Системи для автогемотрансфузій: з переривчастим потоком та безперервні

Системи для автогемотрансфузій: з переривчастим потоком та безперервні

30.11.2021

Інтраопераційне збереження крові для аутотрансфузії зменшує потребу в алогенній крові за рахунок відновлення та подальшої реінфузії власної крові пацієнта, яка була втрачена під час операції. Збереження крові має особливі переваги, коли передбачається велика крововтрата (>20%), наприклад, при кардіоторакальних або ортопедичних втручаннях, а також під час трансплантації. Автотрансфузія також використовується для пацієнтів, які не можуть прийняти донорську кров в зв’язку із культурними або релігійними причинами. Для відновлення втраченої крові, її слід аспірувати з операційної рани та помістити в контейнер з антикоагулянтом (гепарином або цитратом). Оскільки кров відсмоктується з хірургічної рани, а втрата крові сильно варіює залежно від пацієнта та типу хірургічної процедури, разом з кров’ю може бути аспіровано широкий спектр забруднюючих речовин (наприклад, жир, фактори згортання, клітини шкіри та кісток, надлишок плазми та колоїдних розчинів). Після забору, кров із операційного поля фільтрується, а потім промивається та концентрується – відбувається утворення одиниці еритроцитарної маси. Лише після цього кров можна повторно вливати пацієнту. 

Типовий пристрій для аутотрансфузії відсмоктує кров у спеціальну ємність. Оскільки під час відсмоктування кров піддається впливу повітря та високого тиску, може статися масивний гемоліз еритроцитів та активація тромбоцитів та лейкоцитів. Активовані клітини прилипають до поверхні чаші під час центрифугування і вивільняють лейкоатрактанти та тромбопластичні агенти в установку. У порівняльному дослідженні було виявлено, що цільна кров, промита пристроєм для безперервної автотрансфузії, Cell Saver Elite (Haemonetics Corporation), має більше гемолізу та утворення мікрочастинок, ніж кров, промита пристроєм COBE 2991, що найімовірніше обумовлено впливом на кров як повітря, так і високого тиску відсмоктувача. Однак, з точки зору видалення калію, вільного гемоглобіну, тромбоцитів і лейкоцитів апарати для автотрансфузії, такі як Cell Saver 5 (Haemonetics Corporation), продемонстрували рівень продуктивності на рівні зі звичайними клітинними процесорами.

Ефективність промивання/концентрації різниться між пристроями для аутотрансфузії, навіть якщо вони використовують ту саму технологію Latham-bowl – наприклад, Cell Saver 5 концентрує еритроцити з нижчим гематокритом, досягаючи вищого відновлення еритроцитів, ніж Sequestra 1000 (Medtronic, Міннеаполіс, Міннесота, США). Тим не менш, ще більш значущим джерелом мінливості швидкостей відновлення клітин є можливість вручну встановлювати та змінювати параметри центрифугування, що на пряму впливає на кінцевий результат обробки на якість відмитого еритроконцентрату.

Пристрої для аутотрансфузії на основі технології пневматичного диска, такі як OrthoPAT (Haemonetics Corporation), мають одноразовий диск змінного розміру, що дозволяє оптимально обробляти відсмоктану кров незалежно від її об’єму. Хоча ці пристрої можуть обробляти менші об’єми крові, процедура промивання зазвичай займає більше часу, ніж при використанні звичайних пристроїв з чашою Latham. Крім того, як пневматичний диск, так і пристрої з переривчастим потоком і чашою Latham затримують значний об’єм крові власне в чаші і трубках, що ще більше зменшує кінцевий об’єм відмитих еритроцитів. Незважаючи на це, здатність обробляти невеликі об’єми крові значно розширює можливості застосування апаратів для аутотрансфузії.

На відміну від пристроїв з переривчастим потоком, які мають використовувати кілька одноразових вкладишів для промивання будь-якого об’єму крові, що перевищує розмір чаші, технології безперервного потоку можуть безперервно заповнювати, промивати та розділяти компоненти крові в одній одноразовій мийній камері. Система безперервної аутотрансфузії Fresenius (CATS) є першим затвердженим і комерційно доступним пристроєм для аутотрансфузії, який промиває та відокремлює відновлені еритроцити за допомогою безперервного центрифугування. Кров проганяють через машину і дають розділитись в центрифужній подвійній спіральній промивній камері. Під час центрифугування еритроцити виштовхуються до зовнішньої стінки спіралі, а решта формених елементів прилипають до внутрішньої стінки. Тромбоцити, плазма та лейкоцити видаляються, коли до концентрованих еритроцитів додають промивний розчин (наприклад, фізіологічний розчин). CATS може концентрувати еритроцити із цільної крові або зі збережених одиниць еритроцитів перед ресуспендуванням у звичайному фізіологічному розчині до бажаного гематокриту (а також може відокремлювати багату тромбоцитами плазму від цільної крові та концентрувати тромбоцити). Для одноразової промивної камери CATS необхідний мінімальний об’єм заповнення складає 30 мл, що дозволяє промивати невеликий об’єм крові без будь-яких істотних модифікацій системи. Оскільки камера постійно обертається під час обробки, в камері для миття практично не залишається залишкових еритроцитів, що забезпечує краще відновлення, ніж у звичайних клітинних процесорах та пристроях для автотрансфузії, які використовують чашу або пневматичний диск.

Для прямого порівняння, система CATS генерувала промиті еритроцити із незмінними рівнями калію та невеликим гемолізом, на відміну від одиниць, отриманих від апаратів COBE 2991. CATS також була здатна виробляти концентрати еритроцитів із вищим гематокритом, ніж COBE 2991 та більшість інших звичайних пристроїв для аутотрансфузії з переривчастим потоком. Під час тестування на видалення жирових клітин із відновленої крові, CATS перевершив переривчасті системи (наприклад, Cell Saver 5) і був на одному рівні з Cell Save Elite, що містить інтегровану програму для видалення жиру. Хоча система CATS представляє собою систему значно удосконаленого клітинного процесора на основі центрифугування та пристроїв для автотрансфузії з переривчастим потоком, існує певне обмеження: відмивання еритроцитів за допомогою CATS не дає сталого рівня видалення вільного гемоглобіну і негативно впливає як на форму еритроцитів, так і на вміст в клітині 2,3-DPG після обробки. Подібно до інших клітинних процесорів на основі центрифугування, негативний вплив обробки CATS на властивості еритроцитів може збільшуватися залежно від часу після процедури відмивання.

Хоча пристрої для аутотрансфузії традиційно використовуються для промивання свіжої крові, втраченої під час операції, також досліджувалося промивання збережених еритроцитів за допомогою девайсів для підготовки крові до аутотрансфузії. De Vroege та співавтори виявили, що вміст АТФ і 2,3-DPG в еритроцитів знижувався після промивання. Крім того, не зважаючи на те, що в пакеті для відходів знаходили вільний гемоглобін, в кінцевій одиниці відмитих еритроцитів рівень вільного гемоглобіну не знижувався. Це вказувало на те, що процедура промивання потенційно пошкодила і лізувала деякі еритроцити, що призвело до вивільнення внутрішньоклітинного гемоглобіну. Можливо, що постійне погіршення стану еритроцитів при зберіганні робить їх більш сприйнятливими до лізису під час центрифугування. Цікаво, що промивання збережених еритроцитів за допомогою Cell Saver також не зменшувало кількість мікрочастинок в кінцевому результаті, тоді як система CATS була здатна видаляти мікроагрегати з широким діапазоном розмірів. Крім того, пристрої для аутотрансфузії використовують специфічні режими віджиму для видалення забруднень, які зазвичай не зустрічаються у відновлених одиницях еритроцитів (наприклад, жир, кістки тощо), і тому не можуть бути повністю безпечним для заготовлених, крихких еритроцитів.

Також пристрої для аутотрансфузії використовуються для відділення тромбоцитів від багатої тромбоцитами плазми. Три типи пристроїв для аутотрансфузії, які використовують чашу Летама, чашу Бейлора або закриту спіральну камеру, показали лише 50-60% відновлення тромбоцитів, що було значно нижчим, ніж при звичайному центрифугуванні. 

Висновок

Промивання та концентрація крові може запобігти низці клінічних ускладнень, спричинених несприятливими ефектами, пов’язаними із залишковими білками плазми та іншими забруднювачами, які виявляються в одиницях компонентів крові після обробки та зберігання. В цій статті було розглянуто кілька традиційних методів обробки клітин на основі центрифугування, включаючи ручне центрифугування, автоматизовані клітинні процесори та різні пристрої для автотрансфузії. Хоча ці методи зазвичай використовуються для обробки крові, на сьогодні існують докази того, що центрифугування призводить до посилення гемолізу, активації тромбоцитів і лейкоцитів, пошкодження клітин та різних інших негативних ефектів, які знижують якість та ефективність клітинних продуктів крові. Також було згадано декілька підходів до заготовки крові без центрифугування, включаючи системи розділення на основі мембран та інерції, які спрямовані на отримання високоякісних відмитих або концентрованих продуктів крові з мінімальним пошкодженням клітин. Хоча підходи без центрифугування є дуже багатообіцяючими, вони, як правило, мають нішеве застосування, і багато з них все ще знаходяться на ранніх стадіях розробки. Потрібні подальші дослідження, щоб застосувати ці новітні технології в клінічній практиці. 

Джерело: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6322496/

Переклад: Дарія Сімчук