顱頜面畸形矯形術中回收式自體輸血患者異體輸血合理性研究及大量輸血預防性護理效果

王穎 王燁 支延康

術中回收式自體輸血（Intraoperative autotransfusion，IAT），即血液回收機通過紅細胞自動化洗滌，去除激活血小板、凝血因子、抗凝劑等成分后，將術中失血轉化為濃縮紅細胞泵入血袋，并回輸給患者的過程。這種術中自體血回輸（Intraoperative cell salvage，ICS）技術的應用，能在一定程度上減少異體血使用量，避免血資源浪費，有效減少異體輸血帶來的風險；同時，自體輸入的血液具有良好攜氧能力，也幾乎不存在被病毒感染的風險[1]，在某些特定骨科手術[2-4]和心臟手術[5-6]中的有效性已得到證實。但也有研究發現，臨床上相當多的患者在使用術中IAT 的同時，未能避免輸注異體紅細胞。Carless 等[7]的述評指出，截止至2009 年，半數隨機對照研究中使用IAT 的患者未能減少異體紅細胞的輸注量，推測可能原因為：患者術前貧血、低齡或高齡、術中出血量大、手術時間長、術后引流量多、異體紅細胞不合理輸注等。大型顱頜面畸形矯形手術涉及廣泛截骨，術中失血量大，部分患者總失血量可達自身血容量的3 倍[8]，這是IAT 使用的絕對適應證，但為了保證血液安全性，血液回收機只能回收此類手術進程中開顱后相對無菌的失血，這就造成了此類手術IAT 使用率高，但使用效果不確切；同時，異體紅細胞輸注率高，但異體輸血合理性尚待評估。本研究旨在通過回顧本院2021 年1 月至2022年12 月期間開展的大型顱頜面畸形矯形手術中IAT 使用現狀，評價異體輸血合理性并研究不合理輸血危險因素；通過建立此類手術中合理異體紅細胞輸血決策模型，以期減少術中不合理異體輸血，并評價大量輸血預防性護理措施的效果。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

選擇2020 年1 月至2022 年12 月，在我院接受大型顱頜面畸形矯形術患者為研究對象，年齡及性別不限，ASA 分級Ⅰ或Ⅱ級。本研究經醫院倫理委員會審查通過（倫理號SH9H-2022-T234-1）。入選標準：術中使用回收式自體輸血；資料完整。排除標準：資料不全；術前自體血貯存、術中急性等容性血液稀釋者。最終入組患者共63 例，其中異體紅細胞輸注患者61 例。

1.2 研究方法

收集患者一般情況、術前血紅蛋白值（血常規報告）、術中失血量、自體血回輸量、圍手術期異體紅細胞輸注量等臨床數據（麻醉記錄單）。把術畢理論血紅蛋白大于100 g/L 還接受異體紅細胞輸注的情況定義為不合理輸血。術畢理論血紅蛋白（g/L）=術前血紅蛋白×（血容量-失血量+自體血回輸量）/血容量。血容量（EBV）采用國際通行的Nadler 公式[9]，即男性血容量（L）= 0.366 9×身高3+0.032 19×體質量+ 0.604 1；女性血容量（L）=0.356 1×身高3+0.033 08×體質量+ 0.183 3。根據我國的貧血診斷標準，血紅蛋白值<120 g/L（男性）和<110 g/L（女性）為貧血。

1.3 患者分組

根據術中失血量占血容量（EBV）的20%、30%和50%為節點，分為0 組（少量出血，術中估計失血量<20% EBV）、1 組（中等量出血，術中估計失血量達20% EBV～30% EBV）、2 組（較大量出血，術中估計失血量達30% EBV～50% EBV）及3 組（大量出血，術中估計失血量>50% EBV）。

根據術畢理論血紅蛋白是否小于100 g/L 將病例分為：A 組（術畢理論血紅蛋白≤100g/L）及B組（術畢理論血紅蛋白>100 g/L）。根據B 組中是否接受異體紅細胞輸注分為輸血組和非輸血組，其中B 組中的異體紅細胞輸注組即為不合理輸血組。

1.4 統計學方法

采用SPSS26.0 軟件進行數據統計分析。計量資料采用表示。兩組臨床數據若為符合正態分布的連續變量，采用兩個獨立變量t檢驗，其他連續變量比較采用獨立Mann-WhitneyU檢驗；分類變量的比較采用卡方檢驗。二分類Logistic 回歸分析術中回收式自體輸血患者中不合理輸注異體紅細胞的獨立危險因素，P<0.05 表示差異有統計學意義。

模型采用神經網絡算法，將數據集隨機分為訓練集（70%）和測試集（30%）。用Standardscaler對數據行標準化函數處理，用MLPClassifier 構建術中合理異體紅細胞輸血決策二分類模型。通過計算單隱層中最優神經元個數來確立最佳模型。二分類模型的性能以ROC 曲線下面積AUC 值表示。

2 結果

2.1 基本情況

納入本研究的患者共63 例，手術類型為上頜Lefort Ⅲ型截骨成形伴牽引成骨術、眶距增寬O 型截骨矯正術及Monobloc 截骨伴牽引成骨術。其中，接受異體輸血患者61 例。患者按照術中失血量分組并進行比較，結果見表1。與第1 組相比，第2 組在術中失血量參數上與第1 組有顯著差異（P<0.05）；第3 組在患者體重、患者血容量、術中失血量、自體血回輸量參數上與第1 組有顯著差異（P<0.05）。與第2 組相比，第3 組在術中失血量及自體血回輸量參數上與第2 組有顯著差異（P<0.05）。第0 組因例數較少，無統計學意義。

表1 各組患者一般情況比較Tab.1 Baseline characteristics of the patients

2.2 術中自體血回輸患者術畢不同理論血紅蛋白組術中輸注異體紅細胞比例

根據術畢理論血紅蛋白是否小于100 g/L 將63例自體血回輸患者分為兩組：A 組（術畢血紅蛋白小于或等于100 g/L）患者有39 例（63.93%），其中38 例（62.30%）輸注了異體紅細胞（合理輸血組）；B 組（術畢血紅蛋白大于100 g/L）的患者有23 例（37.70%），其中22 例（36.07%）患者輸注了異體紅細胞，按照中國臨床輸血技術規范，這部分患者不應輸注異體紅細胞（不合理輸血組），即自體血回輸患者中異體血紅細胞不合理輸注率為36.07%。

2.3 不合理輸血組患者異體紅細胞輸注的危險因素分析

根據術中輸血是否合理，將61 例異體輸血患者分為合理組與不合理組進行臨床指標比較，發現兩組之間的主要差異在于患者的年齡、性別、體重、術前血紅蛋白及血容量這些特征變量，差異具有統計學意義（P<0.05）。進一步通過Logistic回歸分析上述變量，結果顯示，只有術前血紅蛋白這個變量的P<0.05，但其OR 值幾乎為1，表明其臨床意義不大；其余特征變量均P>0.05（表2）。該結果表明，并沒有相對獨立危險因素會導致不合理輸血出現。

表2 異體輸血患者中不合理異體紅細胞輸注的危險因素分析Tab.2 The risk factors related to unreasonable allogeneic blood transfusion

2.4 應用人工智能神經網絡算法建立該類手術合理異體紅細胞輸血決策模型

根據患者一般情況（年齡、性別、體重、血容量、術前血紅蛋白）和術中情況（出血量、自體血回輸量）通過神經網絡算法，建立該類手術是否需要輸注異體紅細胞的決策模型。模型輸入項為上述7 個特征值，輸出結果為異體紅細胞輸注合理性：合理/不合理。結果顯示，模型ROC 曲線下面積AUC 接近100%。神經網絡算法建立的模型結構為輸入層、單隱藏層和輸出層。模型的訓練集調試通過訓練集與測試集（7 : 3）進行，隱藏層激活函數為雙曲正切函數，輸出層激活函數為Softmax。模型自動調試最后確立模型中隱藏層中的神經元數目為7 個，輸出層誤差函數交叉熵約為0.01。

2.5 大量輸血的預防性護理

除實施常規輸血護理外，本研究中麻醉護士對所有病例均實施大量輸血精細化預防性護理方案，主要內容包括：在體溫護理方面，全程監測患者體溫，使用專用血液加溫儀給預輸血液加溫；在輸血操作方面，邊輸血邊搖晃血袋，保證血液成分的均衡穩定；在輸血全程監測方面，隨時觀察患者是否有皮下出血或過敏癥狀；同時配合麻醉醫生做好生命體征、血氣分析皮膚顏色及尿量的觀察和記錄。輸血常見不良反應觀察指標包括：低體溫（體溫<35.5 ℃）、發熱、電解質紊亂、紫癜、急性肺損傷、血栓性靜脈炎等。結果63 例患者術中均未出現上述輸血相關不良反應。

3 討論

本研究共納入患者63 例，其中術中輸注異體紅細胞患者61 例，異體紅細胞輸注率為96.83%。由于本研究對象為顱頜面畸形矯形手術患者，研究對象特定且單一，故輸注率與其他研究報道的綜合類手術的輸注率結果38.3%[7]和39.4%[10]等沒有可比性。顱頜面畸形矯形術中創傷及失血量大，為了回收血液安全，術中僅開顱操作后的部分失血可用于回收輸注，故異體紅細胞輸注率高。Miao等[11]研究指出，當術中失血量特別大時，即使術中回收式自體血使用率較高，異體輸血的風險也相當高，本研究結果與其一致。

有研究指出，我國部分地區綜合類手術中不合理異體血輸注率高達58.7%[12]，其中異體紅細胞不合理輸注率占33%～49%[13-14]。美國等地的手術相關不合理異體紅細胞輸注率達63%[15]。可見隨著術中回收式自體輸血技術的深入開展，雖然異體紅細胞使用率有所下降[7]，但術中自體血回輸患者的不合理異體血輸注現象可能并無明顯改善。

本研究中患者在術中的輸血決策是根據麻醉醫生及手術醫生的經驗共同商討決定的，其決策理論依據還有待商榷。由于大型顱頜面矯形手術具有創面瞬時出血量大的特點，且并非每位患者在異體輸血前均行血常規檢查，所以本研究無法通過異體輸血前患者的血紅蛋白值來評價異體紅細胞輸注合理性。故本研究根據理論血紅蛋白公式計算患者手術結束前，自體血全部輸注完畢后的理論血紅蛋白值來評價該類患者異體輸血的合理性。本研究發現，自體血回輸完畢后，理論血紅蛋白大于100 g/L 的患者占全部患者的37.7%，其中36.07%的患者接受了異體紅細胞輸注，根據我國現有的臨床輸血技術規范要求，這部分患者不應輸注異體紅細胞，所以本研究中此類手術的不合理異體紅細胞輸注率為36.07%。

本研究的手術類型和手術方式決定了并非患者所有的失血均可回收輸注，且術中影響異體輸血判斷的混雜因素較多，如臨床醫生主要根據自身經驗做出異體輸血判斷，或基于該類手術后患者傷口引流量大及術后申請用血困難等情況，傾向于過量輸血，此外對異體輸血必要性的判斷相對缺乏有效理論算法依據，這些情況均可造成不合理輸血。通過輸血合理組與不合理組患者一般情況及術中情況相比較，發現兩組患者在年齡、性別、體質量、術前血紅蛋白及血容量這些參數上差異有統計學意義。但進一步通過Logistic 回歸分析發現，并沒有相對獨立危險因素會導致不合理輸血事件的發生。

為此，本研究進一步通過神經網絡算法，根據患者一般特征及術中情況來建立預測患者異體紅細胞輸注合理性的模型，以期為臨床是否輸注異體紅細胞的決策提供參考依據。本研究模型在測試組ROC 曲線下面積可接近100%，其主要原因：患者的出血量及自體血回輸量確定后，患者輸血后的血紅蛋白值也基本確定，故該模型的診斷能力較強。由于出血量及回輸血液量是動態性數據，故建議臨床醫生可根據手術情況隨時、反復使用該模型，以判斷異體紅細胞輸注的合理性。

此外，本研究還對大量輸血預防性護理的有效性進行回顧，結果發現針對顱頜面畸形矯形術患者，特殊的體溫管理、輸血操作及輸血監測等大量輸血的預防性護理措施有效，本組63 例輸血患者均未出現輸血不良反應，值得在大型手術中推廣。

本研究為單中心回顧性研究，研究樣本量較小。研究中采用的是理論血紅蛋白值，且未能對公式進行反復矯正。

綜上所述，顱頜面畸形矯形術中回收式自體輸血患者不合理異體紅細胞輸注現象較嚴重；建議術中根據出血量及自體血回輸量變化，隨時運用本研究模型，結合臨床需求，綜合判斷患者異體紅細胞輸注必要性。減少不合理異體用血；做好大量輸血預防性護理措施，減少輸血相關風險，保護血資源。