内容
作者：杨峰（综述），侯晓彤（审校） 作者单位：首都医科大学附属北京安贞医院体外循环科，北京 100029
【关键词】 体外循环；自体血逆预充技术；
自体血逆预充技术（retrograde autologous priming，RAP）是指患者体外循环（cardiopulmonary bypass,CPB）前，尽可能的用患者自身血液来替换CPB管路中的晶体预充液，减轻转机开始后迅速血液稀释给患者带来的不良影响。该技术方便、快捷、廉价，近年来在部分单位得到了临床应用。现对该技术的历史、临床意义、操作方法和目前该技术存在的问题做综述如下。
1 RAP技术的历史
体外循环机发明初期进行心脏手术时，庞大的机器需要大量全血来预充转机，后来发现适当的血液稀释有利于患者转机时微循环灌注和术后器官功能恢复。1960年Pancio和Neptune［1］首次报道使用1L的生理盐水溶液进行预充转机的方法，动脉插管建立后，从动脉将患者自体血液逆行引流到CPB管道取代部分晶体液，二人报道了25例患者采用此技术可以减少术中、术后患者输血要求，这是RAP技术的雏形。但直到九十年代这项技术才引起学者们重视，相关报道逐渐增多。1998年Rosengart［2］对该技术进行改良，使RAP技术可以达到用自身血液替换CPB管路中1100ml预充液的效果，并报道60例体重在55～110 kg之间首次冠脉搭桥成人患者使用此技术可以实现节约用血效果。之后又有RAP技术除可以节约用血外还能够促进患者术后各器官功能恢复的临床报道。
2 RAP技术的临床意义
CPB下心脏手术患者用血量大，据统计美国心脏外科手术患者的用血量占总用血量的20%。血源不足，加上采血和保存血液成本的提高，库存血量远远不能满足临床所需，某些医院甚至出现因患者进行手术所需库血不足而被迫取消对患者实施手术现象。学者们也发明了多种术前、术中血液保护技术来减少和避免患者输血方法，其中主要包括药物性血液保护策略［3］和非药物性血液保护策略［4］。有研究报道CPB开始后大量预充液进入患者体内造成的血液稀释是导致患者需要输血的重要原因［5］。RAP技术在转机前放出CPB管道内的部分预充液，减轻转机后预充液对患者血液的稀释作用，维持转机过程中最低红细胞比积（nadi hematocrit，nHct）和血浆胶体渗透压（colloid osmotic pressure，COP）处于较高水平，减轻CPB期间血液过度稀释和因此需要给患者输血带来的一系列风险。
2.1 RAP技术限制过度血液稀释 CPB过程中稀释性贫血减少组织氧供，不能满足组织代谢所需，导致机体器官缺血性损伤。有学者［6］回顾性分析了8 004例冠脉搭桥手术患者病例资料发现：术中稀释性贫血是术后发生低心排的独立危险因素，如：转机过程中nHct≤0.22患者低心排发生率为nHct≥0.25患者的两倍；nHct为0.23～0.24时要比nHct≥0.25的患者发生低心排增加10%；另外DeFoe［7］研究表明：术中出现Hct≤0.19患者术后各种并发症的发生率要比术中Hct≥0.25的患者高,他本人建议CPB过程中Hct维持在0.22～0.24较为合适。近期几项较大的有关CPB时血液稀释的安全性临床研究指出：CPB过程中nHct值跟院内死亡率、术中和术后需要行主动脉内球囊反搏辅助、CPB脱机困难、二次转机呈负相关［8-9］ 。在Murphy［10］的研究中发现RAP组患者CPB过程中平均Hct为0.26，而常规CPB组患者转机中平均Hct为0.22。Balachandran［11］的研究中RAP组患者转机过程中Hct值明显高于常规CPB组患者，而且这种较高的趋势可以保持到患者出院。
2.2 RAP技术减少术中和术后患者输血量 心脏手术患者输入库血后不仅给患者带来输异体血液风险，而且增加各种术后并发症的发生率，如：肺炎、败血症、心肌梗死、肾脏功能衰竭等等［12］。输入库血后患者自身免疫系统功能受抑制，增加术后伤口感染风险；强化CPB期间的炎症反应，引起患者低血压、机体缺血、缺氧，增加肌缩药物用量和辅助循环治疗的必要性；库血中2,3二磷酸甘油酸脂耗竭，血红蛋白对氧的亲和力增加，不利于氧释放到组织中去；正常红细胞变形能力强，通透性好，能够很快通过肺泡毛细血管完成气体交换，而库血红细胞形态变圆，通透性差，易沉积于毛细血管，造成组织缺氧。有学者对进行心脏手术患者术后随访五年结果发现死亡患者中70%术中输入异体血［13］。文献报道RAP技术通过转机前用患者自体血液替换了部分管路中的预充液，维持转机过程中Hct保持在较高水平，减少术中和术后患者输血量［14］。有学者对体重在70～90 kg首次冠状动脉旁路移植术（CABG）高危输血患者进行RAP技术操作后得出术中输血率由70%降低为51.4%［15］。Murphy［10］报道术前Hct≥0.32的患者进行RAP操作可以使患者输血率由44%降为32%。Balachandran［11］的试验中患者进行RAP技术操作后得出术中输血率由49%降低为17%，围术期平均输血量也有明显减少。
2.3 RAP技术可能存在的其他作用 CPB转机一开始大量液体进入患者体内造成COP迅速下降，血浆蛋白浓度降低，毛细血管有效滤过压增加，血管外液体量增加，同时心脏、肺脏、胃肠道和皮下组织的细胞外液量也增加。临床研究表明［16］：CABG患者CPB过程中COP值较低和术后器官功能障碍有关。RAP技术可以保持CPB转机后患者COP处于较高水平，减轻组织器官水肿，有利于患者术后恢复。Eising［17］等进行试验更多的关注采用RAP技术患者术后的肺功能恢复情况，统一标准预充液预充后，进行RAP操作组转机过程中COP值较高，而且此组患者CPB期间晶体液用量明显减少，结果发现RAP组患者术后呼吸机辅助通气时间较短。Murphy［10］教授进行大规模临床回顾性分析RAP对患者术后恢复的影响发现：RAP可以减少患者心脏骤停的发生率。
RAP技术还可能作为一种止血策略来使用，可能通过减少血液稀释，使血液得以浓缩，术后血小板和凝血因子浓度增加，减少术后失血量，但目前尚无相关研究报道。RAP技术用于手术前伴有充血性心力衰竭、肺部疾病或肾功能衰竭等同时伴有这些高危因素重症患者时，该技术是否能够促进患者术后各器官功能恢复，有待于严格设计的大规模前瞻性随机临床病例对照试验来给予证实。
3 RAP技术的操作方法
文献报道CPB管道预充排气完毕，外科建立CPB动、静脉插管，给肝素后测ACT值超过400 s就可以进行RAP操作。在进行RAP操作前先取得麻醉医师的积极配合，对于部分不能耐受RAP操作的患者，必要时静脉给少量缩血管药物维持患者操作期间收缩压≥100 mmHg。
RAP技术操作根据其CPB使用的膜肺和管路的连接方式不同可以灵活采取不同方法。下面以Eising的文献报道为例来说明RAP技术操作方法，具体操作可分三步进行：
3.1 将容量为1L的RAP放液袋连在静脉回流罐和静脉路上，先将静脉回流罐中的预充液排到RAP放液袋中，到静脉回流罐中液面约100 ml处。再打开静脉路，引流患者静脉血替换静脉路预充液。
3.2 撤离Rap放液袋和静脉路连接管，钳夹动脉路，将RAP放液袋连在动脉滤器上方三通侧孔，持续从静脉路放血到静脉回流罐中，先后分别钳夹上、下腔静脉管，直到静脉总干处变红为止，钳夹静脉总干，打开动脉滤器上方三通阀，启动滚压泵走液路①（见图1），流量控制在300～500 ml/min，静脉回流罐混合液持续通过氧合器、动脉滤器，直到回流灌处液面为100 ml时停泵，这部分预充液回流到RAP放液袋中。
3.3 打开动脉滤器远端夹闭钳，走液路②（见图1），缓慢使患者动脉血替换动脉管中的预充液。关闭动脉滤器上方三通，取下RAP放液袋，将其连于静脉回流罐上，如液路③所示（见图1），转机过程中维持液面在静脉回流罐标定的安全液面以上，转中液面难以维持时可适当补充RAP袋内液。RAP技术操作完成，随时可以开始CPB整个操作过程大概需要2～3 min。见图1。
图1 RAP技术操作图解
注意事项：① 进行RAP技术操作时患者处于短时间的低血容量和低血压期，此期间可能有血管外液体向血管内转移倾向来补充血容量的丢失，必要时由麻醉医师静脉给少量缩血管药物来维持收缩压≥100 mmHg。极少数患者在给血管活性药物后血压仍然＜100 mmHg时灌注师就应该立刻终止RAP操作，迅速配合外科进入CPB状态；② 采用RAP技术操作后转机过程中膜式氧合器液面通常较低，在保障充足灌注流量下尽可能维持液面在安全液面水平以上，必要时可加入少许放出的RAP液来维持液面，有文献报道术前很好的纠正患者容量状态可以在转机中不回输放出来的RAP液。另外，RAP操作顺利进行需要体外循环灌注医师、外科医师和麻醉医师的积极配合共同完成。见图2。
图2 RAP技术操作完成效果图
4 目前RAP技术存在的问题
4.1 RAP技术安全性问题 理论上进行RAP操作时动、静脉路放血会造成患者血容量不足和血流动力学改变，患者在进行RAP操作期间的2～3 min内处于低血容量和低血压期，血液到组织中的氧供减少，可能不利于组织代谢。另外，对于术前Hct值较高或因手术原因转机温度需要降到较低水平患者，CPB期间高的Hct和COP会增加血液粘滞度，减少组织氧供，可能造成患者微循环灌注不足。Spiess［18］的研究发现CABG后监护室中高Hct（Hct≥0.34）患者发生心肌梗死和左心功能衰竭的风险要较低Hct（Hct≤0.24）患者高一些。
4.2 RAP技术的适用人群 目前文献报道的RAP技术主要用于体重在55～110 kg患者中，而体重在20～50 kg范围内患者进行CPB时预充液带来的血液稀释度大，术中输血风险高。在满足充分氧供前提下选用预充量小的膜式氧合器来减轻预充液对患者血液的稀释作用，以及转机过程中使用静脉负压吸引辅助引流技术（vacuum-assisted venous drainage,VAVD）来减少转中所需液体的量，但并没有减少术中输血量［19］。Cormack在这部分患者中采用低预充量CPB管路和RAP技术，研究发现术后患者肾脏功能衰竭发生率降低［20］。RAP技术用于低体重CPB患者是否具有节约用血和促进术后恢复作用有待于进一步临床研究。
总之，RAP技术是一项有效的节约用血方法，可以和其他节约用血策略一起联合使用，避免或减少心脏外科CPB手术患者的输血要求，另外可以在部分患者中免除血液超滤器的使用，缩短患者住院时间，降低患者住院费用。为了规范RAP技术操作，尽可能的使该项技术对最广泛的人群受益，制定出RAP技术的临床应用指南，以及除节血外可能对患者术后恢复的促进作用机制等等有待于进一步临床大规模前瞻性病例分析研究。
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