儿科患者术前输血与镰状细胞病

Rahul Baijal, MD;Priti Dalal, MD;Megha Kanjia, MD
Summary: 

与普通人群相比,围手术期并发症在 SCD 患者中更为常见,这类患者出现围手术期急性胸腔综合征 (ACS)、感染、血管闭塞疼痛危象和 30 天死亡的风险升高。由于镰状 RBC 对终末器官功能障碍的累积影响,SCD 患儿在围手术期的风险特征不同于成人。虽然目前支持 SCD 儿童常规术前输血的证据质量不高,且基于低至中等风险手术,但围手术期输血计划应针对个体患者,并考虑 SCD 基因型、基线血红蛋白、疾病严重程度、手术风险分类和既往手术并发症史。

为麻醉患者提供安全高质量的照护一直是公众的一大重要关切事件。在接受麻醉之前对患者进行优化对于确保提供最佳患者照护至关重要。考虑到镰状细胞病 (SCD) 的发病率及其围手术期影响,镰状细胞病患儿的优化治疗一直备受关注。由于镰状 RBC 对终末器官功能障碍的累积影响,SCD 患儿在围手术期的风险特征不同于成人。

SCD 是一种常见的血液学缺陷,其特征是血红蛋白 β 链上的缬氨酸被谷氨酸替代,大约每 365 名非裔美国人中就有一人患有 SCD。在美国,约有 70,000 至 100,000 人患有 SCD,地中海、亚洲和非洲血统患者占比为 2.6%。1患者可能是纯合子 (HbSS)、杂合子 (HbSC),也可能患有相关地中海贫血(Hb-S-beta0 或 Hb-S-beta+)。最严重的临床表现见于 HbSS 和 Hb-S-beta0 患者。这些患者的红细胞 (RBC) 在脱氧时发生聚合反应,导致 RBC 畸形(即,镰刀状)、后续溶血和血管闭塞。2这类 RBC 损伤由低氧血症、体温过低、低血容积、感染、疼痛、压力和手术引起,可能会抑制血流并导致缺血性损伤,从而导致镰状细胞病危象的症状,如疼痛危象、急性胸腔综合征、慢性器官损伤和肌肉骨骼并发症。

手术和全身麻醉为通过维持稳态以减少可能引发镰状细胞病危象的生理触发因素带来了挑战。SCD 患儿出现以下术后并发症的风险增加:急性胸腔综合征 (ACS) 的发生率为 3.08%,中风为 0.2%,30 天死亡率为 0.2%。3旨在预防镰状细胞病危象的围手术期管理包括静脉补液、体温调节和充足氧合。4,5与其他许多情况一样,围手术期团队的临床判断对于确定 SCD 患者术前输血的风险与获益至关重要。

与可能接受更高风险手术(如心脏手术和脑血血管重建)的成人相比,最常见的儿科手术风险为较低至中等(如压力均衡管插入、腹腔镜胆囊切除术、扁桃体切除术/腺样体切除术、腹腔镜脾切除术、脐疝修补术、腹腔镜阑尾切除术和鼓膜切开术)。4-10此外,限制为儿童进行不必要的输血是避免异源免疫、容量过度负荷和免疫抑制的重要考虑因素。11-13SCD 中异源免疫的发生率为 7%-58%,具体取决于年龄、既往输血次数和红细胞表型匹配的使用。有多种同种异体抗体、迟发性溶血性输血反应和/或溶血症病史的儿童出现输血后不良后果的风险增加;因此,进行输血前应仔细考虑。14,15

关于 SCD 患者适当的术前输血策略仍存在争议

决定进行术前输血是血液科医生和麻醉医师对 SCD 患者采取的优化策略的一部分,该策略旨在降低镰状 RBC 的百分比。该策略有望降低围手术期并发症的风险,特别是在高风险 SCD 患者中;然而,围绕这一主题的文献并未得出明确的结果。5尽管美国血液学会 (American Society of Hematology) 2020 年指南建议所有接受需全身麻醉一小时以上手术的 SCD 患者接受术前输血,使血红蛋白水平达到 9 或 10 g/dL,但基于现有证据,对于适当的术前输血策略,仍存在众多争议。6

关于 SCD 患儿术前输血的儿童研究较为有限。这类研究包括镰状细胞病术前输血替代方案试验,这是一项随机对照试验,比较了接受或未接受术前输血的患者围手术期并发症的发生率。该试验纳入了成人和儿童,其结果显示,术前输血的患者围手术期并发症的发生率低于未输血的患者。7输血组采取以下操作之一:1) 进行单纯输血,将血红蛋白 (Hgb) 低于 9g/dL 的患者的 Hgb 水平提升至 10 g/dL,或 2) 进行部分置换性输血,将 Hgb 高于 9 g/dL 的患者的 Hgb S(镰状细胞血红蛋白)百分比降至低于 60%。术前输血患者术后出现急性胸腔综合征和危及生命的并发症的风险较低 (p = 0.023)。术后疼痛危象、住院时长或再入院率未见差异。该研究规模较小 (n = 67),且具有异质性(涉及 40 名儿童和 27 名成人),因此难以量化术前输血对 SCD 儿童的益处。

虽然上述研究针对的是单纯输血与部分换血,但另一项随机多中心试验评估了单纯输血与置换性输血后 SCD 患者的结局。5该研究的受试者在术前随机接受置换性输血方案,将 Hgb S 水平降至低于 30%,或接受单纯输血方案,将 Hb 水平提升至 10 g/dL。研究中最常见的手术包括胆囊切除术、头颈部手术和骨科手术,儿童在队列中的占比超过 90% (n = 502)。置换性输血组输血相关并发症的发生率为 14%,单纯输血组为 7%。两组术后急性胸腔综合征的发生率均为 10%。5在预防 SCD 患者的围手术期并发症方面,单纯输血与换血效力相当。

然而,上述研究报告的观察结果与美国外科医师学会 (American College of Surgeons) 国家手术质量改善计划 (National Surgical Quality Improvement Program, NSQIP) 儿科数据库中一项评估 SCD 和输血相关结局数据的研究存在差异。在该研究中,由 357 名接受低至中等风险手术(腹腔镜胆囊切除术、脾切除术或阑尾切除术)的 SCD 儿童组成的回顾性队列显示,术前输血儿童与未输血儿童在 30 天再入院率、手术部位感染、伤口裂开、肺炎、计划外再插管、静脉血栓栓塞、尿路感染、术后输血、心脏骤停、中风、败血症和死亡方面没有差异 (p = 0.80)。8两组的 30 天手术并发症发生率没有差异 (p = 0.84)。进一步亚组分析(定义为术前红细胞压积大于 27.3% 或小于 27.3%)显示,输血儿童与未输血儿童在术后镰状细胞病危象方面没有差异。此外,在该队列中,术前输血与术后输血率降低无关。

不建议对 SCD 患儿进行常规术前输血

因此,目前支持 SCD 儿童常规术前输血的证据存在不一致和不确定的情况,不支持进行常规术前输血。应考虑 SCD 基因型、基线血红蛋白、疾病严重程度、手术风险分类和既往手术并发症史,针对个体患者做出术前输血决定。组建涵盖麻醉学、血液学和外科学的跨学科团队对于围手术期管理至关重要。在做出术前输血决定之前,应逐步进行术前分析(表 1)。输血决定取决于基于 SCD 严重程度和手术类型的风险分类(表 2)。4-6基于这些考虑因素,低风险 SCD 和高风险 SCD 的可能推荐计划分别见表 3 和表 4。7,9

表 1:SCD 患儿的术前评估。16,17

表 1:SCD 患儿的术前评估。<sup>16,17</sup>

表 2:基于疾病严重程度和手术类型的风险分层。16,17

表 2:基于疾病严重程度和手术类型的风险分层。<sup>16,17</sup>

表 3:低风险 SCD 的计划。16,17

表 3:低风险 SCD 的计划。<sup>16,17</sup>

表 4:高风险 SCD 的计划16,17

表 4:高风险 SCD 的计划<sup>16,17</sup>

综上所述,围手术期 SCD 患儿的输血决定应以疾病严重程度和手术类别为指导。可能受益于输血的患者是失代偿风险较高的患者,包括将要接受高风险手术的患者,或在基线时处于高风险疾病状态的患者。未来研究应重点推动指导方针和方案的制定,为临床医生提供相关指导,以确保为这些高危患者提供安全高质量的照护。

 

Rahul Baijal, MD 是德克萨斯州儿童医院(德克萨斯州休斯顿)贝勒医学院儿科麻醉学、围手术期和疼痛医学系的副教授。

Priti Dalal, MD 是 Penn State Health & Penn State Children’s Hospital(宾夕法尼亚州赫尔希镇)的麻醉学系教授

Megha Kanjia, MD 是德克萨斯州儿童医院(德克萨斯州休斯顿市)贝勒医学院儿科麻醉学、围手术期和疼痛医学系的副教授。


作者没有利益冲突。


参考文献

  1. Khurmi N, Gorlin A, Misra L. Perioperative considerations for patients with sickle cell disease: a narrative review. Can J Anaesth. 2017; 64:860–869. PMID: 28455727.
  2. US Department of Health and Human Services. Evidence-based management of sickle cell disease: expert panel report, 2014. https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/evidence-based-management-sickle-cell-disease. Accessed March 2024.
  3. Hyder O, Yaster M, Bateman BT, Firth PG. Surgical procedures and outcomes among children with sickle cell disease. Anesth Analg. 2013;117:1192–1196. PMID: 24108258.
  4. Koshy M, Weiner SJ, Miller ST, et al. Surgery and anesthesia in sickle cell disease. Cooperative Study of Sickle Cell Diseases. Blood. 1995;86:3676–3684. PMID: 7579333.
  5. Vichinsky EP, Haberkern CM, Neumayr L, et al. A comparison of conservative and aggressive transfusion regimens in the perioperative management of sickle cell disease. Preoperative Transfusion in Sickle Cell Disease Study Group. N Engl J Med. 1995;333:206–213. PMID: 7791837.
  6. Chou ST, Alsawas M, Fasano RM, et al. American Society of Hematology 2020 guidelines for sickle cell disease: transfusion support. Blood Adv. 2020;4:327–355. PMID: 31985807.
  7. Howard J, Malfroy M, Llewelyn C, et al. The transfusion alternatives preoperatively in sickle cell disease (TAPS) study: a randomised, controlled, multicentre clinical trial. Lancet. 2013; 381:930–938. PMID: 23352054.
  8. Salvi PS, Solomon DG, Cowles RA. Preoperative transfusion and surgical outcomes for children with sickle cell disease. J Am Coll Surg. 2022;235:530–538. PMID: 35972175.
  9. Atwood CM, Gnagi SH, Teufel RJ, et al. Blood transfusion in children with sickle cell disease undergoing tonsillectomy. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2017;103:117–120. PMID: 29224750.
  10. Oyedeji CI, Welsby IJ. Optimizing management of sickle cell disease in patients undergoing surgery. Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 2021:405–410. PMID: 34889383.
  11. Chou ST, Jackson T, Vege S, et al. High prevalence of red blood cell alloimmunization in sickle cell disease despite transfusion from Rh-matched minority donors. Blood. 2013; 122:1062–1071. PMID: 23723452.
  12. Vamvakas EC, Blajchman MA. Transfusion-related immunomodulation (TRIM): an update. Blood. 2007;21: 327–348. PMID: 17804128.
  13. Haberkern CM, Neumayr LD, Orringer, EP, et al. Cholecystectomy in sickle cell anemia patients: perioperative outcome of 364 cases from the National Preoperative Transfusion Study. Blood. 1997;89:1533–1542. PMID: 9057634.
  14. Chou ST, Jackson T, Vege S, et al. High prevalence of red blood cell alloimmunization in sickle cell disease despite transfusion from Rh-matched minority donors. Blood. 2013;122:1062–1071. PMID: 23723452.
  15. Lasalle-Williams M, Nuss R, Le T, et al. Extended red blood cell antigen matching for transfusions in sickle cell disease: a review of a 14-year experience from a single center (CME). Transfusion. 2011;51:1732–1739. PMID: 21332724.
  16. Schyrr F, Dolci M, Nydegger M. Perioperative care of children with sickle cell disease: a systematic review and clinical recommendations. Am J of Hematol. 2020;95:78–96. PMID: 31456233.
  17. Perioperative Management of Children with Sickle Cell Disease, Best Practice Standard, Texas Children’s Hospital, Evidence-Based Outcome Center. https://www.texaschildrens.org/patients-families/safety-and-outcomes/clinical-standards. Accessed March 2024.