體外膜肺氧合治療心肺功能衰竭患兒紅細(xì)胞輸注影響因素分析*

顧萍, 王成云, 潘秋輝, 王靜

(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心 輸血科，上海 200127)

體外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)是一種醫(yī)療急救技術(shù)，主要用于為重癥心肺功能衰竭患者提供持續(xù)的體外呼吸與循環(huán)以維持患者生命，并為搶救患者生命爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。ECMO技術(shù)在兒童重癥心肺功能衰竭的救治中也發(fā)揮了重要作用，據(jù)國(guó)際體外生命支持組織(extracorporeal life support organization ,ELSO)統(tǒng)計(jì)，2021年ECMO用于治療的病例中兒童約占19%，新生兒約占27%[1]。兒童ECMO技術(shù)在我國(guó)雖然已經(jīng)有了一定的使用規(guī)模，但發(fā)展還不成熟；而且由于兒童生長(zhǎng)發(fā)育快、病例間個(gè)體差異又比成人大，因此至今還沒(méi)有很好的臨床指南來(lái)指導(dǎo)ECMO救治患兒[2]。有研究結(jié)果顯示患兒在ECMO治療過(guò)程中大多需要進(jìn)行輸血支持，已有報(bào)道紅細(xì)胞的輸血率以及血小板的輸注都與患兒住院死亡率增加有關(guān)[3-5]，所以ECMO治療期間的臨床輸血管理應(yīng)被重視，統(tǒng)一安全有效的臨床輸血閾值也亟需建立。本研究對(duì)50例在心胸外科使用ECMO治療患兒的輸血情況及一般資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)影響紅細(xì)胞輸注的相關(guān)因素進(jìn)行分析，希望為ECMO患兒的輸血管理提供數(shù)據(jù)支持。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2021年1月1日—12月31日在心胸外科就診、并因心肺功能衰竭使用ECMO治療的患兒50例作為研究對(duì)象，收集患兒的性別、年齡、體質(zhì)量、ECMO模式及ECMO輔助運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。

1.2 觀察指標(biāo)

記錄ECMO治療全程輸注的紅細(xì)胞、血小板、冰凍血漿及新鮮冰凍血漿的用量，采用多元逐步logistic回歸方程分析ECMO全程輸注紅細(xì)胞的影響因素，運(yùn)用散點(diǎn)圖分析ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)患兒ECMO治療過(guò)程中紅細(xì)胞輸注量的影響。單采血小板均由上海市血液中心提供，以治療量為統(tǒng)計(jì)單位，每一治療量容量約250 mL，含血小板2.5×1011個(gè)。紅細(xì)胞懸液、冰凍血漿、新鮮冰凍血漿均由上海市浦東新區(qū)血站提供，200 mL全血制備的懸浮紅細(xì)胞為1 U,冰凍血漿和新鮮冰凍血漿以100 mL為1 U統(tǒng)計(jì)。所有血制品均符合我國(guó)《全血和成分血質(zhì)量要求》GB18469-2012標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 一般資料

50例患兒中男29例、女21例，平均年齡(3.1±4.30)歲，其中新生兒11例，平均體質(zhì)量(15.03±17.17)kg；治療采用的ECMO模式為靜脈到動(dòng)脈(V-A)模式34例、靜脈到靜脈(V-V)模式16例，ECMO平均運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(152.91±114.93)h。

2.2 患兒ECMO期間成分血輸注情況

50例患兒在ECMO期間均進(jìn)行了成分輸血，輸血率為100%。每例患兒均輸注了紅細(xì)胞、冰凍血漿和單采血小板，38例患兒輸注了新鮮冰凍血漿。紅細(xì)胞為(15.73±12.64)U、冰凍血漿為(7.96±6.89)U、單采血小板為(2.02±1.57)治療量、新鮮冰凍血漿為(2.58±2.59)U。

2.3 患兒ECMO期間不同影響因素下的紅細(xì)胞輸注量

患兒ECMO期間，不同影響因素下的紅細(xì)胞輸注量見(jiàn)表1。男患兒組與女患兒組比較、V-A模式組與V-V模式組比較、輸注新鮮冰凍血漿組與未輸注新鮮冰凍血漿組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-3.312、-3.175、-3.042，P<0.05)；ECMO治療期間療期間平均輸注紅細(xì)胞的量女患兒平均輸注紅細(xì)胞多于男患兒、采用V-A模式治療的患兒多于采用V-V模式治療的患兒、未輸注新鮮冰凍血漿的患兒兒多于輸注新鮮冰凍血漿的患兒。見(jiàn)表1。

表1 患兒ECMO期間不同影響因素下的紅細(xì)胞輸注量

2.4 影響患兒ECMO期間紅細(xì)胞輸注量的logistic多因素分析

將年齡、性別、ECMO模式、是否輸注新鮮冰凍血漿納入多元logistic回歸方程進(jìn)行分析，結(jié)果顯示女性、V-A模式、未輸注新鮮冰凍血漿是影響患兒ECMO期間輸注紅細(xì)胞量的危險(xiǎn)因素。見(jiàn)表3。

表2 影響患兒ECMO期間紅細(xì)胞輸注量的logistic多因素分析

2.5 患兒ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)紅細(xì)胞輸注量的影響分析

運(yùn)用散點(diǎn)圖分析患兒ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)ECMO期間紅細(xì)胞輸注量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。結(jié)果顯示r2=0.004 4，ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與紅細(xì)胞輸注量之間不存在線(xiàn)性關(guān)系，紅細(xì)胞輸注量不會(huì)隨著ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)而增加。

圖1 ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)紅細(xì)胞輸注量的影響

3 討論

ECMO作為一種體外生命支持技術(shù)，主要用于先天性或獲得性心肺缺陷患者的呼吸或循環(huán)衰竭的支持治療，在兒童危重患者的救治中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。ECMO可以分為兩種模式：V-A 模式和V-V 模式。

新生兒和嬰幼兒由于生長(zhǎng)發(fā)育尚不成熟，呼吸循環(huán)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、凝血功能等生理特點(diǎn)決定了小兒易發(fā)生貧血和出血，且對(duì)貧血的代償能力和耐受能力差，貧血時(shí)輸血概率高[6]。ECMO建立體外循環(huán)通路時(shí)需切開(kāi)靜脈和/或動(dòng)脈血管勢(shì)必會(huì)造成失血，循環(huán)過(guò)程中抗凝干預(yù)造成出血風(fēng)險(xiǎn)增加，以及循環(huán)過(guò)程中紅細(xì)胞、血小板、凝血因子的損耗都決定了ECMO患兒在治療過(guò)程中需要大量血液支持[7]。

本研究中50例患兒在ECMO過(guò)程中均進(jìn)行了成分輸血，紅細(xì)胞、冰凍血漿和單采血小板輸血率為100%。出血是ECMO過(guò)程中常見(jiàn)的并發(fā)癥，有研究報(bào)道70.2%的患兒在ECMO過(guò)程中會(huì)并發(fā)出血[8]。血小板在ECMO治療過(guò)程中發(fā)揮著重要的止血作用。ECMO啟動(dòng)時(shí)循環(huán)通路的非內(nèi)皮細(xì)胞材料表面誘導(dǎo)血小板黏附、激活以及循環(huán)灌注時(shí)血容量稀釋都會(huì)導(dǎo)致血小板減少。輸注血小板是常用的治療手段。本研究中患兒均在ECMO期間輸注了單采血小板，一些患兒甚至需要多次輸注血小板，血小板輸血率略高于Cashen等[9]報(bào)道的97%的兒童在ECMO治療期間至少接受過(guò)1次血小板輸注。這可能與各醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)患兒ECMO期間血小板輸注閾值管理的不同有關(guān)[10]。對(duì)于患兒ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)期間的血小板治療，開(kāi)放性輸血策略比限制性輸血策略有更高的死亡率和大出血概率，而且在血小板低閾值輸注時(shí)，血小板輸注有效率會(huì)更高，因此對(duì)于患兒ECMO治療期間血小板的輸注應(yīng)慎重[11-13]。

本研究中76%的患兒在ECMO治療過(guò)程中輸注了新鮮冰凍血漿。ECMO治療過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)多種凝血因子水平降低，有研究報(bào)道ECMO啟動(dòng)后24 h內(nèi)凝血因子Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ以及纖維蛋白原、抗凝物質(zhì)(纖溶酶原、抗凝血酶Ⅲ、蛋白C和蛋白S)已降至正常成人水平以下[14]。新鮮冰凍血漿可以補(bǔ)充ECMO過(guò)程中凝血因子和纖維蛋白原的損耗，McMichael等[15]的研究推薦在ECMO治療過(guò)程中使用新鮮冰凍血漿來(lái)糾正凝血因子的降低，對(duì)于使用ECMO治療的患兒，新鮮冰凍血漿輸注量為11 mL/(kg·d)。

在分析ECMO患兒紅細(xì)胞輸注量的影響因素時(shí)，本研究采用曼-惠特尼秩和檢驗(yàn)分析患兒年齡、性別、ECMO模式、是否輸注新鮮冰凍血漿對(duì)其的影響。按年齡將患兒分成新生兒組和非新生兒組，按性別分成男女兩組，按ECMO模式分成V-A組和V-V組，按ECMO過(guò)程中是否輸注新鮮冰凍血漿分成輸注組和未輸注組。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示女性患兒組、V-A組、未輸注新鮮冰凍血漿組比對(duì)應(yīng)組的紅細(xì)胞平均輸注量高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在此基礎(chǔ)上本研究將上述影響因素逐步納入多元logistic回歸方程進(jìn)行分析，分析結(jié)果顯示女性、V-A模式、未輸注新鮮冰凍血漿是影響患兒ECMO期間輸注紅細(xì)胞量的危險(xiǎn)因素(P<0.05)。

女性患兒紅細(xì)胞輸注量多于男性患兒，這可能與女性患兒體質(zhì)指數(shù)低，循環(huán)血量小，對(duì)失血的耐受差有關(guān)。女性平均輸血量多于男性這一研究在既往成人體外循環(huán)研究中多次報(bào)道[16-18]。臨床輸血方案制定時(shí)應(yīng)注意性別差異導(dǎo)致輸血的不同這一細(xì)節(jié)。

臨床上V-V模式為股靜脈-頸靜脈置管，主要用于肺替代治療。V-A模式為股動(dòng)靜脈置管，主要用于心肺聯(lián)合替代治療。兒科及新生兒患者多合并循環(huán)障礙等問(wèn)題，應(yīng)用V-A模式的比率超過(guò)40%[19]。本研究50例患兒中采用V-A模式治療的患兒為34例，占比68%。研究結(jié)果顯示V-A模式下患兒平均輸注紅細(xì)胞量多于V-V模式，這除與采用V-A模式治療的患兒本身比V-V模式危重有關(guān)外，也與V-A模式對(duì)患兒造成的損傷較V-V模式大，V-A模式循環(huán)管路對(duì)紅細(xì)胞的損耗多于V-V模式有關(guān)[20]。

患兒ECMO過(guò)程中由于凝血因子以及抗凝物質(zhì)的損耗會(huì)出現(xiàn)凝血功能障礙，溶血、出血和血栓形成是常見(jiàn)并發(fā)癥。輸注新鮮冰凍血漿可以為患兒補(bǔ)充凝血因子、血漿蛋白、纖維蛋白原，改善患兒的凝血功能，降低并發(fā)癥的出現(xiàn)，減少紅細(xì)胞的輸注。但并不意味著ECMO期間過(guò)量使用新鮮冰凍血漿，Guillaume等[21]報(bào)道輸注血液成分總量超過(guò)19 U紅細(xì)胞，5個(gè)治療量單采血小板和/或12 U新鮮冰凍血漿，患者死亡率高達(dá)80%以上。

本研究應(yīng)用散點(diǎn)圖分析ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與紅細(xì)胞輸注量的關(guān)系，結(jié)果顯示ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與紅細(xì)胞輸注量之間幾乎不存在線(xiàn)性關(guān)系，紅細(xì)胞輸注量不會(huì)隨著ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)而增加。這與有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的ECMO長(zhǎng)時(shí)間的轉(zhuǎn)機(jī)勢(shì)必會(huì)造成血細(xì)胞更多的丟失及相應(yīng)的補(bǔ)充輸血不一致[22]。病例回顧發(fā)現(xiàn)本研究的患兒輸注紅細(xì)胞主要集中在ECMO運(yùn)行后72 h內(nèi)，后期ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后對(duì)紅細(xì)胞的需求不高。ECMO運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)紅細(xì)胞輸注的影響仍需收集更多的病例去佐證。

ECMO已成為兒科搶救心肺功能衰竭的重要手段，輸血是支持患兒ECMO建立和運(yùn)轉(zhuǎn)的重要環(huán)節(jié)。兒童ECMO病例相對(duì)成人較少，本研究統(tǒng)計(jì)分析本單位心胸外科2021年使用ECMO治療的患兒50例，病例相對(duì)不足。在應(yīng)用多元回歸方程分析影響患兒ECMO期間紅細(xì)胞輸注量時(shí)應(yīng)納入更多元素，做到更精準(zhǔn)細(xì)化的分析。患兒ECMO治療期間的用血量受很多因素的影響，除了本研究的論證因素之外，還受患兒原發(fā)病、ECMO啟動(dòng)前狀態(tài)、抗凝劑的使用與監(jiān)測(cè)、醫(yī)源性失血等等因素的影響。本研究的一些數(shù)據(jù)無(wú)法完整獲得，故納入的分析因素不太全面。作為參與ECMO技術(shù)的人員應(yīng)積極收集ECMO相關(guān)病例，總結(jié)分享ECMO血液管理經(jīng)驗(yàn)，使兒童ECMO期間血液管理更加科學(xué)安全。

綜上所述，兒童ECMO治療在國(guó)內(nèi)還處于發(fā)展階段，關(guān)于兒童ECMO輸血治療的準(zhǔn)則尚無(wú)，本研究回顧性分析我院ECMO患兒輸血治療情況，為患兒臨床輸血管理提供一些經(jīng)驗(yàn)，為ECMO治療過(guò)程中紅細(xì)胞安全有效輸注提供一些數(shù)據(jù)參考。后續(xù)希望利用醫(yī)院不斷完善的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)患兒ECMO治療過(guò)程輸血前后血紅蛋白的變化來(lái)研究ECMO治療過(guò)程中紅細(xì)胞輸注有效性。