三種血細胞分離機在單采血小板采集前后的溶血率分析

師青泉 莫心南 梁映媚 麥偉珍

單采血小板因具有純度高、白細胞混入量少、療效好和血小板輸注無效低等優勢而被廣泛應用。依據國家衛生健康委員會GB18467-2011《獻血者健康檢查要求》的標準［1］, 捐獻單采血小板的獻血最小間隔由過去的28 d 縮短至2 周, 年捐獻血小板次數由≤12 次/年變為≤24 次/年。單采血小板的采集過程是由血細胞分離機在全封閉條件下將全血按成分、體積等不同因素進行離心后提取血小板并將剩余血液成分回輸給獻血者的過程［2］。此采集過程的時間較全血采集時間更長, 體外循環血量更大。單采血小板采集過程中血液經多個離心循環(轉速可達3000 r/min以上,部分品牌的儀器甚至達到約5000 r/min), 采集時間近1 個多小時。此過程可能造成紅細胞破壞, 從而引起不同程度的溶血［3］, 繼而溶血的血液成分回輸給獻血者,可能對獻血者造成不良影響。定期獻血者群體是保證國內血制品持續供應的最大來源之一, 保護定期獻血者的健康是采供血機構義不容辭的責任［4］。業內對各類型血細胞分離機的采集效率和時間花費等參數上比較有大量的數據分析和討論［5-9］, 但鮮有見對因使用血細胞分離機造成溶血繼而引起獻血者獻血不良反應的研究。本研究通過評估120 例單采血小板健康獻血者采集前后的血細胞分離機回血管道內游離Hb 水平, 探討不同品牌型號的血細胞分離機造成溶血的差異、原因及對應糾正措施的有效性。

1 材料與方法

1.1 材料 選擇2021 年12 月1～30 日符合獻血要求的單采血小板獻血者共120 例進行研究。本研究共涉及8 臺單采設備, 分別為1 臺Amicus、3 臺AmiCORE,每臺各采集10 例作為研究對象, 另外4 臺Trima, 與Amicus 和AmiCORE 一樣每臺各采集10 例作為研究對象, 后又因單獨分析Trima 血漿還輸模式的影響, 故每臺Trima 之后又各采集10 例作為研究對象。研究參與的獻血員和捐獻的血小板質量均符合GB18467-2011《獻血者健康檢查要求》標準［1］與現行的《血站技術操作規程(2019 版)》的要求［4］。

1.2 儀器與方法 儀器：使用Fresenius Kabi 生產的AmiCORE 離心式血液成分分離機、Amicus 血細胞分離機(以下分別簡稱為AmiCORE 和Amicus)及Terumo 生產的Trima Accel?血液成分分離機(以下簡稱為Trima), 共三種不同品牌型號的血細胞分離機及對應配套的一次性血液成分分離管路(Trima 分離管路耗材批號2111075151/2112185151、AmiCORE 分離管路耗材批號FA21H06096、Amicus 分離管路耗材批號FA21L16163)進行單采血小板采集。使用Robert Riele GmbH & Co KG 公司生產的Photometer 4040 型半自動生化分析儀進行游離Hb 檢測, 血漿游離血紅蛋白測定試劑盒由北京瑞爾達生物科技有限公司生產, 批號220107。方法：在單采血小板采集前的留樣袋中留取5 ml 血液標本于真空采血管(批號20210815)中, 采集完成后在回血管道中留取5 ml 回輸血液標本在真空采血管中, 分別對標本進行游離Hb 測定。根據游離Hb試劑檢測說明書, 將游離Hb 濃度設定為0.06 g/L 作為判定體外循環溶血的標準, 其中游離Hb 濃度＜0.06 g/L為陰性。

1.3 觀察指標 比較三種血細胞分離機采集前后的游離Hb 水平、游離Hb 陽性率、在相同和不同型號血細胞分離機采集后回血管道游離Hb 水平、Trima 設備在開啟和未開啟血漿回輸模式下采集后回血管道游離Hb水平和陽性率。

1.4 統計學方法 采用SPSS19.0 統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差(±s)表示, 采用t檢驗；計數資料以率(%)表示, 采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三種血細胞分離機采集前后的游離Hb 水平、游離Hb 陽性率及在相同和不同型號血細胞分離機采集后回血管道游離Hb 水平比較 通過對80 例留樣標本進行游離Hb 水平檢測發現, 采集前, 游離Hb 均為陰性；采集后, 在3 臺AmiCORE 和1 臺Amicus 設備的回血管道中測得游離Hb 水平均低于標準水平, 但在4 臺Trima 設備的回血管道中均測到游離Hb 水平高于標準水平。Trima 品牌型號的4 臺儀器回血管道內游離Hb 水平比較, 差異無統計學意義(P＞0.05)。在不考慮獻血者個體差異的情況下, Amicus 與Trima、AmiCORE 與Trima 的血細胞分離機回血管道內的游離Hb 水平比較, 差異有統計學意義(P＜0.05)。見表1。

表1 三種血細胞分離機采集前后的游離Hb 水平、游離Hb 陽性率及在相同和不同型號血細胞分離機采集后回血管道游離Hb 水平比較( ±s, %)

表1 三種血細胞分離機采集前后的游離Hb 水平、游離Hb 陽性率及在相同和不同型號血細胞分離機采集后回血管道游離Hb 水平比較( ±s, %)

注：Amicus 與Trima 采集后游離Hb 水平比較, aP＜0.05；AmiCORE 與Trima 采集后游離Hb 水平比較, bP＜0.05

儀器型號 采集前 采集后 游離Hb 陽性率例數 游離Hb 水平(g/L) 例數 游離Hb 水平(g/L)Amicus 10 0.016±0.006 10 0.017±0.007a 0(0/10)AmiCORE 10 0.020±0.006 10 0.016±0.007b 0(0/10)10 0.019±0.004 10 0.014±0.006b 0(0/10)10 0.015±0.006 10 0.014±0.006b 0(0/10)Trima 10 0.020±0.005 10 0.135±0.068 100(10/10)10 0.016±0.005 10 0.145±0.054 100(10/10)10 0.015±0.007 10 0.138±0.084 90(9/10)10 0.015±0.005 10 0.153±0.057 90(9/10)

2.2 Trima 設備在開啟和未開啟血漿回輸模式下采集后回血管道游離Hb 水平和陽性率比較 設置2 臺Trima 設備為開啟血漿回輸模式, 另外2 臺仍舊為原未開啟血漿回輸模式作為對照后, 分別對4 臺Trima 設備各做10 例血小板采集。Trima 設備開啟血漿回輸模式的游離Hb 水平為(0.093±0.065)g/L, 低于未開啟血漿回輸模式的(0.157±0.024)g/L, 差異有統計學意義(P＜0.05)。Trima 設備開啟血漿回輸模式后回血管道游離Hb 的陽性檢出率下降到40%, 未開啟血漿回輸模式的回血管道游離Hb 的陽性檢出率仍為100%, Trima 設備開啟血漿回輸模式后回血管道游離Hb 的陽性檢出率明顯低于未開啟血漿回輸模式, 差異有統計學意義(P＜0.05)。見表2。

表2 Trima 設備在開啟和未開啟血漿回輸模式下采集后回血管道游離Hb 水平和陽性率比較( ±s, %)

表2 Trima 設備在開啟和未開啟血漿回輸模式下采集后回血管道游離Hb 水平和陽性率比較( ±s, %)

注：與未開啟血漿回輸比較, aP＜0.05

采集模式 例數 游離Hb 水平(g/L) 陽性率開啟血漿回輸 20 0.093±0.065a 40(8/20)a未開啟血漿回輸 20 0.157±0.024 100(20/20)t/χ2 4.131 17.143 P 0.000 0.000

3 討論

有研究認為, 體內過量的游離Hb 可能對獻血者神經系統、血液循環系統、腎功能和細胞免疫造成影響,且影響會隨游離Hb 含量增加而加重［10-12］。單采血小板的采集過程不同于全血采集, 是由血細胞分離機將全血進行離心后再提取血小板, 然后將剩余血液成分回輸給獻血者。此過程耗時約1 個小時以上, 而且需要經多個離心循環, 在單采的過程中可能引起紅細胞破壞, 造成不同程度的溶血［3］。有研究做過單采血小板采集前后獻血者外周血溶血率變化的分析, 發現采血后獻血者外周血的溶血率顯著升高［13］, 但鮮有人研究獻血者外周血的溶血情況是否和血細胞分離機有關。

目前我國單采血小板的采集以國外的Haemonetics、Terumo、Fresenius Kabi 3 個品牌為主。Terumo 生產的Trima 血液成分分離機是本站使用頻率較高的血小板單采設備之一。通過對40 例Trima 單采血小板采集后的回血管道殘留血液成分分析, 發現Trima 的回血管道中游離Hb 陽性率高達100%。長期使用Trima 單采設備進行單采血小板可能導致獻血者的體內游離Hb 水平升高, 進而引發獻血者一系列不良反應。而Fresenius Kabi 兩個不同型號的設備AmiCORE 和Amicus 回血管道中游離Hb 陽性率均為0。造成這種差異的原因可能主要歸咎于兩個品牌設備的采集原理和程序不同。Trima 儀器獨特的物理LRS 椎形漏斗倉阻隔去除白細胞的方式可能在通道內形成“毛刺”破壞經過的紅細胞, 進而引發溶血。另外, 在剩余血液成分回輸時, 管路內沒有多余液體補充, 負壓過大可能導致剩余血液成分在管道內溶血。而Amicus 和AmiCORE 卻沒有出現上述溶血的情況, 可能與獨特的兩步離心技術有關,其離心半徑與離心單位容量較小, 以更少的全血體積得到少白濃縮血小板, 同時其也沒有Trima 的LRS 椎形漏斗倉, 因此減少了紅細胞被破壞風險。Amicus 和AmiCORE 的壓力提示袖帶實時監控采血循環壓力處于60 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)左右的安全范圍內, 智能監控可調整袖帶壓力, 減少采血不通暢, 返血時也不會產生因長時間捆扎人工壓脈帶而造成返血不暢從而引起溶血。另外Amicus 和AmiCORE 獨特的泵頭設計與特殊泵輪材料(環氧樹脂碳粉)以安全的壓力彈性強度和滾動方式驅動泵管內的血液流動, 避免因擠壓過度導致紅細胞破壞。

本站發現Trima 儀器回血管道游離Hb 陽性率過高后與廠家溝通, 廠家懷疑可能與血漿回輸模式有關,故開啟2 臺Trima 儀器血漿回輸模式后和另外2 臺未打開血漿回輸模式的Trima 儀器分別各做10 例血小板采集的對照實驗。結果顯示在Trima 設備開啟血漿回輸模式后, 回血管道游離Hb 的陽性檢出率下降到40%, 明顯低于未開啟血漿回輸模式的100%。可以證實, 血漿回輸模式開啟在一定程度上緩解了Trima 儀器的高溶血率。其可能原因是開啟血漿回輸模式后, 由于管路內有液體補充, 負壓變小, 進而降低紅細胞破壞的可能。另外, 血漿部分稀釋了原管路中游離Hb 的濃度, 也是其溶血率降低的可能原因之一。但即便打開了血漿回輸模式仍舊存在溶血情況。

由于發現了在Trima 儀器回血管路上測得有較高水平游離Hb, 怕對獻血者造成不良影響, 故對Trima 儀器采集后的40 例獻血者留取了尿樣進行尿膽原檢測,結果全部為陰性。說明雖然有高水平的游離Hb 可能被輸入獻血者體內, 但并沒有產生或立刻產生類似溶血性黃疸等不良臨床癥狀。就目前而言, 使用Trima 儀器采集血小板還是安全的。但目前還不確定長期高水平游離Hb 回輸是否會對定期獻血者造成不良影響。

本研究結果與2013 年國內另一篇文獻報道一致,均發現了Trima 在采集后回血管道出現溶血現象［13］。但有趣的是, 此篇文獻認為Trima 采集過程中回輸給獻血者的血液成分均沒有溶血, 僅在采集后殘留在回血管道中的血液才出現溶血, 這部分溶血被認為是因為“管路內負壓過大”導致, 并認為這部分血液成分沒有回輸, 同時表示人體本身清除游離Hb 的能力遠遠高于Trima 采集后產生的游離Hb, 故對獻血者沒有影響。本研究對此篇文獻分析上存在質疑：①該研究發表的結果并未提供任何客觀支持性數據, 僅在討論環節給出研究人員的主觀分析；②可能由于客觀條件限制, 該研究并沒有其他型號的單采設備作為參考對照；③任何血細胞分離機在采集的全過程中, 穿刺、采集、分離、還輸等步驟均有外界因素參與, 并導致出現溶血的可能。該研究認為Trima“自始至終, 采集過程中回輸給獻血者的血液均未溶血, 只有采集結束后殘留在返血管路中的血液才出現溶血”的判斷是不客觀的。這一點在對Trima 做血漿回輸模式開啟實驗中得到證實。理論上, 開啟血漿回輸模式后, 管路內有液體補充, 沒有負壓, 紅細胞應當不被破壞。但是實際結果是采集后回血管道游離Hb 的陽性檢出率仍有40%,說明單純考慮管路負壓的影響是不全面的。雖然采集原理不同, 但是驚人的陽性檢出率差異足以認為本研究中Amicus 和AmiCORE 的紅細胞保護功能遠遠優于Trima。采集后回血管道內全陰性游離Hb 的檢出率證明了Fresenius Kabi的血細胞分離機考慮到采集全過程,包括智能袖帶、泵頭泵輪設計等環節, 對獻血者紅細胞起到全面保護。

綜上所述, Trima 儀器的回血管道中有較高水平的游離Hb, 且有可能回輸給獻血者, 但過量的游離Hb回輸是否會對獻血者造成短期或長期不良影響, 還有待更進一步研究。在不考慮獻血者個體差異的情況下, 為避免溶血可能對獻血者造成不良影響, 特別是頻繁定期捐獻單采血小板的獻血者應盡可能地減少使用Trima 儀器進行采集, 或使用Trima 設備時開啟血漿回輸模式, 可能有助于減少溶血的發生, 進而減少過量的游離Hb 回輸。