红细胞储存时间与体外循环心脏手术患儿术后急性肾损伤的关系.pdf

临床输血与检验2023年8月第25卷第4期4899 蓝翊文,秦月.抗体亲和力试验的研究进展J.广西医学,2016,38(12):1744-1747.10 汤伟娴,金沙,郑皆炜,等.孕妇IgG抗A(抗B)的效价积分对新生儿溶血病贫血严重程度的预判价值J.诊断学理论与实践,2018,17(4):449-452.11 侯益军,陆华.母婴血型不合新生儿溶血的血型血清学产前预测诊断的相关要素J.重庆医学,2022,51(1):158-161.1 2 BRUHNS P,IANNASCOLI B,ENGLAND P,et al.Specificity and affinity of human Fc receptors and their polymorphic variants for human IgG subclassesJ.Blood,2009,113(16):3716-3725.（收稿日期：2023-05-12）（本文编辑：陈洋）论著红细胞储存时间与体外循环心脏手术患儿术后急性肾损伤的关系付晓艳 甄自达 邱立娟 张慧敏 王孟键 马曙轩北京国家儿童医学中心/首都医科大学附属北京儿童医院，北京 100045DOI：10.3969/j.issn.1671-2587.2023.04.011作者简介：付晓艳，主要从事临床输血相关工作，（E-mail）。通信作者：马曙轩，主任技师，主要从事儿科临床输血及儿童凝血功能研究，（E-mail）。【摘要】目的 探讨红细胞储存时间与体外循环（CPB）心脏外科手术患儿术后急性肾损伤（AKI）的关系。方法 回顾性分析2019年1月2022年12月在北京儿童医院心外科住院期间行手术治疗的患儿346例，收集患儿临床资料。根据CPB预充用红细胞储存时间分为新鲜红细胞组（14 d，n=163）和陈旧红细胞组（1535 d，n=183），比较两组患儿术后AKI发生率及严重程度。结果 346例患儿中有93例术后发生AKI，总发生率为26.88%。新鲜红细胞组患儿163例，术后47例（28.83%）发生AKI，其中AKI 1期28例（59.57%），AKI 2期15例（31.92%），AKI 3期4例（8.51%）。陈旧红细胞组患儿183例，术后46例（25.14%）发生AKI，其中AKI 1期28例（60.87%），AKI 2期16例（34.78%），AKI 3期2例（4.35%）。统计分析显示，两组患儿AKI发生率和严重程度差异均无统计学意义（发生率2=0.600，P=0.439；严重程度2=0.699，P=0.797）。结论 术后AKI是心脏外科手术患儿常见的并发症，发生率为26.88%，但CPB预充用红细胞储存时间对术后AKI的发生率和严重程度没有影响。【关键词】红细胞储存时间 急性肾损伤 儿童体外循环 心脏外科手术 【中图分类号】R457 【文献标识码】A 【文章编号】1671-2587（2023）04-0489-05Relationship between Erythrocyte Storage Duration and Acute Kidney Injury after Pediatric Cardiac Surgery with Cardiopulmonary Bypass FU Xiaoyan,ZHEN Zida,QIU Lijuan,et al.Department of Blood Transfusion,Beijing Childrens Hospital,Capital Medical University,National Center for Childrens Health,Beijing 100045【Abstract】Objective This study is to investigatethe relationship between erythrocyte storage duration and acute kidney injury(AKI)after pediatric cardiac surgery with cardiopulmonary bypass(CPB).Methods A total of 346 consecutive pediatric patients from January 2019 to December 2022 who received cardiac surgery by CPB in Beijing Childrens Hospital were retrospectively analysed.They were divided into fresher blood group(14 d,n=163)and older blood group(1535 d,n=183)according to the erythrocyte storage duration.The incidence and severity of postoperative AKI were compared between two groups.Results A total of 346 subjects were included in the study.Among them,93 cases developed AKI after surgery,and the incidence rate was 26.88%.There were 163 children in the newer blood group,and 47(28.83%)had AKI after surgery,including 28 cases(59.57%)in AKI stage 1,15 cases(31.92%)in AKI stage 2,and 4 cases(8.51%)in AKI stage 3.There were 183 childrenin the older blood group,and 46 cases(25.14%)developed AKI after surgery,including 28 cases(60.87%)in AKI stage 1,16 cases(34.78%)in AKI stage 2,and 2 cases(4.35%)in AKI stage 3.The results showed that there was no significant difference in the incidence and severity of AKI between the two groups(incidence rate 2=0.600,P=0.439;severity 2=0.699,P=0.797).Conclusion AKI is a common complication following cardiac surgery with CPB in children,the incidence rate was 26.88%.But the duration of blood storage had no effect on the incidence of acute kidney injury after pediatric cardiac surgery with CPB.J Clin Transfus Lab Med,August.2023,Vol 25,No.4490急性肾损伤（acute kidney injury,AKI）是心脏术后常见的并发症，由于不同研究人群和AKI诊断标准不同，术后AKI发生率不同（9.2%52%）1-3。术后AKI的发生是影响患儿转归的重要因素，与患儿短期及长期死亡率增加相关4-6。既往研究表明，体外循环（cardiopulmonary bypass,CPB）是术后AKI发生的独立危险因素，临床上婴幼儿室间隔缺损修补术几乎100%应用CPB，其术后AKI风险高于非CPB手术者7-9。红细胞输注也与AKI独立相关，输血后AKI的发生可能是红细胞储存期间进行性血液学变化的结果10。随着红细胞储存时间延长，红细胞形态改变、生化变化、携氧功能降低和促炎因子释放增加更明显。理论上，红细胞在储存期间的上述变化都可能促进AKI的发生10。目前关于红细胞储存时间长短与AKI发生的关系研究报道较少，本研究旨在探讨红细胞储存时间延长是否会增加AKI的发生风险，以期为临床诊断AKI提供预测因素和为临床合理输血提供依据。资料与方法1 研究对象2019年1月2022年12月于北京儿童医院择期行CPB心内直视手术的室间隔缺损患儿。（1）纳入标准：年龄18周岁；确诊为室间隔缺损，并行CPB心脏直视手术；CPB预充红细胞用量均为2 U，红细胞制剂种类为悬浮少白红细胞，且体外循环后预充用异体血超滤后全部回输患儿体内。（2）排除标准：术前合并基础肾功能不全或其他系统疾病者；术前有输血史；围术期使用造影剂；术后48 h内死亡；临床资料不全。2 研究方法本研究是一项回顾性分析研究。通过查阅电子病历信息系统和输血管理信息系统收集患儿以下临床资料：包括患儿性别、年龄、CPB预充所用红细胞储存时间、末次血清肌酐（Scr）基线值、术前血红蛋白含量（Hb）、术后48 h和7 d内Scr值、体外循环时间、主动脉阻断时间、心脏手术类型等指标。本研究采用多数文献的分组标准10-12，将CPB预充用红细胞储存时间14 d的患儿分为新鲜红细胞组（n=163）、1535 d的分为陈旧红细胞组（n=183）。比较两组患儿术后AKI的发生率及严重程度。亚组分析：根据术前Hb水平分为贫血组和非贫血组（6个月6岁儿童Hb110 g/L即诊断贫血）。根据手术类型分单一手术组（仅行室间隔缺损修补术）和复合手术组（除室间隔缺损修补术外，合并房间隔修补术/卵圆孔修补术/动脉导管未闭等其中的一种或多种）。3 AKI诊断及分期A K I诊 断 参 照 改 善 全 球 肾 脏 病 预 后 组 织（KDIGO）于2012年发布的新定义13，以术前Scr值作为基线值，满足下列条件之一者即可诊断AKI：48 h内Scr较基线值升高幅度26.5 mol/L；或术后7 d内，Scr升高较基线值1.5倍；或尿量持续6 h0.5 mL/(kgh)。由于临床上关于尿量的数据缺失严重，因此我们没有将尿量参数用于AKI的判定。AKI分期标准如下：AKI 1期指Scr升高达基线值的1.51.9倍或升高值26.5 mol/L；AKI 2期指Scr升高达基线值的2.02.9倍；AKI 3期指Scr升高3倍Scr基线值或升高值353.6 mol/L。4 统计学处理采用SPSS 21.0进行统计分析，对计量资料采用Shapiro-Wilk检验进行正态性分析，符合正态分布的数据用s表示，两组间比较采用t检验；非正态分布数据用中位数（25%，75%）表示，两组间比较采用Mann-Whitney检验。计数资料以频数（构成比）表示，两组间比较采用Pearson卡方检验和Fisher确切概率法进行分析。P0.05表示差异有统计学意义。结 果1 两组患儿的人口统计学特征和临床特征比较共纳入346例患儿，其中，新鲜红细胞组163例，所用血液储存时间的中位数为11（9，13）d；陈旧红细胞组183例，所用血液储存时间的中位数为19（17，23）d。总体而言，两组患儿的基线特征平衡良好，差异无统计学意义（P0.05），具有可比性，见表1。2 两组患儿术后AKI发生率比较新鲜红细胞组163例患儿中有47例（28.83%）符合AKI标准，陈旧红细胞组183例患者中有46例（25.14%）符合AKI标准。在初步分析中我们发现，两组患儿之间AKI发生率差异无统计学意义（P【Key words】Erythrocyte storage duration Acute kidney injury Pediatric Cardiopulmonary bypass Cardiac surgery临床输血与检验2023年8月第25卷第4期4910.05）。进一步分析显示，新鲜/陈旧红细胞组AKI患儿和非AKI患儿红细胞储存时间差异均无统计学意义（P0.05）。此外，多组间比较新鲜红细胞组AKI患儿、非AKI患儿和陈旧红细胞组AKI患儿、非AKI患儿性别、术前贫血和手术类型差异均无统计学意义（P0.05），提示性别、术前贫血和手术类型对AKI发生未见明显影响（P0.05），见表2。3 两组患儿术后AKI严重程度及预后比较新鲜红细胞组47例AKI患儿中AKI 1期28例（59.57%），AKI 2期15例（31.92%），AKI 3期4例（8.51%）。陈旧红细胞组46例AKI患儿中AKI 1期28例（60.87%），AKI 2期16例（34.78%），AKI 3期2例（4.35%）。统计分析显示，两组患儿AKI严重程度差异无统计学意义（P0.05）；两组患儿术后ICU停留时间和术后住院时间差异无统计学意义（P表1 两组患儿的人口统计学和临床特征比较表新鲜红细胞（n=163）陈旧红细胞（n=183）2/t/zP红细胞储存时间（d）11（9，13）19（17，23）年龄（月）6（3，9）6（4，9）0.4840.629体重（kg）6.4（5.0，7.5）6.4（5.5，7.7）0.8100.418性别（%）男94（57.7%）92（50.3%）1.8970.168女69（42.3%）91（49.7%）基线Scr（mol/L）22.1（19.8，25.2）21.7（19.0，23.6）1.7660.077术前Hb值（g/L）113（106，118）112（105，119）0.2080.835手术类型（%）单一手术组 111（68.1%）110（60.1%）2.3840.123复合手术组52（31.9%）73（39.9%）体外循环时间（min）69（61，83）70（61，83）0.3280.743主动脉阻断时间（min）44（36，55）47（39，56）1.2830.200表2 两组患儿术后AKI发生率比较新鲜红细胞组（n=163）陈旧红细胞组（n=183）2/t/zPAKI患儿非AKI患儿AKI患儿非AKI患儿术后AKI（n）47116461370.6000.439红细胞储存时间（d）11（9，13）11（8.3，12.8）20（17，23）19（16，23）0.699a0.484a性别男296524682.4180.490女18512269术前Hb（g/L）贫血组214019561.9190.589非贫血组26762781手术类型单一手术组337828822.5280.470复合手术组14381855注：a表示新鲜红细胞组AKI患儿和非AKI患儿红细胞储存时间差异无统计学意义（Z=0.699，P=0.484）；陈旧红细胞组AKI患儿和非AKI患儿红细胞储存时间差异无统计学意义（Z=0.492，P=0.622）。表3 两组患儿术后AKI严重程度及预后比较新鲜红细胞组（n=47）陈旧红细胞组（n=46）2/t/zP术后Scr值（mol/L）40.1（33.8，44.8）36.6（31.4，43.2）1.1950.232AKI 1期2828 0.6990.797AKI 2期1516AKI 3期42术后ICU停留时间（d）3（2，5）3.5（2.0，5.0）0.0390.969术后住院时间（d）8（7，12）8.5（7.0，12.0）0.0150.9880.05），见表3。讨 论AKI是指肾脏功能突然下降，表现为血清肌酐水平在短时间内可逆性地升高，以及少（无）尿13。AKI不仅影响患者短期生存率，还与患者长期预后相关4-6。研究显示，AKI是CPB心脏术后常见的并发症，心脏术后患者Scr轻度升高，即伴随死亡风险的升高。所以，需要重视手术相关AKI的发生，早发现早干预14-16。室间隔缺损修补术是婴幼儿先天性心脏 J Clin Transfus Lab Med,August.2023,Vol 25,No.4492病手术的常见类型，术后发生AKI的风险较高，本研究为26.88%，在研究报道的婴幼儿心脏术后AKI的发生率为9.2%52.0%范围内1-3。婴幼儿AKI发病率差异大，除与患儿人群和疾病严重程度存在差别外，采用不同的AKI诊断标准也是重要原因1-3，6。本研究结果显示，对于基线肾功能正常的择期心脏手术患儿，在行CPB时接受2 U红细胞预充，血液储存时间对AKI的发生率和严重程度没有明显影响。进一步比较新鲜/陈旧红细胞组AKI患儿和非AKI患儿之间输注红细胞的实际储存时间，以及新鲜红细胞组和陈旧红细胞组AKI患儿术后Scr水平时，与前面发现是一致的。因此，在红细胞保存期内，预充用红细胞储存时间延长不会增加CPB心脏手术患儿术后AKI的发生风险。既往关于输注陈旧红细胞与急性肾损伤发生关系的研究呈现相互矛盾的结果10，15，17-20。SANDERS 和WANG等15，17的研究认为，与输注新鲜红细胞比较，输注储存时间延长的红细胞会增加AKI的发生风险。但是，多项观察性研究表明，红细胞储存持续时间不影响患者的肾脏结局10，18-20。上述矛盾结果可能与样本量、患者群体、血龄分组和肾损伤的诊断标准不同有关。值得注意的是，大多数超过500名患者的研究表明10，19，血液储存持续时间与不良肾脏结局之间没有显著关联，与本研究结果一致。美国血液与生物治疗促进协会（AABB）临床实践指南通过文献检索，纳入13项随机对照试验包括5515参与者，随机分配接受更新鲜的血液或标准储存时间的血液，这些随机对照试验证明新鲜血液并不能改善临床结局，建议患者（包括新生儿），应选择保存效期内任何储存时间的红细胞21。红细胞输注最常见的适应症是贫血，贫血导致的组织器官缺血、缺氧和灌注不足与AKI发生有内在关系。此外，已有肾脏疾病的患者可能更容易发生进一步的肾损伤。因此，评估贫血和基线肾功能的平衡非常重要，因为这些是潜在的混杂因素。令人欣慰的是，本研究中两组患儿输血前血红蛋白和肌酐水平相似。本研究纳入的研究对象年龄范围为3岁的婴幼儿，患儿肾功能发育水平相当。此外，本研究根据术前Hb水平将患儿分为贫血组和非贫血组，结果显示贫血组和非贫血组患儿AKI发生率差异无统计学意义。这可能与本研究纳入的研究对象为术前无输血史的患儿，且患儿预充用血只为纠正体外循环导致的血容量不足，而非改善贫血。患儿即使存在贫血，其贫血程度为轻度，未影响组织器官的血氧和灌注。本研究在分析中还纳入了不同血型和不同手术类型患儿之间的比较，发现不同血型和不同手术类型对AKI的发生亦无明显影响，与JANET等的研究类似10。我们试图通过AKI分期将肾功能受损这个病理状态进行量化，从而更准确分析红细胞储存时间与肾损伤之间的关系。结果显示，新鲜红细胞组患儿术后Scr平均水平为40.1 mol/L，陈旧红细胞组患儿术后Scr平均水平为36.6 mol/L，差异无统计学意义（P0.05）。进一步分析显示，两组患儿均以AKI 1期为主，AKI 3期相对少见，AKI严重程度分期构成基本一致。两组患儿术后ICU停留时间和术后住院时间亦无明显差异。基于上述这些发现，本研究认为对于基线肾功能正常的择期心脏手术患儿，CPB预充用红细胞储存持续时间对心脏手术患儿术后AKI的影响不具临床意义。众所周知，红细胞储存期间会发生许多变化，包括红细胞形态改变、生化变化、释放氧功能降低和促炎因子释放增加等。该变化会降低组织水平的氧气输送和导致微循环的局部血管收缩22-24。本研究中所有患儿停体外循环后，预充用异体血超滤后全部回输患儿体内，储存期间产生的部分游离血红蛋白、铁、钾和炎症介质等废物可能被超滤洗出，可减轻红细胞储存对肾脏功能产生影响25。但是，储存血红细胞形态改变和释放氧功能降低超滤后改善不明显，这可能会对肾脏造成梗阻性病变、穿透性损伤或者细胞毒性等有害后果，具体致病机制还有待进一步研究。本研究新鲜红细胞组和陈旧红细胞组之间的平均红细胞储存持续时间差异小于预期（仅8天）。较小的储存时间差异，导致红细胞储存相关的代谢变化在两组之间差异不明显，从而阻止我们检测到这两组之间临床结局的差异。总之，我们发现预充用红细胞储存时间与体外循环心脏手术患儿术后急性肾损伤之间没有明确的关联。越来越多的文献支持上述结论，强调保存效期内相对陈旧红细胞的安全性。这一结果符合我国现行标准血库库存管理实践，即遵循红细胞“先进先出”的库存原则，为常规输血提供储存时间相对较长的可用血液，避免血液资源浪费。但是，本研究为单中心回顾性分析，结果可能存在一定偏倚，并且由于大部分患儿仅在术后7天内的某1天进行Scr检测，未进行检测期间出现的更高Scr水平可能会被漏检，因此本研究可能会低估AKI的发生率和严重程度分级。此外，本研究无术后长期随访数据，未来将进一步完善研究。利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突临床输血与检验2023年8月第25卷第4期493参 考 文 献 1 KRAWCZESKI C D.Cardiopulmonary bypass and AKI:AKI is bad,so lets get beyond the diagnosisJ.Front Pediatr,2019,7:492.2 YUAN S M.Acute kidney injury after pediatric cardiac surgeryJ.Pediatr 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