库存悬浮红细胞经超滤后电解质及生化的改变

作者：刘凤珍，邢家林，柳薇，龚庆成 

【摘要】  目的 观察体外循环预充的库存悬浮红细胞(悬红)经超滤后电解质及生化指标的变化。方法 将作为小婴儿预充的悬红2个单位为1份，共选30份悬红，入选悬红存放日期为5～13 d。30份悬红超滤前为A组(n=30)，超滤后为B组(n=30)，超滤液为C组。超滤方法:体外循环的动脉、静脉管路检验地带网钳闭不预充，膜肺及其他部分用500 ml勃脉力预充，加入15 mg肝素及2个单位的悬红，混匀后开始超滤。超滤结束后，将2组悬红及超滤液进行血气、电解质及生化指标的检测。结果 A组血K+及乳酸浓度随存放期延长浓度逐渐增高，其他离子及生化指标均与存放期无关;B组血K+浓度、乳酸浓度、尿素氮、血糖与A组比较明显降低(P<0.01)，其他离子与超滤前无明显变化。结论 尽管保存期长的悬红血K+浓度、乳酸浓度及血糖值很高，但经超滤后可降至正常生理范围或接近正常高限，在血源紧张的前提下，保存期长的悬红经超滤后可以安全使用。

【关键词】  体外循环;悬浮红细胞;预充液;超滤;电解质

　　Abstract: OBJECTIVE The purpose of this study is to evaluate the changes of electrolyte and biochemical indicators of stored packed red cells after ultrafiltration. METHODS 30 of 2 units stored blood cells for cardiopulmonary bypass priming were divided into three groups : pre-ultrafiltration(A), post-ultrafiltration(B) and ultrafiltration fluid(C). 500ml Multiple Electrolytes Injection(Baxter),2 units old stored packed red cells and 15mg heparin were primed in oxygenator. The levels of potassium, glucose, lactate and the acid-base balance were mesured in each group. RESULTS There was a linear increase in potassium and lactate levels in packed red blood cell samples with increasing packed red blood cell age in group A. Significant decrease (P<0.01) of the concentration of potassium, lactate, BUN, glucose in group B compare to group A. CONCLUSION The significantly higher concentration of potassium, lactate and glucose in old stored packed red blood cells may safely used in priming to children undergoing cardiac surgery after ultrafiltratioin.

　　Key words： Cardiopulmonary bypass; Stored packed red blood cells;Ultrafiltration

　　由于体外循环(cardiopulmonay bypass,CPB)设备不够完善，小婴儿心脏外科手术时需应用库存悬浮红细胞(悬红)进行CPB预充。由于保存期长的悬红血K+浓度、乳酸浓度都很高，为维持小婴儿机体内环境的稳定，我们在CPB前将悬红进行超滤，使其各项指标尽可能接近生理范围。

　　1 资料与方法

　　1.1 临床资料 将作为小婴儿预充的悬红2个单位同一包装袋为1份，共选30份悬红，本实验入选悬红存放日期为5～13 d。30份悬红超滤前为A组(n=30)，超滤后为B组(n=30)，超滤液为C组。

　　1.2 CPB用品 Jostra婴儿型超滤器(BC20 plus)，Medos中号膜肺(2800型)，天津婴儿配套管路，宁波婴儿动脉过滤器，Jostra人工心肺机。

　　1.3 超滤方法 常规安装好CPB用品后，将CPB的动脉、静脉管路钳闭不预充，膜肺、超滤器、动脉过滤器及相连接的管道用勃脉力500 ml预充，预充结束后向检验地带网膜肺中加入15 mg肝素及2个单位的悬红，待悬红在膜肺中混匀后开始超滤。超滤滤过压力在100～200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)范围内，流量100～220 ml/min，超滤时间10～15 min。每份悬红均超出400 ml滤液。

　　1.4 标本采集及观察指标 分别采集A组悬红、B组悬红及超滤液各1 ml作为标本，应用nova ccx型血气电解质分析仪检测血气、电解质及生化指标。

　　1.5 统计学方法 采用SPSS 11.5版统计软件包处理，计量资料用均数±标准差(±s)表示，组间均数比较用2个独立样本t检验或秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义，P<0.01为差异有极显著性。

  2 结 果

　　2.1 A组血K+及乳酸浓度随保存时间的延长呈线性升高，血K+及乳酸浓度经超滤后明显降低(P<0.01)，见图1、图2及表1（略）。

　　2.2 Mg2+、Cl-、Ca2+、尿素氮(BUN)均与存放期无明显关系，血糖比生理值高但与存放期无明显关系。由于勃脉力中含有Mg2+，超滤液的Mg2+高于超滤前，其他离子与超滤前比无明显变化，BUN、血糖较超滤前明显降低(P<0.01)，见图3、图4及表1。

　　3 讨 论

　　为维持小婴儿机体内环境的稳定，原则上应该做到以最小的预充量完成CPB手术。由于目前CPB设备不够完善，小婴儿的CPB最低预充量接近或已经超过小婴儿循环血量。因此将预充液成分调整至生理水平对小婴儿十分必要。我们采取超滤库存悬红的方法可有效地降低悬红中高乳酸、高血K+及其他高浓度有害成分对小婴儿的不利影响[1-2]。

心脏手术CPB前并行期间，当大量含高浓度K+的预充液快速进入小婴儿体内时，可直接抑制心肌，影响心律变化，严重时可导致心室颤动(室颤)。有报道称前并行期间快速大量输入含高浓度K+的表1 A组、B组、C组中K+、、乳酸浓度、葡萄糖、BUN比较预充液后出现患儿死亡现象[3]。高乳酸进入体内，细胞外碱剩余下降，转中需要大量的碳酸氢钠来中和。大量应用碳酸氢钠可使血液中Na+增高，晶体渗透压升高，肾小球滤过率降低，CPB过程中患儿可出现少尿现象[4-5]。为使预充悬红接近生理值，文献报道[6]在CPB前将悬红进行超滤。

　　保存期大于5 d的悬红，无论放在何种保护液下，细胞代谢不会停止，在缺氧条件下糖酵解产生乳酸，此过程是红细胞能量的主要来源，所以库血悬红存放检验地带网时间越长其乳酸浓度越高。此外，处于相对缺氧状态的红细胞膜钠钾泵功能会发生障碍，不能把细胞内Na+转移到细胞外，细胞外K+也不能转移到细胞内。细胞内外离子浓度基本上处于平衡状态，而库血发生溶血时，红细胞破裂释放出大量K+。文献报道采血后存放第二天的悬红K+浓度就可以达到生理范围高限[7]。Keidan等[8]的研究显示：悬红中血K+浓度和存放时间呈线性相关关系，存放时间越长其浓度也越高。本研究结果也证明这一观点。Shimpo 等在CPB前向含库血的预充液中加入大量盐水进行平衡超滤，发现超滤后预充液中K+浓度明显下降[9]，这和我们的实验观察结果相似。Swindell等[6]也建议使用“滤过”的库血作预充来预防CPB前并行过程中出现高血K+、高乳酸血症。

　　本试验结果表明经超滤后血K+、乳酸浓度均明显降低，接近正常生理值范围。因此我们认为应用库血进行CPB时，如果有条件，可将库存悬红进行超滤后输入小婴儿体内，这样可避免心肌血运阻断前对患儿心脏的损伤。

【参考文献】
  　[1] 龚庆成.体外循环技术指导[M].北京: 人民军医出版社，2005.267-269.
　　[2] 徐新根，刁文瑜，王华.超滤方法在体外循环中应用的探讨 [J].上海生物医学工程杂志，2003.24(3):40-44
　　[3] Hall TL, Barnes A, Miller JK,et al. Neonatal mortality following transfusion of red cells with high plasma potassium levels [J].. Transfusion, 1993, 33(7):606-609.
　　[4] Siegel LB, Dalton HJ, Hertzog JH, et al. Initial postoperative serum lactate levels predict survival in children after open heart surgery [J].. Intensive Care Med，1996,22(1):1418-1423.
　　[5] Munoz R, Laussen PC, Palacio G,et al. Changes in whole blood lactate levels during cardiopulmonary bypass for surgery for congenital cardiac disease: an early indicator of morbidity and mortality [J].. J Thorac Cardiovasc Surg, 2000, 119(1):155-162.
　　[6] Swindell CG, Barker TA, McGuirk SP, et al. Washing of irradiated red blood cells prevents hyperkalaemia during cardiopulmonary bypass in neonates and infants undergoing surgery for complex congenital heart disease [J].. Eur J Cardiothorac Surg, 2007, 31(4):659-664.
　　[7] Ratcliffe JM, Elliott MJ, Wyse RK, et al. The metabolic load of stored blood. Implications for major transfusions in infants[J].Arch Dis Child, 1986, 61(12):1208-1214.
　　[8] Keidan I, Amir G, Mandel M,et al. The metabolic effects of fresh versus old stored blood in the priming of cardiopulmonary bypass solution for pediatric patients [J].. J Thorac Cardiovasc Surg, 2004, 127(4):949-952.
　　[9] Shimpo H, Shimamoto A, Miyake Y, et al. Effect of ultrafiltration on priming solution with preserved blood for extracorporeal circulation in infants [J].. ASAIO J ,1996 , 42(5):M792-794.