白细胞滤除对大出血手术患者自体血回输时诱发肺损伤的影响

　　作者：韩志强,于建设,龚玉华,温再和　　作者单位：010059,呼和浩特市,内蒙古医学院第一附属医院麻醉科

　　【摘要】目的 探讨使用白细胞(WBC)滤器对大出血手术患者在行自体血回收时诱发肺损伤的影响。方法 选择预计大出血手术需进行自体血液回输患者24例，随机分为对照组(C组)和WBC滤除组(T组)，每组12例。C组不使用WBC过滤器，T组于泵后串联一个WBC过滤器，分别于自体血回输前即刻、回输后30 min、60 min、6 h、12 h抽取动脉血3 ml，检测计数WBC和中性粒细胞(PMN)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)、血浆肿瘤坏死因子(TNF)α、白细胞介素(IL)6和IL8的浓度、中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)。并进行血气分析，计算呼吸指数(RI)和肺顺应性(CL)。结果 与C组比较，T组于自体血回输后各时点WBC和PMN计数降低，血浆NE、MDA浓度和RI降低，血浆SOD活性升高，血浆TNFα、IL6、IL8浓度降低(P<0.05);T组CL高于C组。结论 滤除WBC的自体回收血可减轻自体血回输时对肺的损伤。

　　【关键词】 输血，自体;白细胞去除术;呼吸窘迫综合征，成人

　　Effects of leukocytedepleted intraoperative salvaged blood on lung injury in patients undergoing major operation with massive bleeding

　　HAN Zhiqiang,YU Jianshe,GONG Yuhua,et al.

　　Department of Anesthesiology,The First Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical College,Hohhot 010059,China

　　【Abstract】 Objective To investigate the effects of reinfusion of leukocytedepleted intraoperative salvaged blood on lung injury in patients undergoing major operation with massive bleeding. Methods Twenty four patients undergoing major operation that was anticipated to cause massive bleeding during operation including large liver hemangioma and closed liver and spleen rupture were randomly divided into 2 groups (n=12,in each group)：control group (group C) and leukocyte depletion group (group T). Anesthesia was induced with midazolam，fentanyl，propofol and succinyl choline and maintained with isoflurane inhalation and intermittent iv boluses of fentanyl and vecuronium. The patients were mechanically ventilated after tracheal intubation (VT =8～10ml/kg，RR=12bpm,I∶ E = 1∶2). Radial artery and right interval jugular vein were cannulated for continuous BP and CVP monitoring and blood sampling. Intraoperative blood salvage and reinfusion were performed in all patients by using cell saver system. In group T the salvaged blood was fittered with a leukocyte depleting filter placed in the line of the reinfusion circuit. Blood samples were taken from radial artery immediately before the shed blood was reinfused (baseline) and at 30 min,60 min,6 h and 12 h after reinfusion for detecting the plasma concentration of TNFα，IL6，IL8，NE,MDA and SOD activity，total leukocyte count,and blood gas analysis.Respiratoryindex(RI) and pulmonary compliance(CL)were calculated. Results As compared with those in group C，the WBC and PMN counts were significantly decreased compared with the baseline values in group T at different time points after autoblood retransfusion，the plasma concentrations of NE,MDA,TNFα,IL6,IL8 and RI significantly decreased (P<0.05),however,the activity of SOD and CL in group T were higher than those in group C.Conclusion Reinfusion of leukocytedepleted intraoperative salvaged blood can reduce acute lung injury caused by reinfusion of intraoperative salvaged blood.

　　【Key words】 blood transfusion，autologous; leukapheresis; respiratory distress syndrome，adults

　　在自体血液回收过程中，非生理的异物表面与血液接触以及非生理的灌注，使外周血中有更高的白细胞计数(WBC)和中性粒细胞(PMN)表面CD11b的表达上调[1]，促使WBC的活化，产生大量的氧自由基、释放多种蛋白酶和炎性介质而导致细胞器的损伤，尤肺损伤最为严重，主要表现为肺水肿引起的低氧血症，严重者发展为呼吸窘迫综合征(ARDS)，而滤除外周血中的WBC可以去除活化的WBC，减轻全身炎性反应，减少对肺脏的损伤，本研究拟观察自体血回输时滤除外周血中的WBC对大出血手术患者所诱发的肺损伤的影响。现报告如下。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　选择我院2003年1月至2005年1月出血量大的手术患者24例，男15例，女9例;年龄28～56岁，平均年龄42.1岁;体重53～78 kg;ASAⅡ或Ⅲ级;均无心、肺、肝、肾功能障碍。术中血液无污染，其中巨大肝血管瘤8例，腹主动脉破裂3例，闭合性肝、脾破裂13例(肝破裂部位在胆管水平以上);所有患者手术前无感染、未使用免疫调节剂，无血液系统疾病。随机分为对照组(C组)和WBC滤除组(T组)，每组12例。

　　1.2 麻醉及术中处理

　　入室后以Space labs 1050监护仪(Space labs医疗公司，美国)连续监测平均动脉压(MAP)、心率(HR)、血氧饱和度(SpO2)、呼吸频率(RR)，静脉推注咪达唑仑0.05 mg/kg、异丙酚1.5～2 mg/kg、芬太尼2～4 μg/kg、司可林1.5 mg/kg麻醉诱导，气管插管后,接Drager Fabius GS麻醉机(Drager Medical公司，德国)，间歇正压通气，RR 12次/min,吸∶呼=1∶2，潮气量8～10 ml/kg。术中持续吸入0.6%～1.5% 异氟醚及间断静脉注射芬太尼、维库溴铵维持麻醉。桡动脉置管监测有创血压及抽取血样，右颈内静脉穿刺置双腔中心静脉导管监测中心静脉压及输液。术中输入乳酸林格氏液，速度为10 ml•kg-1•h-1，出血量以等量贺斯(HES)补充，调节HES的输液速率及应用，使收缩压维持于85～95 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)或MAP下降幅度不超过基础血压的30%。

　　1.3 血液回收

　　从手术切皮开始即应用ZT2000型全功能自体血液回收机(北京利韦新欣医疗器械公司，中国),T组于泵后串联一个WBC过滤器(LG6,Pall公司,美国)。将患者术野的所有血液(包括术中出血、渗血、手术纱布上残留血迹及手术切口0.9%氯化钠冲洗液等)吸入贮血器内。抗凝剂采用500 ml 0.9%氯化钠溶液加肝素钠12 500 U，肝素钠0.9%氯化钠溶液与吸入血液比为1∶5(即每毫升回收血含5 U肝素钠)。回收血液经过滤、清洗、分离净化后的浓缩红细胞流入血液袋内备用。

　　2组于术毕或达最大容许出血量时输血{最大容许出血量=估计血容量×[患者手术前红细胞压积(Hct)-允许最小Hct压积(取25%)]/患者手术前Hct与允许最小Hct的平均值]，T组输滤除WBC后红细胞。输血后测定血常规，保证Hct在25%以上。2组回输自体血后Hct仍低于25%需输异体血以及自体血回输量低于800 ml从2组中剔除。

　　1.4 标本筹集及测定

　　分别于回输前即刻，回输后30 min、60 min、6 h、12 h采集动脉血检测Hct、WBC、中性粒细胞(PMN)计数，采用ELISA法检测肿瘤坏死因子α(TNFα)、IL6、IL8、中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)血浆浓度(试剂盒由上海西唐生物科技有限公司提供)。用硫代硫化钠法测定血浆丙二醛(MDA)浓度，黄嘌呤氧化酶法测定超氧化粉歧化酶(SOD)活性(试剂盒由南京建成生物工程研究所提供)。于各时点采集动脉血样，进行血气分析，同时记录气道压的最大值(Pmax)及最小值(Pmin)，按下列公式计算呼吸指数(RI)和肺顺应性(CL);RI=PAaDO2/PaO2=[(Pb-PH2O)×FiO2PaO2-PaCO2]/PaO2,PAaDO2为肺泡动脉血氧分压差，Pb为大气压，标准状态下为760 mm Hg,PH2O为室温下饱和水蒸气压，标准状态下为47 mm Hg，CL=△V/△P=VT/(Pmax-Pmin)。

　　1.5 统计学分析

　　应用SPSS 11.0统计软件，计量资料以±s表示，组间比较采用方差分析，组内比较采用配对t检验，计数资料采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结果

　　2组年龄、体重、性别比、ASA分级、出血量及回输血量差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。与自体血回输前比较，2组患者各时点血浆TNFα、IL6、IL8浓度及WBC和PMN的计数均升高(P<0.05);与C组比较，T组自体血回输后各时点血浆TNFα、IL6、IL8的浓度及WBC和PMN的计数降低(P<0.05)，见表2。与自体血回输前比较，2组NE、MDA和 SOD水平均升高(P<0.05);与C组比较，T组NE、MDA浓度降低，SOD活性升高(P<0.05)。见表3。与自体血回输前比较，2组各时点RI升高，CL降低(P<0.05);与C组比较，组RI降低(P<0.05)，CL升高(P<0.05)。见表4。表1 2组一般资料比较(略)表2 2组不同时点血浆TNFα、IL6、IL8浓度及WBC和PMN计数的比较(略)注：与自体血回输前即刻比较(略)表3 2组不同时点血浆MDA、NE浓度和SOD活性比较(略)注：与自体血回输前即刻比较，*P<0.05;与C组比较,#P<0.05

　　表4 2组不同时点RI和CL的比较(略)注：与血体血回输前即刻比较，*P<0.05;与C组比较，#P<0.05

　　3 讨论

　　本试验结果表明,在自体血回输时通过LDF去除WBC后，可降低MDA的浓度，升高SOD的活性，提示去除WBC可以明显减轻自体血回输后WBC激活造成的肺水肿。

　　NE属于丝氨酸蛋白酶类，生理情况下位于PMN嗜苯胺篮颗粒中，主要参与G阴性杆菌的杀灭作用。同时它也参与PMN的迁移、促进炎性因子如IL2、IL6、IL8及TNFα等的表达而调节炎性反应，因此它对机体的防御功能是非常重要的。正常机体内存在蛋白酶与抗蛋白酶的平衡[3]，使机体不会因为蛋白酶的活性增高而导致损伤，内源性抗蛋白酶如抗胰蛋白酶能与90%的NE结合形成NEaaT复合体，灭活NE，然后被网状内皮系统清除[4]。自体血回输时激活的WBC游走至肺泡内并粘附于肺血管内皮细胞，通过脱壳粒作用释放大量蛋白酶，其中是PMN释放的唯一降解弹性纤维及蛋白的酶体，它对肺毛细血管，肺泡基底膜具有直接的损伤，导致肺毛细血管通透性增加、肺间质水肿甚至肺泡水肿，结果是肺功能异常，严重时发生ARDS，在ARDS模型上发现，NE缺乏的小鼠模型，虽然脂多糖(LPS)仍然能够引起中性粒细胞在肺部的聚集，但其导致肺损伤的作用却大大减弱[5]。研究认为NE可能是系统性炎性反应(SIRS)启动的标志物[6],它在肺损伤过程中起到关键的作用。本试验结果亦显示，自体血回输可使血浆NE显著升高，尤其以C组更为显著。通过本研究可发现，T组患者的浓度在多个时点都比C组低，可推测去WBC血预充处理可以降低血液中NE的含量，减少对肺脏的损伤。

　　RI为PAAdO2与PaO2的比值，可准确反映肺换气功能，且不受心内分流的影响，是判断血液自肺泡携取氧能力的良好指标，可准确地反映肺功能。CL主要由肺泡表面张力和肺弹性阻力决定，可较敏感地反映肺实质的病理损伤。本研究结果表明去WBC血对自体血回输时的肺功能具有良好的保护作用。Ohto等[7，8]的临床研究结果支持本研究。

　　本研究结果表明，2组自体血回输后血浆TNFα、IL6、IL8浓度及PMN和WBC计数均较回输前升高，提示有炎性反应发生。TNFα是炎性反应早期重要的炎性介质，是炎性细胞因子级联反应的始动因子和关键引发物[9];IL6整合早期炎性反应信号促进炎性因子释放，其表达水平可反映炎性反应程度;IL8可激活PMN和T淋巴细胞，调控其迁移，参与炎性反应的发生，促进WBC数目迅速增加,其对WBC的趋化作用具有高度的选择性。若炎性介质过度释放，使炎性反应失控，将导致多脏器功能不全，尤其是对肺的损伤，甚至多器官功能衰竭致死亡[10]。本研究结果中，自体血回收时若滤除WBC再回输后，则WBC和PMN计数及血浆TNFα、IL6、IL8浓度均较常规自体血液回输患者降低，提示滤除WBC的自体回收血可减轻其诱发大出血手术患者全身炎性反应的程度，保护肺功能。

　　【参考文献】

　　1 Sandovals,Alrawis,Samee M,et al.A cytokine analysis of the effect of cell saver on blood in coronary bypass surgery.Heart Surg Forum，2001,4:113117.

　　2 Wan S,LeClere JL,Vincent JL.Inflammatory response to cardiopulmonary bypass:mechanisms involved and possible therapeutic strategies. Chest,1997,112:676692.

　　3 Kawabata K,Hagio T，Matsuoka S.The role of neutrophil elastase in acute lung injury.Eur J pharmaeol，2002，451:110.

　　4 揭志军，罗勇，徐卫国，等.急性肺损伤患者血清中中性粒细胞弹性蛋白酶活性的变化.中华急诊医学杂志，2005,14:497499.

　　5 Tkalcevic J,Novelli M,Phylactides M,et al.Impaired immunity and enhanced resistance to endotoxin in the absence of neutrophil elastase and cathepysin.Gimmunity,2000,12:1210.

　　6 Boeken U,Feindt P,Schuhe HD,et al.Elastase release following myocardial ischemia during extracorporcal circulation (ECC) marker of ongoing systemic inflammation.Thorac Cardiocasc Surg,2002,50:136140.

　　7 Ohto T，Yamamoto F，Nakajima N. Evaluation of leukocytereducing arterial line filter (LG6) for postoperative lung function,using cardiopulmonary bypass. Jpn J Thorac Cardiovasc Surg,2000,48:295300.

　　8 Hachida M,Hanayama N,Okamure T,et al.The role of leukocyte depletion in reducing injury to myocardium and lung during cardiopulmonary bypass.ASAIO Journa,1995,41:291294.

　　9 Berendes E,Mullhoff T,Aken HV,et al.Increased plasma concentrations of serum amyloid A:an indicator of the acutephase response after cardiopulmonary bypass.Crit Care Med，1997，25:15271533.

　　10 邱海波，周韶霞主编.多器官功能障碍综合症现代治疗.第1版.北京：人民军医出版社，2001.10.