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去除白细胞输血及其临床意义 广州血液中心临床输血研究所 田兆嵩. 一、 输入含白细胞成分制品的危害: (一)引起非溶血性发热反应; (二)引起肺微血管栓塞; (三)引起血小板输注无效; (四)引起 TA — GVHD;
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去除白细胞输血及其临床意义 广州血液中心临床输血研究所 田兆嵩
一、输入含白细胞成分制品的危害: (一)引起非溶血性发热反应; (二)引起肺微血管栓塞; (三)引起血小板输注无效; (四)引起TA—GVHD; (五)引起输血相关性免疫抑制; (六)传播病毒:如CMV、HIV、HTLV等。
*全血含白细胞最多(2-3)X109个。 *多数血液成分中含有白细胞。 *血液制品中的白细胞是一种“污染物”。 *很多国家要求血站发出的血液制品中白 细胞应<5X106。
表1 血液及血液成分中白细胞含量* 血液成分白细胞含量(个/U*) 新鲜全血 109 浓缩红细胞 108-109 去白膜红细胞 108 洗涤红细胞 107 冰冻去甘油红细胞 106-107 手工采血小板 107-108 机采血小板 106-108 新鲜冰冻血浆 <104 *400ml为1U
二、去除血液制品中白细胞的方法 (一)离心去白膜法; (二)细胞洗涤法; (三)冰冻—融化法; (四)右旋糖酐沉降法; (五)过滤法(白细胞过滤器); (六)新型血细胞分离机去除法。 *目前国际上仅使用(五)和(六)两法。
表2 去除红细胞中白细胞方法比较 方法白细胞去除率(%)红细胞回收率(%) 离心法 65-88 83-92 冰冻融化法 90-98 80-90 洗涤法 80-90 70-80 过滤法 >99 90-96
表3 去除血小板中白细胞方法比较 新型血细胞分离机制备法 过滤法 血小板损失 无 10%-20% 额外操作程序 无 需过滤到另一袋 收集时间 短 长 过滤器阻塞 无 有可能 细胞因子释放 无 有 血小板活化 无 有 Amicus、Trima 及 COBE LRS分离机可使白细胞污染率降至1x106以下
表4 不同分离机机采血小板之白细胞残留量比较 分离机类型 白细胞残留量 白细胞<5x106的比例(%) CS3000Plus 5x(106-107) 65-95 Baxter Amicus 9x104 COBE Spectra 5x(106-107) 65-95 COBE LRS 1x104 MCS Plus 5x(106-108) 10-30
三、白细胞过滤器发展史 (一)1928年有人提出用脱脂棉去除血浆中白细胞; (二)第一代过滤器诞生于上世纪60年代; (孔径170-260微米) (三)第二代过滤器诞生于上世纪70年代: 1、以聚酯或塑料为材料(网状滤器); 2、以纤维或泡沫为材料(柱状滤器)。
(四)第三代过滤器诞生于上世纪80年代,分两种:(四)第三代过滤器诞生于上世纪80年代,分两种: (聚酯纤维无纺布作滤芯) 1、去除红细胞中的白细胞专用滤器; 2、去除血小板中的白细胞专用滤器。 *发达国家已普遍使用这种滤器。 *此滤器能去除99.9%以上的白细胞,残留 白细胞<5X106。
(五)第四代过滤器于上世纪90年代开始研制:(五)第四代过滤器于上世纪90年代开始研制: *此种滤器能去除99.9999%的白细胞, 残留白细胞<5X104 。 *临床试用,未普遍推广。 *此种滤器称为“除尽过滤器”。
表5 三代白细胞滤器性能比较 滤孔大小机理意义 一代 170-260μm 筛滤技术 非白细胞滤器,是标准的全血筛滤 二代 20-49μm 筛滤技术 微聚滤器,滤除白细胞70%-90% 三代 无 粘附技术 吸附滤器,滤除白细胞>99.9%
(六)我国的滤器开发 1、上世纪90年代成都医科院输血所研制出柱状滤器; 2、1995年前后南京有两个厂家研制出扁平状滤器 (双威牌和赛尔金牌); 3、1997年上海研制出白细胞过滤器; 4、1997年南京双威公司研制出血小板滤器; 5、随后成都研制出“康福”牌白细胞滤器; 6、张家港市也研制出“高力特”牌白细胞滤器。
*南京双威公司滤器以超细无机纤维为材料, 属国内外首创。 *据称国产滤器也能去除95%-99.99%的白细胞; 残留白细胞数<5x106;红细胞回收率达90%- 97.1%;价格比进口便宜得多。 *用于红细胞和血小板的滤器不可交换使用; *上述过滤器是通过机械阻滞和吸附的原理去除 白细胞的。
四、血液制品贮存前过滤优缺点 过滤时机有贮存前(血站)、贮存后(血库)、床边三种,后二者国外已较少应用。 (一)优点 1、改善了过滤过程的一致性(时间、流速、温度等) 2、降低了白细胞碎片的污染; 3、降低了致热性细胞因子的作用;
4、能严格控制过滤后的血液质量; 5、血站成批过滤,节省经费和人力; 6、易于操作,7-13min即可完成。 *保存后白细胞易崩解释放出各种因子。 (白介素、转移因子、肿瘤坏死因子等) *过滤后对红细胞贮存质量无影响(可贮 存35天)。
(二)缺点 1、无选择性过滤,增加病人经济负担; 2、即时过滤,有可能使污染菌未被杀灭; 3、血站工作量增加。 *提倡室温下存放4小时左右过滤。 *国外采用无菌连接器连结血袋和滤器。
*国外有厂家将过滤器和多联袋联在一起供血站 使用。 *广州华南公司也已生产出供血站使用的一次性过滤联袋。 *提倡血液保存前过滤,血库或床边过滤比血站过滤效果差。 *欧美等发达国家普遍采用贮存前过滤。
7-白细胞过滤器 8-止水夹 9-三通管 10-旁通管 11-止水夹 广州华南医疗用品公司 滤除白细胞血袋 示意图
五、影响过滤效果的因素 (一)过滤器过滤能力或容量(capacity); (二)白细胞数量; (三)血液流速、压力; (四)温度与弹性(细胞可塑性); (五)血小板数量和功能; (六)采血和过滤之间的间期;
(七)红细胞与白细胞的变形能力; (八)细胞悬浮介质中血浆含量等。 *过滤能力较重要(超过一单位或混合供者血小板过滤效果差); *较低温度下过滤效果好(低温下白细胞可塑性降低); *血浆量多过滤效果好(血浆使白细胞易于阻滞); *速度慢过滤效果好(血流过快与滤器介质接触时间短,部分白细胞逃逸)。
六、过滤法的缺点 (一)费用较高; (二)有效成分回收率减低而影响疗效; (三)加压过滤可能引起溶血: (四)加压过滤可能会激活血小板和释放细胞 因子。 *相对于去除白细胞的优点,缺点微不足道。
七、质量评估 (一)要求:既能有效地清除白细胞,又能保证有效成分足 够回收; (二)过滤条件标准化并进行有效质控; (三)准确计数残留白细胞至关重要: 1、当WBC<100/μ1时,血细胞计数仪无法检测; 2、血涂片间接计数更不可靠; 3、Nageotte计数板,流式细胞仪、PCR计数法较可靠; 4、Nageotte计数板(大容量计数板,腔体容积50µl)可准确 到1WBC/ μ1,简便、易行、价廉。
八、去除白细胞输血的临床意义 (一)预防非溶血性发热输血反应(FNHTR) 1、定义:输血中或输血后2小时内体温升高1°C以上,无其它原因; 2、发生率:初次输血0.5%,多次输血高达60%; 3、原因:受者血浆内含白细胞抗体,其主要热原物质是白细胞介素和肿瘤坏死因子; 4、临床表现:寒战、发热、恶心、呕吐等,血压正常; 5、治疗:对症治疗很快缓解; 6、预防:去除血液中白细胞(残留WBC<5X 108即可)。
(二)阻止或延缓HLA同种免疫 1、白细胞抗原的同种免疫发生率为39%(20%~71%); 2、诱发HLA同种免疫的白细胞阈值为5x106/单位血; 3、HLA同种免疫是血小板输注无效的主要原因; 4、去除白细胞可显著降低HLA同种免疫发生率(多次妊娠者效果差)。 *目前“去白”输血已成为减少同种免疫和预防血小板输注无效的标准输血方法。
(三)预防TA-GVHD(不完全可靠) 1、TA-GVHD发病率不高(0.01%~0.1%),但死亡率很高(84% ~100%); 2、病因是供者免疫活性淋巴细胞引起的; 3、引起TA-GVHD淋巴细胞数量为107/Kg受者体重; 4、第三代白细胞滤器可降低TA-GVHD发生率; 5、预防TA-GVHD唯一可靠方法是辐照血液。
(四)预防亲白细胞的病毒传播 1、CMV、EBV、HIV、HTLVI/II等主要在受感染者白细胞内; 2、CMV感染多见于免疫抑制病人(器官移植者致死的主要原 因); 3、去白细胞输血可有效降低或预防病毒传播; 4、去白细胞输血亦可预防受者潜伏病毒活化(尚未定论)。 *欧洲规定WBC≤1x106/U,美国规定≤5x106/U可避免输血感染CMV。 *过滤血可替代CMV阴性血。
(五)预防输血相关性免疫抑制 1、白细胞崩解释放出免疫抑制因子(如前列腺素E2); 2、前列腺素E2是由单核细胞产生的,有较强免疫抑制作用; 3、免疫抑制导致肿瘤复发率和手术后感染率增高; 4、去除白细胞可降低肿瘤复发率和手术感染率。 *保存前“去白”可预防输血相关性免疫抑制(保存后“去白”无预防作用)。
(六)预防输血相关性肺微血管栓塞 1、库血中的白细胞碎片、血小板碎片、变性蛋 白、纤维蛋白共同形成微聚物(微栓); 2、这些微栓直径20~80μm(肉眼不易看见); 3、大量输血时这些微栓通过孔径170 μm的 输血 器进入病人体内; 4、微栓广泛阻塞肺毛细血管导致肺功能不全综合征; 5、过滤可将微栓去除,避免肺微血管栓塞。
(七)预防缺血再灌注损伤 1、体外循环手术和器官移植手术容易发生缺血 再灌注损伤; 2、白细胞在这种损伤中发挥重要作用; 3、损伤的内皮细胞与白细胞粘附后释放的氧自 由基是损伤的主要原因。
(八)改善成分血的保存条件 1、红细胞中白细胞会与红细胞竞争利用 葡萄糖,从而使红细胞寿命缩短; 2、白细胞分解后释放的细胞因子也会缩 短红细胞寿命; 3、白细胞还能降低浓缩血小板中的pH, 增加糖消耗,影响血小板的寿命和功能。
九、滤除白细胞输血可能发生的不良反应 (一)低血压 1、白细胞滤器表面带负电荷,可激活白细胞释放血管活性因 子(如缓激肽)使血压降低; 2、一般情况下不会发生,如服用血管紧张素转换酶抑制剂 (ACE,降压药)的病人则容易发生。 (二)过敏性结肠炎 个案报道滤除白细胞输血可引起结肠炎,机理不明。