Abstract

Cell saving with cell saver apparatus is a useful method for reducing the homologous blood and blood products transfusion during open heart surgery, The purpose of this method is to re duce the side effects of using homologous blood and blood products. Some of these side effects are hemolysİs, febrile reactions, transmission of diseases and bacterial reactions.

Fifty coronary artery patients who were operated electively In Ege University Medical Faculty Cardiovascular Surgery Department were taken to this study and randomized in two groups. BRAT (Baylor Rapid Auto Transfusion System) cell saver apparatus has been used in the first group. The results obtained from this study group have been compared with those obtained from the control group to find out if there were any statistical significance between them.

In this study, the total drainage and the number of blood transfusions in the first 24 hours and the amount of collected blood by cell saver were recorded. The radial artery blood samples were taken 3 times for each patient (preoperatively, postoperatively first and second days). Haematoc rit, activated clotting time, pro thrombin time, activated partial thromboplastin time, the levels of fibrinogen, total protein, albümin, C₃, C₄, and whit blood cells, red blood cells, platelets counts were measured in these samples.

The need for transfusion of blood and blood products during open heart surgery as well as C3 complement levels decreased significantly by using cell saver. Also the amount of drainage decre ased in this group but this is not statistically significaııt. No harmful side effects due to cell saving was observed.

Açık kalp cerrahisinde homolog kan kullanımı- nın azaltılması ve böylece enfeksiyon ya da antijeni te gibi homolog kan kullanımına bağlı zararlı etkilerin ortadan kaldırılması konusu üzerinde birçok çalışma yapılmış ve günümüzde de yapılmaya devam edilmektedir[1,2,15]. Homolog kan kullanımı özellikle 2. Dünya Savaşı'ndan sonra yaygınlaşmış ve bu amaçla kan bankaları açılmıştır. 1940'lı yıllara kadar kanamalı hastalarda büyük miktarlarda kan bulmak ve kullanmak imkansızdı, tşte bu yıllara kadar araştırmacılar hastanın kendi kanını tekrar hastaya vermek, yani otolog kan transfüzyonu için çalışmalar yapmışlardır[1,2,6,15]. Örneğin, cerrahi operasyonlar sırasında hastanın biriken kanını tek rar hastaya geri verme işlemi ilk kez Blundell isimli bir araştırmacı tarafından 1818 yılında rapor edilmiştir[15]. Ancak 2. Dünya Savaşı'ndan sonra homolog kanın yaygın kullanımı ve kan bankaları bu konudaki çalışmaların azalmasına yol açmıştır[1,15]. Günümüzde ise homolog kan transfüzyonunun özellikle sık kullanıldığı açık kalp cerrahisinde çeşitli zararlı etkilerinin ortaya çıkarılması araştır macıları otolog kan kullanılması ve hasta kanının daha iyi değerlendirilmesi yönünde çalışmalar yapmaya itmektedir. Homolog kan kullanımının zararlı etkileri arasında hemolitik etkiler (intra veya ekstravasküler hemoliz, yüksek antikor titresi), febril reaksiyonlar, bakteriyel reaksiyonlar, hastalık bulaşması (viral hepatit, CMV, EB virüsü, sifiliz, herpes, sıtma AIDS vb) sayılabilir. Bu etkilerin oluşma insidansı %5 civarındadır [1,2,3,4,5,11,15]

Otolog kan transfüzyonu yapılma şekilleri arasında, elektif cerrahi girişimden önce günler, haftalar, hatta aylar süren kanın 'predonation'u[1,4,5,8,15], pre ya da perioperatif hemodilüsyon[1,15], çeşitli yöntemler ve cihazlarla kanın korunması ve hastaya geri transfüzyonu (ekstrakorporal dolaşım hatlarında kalan tüm volümün hastaya geri verilmesi, mediastinal drenlerden gelen kanın oto transfüzyonu, intraoperatif hemofiltrasyon ve hemokonsantrasyon, aprotinin vs. kullanımı)[1,4,7,9,10,17,18] sayılabilir.

Bu çalışmada BRAT (Baylor Rapid Autotransfu sion System) cell saver cihazı kullanılan hastalarla kullanılmayanlar karşılaştırılmış ve sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirilmiştir.

Methods

Çalışmada elektif miyokardial revaskülarizasyon için öpere edilen 50 hasta ele alınmıştır. Bu hastaların 25'i kontrol, 25'i de çalışma grubundadır. Kontrol grubundaki 25 hastanın 23'ü erkek, 2'si bayan ve yaş ortalaması 52.48'dir. Buna karşılık çalışma grubundaki hastaların 21'i erkek, 4'ü bayan ve yaş ortalaması 56.92'dir. Kardiyo-pulmoner by pass süresi ortalaması kontrol grubunda 87.88, çalışma grubunda 110.04'dür. Ejeksiyon fraksiyonu ortalaması her iki grupta da yaklaşık %40'tır. Hasta lar median sternotomi sonrası ACT (activated clot ting time) 480 saniyenin üzerinde olacak şekilde heparin sodyum ile antikoagüle edilmişler, rutin aortik kanülasyon, sağ atriyal two stage venöz kanülasyon uygulanarak pompaya girilmiştir. Has taların tümünde membran oksijenatör kullanılmış, sıcak ve soğuk kan kardiyoplejisi verilerek modarete hipotermi altında operasyon uygulanmıştır. Çalışma grubundaki hastalarda 'BRAT cell saver' cihazı kullanılmıştır. Burada ekstrakorporeal dolaşım hastalar dışında kalan kan, bu cihaza aspire edilmiş ve santrifüje edilip, izotonik ile yıkandıktan sonra, eritrosit süspansiyonu şeklinde tekrar hastaya verilmiştir. Çalışmada hastalara verilen donör, banka ve toplam kan miktarları, toplam drenajları, cell saver cihazında biriken kan miktarı ve hematokriti, kanama nedenli revizyon veya enfeksiyon olup olmadığı kaydedilmiştir. Hastalardan preoperatif, postoperatif 1. ve postoperatif 2. günlerde toplam 3 kez radyal arterden kan örneği alınmış ve bu kanlarda hematokrit, trombosit, protrombin zamanı, fibrinojen, eritrosit, lökosit, total protein, albümin, globülin, C3 ve C4 bakılarak birbirleri ile karşılaştırılmıştır. ACT ve APTZ'ye sadece postoperatif 0. gün bakılmıştır. İstatistiksel değerlendirmede 'Student t-testi' (t-test. Paired two-sample for means) kullanılmıştır.

Results

Çalışma ve kontrol gruplarında X-Klemp süreleri ve ejeksiyon fraksiyonları arasında bir fark yoktur. Kardiyo-pulmoner bypass süresi ortala ması kontrol grubunda 87.88, çalışma grubunda 110.04'dür. Kontrol grubuna ortala 1.8 Ü donör, 0.48 Ü banka olmak üzere toplam 2.3 Ü kan veril miştir. Çalışma grubunda ise 1.2 Ü donör, 0.56 Ü banka ve toplam 1.76 Ü kan verilmiştir (Tablo 1). Cell saver kullanılan gruptaki, verilen kan miktarı kontrol grubuna oranla daha azdır ve aradaki fark istatistiksel olarak anlamlıdır (p<0.05). Çalışma grubundaki bir hastada (4 no.'lu hasta) 5 Ü kan kul lanılmış, buna karşılık 9 hastaya hiç kan verilme miştir. Kontrol grubunda ise bir hastada (2 no.'lu hasta) 7 Ü kan kullanılmış ve 3 hastaya hiç kan ve rilmemiştir. Hastaların drenaj miktarları kontrol grubunda 24 saatte ortalama 719.2 cc (290-1830), çalışma grubunda ise 624.0 cc'dir. (0-1600), (p>0.05), (Tablo 2). Çalışma grubunda hasta başına ortalama 856 cc kan cell saver cihazında toplanmış ve bunun ortalam 847 cc'si yani tamamına yakını hastaya geri verilmiştir. Bu biriken kandaki ortala ma hematokrit düzeyi de 39.68 olarak bulun muştur. İki grup arasındaki trombosit, protrombin zamanı, APTZ ve fibrinojen değerleri arasında ista tistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır. Eritrosit sayısında ise iki grup arasında postopera tif 0. gün değerleri arasındaki fark istatistiksel ola rak anlamlıdı (çalışma grubunda ortalama 2.683.000/mm³, kontrol grubunda ortalama 2.035.000/mm³; p<0.05). Lökosit sayısı her iki grup ta da postoperatif dönemde artmakla birlikte ara daki fark istatistiksel olarak anlamsızdır. Total protein, albümin ve globülin miktarları iki grupta da anlamlı olarak azalmıştır (p<0.05), ancak iki grup arasında anlamlı bir fark yoktur. Postoperatif C₃ değeri ise çalışma grubunda daha düşük ve aradaki fark istatistiksel olarak anlamlıdır (p<0.05). Bu da çalışma grubunda kompleman aktivasyonunun daha az olduğunu göstermektedir (Tablo 3). C₄ değerleri arasında ise istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktur. Hiçbir hastada kanama nedeniyle revizyon gerekmemiş ve enfeksiyon gözlenmemiştir.

Discussion

Elektif veya acil kalp cerrahisinde kan ve kan ürünlerinin kullanımının azaltılabilmesi için çeşitli yöntemler geliştirilmesine rağmen, homolog kan kullanımı yine de diğer cerrahi işlemlere oranla faz ladır[1,2,10,15]. Ayrıca özellikle koroner arter cerrahi sinin önceki yıllara oranla sayıca çok artması da, kan merkezleri üzerinde önemli bir yük oluştur maktadır[1,15]. Ülkemizdeki sosyo-ekonomik koşul lar gözönüne alındığında homolog kan bulunması ve kullanımı diğer ülkelere oranlara daha kolay ol makta, ancak kan ürünlerinin elde edilmesinde (taze donmuş plazma, eritrosit ve trombosit süspansiyonu, kriopresipitat vb.) zorluk çekilmektedir. Bununla beraber hem oluşturduğu riskleri yok etme, hem de daha güvenilir bir operasyon sağla ma açısından açık kalp cerrahisinde kan ve kan ürünleri kullanımı en aza indirilmelidir. Russell ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada İngiltere'de 24 kalp cerrahisi merkezinde bir operasyonda ortala ma kan kullanımı 5.07 Ü olarak bulunmuştur[8] Kliniğimizde ise bu rakam 2.30 Ü'dir. Homolog kan transfüzyonunun beraberinde getirdiği riskler araştırmacıları ucuz, güvenilir ve hasta kanını ko ruyan yöntemler geliştirmeye itmiştir. Cell saver bu yöntemlerden biridir. Hasta kanı hcparinize edilerek cihaz içinde biriktirilir ve daha sonra santrifüje edilerek, yıkanır, konsantre edilir ve eritrosit süspansiyonu halinde hastaya geri verilir. Bu geri verilen kanda eritrosit dışında diğer kan elemanları ve pıhtılaşma faktörleri yoktur[17]. Bundan dolayı cell saver kullanılan grupta drenajın daha az olmasına rağmen, çok önemli bir fark olmamak tadır. Ancak yine de cell saver kullanımı kan ve kan ürünleri tüketimini azaltmaktadır[15,17]. Ayrıca bu yöntem enfeksiyon ve drenaj riskini arttırmamak tadır[15,17]. 1978 yılında Schaff ve arkadaşları bu yöntemle kan kullanımının %50 azaltılabileceğini vurgulamışlardır[3]. Otolog transfüzyon teknikleri arasında "pre-donation' klinisyonler arasında fazla bir kullanım alanı bulamamıştır[4,5]. Hemofiltreler ise hastanın sıvı yükünü kontrol etmede plazma proteinlerini korudukları için celi saver'lar üzerinde teorik olarak üstün görünmelerine rağmen, ya pılan çalışmalarda herhangi bir avantaj gösterile memiştir[7,16]. Otolog kan transfüzyon teknikleri arasında cell saver yöntemi kuşkusuz en yararlı ve kullanışlı olan yöntemdir. Chenoworth ve arka daşlarının yaptığı bir çalışmada kompleman gibi (C₃, C₅) bazı vazoaktif elemanların kardiyotomi suction sistemi tarafından sürekli üretildiği ve kan seviyesinin yükseldiği gösterilmiştir[3], işte bu yüksek kompleman ve diğer vazoaktif elemanlar (tromboksan vs.) hücre yıkama sistemi ile kandan uzaklaştırılmaktadırlar[12,13,14]. Bu durum cell saver yönteminin bir avantajı olarak kabul edilebilir. Çünkü kompleman aktivasyonunun ve beraberinde getirdiği bazı zararlı etkilerin önlenebilmesi açık kalp cerrahisinin en önemli sorunlarından biridir. Çalışmada da cell saver kullanılan grupta istatistik sel olarak anlamlı biçimde kompleman seviyesinde düşme gözlenmiştir. Ayrıca hücre yıkama sistemi ile dolaşımda oluşan toksik metabolitler de yıkanmakta ve kandan uzaklaştırılmaktadır [12,13,14,15],

Cell saver yönteminin en önemli dezavantaj larından birisi rutin kullanım için fiyatının oldukça pahalı olmasıdır[1,15]. Bu durum, cell saver'ın sadece seçilmiş vakalarda kullanılmasına yol açmaktadır. Bir diğer önemli dezavantajı ise, plazma proteinle rini, trombosit ve lökositleri de beraberinde yıkayıp kandan uzaklaşmalarına yol açtığı için teorik ola rak postoperatif kanama ve enfeksiyon riski oluş turduğu düşünülmesidir[10,11,15]. Ancak bu durum hiçbir çalışmada gösterilemediği gibi, bu çalışmada da enfeksiyon gözlenmemiş ve cell saver kullanılan grupta drenaj daha az bulunmuştur.

Çalışmada cell saver kullanımının istatistiksel olarak anlamlı biçimde kan kullanımını ve komple man aktivasyonunu azalttığı gösterilmiştir. Anlamlı olmasa da cell saver kullanılan grupta drenaj daha az bulunmuştur. Sonuç olarak, cell saver kullanımının homololg kan kullanımını önemli ölçüde azalttığı, kan proteinleri, trombosit sayısı ve diğer koagülasyon faktörlerinde önemli bir azalmaya neden olmadığı, dolayısıyla da ACT ve APTZ'yi uzatmadığı gözlenmiştir. Diğer yandan toksik metabolitlerin vücuttan atılmasında ve homolog kan kullanımının azaltılmasında son derece yararlı bir yöntemdir. Kanama riski olan ve kan temininde güçlük çekilen hastalarda güvenle kullanılabilir.

References

1) Ovrum E, Holen E, Abdelnoor M, Oystese R: Conventional Blood Conservation Techniques in 500 Consecutive Coronary Artery Bypass Operations. AnnThorac Surg 52:500-5,1991.

2) Cosgrove DM, Loop FD, Lytle BW: Blood conservati on in cardiac surgery. Cardiovasc Clin 12:165-75, 1981.

3) Schaff HV, Hauer JM, Bell WR, et al: Autotransfusion of shed mediastinal blood after cardiac surgery. A prospective study. J Thorac Cardiovasc Surg 75:632- 41,1978.

4) Love TR, Hendren WG, O'Keefe DD, Daggett WM; Transfusion of predonated autologous blood in elective cardiac surgery. Ann Thorac Surg 43:508-12, 1987.

5) Britton LW, Eastlund DT, Dziuban SW, et al: Predo nated autologous blood use in elective cardiac surge ry. Ann Thorac Surg 47:529-32,1989.

6) Dietrich W, Barankay A, Dilthey G, et al: Reduction of blood utilization during myocardial revasculariza tion. J Thorac Cardiovasc Surg 97:213-9,1989.

7) Breyer RH, Engelman RM, Rousou JA, et al: A com parison of Cell Saver versus ultrafilter during coro nary artery bypass operations. J Thorac Cardiovasc Surg 90:736-40,1985.

8) Russell GN, Peterson S, Harper SJ, Fox MA: Homolo gous blood use and conservation techniques for car diac in the United Kingdom. Bri Med J 297:1390-1, 1988.

9) Hartz RS, Smith JA, Green D: Autotransfusion after cardiac operation. Asscssment of hemostatic factors. J Thorac Cardiovasc Surg 96:178-82,1988.

10) Scott WJ, Kessler R, Wernly JA: Blood conservation in cardiac surgery. Ann Thorac Surg 50:843-51,1990.

11) Collins JA: Problems associated with massive transfuisions ofstored blood. Surgery 75:274-95,1974.

12) Tennenberg SD, Clardy SW, Bailey WW, Solomkin JS: Complement activation and lung permeability during cardiopulmonary bypass. Ann Thorac Surg 50:597-601,1990.

13) Chcnoweth DE, Cooper SW, Hugli TE, et al: Complement activation during cardiopulmonary bypass: evidence for genertion of C3a and C5a anaphylato xins. N Engl JMed 304:497-503,1981.

14) Kirklin JK, Westaby S, Blackstone EH, et al: Complement and the damaging effects of cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg 86:845-57, l 983.

15) Taylor KM: Blood conservation during cardiopulmo nary bypass - autologous transfusion, cell saving and haemofiltration. Cardiopulmoray bypas. Chapman and Hall Ltd 17:289-307,1986.

16) Page PA: Ultrafiltration versus cell washing for blood concentration. J Extracorp Tech 22:142-150, 1990.

17) Winton TL, Charrette EJP, Salerno TA: the cell saver during cardiac surgery: does it save?. Ann Thorac Surg 33:379-381,1982.

18) Buket S, Hamulu A, Alayunt A, Özbaran M, Atay Y, et al: Aprotinin açık kalp cerrahisinde kan pıhtılaşması üzerine olan etkileri. Ege Tıp Dergisi 32 (1-2):201-204,1993.