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第十三章血液保护

第十三章血液保护

要点:

●血液的使用在两个医学中心大不一样

●输血精确的指标目前还未明确

●血液保护需要用到各个学科的方法

●血液保护需要多方位的方法相结合

●心脏外科中心应该制定一个输血草案

一、前言

由于已经证实输血不但费用高且风险大所以任何一家心脏外科中心都在实施常规的血液保护措施。

各中心之间输血程度均不同,而这是源于对血液保护认识的不同造成的。

这章节的目的就是具体陈述这个问题。

过去血液保护的技术普遍被分为术前、术中和术后三种。

尽管在这种分类方法上不可避免的有些重叠,但它仍是一种非常有用的系统分类。

在讨论目前有效地保护血液和血制品之前先弄清楚输血及血制品的风险是同样重要的。

二、血液和血制品选择以及风险指标

1、输红细胞的指标

1920年末期,认识血型和抗凝并且在二战时输血被认为是救治伤员的一种有效的办法。

这个时期形成了一种普遍的临床经验,认为血红蛋白的浓度应保持为10g/dL或者血球压积维持在30%(Dacie和Homer,1946)。

在1996年后期这样的数值被认为是最理想的,任何血液携氧能力的下降都可以通过血液粘滞度的补偿使血球压积不低于30%而改善(Crowell和Smith,1967)。

携氧能力的最大值在血球压积为30%时。

(图13.1)

“最理想的血球压积”的概念一直被沿用到1983年流行病学证实AIDS与输血之间的联系。

这导致了临床输血观念的突然改变。

于是“可接受最低的血球压积”的概念得以发展。

最近,经济的限制和治疗效果一样也巩固了可接受最低的血球压积的概念。

在英国,血液及血制品的治疗受到变异型克-雅氏病的影响。

最近在羊体内发现了牛绵状脑病及对输血后可能感染变异型克-雅氏病的恐惧,因此在牛绵状脑病流行期间(1980-1996年)那些没有接受过输血的人将被禁止输血。

从目前的情况来看这将使10%的血液被弃用,所以血液供不应求。

对血液中蛋白酶传染因子检验的发展在很大程度上减少了献血,并且这种被引进的检验手段很有可能在两年内发生。

所以血液保护绝对有必要。

目前心脏手术的病人对输血不同的需要依赖于体外循环前是否危及生命,及体外循环中是否有出血或者是否有需要处理的心肌梗塞。

1.1心脏病患者体外循环前的输血指标

当血球压积下降时体内的各种器官为了能维持足够的氧耗而改变它的工作效率。

在休息的情况下心脏是最高的耗氧器官(55%),当血球压积下降时心脏通过增加血流量来维持氧耗。

而增加血流量则依靠增加心脏输出量(主要是增加每搏输出量)、降低血液粘滞度和血管舒张的综合作用。

由于动脉粥样硬化而狭窄的血管已经最大程度的舒张,所以对低血球压积的耐受性将明显下降。

在动物试验中发现尽管在不同的种群中有着明显的差异性,但是在各种生化指标及各器官机能发生障碍之前对血球压积可耐受到20%-24%(Spahnetal.,1993)。

将这些发现借鉴给临床非常困难,因为这些动物模型大都是只有一套循环系统而没有其他旁路或间接的循环侧路。

研究进行冠状动脉手术患者的急性血液稀释发现血红蛋白的浓度9.9g/dl是安全的。

如果临床上没有不稳定的指标许多低于这个水平的病人都没有出现危险。

在进行血管再通之前麻醉后病人的血球压积在25%-28%之间是足够的。

幸运的是如此低的血球压积不是很常见,所以铁剂或促红细胞生成素的药理学治疗可能比外科治疗更好。

1.2、体外循环中输血的指标

对于体外循环中输血的界定标准与体外循环前输血的标准一样很难确定,但是毫无疑问的是输血是必须要到血球压积明显低于体外循环前可接受的范围以下才可进行。

诸多原因可以接受低血球压积,如:

体外循环期间“心输出量”可被控制;体外循环期间温度下降使体内耗氧量也下降,平均每下降1摄氏度耗氧量下降7%;全身麻醉会降低代谢率;温度下降也将增加血氧的溶解度。

然而降温的优势又被降温时血液粘滞度的增加所抵消,这将导致微血管的血流速度下降和终末器官的损伤。

现在的问题是对血液粘滞度的稀释重要还是氧气的释放重要?

在体外循环中最低的安全的血球压积是多少?

有趣的是在体外循环期间通过平稳的降温血球压积在15%-18%之间都是可以耐受的。

事实上,随机300名患者的研究显示输血的界限在15%比21%对患者的发病率和死亡率有更大的好处(Jonesetal.,1991)。

尽管这样低的血球压积是可被接受的,然而在体外循环期间若要低于这个水平仍然要得到批准才行。

Fang和同事们对超过2500名患者的研究发现在没有明显危险因素的前提下,血球压积低于14%时患者的死亡率将增加。

如果要避免死亡率增加,有下列因素存在时输血的界限要提高到18%,如:

不稳定型心绞痛、充血性心力衰竭、肾功能衰竭、外周血管疾病或老年患者。

尽管在后来的研究中没有发现糖尿病是危险因素但大多数人仍把它归为增加发病率的危险因素之一。

如果是在常温的体外循环下这些标准将要另外校正。

尽管大多数的临床工作者都将血球压积降至20%以下,但最近的研究证明这不能使患者获益。

在英格兰心脏外科大型数据库的研究发现假如将体外循环期间血球压积的最低值降至19%以下时病人术后死亡率将是血球压积值24%的两倍(Defoeetal.,2001)。

血球压积是否是真正的影响因素或者说是否是体外循环后输血的一个指标、一个相关问题,目前仍然没有解决。

1.3、体外循环后输血的指标

尽管很多患者手术中血球压积要高于输血的临界标准,但术后大多数情况下都要输血。

术后的输血如:

红细胞、血小板、新鲜冰冻血浆、冷沉淀等是否持续要根据每天的情况来定。

在这期间对于可接受的最低血球压积的理解就显得尤为重要。

许多术后患者输血的依据是很有意思的?

不同的研究都显示了把血球压积22%-24%作为输血的界限时会有“成功的结果”或“良好的临床效果”。

在一个研究里发现(Johnsonetal.,1992),血球压积低于25%作为输血的标准和把血球压积维持在32%左右做对比,这两组患者的术后恢复没有显著差异。

很多人都认为当实行输血界限的严格标准时患者术后都“缺少能量”,但是这项研究包括了术后50天以内的检测结果。

近来,两项著名的研究结果暴露出自由输血的策略实际上是有害的(Spiessetal.,1998;Hebertetal.,1999)。

Spiess认为对ICU的管理来说血球压积可能是预示心梗的独立因素。

比较两组患者,一组是在ICU中血球压积低于24%,而另一组血球压积高于34%,心梗的发生率前一组是3.6%而后一组为8.3%。

对于不稳定心绞痛手术后,前一组的的死亡率为3.7%后一组为10.4%。

血球压积在24%-34%之间的患者的结果在以上两组数值之间。

Spiess仍没有弄清楚是高血球压积本身还是输血伴随的高血球压积造成这样的结果。

Hebert认为比较严格的红细胞输注策略与自由的输注策略对于危重病人至少效果一样,有可能更优于后者,特别是对于那些有明显的临床心脏疾病或者老年患者来说。

这个随机的大型研究对于ICU输血有了重新的认识。

假如单独血球压积的值不能作为输血的精确的指标,那么还有什么更多的简单生理学指标可作为输血的标准呢?

氧气的提取率和SvO2都是可在ICU简单测出的氧气利用程度的指标。

它将决定输血的界限。

作为心肌梗塞的血流动力学和生化指标来说就算血球压积低于15%而氧提取率小于30%仍被视为是安全的(Mathruetal.,1992)。

SvO2被认为是氧耗和输血最全面的灵敏的指标,但没有肯定的依据认为以上的这些数值的增加可改变的结果。

2、异体输血的风险

流行病学的证据认为输血可增加发病率和死亡率仅仅是刚开始暴露出来(Spiessetal.,1998;Hebertetal.,1999;Engorenetal.,2002)。

Engoren认为就算是改正输血的观念后五年死亡率也将增加70%。

来自血液的病毒感染的风险现在已经能很好的认识了,并且风险也逐步降低了。

能鉴别病毒核苷酸的NAT技术的出现将能迅速减少丙肝和艾滋病感染的风险,可能降为1%。

窗口期的时间由50天缩短为1天。

尽管对丙肝病毒已经熟知但是对“新”的病毒还没有很确切的了解。

输血所感染的病毒(TTV)在2000年首先被提出,现在在美国有50%的人体内存在(Handaetal.,2000)。

这个发现的重要性依然未知。

而更多涉及到的是从血液或直接从血小板获得的细菌感染,因为还没有一种检验方法能鉴别出被细菌污染了的血液制品。

血小板被细菌污染的可能性估计在1/12000(Docld,1994)。

如果是采用多个供体合并的血小板则发生的风险将增加7倍。

与输血小板相关的败血症的死亡率估计在26%左右,它是最常见的与输血相关联的死亡原因。

随着新技术的引进,输新鲜冰冻血浆的感染风险也随之下降。

用去污剂处理新鲜冰冻血浆可能损毁病毒的脂质包膜,如艾滋病或丙肝病毒。

在新鲜冰冻血浆使用之前对其进行供体窗口期的重新检测也能减少感染的风险。

所有接受输血的患者都有免疫调节功能。

最近的数据分析显示接受异体输血的患者的术后感染和癌症发生率会增加(Vamvakas,1996)。

这种风险的出现可能与白细胞有关,若所输的血为少白细胞则可减少这种情况的出现。

少白细胞的血液和血制品在欧洲国家很普遍。

这种血液制品在英国90年代末期被强制使用,因为少白细胞的血液和血制品可在理论上减少血液传播BSE的风险。

但这在美国因为费用问题并没有成为常规。

3、自体输血的风险

尽管在收集血液时细菌污染的风险依然存在但是却没有感染和免疫性的风险因素存在。

最常见的输血反应是因为错误的使用错误的血液。

而使用自体血液则可避免这种情况的出现。

血液稀释后收集再回输比术前采血再输血出现这种问题的可能性要少,因为它的时间很短暂。

4、使用血小板、新鲜冰冻血浆和冷沉淀的指标

在使用体外循环的心脏手术后或多或少都会有些出血。

事实上在不同的医院用血液制品来控制出血的程度不同而伴随的凝血程度的不同,这些机构都没有达到最理想的程度。

目前我们可以根据一个单一的数值(血球压积)来决定是否需要输红细胞,但是要找到一个很好的具有指导意义的依据来决定是否使用血小板或新鲜冰冻血浆是非常困难的。

出血速度与INR、APTT和血小板计数总是合并起来使用。

术后第一小时出血超过300ml或术后前两小时每小时出血超过150ml通常要记录下来。

这些动态的记录常常有助于决定是否使用血液制品。

所有的单位在术后都能检测患者的INR、APTT和血小板计数但是不是都能进行凝血弹性描记。

最近发现若采用记录下来的数据进行凝血弹性描记就可减少血制品的使用(Shore-Lessersonetal.,1999)。

但无论怎样毫无疑问的是进行输血的记录总比没有的强,所以所有单位都应进行记录。

目前还不清楚如何决定一次性使用血制品的数量。

一个单位血小板的含量接近5.5×1010而治疗量通常认为是2.75×1011,这就意味着一旦决定要使用血小板就要5到6个单位。

有些人则认为治疗方法是每10kg体重使用一个单位血小板。

6个单位血小板与一个单位新鲜冰冻血浆的凝血因子有相同的浓度,因此人们总是在争论血小板是否应该首先使用。

使用新鲜冰冻血浆的另一个问题就是输多少才是最理想的。

若是为了纠正凝血因子的缺乏就需要10ml/kg或4个单位(BCSH,1992),但是对于那些由于INR延长出血的患者则需要的少一些。

根据临床经验一旦决定要使用新鲜冰冻血浆一次性就要输入两个单位。

对于出血的患者尽管已经使用了血小板和新鲜冰冻血浆但是冷沉淀仍然还是要使用的。

但在这种情况下有效使用冷沉淀的依据很少,除非是纤维蛋白浓度低于80ml/dl(BCSH,1992)。

5、替代异体输血

认为血红蛋白是氧气的载体至今已经50多年了(Ambersonetal.,1949)。

代替红细胞的好处不仅体现在排除了感染或免疫系统的风险还体现在不需要交叉配型。

储藏寿命也是一个有利的特点。

血红蛋白和氟化碳乳剂最合适对血管内输送氧气的药理学分析。

这也可能是目前临床常规用药的原因,在未来的10年里肯定会发生变化。

6、使用红细胞的指导方针

总的来说,对于任何一个患者可接受的最低血球压积都有许多因素,但作为输血的依据来说都没有充分的依据。

表13.2明显的给出了一个可接受的最低的血球压积,低于这个值将增加生化上的或者临床上的发病率,出现表中右侧栏目里的一种或多种临床症状、体征的患者需要提高血球压积。

7、输血和血制品的方案

尽管不可能拟出一份通用的输血方案但是可以制定一份所有临床工作者都接受的方案,总比什么都没有强。

这份方案应该能以血液保护为发展目的。

表13.2术前可接受的最低血细胞比容

时间可接受的最低血细胞比容增加可接受的最低血细胞比容的原因

术前或转机前28%小体重病人不稳定的血流动力学

转机时15%或18%18%时风险增加的原因

不稳定心绞痛

充血性心力衰竭

外周血管疾病

肾功能衰竭

老年人

停机后或术后24%不完全血管化

低心排

呼吸衰竭

心肌缺血

脑缺血

三、术前血液保护技术

1、最大限度外科性的使用血液制度表

最大限度外科性使用血液制品的表是在患者手术前就常规性的交叉配血和选择输血数量的表格。

最大限度外科性的使用血液制度表是医院特有的或者是外科特有的。

应该是外科医生、麻醉医生和血库共同商量后制定的。

这个表是基于不同个体外科过程有效用血的回顾性分析以及针对与输血次数(T)相关的交叉配血次数(C)的分析。

由于短时间内大量输血比较少见所以对于心脏外科来说C:

T为2:

1是可以接受的,而且实验室在30-40分钟内可提供另外的血液。

使用该表格能有效的使用库血,并且可减少因血液过期导致的浪费。

现在许多医院都用电子计算机交叉配血取代了手工配血,当手术室或ICU的病人需要血液时进行计算机化交叉配血后将同一组的库血放入冰箱中保存。

这种方法将减少浪费并且显著降低急症交叉配血的需要(Chanetai.,1996).

2、术前自体抽血

术前自体抽血是一种血液保护技术。

一些病人可依据外科手术需要多少血液计划性的抽血以供自己使用。

这个血液将被冷冻起来储藏,然后再输入体内。

尽管普遍认为这是一种安全而有效的血液保护技术但与自体抽血相关的风险却远远超过了自体抽血的程度(Popovskyetal.,1995)。

术前自体抽血的方法是接受口服铁剂使红细胞再生的患者每两周进行一次抽血。

如果让两次抽血之间的时间缩短或抽血与手术之间的时间缩短将会导致血液的质量下降。

事实上这是另一种形式的血液稀释,并且更加安全、有效,减少外科暴露时间。

2.1病人的选择

不是所有准备行心脏外科手术的病人都适合这种方法,对于术前不能等待两周的病人是不合适的。

因为缺少红细胞再生的时间。

对于有许多其他临床问题的病人也是不合适的。

那些不稳定或逐渐加强的心绞痛、左主干综合症或充血性心力衰竭的病人都不合适这种方法。

因为他们可能将不能忍受携氧能力的减少或低血容量。

大动脉狭窄也被认为是禁忌症但Dzik在他的这组病人中进行的很顺利。

急性心内膜炎也是禁忌症,因为在这段时间内将会助长细菌的复制。

血液病如镰状细胞病、贫血都是禁忌症。

高龄未被看作禁忌症,因为对于抽血来说发生意外事件的几率与年轻人是一样的。

2.2术前最佳的抽血间歇及持续时间

术前自体抽血应该提倡,因此在外科手术前要收集所有的再生红细胞。

假如在外科手术前抽血的间隔时间少于两周那么在手术中病人的血球压积将低于未进行术前抽血的病人,于是风险将增加。

从抽血到外科手术之间的时间限制最长为42天。

所以假如从抽出第一份红细胞至行外科手术的时间为42天,根据红细胞再生能力可抽出3份。

有其他办法能缩短红细胞再生所花的时间吗?

提倡术前抽血时应补充铁剂,而维生素C可促进铁的肠道吸收。

红细胞再生能力的变化依靠病人体内铁的储备。

非肠道吸收的铁也能增加红细胞再生的速度。

尽管这种方法能增加再生速度但是不能作为一种常规的技术。

抽血时同时应用促红细胞生成素来有效的缩短红细胞再生的间隔时间。

在术前7天和14天分别使用一次促红细胞生成素,每次600U/kg可取得两份血液,并使病人的血球压积在手术时达到基础水平(Watanabeetal.,1991)。

据证实这种方法是非常安全的,但费用昂贵。

2.3最佳的取血数量

假如从一个病人体取太多的血不但会增加浪费也会使费用增加。

为了精确取血的数量,最重要的是知道输血的风险。

这种判断不仅来自对于手术类型的理解也包括体重、血球压积和病史等影响因素。

2.4术前抽血的费用

对于术前抽血来说,即使是发生率最小的死亡因素都会否定它的潜在优点。

心脏手术前取两个单位血的病人每生活质量调整年的费用是50万,而一般的病人则少于5万。

但异体输血所带来的传染病等因素可能会抵消这种获益。

而为了降低这种风险因素也会增加每生活质量调整年的费用。

2.5术前取血的界限

自体输血的风险明显低于异体输血。

正是如此才会改变自体取血后再回输的界限。

但无论如何只要是输血都会有风险。

如错误输血、细菌感染、空气栓塞、超负荷等都必须考虑在内。

这个界限应基于临床的需要和提高自体输血的安全性上。

3、促红细胞生成素

促红细胞生成素是一种内源性的糖蛋白激素,它主要作用是刺激红细胞产生。

它是因为组织的缺氧而由肾脏产生。

如携氧能力的下降(贫血)、氧分压下降(缺氧)或者血氧结合能力增加等。

心脏手术前使用促红细胞生成素可以有效的维持血液量(Laupacis和Fergusson,1998)。

它被用于减少红细胞再生能力的时间,提高术前取血的效果,纠正术前贫血或者产生一种急性骨髓刺激作用,使病人在手术时达到需要的血球压积。

皮下注射是一种更好的方法,它可以更长时间的延长促红细胞生成素的水平,同样的效果但费用要低很多。

接受促红细胞生成素的急性骨髓刺激病人的血栓形成的并发症会增加,比对照组的死亡率高(D’Ambraetal,1997)。

虽然这没有达到明显统计学意义但促红细胞生成素进入临床使用时就特别重要,尤其是当病人出现死亡时。

四、术中血液保护技术

1、急性血液稀释

急性血液稀释常用于临床来减少对于异体输血的需要量。

它是在手术早期(明显出血之前)采用非血液对病人的血容量进行补充。

血液可使用CPDA-1(柠檬酸-磷酸-葡萄糖-腺嘌呤)来保存。

术中的红细胞就比未使用急性血液稀释的病人丢失的少,而含有众多凝血因子和有效血小板成分的自体血则在手术结束后或临床需要时再回输于体内。

在心脏手术时血液可在体外循环前取出在手术结束时再回输。

1.1急性血液稀释的有效性

在过去的20年里随着应用药物制剂减少心脏手术中血液丢失使术中输血的需求发生变化,现代体外循环的发展使输血的最低标准越来越低。

这就意味着许多老的评估急性血液稀释有效性的标准不再适用。

而新的研究不可能出台,因为在美国许多地方都要求临床医师提供术前自体输血的对照。

在心脏手术中最新的前瞻性随机对照的急性血液稀释的研究中几乎没有存活者(Gillonetal.,1999)。

非心脏手术的急性血液稀释的数据模型发现是无效的,除非外科出血量非常大(超过3000ml)、输血底限接近25%(Goodnoughetal.,1997).急性血液稀释的倡导者只有依靠旧的、少量的数据来支持他们的观点。

最重要的就是对最理想的血液稀释的理解。

1.2病人的选择

对于不合适在术前进行自体取血的病人一般都被认为不合适进行急性血液稀释。

争论的焦点不是急性血液稀释后红细胞再生的时间而是不适合术前自体取血的病人完全可以使用术中急性血液稀释。

1.3急性血液稀释的时间问题

行心脏手术的病人都需要置中心静脉导管。

一侧肺动脉导管是作为放血的一个常规的路径,使用8.5F的导管就可在肝素化前10-15分钟放出一人份血液。

考虑到肝素会减少血小板聚集血细胞的功能,故目前大多数的临床医师都会彻底进行血液稀释。

1.4血液的保存

Guidelines近期刊登了许多关于自体血液收集、检验、储藏再回输以及处理的观点(Napier,1997)。

用统一的收集袋收集血液,与那些专业设备有同样的作用。

每个装血的袋子上都有一个刻度能准确测量血量,并含有足够的抗凝剂。

袋子上有两处可采血的部位用于实验室检查,在输入体内之前可以用来核对。

急性血液稀释后的血液可将风险减小到最低。

在短时间内,对于血小板的功能来说在室温下是最理想的,但是这就意味着可能会发生细菌污染或再生。

1.5最佳的血液稀释

如果血液稀释有效果,那么最重要的就是稀释血液的程度。

假如一个70公斤的行心脏手术的病人抽出50ml血液再进行血液稀释将没有任何获益。

如果这种方法是安全有效的,那么就应该在安全的范围内最大可能的抽出血液。

在心脏手术前血球压积在25%-28%之间以及在体外循环中血球压积在15%-18%之间作为输血的最低标准是安全的。

采用上述的标准,估计病人的血容量和体外循环的预充量就可以计算出在不低于最低输血标准的情况下可取出多少血液。

图13.2的第一个等式中可计算出体外循环前的血球压积。

假使术中血球压积达到18%,如果在第一个等式中计算出的术前血球压积超过25%-28%的话那么在术前要放出血液的量可用第二个等式计算。

假如在第一个等式中计算出的结果低于25%-28%那在第二个等式中我们必须使用在25%-28%之间的我们可接受的最低血球压积去计算血液稀释的量。

以下举两个例子以便理解

例1:

假设HCTinitial=40%EBV=5000ml

CPBprimingvol=1500mlHCTduringcpb=18%

HCTpre-cpb=18%×(5000+1500)/5000

=23.4%

显而易见这在体外循环是不可能接受的,所以必须要用25%-28%之间可接受的数字带入下一个等式。

假设可接受的血球压积为27%

ANHbloodvolume=5000×(40-27)/40

=1625ml

重新将这个体外循环前可接受的红细胞压积带入第一个等式中,那么可得出HCTduringcpb为20.7%。

例2:

假设HCTinitial=34%EBV=3800ml

CPBprimingvol=2300mlHCTduringcpb=18%

HCTpre-cpb=18%×(3800+2300)/3800

=28.9%

这个数值在体外循环前是可以接受的,将带入下一个等式中

ANHbloodvolume=3800×(34-28.9)/34

=570ml

1.6放出血液的再输

假如在体外循环期间血球压积低于15%-18%的安全范围以下那将采取血液再输的办法。

这些血液必须先经过洗血机的处理才能回输于体内,包括心脏的血液吸引以及纵隔和胸腔回收的血液。

使血液中只残留最低限度的血小板和凝血因子。

体外循环结束后在鱼精蛋白彻底中和之前这个血都不能输入病人体内,除非病人的血球压积很低必须要输血。

在输入体内时要与放出血液的顺序相反。

假如要在手术结束之前将所有的血液输入体内这将是减少错误发生的一个很好的方法。

2、富含血小板的血浆

在体外循环前使用富含血小板的血浆可减少术中异体血液的使用。

使用的目的是为了减少术后出血。

提供给病人未曾暴露于体外循环中的功能性血小板和凝血因子,这种方法是通过一个大的中心静脉将血液引出和抗凝剂如ACDA-1混合。

然后用离心机将红细胞分离出来再回输入病人体内,将富含血小板的血浆储存起来,待体外循环结束后再输入病人体内,这种技术不是保护红细胞的,但却是减少体外循环后凝血问题的方法之一。

随着出血倾向的减少异体输血也减少了。

2.1富含血小板血浆的有效性

富含血小板血浆的应用使异体输血越来越少。

在上世纪八十年代就有研究表明可使异体输血减少50%。

这一里程碑式的研究打开了各种因素影响下的争论。

在历史上曾经也有过这样的研究,实验组和对照组接受6人份血小板和术后胸管引流都接近1500ml。

显而

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