TECNICHE DI RISPARMIO DI SANGUE

IN ANESTESIA PEDIATRICA

A cura del Dr. Domenico Pietrini – Istituto di Anestesiologia e Rianimazione dell’UCSC– Policlinico Gemelli - ROMA

Segret. Istituto: 06-30154507/4386  Fax: 06-3013450  E-mail: domenicopietrini@inwind.it

 

 

INDICE

 

TECNICHE DI RISPARMIO DI SANGUE IN ANESTESIA PEDIATRICA

1

 Introduzione                 

1

 Le reazioni trasfusionali                                    

1

 Rischi infettivi                         

2

 Rischi non infettivi                                

3

 Fabbisogno trasfusionale                      

5

 Norme di legge e linee guida                

5

 Convinzioni religiose e aspettative sociali                      

5

 

 

ASPETTI FISIOLOGICI                    

6

 Effetti dell’emodiluizione su organi e apparati               

8

 

 

ERITROPOIETINA                

10

 Struttura molecolare e funzioni                         

10

 Origine e regolazione della produzione di eritropoietina            

11

 Eritropoietina Umana Ricombinante (rHuEp): uso clinico                      

12

 Eritropoietina in chirurgia pediatrica      

15

 Effetti collaterali dell’eritropoietina                   

16

 

 

L’AUTOTRASFUSIONE (NABT)                 

17

 

 

LA DONAZIONE AUTOLOGA PREOPERATORIA (PABD)         

19

 Indicazioni e controindicazioni                          

20

 Procedura                    

22

 Effetti collaterali e complicanze                        

24

 

 

EMODILUIZIONE NORMOVOLEMICA ACUTA (ANH)                         

27

 Indicazioni e controindicazioni                          

28

 Procedura                    

29

 Terapia infusionale sostitutiva  

31

 Effetti collaterali e complicanze

34

 

 

RECUPERO EMATICO INTRAOPERATORIO (IOBS)

35

 Cenni storici e principali caratteristiche tecniche

35

 Indicazioni e controindicazioni

38

 Caratteristiche del sangue recuperato .

 

 Sangue trattato prima della reinfusione

39

 Sangue non trattato

39

 Effetti avversi dello IOBS

40

 Valutazione del rapporto costo-efficacia

41

 

 

 

 

ALTRI PRESIDI ADOTTABILI

42

 Presidi chirurgici

42

 Presidi farmacologici

42

 Recupero ematico post-operatorio (POBS)

43

 Ipotensione controllata

43

 Emodiluizione ipervolemica

44

 Il futuro

44

 

 

CONCLUSIONI

46

 

 

BIBLIOGRAFIA

48

 



 

TECNICHE DI RISPARMIO DI SANGUE IN ANESTESIA PEDIATRICA

 

Introduzione

Il sangue per uso trasfusionale è di esclusiva origine umana; si tratta di una risorsa limitata e deperibile il cui uso comporta vantaggi e svantaggi. La maggior parte dei medici, fino a pochi anni fa, era concorde nel considerare le pratiche trasfusionali di sangue compatibile e suoi derivati come innocue. Con il passare del tempo, studi sempre più accurati ed il miglioramento  delle tecniche di indagine hanno messo in crescente maggiore evidenza i rischi connessi all’utilizzo di sangue allogenico. Ne è conseguita, ed è tuttora in atto, una profonda revisione della pratica clinica tesa ad un’ottimizzazione dell’utilizzo del sangue e suoi derivati con una netta riduzione delle pratiche trasfusionali (revisione delle indicazioni) e con una significativa diminuzione degli effetti collaterali  a loro connesse. Ai rischi infettivi correlati, primi e maggiori responsabili dell’allarme suscitato dall’uso di sangue omologo (e che hanno avuto il loro acme con l’esordio del virus HIV), si sono   aggiunte altre cause che hanno consigliato maggiore prudenza nell’indicazione alla trasfusione allogenica, e cioè: 

 

·        necessità di minimizzare o eliminare le complicanze non infettive  legate al suo uso (alloimmunizzazione ed effetti immunodepressivi)

·        aumento dell’aspettativa di vita con prevalenza, nel medio termine, delle fasce più anziane di popolazione in cui è significativamente più alto il “fabbisogno trasfusionale” e conseguente prevedibile incapacità di soddisfarne  le richieste

·        norme legislative e linee guida di numerose società scientifiche che invitano e/o promuovono il ricorso a pratiche trasfusionali con utilizzo di sangue autologo

·        la comparsa, ormai più che decennale, di gruppi sociali con convinzioni religiose che rifiutano l’utilizzo di sangue da donatori

 

Le reazioni trasfusionali

I rischi infettivi e le complicanze non infettive possono essere comprese in un unico capitolo e definite come reazioni trasfusionali. La trasfusione di qualsiasi componente ematico comporta un sostanziale rischio per il ricevente. Si definisce reazione trasfusionale un qualsiasi evento sfavorevole che si presenti nel paziente durante o in seguito ad una trasfusione di sangue e/o emoderivati che possa essere messo in relazione con la trasfusione stessa.

Possiamo distinguere due  categorie:

 

1.      rischi infettivi:          trasmissione di agenti patogeni (virus, batteri, protozoi)

2.      rischi non infettivi:   reazioni allergiche

                                        reazioni emolitiche (da alloimmunizzazione)

                                        effetti immunosoppressivi

 

1. Rischi infettivi.  Il  timore più diffuso è soprattutto legato alla possibile trasmissione di agenti infettivi. Negli ultimi 20 anni questi rischi sono diminuiti ovunque per diverse ragioni: esclusione di donatori a pagamento, miglioramento delle procedure di screening (per la disponibilità di antigeni virali e di anticorpi antivirus), diffusione dei programmi di educazione e informazione rivolti alla popolazione potenzialmente donatrice,   esclusione dei soggetti  con comportamenti a rischio o loro autoesclusione per aumento della sensibilizzazione (1); nonostante ciò (2,3,4,5,6) i rischi infettivi costituiscono ancora un problema con un’incidenza variabile da paese a paese. La maggior parte delle infezioni trasmesse sono causate da virus difficili da individuare sia per i lunghi periodi di incubazione (“periodo finestra”) che per l’estrema variabilità dei quadri clinici. Sebbene l’HIV rimanga il più temuto tra gli agenti infettivi trasmissibili, è responsabile di soli 20 casi di AIDS negli USA per anno (7). Il rischio attuale di esposizione  varia negli Stati Uniti da 1:450000-1:600000 (2) a 1:420000 (4). Significativamente più bassa è l’incidenza in Europa (1:1000000) (5,8).  Più alto è invece il rischio legato ai virus dell’epatite soprattutto  per quello dell’epatite C, la cui incidenza, che varia da paese a paese   - 1:5000 negli Stati Uniti (4,9), 1:10000 in Belgio (8), 1:30000 in Gran Bretagna (5) - si è peraltro  nettamente ridotta  rispetto agli anni ’80 quando variava dallo 0.5-3% dei Paesi Scandinavi (6) al 5-10% degli ospedali americani (10). Il 90% delle epatiti post-trasfusionali sono dovute al virus C (HCV), circa il 2% al virus B; i rimanenti casi possono essere attribuiti al Cytomegalovirus (CMV), al virus di Epstein-Barr (EBV), al virus A (HAV) od ad altri agenti di più recente identificazione (11). Anche l’HTLV I/II (Human T-cell Leukemia/Lymphoma Virus), endemico nel Giappone sud-occidentale e nel bacino caraibico, può essere trasmesso attraverso l’emotrasfusione (1:200000) (4); esso è in grado di provocare una mielopatia, conosciuta come paraparesi spastica tropicale, che si svilupperebbe dopo un’infezione da virus HTLV I (12). Il carattere endemico di molte patologie infettive sta ormai venendo meno in seguito al sempre più alto grado di mobilità delle popolazione  tipico dell’era moderna; per cui, ad. es., in molte unità trasfusionali degli USA sono stati ritrovati anticorpi  anti-HTLV.

La possibilità di infezioni batteriche post-trasfusionali è abbastanza controversa. Il rischio varia in maniera consistente nelle varie casistiche: negli ospedali belgi è riportata un’incidenza di shock settico di 1:1000 trasfusioni (8), contro una contaminazione batterica di 1:1000000 di unità negli USA  (con l’individuazione, da parte della Food and Drug Administration , di 26 decessi ad essa correlati  tra il 1976 ed il 1985)  (2) e di 1:500000 in Europa (5). Tra gli agenti patogeni, il più implicato sembra essere la Yersinia Enterorocolitica, un microorganismo intestinale in grado di crescere all’interno delle soluzioni di anticoagulante utilizzate per la conservazione del sangue donato, anche a basse temperature. Per i concentrati piastrinici, conservati a temperatura ambiente, il rischio risulta ancora maggiore; l’incidenza riportata in letteratura è di 1.2500 (4,13).

La possibilità di affezioni batteriche legate all’uso di componenti ematici non è universalmente accettata (14) anche se in letteratura esistono molte pubblicazioni che lo asseriscono (5).

Tra gli agenti protozoari la malaria rappresenta il problema principale, nei paesi tropicali, come l’Africa, dove più del 15% del pool di sangue donato sembra infetto (15), ma anche nei  paesi sviluppati, a causa dell’alto numero di donatori che risiedono in paesi in cui il  morbo è endemico. In altre zone del mondo, come l’America del Sud e l’America Centrale, la maggior preoccupazione  è costituita dalla malattia di Chagas, causata dal parassita Tripanosoma Cruzi.

 

2. Rischi non infettivi.  Manifestazioni quali febbre, brividi, orticaria, rappresentano  risposte allergiche minori all’emotrasfusione. Pur essendo frequenti (dall’1% al 5% a seconda delle casistiche) (2,4,5), non rappresentano una reale minaccia per la salute del paziente; la  sintomatologia può essere misconosciuta in corso di anestesia. Più frequenti nei politrasfusi e nelle multipare, sembrano dovute ai linfociti e alle citochine presenti nei componenti cellulari ematici (16).

L’alloimmunizzazione è piuttosto frequente in seguito alla trasfusione di sangue omologo: nell’1%  dei pazienti trasfusi si sviluppano infatti anticorpi antieritrociti che però, fortunatamente, sono nella maggior parte dei casi insignificanti da un punto di vista clinico (17).

Le reazioni emolitiche più gravi sono conseguenti alla somministrazione di sangue incompatibile in un individuo con  alto titolo di anticorpi: gli antigeni, presenti sulla superficie degli eritrociti del donatore, reagiscono con gli anticorpi presenti nel plasma del ricevente; ne consegue l’attivazione del complemento con distruzione eritrocitaria intravascolare, emoglobinemia e fagocitosi delle emazie nel fegato e nella milza (distruzione eritrocitaria extravascolare). L’attivazione delle proteasi provoca a cascata una serie di reazioni fino alla comparsa di una CID. La sindrome emorragica e l’insufficienza renale legata all’alto livello di emoglobina libera plasmatica ha un esito quasi sempre letale. La sintomatologia (ipotensione, tachicardia, emoglobinuria, microsanguinamento) può, in questi casi, essere mascherata dalla procedura anestesiologica ed  erroneamente attribuita ad altre cause. Le reazioni emolitiche post-trasfusionali sono in gran parte attribuibili ad errore umano, in quanto  l’organizzazione delle banche del sangue, spesso complessa, è in gran parte affidata all’uomo e, pertanto, soggetta ad errori; la loro incidenza  varia tra 1:600000 (4) a 1:500000-800000 (18) a 1:100000 (5)  di unità trasfuse.

Le reazioni emolitiche minori sono più frequenti variando tra 1:33000 (2,18,19) a 1:6000 (4,5). Si sviluppano in pazienti con un  titolo di anticorpi molto basso in cui si assiste ad un’attivazione del sistema immunologico. Questo porta, in un intervallo di tempo variabile tra 2 e 12 gg. (20), ad un aumento degli anticorpi  e successiva eliminazione degli eritrociti trasfusi (sindromi emolitiche ritardate). I sintomi prevalenti sono febbre, brivido, diminuzione della concentrazione plasmatica di Hb,   talvolta aumento dei livelli  di bilirubina. La diagnosi non  sempre è agevole e si basa essenzialmente su test quali quello di Coombs.  In alcuni casi non è possibile collegare la distruzione eritrocitaria all’azione di anticorpi del ricevente. I meccanismi coinvolti non sono  chiari. (20)

I pazienti con un fabbisogno cronico di piastrine sviluppano nel 30% dei casi una refrattarietà  ad ulteriori trasfusioni per la comparsa di anticorpi verso le piastrine trasfuse; questa condizione risulta estremamente pericolosa per quei soggetti affetti da patologie croniche quali le trombocitopenie a varia eziologia. La mortalità legata a questa complicanza è fortunatamente molto bassa (20,21). Un evento più raro è quello legato alla presenza, nel sangue del donatore, di anticorpi attivi contro le piastrine del ricevente a cui segue una grave trombocitopenia (22).

Lo shock anafilattico è un altro temibile evento legato a fenomeni di alloimmunizzazione: è dovuto allo sviluppo di anticorpi verso proteine plasmatiche e, più specificamente, alla formazione di anticorpi anti-immunoglobulina A. L’incidenza riportata è di 1:500000 unità (4).

Alcuni studi sostengono che la trasfusione omologa è responsabile di un effetto immunosoppressivo nei pazienti neoplastici con una diminuzione della sopravvivenza e una più precoce comparsa di recidive (2,23). La spiegazione più semplice potrebbe essere quella che in questi pazienti lo stadio più avanzato delle malattia comporti un aumento delle perdite ematiche intraoperatorie e che la prognosi più severa derivi dalle condizioni cliniche di partenza. E’ riportata anche una maggiore incidenza di complicanze infettive postoperatorie  nei pazienti trasfusi con sangue da donatore rispetto a quelli trasfusi con sangue autologo o non trasfusi, specie nei pazienti traumatizzati (2,24); infatti il sangue donato potrebbe ulteriormente deprimere il sistema immunologico   già compromesso nel paziente con politrauma (25).

E’ stata anche riportata una riattivazione di virus latenti, come quello dell’HIV, con una più rapida progressione della malattia, associata ad una più alta frequenza di infezioni da CMV (26); l’attivazione di virus latenti potrebbe anche essere una possibile spiegazione del meccanismo con il quale le trasfusioni omologhe danneggerebbero il sistema immunitario.

Un’ulteriore conferma dell’effetto immunomodulatore delle trasfusioni, in questo caso benefico, si ha nei pazienti trapiantati: in questi ultimi l’attecchimento dell’organo trapiantato sembra  favorito  dalle trasfusioni omologhe che sono state talvolta utilizzate a scopo terapeutico (27). Altri effetti favorevoli si riscontrano nella soppressione di processi infiammatori su base immunitaria o nella prevenzione  degli aborti ricorrenti (28,29).

La “Graft Versus Host Disease” (GVHD) è una condizione letale determinata dalla presenza nel sangue del donatore di linfociti immunocompetenti, in grado di scatenare una reazione immunitaria verso gli organi del ricevente. E’ per fortuna una sindrome piuttosto rara che colpisce prevalentemente soggetti immunodepressi, come quelli portatori di cancro o sottoposti a trapianto di midollo o affetti da sindrome di immunodeficienza acquisita (30).

Altri effetti connessi all’uso di sangue conservato,   talvolta osservabili nei pazienti neonatali e pediatrici  (8), sono:  squilibri metabolici, ipotermia, ipocalcemia, disturbi della coagulazione, alterazioni elettrolitiche, effetti tossici del citrato nonché un sovraccarico di ferro per pratiche trasfusionali ripetute.

E’ di qualche utilità, infine, sapere che non esistono dati scientifici che dimostrino che le trasfusioni dedicate (da amici e parenti) abbiano minori probabilità di trasmettere infezioni o di causare risposte immunologiche rispetto a quelle  di sangue omologo che sia stato adeguatamente testato (31). 

 

Fabbisogno trasfusionale

Il fabbisogno trasfusionale, maggiore negli individui più anziani, è destinato ad un netto aumento nei prossimi anni essendo ormai accertata la tendenza demografica ad un aumento dell’età media della popolazione nel mondo occidentale. A questo si accompagna una diminuzione della fascia di popolazione di età più giovane e di norma più sana, nella quale peraltro  risiede il maggior numero di donatori. Questo trend è confermato da studi  effettuati negli USA dove sono utilizzati circa 14 milioni di unità di sangue per anno (di cui 12 milioni sono di PRBC): il 50% sono destinate a pazienti con più di 65 anni (il 12.5% della popolazione totale) per i quali è previsto un raddoppio in termini assoluti entro il 2030 (32). Anche se rimanesse costante l’attuale tasso di donazione,  è previsto un deficit di circa 4 milioni di unità di sangue per anno. A questo va aggiunto  l’elevato  numero di pazienti sieropositivi, appartenenti ai paesi tropicali e del terzo mondo in cui l’AIDS è endemico, che rendono rischioso l’utilizzo di sangue proveniente da quelle aree, le stesse che,  precedentemente, assicuravano una discreta percentuale del fabbisogno di sangue e suoi derivati.

 

Norme di legge e linee guida

Oltre a tutte le considerazioni precedentemente illustrate esistono ormai, accanto alle aspettative non più eludibili dei pazienti e dei loro parenti, norme di legge (33,34) e precise indicazioni di numerose società scientifiche che impongono l’adozione, anche in campo pediatrico, di tutte quelle strategie e procedure atte ad evitare la trasfusione di sangue omologo compresa l’autotrasfusione.

A questo aspetto è dedicato  per intero l’articolo 16 della legge 107/90, in cui sono espressamente previsti anche i servizi di anestesia come strutture nelle quali vengono promosse le iniziative per raggiungere la diffusione delle pratiche autotrasfusionali. Ancora più significative sono le “direttive tecniche e promozionali al fine di divulgare le metodiche di riduzione della trasfusione di sangue omologo” emanate dal Ministero della Sanità e che assumono un valore vincolante e in pratica di legge per i soggetti tenuti all’osservanza, tra cui anche gli anestesisti a cui sono demandati precisi compiti nell’ambito dell’informazione dei pazienti e dell’acquisizione del consenso informato relativo a tutte le pratiche trasfusionali che ricadono nella loro gestione (34). Le tecniche volte al risparmio di sangue sono peraltro raccomandate da numerose società scientifiche che ne hanno spesso anche emanato le linee guida (ASA, ACOG, NIH, ACP, CAP anesth.) (35).

 

Convinzioni religiose e aspettative sociali

E’ nota la posizione assunta (prima ancora dell’allarme suscitato dall’individuazione di malattie trasmissibili tramite trasfusioni allogeniche) dai fedeli appartenenti alla confessione dei Testimoni di Geova. Senza entrare nel merito delle ragioni che hanno portato ad assumere tali posizioni, talora con conseguenze  drammatiche, va indubbiamente loro riconosciuto un merito e cioè di aver stimolato in anticipo lo sviluppo tecnologico (apparecchi di recupero) e culturale del problema. Infatti alcune conoscenze sulle risposte fisiologiche all’emodiluizione spinta sono state ricavate proprio su pazienti appartenenti a tale confessione (36).


ASPETTI FISIOLOGICI

 

La più importante limitazione e, nello stesso tempo, il fattore più importante da considerare nell’applicazione delle tecniche di risparmio di sangue (sia nel paziente adulto  che nel paziente pediatrico) è rappresentata dalla diminuzione della capacità di trasporto di O2 che può da esse derivare; infatti l’individuazione della più bassa concentrazione di Hb compatibile con un’adeguata perfusione dei principali organi e apparati (soprattutto miocardio ed encefalo) rappresenta il punto centrale per il conseguimento degli obbiettivi prefissati. Il concetto di “transfusion trigger”,  introdotto da Adams e Lundy nel 1940 (5), individuava come concentrazione più bassa accettabile  un Ht del 30% ed un Hb di 10 g/dl. Venne universalmente accettata come la regola del “10/30”. Nel 1988 il “National Institute of Health Conensus Conference on Perioperative Red Blood Cell Transfusion” per primo abbassò il transfusion trigger a valori di 7/21 (37), mentre successivamente  numerose osservazioni cliniche e sperimentali (5), che documentavano la possibilità di mantenere un adeguato apporto periferico di O2 a concentrazioni di Hb più basse di quelle postulate da Adams e Lundy,  hanno portato ad un’ampia revisione critica di questi parametri; ricorrendo ad una strategia clinica coordinata è infatti possibile mantenere un’adeguata ossigenazione tissutale a valori di Ht nettamente inferiori (2) a quelli postulati dai due Autori sopra citati. Possiamo sicuramente affermare che non esiste un “valore minimo accettabile di Hb” definito ma che questo va individuato  volta per volta, facendo un’analisi del costo rischio/beneficio tra anemia (morbilità, mortalità) e le complicanze legate alle trasfusioni omologhe. In ultima analisi noi dobbiamo trattare il “paziente e non il suo valore di Ht”. Ciò presuppone la conoscenza dei principali meccanismi fisiopatologici interessati.

La distribuzione di O2 ai tessuti (DO2) è definita dalla seguente formula:

 

DO2 = (CaO2) x (Qt)

dove

CaO2 = (SaO2/100) x (1.34 x Hb) + (0.003 x PaO2)

 

esprime il contenuto in O2 del sangue arterioso e Qt  la gittata cardiaca.

Il DO2 è di circa 550 ml/min/m2 (5), mentre il consumo di O2 (VO2) è approssimativamente di 140 ml/min/m2.

Il consumo di O2 (VO2) è dato dal prodotto della gittata cardiaca (Qt) per la differenza artero-venosa di O2 (CaO2 - CvO2). Esso rappresenta la quantità di O2 che viene utilizzata dai tessuti e dipende dalla capacità dei tessuti stessi di adattare l’estrazione dell’O2 alle variazioni del DO2, salvo l’esistenza di eventi patologici. La correlazione tra DO2 e VO2 è lineare, caratterizzata da un rapporto diretto con il consumo indipendente dal flusso. Il DO2 critico (DO2crit) rappresenta invece il valore  sotto il quale il VO2 è dipendente dall’apporto di O2 (cioè aumenta o diminuisce in base all’apporto): a questo valore non c’è più adeguata garanzia di ossigenazione tissutale. Il valore critico di O2 (36) non è stato definito con certezza nell’uomo: secondo Shibutani (38) si ha per concentrazioni inferiori a 330 ml/min/m2; per Gilbert (36) il DO2crit individuato in un gruppo di pazienti settici è sostanzialmente simile al precedente  (371 ml/min/m2); in un altro report (39) è riferito un dato nettamente più basso (184 ml/min/m2) corrispondente ad una concentrazione emoglobinica di 4 g /dl. 

Il sangue (Hb = 15 g/dl) ha una capacità di trasporto di O2 (CaO2) di 200 ml/l; solo circa 50 ml/l vengono ceduti ai tessuti, per cui la concentrazione nel sangue venoso misto (CvO2) è di 150 ml/l  con una saturazione (SvO2) del 75%: infatti, a riposo, la disponibilità di O2  è da due a cinque volte superiore al fabbisogno tissutale. La saturazione in O2 del sangue venoso misto riflette la specificità dei diversi distretti ed è la risultante del diverso fabbisogno energetico, minore per alcuni tessuti (come i muscoli, la pelle e i visceri) e maggiore per altri (come il cuore ed il cervello).  Quando la DO2 diminuisce  i tessuti sono in grado di aumentare l’estrazione di O2 (ERO2) dal sangue arterioso per  soddisfare il loro fabbisogno energetico: ne consegue una diminuzione della SvO2 e del CvO2.

In seguito all’adozione di tecniche di risparmio  di sangue, come il predeposito o l’emodiluizione acuta preoperatoria ed alla  diminuzione della concentrazione plasmatica di Hb ad esse conseguente, l’organismo mette in atto delle misure per mantenere inalterato l’apporto di O2 ai tessuti. Questi meccanismi si basano principalmente su un aumento della gittata cardiaca (2), ottenuto mediante un  incremento della gittata sistolica senza ricorrere, almeno nelle fasi di compenso, ad un’elevazione  della frequenza cardiaca: aumenta infatti  il precarico (legge di Frank-Starling), per un aumento del ritorno venoso, e diminuiscono le resistenze periferiche (40). E’, da notare peraltro, che nei pazienti anziani  (36), o con patologie respiratorie e cardiocircolatorie, questi meccanismi non sono altrettanto efficienti, probabilmente perché  l’aumento dell’impedenza aortica  propria delle età avanzate non consente  una sufficiente diminuzione del postcarico e quindi un aumento della gittata sistolica  come quello che si osserva nel cuore giovane .

Ma un ruolo centrale è dovuto alla stessa emodiluizione che provoca sia una diminuzione della viscosità ematica, con miglioramento della perfusione tissutale, che uno spostamento a destra della curva di dissociazione dell’ossiemoglobina con un aumento dell’estrazione di O2    a livello dei tessuti periferici.

La viscosità è il parametro che permette di distinguere un fluido ideale da un fluido reale (cioè un fluido newtoniano da uno non newtoniano): nei fluidi ideali la viscosità non varia al variare del flusso. La viscosità esprime l’attrito interno del fluido, cioè la resistenza al flusso stesso. Nei condotti a flusso rapido, quali arterie e grosse arteriole, il flusso di sangue segue la legge di Poiseuille:

 

F = DP x p/8 x 1/hx r4/l

 

dove F è il flusso,  DP  il gradiente di pressione ai due estremi del condotto (pressione di spinta), p/8 una costante numerica, r il raggio del vaso, l la sua lunghezza e h la viscosità. Da questa formula si vede che il flusso dipende in gran parte dal raggio del lume  (infatti riducendo a  metà il raggio del tubo il flusso si ridurrà a 1/16). In questi  grossi vasi gli strati di fluido scorrono paralleli gli uni agli altri ed il rapporto forza tangenziale/velocità di deformazione, cioè la viscosità, rimane costante. Quindi il sangue si comporta in questi distretti come un fluido ideale.

Invece nei vasi di scambio, nelle arteriole, nei capillari e nelle venule, per l’aumento delle resistenze vascolari e viscoematiche con tendenza delle emazie ad aggregarsi, formazione  di rouleaux e sludging, il fluido perde le caratteristiche di moto newtoniano e risente quindi notevolmente di modificazioni della viscosità.

La viscosità ematica è correlata a:

 

1.      ematocrito: con un  Ht del 60-70% la viscosità raddoppia o triplica; oltre questi valori la tendenza è all’infinito

2.   contenuto proteico-plasmatico:   si   ha   una   relazione   lineare  tra   fibrinogeno

     (soprattutto) e alfa 1, alfa 2, gammaglobuline nonché betalipoproteine

3.  piastrine: ad  una   diminuzione  delle  PLT  corrisponde   una  diminuzione  della  

     viscosità e viceversa

4.  flessibilità, plasticità e deformabilità eritrocitaria

 

L’emodiluizione, modificando i primi tre fattori (Ht, protidemia e PLT),   da cui dipende la viscosità, la riduce in accordo con quanto postulato da Fahraeus-Lindqvist (5); ciò rende simil-newtoniano il flusso ematico nel microcircolo con un miglioramento della perfusione tissutale e la possibilità di mantenere un adeguato apporto di O2 ai distretti periferici. Il quarto fattore, invece, risponde ad altre variabili (metabolismo energetico, rapporto tra Ca e Mg di membrana, pH, ipossia, carica elettrostatica di superficie).

Un altro fattore che condiziona in maniera significativa la cessione di O2 ai tessuti  è legato all’età del paziente e alle sue condizioni ematologiche. Infatti, durante il periodo neonatale, l’Hb è presente sia nella forma adulta (HbA) che in quella fetale (HbF); la concentrazione dell’HbF  cala nei primi 6-7 mesi di vita essendo  progressivamente sostituita dalla forma A (41). In condizioni standard l’Hb F trasporta la stessa quantità di O2 (1.34 ml O2  x g Hb) rilasciandone però solo il 25% ai tessuti contro il 50% della forma A. Da ciò deriva che a quattro mesi (quando l’HbF è solo il 16% di quella totale) c’è un aumento della cessione tissutale di O2 rispetto a quanto si verifica a 2 e a 3 mesi di vita (rispettivamente il 19.1% ed il 10.2% in più). E’ quindi evidente il vantaggio che deriva dall’applicazione dei protocolli di risparmio di sangue in bambini che abbiano raggiunto  almeno i 4-6 mesi di vita.

 

Effetto dell’emodiluizione su organi e apparati

Polmoni. Nel paziente emodiluito, in corso di anestesia generale, si osserva   un’alterazione del rapporto ventilazione-perfusione. Ciò può essere corretto aumentando la FiO2 della miscela di gas inspirati. Inoltre la cessione di O2 ai tessuti può essere migliorata da uno spostamento a destra della curva di dissociazione dell’ossiemeoglobina: è  quindi opportuno adottare tutte quelle misure idonee a favorire tale condizione (aumento della temperatura corporea, della SaO2, della concentrazione degli idrogenioni, del 2,3 DPG e limitazione di un’eccessiva alcalosi respiratoria e metabolica). Anche il N2O comporterebbe una diminuzione della disponibilità tissutale di O2 (42),  pertanto il suo utilizzo intraoperatorio andrebbe vagliato attentamente.

Cuore. Poiché nel miocardio l’ERO2 è del 50% in condizioni basali, un aumento delle prestazioni, come quello necessario durante l’emodiluizione, è possibile solo ricorrendo ad una vasodilatazione coronarica che è peraltro quasi massimale nel tessuto subendocardico (42). Nei pazienti sottoposti ad anestesia, il flusso miocardico, così come quello coronarico, aumentano in misura maggiore rispetto alla gittata cardiaca quando l’Ht scende al 28%, con la PaO2 del seno coronarico che rimane inalterata; nel circolo coronarico, inoltre, l’ERO2 appare potenziata solo durante emodiluizioni estreme.

La gittata cardiaca aumenta durante l’emodiluizione, ma il consumo miocardico di O2 rimane costante per valori di Ht compresi tra il 20% ed il 60% (43), qualora le resistenze aortiche e la frequenza cardiaca rimangano costanti. Al contrario l’ipovolemia, l’ipossia, e gli stimoli nocicettivi, attivando il sistema simpatico adrenergico, sono responsabili dell’aumento del consumo miocardico di O2 e vanno quindi assolutamente evitati in pazienti sottoposti ad emodiluizione.

La funzione miocardica sembra mantenuta con valori di Ht inferiori a 20% in giovani pazienti sani (42) ma non nella fascia di popolazione più anziana, dove esiste una performance cardiaca meno efficiente. Inoltre, nei pazienti affetti da ipertensione, il sovraccarico ventricolare si accompagna sia ad un’ipertrofia ventricolare, che limita in maniera significativa la perfusione subendocardica, sia ad una angiosclerosi, con una limitazione della capacità di dilatazione dei vasi arteriosi.

E’ quindi ragionevole pensare che, mentre l’emodiluizione intenzionale vada  utilizzata con prudenza nel paziente anziano, nei pazienti più giovani e in quelli pediatrici l’indicazione possa essere posta in maniera  più estensiva.

 

Encefalo. Studi effettuati su animali sani hanno dimostrato che il trasporto di O2 non diminuisce per Ht inferiori al 30% (44), ma anche a valori più bassi  (15-20%) non si osserva una diminuzione significativa del CMRO2 (consumo cerebrale di O2) (45). E’ da notare come la vasocostrizione conseguente all’iperventilazione venga limitata dall’anemia diluizionale (45). L’emodiluizione, se effettuata precocemente, sembra in grado di migliorare la prognosi di pazienti affetti da patologie vascolari cerebrali, specie ischemiche (46), in quanto migliorerebbe la perfusione dei tessuti patologici. I migliori risultati sono stati osservati nel paziente con trauma cranico e nei pazienti portatori di aneurismi cerebrali. 

 

Altri organi. Il fegato compensa l’anemia ricorrendo esclusivamente ad un aumento dell’estrazione di O2 (47) dal torrente circolatorio. Quando il valore dell’Ht scende al disotto del 15% si verifica un deterioramento della funzione epatica (48) che può arrivare fino alla necrosi centrolobulare.

In caso di alterazione della funzione renale, l’emodiluizione, specie se attuata con soluzioni elettrolitiche, può rendere difficile il mantenimento dell’equilibrio idroelettrolitico. Ne consegue che la presenza di affezioni epatiche e renali significative rappresenta una netta controindicazione  all’effettuazione di tecniche di risparmio di sangue incentrate sull’emodiluizione.


L’ERITROPOIETINA

 

Struttura molecolare e funzione

L’eritropoietina umana (Ep) è una glicoproteina monomerica, con un peso molecolare di 34 kD; la componente proteica costituisce il 75% del peso molecolare mentre la porzione glucidica, che rappresenta solo il 25% del peso dell’intera molecola, è costituita, oltre che da fucosio, galattosio, mannosio e N-acetil-glucosamina, da un alto contenuto di terminali di acido sialico. Questi sono necessari per l’attività in vivo dell’ormone, in quanto la desialazione, che espone i residui di galattosio, rende possibile il legame della molecola con specifici recettori epatici con un conseguente sequestro dell’Ep nel fegato e una rapida metabolizzazione della molecola (49). Anche se la componente glucidica non è dotata di attività eritropoietica p.d., una sua alterazione comporta una drastica riduzione dell’emivita della sostanza, normalmente compresa tra 6 e 8  ore, e  una diminuzione della sua attività biologica (50).

Mediante dosaggi radioimmunologici è stato possibile definire l’attività plasmatica dell’Ep che nei soggetti normali è di 0.02 U/ml; assumendo che l’Ep ha un’attività di 70.400 U/mg, la normale concentrazione plasmatica dell’Ep è calcolata intorno ai 300 pg/ml.

L’Ep agisce sia stimolando direttamente l’eritropoiesi che come fattore di differenziazione dei precursori delle cellule eritroidi (51). Il primo progenitore eritroide che risponde all’Ep è chiamato BFU-e (burst forming unit-erytroid) che a sua volta deriva dal CFU-S (colony forming unit-spleen) primitiva cellula staminale emopoietica in grado di produrre i progenitori di tutte le cellule del sangue. I BFU-e, presenti sia nel torrente ematico che nel tessuto emopoietico, producono  cellule  che sintetizzano Hb in risposta ad alte concentrazioni di Ep (52). Più sensibile e più specifico per l’Ep è un altro progenitore eritroide, il CFU-e (colony forming unit-erytroid), presente solo nel tessuto emopoietico, in cui la produzione di ammassi cellulari che sintetizzano Hb è promossa da basse concentrazioni di Ep (da 0.01 a 0.02 U/ml) (52).

L’Ep agisce mediante un legame con recettori (ne esistono due classi: uno a bassa ed uno ad alta affinità) della superficie cellulare; entro 30 min si rileva un incremento dell’attività della RNA polimerasi II, con conseguente aumento della formazione di RNA (53) cui seguono la sintesi del DNA, la divisione cellulare e, in ultima istanza, la produzione di Hb nelle cellule bersaglio.

Mentre l’Ep provoca sui progenitori eritroidi più immaturi (BFU-e) un aumento della loro crescita (azione essenzialmente mitogena dell’ormone), allo stadio dei CFU-e, e a quelli successivi, l’Ep favorisce la sopravvivenza cellulare piuttosto che stimolare la mitosi (54). Infatti, in assenza di adeguate concentrazioni di Ep, i CFU-e  e i proeritroblasti muoiono e la loro morte ha le caratteristiche dell’apoptosi o morte programmata. (55). Durante la normale eritropoiesi, la fisiologica concentrazione dell’Ep permette la sopravvivenza  di una minoranza dei precursori eritroidi prodotti, mentre la maggior parte delle cellule Ep-dipendenti (circa 100 miliardi) viene distrutta. Quando le concentrazioni dell’Ep aumentano come risposta a condizioni di anemia o per altre cause di ipossia tissutale, molti dei precursori eritroidi, che altrimenti morirebbero, possono sopravvivere, trasformandosi in eritrociti con un aumento della massa di globuli rossi (56).

L’attività dell’Ep, durante la differenziazione eritroide, può essere così schematizzata:

 

Granulociti                       CFU-s                  Megacariociti

 

 


  BFU-e

                                 Ep              

                                                                            

                                                                             CFU-e

 

 


Eritroblasti

 

 


Reticolociti

 

 

 


                                                                       Globuli  rossi

 

 

Origine e regolazione della produzione di Ep

Durante la vita fetale il fegato è considerato il principale produttore di Ep; alla nascita il rene subentra e produce la maggior parte del fabbisogno (circa l’80%). A livello epatico le cellule di Kupffer sono le principali produttrici dell’ormone (57).

Non esiste invece un’interpretazione univoca per quanto riguarda i siti renali di sintesi dell’Ep che sono stati di volta in volta individuati nei glomeruli renali (58), nelle cellule mesangiali (in vitro in seguito a stimoli ipossici) (59), nelle frazioni tubulari  (60) e, più recentemente, nelle cellule interstiziali peritubulari situate all’esterno della membrana basale dei tubuli (61). Queste cellule (che secondo alcuni autori potrebbero essere cellule endoteliali dei capillari peritubulari) sono in grado di produrre Ep sia in condizioni normali che dopo ipossia. Poiché solo il 20-30% delle cellule interstiziali della porzione più interna della corteccia e meno del 10% della porzione sottocapsulare producono Ep, è possibile che queste rappresentino degli elementi specializzati piuttosto che semplici cellule endoteliali (62).

E’ interessante infine notare che  l’Ep è  presente anche nelle ghiandole salivari  e nei macrofagi.

L’ipotesi che attualmente gode di maggior credibilità è che l’Ep venga prodotta dal rene come tale (63) e non, come sostenuto in passato, sotto forma di proormone attivato successivamente da un enzima plasmatico. Un’altra ipotesi, non sufficientemente avvalorata da prove documentali, sostiene invece l’interazione tra un enzima renale (eritrogenina o fattore eritropoietico renale) e una proteina plasmatica (eritropoietinogeno) con  conseguente formazione di Ep (64).

Il principale stimolo alla produzione dell’Ep è costituito dall’ipossia tissutale (al disotto di una soglia critica) e, più precisamente, dall’ipossia a livello epatico e renale legata a condizioni di anemia, di shunt  cardiaco dx-sn , a patologie polmonari e ad altre condizioni morbose od eventi causa di diminuzioni patologiche della SaO2: condizione essenziale è che la funzione renale e la risposta eritropoietinica siano integre. La risposta alla stimolo ipossico è proporzionale alla sua entità: tanto maggiore è la caduta della PaO2 quanto maggiore è la risposta cellulare alla produzione di Ep.  

Il veicolo del segnale ipossico sembrerebbe essere una proteina del gruppo eme: questa, modificando la sua conformazione in seguito alla presenza o meno di un legame con l’O2, appare in grado di influenzare direttamente o indirettamente l’attività del gene dell’ormone (65) mediante un fattore di trascrizione (detto fattore 1) che si legherebbe specificamente alla sequenza del suo DNA.  La CO sembra inibire la produzione di  Ep attraverso lo stesso veicolo e cioè con un’interferenza sul meccanismo di “trasduzione” dello stimolo ipossico ad opera della proteina succitata.

L’aumento della produzione dell’ormone eritropoietico, indotto da altri ormoni come il testosterone, il cortisone, la tiroxina, l’STH, la prolattina, è legato ad azioni ormonali aspecifiche, indirette, conseguenti a fenomeni di regolazione del metabolismo cellulare.

 

Eritropoietina umana ricombinante (rHuEp): uso clinico

L’identificazione del gene per l’Ep  ne ha permesso la clonazione  (1985) (66) con la produzione di un importante agente terapeutico: l’eritropoietina umana ricombinante (67).

Per un uso ottimale è fondamentale conoscere la farmacocinetica e la biodisponibilità della sostanza.

La rHuEp può essere somministrata sia i.m. che i.v.: nella via i.v. il picco sierico viene raggiunto  in pochi minuti con un’emivita  variabile tra 4 e 9 ore (68).

Nella via i.m., i picchi, notevolmente più bassi (pari al 5% di quelli endovena) vengono raggiunti in un intervallo variabile tra 5 e 24 ore; l’emivita è invece superiore alle 24 ore (69).

La somministrazione i.m. di   piccole dosi di Ep, ripetute frequentemente, sembra conseguire risultati di maggior efficacia rispetto a quelli ottenuti con la somministrazione i.v. di dosi maggiori dell’ormone; ciò è probabilmente legato alla persistenza, per periodi più lunghi di tempo, di concentrazioni ematiche idonee alla stimolazione cellulare di Ep con una situazione che maggiormente si avvicina alla normale risposta fisiologica allo stimolo ipossico.

L’impiego clinico della Ep (inteso come dosaggi, modalità ed intervalli di somministrazione, trattamento integrativo con Fe, folati e vit. B12) non è stato ancora standardizzato; non controversa appare invece la necessità di associare alla rHuEp adeguate quantità di Fe, sia per os che per via parenterale nei casi di maggior deplezione, mantenendo la saturazione della transferrina al disopra del 20% (70). Altri Autori (8) accompagnano comunque il trattamento con rHuEp con la somministrazione e.v. di 2-6 mg /Kg di Fe; la dose può essere aumentata  se le concentrazioni ematiche di ferritina scendono sotto i 100 ng/ml (8).

Altrettanto indispensabile risulta l’apporto di folati e di vit. B12 (substrato indispensabile  per la replicazione del DNA).

Il primo impiego di rHuEp si ebbe nei soggetti affetti da patologie renali croniche; successivamente si estese ai pazienti portatori di HIV, in cui l’uso dell’AZT comportava la comparsa di un grave stato anemico, e ai malati di cancro. Attualmente l’uso della rHuEp è in fase di sperimentazione su popolazioni sempre più estese (in soggetti affetti da stati anemici conseguenti a molteplici forme morbose).

Si deve a Levine  e collaboratori (71)   il primo impiego della rHuEp  (1986) associato a programmi di risparmio di sangue: al fine di diminuire i rischi legati alla trasfusione omologa, gli autori si riproponevano di ricorrere ad un programma di autodonazione più efficace, riducendo i tempi necessari ed aumentando la quantità di sangue “autologo” per singolo paziente. In un campione animale, trattato con 750 unità/Kg di rHuEp e con somministrazioni di Fe destrano in dosi del 150% rispetto al sangue sottratto, essi ottennero una produzione maggiore del 35% nel campione trattato rispetto al gruppo di controllo. A questa prima esperienza ne seguirono altre che non potevano però rispondere ad alcuni quesiti in quanto mentre gli animali trattati erano in buona salute, in campo umano la situazione andava verificata su individui portatori di stati morbosi più o meno gravi.

Il primo trial clinico fu eseguito nel 1989 su un ristretto numero di pazienti (72). Nello stesso anno Goodnough pubblicò un’esperienza clinica più significativa su un gruppo di 47 pazienti candidati ad interventi di chirurgia ortopedica (73). I risultati, incoraggianti, favorirono una diffusione dell’uso clinico dell’Ep in pazienti chirurgici: infatti si dimostrava che associando   la rHuEp alle trasfusioni autologhe, si riducevano i tempi necessari affinché le concentrazioni di Hb, più basse dopo le pratiche autotrasfusionali, tornassero ai valori di partenza (74).

I numerosi studi che si sono succeduti hanno dimostrato che l’utilizzo della rHuEp applicato a programmi autotrasfusionali comporta i seguenti vantaggi:

 

1.      aumento della quantità di sangue autologo donato

2.      riduzione dell’anemia caratteristica dei donatori

3.      incremento della conta reticolocitaria

4.      riduzione dei tempi di recupero (inteso come tempo necessario per il ritorno ai valori di ematocrito di partenza)

5.      arruolamento nei programmi autotrasfusionali di pazienti che, per i valori iniziali di Hb, ne sarebbero esclusi

 

Da quanto sopra esposto, risulta come corollario l’aumento della possibilità di successo del protocollo autotrasfusionale legato ad un miglioramento della sua efficacia.

Tra gli effetti negativi va considerato un surplus di sangue autologo rispetto alle esigenze cliniche con un possibile spreco delle unità raccolte, soprattutto nei pazienti con una buona concentrazione iniziale di  Hb. Tutto questo però può  essere evitato con un’accorta valutazione e riservando l’applicazione del protocollo di risparmio di sangue a determinate categorie di pazienti che devono rispondere ai seguenti criteri (75):

 

1.      volume ematico (EBV) < 4 l

2.      Hb < 12 g/l

3.      pazienti candidati a procedure  chirurgiche con previsioni di perdite ematiche significative (EBV > 20%) 

 

Questo permetterebbe di ottimizzare il trattamento eritropoietinico, evitando così inutili sprechi di sangue e trattamenti non corretti con l’ormone della rHuEp  (peraltro costoso). L’uso dell’rHuEp può essere pianificato nella fase preoperatoria, in quella postoperatoria o, infine, come trattamento perioperatorio del paziente che risponda ai requisiti sopra indicati.

L’Ep preoperatoria è indicata soprattutto nelle procedure cliniche programmate, associata o meno a pratiche autotrasfusionali. Nel primo caso permette la raccolta di quantitativi maggiori di sangue, nel secondo, stimolando l’eritropoiesi, favorisce un più rapido ritorno ai valori di Ht di partenza. Quest’ultimo dato è stato confermato da uno studio condotto su babbuini maschi (71): il gruppo, trattato nei 5 giorni precedenti l’intervento con 1000 U/Kg di Ep (più ferro destrano, ac. Folico e vit. B12), presentò, rispetto al gruppo di controllo, un aumento significativamente più rapido dei livelli di Ht nel postoperatorio. La differenza tra i due gruppi fu quantificata in 1-2 unità di sangue in più rese disponibili dal midollo dei pazienti trattati con l’Ep.  In letteratura esistono pochi studi condotti sull’uomo, applicati prevalentemente su pazienti che rifiutavano la trasfusione omologa: in questi casi (76,77) però, a causa delle basse dosi somministrate (100 U/Kg tre volte la settimana), i risultati ottenuti non furono soddisfacenti.

Nella chirurgia d’urgenza non esistono  invece  i tempi necessari per pianificare una terapia eritropoietinica preoperatoria: in questi casi si può ricorrere alla somministrazione postoperatoria anche se i risultati conseguibili non sembrano  incoraggianti. In uno studio, condotto su  primati  trattati con 1000 U/Kg nei 15 gg postoperatori, si osservò infatti un rientro più rapido entro i valori di partenza dell’Ht nel gruppo trattato con Ep, ma la differenza divenne significativa solo dopo l’XI giornata (78); risulta evidente quindi che l’uso routinario non può essere esteso a tutte le procedure chirurgiche urgenti ma va limitato a  quei pazienti che devono essere sottoposti a procedure multiple o che abbiano bassi livelli di Ep endogena (per insufficienza renale o ustioni estese) (79).

La somministrazione perioperatoria della rHuEp permetterebbe, almeno in teoria,  l’eliminazione dell’intervallo di tempo necessario per la risalita dell’Ht  dopo una perdita acuta di sangue (80) (Ep preoperatoria), nonché l’accelerazione della produzione eritropoietica dopo l’intervento (Ep postoperatoria)  (71). Anche in questo caso la prima evidenza sperimentale fu dovuta ad uno studio condotto su primati (81) questa volta confermato  da un trial effettuato su un gruppo di pazienti trattati con 100 U/Kg i.v. di rHuEp nelle 3 settimane precedenti e nelle due successive ad un intervento di by-pass aorto-coronarico: l’aumento dei valori dell’Hb, grazie all’incrementata eritropoiesi, era equivalente a circa due unità di sangue nonostante l’entità dello stress operatorio; oltretutto l’Hb già a fine intervento presentava valori soddisfacenti (10 g/dl) presumibilmente a causa dell’rHuEp somministrata prima dell’operazione (82).

Eritropoietina in chirurgia pediatrica

Nei primi mesi di vita, negli individui sani, si verificano modificazioni delle concentrazioni plasmatiche dell’Ep endogena legate con un rapporto direttamente proporzionale alla conta reticolocitaria ed uno inversamente proporzionale ai valori di Hb (83). I livelli più bassi dell’ormone si hanno nel primo mese di vita, mentre nel secondo si osserva un netto rialzo  dell’Ep conseguente alla fisiologica riduzione post-natale della concentrazione di Hb: tale incremento si accompagna ad una netta stimolazione dell’eritropoiesi. Contestualmente la produzione dell’ormone passa dal fegato al rene (84).

Il ruolo dell’Ep è molto importante nelle prime epoche della vita in cui esistono spesso condizioni, quasi sempre nel range fisiologico, di lieve anemia, ma diventa fondamentale in quei pazienti pediatrici che necessitano di procedure chirurgiche precoci (85)  talvolta responsabili di più gravi stati  anemici.  Purtroppo  l’utilizzo dell’rHuEp nella chirurgia pediatrica è attualmente  non sufficientemente diffuso e questo non può che essere causa di rimpianto:  infatti è proprio nei pazienti più piccoli e con volumi ematici ridotti che il suo uso trova maggior indicazione. 

L’ormone è particolarmente efficace  nel trattamento  dell’anemia nei prematuri (86) e nei pazienti pediatrici emodializzati per patologie renali (87).

In campo chirurgico l’rHuEp è stata soprattutto utilizzata in cardiochirurgia (8,88) dove nei pazienti trattati con l’ormone  (300 U/Kg in associazione con Fe i.v. prima e dopo l’intervento) si è osservata una netta attivazione della conta reticolocitaria, accompagnata da concentrazioni di Hb significativamente più elevate nel postoperatorio e assenza di trasfusioni di sangue omologo.

Sembra peraltro accertata una  minor sensibilità dei pazienti pediatrici con normale funzione renale  rispetto  a quelli dializzati: in questi ultimi si osservano risposte emopoietiche significative anche a bassi dosaggi  di Ep (89). Dosi comprese tra 150 e 300 U/Kg sembrano idonee a provocare una buona risposta eritropoietica anche se i risultati ottimali sono ottenuti soprattutto con il dosaggio più alto.

A causa del numero limitato di esperienze in questo settore non esistono ancora delle chiare indicazioni sui dosaggi e sulle modalità di utilizzo dell’rHuEp con variazioni da istituzione a istituzione; appare auspicabile quindi l’istituzione di uno studio multicentrico per standardizzare sia il trattamento con rHuEr (dosaggio del farmaco,  tempi ottimali di somministrazione) sia il fabbisogno di Fe (dosi, tempi, via per os o i.v.) (8).

Nello stato anemico che si instaura nel postoperatorio di interventi chirurgici maggiori, quali quelli cardiochirurgici e neurochirurgici, accanto alle perdite ematiche un ruolo importante viene svolto da una reazione infiammatoria asettica  che può portare ad una depressione dell’eritropoiesi a causa di una diminuita disponibilità di Fe (90).  L’infiammazione, caratterizzata da un’elevazione delle proteine nella fase acuta, con febbre e leucocitosi (che compaiono circa una settimana dopo l’intervento), può portare ad un aumento della clearance plasmatica del Fe con un incremento del suo uptake da parte del sistema reticolo-endoteliale, una diminuzione della riserva di Fe disponibile per il midollo e conseguente ostacolo all’eritropoiesi (91). In questi pazienti è possibile osservare una bassa saturazione della transferrina serica ed alti livelli di ferritina e proteina C (testimoni della fase acuta del processo infiammatorio). La somministrazione perioperatoria di rHuEp, oltre ad accorciare nel postoperatorio l’intervallo di tempo necessario per la ripresa   di un’adeguata eritropoiesi compensatoria, gioca un ruolo fondamentale nel superare il meccanismo inibitorio sull’emopoiesi dovuto all’infiammazione postintervento. E’ forse pleonastico, ma val la pena sottolineare che, affinché ciò si verifichi, è necessario accompagnare la somministrazione dell’ormone con un adeguato apporto, sia orale che parenterale, di Fe (92).

 

Effetti collaterali dell’eritropoietina

I più comuni  effetti collaterali legati alla somministrazione di rHuEp sono i seguenti:

 

1.      Carenza di Fe

2.      Ipertensione

3.      Crisi convulsive

4.      Anomalie della coagulazione

 

La carenza di Fe (93) è riscontrabile, specie in seguito all’impiego di dosi elevate, nella fase iniziale della terapia con Ep. E’ dovuta all’alto fabbisogno in Fe richiesto dalla vivace attività eritropoietica con un  rilascio non adeguato di Fe da parte del sistema reticolo-endoteliale.  Nei pazienti trattati, la concentrazione plasmatica di ferritina è nella norma (da 30 a 300 ng/dl) mentre la saturazione della transferrina è inferiore al 20%. La somministrazione di Fe per os o di Fe destrano IV, per ottenere risultati soddisfacenti, va effettuata avendo come target il raggiungimento di valori di saturazione della transferrina superiori al 20% (70).

Circa il 30% dei pazienti sottoposti a trattamento con rHuEp presenta un aumento dei valori pressori  che può essere significativo  nella fase in cui si verifica un brusco aumento dei valori dell’Ht. L’ipertensione non sembra correlata ai dosaggi impiegati né all’aumento della viscosità; tende a regredire quando l’Ht si stabilizza. Diversi studi hanno suggerito che l’ipertensione possa essere legata al miglioramento della perfusione tessutale con regressione della vasodilatazione periferica (legata all’ipossia presente nei soggetti anemici) (94).

Crisi convulsive sono state descritte in alcuni pazienti sottoposti a trattamento con rHuEp. Secondo alcuni Autori queste sono da mettere in relazione con un troppo rapido aumento della pressione arteriosa e dell’Ht (93).

Sempre l’aumento dell’Ht e il conseguente innalzamento della viscosità sono la causa di anomalie della coagulazione. Si tratta di fenomeni ipercoagulativi di lieve entità che possono essere corretti mediante l’uso di modeste dosi di eparina (93).


L’AUTOTRASFUSIONE (NABT)

 

L’autotrasfusione può essere definita come l’insieme di tutte le tecniche atte alla raccolta e alla reinfusione ad un paziente del suo stesso sangue.  L’applicazione di un protocollo NABT (No Allogenic Blood Transfusion)  può essere realizzato mediante tre procedure:

 

1.      Donazione autologa preoperatoria (PABD: Preoperative Autologous Blood Donation)

2.      Emodiluzione normovolemica preoperatoria (ANH: Acute Normovolemic Hemodilution) o emodiluizione intenzionale preoperatoria

3.      Recupero ematico intraoperatorio (IOBS: Intraoperative Blood Salvage), che può estendersi anche al postoperatorio

 

A questi presidi possono affiancarsi altri accorgimenti, atti a favorire il raggiungimento degli obiettivi preposti, tra i quali annoveriamo il trattamento con rHuEp (vedi cap. 3), l’ipotensione controllata intraoperatoria e la diminuzione delle perdite ematiche in corso di intervento mediante l’uso di farmaci procoagulanti e l’impiego di tecniche chirurgiche specifiche.

Un discorso a parte  merita invece l’emodiluizione ipervolemica.

 


 1.   PABD                                          6.   Tecniche chirurgiche

 2.  ANH                                             7.   POBS

 3.  IOBS                                            8.   Ipotensione controllata

 4.  RhuEp                                         9.   Emodiluizione ipervolemica

 5.  Presidi farmacologici               10.  Trasportatori sintetici dell’O2

 


 Tab. 1  Strategie alternative alla trasfusione omologa (mod. da Edward Crosby)

 

Oltre ai vantaggi già considerati (riduzione dei rischi da trasfusione omologa), l’autotrasfusione ne comporta altri  come la diminuzione dell’uso di sangue omologo, con la possibilità di mantenere  in emoteca adeguate scorte di sangue per rispondere alle necessità trasfusionali  non programmabili (interventi eseguiti con criteri di urgenza), nonché, specie per quei pazienti non sottoposti a trattamento preventivo con Ep, l’opportunità per gli stessi di giungere all’intervento con il midollo già attivato (95).

L’impiego di tecniche di risparmio di sangue in età pediatrica comporta problemi specifici  (96) che possono essere così riassunti:

 

1.      Mancata  collaborazione del paziente

2.      Squilibrio tra capacità di donazione e fabbisogno trasfusionale 

3.      Specifiche tecniche, non sempre adeguate, dei dispositivi per il recupero  intraoperatorio di sangue

4.      Impegno cardiocircolatorio significativo

5.      Reazioni vaso-vagali

Per quanto riguarda il primo punto è facilmente immaginabile come sia arduo costringere il bambino a collaborare con un programma di predeposito. Le venipunture (con aghi di calibro adeguato) non sempre sono tollerate da pazienti di piccola età; per questi è talvolta necessario ricorrere all’esecuzione del prelievo in anestesia generale con un aumento dei costi (necessità di una preventiva ospedalizzazione) e con rischi aggiuntivi (legati essenzialmente alla procedura anestesiologica). Per i pazienti più grandi si può ricorrere all’uso di procedure atte ad eliminare il dolore (EMLA applicato sui siti di prelievo ad es.) (97):  ciò comporta una sensibilizzazione al problema ed  uno sforzo  organizzativo che non  tutti i centri di riferimento sono  in grado di fornire.

Il secondo ed il terzo punto hanno in comune la ridotta scala dei volumi ematici,     propria dei pazienti di piccolo peso;  infatti  anche se di piccola entità, le perdite  possono rappresentare  una parte cospicua del patrimonio ematico, in particolar modo per un neonato o per un bambino entro il primo anno di vita: ciò si traduce in una “ridotta compliance” del paziente nei confronti delle perdite che impone un tempestivo intervento di correzione.  Ma la maggior parte dei dispositivi di recupero non sono congegnati per rispondere alle esigenze di pazienti di peso ridotto; infatti sia i volumi dei circuiti (troppo ampi) che i tempi di processamento (troppo lenti) risultano spesso inadeguati alle necessità del paziente pediatrico con impossibilità di eseguire  in tempo utile infusioni  anche di piccole quantità di sangue. Inoltre il sangue recuperato è costituito essenzialmente da emazie concentrate, mentre la fisiologia del paziente pediatrico  richiede la restituzione di sangue intero (rischio volemico più importante del rischio ossiforico). Tuttavia l’aumentata diffusione di pratiche autotrasfusionali in campo pediatrico sta “sensibilizzando” le industrie del settore a cercare soluzioni tecniche innovative con  l’introduzione sul mercato di dispositivi in grado di rispondere a tali esigenze.

Per quanto riguarda la sproporzione tra capacità di donazione e fabbisogno trasfusionale (tanto maggiore  quanto minore è l’età del bambino), bisogna considerare che gli interventi di chirurgia pediatrica maggiore comportano spesso perdite ematiche di rilevante entità in contrasto con i bassi volumi che di volta in volta il paziente può donare. In linea di massima è possibile affermare che in caso di perdite ematiche intraoperatorie superiori al 50% della volemia è estremamente difficile non ricorrere all’uso di sangue omologo e che comunque, nella chirurgia più invasiva, è fondamentale ricorrere ad una strategia di reintegro incentrata su tutte le tecniche di autotrasfusione (rHuEp, PABD, ANH, IOBS, ecc.) al fine di costituire un’adeguata riserva di sangue autologo.

Per gli aspetti emodinamici si rimanda a quanto esposto precedentemente mentre le reazioni vaso-vagali saranno oggetto di discussione nel capitolo successivo.


LA DONAZIONE AUTOLOGA PREOPERATORIA (PABD)

 

La PABD (Preoperative Autologous Blood Donation), o predeposito, prevede la raccolta e  la conservazione del sangue del paziente, effettuata  nel periodo preoperatorio, per renderlo disponibile al momento dell’intervento; il predeposito  si propone di ridurre l’esposizione alla trasfusione omologa soprattutto per i pazienti sottoposti a chirurgia elettiva  e, in quanto tale, programmabile (8).

La PABD, eseguita per la prima volta  da Fantus nel 1937 (95), ha avuto negli ultimi 20 anni una notevole diffusione. L’utilizzazione in campo pediatrico è invece più recente. Si deve a Cowell e Swickard (98) la prima applicazione, nel 1974,  su una popolazione di 155 pazienti (età compresa tra i 7 e i 20 anni, trattati con Fe per os lungo tutto il periodo perioperatorio) sottoposti ad interventi di chirurgia ortopedica con un tasso di successo del 97%. La concentrazione emoglobinica minima richiesta per essere arruolati nel protocollo era  pari a 11.5 g/dl. Analoghe esperienze sono comparse in letteratura negli anni successivi (99,100,101), la maggior parte riguardanti pazienti sottoposti a procedure ortopediche o cardiochirurgiche. Di più recente pubblicazione è uno studio effettuato su un numero limitato di pazienti affetti da craniostenosi; il suo interesse è legato all’età molto bassa del campione (età media 13 mesi) ed alle elevate perdite ematiche intraoperatorie caratteristiche della patologia (3,102) a cui gli Autori, per la prima volta, hanno contrapposto un programma  autotrasfusionale completo (rHuEp, PABD, ANH, IOBS): in questo caso oltre il 70% dei pazienti non ha ricevuto trasfusioni omologhe (contro il 10% del campione di riferimento).

La PABD rappresenta la tecnica più ampiamente utilizzata per evitare trasfusioni da donatore.  Ai vantaggi già analizzati se ne aggiungono altri come la possibilità di sopperire alle necessità trasfusionali di pazienti che presentano alloanticorpi multipli o gruppi sanguigni rari (95); inoltre il donatore autologo, partecipando attivamente al suo programma di trattamento, ne trae spesso un beneficio psicologico e, talvolta, sensibilizzato al problema, finisce per diventare egli stesso un donatore di sangue omologo  ottenendo un doppio risultato: risparmio di sangue omologo (relativo alla sua procedura) e aumento del numero dei donatori.

Il predeposito ha il duplice vantaggio di permettere all’organismo un recupero volemico fisiologico e completo   e di poter essere effettuato in regime di day hospital vista la sostanziale sicurezza della procedura (103).

Il volume intravascolare è normalmente ricostituito entro 72 ore dal salasso (95) e si articola attraverso varie tappe. La prima è rappresentata dal rimpiazzo del volume plasmatico perduto, mediante acqua e sale, a livello del letto capillare (con una diminuzione della concentrazione delle proteine plasmatiche). La massa proteica viene ricostituita successivamente grazie alla mobilizzazione delle proteine di riserva. Rimangono costanti invece le concentrazioni plasmatiche di albumina, delle IgG e dei fattori della coagulazione,  mentre le IgA e le IgM tendono a diminuire durante il periodo dei prelievi.

La caduta dell’Ht è proporzionale al numero di donazioni ma anche alla somministrazione, o meno, di una terapia marziale (95). La PABD, come abbiamo già visto, causa un’attivazione midollare con un aumento della produzione di globuli rossi  strettamente dipendente dal grado di anemia; la disponibilità di   ferro rappresenta il fattore limitante. Per una diminuzione del 20% dell’EBV  la produzione midollare aumenta di 2-3 volte, ma tale aumento arriva fino a 4-7 volte  se l’Ht   scende al 25% (95).

I limiti della metodica sono essenzialmente di tipo organizzativo: è infatti necessario pianificare con anticipo la data dell’intervento per ottenere la quantità di sangue sufficiente per il suo espletamento. Inoltre qualche difficoltà può essere incontrata nella popolazione pediatrica per la mancanza di motivazione personale del paziente nonché per la proverbiale paura  dei bambini nei confronti degli aghi (specie quando sono necessarie più donazioni) (103). Ciò non toglie che alcuni autori (3,102,104) abbiano definito indicazioni e controindicazioni per il predeposito effettuato in età pediatrica, anche su pazienti al disotto dei 20 Kg (limite minimo, secondo altri Autori, per applicare con successo la procedura) (8).

Possiamo  concludere che non esistono limiti teorici e che è quindi possibile eseguire un programma di predeposito su pazienti di qualsiasi età e peso.

 

Indicazioni e controindicazioni

E’ necessaria un’appropriata selezione dei pazienti affinché il programma di predeposito venga applicato correttamente. Molti autori ritengono che tutti i soggetti candidati ad un intervento chirurgico possano essere giudicati idonei per un salasso preoperatorio  mentre altri  limitano la predonazione solo a pazienti in buone condizioni di salute. In realtà i criteri di inserimento sono meno restrittivi rispetto a quelli considerati per i donatori allogenici.  Infatti un’anamnesi positiva per neoplasie o patologie del fegato non rappresentano un fattore limitante assoluto. L’American Association of Blood Banks (95)  stabilisce che eventuali modifiche agli standard da essa definiti, se effettuate in accordo con uno specialista ematologo e se tengono conto di realtà locali, debbano essere considerate valide e possano essere legittimamente adottate.

Le linee guida in realtà variano da Paese a Paese. In Italia la PABD può essere programmata in quei pazienti in cui si prevede che l’esecuzione di un intervento di chirurgia maggiore comporti dei valori postoperatori inferiori agli 11 g/dl e purché ci sia tempo sufficiente per la ricostituzione della massa eritrocitaria sottratta col predeposito. La probabilità di una trasfusione omologa deve essere inoltre superiore al 50% mentre i valori di Hb non devono essere inferiori a 11 g/dl (con un Ht del 34%) (105).

L’età  ed il peso non costituiscono invece una limitazione assoluta all’esecuzione della PABD neanche nei soggetti che risultano al disotto del limite minimo considerato in alcune linee guida (6-7 anni, e cioè  nei pazienti che non possono comprendere le finalità della procedura ed esprimere il consenso). Numerosi sono gli esempi al riguardo presenti in letteratura (106).

Fra le controindicazioni assolute troviamo:

 

·        Febbre elevata

·        Batteriemia (documentata o probabile)

·        Ipovolemia non corretta

·        Cardiopatie (bradicardia o aritmie severe, angina instabile, angina da sforzo, stenosi aortica severa, cardiopatia cianogena, stenosi arteria coronarica sn, ipertensione incontrollata)

·        Insufficienza epatica acuta

·        Grave deficit degli scambi polmonari (ARDS, flogosi polmonari)

 

In altre situazioni è invece necessario procedere ad una valutazione specifica caso per caso  come nei pazienti che presentano un’anamnesi positiva per:

 

·        Pregresso infarto

·        Scompenso cardiaco

·        Diabete insulino-dipendente

·        Insufficienza cerebrovascolare

·        Insufficienza respiratoria cronica

·        Insufficienza epatica di grado moderato

·        Emopatie ed anemie ad eziologia non definita

·        Trattamento anticoagulante in  corso

·        Crisi comiziali non ben controllate (che potrebbero essere scatenate da una ridotta concentrazione dei farmaci anticonvulsivanti provocata dal prelievo)

 

Fra i criteri di esclusione alcuni centri pongono la positività del paziente per i markers dell’epatite B, C, dell’HIV nonché della sifilide. Tale comportamento è dettato, in prima istanza, dalla necessità di salvaguardare il personale sanitario addetto, in quanto nessuna conseguenza clinica  può derivarne al paziente già portatore di quella stessa malattia, ma anche per evitare che eventuali errori comportino la trasfusione di sangue infetto ad altri pazienti (ma in questi casi ben più gravi sarebbero le conseguenze derivanti dall’incompatibilità AB0).  Nella maggior parte degli ospedali questi accertamenti vengono comunque condotti (anche dove l’eventuale positività non controindicherebbe l’applicazione del protocollo) in quanto prevalgono sia ragioni di cautela (allertamento del personale che così manipola una sacca adeguatamente segnalata) sia la possibilità di ottenere valutazioni microbiologiche  che permettano una migliore definizione dello stato di salute del paziente. 

La decisione finale per l’inclusione o meno di un paziente in un programma  di autodonazione spetta comunque e solamente al medico (chirurgo o anestesista), una volta considerati con attenzione gli aspetti sopra esposti. A questo deve seguire un’adeguata opera di informazione  del paziente o dei suoi genitori a cui devono essere illustrate nel modo più chiaro possibile le finalità, oltre ai vantaggi e  svantaggi della procedura non escludendo, qualora necessario, la possibilità di dover comunque ricorrere, nel corso dell’intervento, all’uso di sangue omologo; è inoltre buona norma far sottoscrivere un consenso informato.

 

 

 

Procedura

L’istituzione di una terapia marziale appare opportuna in tutti i pazienti candidati alla PABD. L’efficacia della terapia marziale va controllata soggetto per soggetto e la somministrazione per os  (di solito sufficiente) di Fe fumarato, gluconato o solfato va sostituita con una terapia parenterale qualora  l’apporto orale si riveli inadeguato.  Essa va proseguita almeno fino all’intervento, ma preferibilmente anche dopo di esso, fino al raggiungimento di valori soddisfacenti di Hb.

I pazienti, con valori minimi di Hb>11 g/dl, devono essere sottoposti ai seguenti accertamenti clinici:

 

 

·        Gruppo sanguigno (ABO e Rh(D))

·        Ricerca anticorpi atipici

·        Sierodiagnosi per la lue

·        HCVAb, HbsAg, HIVAb

·        ALT

 

Le donazioni vanno effettuate ad intervalli di 7 gg,  con un ultimo prelievo  non oltre i 7 gg dall’intervento (intervallo necessario per la ricostituzione del volume donato). Le sacche così raccolte vanno conservate in un’emoteca a temperatura costante (tra +2°C e +6°C). Come anticoagulante viene solitamente usato il CPDA-1 (citrate phosphate dextrose adenine) il cui dosaggio è determinato dalla seguente formula

 

CPDA = V/100*14 ml

 

(e cioè 14 ml di CPDA ogni 100 ml di sangue intero). Il tempo di conservazione di 35 gg può essere aumentato fino a 42 gg aggiungendo Adsol o Nutricel.

Per ottenere tempi di conservazione maggiori è possibile ricorrere al congelamento del campione prelevato mediante la tecnica ad alto glicerolo (T° di conservazione –80°C) o quella a basso glicerolo (T: -196°C). Si tratta  di metodiche che richiedono macchinari complessi e costosi, con il vantaggio però di non avere limiti per la quantità di sangue stoccato (che presenta, inoltre, un’elevata qualità  per la maggior quantità  di ATP e di 2-3 DPG in esso  contenuto).

In assenza di questi dispositivi, quando non si voglia rendere inutilizzabile una sacca già prelevata, è possibile ricorrere alla tecnica “leap frog”; in pratica si somministra la sacca più vecchia, prossima alla scadenza, provvedendo contestualmente ad un nuovo salasso (8).

Sulla sacca deve essere posta un’etichetta con le seguenti informazioni:

 

·        Generalità del paziente col suo codice identificativo (codice  sanitario)

·        Natura autologa della donazione

·        Denominazione e indirizzo del centro

·        Natura del contenuto (ad es. sangue intero)

·        Numero di contrassegno del contenitore

·        Gruppo sanguigno (ABO)

·        Fattore Rh(D).(pos o neg) con eventuali Ag C ed E

·        Esito indagine sierologica per la Lue

·        Esito prove compatibilità

·        Data di prelievo e scadenza del sangue

·        T richiesta per la conservazione

·        Avvertenza di eseguire la trasfusione senza riscaldamento preventivo e se non sono presenti segni di alterazione visibile

·        Indirizzo del produttore  e del numero del lotto della sacca nonché della sua data di produzione e di scadenza

·        Natura e quantità dell’anticoagulante e sua data di produzione

 

Per stabilire la necessità o meno di ricorrere al predeposito, occorre procedere ad alcune valutazioni. E’ infatti necessario stabilire se le perdite intraoperatorie prevedibili per quel determinato intervento (EBL: Estimated Blood Loss) saranno superiori a quelle necessarie al raggiungimento del “transfusion trigger”, cioè se costituiscono il MABL (Maximum Acceptable Blood Loss).  Per “transfusion trigger” si intende infatti il valore minimo di Ht sopportabile dal singolo paziente.  Per far ciò è possibile ricorrere ad alcune metodiche. Una si basa su di un calcolo approssimativo della massa eritrocitaria circolante, un altro su un’equazione logaritmica modificata e il terzo su una semplice proporzione. Dei tre metodi il primo non è sufficientemente attendibile, mentre il secondo è preciso ma di non facile attuazione. Si basa su di un modello matematico:

 

EBL = EBV lnHt1/Ht2  

 

dove Ht1 = Ht iniziale e Ht2 = Ht finale desiderato, da cui si ottiene un grafico di riferimento (grafico 1) che varia a seconda della volemia teorica del paziente. Nel grafico vengono messe in relazione le perdite ematiche stimate con il valore minimo di Ht tollerato dal paziente per diversi valori di Ht di partenza. Tenendo conto dell’EBL standard relativa all’intervento preso in esame, e della MABL (o EBL necessaria per il raggiungimento del valore di transfusion trigger) del paziente di riferimento è possibile prevedere se le perdite intraoperatorie saranno o meno superiori a quelle necessarie al raggiungimento del transfusion trigger

Il terzo metodo è sicuramente il più semplice  e si basa sulla seguente formula:

 

MABL = EBV x (Ht1- Ht2)/(Ht1)

 

Più recentemente Gross (110) ha apportato una modifica tesa a correggere gli effetti legati all’emodiluizione  e cioè:

 

MABL = EBV x (Ht1 – Ht2)/(Ht1 – Ht2/2)

 

dove Ht1 = Ht iniziale e Ht2 = Ht minimo tollerabile.

Per il calcolo dell’EBV (o Estimated Blood Volume), necessario sia per la determinazione dell’EBL che del MABL, si ricorre alla seguente formula:

 

EBV =  k x Kg p.c.

 

dove k è una costante che varia con l’età del paziente. Nei prematuri è uguale a 100, scende a 90 entro il primo mese di vita e a 80 tra 1 e 12 mesi. Infine per i bambini più grandi come per gli adulti il valore si attesta a 70. Quanto sopra detto può essere modificato dalla presenza di particolari condizioni come una costituzione fisica pletorica propria del paziente obeso che rende opportuno un abbassamento ulteriore a 60-65 del valore della costante.

Una volta stabilita l’opportunità di effettuare un predeposito, la quantità di sangue da prelevare può essere definita  ricorrendo alle due seguenti formule, una delle quali già conosciuta:

 

PABD = EBV x (Ht1-Ht2)/(Ht1-Ht2/2)

 

dove Ht1 è il valore di partenza e Ht2 è il valore finale o target preposto.

La seconda formula (96):

 

PABD = pc (Kg)/50 x 450 ml

 

è mutuata dall’adulto in cui è stabilito in 450 ml il volume massimo di sangue prelevabile da un individuo con peso corporeo superiore ai 50 Kg  ed è proporzionalmente inferiore nei pazienti di minor peso.

La quantità di sangue da prelevare non dovrebbe essere superiore al 12% della volemia teorica del bambino (108), con la massima differenziale tra Ht1 e H2 inferiore a 5 punti (3,104,106). Anche l’Ht minimo tollerabile è stato oggetto di puntualizzazioni. Nonostante che un soggetto sano sia in grado di sopportare valori di Ht pari al 20% (109) è opportuno considerare valori di riferimento più prudenti pari ad un Ht del 25%, specie nei pazienti di più piccolo peso. Altri autori (3,106) preferiscono attestarsi su Ht ancora più alti (27%). Vista l’elevata incidenza di episodi lipotimici nell’età pediatrica, la sottrazione di sangue va, quando possibile, contestualmente reintegrata con un adeguato apporto idrico (preferibilmente colloidi, sia gelatine che amidi in un rapporto 1:1). Tale sostituzione risulta mandatoria invece in quei pazienti in cui è possibile effettuare il predeposito solo ricorrendo all’anestesia generale (pazienti non collaboranti, specie se di piccolo peso).

 

Effetti collaterali e complicanze

L’incidenza di effetti avversi e complicanze è molto scarsa quando la selezione dei pazienti venga effettuata nel rispetto dei criteri previsti dalle linee-guida (110,111). Si tratta, per lo più, di complicanze di lieve entità, ma anche nel caso di una condotta clinica non  sufficientemente attenta ai criteri sopra elencati l’incidenza di reazioni gravi rimane bassa.

L’anemia (specie per donazioni ripetute e ravvicinate) e le reazioni vasovagali rappresentano nell’ordine le manifestazioni cliniche più frequenti; queste ultime consistono in fenomeni transitori non richiedenti alcun trattamento. La loro frequenza, simile a quella riscontrata nei donatori di sangue omologo,  varia dal 2% al 5% e si riscontra soprattutto nei soggetti femminili e alla prima esperienza (112,113). Si accompagnano a pallore, vertigini, bradicardia ed ipotensione normalmente autolimitantesi. Nel 10% dei casi si arriva fino alla lipotimia.

Tra i problemi cardiaci quelli più gravi sono rappresentati da attacchi anginosi ed infarti del miocardio, che risultano peraltro rari e  presenti quasi esclusivamente nei pazienti più anziani (114). Degno di nota è che, qualora presenti, le reazioni vasovagali comportano una morbidità più alta nei pazienti con malattie cardiache o cerebrovascolari o con un’anamnesi positiva per crisi convulsive. Queste ultime possono essere provocate dalla pratica del predeposito nei soggetti che hanno una storia positiva per questa malattia; per questo motivo in alcune linee-guida l’epilessia  farmacoresistente viene considerata come una controindicazione assoluta alla PABD.

Problemi  come dolori addominali, dolore nel punto di iniezione, hanno una scarsa  rilevanza anche se è frequente riscontrare, specie in età pediatrica, una notevole ansia ed uno stato di irrequietezza al momento del prelievo che talora possono ostacolare la realizzazione della procedura.

Di tutt’altro rilievo sono le complicanze legate ad errori di somministrazione: in casi eccezionali può capitare che un’unità di sangue autologo venga trasfusa al paziente sbagliato (115 con il rischio di trasmettere al ricevente eventuali malattie infettive del donatore o, ancora più grave, di causare una reazione da incompatibilità AB0 o Rh. E’ possibile anche assistere allo sviluppo di stati settici in caso di contaminazione avvenuta durante la raccolta e/o la conservazione dell’unità donata.

 

 Anemia                                                               Sindr. da compartimentalizzazione

 Reazioni vasovagali                                           Dolori addominali

 Attacchi anginosi                                               Ansia, irrequietezza

 Infarti del miocardio                                          Flebiti

 Crisi convulsive                                                 Dolori nella sede di iniezione

 Sepsi da contaminazione durante il prelievo    Nausea

 Trasfusione di unità errata (incompatibilità AB0)

 Tab. 2   Complicanze PABD

 

La sindrome da compartimentalizzazione è invece un problema causato dall’infiltrazione di sangue tra i muscoli e i piani fasciali che  può verificarsi, seppur raramente, in seguito al prelievo. I disturbi sono legati alla compressione che il sangue esercita su tronchi nervosi e su strutture vascolari .

Il sovraccarico emodinamico è invece legato alla trasfusione impropria dell’unità autologa effettuata allo scopo di non sprecarla: è infatti ormai consuetudine trasfondere il sangue autologo dato che questo è disponibile (“giving it because is there”) (116). In realtà questa condotta comporta dei rischi e, per evitare problemi emodinamici al paziente,  è buona norma valutare con attenzione l’opportunità di una trasfusione. Il rischio opposto è quello di un eccessivo spreco di sangue in quanto le unità non trasfuse non possono essere per legge utilizzate su altri pazienti. L’unico correttivo a questo problema si fonda su una corretta applicazione del protocollo: devono cioè essere arruolati solo i soggetti per i quali è ragionevolmente prevedibile una perdita ematica perioperatoria tale da rendere necessaria una trasfusione.  In realtà la percentuale di autodonazioni reinfuse varia dal 50% al 100% (113,117) Può anche capitare che l’intervento chirurgico, programmato per una tale data (anche in funzione della data di scadenza delle unità di predeposito), subisca un ritardo legato sia a problemi organizzativi (sovraccarico della struttura ospedaliera) che a problemi di salute del paziente.  In tali casi, per evitare lo spreco di sangue, si può ricorrere alla tecnica di “leap frog” che però comporta un aggravio dei costi.  

 

Rinvio dell’intervento

Sovraccarico emodinamico

Spreco del sangue

Tab. 3 Altri problemi PABD

 

Infine vanno considerati i disagi legati all’esecuzione della PABD. Per alcuni pazienti è infatti necessario raggiungere più volte il centro trasfusionale ed è difficilmente sopportabile lo stress legato ai ripetuti salassi.


EMODILUIZIONE NORMOVOLEMICA ACUTA (ANH)

 

Per emodiluizione si intende la diluizione di tutti i componenti ematici  risultante dalla sostituzione parziale della massa ematica con un liquido privo di cellule (118). L’emodiluizione viene definita normovolemica se condotta in maniera tale da mantenere entro limiti fisiologici  il volume ematico e acuta se eseguita immediatamente prima di un atto chirurgico. 

Secondo la classificazione  introdotta da Moore nel 1973 possiamo  distinguere 4 differenti tipi di emodiluizione:

 

1.      Anemia post-emorragica stabilizzata normovolemica, causata dal riempimento transcapillare spontaneo dopo una perdita ematica pari al 10-15% dell’EBV

2.      Anemia post-emorragica stabilizzata ipovolemica, per gravi perdite ematiche con insufficiente riempimento del circolo e conseguente diminuzione del volume circolante

3.      Emodiluizione normovolemica indotta mediante sottrazione di sangue immediatamente rimpiazzato da liquidi simil-plasmatici

4.      Emodiluizione acuta ipervolemica, conseguenza di un trattamento massivo con sostituti plasmatici  e soluzioni prive di cellule dopo shock emorragico

 

L’emodiluizione normovolemica è quella che viene normalmente utilizzata nella pratica clinica ed è tesa a costituire, immediatamente prima dell’intervento, una riserva di sangue autologo da reinfondere nel paziente al termine dell’intervento. In realtà essa presenta altri vantaggi, come quello di conservare in quantità significativa fattori della coagulazione e piastrine e, contemporaneamente, se ben eseguita, di assicurare benefici effetti sul flusso ematico sia nel macro che nel microcircolo. Inoltre, diluendo la concentrazione della parte corpuscolata,   riduce in termini assoluti le perdite di globuli rossi, globuli bianchi, piastrine e dei componenti plasmatici (fattori della coagulazione, proteine, ecc.) grazie al basso Ht del sangue refluo dal campo operatorio. Il parametro di riferimento per la definizione di una ANH (Acute Normovolemic Hemodilution) è rappresentato dall’Ht che più fedelmente determina il grado di diluizione. In base ai suoi valori è   possibile distinguere  3 livelli di emodiluizione (119):

 

1.      Emodiluizione standard con valori di Ht pari a 28%

2.      Emodiluizione estrema (Ht=20%)

3.      Emodiluizione profonda (Ht=15%)

 

Mentre la prima tecnica è quella più frequentemente utilizzata, specie negli adulti, le altre due trovano applicazione soprattutto in soggetti più giovani, con una maggiore capacità di sostenere le impegnative performance cardiache  richieste, o in individui  che per motivi religiosi rifiutano comunque la donazione omologa. La maggior parte dei bambini sani è comunque in grado di tollerare emodiluizioni che comportino un Ht compreso tra 25 e 30%. Sebbene non esistano dati univoci che definiscono il livello più basso accettabile (specie in campo neonatale), in letteratura sono riportati singoli report o casistiche limitate, relative soprattutto a pazienti appartenenti ai Testimoni di Geova, in cui sono stati tollerati valori di Ht intorno al 10% (8) per interventi ortopedici e cardiochirurgici. Questo tipo di ANH richiede comunque un monitoraggio invasivo (SvO2) e ripetuti controlli emato-chimici. 

L’ANH fu introdotta per la prima volta nel 1973 (40) sia per sopperire alla scarsa disponibilità di sangue da donatori, sia allo scopo di ridurre i rischi legati alla trasfusione omologa. Da allora sono comparsi in letteratura numerosi contributi scientifici,  inizialmente riguardanti pazienti adulti, ma, successivamente, anche il campo pediatrico. Nella maggior parte dei casi riguardano  interventi di chirurgia ortopedica (8,31,96,103,122), od oncologica (121,122) ma anche neurochirurgica (3,102,104,123) e cardiochirurgica (8). Si tratta di esperienze tra loro disomogenee sia per quanto riguarda i livelli di diluizione conseguiti (Ht compreso tra il 14% ed il 30%) che per i sostituti plasmatici prescelti (cristalloidi, in massima parte, ma anche colloidi) e per il tasso di successo conseguito (dal 50 al 75%). La preferenza per i cristalloidi come sostituti plasmatici (in rapporto 3:1) sembra legata alla più facile eliminazione di acqua libera ottenibile con la  diuresi ed il conseguente minor rischio di sovraccarico cardiocircolatorio (124). In realtà i pazienti presentano una minor stabilità emodinamica mentre un accorto monitoraggio può limitare i rischi di sovraccarico. Dalle analisi delle esperienze dei diversi Autori si può affermare che l’ANH è una metodica    sufficientemente sicura e sicuramente efficace nel ridurre le richieste di sangue omologo a patto che l’Ht raggiunto al termine dell’emodiluizione sia basso (10-20%). Tali valori sono ben tollerati da soggetti giovani e sani che rappresentano i maggiori beneficiari di questa procedura.

 

Indicazioni e controindicazioni

L’ANH è una particolare forma di salasso che può essere applicata in quei casi in cui non è possibile procedere al predeposito o per mancanza di collaborazione da parte del paziente (per difficili accessi venosi o per eccessiva irrequietezza specie nel paziente pediatrico) o per mancanza di tempo utile prima dell’intervento (intervento con carattere d’urgenza o non adeguatamente pianificato) o, infine, come parte integrante di una strategia autotrasfusionale completa (PABD, ANH, IOBS, rHuEp).

Non esistono linee-guida che definiscano i criteri di applicazione della procedura in campo pediatrico. Dalla letteratura, peraltro non particolarmente ricca, è comunque possibile ricavare alcune indicazioni (104); i pazienti devono possedere i seguenti requisiti:

 

¨      Perdite ematiche prevedibili superiori al 30% dell’EBV

¨      Concentrazione dell’Hb >12 g/dl

¨      Normale funzione epatica con livelli di albuminemia conservati

 

Le principali controindicazioni sono invece costituite da:

 

¨      Alterazioni ECG  (ed in particolar modo presenza di lesioni ischemiche, angina instabile, insufficienza cardiaca, stenosi aortica severa, insufficienza coronarica)

¨      Uso di beta bloccanti (incapacità di un’adeguata risposta funzionale cardiaca  all’emodiluizione)

¨      Ipertensione arteriosa grave

¨      Patologie polmonari restrittive ed ostruttive che comportino   danno degli scambi polmonari  ed emoglobinopatie  

¨      Patologie renali; la normale funzione  renale costituisce infatti uno dei requisiti indispensabili per il buon esito di un’emodiluizione visto il ruolo centrale svolto dal rene nel mantenimento di un corretto bilancio di liquidi, specie quando vengono utilizzati cristalloidi per sostituire il volume ematico sottratto

¨      Patologie epatiche gravi (cirrosi epatica): infatti nel fegato l’apporto di O2 è in parte assicurato dal sistema portale con un compenso all’anemia legato ad un’aumentata estrazione di O2  (48); in caso di degenerazione cirrotica questo meccanismo di compenso risulta compromesso con comparsa di necrosi centrolobulari

¨      Turbe della coagulazione, conta piastrinica inferiore a 150.000/mm3, (tenuto conto  dell’effetto  diluizionale dell’ANH)

¨      Fenomeni infettivi in atto

¨      Intolleranza ai sostituti plasmatici (con impossibilità di rimpiazzo del volume ematico donato). Anche se è teoricamente possibile ricorrere all’uso di cristalloidi risulta comunque imprudente effettuare l’ANH in quanto eventuali defaillance emodinamiche potrebbero risultare di difficile  controllo

 

Procedura

Nei pazienti collaboranti l’ANH va eseguita immediatamente prima della procedura anestesiologica; il bambino può essere blandamente sedato per migliorarne la tolleranza. Nei bambini più piccoli (di età comunque non inferiore ai 3-4 mesi quando il tasso di HbF è nettamente sceso rispetto alle prime epoche di vita)  è invece necessario ricorrere all’anestesia generale che va indotta mediante anestetici inalatori. E’ bene non utilizzare farmaci che comportino tachicardia né ricorrere all’uso di miorilassanti prima del completamento della donazione; alcuni Autori  sconsigliano anche l’impiego del N2O in quanto comprometterebbe la cessione di O2 ai tessuti (42).

La quantità di sangue da prelevare viene calcolata ricorrendo alla già conosciuta formula di Gross:

 

ANH = EBV x (Ht1 - Ht2)/(Ht1 – Ht2)/2

 

dove Ht1 è l’Ht iniziale e Ht 2 è l’Ht che si intende raggiungere. Per l’EBV valgono le stesse considerazioni fatte nel capitolo della PABD.

Il sangue va raccolto in una sacca contenente un adeguato quantitativo di anticoagulante ACD (Acid-Citrate-Dextrose) o CPD (Citrate-Posphate-Dextrose) o  CPDA (Citrate-Posphate-Dextrose-Adenina) e va agitata di continuo e delicatamente onde assicurare una distribuzione uniforme dello stesso. Il prelievo può essere effettuato sia da una  via venosa periferica di sufficiente calibro (safena magna, anticubitale, giugulare esterna) che da una vena centrale (giugulare interna o succlavia, che verrà poi utilizzata per il monitoraggio della PVC) o, infine, da una linea arteriosa (radiale, pedidia). La via arteriosa, comunque necessaria per il monitoraggio intraoperatorio, risulta essere quella più affidabile nel paziente di piccolo peso (sotto i 10 Kg), assicurando un volume di donazione costante; il prelievo, eseguito ricorrendo ad una blanda aspirazione e intervallato da fasi di attesa, può avvenire   mediante l’uso di siringhe graduate che permettono un’esatta definizione del volume ottenuto. Le vie venose periferiche, invece, non sempre hanno  flusso sufficiente mentre quelle centrali risentono del piccolo calibro e della  relativa lunghezza del catetere: ciò può essere causa di un rallentamento della velocità di donazione  con il rischio di favorire la formazione di coaguli. Nei pazienti di   maggior peso, invece, questi problemi vengono meno e quindi le vie venose, sia centrali che periferiche, rispondono adeguatamente allo scopo. Contemporaneamente,  mediante una seconda via, si ricostituisce il volume sottratto con cristalloidi (in un rapporto 3:1) o con  colloidi (in un rapporto 1:1). 

Alla fine della donazione la sacca va comunque pesata (per stabilire il volume raccolto), sequenzialmente numerata, fornita dei dati identificativi del paziente nonché firmata dal medico che ha eseguito la procedura. Non può essere conservata in sala operatoria per più di 6 h. Se non utilizzata in questo lasso di tempo va inviata presso il centro trasfusionale; in questo caso deve essere completata  con tutti i dati previsti per la PABD.

Se l’emodiluizione, rigorosamente normovolemica, viene eseguita correttamente, la frequenza cardiaca, la pressione arteriosa e la pressione venosa centrale, quando  rilevata, rimangono entro i limiti della norma.

Il monitoraggio clinico e strumentale del paziente prevede:

 

¨      ECG

¨      PA preferibilmente invasiva

¨      EtCO2

¨      Diuresi oraria

¨      Temperatura centrale e periferica   

¨      SaO2

¨      Controlli seriati dell’Hb e dell’Ht

¨      PVC e pressione capillare polmonare (in casi selezionati)

 

L’omeostasi termica, insieme ad una corretta ventilazione, costituiscono un presidio fondamentale; infatti la diminuzione della T corporea, così come l’alcalosi respiratoria, provoca uno spostamento a destra della curva di dissociazione dell’ossiemoglobina con deficit della cessione di O2 ai tessuti. 

Le perdite ematiche intraoperatorie vanno rimpiazzate preferibilmente con colloidi fino a che non compaiono segni di ipovolemia o di inadeguato trasporto di O2 (tachicardia, diminuzione della PA, contrazione della diuresi); in questo caso è opportuno reinfondere immediatamente il sangue autologo per correggere eventuali deficit riguardanti la capacità di trasporto dell’ossigeno. L’unità autologa, nella grande maggioranza dei casi, viene reinfusa nel corso dell’intervento a meno che si preferisca conservarla, qualora le condizioni emodinamiche lo consentano, per il postoperatorio di quegli interventi in cui è prevista   un’ulteriore perdita ematica. L’uso ottimale delle sacche di autosalasso ne prevederebbe l’impiego quando il sanguinamento chirurgico è cessato; per lo stesso motivo esse andrebbero reinfuse  in ordine inverso a quello in cui sono state preparate (40) in quanto le   ultime hanno una concentrazione di Hb inferiore alle prime; quindi il loro eventuale uso nel corso dell’intervento (durante il quale è ancora possibile una perdita ematica) comporterebbe  una perdita corpuscolare inferiore.

Talora può rivelarsi utile la somministrazione di furosemide per ottimizzare il bilancio idro-elettrolitico, specie se per l’emodiluizione sono stati utilizzati cristalloidi.

Negli interventi più impegnativi, specie se hanno comportato una emodiluizione profonda, e nei pazienti  più piccoli (peso<10 Kg, età<2 anni) appare opportuno un periodo di osservazione postoperatoria in un reparto di terapia intensiva pediatrica  con un’estensione del monitoraggio anche in questo periodo. Particolare  attenzione va posta al mantenimento di  condizioni  emodinamiche stabili ed alla omeostasi termica evitando l’insorgenza di brividi.

 

Terapia infusionale sostitutiva

Già alla fine del 1800 furono fatti vari sforzi per individuare una soluzione parenterale efficace nel trattamento dell’anemia, sforzi che crebbero durante la I Guerra Mondiale  per l’elevata incidenza di decessi legati a shock emorragici (32). Benché non sia stato ancora individuato un sostituto plasmatico in grado di trasportare l’O2,  sono ormai entrati nell’uso clinico numerosi  “plasma expanders” in grado di prevenire  e trattare lo shock ipovolemico.

Similmente, nell’ANH uno degli aspetti fondamentali è costituito dalla individuazione di un adeguato sostituto plasmatico per ricostituire, dopo il salasso, la volemia preesistente.  

A tale scopo è possibile utilizzare sia  cristalloidi che  colloidi che presentano tuttavia   notevoli differenze farmacocinetiche (soprattutto emivita e potere oncotico),  che devono essere attentamente valutate.

I cristalloidi, se somministrati in sufficiente quantità, sono efficaci quanto i colloidi nel ripristinare la volemia, anche se con tempi più lunghi e per periodi più brevi, in quanto si equilibrano rapidamente e si distribuiscono nell’intero spazio extracellulare (infatti la pompa sodio-potassio tende ad allontanare il Na dai fluidi intracellulari). Per lo stesso motivo è necessario infondere un volume di cristalloidi 3-4 volte superiore alla perdita per ristabilire il volume intravascolare. I cristalloidi vengono da alcuni Autori preferiti  in quanto eventuali errori di sovraccarico possono essere facilmente corretti in virtù della loro breve emivita o forzando la diuresi. Le soluzioni più frequentemente utilizzate sono le elettrolitiche bilanciate. Non  sono indicate soluzioni ipotoniche, necessarie solo in caso di deficit di acqua pura  e come liquido di mantenimento nei pazienti con restrizione al Na, e le glucosate, che vanno invece riservate  a pazienti specifici, come i prematuri, i neonati di madre diabetica, i bambini sottoposti a nutrizione parenterale, gli epatopatici o i settici (125);  nel resto della popolazione pediatrica, l’assenza di apporto esogeno di glucosio  non sembra comportare alcun rischio di ipoglicemia (126).

I colloidi presenti in commercio, denominati anche “plasma expanders”, sono numerosi e con caratteristiche differenti per quanto riguarda il peso molecolare, la pressione colloido-oncotica, l’emivita, gli  effetti collaterali e i costi (sicuramente maggiori rispetto ai cristalloidi).

L’albumina possiede il 60-80% della normale pressione oncotica del plasma. La sua emivita è di 24 ore. E’ un composto monodisperso (cioè costituito da particelle dello stesso peso molecolare) con basso peso molecolare e per questo motivo tende a stravasare nel comparto extravascolare (con riduzione del potere oncotico e dell’efficacia). Viene riscaldata a 60° per almeno 10 ore per minimizzare il rischio di trasmissione di malattie infettive, così come il PPS, un altro colloide che deriva dal sangue. Nel PPS sono contenute anche alfa e beta globuline che talora hanno dato luogo a fenomeni ipotensivi, probabilmente su base allergica,  per attivazione della precallicreina.

Tra i colloidi sintetici rientrano le gelatine, gli amidi e i destrani.  Possono essere sia sotto forma di composti monodispersi  che   polidispersi (cioè costituiti da particelle a peso molecolare variabile). Le gelatine sono dei polipeptidi con peso molecolare di 35 kD. Fornite come soluzioni con una concentrazione al 3.5%, hanno un basso potere oncotico (30 Torr) con breve emivita (2-3 ore); sono anche responsabili di reazioni allergiche talora di notevole entità. Hanno scarsa utilità in quanto lasciano rapidamente lo spazio intravascolare.

I destrani sono dei polisaccaridi con p.m. variabile tra 10 e 90 kD ed un’emivita compresa tra 3 e 6 ore. Determinano un miglioramento della perfusione tissutale e prevengono fenomeni tromboembolici diminuendo la viscosità plasmatica e contrastando l’aggregazione cellulare dei globuli rossi e delle piastrine (effetto antisludging)). Tra gli effetti collaterali sfavorevoli vanno riportate alterazioni della coagulazione (dovute agli stessi meccanismi illustrati precedentemente), potenziali interferenze con le prove crociate ed una discreta incidenza di reazioni anafilattiche, (dall’1 al 5%) (127) specie per quelli a più alto p.m.

Gli amidi (soluzioni polidisperse) sono polimeri di sintesi derivati dall’amilopectina, un polimero polisaccaridico ramificato ad alto peso molecolare. Il legame tra il gruppo etilico e il glucosio rallenta la degradazione sierica  da parte delle alfa amilasi (127). Le molecole più piccole  (p.m.<70 kD) sono rapidamente eliminate con le urine, le altre, dopo essere state idrolizzate in composti più piccoli, vengono anche esse eliminate attraverso le urine e la bile o per fagocitosi ad opera del sistema reticoloistiocitario. 

Esistono diversi preparati commerciali come l’Hes (ad alto p.m. 450 kD), preparato standard, o  suoi derivati come  il Pentastarch (costituito da molecole di p.m. variabile tra 10 e 1000 kD) e il Pentafraction più omogeneo del precedente (p.m. compreso tra 100 e 500 kD) presenti prevalentemente nel mercato americano. Il Pentafraction sembra garantire un’incidenza minore di effetti collaterali rispetto al primo, così come tutti i preparati con p.m. più omogeneo. Nel mercato europeo è stato invece introdotto un nuovo preparato, l’HAES-steril,   con p.m. variabile tra 200 e 300 kD  (in media 200 kD): esso assicura   un’incidenza ancora minore di effetti avversi (0.0015%) e di reazioni anafilattiche gravi (0.00047%). Alterazioni dei parametri della coagulazione sono stati peraltro riportati per infusioni superiori ai 20 mg/Kg. Questi colloidi sono caratterizzati da un elevato potere oncotico e da una lunga emivita, variabile da preparato a preparato (da 3h 30’ dell’HAES-steril al 6%  ai  17 gg del hetastarch 6%) (127). 

Tra i sostituti plasmatici di più recente introduzione e che non appartengono né alla categoria dei cristalloidi né a quella dei colloidi, troviamo le soluzioni in grado di legare l’O2, come quelle a base di Hb, la LEH (Liposome-Encapsulated Hemoglobin) e i perfluorocarburi (32).

L’Hb contenuta nelle soluzioni può essere sia di natura umana (prodotti di scarto delle banche del sangue),  che animale (soprattutto bovina) o di sintesi (da escherichia coli o sarcomyces cerisiae con tecnica ricombinante) (32). Per conservare la capacità di trasporto  dell’O2 e, soprattutto, per evitare danni renali, i monomeri (due catene alfa e due beta) in cui la molecola dell’Hb viene scissa dopo la lisi cellulare dei globuli rossi, vengono riassemblati in polimeri ricorrendo a varie tecniche molecolari come legami crociati intramolecolari, polimeri di Hb, Hb coniugata o, infine, Hb contenuta in microsfere. Tra le complicanze ad esse riconducibili sono degne di nota la possibile trasmissione di malattie infettive di origine animale (Bovine Spongiform Encephalitis,  quando l’Hb è di origine bovina), danni renali (dovuti al deposito di frammenti di Hb nella porzione ascendente dell’ansa di Henle, con aumento dell’azoto ureico plasmatico), aumenti della pressione arteriosa e delle resistenze vascolari polmonari, della PAM e della PAS ed una modesta attivazione del complemento (128).

L’Hb (tetramerica) incapsulata in una struttura liposomiale presenta una permanenza intravascolare più lunga ed una capacità di trasporto dell’O2 maggiore (129) ma anche una superiore e più grave incidenza di effetti collaterali  a carico del SRE (con infezioni, talora fatali) (130).

I perfluorocarburi (come il Fluosol DA e il PFOB), infine, sono dei prodotti di sintesi e si comportano da solventi per le molecole di O2. Il contenuto in ossigeno di queste sostanze è direttamente proporzionale alla pressione parziale del gas. Essendo insolubili in acqua vengono emulsionati con surfattante e, come tali, infusi. Il loro impiego (specie per i prodotti di prima generazione) è limitato dalla bassa capacità di trasporto dell’O2, dalla limitata persistenza nel comparto vascolare, dalla breve emivita e dagli effetti collaterali fra cui soprattutto quelli legati all’alterazione dei normali meccanismi del surfattante polmonare  e del SRE. Quest’ultima condizione è legata al metabolismo di queste sostanze che avviene, in parte, per eliminazione diretta attraverso i polmoni, e in parte per fagocitosi con uptake da parte dei liposomi del SRE e successiva eliminazione ancora attraverso il sistema respiratorio (131).  Alla grave compromissione del SRE si aggiunge una transitoria epato e splenomegalia. Sono state descritte anche reazioni anafilattiche (da attivazione del complemento)  e un danno alla chemotassi neutrofila (32).

Nessuno di questi composti è in grado di sostituire la funzione immunologica ne quella coagulativa del sangue, e in genere il loro uso, vista la breve emivita del prodotto, consente solo di ritardare la trasfusione omologa. In mancanza di studi clinici controllati  che ne confermino l’efficacia e in considerazione degli effetti collaterali, talvolta importanti,   non sembra  probabile, a breve scadenza, un loro impiego su larga scala. Non sono presenti in letteratura dati riguardanti pazienti pediatrici.

In conclusione le gelatine e gli amidi (amido idrossietilico) sembrano essere, al momento, i sostituti plasmatici  meglio in grado di soddisfare le esigenze dei pazienti sottoposti ad un protocollo NABT sia in considerazione della minor incidenza che della minor gravità degli effetti collaterali ad essi legati. Per l’albumina vanno invece considerati i rischi infettivi connessi al suo uso, anche se questi risultano essere, in genere,  bassi, nonché le restrizioni normative che la riguardano (acquisizione del consenso).

 

Effetti collaterali e complicanze

L’ANH può comportare la comparsa di alcuni effetti indesiderati quali edemi periferici, aumento dell’acqua polmonare ed ischemia miocardica (132).

I primi sono di più frequente riscontro nei pazienti in cui il reintegro volemico è stato ottenuto con   cristalloidi. Il rimpiazzo 3:1 del sangue donato può infatti causare un sovraccarico emodinamico con accumulo di acqua a livello dei tessuti e dell’interstizio polmonare (che non sembra peraltro determinare significative modificazioni dell’EAB). Tale condizione può, se tempestivamente rilevata, essere corretta ricorrendo all’uso di diuretici dell’ansa. 

 

¨      Edemi periferici

¨      Aumento dell’acqua polmonare

¨      Ischemia miocardica

¨      Reazioni allergiche

¨      Reazioni anafilattiche

¨      Turbe della coagulazione (da diluizione o per inibizione della funzione piastrinica)

Tab. 4  Effetti collaterali e complicanze dell’ANH

 

L’altro  rischio potenziale dell’ANH è rappresentato dalla comparsa di ischemia miocardica, rischio  che sembra aumentare con il diminuire dell’Ht (133) specie in assenza di un’adeguata correzione della volemia. In questo caso infatti il   DO2 diventa insufficiente: ciò comporta un aumento delle performance cardiache   e del consumo miocardico di  O2 mentre la disponibilità dello stesso diminuisce. 

Tra gli effetti collaterali   si possono annoverare le reazioni di tipo allergico legate all’uso di tutti i colloidi sintetici nonché dell’albumina umana (134). In uno studio prospettico multicentrico condotto in Francia (135) su 19.593 pazienti sono state registrate 434 reazioni anafilattoidi, il 20% delle quali di grado severo, in seguito alla somministrazione di un colloide. Fra questi si distingue l’amido idrossietilico per il quale non vi sono evidenze sperimentali che dimostrino  una sua azione sensibilizzante nei pazienti trattati con questo amido. Accanto alle reazioni anafilattiche sono state anche descritte interferenze dei colloidi con i processi della coagulazione dovute alla diluizione dei fattori della coagulazione e, per quanto riguarda il destrano, anche ad un’inibizione della funzione piastrinica (136).

 


RECUPERO EMATICO  INTRAOPERATORIO  (IOBS)

 

I dispositivi per il  recupero ematico intraoperatorio permettono il recupero del sangue  perso  dal paziente nel corso di  un intervento chirurgico, il suo processamento  (mediante centrifugazione, filtrazione  e lavaggio) e la successiva reinfusione nel paziente stesso (137).   Questa procedura è anche conosciuta come trasfusione autologa intraoperatoria, recupero intraoperatorio o autotrasfusione intraoperatoria.   Lo IOBS (IntraOperative Blood Salvage) presenta delle caratteristiche che lo contraddistinguono in maniera particolare dalle altre tecniche di risparmio di sangue (predeposito, emodiluizione normovolemica e recupero postoperatorio). Infatti se la PABD è limitata dalla disponibilità di tempo e dalla capacità del paziente di donare  sangue in sufficiente quantità, l’ANH dall’EBV del paziente e da considerazioni emodinamiche  e il recupero postoperatorio sia da problemi meccanici che da possibili contaminazioni batteriche, lo IOBS, essendo attivo per l’intera durata dell’atto chirurgico, è in grado di assicurare un recupero  di sangue proporzionale a quello perso dal paziente, qualunque sia la sua entità.  

Queste notevoli potenzialità trovano però delle limitazioni in campo pediatrico, specie nei pazienti  con ridotta volemia, in quanto i volumi ematici richiesti per il prime della macchina (troppo ampi) e i tempi di processamento della stessa  (troppo lunghi,    stante l’impossibilità di ottenere un prodotto finale di adeguata qualità   quando si decida di processare  volumi   inferiori a  quelli considerati adeguati per la macchina) spesso sono difficilmente compatibili con le esigenze di un paziente pediatrico. Come già precedentemente ricordato, il forte interesse e l’aumentata diffusione delle tecniche di risparmio di sangue anche nella chirurgia infantile, hanno spinto le industrie del settore a proporre dispositivi adeguati, caratterizzati cioè da sistemi di raccolta adatti a volumi ridotti (Dideco e altri).

Lo IOBS, peraltro, non è esente da rischi e complicanze che dovranno essere prese in considerazione e ponderate quando si decida di   completare una strategia di trasfusione autologa con il recupero intraoperatorio. 

 

Cenni storici e principali caratteristiche tecniche

James Blundell, professore di fisiologia al Guy’s Hospital,   colpito dalla morte  di una donna  causata da emorragia post-partum,   scrisse nel 1818 la prima pubblicazione scientifica (“Experiments on the transfusion of blood by the syringe”) in cui  veniva  accuratamente descritta l’autotrasfusione eseguita  su cani.  I suoi studi non ebbero però seguito né furono mai applicati sull’uomo a causa dei problemi  coagulativi che insorgevano nelle procedure prolungate. Successivamente, nel 1874,  anche Highmore, un ostetrico, si cimentò con la problematica, ma fu solo dopo dieci anni  che Duncan  applicò con successo l’autotrasfusione su un paziente traumatizzato (138). Durante le prime decadi del 900 vi furono  sporadiche esperienze di autotrasfusione (fra quelle degne di nota quella riportata da Harvey Cushing nel 1925 su un campione di 23 pazienti affetti da neoplasie cerebrali); ma fu  nel 1952 che l’introduzione della macchina cuore-polmone e  dell’eparina costituirono una pietra miliare  per lo sviluppo di questa tecnica.

Durante la guerra del Vietnam   il fabbisogno di sangue crebbe drammaticamente e questo  indusse Klebanoff a costruire un nuovo sistema di recupero sangue  (138) denominato successivamente  Bentley Autotransfusion (ATS 100). Questo apparato era in grado di aspirare, raccogliere, filtrare ed infine reinfondere un prodotto    finale costituito da sangue intero, totalmente eparinizzato, alla velocità di 700-800 ml/min grazie  all’elevata pressione  sviluppata da un dispositivo meccanico nel circuito; ciò  comportava però un’alta incidenza di complicanze emorragiche e di embolia gassosa  che portarono al progressivo abbandono dell’ATS 100.

Nel 1968  Wilson e Taswell (137)  realizzarono un dispositivo che, oltre  al  filtraggio, provvedeva al lavaggio, in una soluzione salina, delle emazie recuperate; nel 1970, Orr e collaboratori costruirono infine il primo sistema basato sulla centrifugazione del sangue recuperato (il prodotto finale era costituito da emazie sospese in una soluzione salina).

In seguito si è avuto un progressivo  sviluppo e miglioramento dei dispositivi dedicati al recupero intraoperatorio del sangue con l’individuazione di due distinte soluzioni tecniche: gli apparati basati sull’uso di centrifughe e quelli che prevedono l’uso di  contenitori (canister) per la raccolta dove il sangue viene trattato per semplice filtrazione.  Quest’ultima tecnica  è quella adottata dal cosiddetto sistema Sorenson, ideato da Noon:  il sangue aspirato viene convogliato, previo filtraggio attraverso pori di 170 micron, in un reservoir di plastica e reinfuso nel paziente grazie  alla semplice forza di gravità. Il sangue raccolto può peraltro essere concentrato e lavato ricorrendo alle apposite strumentazioni, oppure somministrato come tale.

La soluzione attualmente più utilizzata è quella che prevede la raccolta, filtrazione, centrifugazione e lavaggio del sangue raccolto: la Haemonetics creò il primo dispositivo (Cell Saver)  che rispondeva a queste prerogative.  Queste apparecchiature funzionano, in ultima analisi, come separatori cellulari dotati di centrifuga a flusso discontinuo (137,139). Il sangue viene aspirato dal campo operatorio attraverso un tubo a doppia sezione: quella più ampia serve a convogliare nel reservoir il sangue proveniente dal campo operatorio, mentre quella più piccola infonde in continuo una soluzione che rende incoagulabile il sangue aspirato.

Come anticoagulanti possono essere utilizzati sia l’eparina che  un preparato citrato-fosfato-destrosio. Quest’ultimo presenta alcuni vantaggi in quanto costituisce un substrato per la glicolisi aerobia, potenzia la funzione piastrinica (grazie all’effetto legante il Ca del citrato) e preserva le funzioni metaboliche dei globuli rossi. Va però evitato nei pazienti con insufficienza epatica in quanto il citrato viene metabolizzato a livello epatico. Il sangue raccolto viene convogliato in un reservoir provvisto di filtro che assicura la rimozione di residui ossei, grasso ed altri aggregati, cellulari  e non.

Durante le procedure di recupero non devono essere utilizzate soluzioni disinfettanti  contenenti iodio e perossido di idrogeno,  né gli emostatici a base di colla di fibrina,    poiché, non essendo eliminate  durante il processo di filtrazione né successivamente, sono causa di emolisi (le prime) o di lesioni renali (le seconde) (137). 

Una volta raggiunta la  quantità prestabilita, il liquido viene convogliato in una centrifuga  (a forma di campana), di capacità variabile che gira ad una velocità compresa tra 5-6000 rpm. La forza centrifuga provoca  la raccolta delle emazie sulle pareti della campana, mentre il plasma, che si raccoglie nella parte centrale, lascia l’ampolla attraverso un’apertura presente nella sua parte superiore.  Una volta raggiunto un sufficiente quantitativo di globuli rossi, questi vengono sottoposti a lavaggio  con eliminazione degli  stroma danneggiati, di eventuali residui plasmatici, dell’Hb libera,  del K in eccesso e della maggior parte delle piastrine. Viene di norma utilizzata soluzione salina in quantità variabile, a seconda delle caratteristiche dell’ampolla e del livello presunto di contaminazione del sangue raccolto (la chirurgia ortopedica, ad esempio, ricca di scorie, viene sottoposta a volumi di lavaggio maggiori).

A lavaggio completato, il prodotto finale viene riversato in una sacca di raccolta per essere successivamente trasfuso  per semplice gravità o ricorrendo, qualora necessario, all’uso di sistemi di infusione rapida. E’ possibile operare sia in modalità automatica che manuale.  I globuli rossi,  sospesi nella soluzione salina, presentano un Ht del 50%; un dispositivo moderno è in grado di fornire in un’ora fino a 12 unità di sangue, in caso  di sanguinamento massivo (140).

Si differenzia da queste caratteristiche un apparato  prodotto dalla Fresenius (CATS: Continuous Auto Transfusion System) (141) che adotta  un ciclo continuo di recupero e lavaggio;   ha una camera  di raccolta  di 125 ml che permette di produrre emazie con  un  Ht pari al 65%, indipendentemente dall’Ht e dal volume di sangue che viene aspirato dal reservoir. La produzione del concentrato è, da questo momento, continua con un sistema di funzionamento completamente automatico.

I sistemi come il Sorenson, basati sulla semplice filtrazione del sangue recuperato, presentano degli indubbi vantaggi legati alla semplicità d’uso e ai bassi costi ma anche notevoli svantaggi; il prodotto finale, non essendo lavato e centrifugato, contiene eccessive quantità di anticoagulante, piastrine e prodotti della coagulazione attivati, nonché particelle di tessuto, ossa e grasso. Inoltre, in caso di sanguinamento massivo, sono necessari più dispositivi con un’efficienza nettamente inferiore di quella dei dispositivi automatici.

Per tutte  queste ragioni i dispositivi basati sul lavaggio e sulla concentrazione delle emazie risultano di gran lunga, oggi, i preferiti.

Il loro uso in campo pediatrico è però, come già detto, soggetto ad alcune limitazioni, legate essenzialmente ai tempi di processamento e ai volumi delle campane di raccolta. Infatti l’utilizzo di sistemi a capacità maggiore (campane di 125 ml o più) comporta l’infusione, qualora si processino quantità di sangue  inferiori  alla capacità nominale, di emazie in soluzione salina  a basso Ht e conseguente potenziale sovraccarico emodinamico del paziente.

Attualmente tuttavia sono presenti sul mercato dispositivi provvisti di campane di dimensioni ridotte (55 cc) (come quelle  del Compact Advanced della Dideco) che permettono di processare, in tempi più rapidi e con risultati finali soddisfacenti, minori quantità di sangue.

Ulteriori progressi sono comunque necessari  per giungere a dispositivi pienamente compatibili con le specifiche prerogative del paziente pediatrico (specie se di piccolo peso).

 

Indicazioni e controindicazioni

Lo IOBS  è largamente indicato in tutti quei pazienti che devono essere sottoposti a  procedure chirurgiche caratterizzate da  perdite ematiche significative (specie in cardiochirurgia, ortopedia, neurochirurgia, chirurgia vascolare),  ove possibile  come parte integrante di una  strategia autotrasfusionale completa, e  in tutti quegli interventi, eseguiti in regime di urgenza (specie politraumi), in cui non è  possibile o inadeguata la donazione preoperatoria.  Campi di applicazione più recenti sono rappresentati dal trapianto di fegato (142) e dalla splenectomia (143).

Costituisce invece una netta controindicazione la presenza di infezioni in quanto nessun filtro è in grado di eliminare i batteri.  Se la sede dell’intervento è infetta   è consigliabile non procedere al recupero di sangue stante il rischio di favorire una disseminazione batterica e lo sviluppo di uno stato setticemico.  Questa situazione si può verificare in caso di perforazione intestinale,  con fuoriuscita del  contenuto del viscere, per ascessi intra-addominali, o nel corso di interventi effettuati su focolai osteomielitici (144).  L’utilizzo di emazie recuperate da un campo infetto può essere giustificato esclusivamente nel corso di interventi di emergenza che comportino grosse perdite ematiche. In questi  pazienti, infatti, l’effetto immunosoppressivo, legato all’impiego di elevate quantità di sangue omologo, potrebbe comportare rischi,   infettivi e non, maggiori  di quelli derivanti dall’uso di sangue autologo, anche se contaminato; inoltre  il lavaggio  diminuisce  la carica batterica  ed il  rischio di sviluppo di una  setticemia risulta basso (145). E’ comunque opportuno, quando si abbia il sospetto di una contaminazione batterica, pianificare  una copertura antibiotica a largo spettro.

L’altra controindicazione importante, anche se al riguardo esistono opinioni  contrastanti, è rappresentata dalla presenza di una malattia neoplastica. Infatti le cellule tumorali possono essere aspirate dal sito operatorio e, dopo la reinfusione, entrare in circolo con il rischio potenziale di una disseminazione della malattia (146).  E’ bene dire che non esistono in letteratura dati  che dimostrino con certezza una  correlazione tra l’uso dello IOBS e progressione della malattia neoplastica (147).  Qualche chance allo sviluppo dello IOBS nel paziente neoplastico deriva dalla possibilità di irradiare con raggi gamma il sangue recuperato da questi pazienti; è comunque un’opportunità che richiede tempi lunghi e, quindi, non utilizzabile in caso di forti perdite. Il suo uso risulta invece interessante  quando è teso a  ridurre l’uso elettivo di sangue omologo in considerazione degli effetti dannosi sulla immunomodulazione che esso comporta.

Anche  la presenza di coagulopatie preesistenti impone qualche riserva; infatti  il sangue recuperato, per le sue caratteristiche (assenza di piastrine e dei fattori della coagulazione), può ulteriormente accentuare, con meccanismo diluzionale, la malattia di base rendendo talvolta necessario l’impiego di derivati. Rimane comunque il vantaggio di ridurre l’esposizione del paziente  ai rischi di una trasfusione omologa.  

Nei pazienti affetti da gravi patologie renali   è opportuno utilizzare dispositivi che prevedano, oltre che la filtrazione, anche il lavaggio del sangue recuperato per il minor contenuto di cellule emolizzate e di Hb libera nel sangue processato (responsabili di un  eventuale peggioramento del danno funzionale) (148).

Infine, la presenza di malattie virali (come l’HIV, HCV, ecc.), pur  non comportando rischi aggiuntivi per il paziente, viene considerata, in alcuni centri, come motivo di esclusione dalla procedura a causa dei rischi di contaminazione del personale preposto al controllo del sistema. In altri centri si preferisce  utilizzare un operatore a tempo pieno sia per diminuire i rischi di esposizione del personale stesso, che la possibilità di errori con infusione della sacca infetta ad altro paziente (149).

 

Caratteristiche del sangue recuperato

Sangue trattato prima della reinfusione. Nonostante alcune  alterazioni strutturali, i globuli rossi presentano un tasso di sopravvivenza, dopo il processamento, eccellente e comunque maggiore di quello delle emazie ottenute col predeposito. Infatti a distanza di  24 giorni il 53% delle cellule marcate (con Cr51)  risulta ancora attivo (150,151); è presente, inoltre, una normale resistenza alla lisi osmotica  e i livelli di 2,3 DPG, nella norma, o addirittura aumentati (152), dimostrano che la capacità di trasporto dell’O2 da parte delle emazie recuperate è maggiore di quella del sangue allogenico. L’Hb libera presenta concentrazioni prossime allo zero.

I leucociti   (6.6-17 x 109 /l) risultano in larga parte danneggiati (>75%) così come le poche piastrine superstiti (16-67 x 109/l)  in prevalenza  non funzionanti a causa del danno prodotto dalla soluzione salina utilizzata durante la fase di lavaggio (153). Anche il fibrinogeno così come gli altri fattori della coagulazione (specialmente il V, VIII e X) (154) vengono  quasi totalmente  eliminati durante il lavaggio.

Gli elettroliti plasmatici presentano una concentrazione ridotta del 50% con l’eccezione del Na e del Cl (presenti nelle soluzioni di lavaggio) e del K (variabile tra 1 e 3 mmol/l) in dipendenza del grado di emolisi, mentre l’albumina e le proteine  totali vengono rimosse per il 95%.

 

Sangue non trattato. I livelli di Hb (che variano tra 4 e 9 g/l) e di Ht sono nettamente inferiori rispetto ai precedenti. E’ invece particolarmente elevata la concentrazione di Hb libera (20 g/l) per il marcato quadro di emolisi dovuto al traumatismo chirurgico e all’aspirazione dal campo operatorio. Le emazie non danneggiate  mostrano caratteristiche simili a quelle presenti dopo il trattamento, con    tempi  di sopravvivenza e tassi di 2-3 DPG nei limiti della norma (155,156).

Le piastrine (100 x 109/l) (157), con qualche segno di modesta degranulazione, e i leucociti sono presenti in numero cospicuo senza altri evidenti segni di alterazione. Anche se è possibile ipotizzare una normale funzionalità, mancano   dati certi al riguardo (specie per i leucociti).

Le concentrazioni degli elettroliti riflettono quelle fisiologiche ad eccezione dei livelli del Ca diminuiti  per l’effetto legante il calcio del citrato (158).

Nel sangue non lavato l’albumina e le proteine totali sono solo leggermente diminuite (159).

E’ invece interessante notare  la presenza di sostanze tromboplastiche e di altri componenti del sistema coagulativo potenziale causa di gravi disturbi della coagulazione.  Yawn ha riscontrato concentrazioni di fibrinogeno pari a 90 mg/dl con valori di antitrombina III e di plasminogeno ridotti del 50-60% rispetto alla norma. Al contrario i PDF (160) mostrano una tendenza all’aumento.

Effetti avversi dello IOBS

Tra le principali complicanze legate all’uso dello IOBS la più temibile è senz’altro l’embolia gassosa. Tale evenienza, molto frequente in passato, dipendeva in larga parte dalle caratteristiche del mezzo usato (Sorenson). Rappresenta un incidente della fase di reinfusione del sangue ed è dovuta alla presenza di una pressione positiva (spesso utilizzata per rendere più rapida la trasfusione) nella sacca di raccolta. Attualmente la sua incidenza è nettamente diminuita ed alcuni dispositivi prevedono la presenza di sistemi di allarme. Esiste anche un rischio, quasi esclusivamente teorico, di formazione di emboli grassi    e di   microaggregati (137). Queste complicanze, ancorché possibili, rappresentano un evento estremamente  improbabile, specie se si utilizzano gli appositi filtri.

Le coagulopatie  (essenzialmente CID) sono anch’esse sempre più rare rispetto al passato, in quanto l’introduzione di sistemi basati sul lavaggio del  sangue recuperato ha permesso l’eliminazione, nel prodotto processato, delle sostanze procoagulanti responsabili in larga parte dei gravi incidenti  riportati.  Tale rischio, anche se con un’incidenza nettamente più bassa, si può manifestare in seguito a sanguinamenti particolarmente abbondanti, con alte concentrazioni di Ca e marcate diluizioni del sangue recuperato: in questo caso si  forma un deposito di piastrine e leucociti sulle pareti dell’ampolla con rilascio di  sostanze procoagulanti  e innesco di una CID (161).  Un deficit della coagulazione si può  verificare, al contrario, per  una coagulopatia diluizionale conseguente a grossi sanguinamenti; dipende dalle caratteristiche del sangue recuperato  povero, come sappiamo, di piastrine e di fattori della coagulazione. 

L’emoglobinuria (8) è invece conseguenza di una non adeguata qualità del sangue trattato con una concentrazione eccessiva di Hb libera dovuta quasi sempre alla mancanza di lavaggio nella procedura di recupero.

Può talora verificarsi una contaminazione batterica del sangue recuperato per la presenza  nella sede chirurgica di focolai infettivi; tale colonizzazione, però, può essere  talora indipendente da questi eventi. I germi più frequentemente implicati sono lo Staphylococcus epidermidis  e i difteroidi (162).  L’incidenza di complicanze settiche  è comunque modesta specie quando si provveda al lavaggio del sangue recuperato.

Nel paziente pediatrico si può avere un sovraccarico emodinamico legato all’infusione di sangue recuperato a basso ematocrito. Questo  può verificarsi quando si processano  quantità di sangue inferiori al volume nominale della campana del dispositivo di recupero, con un rischio che tende ad aumentare quanto minore è l’età del paziente.

Infine alcuni antibiotici,  come ad esempio la neomicina, disciolti nelle soluzioni di irrigazione utilizzate durante gli interventi chirurgici (163), possono essere aspirati insieme al sangue dal campo operatorio e, successivamente, se infusi nel paziente in quantità sufficiente,  esercitare un effetto tossico.  E’ quindi opportuno  scegliere  con attenzione tutte le sostanze o principi attivi da impiegare ed utilizzare solo quelli strettamente necessari valutandone le  potenzialità tossiche. Al contrario, si può osservare una diminuzione della concentrazione di taluni farmaci (per es. quelli dell’anestesia) con una relativa minor efficacia terapeutica degli stessi. In questi casi l’aumentata clearance può provocare effetti clinici significativi (137) che richiedono adeguate correzioni.

 

Valutazione del rapporto costo-efficacia

Nella maggior parte dei casi  il rapporto costo-efficacia dello IOBS si valuta mettendo a  confronto i costi vivi  di una sacca di sangue omologo e di un corrispondente quantitativo di sangue autologo, spesso dimenticando i costi derivanti dal capitale impegnato, i costi di ammortamento e i costi legati all’impiego del personale  e alle prove di interreazione (137). In realtà questi costi sono estremamente variabili da paese a paese, così come le relative tasse applicate.  In Italia l’impiego dello IOBS risulta essere economicamente vantaggioso  quando vengono recuperate almeno due unità di sangue. Non viene peraltro preso in considerazione il minor costo (purtroppo solo potenziale) legato alla ridotta incidenza di effetti indesiderati. L’applicazione di questi criteri in campo pediatrico risulta improponibile vista la differenza dei volumi e delle scale impegnate, specie nel paziente di piccolo peso, dove difficilmente potrà essere raggiunto il punto di equilibrio.  In questi stessi pazienti, tuttavia, poiché solo l’applicazione integrale dei vari presidi è in grado di ridurre significativamente l’esposizione a sangue omologo, l’impiego di tali tecniche, nel loro insieme, diviene obbligatoria stante i precisi obblighi, sia etici che normativi (vedi I capitolo) (137)  cui il medico deve sottostare.


ALTRI PRESIDI ADOTTABILI

 

Nei capitoli precedenti sono state illustrate le tecniche più importanti che possono essere allestite per conseguire un risultato ottimale: assenza di trasfusioni omologhe. A queste se ne possono affiancare altre, di efficacia variabile,  meritevoli comunque di approfondimento, come:

 

¨      Presidi chirurgici

¨      Presidi farmacologici

¨      Recupero ematico postoperatorio (POBS)

¨      Ipotensione controllata

¨      Emodiluizione ipervolemica

 

Presidi chirurgici

I pazienti sottoposti ad un protocollo NABT (No Allogenic Blood Transfusion) sono caratterizzati da condizioni emodinamiche potenzialmente meno stabili: infatti,  nell’emodiluizione normovolemica  la conseguente riduzione dell’Ht  riduce le capacità di compenso del soggetto (ABL più basse rispetto allo stesso paziente con Ht più alto)   nei confronti di perdite ematiche  specie se importanti ed improvvise (3). Per queste ragioni il chirurgo deve condurre l’intervento con la massima attenzione e nella  consapevolezza che un sanguinamento acuto può scompensare il paziente in poco tempo mentre una perdita minore, se continua, può essere anche più insidiosa in quanto spesso sottovalutata.  Devono essere pertanto adottate tecniche chirurgiche semplici, ma efficaci,  con l’utilizzo di strumentazioni  che  evitino inutili perdite   consentendo, nello stesso tempo, il massimo risparmio  di sangue (3). Spesso questo comporta un prolungamento dei tempi chirurgici necessari e può costituire un problema vista la prevalenza, in questo particolare momento, di valori come la rapidità e l’efficienza che spesso però si scontrano con l’efficacia.

Un rapporto solidale nella gestione dell’intervento e lo scambio reciproco di informazioni (tra chirurgo ed anestesista) circa le rispettive esigenze è in grado, nella maggior parte dei casi,  di risolvere il problema.

 

Presidi farmacologici

Numerosi farmaci possono essere usati sia localmente che per via sistemica per ridurre le perdite ematiche. I vasocostrittori, spesso associati ad anestetici locali, e derivati della vasopressina sono usati in maniera routinaria da molti chirurghi per infiltrare i lembi chirurgici. In questo modo è possibile ridurre le perdite e, di conseguenza, la necessità di trasfusioni, ma  si hanno dei rischi aggiuntivi essenzialmente rappresentati da aritmie cardiache specie nei pazienti esposti ad anestetici alogenati.

Farmaci antifibrinolitici   vengono invece largamente impiegati nella cardiochirurgia: tra questi soprattutto l’aprotinina (che può peraltro indurre anafilassi o modificazione della funzione renale)  (8) e l’acido tranexamico. Esistono però pareri discordanti per un loro uso in campo pediatrico che necessitano di ulteriori studi per meglio definire i criteri di arruolamento dei pazienti, le indicazioni e, soprattutto, l’efficacia (8). 

Recupero ematico postoperatorio

Il POBS viene effettuato attraverso drenaggi chirurgici lasciati in situ nelle prime ore dopo l’intervento; il sangue raccolto può essere sottoposto, o meno, ad un ciclo di lavaggio prima di essere reinfuso. Negli adulti si è soliti non lavare il sangue prima di reinfonderlo perché normalmente è già defibrinato e non contiene coaguli.

In realtà questa tecnica trova applicazione soprattutto nei pazienti adulti sottoposti a interventi di chirurgia ortopedica o cardiochirurgica mentre, nel bambino, visti gli scarsi volumi usualmente recuperati, non trova indicazione (2).

 

Ipotensione controllata

Per ipotensione controllata si intende la riduzione intenzionale dei valori pressori al disotto di quelli normalmente utilizzati durante una procedura chirurgica. In pratica si parla di ipotensione controllata quando c’è una riduzione di almeno il 20% rispetto alla pressione sistolica di base, per oltre cinque minuti (107). Introdotta  per la prima volta da Gardner nel 1948 (164),  ha come scopo non solo la riduzione delle perdite ematiche intraoperatorie,  onde  diminuire  il fabbisogno trasfusionale, ma anche il miglioramento  delle condizioni chirurgiche (campo operatorio “asciutto”, riduzione della tensione delle pareti durante il  clippaggio di aneurismi cerebrali) (165). Anche se è opinione generalmente condivisa che l’I.C. possa essere utilmente impiegata in alcune procedure chirurgiche particolarmente invasive (come le malformazioni craniofaciali ad es.), non esistono in campo pediatrico studi clinici controllati   che confermino i potenziali benefici ad essa attribuiti (166) né sono stati eseguiti studi comparativi fra l’efficacia dell’I.C. e quella di altre tecniche come l’ANH, il predeposito e il posizionamento del paziente nell’ottenere riduzioni delle perdite ematiche perioperatorie.  Inoltre, se non adeguatamente condotta, l’I.C. può aumentare il rischio di danno tissutale da ipoperfusione.

Per questo motivo è necessario un attento monitoraggio dei parametri emodinamici (IBP, CVP), della diuresi, della SpO2, e dell’EAB, soprattutto per rilevare e prontamente correggere condizioni di ipovolemia che comporterebbero un  rischio aggiuntivo di danno ischemico. Particolarmente importante risulta la PVC  (in quanto piccole diminuzioni dei suoi valori denunciano significative riduzioni della volemia) e la diuresi oraria (che deve essere mantenuta sopra 1ml/Kg/h a testimonianza di un’adeguata perfusione del parenchima renale).

Sebbene nell’adulto  non intervengano danni ischemici del tessuto cerebrale    anche per valori inferiori al 50% del limite più basso dell’autoregolazione (60 mm/Hg)  (167), eguali conclusioni non possono essere applicate in campo pediatrico, mancando  dati specifichi a tale proposito. Per questo motivo alcuni autori  consigliano di  mantenere i valori della PAM entro i 50 mm/Hg e della PAS entro i 60 mm/Hg, (168)  (a questi valori il FEC si dovrebbe mantenere costante). In realtà non sono stati definiti con certezza i limiti più bassi di pressione tollerabili dalla cellula neuronale, anche se in letteratura vengono riportate singole esperienze durante le quali pressioni arteriose estremamente basse (17 mm/Hg)  non comportano, se applicate per brevi periodi, sequele neurologiche (169).

La PaCO2 deve essere mantenuta sopra i 35 mm/Hg per evitare una pericolosa riduzione del FEC conseguente alla vasocostrizione dei vasi cerebrali indotta dall’ipocapnia  (diminuzioni dell’1% della PaCO2 comportano diminuzioni del 4% del FEC) mentre  nei pazienti con aumentata  Pressione Intra-Cranica (PIC) l’I.C. deve essere usata con cautela onde evitare una dannosa diminuzione della Pressione di Perfusione Cerebrale (PPC).

Come si vede l’I.C. non è una tecnica esente da rischi, la cui efficacia in campo pediatrico non è peraltro  universalmente accettata. Non può essere utilizzata quando esiste un pericolo potenziale di compromissione della funzionalità di parenchimi nobili e, in particolare, in presenza di ipertensione endocranica e ipoperfusione cerebrale, né in associazione ad altre tecniche di risparmio di sangue. In particolar modo nel paziente sottoposto ad ANH si avrebbe un aumento del lavoro cardiaco legato all’ulteriore diluizione necessaria per mantenere un’adeguata volemia. Non appare quindi opportuno il suo impiego nella neurochirurgia pediatrica  e in associazione alle tecniche di emodiluizione.

 

Emodiluizione ipervolemica

Fra le procedure utili nel ridurre la domanda di sangue omologo alcuni Autori inseriscono l’emodiluizione acuta ipervolemica (AHH) (170) ottenuta somministrando sostituti plasmatici in assenza di  rimozione di sangue autologo (171). I colloidi, in misura pari al 15-20% dell’EBV, vengono infusi rapidamente (100 ml/min) prima dell’inizio dell’atto chirurgico. Per prevenire  gli effetti emodinamici legati allo stato ipervolemico si utilizzano farmaci, come il forane, od altri agenti (171), capaci di indurre vasodilatazione. I vantaggi dell’AHH sono rappresentati essenzialmente dalla diminuzione dei costi legati alla procedura e dei tempi necessari per il suo espletamento. Inoltre il protocollo risulta più semplice e di facile attuazione con una notevole stabilità emodinamica del paziente (tenendo anche conto del fatto che l’ipervolemia tende a ridursi col progredire dell’intervento in seguito alle perdite ematiche ad esso conseguenti). Non sono state rilevate differenze significative rispetto all’ANH per quanto riguarda i parametri della coagulazione (172) in quanto i presunti vantaggi legati alla reinfusione di sangue intero a fine intervento sembrano in parte sovrastimati. Tali dati vengono mantenuti anche nei giorni successivi. Vengono infine a mancare i rischi legati alla contaminazione della sacca donata e quelli di possibili errori di somministrazione.

Le limitazioni sono rappresentate da criteri di arruolamento più restrittivi (soprattutto nei pazienti con patologie cardiovascolari ischemico-ipertensive) e dalla mancanza di studi clinici  controllati per stabilire l’efficacia del protocollo.

 

Il futuro

Sebbene le trasfusioni omologhe non siano mai state così sicure, non è possibile prevedere ulteriori e favorevoli sviluppi  per le malattie, infettive e non, conseguenti a pratiche trasfusionali; questo sia per la difficoltà di identificazione degli agenti patogeni che per i lunghi periodi di incubazione e  variabilità delle manifestazioni cliniche. E’ verosimile che nuovi quadri morbosi, potenzialmente letali, si manifestino con una velocità superiore alla nostra capacità di identificazione degli agenti causali (è  recente l’allarme suscitato dal morbo della mucca pazza, con l’individuazione di nuove categorie di donatori considerati a rischio). Tutto questo risente   del particolare momento storico, caratterizzato  da una grande facilità di spostamento, che ha portato talvolta ad una diffusione universale di talune patologie precedentemente a carattere prevalentemente endemico.

Dati confortanti possono invece derivare dalla possibilità di migliorare in maniera sostanziale le tecniche deputate al risparmio di sangue omologo. E’ infatti presumibile che una  più efficace e diffusa  utilizzazione dei trattamenti a base di rHuEp aumenti la potenzialità del paziente come proprio autodonatore specie se verranno posti in essere studi clinici controllati che permettano  di ottimizzarne il trattamento. 

Ma i maggiori progressi, sia  in campo pediatrico che non, sono attesi da nuove acquisizioni tecnologiche, soprattutto a carico dei dispositivi di  IOBS con la produzione di macchine caratterizzate da camere di recupero più piccole ed in grado di processare rapidamente anche esigue quantità di sangue.  Inoltre nuovi apparecchi, in cui le fibre ottiche sostituiranno le centrifughe e i sistemi di lavaggio, probabilmente consentiranno non solo di garantire un recupero di tutte le componenti ematiche raccolte dal campo operatorio (soprattutto fattori della coagulazione e PLT)   (173), ma anche di  assicurare  tempi di sopravvivenza delle emazie recuperate superiori a quelli attuali.  Stesse aspettative possono derivare dall’impiego, specie per il predeposito, di tecniche di aferesi.

Un altro decisivo progresso è legato allo sviluppo di sostituti plasmatici in grado di trasportare l’ossigeno. L’utilizzo dei perfluorocarburi, ancora non applicabile clinicamente su larga scala, subirà un forte e decisivo impulso quando gli attuali limiti, sia in termini di efficacia che  di effetti collaterali, troveranno una risposta nel progresso della ricerca scientifica.

Appare verosimile quindi che la soluzione definitiva ai problemi esaminati  deriverà in gran parte dalla disponibilità di macchine di recupero sempre più efficienti e sicure e dalla produzione di sostituti plasmatici   in grado di vicariare le proprietà del sangue umano. Gli indubbi vantaggi che ne deriveranno consentiranno di ritenere, nella maggior parte dei casi,  la pratica della trasfusione omologa come obsoleta e inadeguata  restringendone l’impiego a settori sempre più limitati e selezionati.

 


CONCLUSIONI

 

La scelta di una giusta strategia trasfusionale comporta una serie di conoscenze multidisciplinari, abbastanza complesse ed in rapida evoluzione (sia da un punto di vista scientifico che normativo), che rendono talvolta ardua l’individuazione di una corretta condotta professionale. Per tale motivo sono state tenute numerose “Consensus Conference” con il fine di   uniformare il più possibile  le linee-guida. Tra queste la Consensus Conference svoltasi a Dallas (174) nel gennaio 1995 ha il merito di indicare con sufficiente precisione i termini del problema rendendo possibile l’identificazione di un percorso assistenziale adeguato.

Essa si articola su 11 punti che val la pena ricordare:

 

1.      Il bisogno trasfusionale deve essere valutato caso per caso

2.      Il sangue deve essere trasfuso un’unità alla volta, valutando dopo ogni unità i benefici per il paziente e la necessità di ulteriori trasfusioni

3.      L’esposizione al sangue allogenico dovrebbe essere limitata ai reali bisogni del paziente

4.      Le perdite di sangue perioperatorie devono essere prevenute e controllate, piuttosto che compensate

5.      L’utilizzazione del sangue autologo deve essere considerata come alternativa alla trasfusione allogenica

6.      Sforzi devono essere fatti per massimizzare il trasporto di ossigeno nel paziente chirurgico

7.      La massa eritrocitaria può essere aumentata da tecniche diverse dalla trasfusione allogenica. A questo proposito si ricordano l’uso della rHuEp e della somministrazione di Fe

8.      Il paziente deve essere coinvolto nelle decisioni trasfusionali. Il paziente deve essere informato sui rischi e benefici di qualsiasi terapia, affinché possa effettuare delle scelte consapevoli

9.      Le motivazioni ed i risultati della trasfusione devono essere documentati nella cartella clinica del paziente

10.  Le procedure trasfusionali dovrebbero essere il risultato di una collaborazione tra più medici coinvolti nel processo decisionale (anestesisti, chirurghi, ematologi, ecc)

11.  Le pratiche trasfusionali dovrebbero essere riviste e corrette anno per anno

 

Si tratta, come si vede, di un elenco puntuale e sufficientemente completo  dei problemi legati alla medicina trasfusionale che può essere d’ausilio al medico, insieme alle sue conoscenze ed all’esperienza clinica, per individuare la condotta terapeutica più idonea.  

Non va inoltre trascurato quanto deriva dagli obblighi di legge (vedi cap. I). L’inosservanza di tali norme comporta serie conseguenze che possono essere configurate sotto il profilo della negligenza professionale, dove i fattori chiave sono rappresentati dalla prevedibilità dell’azione (e cioè la possibilità di stabilire preventivamente un’eventuale conseguenza dannosa derivante dalla procedura o dal trattamento adottato dal medico) e dallo standard di cura (che deve tenere in debita considerazione  eventuali linee-guida attinenti alla problematica trattata). Da ciò deriva che la responsabilità del professionista non è limitata solamente alle conseguenze legate ad una trasfusione inappropriata ma anche alla mancata adozione di scelte terapeutiche alternative che comportino una diminuzione dei rischi a cui viene esposto il paziente.

Lo stesso standard deve essere esteso anche al campo pediatrico, dove,  seppur  con un numero ridotto di esperienze, identiche conclusioni possono essere  applicate. E’ un settore nel quale è richiesto un impegno formativo e di aggiornamento costante, sia per  la rapida acquisizione di nuove conoscenze tipica di questo settore, che per la peculiarità del paziente pediatrico, dove scelte terapeutiche non corrette comportano conseguenze il cui periodo di estrinsecazione  risulta particolarmente lungo. 


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