儿童围术期输血研究进展
2026-03-09 来源:中国输血杂志
关键词: 围术期 输血 麻醉科

作者:廖晨曦,廖刃,四川大学华西医院 麻醉科

 

1. 前言

 

儿童在生理特征和输血需求上显著异于成人,其围术期输血管理具有特殊性,输血策略也因患者年龄、术式复杂程度、合并症等因素而异,不同输血策略导致的后果也可能会给儿童的生长发育带来长期的影响。我们就儿童围术期输血的研究及其临床应用进行综述,为临床医生在管理儿童患者输血需求时提供参考。

 

2. 儿童围术期输血的特点

 

2.1 病理生理和血液学特点

 

儿童具有较成人更高的代谢率、耗氧量和更大的心输出量与循环血量比的特点。此外,儿童血液中血红蛋白(hemoglobin,Hb)占比相对较高,血容量在体重中的比例也显著高于成人。新生儿和婴幼儿的血容量约为80~90 mL/ kg,而成人通常约为60~70 mL/ kg。但值得注意的是,尽管儿童血容量占体重的比例(8% ~ 10%) 高于成年人(6% ~8%),但由于儿童的绝对体重较轻,尤其是新生儿和婴幼儿,其总血容量较少。

 

例如,体重仅3 kg 的正常新生儿,总血容量约为300 mL,若出血量为60 mL,虽然看起出血量不大,但新生儿可能已接近休克状态。因此,在输血时需格外关注输注的速度和剂量,以避免造成难以纠正的不良反应[。儿童免疫系统尚未发育完全,其输血反应在反应类型、发生率和严重程度等方面与成人也有所不同。

 

儿童的血液成分在出生后逐渐发生变化,例如Hb 在出生时为胎儿型血红蛋白(fetal hemoglobin,HbF),其在足月儿中占总Hb 的比例为70%,而在早产儿中的比例可高达97%。HbF对氧具有较高的亲和力,导致氧解离曲线向左移,向组织运输的氧气的能力也相应下降。

 

2.2 儿童输血指征

 

各国的儿童输血指南及血液使用模式因地区、种族、医疗实践和评估方式等方面的不同存在着显著差异,加上儿科与成人的围术期血液管理之间本就存在巨大差异,导致现如今缺乏普遍适用的标准化的儿科输血指南。目前对于儿童围术期不同血液成分输注的阈值以及适应证仍旧没有统一的标准。

 

Wittenmeier 和Gammon 等通过深入探讨儿童围术期和危重患儿的血液制品输血策略以及各个国家有关围术期输血的指南后,提出了针对不同临床情况的输血阈值建议。推荐采用限制性输血策略,应根据患儿的具体临床情况,而非单一的Hb 或血小板水平,来决定是否进行输血。红细胞输注的适应证因患者年龄、病情和Hb 水平的不同而有所差异,没有单一的最低Hb 水平可以作为所有临床情况下所有患者的输血触发阈值。

 

在<1 岁的患儿中,输血指征需要根据其生理特点和具体情况进行综合判断。通常情况下,若Hb 水平<8~9 g/ dL 且存在呼吸窘迫或低氧血症等情况,即使失血量不大,也可能需要进行红细胞输注。对于新生儿,尤其是2 周内的早产儿,若Hb<120 g/ L 且需要呼吸支持,即可符合红细胞输注指征;不需要呼吸支持的,当Hb<100 g/ L 时可以考虑输注红细胞。而对于2~3 月婴儿,处于生理性贫血期,此阶段Hb≤90 g/ L 属于正常范围,通常不需要输血。

 

对于血流动力学稳定的重症患儿或者年长的儿童或青少年,其输血标准则接近成人的标准,通常在Hb<70 g/ L 以下时才考虑输注红细胞,但在某些情况下(如存在心肺疾病、组织缺氧或其他明确的临床适应证),也可根据具体病情适当调整输血阈值;而对于血流动力学不稳定的患儿,应该保持Hb≥100 g/ L。不同手术类型对儿童围术期输血的需求也不同。

 

如心脏手术,因心肺转流的应用,患者血液可能被稀释,易导致Hb 浓度下降,尤其是在婴幼儿中更为明显,此类患者在手术过程中为维持血氧水平输血需求更高,对于伴有贫血症状且血流动力学稳定的非紫绀型先心病的红细胞输注阈值为70 g/ L,而有贫血症状但血流动力学稳定的紫绀型先心病的阈值则为90 g/ L。

 

另外,骨科手术和肿瘤手术中的大出血风险显著增加,输血需求也较为常见。血小板输注的决策则需考虑出血风险、实验室检测指标及临床表现。对于极低出生体重的新生儿(如<1 000 g的早产儿),血小板计数<25×109 / L 时,若无其他出血风险,可以考虑预防性输注;对于接受非心脏手术且无活动性或少量出血的危重症患儿,阈值可以限定在20×109 / L;而对于存在中度出血或者合并其他危险因素的行非心脏手术的危重症患儿,当血小板计数<50×109 / L 时可以考虑输注血小板。

 

在围手术期,根据手术类型,输注阈值也有所不同:小型手术(如皮肤活检)时,血小板计数<50×109 / L 可以考虑输注;中型手术(如胃肠道手术)及大型手术(如神经外科手术、心脏手术)时,建议将血小板计数维持在至少50~100×109 / L,特别是后者需要更高的血小板阈值以确保手术安全。

 

在围术期或其他特殊情况下,血浆的治疗性使用应以明确的适应证为基础。根据文献和指南建议,其主要在出血性疾病或大量出血引起的凝血异常时作为预防性措施被推荐使用,而非作为一般性容量补充手段。然而,并不推荐在血流动力学稳定且无明显出血风险的患儿中,单纯因实验室检测结果异常而常规使用血浆。

 

另外,虽然相关证据的推荐等级不高,但文献普遍认为没有必要对凝血酶原时间(prothrombin time,PT)及活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)轻度延长的非出血儿童预防性使用新鲜冰冻血浆(fresh frozen plasma,FFP)。FFP 的适应证主要为明确的临床出血伴凝血功能异常(如PT 或APTT 延长值超过正常参考值1.5 倍),比如弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC)、肝功能不全或大出血等。

 

而在这些情况下,患儿通常同时伴随着纤维蛋白原水平的下降。当纤维蛋白原<1 g/ L 时,应优先考虑使用冷沉淀(cryoprecipitate),与FFP 相比,冷沉淀提供的纤维蛋白原浓度更高,使用效率更优。

 

3. 儿童围术期输血相关并发症

 

儿童因免疫系统尚未成熟,特别是在新生儿和婴幼儿阶段,更易受到输血相关并发症的影响。在临床实践中,虽然儿童输血并发症与成人输血并发症相似,但是儿童输血反应的发生率明显高于成人,在当前没有指导和诊断儿科输血不良反应的国际统一标准或规范的情形下,将成人围术期输血和并发症标准应用于儿童群体,是没有科学依据且存在潜在风险的,因此不能简单地将成人标准套用到儿童身上。尽管血液采集已越来越规范,输血前筛查也逐渐全面,但围术期输血的并发症如免疫反应、感染和非感染性急性并发症仍是临床工作中不可忽视的挑战。以下将详细讨论几种主要并发症。

 

3.1 非感染性并发症

 

3.1.1 免疫相关并发症

 

3.1.1.1 移植物抗宿主病(transfus ion-associated graft-versus-host disease, TA-GVHD)

 

TA-GVHD 是1 种罕见但极为严重可致命的输血并发症,常发生于输血后2 d 至6 周,其由供体的淋巴细胞攻击宿主组织介导,高危人群包括免疫功能低下的患者、接受遗传基因相似个体的血液成分的受者、极低出生体重早产儿、接受宫内输血的婴儿以及使用体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)的婴儿。TA-GVHD 在儿童中的发生率较成人高,尤其是接受换血的和存在潜在未确诊免疫缺陷的新生儿。预防TA-GVHD 的主要措施包括输注辐照血液制品,以灭活输注血液中的淋巴细胞,也可以避免输注有血缘关系的亲属的血液从而降低其致病风险。

 

3.1.1.2 过敏反应

 

过敏反应是新生儿和儿科群体中最常见输血反应类型。儿童患者在输血过程中过敏反应的发生率高于成人,从轻度的面部潮红、斑丘疹和荨麻疹到严重的支气管痉挛、血管性水肿和重度的过敏性休克均有可能发生,一般发生在输血后4 h 内。血制品中相对较高剂量的致热性细胞因子或过敏原以及未确诊的IgA 缺乏症等是发生过敏反应的高危因素。

 

在Kulhas 等的回顾性研究中发现,约42%的过敏反应由浓缩血小板输注引起,其中由单采血小板制品引发严重过敏反应的案例占比显著(34.5%)。其余引起过敏反应的血制品依次为FFP(29.6 %)、浓缩红细胞(25.6%)以及冷沉淀(1.6 %)。这与之前的研究结果一致。

 

有研究指出,使用储存在血小板添加剂中的浓缩血小板或者输注洗涤过的红细胞或血小板与较少的过敏反应相关。另外,通过清洗血液成分降低血浆含量也可以减少过敏反应的发生。

 

3.1.1.3  输血相关急性肺损伤(transfusion-related acute lung injury, TRALI)

 

TRALI 是围术期输血的严重急性并发症之一,其表现为急性呼吸窘迫综合征,通常在输血后6 h 内发作,但是目前成人TRALI 的定义尚不适用于儿童群体。TRALI 的发生机制尚不完全明确,目前认为多形核白细胞(PMNs)可能是介导TRALI 中肺损伤的关键致病细胞。也有学者认为在儿童中可能与血液成分中抗体和脂质体介导的肺部毛细血管通透性增加有关。儿童尤其是新生儿由于肺部发育尚未完全,且肺泡毛细血管脆弱,可能更易发生TRALI。TRALI 在儿童中并不常见。

 

尽管如此,Lieberman 等在他们为期11 年的回顾性研究中发现TRALI 的发生呈双峰分布,分别是1 岁以下的婴儿和14 岁以上的青少年。输血相关性循环超负荷(transfusion-associated circulatory overload,TACO)和TRALI 是输血相关死亡的主要原因,目前还没有特定的治疗方法,只有支持性治疗措施,包括氧疗、目标导向的液体治疗和审慎的升压管理以维持血流动力学稳定。

 

3.1.2 非免疫相关并发症

 

3.1.2.1 发热性非溶血性输血反应(febrile non-haemolytic transfusion reactions, FNHTR)

 

FNHTR 定义为患者体温升高至 38℃或更高,且变化高于基线至少1℃,常发生于输血期间或者输血后4 h 内。其发生机制与白细胞抗体、生物反应调节剂和血制品储存过程中积累的白细胞细胞因子有关。FNHTR 是1 种排除诊断,在围术期输血过程中监测到患者发热时,首先需要停止输血并核查ABO 血型,因为发热可能是溶血性输血反应、脓毒症或TRALI 等危及生命的不良反应的首发临床表现。

 

FNHTR 最常见于输注非去白细胞红细胞制品。Oakley等的研究也指出相对于其他血液成分,红细胞更有可能与FNHTR 相关。在Cohen 等对FNHTR 分析中揭示出,FNHTR 带来的临床成本和负担远超出了反应本身。虽然发热可以用对乙酰氨基酚布洛芬等退烧药进行治疗,但是过早或过度使用退烧药可能会阻碍对于其发热的原因的排查和诊断,导致临床工作处于非常被动的状态,患者往往会因复查胸片和血培养而延长住院时间。近年来国内外普遍通过预先去除血制品中的白细胞来避免发热反应,同时节省医疗资源并减轻患儿负担。然而,目前关于去白细胞血液制品在降FNHTR 发生率方面的具体效果,仍缺乏充分的高质量循证医学证据支持,尚需进一步开展大样本、多中心的研究予以验证。

 

3.1.2.2 输血相关性循环超负荷(transfusion-associated circulatory overload, TACO)

 

TACO 在儿童输血中较TRALI 更为常见,临床上需要区分TACO 和TRALI 以及它们与基础肺损伤和液体超负荷的原因。在Thalji 等的研究中,411 名行非心脏手术且接受输血的患儿中输血相关肺部并发症的发生率为 3.6%,而其中有3.4%都发生了TACO。由于儿童,尤其是体重较轻的新生儿,血容量有限,过量输血会导致循环超负荷,造成急性心力衰竭呼吸困难等不良反应。TACO 的预防措施包括正确合理地启动围术期输血方案,精确计算输血剂量和速度,并在输血过程中连续监测体征变化情况。

 

3.2 感染性并发症

 

尽管现代血液筛查技术已经大幅度降低了血源性疾病的传播风险,儿童输血仍存在感染风险,其来源主要包括病毒、细菌和寄生虫等病原体。登革热、寨卡病毒等传染病在儿童患者中的影响尚需进一步研究。

 

4. 减少输血需求及相关并发症的措施

 

4.1 术前优化

 

术前纠正贫血是减少输血需求的第一步。给予促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)、铁剂等药物治疗能够有效增加Hb 水平,从而提高患者对术中失血的耐受能力,减少输血需求。对于存在手术指征且时间较为紧迫的患儿,可以考虑静脉补铁方案(如低分子右旋糖酐铁或羧基麦芽糖铁)以加速铁储备的补充,也可以考虑联合使用EPO 和静脉补铁以协同促进红细胞生成;对于早产儿或新生儿,则可通过胎盘输血或者延迟脐带夹闭来预防和改善贫血。术前识别凝血功能障碍并进行纠正,以及使用抗纤溶药物如氨甲环酸(tranexamic acid, TXA),可以在手术过程中减少失血量。

 

4.2 选择合适的血液制品

 

在儿童围术期输血中,血液制品的选择与保存处理直接影响输血效果及并发症的发生。儿童输血建议使用较短时间内采集的红细胞,因为新鲜红细胞中的2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)水平较高,同时钾离子外渗较少,在提供更有效的细胞组织间氧传递的同时也能够降低高钾血症的发生率。选择低存储温度的血小板可减少输血并发症。白细胞滤过可以有效减少输血引起的免疫抑制反应,特别是免疫力低下的儿童患者,此举更为重要。辐照处理的血液制品能有效防止TA-GVHD 的发生,提高输血在免疫抑制患儿中的安全性。

 

4.3 血液替代品与自体输血

 

血液替代品包括新型血红蛋白氧载体( hemoglobin based oxygen carrier, HBOC)、重组蛋白和凝血因子等。HBOC 作为红细胞的替代品,能够在某些情况下完全或部分代替红细胞,尤其在紧急情况下提供即时氧传递,并且能够有效降低传染病传播的相关风险。近期一项研究开发了1种基于HOBC,名为ErythroMer 的候选血液替代品。它通过膜包裹Hb,避免了自由Hb 可能引发的副作用(如血管收缩和高血压),还通过膜结构调节氧气捕获和释放以模仿红细胞的功能,达到稳定供氧的效果。

 

虽然ErythroMer 还未进入临床试验阶段,但这些初步结果表明其在氧气传递方面具备潜力。自体输血包括急性等容血液稀释(acute normovolaemic hemodilution,ANH)、术中血液回收(intraoperative cell salvage,ICS)、造血干细胞治疗等。ANH 指在术前即刻采集自身的血液,术中需要输血时或术后进行回输,以减少异体输血的需求,但目前缺乏儿童人群应用ANH 的高质量证据。术中血液回收是儿童围术期血液保存最常用的方法,目前广泛应用于骨科、神经外科等科室,研究显示其可以显著降低异体血输注。造血干细胞治疗是1 项正在探索的新技术,通过引入干细胞加速造血,提升患者术后的恢复速度,从而减少围术期输血需求。

 

5. 未来发展方向

 

随着科学技术的进步和输血管理策略的不断优化,儿童围术期输血领域未来的发展方向将侧重于利用大数据分析、机器学习和人工智能辅助决策来提升输血管理的个体化与精细化,同时需要更多高质量的研究以进一步制定和完善适合儿童的输血指南和标准。随着电子病历和其他医疗信息系统的发展,积累了大量儿童围术期输血相关数据。

 

利用大数据技术,可以通过分析大量数据,获得输血指征、适应症和并发症的流行病学信息,从而更好地优化输血方案。未来的大数据研究将有助于揭示儿童围术期输血需求的个体差异,为个体化输血管理提供数据支持。应用人工智能(artificial intelligence, AI)可构建输血决策支持系统和预测模型,根据患者的病情和术中实时数据进行个体化输血管理。

 

基于机器学习的预测模型可以提前预测术中失血量,从而在手术前制定更为准确的输血计划。AI 还可用于围术期输血风险的自动评估,如通过分析患者的病史、实验室指标等信息,快速识别高风险儿童患者,从而有针对性地采取防控措施。

 

来源:廖晨曦,廖刃.儿童围术期输血研究进展[J].中国输血杂志,2025,38(04):572-577.DOI:10.13303/j.cjbt.issn.1004-549x.2025.04.017.


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