急性血液稀释法测定血容量的可行性研究
发表时间:2009-07-15 浏览次数:777次
作者:欧阳爱平,李智勇,马萍,刘功俭 作者单位:1.徐州医学院江苏省麻醉学重点实验室, 江苏徐州221002;2.徐州医学院附属医院核医学科,江苏徐州221002;3.徐州医学院附属医院检验科;4.徐州医学院附属医院麻醉科
【摘要】 目的 临床验证急性血液稀释(AH)法测定血容量的可行性。方法 选择20例择期全身麻醉的手术患者,分别采用急性血液稀释法和99mTc标记红细胞法对患者某一时刻的血容量进行测定,评估这两种方法测定结果的相关性,并观察急性血液稀释法对患者血流动力学的影响。结果 急性血液稀释法与99mTc标记红细胞法有高度相关性(r=0.986,P<0.01);急性血液稀释法测定血容量的值较99mTc标记红细胞法测定血容量值偏大(242.5±77.7)ml,测定结果差异有统计学意义 (P<0.01)。AH后心率、平均动脉压、中心静脉压的变化范围分别为71~90次/min、68~90 mmHg、5~10 cmH2O,均在其对应正常值范围之内。结论 急性血液稀释法是一种准确、简便、快速、较安全的血容量测定方法。
【关键词】 羟乙基淀粉; 99mTc; 血容量; 测定; 急性血液稀释
Study of the feasibility of blood volume determination with
acute hemodilution method
OUYANG Aiping1, LI Zhiyong2, MA Ping3, LIU Gongjian4*
(1. Jiangsu Province Key Laboratory of Anesthesiology, Xuzhou Medical College, Xuzhou, Jiangsu 221002, China;
2. Department of Nuclear Medicine, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College, Xuzhou, Jiangsu 221002;
3. Department of Clinical Laborarory, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College;
4. Department of Anesthesiology, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College)
Abstract: Objective To clinically validate the feasibility of acute hemodilution(AH) method in determining blood volume. Methods 20 patients scheduled for general anesthesia underwent determination of the blood volume at a certain time using acute hemodilution method and 99mTc-RBC method in vivo respectively. The correlation of blood volume measurements by the two methods was evaluated, and the effects of acute hemodilution on hemodynamics in thepatients were observed. Results Blood volume measurements by acute hemodilution method and 99mTc-RBC method demonstrated a high correlation (r=0.986, P<0.01), with statistically significant differences (P<0.01). The blood volume measurements by acute hemodilution method had greater values (242.5±77.7) ml than those by 99mTc-RBC method (P<0.01). The varying ranges of heart rate (HR), mean arterial pressure (MAP) and central venous pressure (CVP) following AH were 71-90 bpm, 68-90 mmHg and 5-10 cmH2O respectively, which were all within their respective ranges of normal values. Conclusion Blood volume determination by acute hemodilution method is accurate, simple, rapid and innocuous.
Key words: hydroxyethyl starch; 99mTc; blood volume; determiination; acute hemodilution
英文已换 血容量(BV)测定在围术期中的作用已逐渐被人们所认识,但目前临床上估计血容量的指标心率(HR)、血压(BP)、中心静脉压(CVP)、尿量(UV)等均以定性为主,不能真正反映患者的实际血容量,反应滞后,且干扰因素多,因此仅以其进行输液指导可能导致不良后果[1]。然而,现有直接测定血容量的方法因种种缺陷而未能真正广泛应用于临床,因此有必要寻找一种快速、准确而又简便可行的循环血容量(CBV)测定方法。早期,人们运用放血的方法通过计算血细胞比容的下降或注射已知量的水或盐水等方法测定血浆中固定物浓度、血红蛋白(Hb)浓度或红细胞(RBC)浓度变化而得出血容量。然而这些方法的局限性在于水、生理盐水、蛋白等指示剂均快速离开血管。后期对方法进行了改进,运用了一些短期内不会快速离开血管的指示剂。
6%羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液具有以下特点:①消除半衰期较长,在短时间(30 min)内其分解代谢的量非常少,不足给药量的10%;②其胶体渗透压(COP)和正常人体的血浆COP基本相同;③其即刻的扩容效应为输注量的100%,短时间(30 min)内少量的分解代谢对人体血浆COP的影响非常微小。采用6%羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液行急性血液稀释(AH),根据稀释前后血红蛋白浓度的变化进行血容量测定的方法(以下称之为急性血液稀释法)目前国内外罕见相关文献报道。本研究的目的在于探讨用6%羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液行急性血液稀释法测定血容量的可行性,为该方法在临床上的推广使用提供依据。
1 资料和方法
1.1 病例选择 本研究经本院伦理委员会批准,并取得患者知情同意。20例ASA Ⅰ~Ⅱ级、心肾功能良好、拟在全身麻醉下行择期手术患者,性别不限,年龄15~70岁,平均(39.3±19.8)岁,体重45~80 kg,平均(59.7±9.2) kg,身高150~182 cm,平均(166.4±5.7) cm,对羟乙基淀粉过敏者除外。
1.2 方法
1.2.1 麻醉 麻醉前30 min肌内注射地西泮 0.2 mg/ kg、阿托品0.01 mg/ kg,静脉注射咪唑安定0.2 mg/ kg、芬太尼5μg/ kg、异丙酚1.5~2 mg/kg、维库溴铵0.1 mg/kg麻醉诱导并行气管插管;循环紧闭式机械通气,潮气量8 ml/kg,氧流量为1 L/min,调整呼吸参数,使呼气末二氧化碳分压维持在30~40 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa);吸入1%~2%异氟烷、持续静脉输注异丙酚4~6 mg·kg-1·h-1及间断静脉注射维库溴铵和芬太尼维持麻醉。
1.2.2 指标测定 患者入手术室后常规监测心电图(ECG)、HR、脉搏氧饱和度(SpO2)、平均动脉压(MAP)、UV,记录其初始值并间断记录其数据。麻醉前先在一侧肢体开通外周静脉用于静脉输液,再从另一侧肢体外周静脉采全血2 ml并肝素化用于体外标记红细胞。麻醉诱导后行右颈内静脉穿刺置管术,记录CVP初始值并间断记录其数据。将新鲜高浓度99mTcO-4淋洗液严格按照BNL药盒(北京师范大学北京师宏药物研制中心)说明书的要求完成红细胞的体外标记。红细胞完成体外标记后取其中0.5 ml用于红细胞标记率的测定,余下的用生理盐水稀释至50 ml,体内注入25 ml ,另25 ml采用γ放射免疫计数器(GC-911,科大创新股份有限公司中佳公司)进行体外放射性活度的测定。20 min后从外周静脉采血8.5 ml,其中4.5 ml全血分成三等份,分别加入含K2EDTA的真空采血管并混匀,采用全自动血液分析装置(XE-2100D,Sysmex公司)测定Hb1;另外4 ml全血经肝素化后采用γ放射免疫计数器进行体外放射性活度测定;同时记录该时刻(T1)的ECG、HR、SpO2、MAP、CVP、尿量(UV1) 、出血量(HV1) 。此后在5~8 min内输注7 ml/kg含有硝酸甘油(浓度为0.2 mg/L)的羟乙基淀粉溶液,之后立即记录ECG、HR、SpO2、MAP、CVP,隔20 min(T2)后立即从外周静脉采血4.5 ml用于Hb2测定同时记录该时刻的尿量(UV2)、出血量(HV2)。
1.2.3 红细胞标记率测定 取0.5 ml标记好的全血注入离心试管,加入3~4 ml生理盐水,轻轻摇匀,用低速离心机(KDC-40,科大创新股份有限公司)以3800 r/min离心5 min后分离上清液,然后用放射性活度计(CRC-15R,美国Capintec公司) 分别测其红细胞及上清液的放射性活度,按下列公式计算红细胞标记率(RBC%):
RBC%=RBC放射性活度上清液放射性活度+RBC放射性活度×100%
1.2.4 99mTc-标记红细胞法测定血容量的计算方法 依据稀释原理,用公式BV=S×D×RBC%×V/B计算血容量。其中BV为全血容量(ml),S为标准品的放射性活度,D为标准品的稀释倍数,RBC%为红细胞标记率,V为患者注入标记红细胞后所采血样的容积(ml),B为患者注入标记红细胞后所采血样的红细胞放射性活度。
1.2.5 急性血液稀释法测定血容量的计算方法 BV1={Hb2×〔0.007×W-(第三间隙转移量+尿液丢失量+出血量或引流量)〕+出血量或引流量×(Hb1+Hb2)/2}/( Hb1-Hb2)。其中BV1为AH前的血容量(L),W为体重 (kg) ,第三间隙转移量、尿液丢失量、出血量、引流量(T1至T2时间段)的单位均为L,Hb1为AH前Hb浓度 (g/L),Hb2为AH后Hb浓度(g/L)。
1.3 统计学处理 计量数据以±s表示,采用SPSS 13.0统计软件处理。两种测量方法所测血容量的比较采用相关分析和t检验,HR、MAP、CVP采用配对样本的t检验,P<0.05认为差异有统计学意义。
2 结 果
99mTc -标记红细胞法测定的血容量值(x)为(3611.0±402.9) ml,急性血液稀释法测定的血容量值(y)为(3853.5±357.8)ml。对两种方法所得结果进行相关分析,显示有高度相关性:r=0.986,其线性回归方程为y=691.2+0.876x (P<0.01) (图1)。
运用t检验比较两种方法测定血容量差异有统计学意义(P<0.01),急性血液稀释法测定血容量(BV-AH)的值较99mTc标记红细胞法测定血容量(BV-99mTc)的值偏大(242.5±77.7) ml,该差值95%的可信区间为206.1~278.8 ml。AH前后血流动力学的变化见表1。AH后HR、MAP、CVP的变化范围分别为71~90次/min、68~90 mmHg、5~10 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa),虽然AH前后上述指标差异有统计学意义,但均在其对应正常值范围之内。表1 急性血液稀释前后患者血流动力学变化
3 讨 论
目前血容量测定均是以标记血浆蛋白或标记红细胞作为指示剂,并对指示剂实施稀释而进行容量测定[2]。血容量测定的主要方法有:①Evans蓝法[3],其缺点在于当血浆混浊或混有血红蛋白时测定结果不准确,且存在过敏反应、变色反应及可能的致癌性;②吲哚氰蓝绿(ICG)标记法[4],其缺点在于可能出现高危的过敏反应,且需间断采血样,有创伤而又烦琐;③脉搏染料密度分光光度法[5],其缺点在于测定信号检测须足够的脉搏波动幅度,活动出血时测定不准确,因受血氧饱和度影响而在缺氧时测定不准确;④同位素标记白蛋白法,其缺点在于存在放射性损害;⑤51Cr标记RBC法,其缺点在于存在放射性损害;⑥一氧化碳(CO)法[6],其缺点在于需使用混合气体回路,CO结合至血红蛋白损害氧运输;⑦生物素法[7],缺点是操作复杂;⑧羟乙基淀粉法,Tschaikowsky等[8]采用羟乙基淀粉作为稀释指示剂测定血容量在30 min内测得的人体血容量结果与CO标记法有高度相关性,江伟等[9]通过比较羟乙基淀粉法与99mTc标记红细胞法测定的血容量表明二者有高度相关性,但其操作仍然复杂;⑨荧光标记HES法,1999年Thomas等[10]用荧光标记上羟乙基淀粉测定血容量,并与51Cr-红细胞、131I -人体白蛋白方法进行比较,证明荧光标记的羟乙基淀粉使测定更简单且更敏感,虽然荧光标记的羟乙基淀粉容易分析但市场供应匮乏。因此有必要寻找一种快速、准确、简便可行、易于推广的CBV测定方法。
急性血液稀释法测定血容量的原理:根据急性血液稀释前后两次Hb浓度水平可较精确地测定出患者稀释前的血容量(BV1),其测定原理是根据6%羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液的前述特点,按上述方案急性血液稀释后在短时间(30 min)内可以认为血管内外不会因其代谢而发生水的净移动。假定体重为W (kg)的患者急性血液稀释前Hb浓度为Hb1 (g/L)、血容量为BV1 (L),稀释后Hb浓度为Hb2 (g/L)、血容量为BV2 (L),则根据质量守恒定律,稀释前后Hb的质量应该相等,则有BV1×Hb1=BV2×Hb2+出血量或引流量×(Hb1+Hb2)/2。而BV2=BV1+0.007×W-(呼吸丢失的水分量+皮肤蒸发量+创面蒸发量+第三间隙转移量+尿液丢失量+出血量或引流量)。其中呼吸丢失的水分量、皮肤蒸发量在短时间内可以忽略不计,创面蒸发量与环境温度、暴露面积呈正比,与环境湿度呈反比,通常在手术室环境下短时间内创面蒸发量也可以忽略不计,所以BV2≈BV1+0.007×W-(第三间隙转移量+尿液丢失量+出血量或引流量)。在T1至T2时间段内,第三间隙转移量可根据手术部位和方式估计:较小的手术,如腹腔镜下手术、一些整形手术和扁桃体摘除术按2~3 ml·kg-1·h-1计算;中等手术,如疝修补术、阑尾切除术、开胸手术按4~6 ml·kg-1·h-1计算;有较大暴露创面的手术,如肠梗阻行肠切除术、全子宫切除术、腹主动脉瘤切除术,按7~10 ml·kg-1·h-1计算[11]。尿液丢失量可通过导尿收集,出血量或引流量可通过吸引袋或引流袋收集。因而BV1={Hb2×〔0.007×W-(第三间隙转移量+尿液丢失量+出血量或引流量)〕+出血量或引流量×(Hb1+Hb2)/2}/(Hb1-Hb2)。
在本研究结果中:急性血液稀释法与99mTc-标记红细胞法测定的血容量有高度相关性(r=0.986,P<0.01),这说明BV-AH比较接近BV-99mTc,而BV-99mTc被认为非常接近人体真实值,所以可推论BV-AH也比较接近人体真实的血容量。BV-AH较BV-99mTc偏大,其原因可能是:①呼吸丢失的水分量、 皮肤蒸发量,尤其是创面蒸发量没能纳入血容量计算的范围;②本研究的样本采集在出血量较少的时段进行,T1至T2时间段内少量的出血(小于20 ml)在计算时被略去;③本研究在计算第三间隙转移量时均取其对应取值范围的中间值,该取值可能较实际所需取值偏小。急性血液稀释法对血流动力学的影响中,MAP轻度下降主要是由低浓度硝酸甘油快速输注引起,CVP轻度升高主要是由快速输液引起,HR轻度增快可能是血压下降反射性引起;AH后HR、MAP、CVP的变化范围分别为71~90次/min、68~90 mmHg、5~10 cmH2O, 均在其对应正常值范围之内。所以急性血液稀释法对大多数患者来说是较安全的。
急性血液稀释法也有其应用条件及一些注意事项:①在测定时间之前40 min内没有晶体溶液的快速大量输注,否则其测量的精确性会受到较大的影响,测定时间之前的40 min内均匀输注300 ml等渗晶体溶液对测量的精确性影响较小,最好是在测定时间之前的40 min内停止晶体溶液的快速输注或改用6%羟乙基淀粉200/0.5氯化钠注射液缓慢输注;②由于Hb的测定存在一定的误差(1%~2%),所以为减小其引起血容量测定的误差需要在每次采血样时分装成三等份以测定Hb,并取其平均值作为Hb的测量值;③第三间隙转移量对测量结果的影响较大,在计算第三间隙转移量时应尽量取其对应取值范围的中间值或稍偏大值,同时在病情允许的条件下尽量缩短AH的时间,以5~7 min为宜,这样可以减小误差;④本实验对象的年龄为15~70岁,其实验结果不宜直接应用于小儿。
本研究结果提示:急性血液稀释法操作安全、简便,计算简捷,费用低廉,测定结果相对精确,能够满足临床工作需要。由于本研究样本量较小,其结果有待于后续大样本的临床研究进一步验证和完善,尤其是需要进一步明细不同手术种类的第三间隙转移量的计算取值范围。
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