION The significantly higher concentration of potassium, lactate and glucose in old stored packed red blood cells may safely used in priming to children undergoing cardiac surgery after ultrafiltratioin.

　　Key words： Cardiopulmonary bypass; Stored packed red blood cells;Ultrafiltration

　　由于體外循環(cardiopulmonay bypass,CPB)設備不夠完善，小嬰兒心臟外科手術時需應用庫存懸浮紅細胞(懸紅)進行CPB預充。由于保存期長的懸紅血K+濃度、乳酸濃度都很高，為維持小嬰兒機體內環境的穩定，我們在CPB前將懸紅進行超濾，使其各項指標盡可能接近生理范圍。

　　1 資料與方法

　　1.1 臨床資料 將作為小嬰兒預充的懸紅2個單位同一包裝袋為1份，共選30份懸紅，本實驗入選懸紅存放日期為5～13 d。30份懸紅超濾前為A組(n=30)，超濾后為B組(n=30)，超濾液為C組。

　　1.2 CPB用品 Jostra嬰兒型超濾器(BC20 plus)，Medos中號膜肺(2800型)，天津嬰兒配套管路，寧波嬰兒動脈過濾器，Jostra人工心肺機。

　　1.3 超濾方法 常規安裝好CPB用品后，將CPB的動脈、靜脈管路鉗閉不預充，膜肺、超濾器、動脈過濾器及相連接的管道用勃脈力500 ml預充，預充結束后向檢驗地帶網膜肺中加入15 mg肝素及2個單位的懸紅，待懸紅在膜肺中混勻后開始超濾。超濾濾過壓力在100～200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)范圍內，流量100～220 ml/min，超濾時間10～15 min。每份懸紅均超出400 ml濾液。

　　1.4 標本采集及觀察指標 分別采集A組懸紅、B組懸紅及超濾液各1 ml作為標本，應用nova ccx型血氣電解質分析儀檢測血氣、電解質及生化指標。

　　1.5 統計學方法 采用SPSS 11.5版統計軟件包處理，計量資料用均數±標準差(±s)表示，組間均數比較用2個獨立樣本t檢驗或秩和檢驗。P<0.05為差異有統計學意義，P<0.01為差異有極顯著性。

  2 結 果

　　2.1 A組血K+及乳酸濃度隨保存時間的延長呈線性升高，血K+及乳酸濃度經超濾后明顯降低(P<0.01)，見圖1、圖2及表1（略）。

　　2.2 Mg2+、Cl-、Ca2+、尿素氮(BUN)均與存放期無明顯關系，血糖比生理值高但與存放期無明顯關系。由于勃脈力中含有Mg2+，超濾液的Mg2+高于超濾前，其他離子與超濾前比無明顯變化，BUN、血糖較超濾前明顯降低(P<0.01)，見圖3、圖4及表1。

　　3 討 論

　　為維持小嬰兒機體內環境的穩定，原則上應該做到以最小的預充量完成CPB手術。由于目前CPB設備不夠完善，小嬰兒的CPB最低預充量接近或已經超過小嬰兒循環血量。因此將預充液成分調整至生理水平對小嬰兒十分必要。我們采取超濾庫存懸紅的方法可有效地降低懸紅中高乳酸、高血K+及其他高濃度有害成分對小嬰兒的不利影響[1-2]。

心臟手術CPB前并行期間，當大量含高濃度K+的預充液快速進入小嬰兒體內時，可直接抑制心肌，影響心律變化，嚴重時可導致心室顫動(室顫)。有報道稱前并行期間快速大量輸入含高濃度K+的表1 A組、B組、C組中K+、、乳酸濃度、葡萄糖、BUN比較預充液后出現患兒死亡現象[3]。高乳酸進入體內，細胞外堿剩余下降，轉中需要大量的碳酸氫鈉來中和。大量應用碳酸氫鈉可使血液中Na+增高，晶體滲透壓升高，腎小球濾過率降低，CPB過程中患兒可出現少尿現象[4-5]。為使預充懸紅接近生理值，文獻報道[6]在CPB前將懸紅進行超濾。

　　保存期大于5 d的懸紅，無論放在何種保護液下，細胞代謝不會停止，在缺氧條件下糖酵解產生乳酸，此過程是紅細胞能量的主要來源，所以庫血懸紅存放檢驗地帶網時間越長其乳酸濃度越高。此外，處于相對缺氧狀態的紅細胞膜鈉鉀泵功能會發生障礙，不能把細胞內Na+轉移到細胞外，細胞外K+也不能轉移到細胞內。細胞內外離子濃度基本上處于平衡狀態，而庫血發生溶血時，紅細胞破裂釋放出大量K+。文獻報道采血后存放第二天的懸紅K+濃度就可以達到生理范圍高限[7]。Keidan等[8]的研究顯示：懸紅中血K+濃度和存放時間呈線性相關關系，存放時間越長其濃度也越高。本研究結果也證明這一觀點。Shimpo 等在CPB前向含庫血的預充液中加入大量鹽水進行平衡超濾，發現超濾后預充液中K+濃度明顯下降[9]，這和我們的實驗觀察結果相似。Swindell等[6]也建議使用“濾過”的庫血作預充來預防CPB前并行過程中出現高血K+、高乳酸血癥。

　　本試驗結果表明經超濾后血K+、乳酸濃度均明顯降低，接近正常生理值范圍。因此我們認為應用庫血進行CPB時，如果有條件，可將庫存懸紅進行超濾后輸入小嬰兒體內，這樣可避免心肌血運阻斷前對患兒心臟的損傷。

【參考文獻】
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　　[2] 徐新根，刁文瑜，王華.超濾方法在體外循環中應用的探討 [J].上海生物醫學工程雜志，2003.24(3):40-44
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　　[4] Siegel LB, Dalton HJ, Hertzog JH, et al. Initial postoperative serum lactate levels predict survival in children after open heart surgery [J].. Intensive Care Med，1996,22(1):1418-1423.
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　　[6] Swindell CG, Barker TA, McGuirk SP, et al. Washing of irradiated red blood cells prevents hyperkalaemia during cardiopulmonary bypass in neonates and infants undergoing surgery for complex congenital heart disease [J].. Eur J Cardiothorac Surg, 2007, 31(4):659-664.
　　[7] Ratcliffe JM, Elliott MJ, Wyse RK, et al. The metabolic load of stored blood. Implications for major transfusions in infants[J].Arch Dis Child, 1986, 61(12):1208-1214.
　　[8] Keidan I, Amir G, Mandel M,et al. The metabolic effects of fresh versus old stored blood in the priming of cardiopulmonary bypass solution for pediatric patients [J].. J Thorac Cardiovasc Surg, 2004, 127(4):949-952.
　　[9] Shimpo H, Shimamoto A, Miyake Y, et al. Effect of ultrafiltration on priming solution with preserved blood for extracorporeal circulation in infants [J].. ASAIO J ,1996 , 42(5):M792-794.