不同紅細胞輸注量對貧血早產兒腦和腸道組織氧飽和度的影響

陳榮，賴淑華，吳洛誠，修文龍（通信作者）

福建省婦幼保健院 福建醫科大學附屬醫院 （福建福州 350001）

貧血在早產兒中較為常見，多由于造血功能不成熟及頻繁采血所致，據統計，至少58%的胎齡小于32 周的早產兒需要輸注紅細胞[1-2]。但紅細胞輸注標準多不一致，多數指南建議的紅細胞輸注量范圍為10～20 ml/kg，對于早產兒的最佳紅細胞輸注量仍存在爭議[3]。近紅外光譜儀（near infrared spectroscopy，NIRS）是一種可在床邊連續監測體內組織氧合和代謝情況的儀器，可用于監測區域氧飽和度（regional oxygen saturation，rSO2），了解局部氧飽和度與代謝之間的關系[4]。既往研究表明，輸注紅細胞可降低腦血流率，改善腦部氧合[5-6]。然而，目前國內對不同紅細胞輸注量對早產兒組織氧合影響的研究尚未見報道。本研究利NIRS 監測貧血早產兒紅細胞輸注前、中、后組織氧飽和度的變化，探討紅細胞輸注量對組織氧合的影響，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究已在中國臨床試驗注冊中心注冊（注冊號：ChiCTR 1，900，026，672）并經醫院醫學倫理委員會的批準。前瞻性觀察試驗研究于2020 年1 月至2021 年5 月在福建省婦幼保健院的新生兒重癥監護室進行。所有早產兒根據病情需要進行紅細胞輸注治療。新生兒科早產兒紅細胞輸注指征（需滿足以下任意l 條）：血紅蛋白（hemoglobin，Hb）≤70 g/L；不需要呼吸支持的早產兒，生后第1 周Hb ≤100 g/L，第2 周Hb ≤85 g/L，第3 周Hb ≤75 g/L；不需要呼吸支持，如伴有以下癥狀，可放寬紅細胞輸注閾值至10 g/L（反復呼吸暫停/體重增長不理想，乳酸增多，心動過速），主治醫師以上級別的醫師根據以上紅細胞輸注指征決定是否給予紅細胞輸注治療[7]。共146 例早產兒被納入研究，排除不符合標準及數據中斷的患兒，最終常規輸血量組67 例患兒，紅細胞輸注量為15 ml/kg；高輸血量組62 例患兒，紅細胞輸注量為20 ml/kg。兩組一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性，見表1。兩組紅細胞輸注時間均控制在4 h內輸注完畢。所有納入患兒監護人均知情同意。

表1 兩組一般資料比較

納入標準：出生胎齡<32 周；所有患兒均需紅細胞輸注治療。排除標準：包括先天性心臟病在內的重大畸形嬰兒；腦室內出血≥3 級或其他可能影響腦組織氧合的嬰兒；需要呼吸機支持；曾經或目前診斷為壞死性小腸結腸炎。流程如圖1 所示。

圖1 患兒納入和排除流程圖

1.2 方法

組織氧飽和度監測采用EGOS-600A 監測儀（中國蘇州愛琴生物醫療電子有限公司）。所有檢測患兒取仰臥位，頭部在中線的情況下進行。在數據記錄期間，患兒大多處于安靜或睡眠狀態，并且為減少NIRS偽影，在研究期間盡量減少了對患兒的操作。局部腦組織氧飽和度（regional cerebral oxygenation，Cer rSO2）測量時，將B 型探頭（探測深度1～1.5 cm)放置于前額眉骨上方1.5 cm 處，探頭下方避開腦中線；腸道組織氧飽和度（Intestinal tissue oxygen saturation，Int rSO2）測量時，將探頭A 放置于肚臍正下方0.5～l.0 cm，并使用彈性繃帶固定。取樣時間均設為2 s/次。采集并記錄紅細胞輸注前2 h（T0）、紅細胞輸注中（T1）及紅細胞輸注后2 h（T2）、2～6 h（T3）、6～12 h（T4）、12～24 h（T5） 的Cer rSO2和Int rSO2數據。為了最大限度地減少因傳感器移動和錯位引起的錯誤測量，統計分析時將患兒哭鬧、臨床治療及操作時的數據剔除。

以多功能心電監護儀（深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司，BeneVision N12）記錄T0、T1、T2時間段心率（heart rate，HR）、經皮動脈血氧飽和度（peripheral oxygen saturation，SpO2）數據，記錄頻率為每2 秒記錄1 次，取不同時間段均值為最終數據。平均動脈壓（mean arterial blood presure，MABP）于T0、紅細胞輸注結束后即刻和T2時間點連續監測3 次，取平均值。

1.3 觀察指標

記錄兩組胎齡、出生體重、性別、輸血時的體重、輸血時日齡、輸血前Hb 濃度、輸血后Hb 濃度、生后5 min 的Apgar 評分，以及紅細胞輸注過程中有無發熱、溶血、皮疹、過敏反應等不良反應。

比較兩組對腦和腸組織氧合、腦組織氧提取（cerebral tissue fractional tissue oxygen extraction，cFTOE）和腸道組織氧提取（Intestinal tissue fractional tissue oxygen extraction，iFTOE）影響的差異。比較每組T0、T1、T2、T3、T4、T5時的Cer rSO2及Int rSO2水平差異。此外，分別評估兩組在T0、T1、T2時的生命征（HR、MABP、SpO2）差異和變化。

1.4 統計學處理

采用SPSS 25.0 軟件統計進行數據分析。使用t檢驗和χ2檢驗評估變量和統計差異之間的關系。患兒紅細胞輸注前、中、后的Cer rSO2、Int rSO2、cFTOE、iFTOE、HR、MABP 和SpO2、HR、MABP 隨時間的變化采用重復測量方差分析。P<0.05 為差異有統計學意義

2 結果

2.1 組織氧飽和度

紅細胞輸注后兩組Cer rSO2與Int rSO2水平均升高，差異無統計學意義（P>0.05）。在兩組中都觀察到紅細胞輸注期間Cer rSO2和Int rSO2的顯著增加。常規輸血量組T1～T5時Cer rSO2水平均高于T0時（t=4.788，P=0.000；t=6.376，P=0.000；t=7.842，P=0.000；t=9.048，P=0.000；t=10.182，P=0.000）；高輸血量組T1～T5時Cer rSO2水平均高 于T0時（t=4.432，P=0.000；t=5.909，P=0.000；t=7.556，P=0.000；t=9.023，P=0.000；t=10.148，P=0.000），見圖2a。常規輸血量組T1～T5時Int rSO2水平均高于T0時（t=4.739，P=0.000；t=7.000，P=0.000；t=8.368，P=0.000；t=9.447，P=0.000；t=10.343，P=0.000）；高輸血量組T1～T5時Cer rSO2水平均高于T0時（t=5.193，P=0.000；t=6.646，P=0.000；t=7.983，P=0.000；t=9.415，P=0.000；t=10.287，P=0.000），見圖2b。

圖2 兩組紅細胞輸注不同時段腦與腸道氧飽和度變化

2.2 攝氧分數

兩組間cFTOE 和iFTOE 值差異無統計學意義（P>0.05）。但在兩組中都觀察到紅細胞輸注期間cFTOE 和iFTOE 的顯著下降。常規輸血量組T1～T5時cFTOE 值均低于T0時（t=3.671，P=0.000；t=4.092，P=0.000；t=4.572，P=0.000；t=4.923，P=0.000；t=5.417，P=0.000）；高輸血量組T1～T5時Cer rSO2水平均高于T0時（t=3.229，P=0.021；t=3.338，P=0.013；t=4.294，P=0.000；t=4.646，P=0.000；t=5.189，P=0.000），見圖3a。常規輸血量組T1～T5時iFTOE值 均 低 于T0時（t=4.193，P=0.000；t=5.319，P=0.000;t=5.765，P=0.000；t=6.180，P=0.000；t=6.532，P=0.000）；高輸血量組T1～T5時iFTOE 值均低于T0時（t=12.518，P=0.000；t=9.066，P=0.000；t=7.645，P=0.000；t=6.300，P=0.000；t=5.201，P=0.000），見圖3b。

圖3 兩組紅細胞輸注不同時段腦與腸道組織攝氧分數變化

2.3 基本生命體征

兩組T0、T1和T2時，HR降低，MABP和SpO2升高，差異有統計學意義（P<0.05），但兩組間生命體征（HR、MABP 和SpO2）的比較差異無統計學意義（P>0.05）。

表2 兩組紅細胞輸注前、中、后基本生命征變化（±s）

表2 兩組紅細胞輸注前、中、后基本生命征變化（±s）

注：與常規輸血量組同時段對比，HR、MABP 和SpO2 指標差異無統計學意義，*P>0.05。T0 為紅細胞輸注前2 h，T1 為紅細胞輸注中，T2 為紅細胞輸注后2 h；HR 為心率，MABP 為平均動脈壓（1 mmHg=0.133 kPa），SpO2 為經皮血氧飽和度

指標 常規輸血量組（67 例） P T0 T1 T2 HR（次/min） 160.2±6.7 152.0±7.1 142.3±7.8 <0.001 MABP（mmHg） 44.5±1.7 46.5±2.2 48.6±2.5 <0.001 SpO2（%） 92.3±2.4 94.3±2.2 95.2±2.0 <0.050指標 高輸血量組（62 例） P T0 T1 T2 HR（次/min） 158.5±6.9* 151.2±7.3* 141.9±8.9* <0.001 MABP（mmHg） 44.4±2.1* 46.6±2.4* 48.8±2.5* <0.001 SpO2（%） 91.9±1.9* 94.4±2.1* 94.9±1.9* <0.050

2.4 安全性指標

兩組在紅細胞輸注過程中均未發生發熱、溶血、皮疹和過敏反應。

3 討論

NIRS 技術可實時、連續地反映特定組織及器官的灌注狀態，對腦和腸道氧合和自動調節進行可靠評估[8]。臨床可利用NIRS 技術評估紅細胞輸注后腦和腸道組織的氧合情況。近年的幾項研究表明，貧血早產兒可通過輸注紅細胞改善Cer rSO2和Int rSO2水平，并報道了紅細胞輸注后組織攝氧分數降低[9-10]。國內的研究也提示細胞持續輸注3 h和4 h對貧血早產兒腦、腸、腎組織氧合的影響沒有差異[11]。不過，目前早產兒的最佳紅細胞輸注量存在爭議[12-14]。臨床上也缺乏常規輸血量與高輸血量對貧血早產兒腦和腸道氧合情況影響的對比研究。

本研究結果顯示，紅細胞輸注后Cer rSO2和Int rSO2水平升高，并且cFTOE 和iFTOE 降低。分析原因為紅細胞輸注提升了Hb 水平，改善了氧氣向組織的輸送。本研究中，常規輸血量組和高輸血量組HR、cFTOE和iFTOE值均顯著下降，Cer rSO2、Int rSO2、SpO2和MABP 指標均升高，直至紅細胞輸注后24 h，表明常規輸血量與高輸血量都可改善新生兒大腦和腸道的組織氧合，進一步的分析顯示，常規輸血量組和高輸血量組之間的Cer rSO2、Int rSO2、cFTOE、iFTOE、HR、MABP 或SpO2指標均無顯著差異（P>0.05）。這表明與常規輸血量對比，高輸血量對RBC 輸注后HR、MABP、組織氧合影響無明顯改善。

紅細胞輸注的目的是改善組織的氧合。然而，新生兒科醫師應意識到目前缺乏最佳紅細胞輸注指南的證據以及越來越多的潛在副作用報告。有研究表明，大量紅細胞會增加不必要地氧氣運輸，增加患兒發生氧化應激風險；紅細胞輸注也會導致高血糖、高鉀血癥和代謝性酸中毒的風險升高[15]。反復輸注成人紅細胞會使早產兒的氧合血紅蛋白解離曲線向右移動，可能引起高氧血癥，增加視網膜病變的風險；還可能存在感染、體溫過低、輸血相關循環超負荷、鐵超負荷、過敏反應、移植物抗宿主病等的潛在風險[16-17]。在獲得新證據之前，應謹慎對貧血新生兒進行紅細胞輸注[18-19]。常規輸血量組可縮短新生兒紅細胞輸注時間，減少紅細胞輸注次數，更快糾正大腦和腸道缺氧，減少因缺氧造成的潛在損害，降低可能感染疾病的風險，減少總紅細胞輸注量和降低兒童住院費用。

Khodabux 等[20]比較了來自兩個新生兒中心的早產兒資料，分別按照15 ml/kg 和20 ml/kg 標準進行紅細胞輸注，發現20 ml/kg 輸注量可延長下一次輸紅細胞間隔，并減少輸紅細胞時間以及感染的風險，因此更嚴格的紅細胞輸注量將減少總紅細胞輸注量和供體暴露，這可能對早產兒更有利。

此外，紅細胞輸注導致活性氧自由基增加，從而改變內臟血流，可能是腸道損傷的機制，大范圍的腸道氧合變化是輸血相關壞死性小腸結腸炎的潛在病理生理機制。更小的紅細胞輸注量可以減少活性氧自由基的增加，減少輸血相關壞死性小腸結腸炎的發生。本研究未發現紅細胞輸注相關壞死性小腸結腸炎，但仍需通過更多的紅細胞輸注研究證實。

本研究仍存在以下不足。（1）作為單中心研究，樣本量不夠大，為了獲得更有說服力的結論，需要進行多中心大樣本研究。（2）NIRS 探頭的位置在監測組織氧合時與以往新生兒研究中的位置相同，但在監測過程中仍可能受到鄰近組織灌注的影響，如Int rSO2的測量也受腸道蠕動等因素的影響，雖可通過計算平均值來校正測量數據變化，但組織氧合監測對臨床決策實用性仍存在較大的不確定性。（3）對于極早產兒輸注紅細胞后的長期隨訪較少，關于進行不同紅細胞輸注量的早產兒的長期預后也很少有隨機試驗發表，這值得進行大型前瞻性研究。

綜上所述，常規紅細胞輸注量和高紅細胞輸注量均能改善貧血早產兒腦和腸道氧合及臨床指標。