自体血液回收技术对红细胞形态及功能的影响

来源:岁月联盟 作者:万彩红 时间:2010-07-13

【摘要】  目的 研究应用自体血液回收机(Cell Saver)对红细胞形态及功能的影响。方法 选择20例非体外循环下冠状动脉搭桥术应用Cell Saver的患者作为研究对象。用新型激光衍射法测定所有患者术前、回收血、洗涤血以及回输洗涤血3 h后体内红细胞的变形能力,包括红细胞最大变形指数、红细胞综合变形指数、红细胞取向指数和红细胞小变形指数。用扫描电镜观察各时间点红细胞的形态变化。结果 红细胞最大变形指数各时间点无显著差异(P>0.05);红细胞综合变形指数、红细胞取向指数和红细胞小变形指数变化趋势一致,洗涤后和回输后明显高于洗涤前(P<0.05)。回收血液中的红细胞表现为满视野棘状细胞,细胞表面有许多突起出现;洗涤后,红细胞形态与洗涤前比较异形结构有所恢复,部分红细胞接近正常双凹圆盘状。结论 自体血液回收技术对红细胞的变形能力及形态无明显的不利影响。

【关键词】  自体血液回收 红细胞 变形性

    Abstract: OBJECTIVE   To observe the effect of Cell Saver on morphology and function of erythrocytes perioperatively. METHODS  20 patients who underwent off-pump coronary artery bypass grafting (OPCABG) were included in this study. Cell Saver was adopted for the blood conservation.  Blood samples from patients were drawn before operation and 3 hours after autotransfusion. Unprocessed blood and processed blood in cell saver were also measured. The deformability of erythrocytes was measured with ektacytometry which included maximum deformability, integrate deformation index, small deformation index and orientation index. The morphology of erythrocytes was measured with scanning electron microscope. RESULTS  The maximum deformability of erythrocytes in unprocessed blood had a nonsignificant decline and restored after processing by cell-saver(P>0.05). The deformability including integrate deformation index, small deformation index and orientation index had similar trends. These parameters of erythrocytes in unprocessed blood decreased and restored in processed blood(P<0.05). The morphological examination indicated that the suction used in autotransfusion can result in echinocytic shape transformation and most of the transformation was reversible after the process of centrifuging and washing. CONCLUSION  Autotransfusion has no obvious adverse effect on the deformability and function of erythrocytes.

    Key words:  Autotransfusion; Erythrocyte; Deformability

    自体血液回收机(Cell Saver )的应用在临床上已有20多年的,但关于洗涤后红细胞质量方面的研究结果不一致。因此本研究通过观察洗涤前后红细胞形态、功能方面的变化,了解Cell Saver 对红细胞形态及功能的影响。

    1  材料与方法

    1.1  临床资料  随机选择非体外循环下冠状动脉搭桥术应用Cell Saver患者20例作为研究对象。

    1.2  Cell Saver的安装  所有病例均使用国产ZITI-2000型洗血球装置。用无菌密封储血器与手术室负压装置连接,同时通过双腔引流管道滴入抗凝剂与回收的失血混合以防止血液凝固。选用肝素钠作为抗凝剂,浓度为50 000 IU/L。血管桥吻合完毕鱼精蛋白中和肝素后,洗涤收集的血液。清洗液为0.9%生理盐水,洗涤速度为500 ml/min,每杯回收血用1 000ml生理盐水洗涤,经40 μm过滤器滤过回输患者。

    1.3  观察指标及检测方法  

    1.3.1  测定所有患者术前(T1)、回收血(T2)、洗涤血(T3)以及回输洗涤血3h后(T4)体内红细胞的流变学参数,包括红细胞最大变形指数(DImax),红细胞综合变形指数(IDI),红细胞取向指数(DIor),红细胞小变形指数(DId)。T1、T4从患者中心静脉,T2、T3分别从Cell Saver储血罐和储血袋中取血。各时间点分别采集2 ml血液,以肝素钠(10 IU/ml)抗凝,置于2.5 ml EP管,4℃冰箱保存。每例患者收集全部样品后同时测定以上指标。用激光衍射法测定红细胞流变学参数。所有样本均测定3次取其平均值。

    1.3.2  观察T1、T2、T3三个时间点红细胞的形态。各时间点分别采集2 ml血液,以肝素(10 IU/ml)抗凝,采样后即刻用0.1M磷酸缓冲液(pH 7.2)配制的1%戊二醛固定。采样部位同红细胞流变学。所有样本固定后2 h内作扫描电镜观察处理。固定后的血样低速离心10 min(1500 r/min),使固定液与血细胞分离,弃去上清液,用缓冲液漂洗并重新离心去上清。酒精系列脱水后,用滴管将含有血细胞的酒精液滴于盖玻片上,经临界点干燥,离子溅射仪镀金,采用日本JSM-5600LV型扫描电镜观察。

    1.4  统计学处理  采用SPSS 10.0统计软件包进行统计学处理。计量资料用均数±标准差(±SD)表示。用配对t检验、方差分析进行比较。P<0.05为有显著性差异,P<0.01为有非常显著性差异。

    2  结  果

    2.1  红细胞流变学参数的变化  DImax:洗涤后高于术前(P<0.05)。IDI:洗涤后明显高于洗涤前(P=0.011),回输后也明显高于洗涤前(P=0.016),其余各时间点无差异。DIor: 洗涤后高于洗涤前(P=0.039),回输后也高于洗涤前(P=0.021),其余各时间点无差异。DId:洗涤后明显高于洗涤前(P=0.042),回输后也明显高于洗涤前(P=0.024),其余各时间点无差异。见表1。

    2.2  红细胞形态的改变  术前为双凹圆盘形,表面光滑;用Cell Saver 收集的血液为满视野棘状细胞,细胞表面有许多突起出现;洗涤后异形结构有所恢复,部分红细胞接近正常双凹圆盘状。见图1。

    3  讨  论

    红细胞的变形性是其最基本功能之一,特别是其携氧功能的基础。红细胞变形性的重要生理意义在于:① 能适应大血管中快速血流的高剪切力作用,降低血液的粘度。这是由于在受到外源性流体剪切力的作用时,红细胞静息状态的双凹圆盘状变为椭圆形,其长轴与血流方向一致,因此使得整体血流的粘滞度降低。红细胞维持正常的变形性,有利于微循环中的红细胞发生径向迁移,降低血管阻力;② 使直径为7~8 mm的红细胞通过直径仅有3 mm 的毛细血管,为组织提供氧;③ 促进氧在毛细血管水平的释放和被摄取。因此研究红细胞的变形性有重要的临床意义。表1  红细胞流变学参数的变化注:与洗涤前相比#P<0.05

    激光衍射法是测量红细胞变形性的方法之一,传统激光衍射法可检测红细胞在高粘切变流场中的变形性,描写了红细胞膜骨架蛋白起主要作用的细胞变形性[1-2],但测量所采用的缓冲悬浮介质的粘度对红细胞动力学行为有很大的影响,据此谢利德等提出了新型激光衍射法[3-5]。该方法在低粘悬浮介质中测量红细胞的变形性,并把测得的变形指数分解为红细胞的DId和DIor两种成分。DIor是一个可以在亚细胞水平上反映红细胞膜细微结构变化引起的几何特性和变形性改变的流变学指标;DId可能反映了红细胞膜脂的流动性;因此新型激光衍射法有助于分子水平的微观流变学的研究。

    自体血液回收装置中的负压吸引、人工材料的使用,可能激活或损伤血液成分,影响洗涤红细胞的功能及形态。但是相关的研究很少。郑红等[6]检测发现经Cell Saver离心处理后的红细胞变形性下降,分析认为可能与离心造成的机械性作用使得膜的粘弹性下降有关。而且过度负压吸引对血细胞有破坏作用。Turner[7]认为,负压超过100 mmHg可能导致明显的溶血。本研究也提示负压吸引对于红细胞具有不利的影响,表现为棘状细胞明显增加,细胞表面有许多突起出现。

    本研究结果显示, Cell Saver对红细胞流变学特性无明显不利影响。Cell Saver的负压吸引导致红细胞形态的明显异常,经过离心洗涤后,大部分是可逆的。

 

【】
  [1] 万彩红,董培青,杨璟,等. 体外循环对红细胞流变学特性和形态的影响 [J]. 体外循环杂志,2003,1(4):216-118.

[2] 谢利德,郑建军,刘东海, 等. 60Co 辐射对在体红细胞变形和取向能力的影响 [J]. 中国血液流变学杂志,2000,10(1):4-8.

[3] 陈希,邢俊杰,贺贝奇, 等. 急性呼吸窘迫综合征早期兔红细胞流变学特性的改变 [J]. 中国血液流变学杂志, 2006,16(2):157-160.

  [4] 孙大公,施岩,陈凯,等.膜蛋白交联对红细胞膜变形性及流动性的影响 [J].北京生物医学工程,2000,19(2): 96-100.

[5] 谢利德,杨海杰,文宗曜,等. 网织红细胞成熟过程中膜剪切弹性模量及表面粘度的改变 [J].生物物报, 2004, 20(3):178-182.

[6] 郑红,李景文,李庶,等. 体外循环自体血回收方法的血液流变学评价 [J]. 中国循环杂志,1997,12(3):170-172.

[7] Turner DA. Blood conservation [J]. Br J Anaesth,1991,66(3): 281-284.