CPB手術的多面手

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——心外科體外循環支持中人血白蛋白的應用

導語

體外循環（CPB）是一種利用人工裝置替代心肺功能的技術，在心外科已獲得了廣泛應用。《2022年中國心血管外科手術和體外循環數據白皮書》發布，我國CPB下手術占心臟大血管外科總手術量的60.7%，達到159,949例，對CPB手術相關風險的管理應對越發成熟[1]。

人血白蛋白是一種來自血漿的天然膠體，對于心外科手術患者，既可以作為CPB術中的預充液，還可用于圍手術期的液體管理和低白蛋白血癥，發揮改善血容量不足、糾正低白蛋白血癥的作用，一起來看看它在CPB術中的表現吧。

一、CPB可能引起機體損傷

▎1.CPB可導致紅細胞損傷

CPB期間由于各種非生理因素的影響可能導致紅細胞損傷，包括機械性損傷、人工材料的生物相容性、低溫、負壓、氣血接觸等。紅細胞損傷可能會造成一系列臨床后果，比如體循環和肺循環血管阻力增加、凝血功能改變、腎小管損傷等[2]。

▎2.CPB可引起血小板持續性減少，增加出血風險

先前的部分研究表明，CPB是一非生理過程，會帶來血小板數量減少及血小板功能受損[3]。有多種因素可以導致血小板損害，例如血小板與管道表面接觸，使血小板被激活形成微栓，或者血流切應力使血小板破壞加重等[3,4]。

▎3.CPB可引起急性腎損傷，并與死亡率相關

缺血性再灌注損傷在體外循環（CPB）后很常見，并可能會導致急性腎損傷（AKI） [5]。一項檢查CPB相關的AKI對死亡率和其他臨床結果預后影響的Meta分析，納入了46項研究，包括242,388名參與者，旨在明確CPB相關的AKI與死亡率之間的聯系，是否根據AKI的定義而不同[5]。

結果發現：不同的AKI定義并不影響CPB相關的AKI與死亡率的聯系（p=0.9）。CPB相關的AKI與早期死亡率相關（RR，4.0；95%CI，3.1-5.2；p<0.0001）；也與長期死亡率（RR，2.0；95%CI，1.7-2.3；p<0.0001）和卒中（RR，2.2；95%CI，1.1-4.5；p<0.0001）相關[5]。

二、人血白蛋白作為CPB術中預充液的優勢

防止間質水腫，保持微循環完整是CPB取得最佳效果的關鍵，要達到這些效果，選擇合適的預充液是必不可少的[6]。

膠體作為體外循環基礎預充液的主要組分時，主要用于糾正轉流過程中血液稀釋所導致的膠體滲透壓降低，防止體液從血管內轉移到組織間隙，從而減輕術后組織水腫、保護肺功能和其他臟器功能，這種作用在危重患者和低齡、低體重嬰幼兒患者中尤為重要[7]。

使用天然膠體人血白蛋白作為CPB預充液，可以維持膠體滲透壓，防止血小板粘連，稀釋各類凝血因子，減少消耗[6,7]。與晶體液（林格氏液等）相比，人血白蛋白還有以下優勢：

▎1.與晶體液相比，預充人血白蛋白更有利于維持膠體滲透壓

一項納入21個對照試驗，1346名參與者的Meta分析，探究了預充液的選擇對血小板、液體平衡和臨床結局的影響，主要終點是血小板計數、膠體滲透壓、體外循環液體平衡、術后體重增加和膠體用法[8]。

研究發現：使用人血白蛋白作為預充液時膠體滲透壓下降較小，白蛋白作為預充液的CPB術中和晶體液作為預充液的CPB術中，膠體滲透壓下降的合并加權均數差為-3.6mmHg（CI，-4.8~-2.3mmHg）；CPB術后，膠體滲透壓下降的合并加權均數差為-2.0mmHg（CI，-2.9~-1.1mmHg）。即CPB術中預充白蛋白的患者膠體滲透壓的降低，較預充晶體液的患者，少3.6mmHg，術后少2.0mmHg（圖1）。表明預充白蛋白相比晶體液，能維持更高的膠體滲透壓[8]。

圖1.CPB術中和術后膠體滲透壓變化

▎2.與晶體液相比，預充人血白蛋白可減少血小板的降低

在上文寫到的Meta分析中，還對血小板計數進行了研究，結果發現：白蛋白作為預充液的CPB術中和晶體液作為預充液的CPB術中，血小板計數下降的合并加權均數差為-23.8×109/L（CI，-42.8~-4.7×109/L）（圖2）。表明預充白蛋白相比晶體液，在CPB術中能更好地保存血小板[8]。

圖2. 人血白蛋白和晶體液在體外循環中血小板計數下降方面的差異

▎3.與晶體液和人工膠體相比，預充人血白蛋白有助于維持液體平衡

一項納入105名年齡3歲以下，體重15公斤以下，進行兒科心臟手術患兒的前瞻性隨機研究，比較了白蛋白、HES、乳酸林格氏液在兒科心內直視手術中的應用。研究將患兒分為三組（每組n=35），分別在預充液中加入白蛋白10ml/kg、6%HES（HES130/0.4）20ml/kg、以及乳酸林格氏液[9]。

結果發現：液體平衡方面：白蛋白組平均值為-30.8ml，HES組平均值為-4.11ml，乳酸林格氏液組平均值為81.71ml。說明人血白蛋白相比晶體液，更好地保持了血液動力學，并減少了液體超負荷和組織水腫，有助于維持液體正平衡[9]。

三、人血白蛋白用于CPB下心臟手術圍手術期的液體管理和低白蛋白血癥

▎1.人血白蛋白改善血容量不足與死亡率降低有關

與晶體液相比，圍術期使用人血白蛋白可以有效降低患者住院死亡率及30天再入院率。一項納入2001.1-2013.3期間6188名接受CPB瓣膜和/或冠脈手術患者的觀察性、回顧性隊列研究，利用傾向得分匹配法篩選出1095名手術當天或術后第二天使用5%人血白蛋白+晶體液患者，以及1095名使用單純晶體液患者。主要終點為全因院內死亡，次要終點為重度急性腎損傷、主要并發癥發生、30日內再入院[10]。

結果發現：圍術期接受5%白蛋白治療與死亡率降低相關（OR，0.5；95% CI ，0.3-0.9；p=0.02），與30天再入院率降低相關（OR，0.7；98.3% CI，0.5-0.9；p <0.01）。與使用晶體液相比，白蛋白治療與總的主要并發癥（OR，0.9；98.3%CI，0.7-1.2；p=0.39）或急性腎損傷嚴重程度（OR，0.9；98.3%CI，0.6-1.4；p=0.53）無關[10]。

▎2.CPB后及時糾正低白蛋白血癥具有重要意義

一項回顧性分析研究探究了術后低白蛋白血癥對CPB術后AKI的影響，研究納入了2016年1月至2017年10月某醫院行CPB手術的成年患者749名，其中女性354例，男性395例，按術后48h內的最低血清白蛋白濃度分為低白蛋白血癥組（≤35g/L）和非低白蛋白血癥組（＞35g/L）。結果發現：與術前相比，術后低白蛋白血癥患者比例升高（27.6% vs 9.6%，χ2=83.516，p＜0.001），其中低白蛋白血癥組發生AKI的比例為52.7%，高于非低白蛋白血癥組的30.3%，差異具有統計學意義（χ2=32.443，p＜0.001）。且低白蛋白血癥組發生AKI的嚴重程度較非低白蛋白血癥組增加（Z=-2.098，p=0.036），住院時間延長（Z=-2.442，p=0.015）。經校正后的Logistic回歸分析顯示：術后低白蛋白血癥是CPB術后AKI的獨立危險因素（OR=2.319，95%CI 1.586～3.392，p＜0.001）[11]。因此，CPB術后使用人血白蛋白及時糾正低白蛋白血癥，對改善患者預后具有重要意義。

小結

CPB下手術在我國心臟大血管外科總手術量中占比已超過60%，人血白蛋白既有作為CPB的預充液優勢，又可以用于液體管理和糾正低白蛋白血癥，展現了其在CPB下心外科手術圍手術期中的獨特價值[1]。

參考文獻：

[1]. 中國生物醫學工程學會體外循環分會. 2022 年中國心血管外科手術和體外循環數據白皮書. 中國體外循環雜志. 2023;21(4):197-200.

[2]. 周玉姣, 等. 體外循環紅細胞損傷的原因、表現及危害. 中國體外循環雜志. 2015;13(1):61-64.

[3].趙初環, 等. 體外循環對血小板的影響及其與術后急性肺損傷的關系. 藥物研究. 2011;20(12).

[4].Gupta SD, et al. A Comparative Study to Determine the Effect of Intravenous Magnesium on Postoperative Bleeding after on Pump CABG in Patients Receiving Pre-Operative Aspirin. Indian J Anaesth. 2009 Apr;53(2):197-203.

[5].Pickering JW, et al. Acute kidney injury and prognosis after cardiopulmonary bypass: a meta-analysis of cohort studies. Am J Kidney Dis. 2015 Feb;65(2):283-293.

[6].Moret E, et al. Albumin-Beyond Fluid Replacement in Cardiopulmonary Bypass Surgery: Why, How, and When? Semin Cardiothorac Vasc Anesth. 2014 Sep;18(3):252-259.

[7].黎筆熙，等. 國內體外循環膠體預充現狀的初步調查. 中國體外循環雜志. 2015;13(2):65-70.

[8].Russell JA, et al. Albumin versus crystalloid for pump priming in cardiac surgery: meta-analysis of controlled trials. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2004 Aug;18(4):429-437.

[9].Patel J, et al. Comparison of Albumin, Hydroxyethyl Starch and Ringer Lactate Solution as Priming Fluid for Cardiopulmonary Bypass in Paediatric Cardiac Surgery. J Clin Diagn Res. 2016 Jun;10(6):UC01-4.

[10].Kingeter AJ, et al. Association between albumin administration and survival in cardiac surgery: a retrospective cohort study. Can J Anaesth. 2018 Nov;65(11):1218-1227.

[11].梁淑芬, 等. 術后低白蛋白血癥是體外循環心臟手術后急性腎損傷的獨立危險因素. 中華腎臟病雜志. 2020;36(8):618-624.

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