目前，绝大部分的心血管外科手术需要在体外循环（Cardiopulmonary Bypass，CPB）的支持下进行，而体外循环是一较强的非生理过程，对血液成份尤其是细胞成份可产生明显的稀释、激活和破坏作用，从而增加术后出血及异体血液制品的输注量。近年来，一些学者开始在心血管外科围体外循环期使用血细胞分离技术（Plasmapheresis），将患者自体的血液细胞成份进行分离后选择性回输，以达到血液保护之目的。

　　一、血细胞分离技术的应用背景
　　1、成分采血和输血
　　血细胞分离技术最初是应临床成份输血工作的要求而设计，可将献血员全血的细胞成份分离出来，根据临床需要输入患者。
　　2、减少围术期用血
　　近年来，随着减少异体输血呼声的高涨，心血管外科手术中血液保护、心肺保护理论深入，以及血细胞分离技术的成熟和分离速度的提高，越来越多的学者开始将该技术引入临床。
　　3、国际趋势
　　据Silvay1993年对331位灌注师的调查，美国有80%的灌注师认为血细胞分离技术对患者有益[1]。

二、红细胞分离技术
　　1、问题的提出
　　体外循环中大量的预充液可使血液有形成份特别是红细胞极度稀释，且体外循环过程中因血液细胞的激活和破坏将产生大量的细胞碎片和游离血红蛋白，从而对机体产生不利影响。
　　2、解决方案
　　如何将体外循环后期的血液进行浓缩，并去除其中的有害物质已成为提高体外循环质量的重要课题。红细胞分离技术即是以不同方法将红细胞从全血中采集出来制成浓缩悬液。
　　（1）直接离心分离
　　60～70年代即有人将体外循环后心肺机内的余血经多次离心（Centrifugation）后，将浓缩的红细胞回输给患者，但该方法操作较复杂且易对血液造成污染。
　　（2）离心＋洗涤＝Cell Saver
　　80年代人们将红细胞的离心技术进行改良，试图在对细胞进行离心的同时以平衡盐液进行冲洗，即成为现今的离心式洗血球技术（Cell Saver）。
　　原理－－在一密闭离心杯中将红细胞离心使之贴于杯壁，同时泵入平衡盐液将离心杯中心的非细胞成份冲走，最终可获得红细胞压积在60~70%的洗涤后血液。
　　评价－－该技术使传统的红细胞多次离心简化为单次离心加洗涤，且在一套封闭系统中的操作减少了血液污染的机会，并可在体外循环过程中进行，使得红细胞的分离更为简易可控，现已广泛应用于临床。
　　应用－－有报道在围体外循环期应用Cell Saver使术后的输血量减少了40%[2]，且较常规的CPB无更多的补体激活作用[3]。
　　制造商－－目前较著名者为美国Haemonetics、COBE、Medtronic、意大利Dideco、德国费森尤斯公司的产品，国产为北京京精公司"ZZ"。
　　（3）超声技术
　　近年又有学者试图利用超声谐波技术进行红细胞分离，目前尚未应用于临床。

　　三、白细胞分离技术（Leukocyte Depletion）
　　1、问题的提出
　　心血管外科手术中的体外循环可使血液中的白细胞（特别是中性粒细胞）激活，进而引起一系列连锁反应，如释放氧自由基导致脏器再灌注损伤、嵌顿毛细血管引起"无复流"现象、对组织细胞的炎性损伤以及导致凝血－纤溶系统的紊乱等。
　　2、解决方案
　　许多学者试图在围体外循环期应用白细胞分离技术将白细胞去除以减轻其对心、肺、血液等重要脏器的不利影响。
　　目前在众多白细胞分离技术中，心血管外科临床应用最多者系利用一种对白细胞有特异性亲和能力的聚酯材料制成直径40微米的白细胞滤器，对其进行化学和机械性滤过，较著名者为美国Pall公司产品。
　　3、应用效果
　　（1）在体外循环管路中安装白细胞滤器侧路
　　－－在体外循环中应用白细胞分离技术减少循环白细胞，发现术后肌酸磷酸激酶活性明显降低，儿茶酚胺的用量　　明显减少，心指数明显增加，故认为该技术可有效防止心肌再灌注损伤[4,5]。
　　－－Ichihara等在心肌含血停搏液的灌注管路中安置白细胞滤器，发现冠状静脉窦血中的心肌酶和脂质过氧化物指标均明显优于对照组，提示在含血停搏液中去除白细胞将改善心肌保护效果[6]。
　　（2）在心肌含血停搏液管路中安装白细胞滤器
　　－－Sawa等观察了38例择期搭桥手术和30例急诊搭桥手术的患者，在开放冠脉循环前以去除白细胞的温血停搏液进行灌注，发现在急诊手术的患者中，CK-MB峰值及停机时的多巴胺用量明显低于对照组，且冠状静脉窦血中丙二醛含量上升较少，而择期手术的患者中未见明显临床差异，提示白细胞滤器应用于含血停搏液可能对高危患者具有较好的心肌保护作用[7]。
　　－－Pala等在LVEF<35%和>45%的搭桥患者的含血停搏液中应用白细胞滤器，并测定冠状静脉窦血中的谷胱甘肽氧化还原比率（GSH/GSSX），发现LVEF>45%的患者与对照组比较无明显差异，而LVEF<35%的患者有明显改善，亦证实其对术前已有左室功能不全的患者有较好的心肌保护作用[8]。
　　（3）对肺功能的保护作用
　　白细胞分离技术不仅可增强体外循环中的心肌保护，尚有报道其对术后肺功能有一定的改善。
－－Hachida等发现在体外循环中进行白细胞分离，术后肺功能指数明显优于对照组[5]；
－－Davies等在术前即将患者白细胞分离，发现患者在术后的动脉血氧分压明显高于对照组[9]；
－－Gu等将体外循环后余血用白细胞滤器滤除97%的白细胞后回输，发现术后炎症介质TXB2明显低于对照组，且术后1小时及拔除气管插管后的肺脏气体交换功能明显高于对照组[10]。

　　四、血小板分离技术（Plateletpheresis）
　　1、问题的提出
　　众所周知，在体外循环过程中，血小板可经各种直接或间接的途径被激活，从而发生粘附、聚集、收缩、释放等反应，导致术后血小板数量和功能的消耗性下降，患者术后的凝血功能降低，出血增加，库存血制品的使用量亦相应增加。因此，血小板功能和数量的保护成为体外循环血液保护措施中最为重要的部分。
　　2、解决方案
　　（1）可控性血小板抑制剂－－化学性保护
　　有学者在围体外循环期使用血小板抑制剂如抑肽酶等抑制血小板功能，使其在术后药物代谢后发挥止血功能，此为功能保护。
　　（2）血小板分离技术－－物理性保护
　　另有学者力图使血小板避免体外循环的打击，在体外循环前利用血小板分离技术将部分血小板从患者全血中分离出来制成单采血小板或富血小板血浆（Platelet-Rich Plasma，PRP），在术后回输，此为数量和功能的双重保护。
　　其分离原理类似于Cell Saver，利用特制的密度梯度高速离心机、离心杯及血小板贮存液，将患者自体血中的血小板进行分离并贮存，较著名者为美国Haemonetics公司的血小板分离系统。
　　3、术前急性血小板分离技术（Acute Preoperative Plateletpheresis，APP）
　　目前，在心血管外科中应用较多者系所谓"术前急性血小板分离技术（Acute Preoperative Plateletpheresis，APP）"，即在体外循环肝素化之前实施血小板分离，待鱼精蛋白中和后回输给患者。
　　（1）应用
　　－－Noon等在术前24小时对患者放血并分离血小板和血浆，术后回输，从实验室和临床指标均证明这种术前分离性放血对患者术后止血有显著效果[11]。
　　－－Boldt 等的研究证实APP可较好地保护PRP中血小板的聚集功能[12]；Menges 等发现经过APP的患者在术后回输PRP（10ml/kg）后，血浆中组织型纤溶酶原激活物（t-PA）活性增加较少，各临床凝血参数在术后第一日早晨即恢复至术前水平，明显优于对照组[13]。
　　－－Davies等在术前利用流动离心式血细胞分离机，平均从4600ml的患者全血中收集了857mlPRP（血小板总量3.5×1011，浓度约为40万/mm3），术后回输后发现纵膈引流液量及血制品需求量均显著少于对照组[9]。
　　－－Armellin等的大样本观察不仅发现行APP后的患者术后胸腔引流液量及血制品输注量明显少于对照组，还发现有51.4%的患者在围术期无需输入任何血制品，此比例亦显著高于对照组的34.5%[14]。
　　－－Menges等的观察发现接受APP的搭桥患者，在体外循环中纤溶系统的激活程度较小，术后各项凝血和纤溶指标的恢复均较对照组快，且所有患者均无围术期输血，而对照组则有25%的患者接受了单采红细胞[15]。
　　（2）对APP临床应用价值的争议
　　－－在临床应用中，尚未发现APP有明显的副作用。仅Wickey等提出APP处理后肝素的首次剂量及转中的维持量均需加大，提示PRP有可能导致肝素抵抗，转中须严密监测抗凝[16]。
　　－－Hirose等的研究发现APP较传统的体外循环前放全血的方法有减少术后输血量的倾向，但无统计学差异[17]。
　　－－Tobe等发现肝素化前进行APP所收集的8~10ml/kgPRP可使患者在术后胸腔引流液量趋于减少但无明显差异，且围术期血制品输注量亦未见明显减少[18]。
　　－－Shinfeld等亦认为APP对术后止血的改善效果不如单纯应用大剂量抑肽酶（6,000,000KIU）[19]。
　　（3）对APP争议的解释
　　－－Iguchi等通过大样本回顾性分析，指出APP对术后止血的改善效果决定于以下因素：患者术前情况、手术方式、体外循环时间和PRP分离量[20]。
　　－－Ferraris等以患者的术前出血时间将100例患者分为凝血高风险组和低风险组，发现在高风险组中，接受APP的患者术后胸腔引流液量和血制品输注量最少，接受体外循环前放全血的患者较多，对照组最多，而低风险组患者则无此差异，提示PRP对术前凝血功能异常的患者具有更为明显的血液保护效果[21]。
　　－－Christenson等将40例接受再次搭桥的患者随机分为APP组和对照组，发现APP组患者术后只有1例输注了血制品，而对照组有14例；APP组的胸腔引流液量和术后输液量均明显少于对照组，术后机械通气时间和ICU停留时间明显短于对照组，且拔除气管插管后的血气亦明显优于对照组，提示APP应用于术前一般情况较差的患者效果较为显著[22]。
　　4、对APP的改良－－体外循环中的血小板分离技术
　　在体外循环肝素化前进行APP可有效地减少术后失血量和输血量，但需要将患者部分血液引出体外，这对血流动力学不稳定的患者具有一定的风险。
　　Quigley等尝试了在肝素化和CPB开始后进行血小板分离，结果用此方法所收集的富血小板血浆（PRP+）中血小板聚集性较标准的APP者无明显差异，其术后止血效果亦与标准的APP相同；该方法无需额外的人员和设备且操作简易，适用于血流动力学不稳定的患者，较标准的APP的应用范围更为广泛；但作者也指出（PRP+）应在体外循环开始后近可能短的时间内收集，以减少体外循环对血小板的激活和破坏[23]。
　　5、APP的另一用途－－制备血小板胶

　　五、结语
　　1、对血细胞分离技术效果的评价
　　已有的研究证实，综合应用血细胞分离技术应用于心血管外科可有效提高体外循环中心脏、肺脏和血液保护的效果，减少围术期血制品的使用量及其副作用。
　　2、目前的问题
　　（1）价格昂贵
　　在发展中国家的应用受到一定限制，尤其在我国医疗制度正处于改革阶段的时期。目前在我国较为经济的机型为兼具红细胞洗涤和血小板分离两项功能者，如Haemonetics的Cell Saver 5、Medtronic的Sequestra、Sorin的Dideco、京精公司的ZZ等，可做到一机多用，提高其性能价格比。
　　（2）操作尚嫌复杂
　　尤其在各厂家产品的操作系统及界面不统一，给大规模临床使用带来局限。
　　3、展望
　　随着该类技术的不断完善及应用价格的降低，其在心血管外科临床的应用将具有广阔前景，亦将有越来越多的患者因此而受益。

六、参考文献
1 Silvay G, Ammar T, Reich DL, Vela-Cantos F, Joffe D, Ergin AM. Cardiopulmonary bypass for adult patients: a survey of equipment and techniques. J Cardiothorac Vasc Anesth 1995 Aug;9(4):420-424
2 von Bormann B, Vollenkemper N, Kling D, Boldt J, Ratthey K, Hempelmann G. Haemoseparation in heart surgery. Anasth Intensivther Notfallmed 1987 Feb;22(1):8-13
3 Deleuze P, Intrator L, Liou A, Contremoulins I, Cachera JP, Loisance DY. Complement activation and use of a cell saver in cardiopulmonary bypass. ASAIO Trans 1990 Jul;36(3):M179-M181
4 Chiba Y, Muraoka R, Ihaya A, Morioka K, Sasaki M, Uesaka T. Leucocyte depletion and prevention of reperfusion injury during cardiopulmonary bypass: a clinical study. Cardiovasc Surg 1993 Aug;1(4):350-356
5 Hachida M, Hanayama N, Okamura T, Akasawa T, Maeda T, Bonkohara Y, Endo M, Hashimoto A, Koyanagi H. The role of leukocyte depletion in reducing injury to myocardium and lung during cardiopulmonary bypass. ASAIO J 1995 Jul;41(3):M291-M294
6 Ichihara T, Yasuura K, Maseki T, Matsuura A, Miyahara K, Ito T, Kato S, Mizuno S, Tamaki S, Seki A, et al. The effects of using a leukocyte removal filter during cold blood cardioplegia. Surg Today 1994;24(11):966-972
7 Sawa Y, Matsuda H, Shimazaki Y, Kaneko M, Nishimura M, Amemiya A, Sakai K, Nakano S. Evaluation of leukocyte-depleted terminal blood cardioplegic solution in patients undergoing elective and emergency coronary artery bypass grafting. J Thorac Cardiovasc Surg 1994 Dec;108(6):1125-1131
8 Pala MG, Paolini G, Paroni R, De Veechi E, Gallorini C, Stefano PL, Di Credico G, Zuccari M, Galli L, Agape V. Myocardial protection with and without leukocyte depletion: a comparative study on the oxidative stress. Eur J Cardiothorac Surg 1995;9(12):701-706
9 Davies GG, Wells DG, Mabee TM, Sadler R, Melling NJ. Platelet-leukocyte plasmapheresis attenuates the deleterious effects of cardiopulmonary bypass. Ann Thorac Surg 1992 Feb;53(2):274-277
10 Gu YJ, de Vries AJ, Boonstra PW, van Oeveren W. Leukocyte depletion results in improved lung function and reduced inflammatory response after cardiac surgery. J Thorac Cardiovasc Surg 1996 Aug;112(2):494-500
11 Noon GP, Jones J, Fehir K, Yawn DH. Use of pre-operatively obtained platelets and plasma in patients undergoing cardiopulmonary bypass. J Clin Apheresis 1990;5(2):91-96
12 Boldt J, Zickmann B, Ballesteros M, Oehmke S, Stertmann F, Hempelmann G. Influence of acute preoperative plasmapheresis on platelet function in cardiac surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth 1993 Feb;7(1):4-9
13 Menges T, Wagner RM, Welters I, Ruwoldt R, Boldt J, Hempelmann G. The role of the protein C-thrombomodulin system and fibrinolysis during cardiovascular surgery: influence of acute preoperative plasmapheresis. J Cardiothorac Vasc Anesth 1996 Jun;10(4):482-489
14 Armellin G, Sorbara C, Bonato R, Pittarello D, Dal Cero P, Giron G. Intraoperative plasmapheresis in cardiac surgery. J Cardiothorac Vasc Anesth 1997 Feb;11(1):13-17
15 Menges T, Welters I, Wagner RM, Boldt J, Dapper F, Hempelmann G. The influence of acute preoperative plasmapheresis on coagulation tests, fibrinolysis, blood loss and transfusion requirements in cardiac surgery. Eur J Cardiothorac Surg 1997 Mar;11(3):557-563
16 Wickey GS, Keifer JC, Larach DR, Diaz MR, Williams DR. Heparin resistance after intraoperative platelet-rich plasma harvesting. J Thorac Cardiovasc Surg 1992 Jun;103(6):1172-1176
17 Hirose Y, Nishihama M, Takigawa A, Nakayama K. Intraoperative plasmapheresis in patients undergoing CABG surgery; effect on intraoperative and postoperative homologous blood transfusion requirements. Masui 1993 Jun;42(6):936-939
18 Tobe CE, Vocelka C, Sepulvada R, Gillis B, Nessly M, Verrier ED, Hofer BO. Infusion of autologous platelet rich plasma does not reduce blood loss and product use after coronary artery bypass. A prospective, randomized, blinded study. J Thorac Cardiovasc Surg 1993 Jun;105(6):1007-1013
19 Shinfeld A, Zippel D, Lavee J, Lusky A, Shinar E, Savion N, Mohr R. Aprotinin improves hemostasis after cardiopulmonary bypass better than single-donor platelet concentrate. Ann Thorac Surg 1995 Apr;59(4):872-876
20 Iguchi A, Tanaka S. Preoperative autologous blood donation and plateletpheresis in patients undergoing elective cardiac operations--factors that influence the need for homologous blood transfusion. Jpn Circ J 1997 Mar;61(3):236-240
21 Ferraris VA, Berry WR, Klingman RR. Comparison of blood reinfusion techniques used during coronary artery bypass grafting. Ann Thorac Surg 1993 Sep;56(3):433-439
22 Christenson JT, Reuse J, Badel P, Simonet F, Schmuziger M. Plateletpheresis before redo CABG diminishes excessive blood transfusion. Ann Thorac Surg 1996 Nov;62(5):1373-1378
23 Quigley RL, Perkins JA, Caprini JA, Haney E, Switzer SS, Wallock ME, Hoff WJ, Kuehn BE, Arentzen CE, Alexander JC. The haemostatic effectiveness of autologous platelet rich plasma sequestered after heparin administration and institution of cardiopulmonary bypass. Perfusion 1995 Mar;10(2):101-110