加壓輸注去白細胞全血過程中血紅細胞及血鉀變化的實驗研究1）

程金蓮，李亞琴，孫玉梅

輸血是臨床搶救危重癥病人生命和治療某些疾病的重要措施，已在臨床廣泛應用。在某些特殊情況下，臨床上需要在短期內輸注所需的血液量，盡快糾正血容量不足，保障重要器官的血流灌注，改善機體的全身血液循環(huán)。但是，由于血液制品有一定的黏度，并隨黏度的增加，其流動阻力也在增加，常規(guī)的輸血方法不能滿足搶救病人病情的需求，為此，臨床上常通過加壓、稀釋、加溫等方法來加快輸血速度［1－3］，以期快速補足機體所需血量，而使用加壓器后，血液制品血液成分的變化及血生化指標改變，以及改變程度如何，是否對人體產生影響以及影響程度，等等，相關研究報道較少。現(xiàn)通過體外輸注去白細胞全血，觀察血液通過不同壓力作用下的輸血器及留置針后紅細胞計數(shù)及形態(tài)、血鉀濃度變化，分析血液成分變化的程度，為臨床尋找最佳的加壓輸血方法提供實驗基礎，保證臨床安全輸血。

1 資料與方法

1．1 血液標本的選取 實驗采用人去白細胞全血，由健康人血液與血液保存液CPDA混合而成，貯存條件2℃～6℃，均在有效期內。每袋血量為400mL左右。

1．2 方法

1．2．1 實驗儀器及用具 100mL量杯，輸血器（由山東威高集團醫(yī)用高分子制品股份有限公司提供），18G、20G、22G、24G密閉式靜脈留置針（由蘇州碧迪醫(yī)療器械有限公司提供），秒表，試管（由美國BD公司生產），加壓器（由美國產CFUSORTM 500型 medexine），電子搖擺儀，100mL裝無菌生理鹽水袋若干，10mL注射器，輸液架。

1．2．2 實驗方法 取400mL血液1袋，置常溫下30min，再放在電子搖擺儀上輕搖約10min，待袋中血液顏色均勻后，連接穿刺針（12號），分裝成4小袋，每袋約100mL左右，并按順序標注1號、2號、3號、4號。輸注時4小袋血選用同一型號針頭。取10mL注射器，先采集袋內血樣本8mL并注入2個試管內作為基礎對照。然后連接輸血器及靜脈留置針，按常規(guī)方法排氣，輸液架高度約80cm，輸注血液時充分放開調節(jié)夾，將血液收集在量杯內。按順序輸注1號、2號、3號、4號血樣，輸注1號血液時不加壓（P0），輸注2號、3號、4號血液時，將加壓器纏繞于血袋外面，充氣囊置于血袋中央，分別施以100mmHg（P1，1mmHg＝0．133kPa）、200mmHg（P2）、300mmHg（P3）壓力，輸注過程中保持所需的壓力。每次輸注完后再收集量杯內血液8mL，分裝在2個試管內，作為末端值。將收集的血標本及時送檢，測定紅細胞計數(shù)及形態(tài)、血鉀濃度變化。同時記錄輸注4小袋血液流經輸血器及留置針所需的時間，計算應用不同的留置針在不同壓力下的速度。

1．2．3 觀察指標及測定方法

1．2．3．1 紅細胞計數(shù)的測定 紅細胞計數(shù)采用濟南希森美康醫(yī)用電子有限公司提供的日本產KX－21NSesmex（型號G6020）儀器測量。

1．2．3．2 普通光鏡玻片的制作 按常規(guī)方法取1組樣本（20G）涂玻片，染色用姬姆沙和瑞氏混合染液，緩沖液由KH2PO4和NaHPO4混合液，染色10 min，自來水沖洗，自然晾干。由于整個血玻片血膜偏厚，在片子的體尾交界處看片，共觀察3個視野，采用油浸鏡下（放大倍數(shù)10×100）觀察紅細胞形態(tài)變化。

1．2．3．3 血鉀濃度測定 由醫(yī)院生化檢查室常規(guī)測定。采用濟南希森美康醫(yī)用電子有限公司提供的日本產KX21N Sesmex儀器測量。

2 結果

2．1 采用不同型號留置針輸注去白細胞全血時的流速（見表1）

表1 采用不同型號留置針輸注去白細胞全血時的流速() mL／min

表1 采用不同型號留置針輸注去白細胞全血時的流速() mL／min

針頭型號 P0 P1 P2 P3 18G 35． 58099． 762135． 762171． 40520G 23． 52360． 65262． 720101． 38022G 14． 01343． 46953．391 64． 87124G 11． 31325． 02023．006 33．980

2．2 在不同壓力下采用不同型號留置針輸血時紅細胞計數(shù)的變化（見表2）

表2 在不同壓力下采用不同型號留置針輸血時紅細胞計數(shù)變化比較（±s） ×1012／L

表2 在不同壓力下采用不同型號留置針輸血時紅細胞計數(shù)變化比較（±s） ×1012／L

針頭型號 項目 P0 P1 P2 P3 18G 基礎值 5． 0013±0． 9131 5． 2788±0． 4776 6． 2663±1． 1107 6． 1350±0． 9460末端值 4． 7963±1． 4851 5． 2413±0． 9226 6． 1413±0． 9598 6． 1213±0． 9916差值 0． 2050±0． 6185 0． 0375±0． 4906 0． 1250±0． 2094 0． 0138±0． 119820G 基礎值 5． 0200±0． 5336 5． 4913±1． 1229 5． 1775±0． 5268 5． 1200±0． 5043末端值 4． 9963±0． 5445 5． 4163±1． 0979 5． 1613±0． 5027 5． 1325±0． 4933差值 0． 0238±0． 0138 0． 0750±0． 0354 0． 0163±0． 0259 －0． 0125±0． 014422G 基礎值 4． 8150±0． 6993 5． 1863±1． 0372 4． 8113±0． 6297 5． 2875±0． 5844末端值 4． 7650±0． 6798 5． 1775±1． 0393 4． 7825±0． 6344 5． 3225±0． 5777差值 0． 0500±0． 0422 0． 0088±0． 0111 0． 0288±0． 0384 －0． 0350±0． 027424G 基礎值 4． 6925±1． 6149 5． 7350±0． 7385 7． 5713±0． 5853 7． 2450±0． 5077末端值 4． 6025±1． 6573 5． 6150±0． 8434 7． 5613±0． 6241 7． 2325±0． 5538差值 0． 0900±0． 0682 0． 1200±0． 1710 0． 0100±0． 2270 0． 0125±0． 0555

以前后差值作為應變量進行方差分析，之后檢查殘差，數(shù)據(jù)中有15%左右的離群點，故認為數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，不適用于經典的方差方法，故采用SAS軟件中可以抵抗離群點的穩(wěn)健M估計方法，結果：同一針頭不同壓力下血液中紅細胞計數(shù)差異無統(tǒng)計學意義（P＝0． 1963）。說明在壓力300mmHg以內時血液流經同一型號的留置針后，紅細胞計數(shù)變化不明顯。

2．3 普通光鏡下觀察結果 未加壓時，血液通過輸血器及針頭后，視野中的異形紅細胞較少，而隨著壓力的增加，視野中的粗刺狀、橢圓狀、梭狀細胞數(shù)逐漸增加，有些出現(xiàn)淚滴狀細胞甚至細胞碎片。血液流經20G留置針時顯微鏡下平均異形紅細胞數(shù)詳見表3。

表3 血液流經20G留置針前后顯微鏡下平均異形紅細胞數(shù)() ／HP

表3 血液流經20G留置針前后顯微鏡下平均異形紅細胞數(shù)() ／HP

部位 P0 P1 P2 P3袋內 27 12 23 24針頭末端 32 28 46 58

2．4 在不同壓力下采用不同型號留置針輸血時血鉀濃度變化（見表4） 不同型號留置針相同條件下血鉀濃度差值經方差分析，F(xiàn)＝2．408，P＝0．076；同一型號留置針不同壓力的血鉀濃度差值變化，經方差分析，F(xiàn)＝0．996，P＝0．401。

3 討論

3．1 加壓輸血對血液成分的影響 血液是由有形成分和無形成分即細胞成分和非細胞成分組成，細胞成分包括紅細胞、白細胞和血小板，細胞成分最多的是紅細胞。輸血是臨床搶救危重病人生命和治療某些疾病的重要措施，加壓輸血是臨床上搶救失血性休克病人常用的方法，以期短期內輸注機體所需的血液量。由于血液為一特殊的液體，血液中的紅細胞受多種因素的影響，如外界壓力、溫度，而紅細胞本身既具有一定的可塑性，又有一定的脆性，且血液流動本身也可影響紅細胞活動，若紅細胞在進入病人機體前發(fā)生損傷，紅細胞內鉀離子可逸出，致使血鉀升高。當含高濃度的鉀的大量血液輸入人體內，短時間內可引起機體血鉀升高，甚至出現(xiàn)高鉀血癥。已有文獻報道，由于庫存血多保存在4℃±2℃之間，隨著庫存時間的延長，血中血電解質含量發(fā)生變化，尤其是鉀離子變化更為明顯，因此短期內大量輸入庫存血可能出現(xiàn)高血鉀癥等電解質紊亂的危險［4］。張?zhí)m等［5］報 道，將 紅 細 胞 懸 液 分為兩組，觀察從輸血膠管與頭皮針接頭處采集的血標本，檢測紅細胞計數(shù)、血鉀含量，結果滴落后比滴落前紅細胞計數(shù)明顯減少（P＜0．05），血清鉀含量明顯增加（P＜0．05）。指出血液通過輸血器時，受沖擊、摩擦作用，紅細胞受損，細胞內鉀離子逸出，致使紅細胞數(shù)減少，血清鉀升高。曹愛香［6］觀察血液通過輸血器與頭皮針（2mL全血）后紅細胞計數(shù)及血清鉀含量，結果通過輸血器與頭皮針后紅細胞計數(shù)較輸血前降低（P＜0． 05），血清鉀含量明顯升高（P＜0．05）。李荷花等［7］報道，擠壓輸液器加壓輸血后血鉀含量明顯高于擠壓前（P＜0．01），且紅細胞數(shù)明顯減少（P＜0．01）。但此研究未對加壓時間進行嚴格限定。至于何種壓力為一安全界限，經檢索，還未見相關報道。本次實驗結果顯示，血液流經輸血器及同一型號靜脈留置針后，不同壓力下血袋內血液中紅細胞計數(shù)及血清鉀含量差異無統(tǒng)計學意義（P＞0．05）。由于本次實驗過程中約100mL血液經加壓后，輸血時間均在2min之內。可見在較短時間內對血袋施加壓力，可能對袋內紅細胞損傷影響不大。但從袋內及流經針頭后血鉀的均值來看，有升高的趨勢，說明紅細胞還是有一定損傷的。

表4 在不同壓力下采用不同型號留置針輸血時血鉀變化比較（±s） mmol／L

表4 在不同壓力下采用不同型號留置針輸血時血鉀變化比較（±s） mmol／L

針頭型號 項目 P0 P1 P2 P3 18G 基礎值 30．084±6．138 30．550±5．448 30．111±5．595 30．113±5．807末端值 30．817±6．080 31．311±5．851 30．375±5．781 30．685±5．331差值 0．734±0．728 0．761±0．440 0．264±0．409 0．573±0． 80220G 基礎值 17．800±3．068 16．768±2．980 17．556±3．106 17．499±3．334末端值 18．796±2．249 16．696±2．927 17．925±3．164 17．547±3．433差值 0．996±1．874 0．201±0．282 0．369±0．219 0．049±0． 13622G 基礎值 17．255±8．181 17．746±8．107 14．904±8．244 14．956±8．072末端值 17．393±8．122 16．870±8．603 15．196±8．529 15．954±8．318差值 0．138±0．122 －0．876±3．328 0．293±0．323 0．998±2． 01524G 基礎值 38．083±4．484 38．330±4．302 36．115±4．799 36．475±5．178末端值 38．753±4．833 38．934±4．641 37．844±4．192 38．403±3．788差值 0．670±0．495 0．604±0．369 1．729±0．643 1．928±1．556

3．2 施加不同壓力對血液成分及血鉀含量的影響 紅細胞是血液中數(shù)量最多的有形成分，平均壽命約120d，紅細胞逐漸衰老過程中細胞內酶的活性降低，紅細胞膜生理功能所需要的能量供應減少，膜中的脂質成分也發(fā)生變化，使紅細胞膜的變形性降低，容易被破壞，從而影響紅細胞生理功能的發(fā)揮。劉學樸等［8］采用表式血壓計袖帶加壓法，觀察了20袋全血在加壓36kPa（270mmHg）30 min前后紅細胞計數(shù)變化，經統(tǒng)計學處理，加壓后紅細胞計數(shù)與加壓前比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0．05），說明加壓后血袋內紅細胞計數(shù)無明顯破壞。但從加壓后紅細胞均值變化來看，比加壓前有降低的趨勢。而李勝云等［9］采用加壓輸血器后，隨機于加壓前后取血袋內血樣20份，結果，加壓前血袋內血液紅細胞計數(shù)為3．52×1012／L±0．25×1012／L，加壓13．3kPa后，血袋內血液紅細胞計數(shù)為3．49×1012／L±0．37×1012／L，加壓前后比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0．05）。說明輸血過程中，正常輸血或在一定壓力下，血液流經輸血器后，血液中的紅細胞數(shù)變化較小，即加壓輸血器本身對血液中的紅細胞損傷較小。而陳正瓊［10］報 道，采 用 加 壓 器 （英 國 Vital Signs）處理前后的紅細胞數(shù)比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0．05），認為加壓輸血器用于加壓輸血，對紅細胞有一定的破壞作用，在加壓過程中應盡可能減少紅細胞破壞，以便很好地補充血容量，糾正失血，同時防止因紅細胞破壞造成的溶血反應。本實驗結果顯示，雖然短時間對血袋加壓后血液流經輸血器及留置針后血液中紅細胞數(shù)變化不大，但紅細胞計數(shù)均值有下降的趨勢，血鉀含量有上升的趨勢，說明血液中有些紅細胞已破裂，而隨著紅細胞的破裂，血液中鉀含量可能升高。

在輸血過程中導致紅細胞損傷的因素較多：①加壓輸血時所形成的渦流可增加切應力，紅細胞遭受強大切應力時，可使其脆性增加，從而引起破壞及溶血；②血液通過小口徑針頭時，血流的剪切應力和射流可能損傷紅細胞；③管壁的葡萄糖用生理鹽水沖洗不徹底時，可使紅細胞在管內聚集從而降低紅細胞存活率。李勝云等［9，11］在觀察加壓輸血前后紅細胞計數(shù)的同時，也在顯微鏡下對照觀察了紅細胞形態(tài)及其他血液有形成分，亦無明顯形態(tài)學改變或破壞。此實驗壓力為100mmHg，可能與壓力較小有關。本次實驗結果顯示，隨著壓力的增加，血液通過輸血器及留置針后血液中異形紅細胞數(shù)明顯多于袋內（未加壓），且壓力越大，這種現(xiàn)象越明顯。

3．3 本實驗研究的局限 由于實驗用血來源的局限，造成實驗樣本的偏小，同時受血液本身質量（黏稠度、密度、放置時間、環(huán)境溫度）的影響，今后應擴大樣本量，進一步觀察。同時重視加壓時間對結果的影響。另外還應注意，此次實驗僅為體外實驗，應用于臨床時，還應考慮病人的生理因素，在充分權衡輸血利弊前提下，達到安全、有效輸血的目的。

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