圍術期血常規與體外循環心臟手術預后的關系

武勰、丁潔、羅啟鵬、李軼楠綜述，晏馥霞審校

隨著醫學技術的進步，體外循環（CPB）心臟手術后并發癥已經明顯減少，但是仍然是引起心臟手術后延遲康復的主要原因。CPB 管路人工材料與人體血液的直接接觸、CPB 非生理性灌注以及心臟手術創傷、術中缺血再灌注損傷、體溫變化、抗血小板藥物、肝素及魚精蛋白等的使用均可對機體造成影響，觸發全身炎癥反應及凝血功能紊亂等，進而導致全身炎癥反應綜合征（SIRS）、多系統器官功能障礙（MODS）、膿毒血癥、血栓事件、異常出血甚至死亡等。因此，CPB 心臟手術較其他手術更易出現嚴重并發癥等不良預后[1]。針對CPB 心臟手術的特點，及時對于患者圍術期狀態給予評估，合理選擇手術時機，及時預防和處理危險因素，勢必將減少嚴重并發癥的發生。血常規作為臨床上最基礎、最常見的化驗檢查之一，可以給臨床提供很多的線索，且不會增加患者的抽血次數及經濟負擔。近年來，國內外大量臨床研究證實[2-7]，血常規中的一些參數具有預測CPB 心臟手術預后的作用，但這一作用在臨床工作中卻并未引起重視，也尚未發現綜述對其進行歸納總結。因此本文就血常規中對預后有影響的參數進行分類闡述，希望可以為臨床診療過程提供更多的參考依據。

1 白細胞參數

1.1 白細胞計數

白細胞作為一種廣義的全身炎癥標記物，常被用來預測心臟術后感染相關并發癥的發生率及死亡率[8]。術前白細胞增高的患者，即使是無癥狀的白細胞增高，也有可能存在一些潛在的感染，從而導致術后出現肺炎、帶管時間延長、膿毒血癥、SIRS等不良預后，因此術前白細胞計數增高是心臟術后出現并發癥的一個獨立危險因素，其用于預測預后的臨界值為13×109/L[2]。 因此對于術前白細胞計數超過臨界值的患者，應該提高警惕，必要時推遲手術時間。

CPB 術后，即使未發生感染，但由于術中麻醉、手術創傷、人工材料表面接觸、器官缺血再灌注等因素均會觸發機體的炎癥反應，造成機體免疫系統功能紊亂，所以術后白細胞計數通常會升高，一般在2～24 h 內即顯著升高，2～3 d 達峰，6 d 即降為術前基礎水平[2]。對于術后并發感染的患者，機體釋放促炎性介質，如腫瘤壞死因子（TNF）-α、白細胞介素（IL）-1、IL-2、IL-6、干擾素（IFN）-7 等引起機體炎性反應，表現為促炎性反應，可激活白細胞及凝血系統來阻止病原微生物的進一步擴散；但同時也存在一些抗炎因子如IL-4、IL-10、可溶性TNF 受體及蛋白激酶C 等對抗促炎性介質，防止過度炎性反應[9]。若二者的拮抗作用弱，機體表現為過度炎性反應，此時白細胞計數會迅速增加，且上升幅度大，持續時間長[2]，有可能導致SIRS、MODS 及膿毒血癥等感染相關并發癥的發生；而當抗炎反應強過促炎反應時，患者則可能出現明顯的免疫抑制狀態，此時炎癥反應過度低下，白細胞降低，一旦達到免疫麻痹的程度，機體發生繼發性感染的危險就會大幅增加[10]。長期以來人們都知道，過度炎癥反應的程度與不良預后密切相關，而低炎癥狀態甚至免疫麻痹的相關研究卻較少，但這種情況也有可能引起嚴重的并發癥甚至死亡，因此也不應被忽略。總之，CPB 術后白細胞不論異常增高或異常降低，都應引起我們的重視，及早的進行干預，明確診斷并對癥治療。

1.2 白細胞亞型

白細胞亞型，尤其是中性粒細胞和淋巴細胞，在炎性反應和免疫過程中起著積極作用，常用于預測CPB 心臟手術的預后。一般而言，術前中性粒細胞計數越高、淋巴細胞計數越低，患者預后越差[8,11]。其原因可能有以下幾點：（1）此時機體處于促炎癥狀態，因此術后更易出現感染、腎功能衰竭等并發癥，且重癥監護室（ICU）停留時間延長；（2）術前中性粒細胞計數增高而淋巴細胞降低可能是由于營養不良、嚴重心血管疾病，微循環損傷以及組織缺氧等所導致，因而預后較差[11]。CPB 心臟術后，中性粒細胞數量升高而淋巴細胞數量降低[8]。其中中性粒細胞代表炎癥反應，其升高可能是因為：（1）缺血再灌注損傷引起炎癥反應，從而導致中性粒細胞浸潤；（2）麻醉、手術及CPB 本身引起的應激反應，使兒茶酚胺、促腎上腺皮質激素等釋放，導致中性粒細胞從肝、脾、骨髓中轉移出來[12]。而淋巴細胞則代表了其他潛在的免疫通路，其降低可能是因為：（1）皮質醇抑制淋巴細胞核酸合成；（2）CPB 過程對淋巴細胞造成破壞，使其再分布至淋巴或非淋巴器官（如骨髓），即淋巴細胞歸巢[8]。

1.3 中性粒細胞/淋巴細胞比值（NLR）

NLR 是指中性粒細胞計數與淋巴細胞計數的比值，可作為機體炎性反應及氧化應激反應的炎性標志。研究表明NLR 是CPB 心臟術后再插管、心房顫動、圍術期心肌梗死、心力衰竭等不良事件的危險因素，近年來逐漸被用于預測CPB 心臟手術患者的預后[8]。Silberman 等[13]的研究中發現，CPB 心臟手術前的NLR 與并發癥發病率及術后不良事件呈正相關。死亡率增加的因素中，除了中性粒細胞計數升高、淋巴細胞計數降低之外，還有第三種情況，即中性粒細胞和淋巴細胞都在正常范圍內，但NLR 是升高的，此時中性粒及淋巴細胞計數仍在正常范圍內波動，但NLR 已顯著升高。因此，術前NLR 升高是一個預測CPB 心臟術后預后更敏感的獨立危險因素[8,13]。Giakoumidakis 等[14]的研究證實術后NLR 升高的患者死亡率及肺炎發生率上升、術后住院時間及帶管時間延長，因此術后NLR 的水平也在一定程度影響著患者預后。圍術期NLR 預測預后的相關機制目前尚無定論，但可以從以下幾個方面思考：（1）NLR 在一定程度上反映了圍術期的心肌損傷，而圍術期的心肌損傷與長期預后之間則有一定的相關性；（2）NLR 的升高反映了一種慢性的炎癥狀態；（3）升高的NLR 還與TNF 的增加有關，而TNF 的增加又與重癥患者預后差、多器官功能衰竭、死亡率增加有關；（4）NLR 升高易引起動脈粥樣硬化斑塊的破裂：中性粒細胞在動脈粥樣硬化斑塊破裂過程中起到了重要作用，會影響破裂進程并可能導致急性并發癥的發生。總之，在CPB 心臟手術患者中，NLR 被普遍認為具有預測預后的能力，但其臨界值在不同研究中給出的結論不盡相同，大約在2.6～5.3 范圍內波動，這可能受到手術種類、樣本量、分析方法等的影響，但較為一致的結論是：NLR 與患者的預后顯著相關，被認為是預測心臟術后預后的一個很好的標記[8,13]。因此對于圍術期NLR 異常增高的患者，應積極查找病因并及時處理，以減少感染等相關并發癥的發生率，改善患者預后。

2 紅細胞參數

2.1 血紅蛋白（Hb）

Hb 是紅細胞內運輸氧的特殊蛋白質，常常作為貧血的診斷指標以及輸血的依據。世界衛生組織（WHO）對貧血的定義為男性Hb 小于13 g/dl，女性小于12 g/dl。貧血在心臟手術患者術前很常見，發生率約為21.0%～54.4%[3,5,15]。術前貧血的原因及持續時間尚不確定，但與年齡，并發癥的嚴重程度及心臟手術的復雜程度相關[15]。Hung等[15]的研究表明，術前貧血是心臟手術圍術期輸血的獨立預測因素；與院內死亡、術后不良事件的發生及ICU 停留時間延長密切相關；van Straten 等[5]的研究也表明：貧血是影響冠狀動脈旁路移植術（CABG）后短期及長期死亡率的一個危險因素，與一般人群相比，貧血患者的存活率比預期的要差。Hb 預測預后的臨界值為10～12 g/dl[5,7]。因此，對于術前即存在貧血的患者，應針對病因采取措施改善Hb，以減少術后并發癥的發生率并改善患者預后。

2.2 紅細胞平均體積（MCV）

在評估貧血患者時，除了Hb 水平，貧血的類型也應該予以考慮。按照MCV 將貧血分為正常細胞性貧血（80～100 fl），小細胞性貧血（＜80 fl）及巨細胞性貧血（＞100 fl），占心臟手術患者術前貧血的比例分別為87.0%、8.1%、4.8%[3]。正常細胞性貧血可能是由于失血，溶血，紅細胞膜或酶存在缺陷以及骨髓抑制等原因造成；小細胞性貧血常見于鐵缺乏，也可能反映了慢性貧血或炎癥以及地中海貧血；巨細胞性貧血可能是由維生素B12或葉酸缺乏、骨髓增生、肝臟疾病、酒精或某些藥物引起的。不同類型的貧血，其人口特征、心臟及非心臟并發癥、預后以及治療方案均有所差異。Dai等[3]的研究表明，小細胞性貧血患者的Hb 水平最低，但他們術后出現并發癥的風險與非貧血患者相似。而大細胞性貧血的患者，雖然Hb 值更高，但他們卻更有可能接受輸血，發生不良后果的風險也最高,這可能與其貧血的原因有一定的關系。總之，我們需要更加注意大細胞性貧血的患者，以減少不良預后的發生。

2.3 紅細胞分布寬度（RDW）

RDW 是循環紅細胞大小差異性的參數，反映了紅細胞體積的離散程度,正常情況下紅細胞大小均勻，RDW 在正常范圍內，即10%～16%；RDW 數值越高，細胞大小異質性越大。近年來的研究顯示，RDW 與多種血栓性疾病密切相關，也是心臟手術患者術后不良事件的預測因素之一[16]。Duchnowski 等[17]的研究表明，心臟瓣膜手術的患者中，高RDW 與圍術期腦卒中以及腦卒中相關的短暫腦缺血及死亡率密切相關；Benedetto 等[4]發現，在CABG 患者中，RDW 是一種可以用來預測早期和晚期死亡率的獨立危險因素；Gurbuz 等[6]的研究指出 RDW 基線水平是CABG 后中期及長期心腦血管不良事件的獨立危險因素，尤其在非貧血的人群中。RDW 很大程度上影響了心臟手術的預后，其原因可能有以下幾點：（1）RDW 反應了貧血這一復雜過程的早期步驟，此時無效產物和紅細胞破壞均已發生，但Hb 仍然在正常范圍內。因此RDW 可能是一個比Hb 更早的判斷預后的指標[4]；（2）RDW 增高可能是由于各種潛在的代謝異常導致紅細胞受損或出現異常紅細胞，如氧化應激，炎癥，營養不良，高脂血癥，高血壓、紅細胞破碎和紅細胞生成素功能的改變等[6]；（3）RDW 與急性冠狀動脈綜合征、腦卒中、深靜脈血栓形成等多種血栓性疾病的發生密切相關，是心腦血管疾病的危險標志物[16]。RDW為臨床醫生判斷患者病情及預測預后提供了一項有用的信息，不同研究中給出的RDW 預測預后的臨界值約為14.0～17.8[4,6-7]，對于超出臨界值的患者我們應提高警惕，完善相關檢查，明確RDW 升高的原因并對癥處理，減少術后不良并發癥的發生。

3 血小板參數

3.1 血小板計數

CPB 心臟手術后顯著性出血是一個常見的并發癥，發生率在5.0%～52.9%[18]。而血小板是反應凝血功能的一個重要指標，可一定程度上預測術后出血的發生。術前影響血小板計數的主要因素為抗血小板藥物的使用，目前較常用的是阿司匹林聯合氯吡格雷的雙聯抗血小板治療（DAPT）。該類藥物的使用降低了復雜先天性心臟病的死亡率、心肌梗死及腦卒中，但增加了術后出血等相關并發癥[19]。CPB心臟手術的相關研究中發現，術前暴露于氯吡格雷和阿司匹林的患者，其術后出血和異體輸血明顯增加，且術前血小板＜214×109/L 的患者術后更易出血[18]。為了平衡術后血栓事件與出血相關并發癥，目前大多指南推薦術前不必停用阿司匹林，停用氯吡格雷需≥5 d；但國內大多數中心仍常規在術前停用阿司匹林及氯吡格雷并使用低分子肝素橋接，以確保將出血風險降至最低[20]。

CPB 打擊后，血小板數量下降，功能受損，常出現凝血功能異常及非手術原因的出血。血小板計數在手術當天下降最為顯著，術后第二天降至最低，之后開始逐漸恢復[21]。CPB 過程中常需要使用肝素，肝素化后血小板與凝血因子激活，釋放大量生物活性物質，造成血小板功能下降，術后常給予魚精蛋白中和肝素，魚精蛋白中和后血小板會下降，在30 min～1 h 內會逐漸恢復，所以魚精蛋白中和后血小板計數在一段時間內會進行性下降至最低點，且肝素—魚精蛋白復合體可抑制血小板功能，6～12 h 才恢復正常，這些均可導致術后血小板計數降低及凝血功能障礙。此外血液稀釋、CPB 后血小板粘附于人工制品表面、血流切應力、血氣直接接觸及低溫等，都會導致CPB 后血小板計數降低及凝血功能受損。總之，圍術期血小板計數與出血及血栓事件密切相關。對于CPB 后血小板計數顯著降低的患者，臨床上可通過輸注血小板、凝血因子及其他血制品來改善患者血小板計數及凝血功能，盡可能的在出血與血栓事件之間尋找一個平衡，從而減少患者術后并發癥的發生，改善臨床預后。

3.2 平均血小板體積（MPV）

MPV 是一種在臨床實踐中很容易獲得的參數，它代表血小板的大小，可較好的反映血小板的活化與功能。新形成的血小板體積大，富含分泌顆粒，代謝和酶的活性較強，更容易發生黏附聚集，導致急性血管事件的發生；隨著存活時間延長，血小板逐漸成熟，活性物質不斷從細胞質中脫出，MPV 逐漸減小，活性減弱。因此MPV 升高意味著血小板含有更多的致密顆粒、更年輕、更具活性、更易促進血栓的形成[22]。此外，活化的血小板可以更容易的附著在內皮細胞上，表達黏附分子，并在免疫級聯中發揮作用，也是反應炎癥狀態的一個指標[23]。因此MPV 的增加反映了血栓的形成和炎癥狀態的存在，可以被用作心臟手術血栓事件的預測指標， 與急性心肌梗死、腦卒中、冠狀動脈成形術后再狹窄、死亡等不良預后密切相關[7]。而MPV 的降低則意味著更易出血，是術后出血事件的高危因素之一[24]。因此，對于MPV 異常的患者，我們應警惕血栓或出血事件的發生，完善血小板及凝血功能的相關檢查，明確診斷后給予相應的對癥對因治療。

4 小結

對既往文獻的回顧中發現，血常規檢查中的一些指標與患者預后有一定的相關性，對預測CPB 心臟術后死亡率及其他不良預后有一定意義。盡管一些指標與不良預后之間的聯系仍缺乏大規模的前瞻性臨床試驗證實，但是圍術期血常規檢查簡單便捷，費用低，可重復性強，且不會增加患者的額外負擔。因此我們仍應盡可能的從中獲取有用信息，及早識別高危患者，并采取應對措施，以期改善患者的整體預后。