Blood and blood products Indications for transfusion Janusz Andres

What is inside the package? Whole blood: polivinylochloride bag with antykoagulants and conservants (100 ml in 450 ml) Adenine (50-ties) Today: citric-phosphorate-dextrose

Whole blood Additional volume: 1.4-2.5 ml/10 ml blood Acids (from 3 do 8 g/l) and glucose (ok. 45 g per 100 ml) Besides anticoagulants there are some adjuvants: , phosphate, adenin, guanosin, glukose, mannitol

Whole blood Changes in blood during storing (40C): Na-K pump, K+ may reach 40 mEq/L lub 80 mEq/L after 3-4 weeks of storing (after 42 days 100 mEq/L), pH and ATP/ADP decreases, xantine and hipoxantine increases (reperfusion injury), adeniny – metabolism, citrate - hipotensja

Whole Blood Leukocytes even after antyleukocytes filters. Leukocytes are alive and induce immunosupression (recipient DNA seen even after year), old blood – increases of: Il6, Il8, TNF alpha (in 28 day level may increase 50 times), bradykinin, C3a, C5a, serotonin

Whole Blood 70% erythrocytes must be alive (FDA) after 42 days, but after 24-48 h formation of eichinocytes i and shistocytes (after 30 days 80%) – „reanimated” 24 h after administration Microagregates (from 30 RBC) may induce flow disturbances Decrease in 2,3DPG needs 24 h for Hb to be normal in oxygen delivery

Risk factors in 90-ties Infections Viral Frequency/unit death/milion Hepatitis A 1 / 1 000 000 0 Hepatitis B 1 / 50 000 – 1/170 000 0,14 Hepatitis C 1 / 30 – 1 / 150 000 <0.5 HIV 1 / 200 000 – 1/2 000 000 <0,5 Parvovirus B19 1/10 000 0

Current frequency of risk HIV - 1: 1 400 000 HBV – 1: 31 000 HCV – 1 : 135 000 Bakterie – 1 : 4 000 000 vCJD – published

Risk factors Immunological complications cardiac- and thoracic surgery Linear increase in infection rate in gastrointestinal, cardiac- and thoracic surgery Increase lenght of stay in ICU Cost increase Cancer disease

Risk factors Immunological complications Hemolytic reactions 1 / 250 000 Delayed hemolytic reaction 1 / 1 000 TRALI ? Transfusion-related acute lung injury

Transfusion-related acute lung injury T R A L I Transfusion-related acute lung injury Signs after 2-4 h Dyspnea Hipotention Increase in temperature Pulmonary oedema 1 / 5 000 Unit transfused Antyleucocytes antibody Predisposing factors: infections surgery massive transfusions

FFP No erythrocytes, no metabolism 1 U FFP (200 ml): 400 mg fibrynogen and 1 UA/ml clothing factors V,VII most unstable Very complicated scanning system for viruses Crioprecypitat: 180 mg fibrynogen (20 ml), factor VIII 80-120 U

Indications for FFP transfusion Massive blood transfusion > 1 blood volume or > 10 U./24 godz. + hemorrage + increase in  PT, INR or aPTT DIC active hemorrage +  PT, INR lub aPTT

FFP transfusions (2) Vit. K deficiency Anticoagulant therapy Liver injury + PT, INR, aPTT > 1,5x Serious bleeding Surgery Invasive diagnostic procedures

Contraindication for FFP transfusions Volume replacement Hypoalbuminemia and/or nutrition problem Hypogammaglobulinemia Hemofilia and/or von Willebrandta Syndrome Genetic disorders (clothing factor deficiency)

Platelets 1 U consists with 5.5 x 1010 platelets w 50 ml of plasma (1 U „aphoresis” 30 x 1010) Storage in 22oC 5 days (in 4 0C plts dying) Only 40-60% platelets are active (no nucleus, apoptosis) Interactions with leukocytes and cytokines (stroke)

Indications for platelets infusion < 30-50 x 10 9/L with active bleeding and/or risk of bleeding < 10 x 10 9/L always Expected effect: 5 x 10 9/L increase for 1 Unit transfused. HIT

Posttransfusion reactions Shock and hemolysis Delayed hemolysis Fever Allergy Volume overload Pulmonary oedema Sepsis Thrombocytopenia „Graft versus host reaction”

There is a risk asssocieted with blood and blood products transfusion Conclusion 1 There is a risk asssocieted with blood and blood products transfusion

When we have to transfuse? Hemodynamic instability Lost of blood Hemoglobin level

Clinical scenario TRANSFUSION: what? Hypovolemia Injury (bleeding?) Diagnosis of bleeding Tachycardia Low blood pressure Bad peripheral perfusion Low diuresis TRANSFUSION: what? Hypovolemia Stress reaction – catecholamin overshoot Oxygen transport disturbances

Compensations mechanisms in DO2 in anaemia  Blood viscosity *  SVR *  venous return  CO (up to Ht 30% no additional work for the heart) * tachycardia *  contactility  tissue O2 extraction * right shift of the Hb oxygenation curve *  level of 2,3-diphosphogliceride in erythrocytes

Goal Directed Therapy Rivers 2001 ScvO2 > 70% increses survival in sepsis Do we have GDT in blood transfusion? What kind of goals? ScvO2, lactate, DO2?

Physiology and pathology DO2 = CI x Hb x Sa02 x 13.9 (ml/min/m2) Norma = 3 x 12 x 0.96 x 13.9 = 500 Anemia = 6x 6 x 0.96 x 13.9 = 500 Hipoksemia= 6 x 12 x 0.48 x 13.6 = 500 Low output syndrome = 1.5 x 12 x 0.96 x 13.6 = 250

Oxygenation/Saturation exercise CO SvcO2=SaO2 – (VO2/CI x Hb x 13.9) hipoxaemia anaemia

Physiology and pathology V02=CI x Hg x (Sa02 – Sv02) x 13.9 norma=3 x 12 x (0.96-0.72) x 13.9=125 anemia=4.5x 6 x (096-0.63) x 13.9=125 hipoksemia=6x 12 x (0.48-0.36)x13.9=125 low output=1.5x 12 x (0.96-0.63)x13.9=125 exercises=4.5x12x (0.96-0.63)x13.9=250

Do we need blood for critical care pts Do we need blood for critical care pts? Napolitano LM, Crit Care M, 2004 Are there signs of oxygenation improvement? Do transfusions really decrease mortality? What about the age of blood? When transfusions cause increase in mortality?

Conclusion 2 The clinical scenario and individual patient conditions are decision making factors not the Hb level

Viele MK, Weiskopf RB., Transfusion 1994;43:396-401. 54 publications, 134 patients Hb 5 – 8 g% no mortality due to anaemia Hb < 5 g% - mortality rate 37%

Hebert PC. et al., JAMA 1999; 340: 409-417 Group I - transfusion restriction (n=418) Hb 7 - 9 g% mortality: 77 pts (18%) Grupa II – liberal strategy (n=420) Hb 10 – 12 g% mortality: 101 pts (24%) APACHE II < 20 p. and pts < 55 years old – mortality decreases about 50% in gr.I

Criteria TRICC (Canada) Hebert P.C. et. al. TATM 2002,2,15 Hb 8.5 g/l versus 10.5 g/l in two groups Cardiac diseases (278 pts) and artificial ventilation (714 pts) Eccept pts with MI and unstable CAD transfusion trigger Hb 7 g% is save in both groups

Increase risk of hypoxaemia Age (> 65 lat) Cardiovascular and pulmonary diseases Cerebrovascular diseases

Pts > 65 year with MI treated nonivasively Wu W.C. et al.NEJM 2001,345,1230-36 79 000 pts: Low Ht at admission– increase mortality Ht 30-33% + transfusion = better outcome Ht > 36% +transfusion = higher mortality rate

Rao JAMA 2004, 1555-1562 PTS with MI and acute coronary syndrome Blood transfusion in pts with Ht > 33% increases mortality The best results of transfusion in pts with Hg 8 – 9 g%

ICU pts blood transfusion indications: Marcucci C. 2005 Yearbook of IC 1. Except 2,3,4: Hg 6g%, PvO2<32mmHg, Ex02>50% 2. Pts > 80 age: Hg 7g% 3. CAD: Hg 8g% 4. CNS, fever: Hg 7g%

ASA Guidelines Rare indications with Hb > 10 g% and almost always with Hb < 6 g% Hb 6 - 10 g% decision make upon: Risk of inadequate oxygenation Rate of bleeding Cardiopulmonary status of the patient Oxygen consumption/ requirements

When? Hb < 6 g% yes Hb > 10 g% no Hb 6 – 10 g% ?

Patients with advanced age Conclusion 3 Patients with advanced age and cardio-pulmonary deseases, fever, unstable or critical state require individual assesments indications for blood transfusions

Thanks for your attention

Wniosek końcowy (Hebert 2005) Przetaczamy krew od poziomu Hg 7g% (70 g/L) Pacjenci w stanach krytycznych powinni mieć poziom Hg 7 – 9 g% (70 -90 g/L)

Jak leczyć ostrą utratę krwi w kardiochirurgii? „Protamine” „Prolene” „Platelets” „Plasma” rFVIIa (NovoSeven) „Prayer”

Fakty fizjologiczne Anemia: wpływa na krzywą dysocjacji, wzrost CO, SV, HR, wzrost aktywności układu współczulnego, obniżenie oporów obwodowych, redystrybucja przepływu, wzrost przepływu mózgowego i wieńcowego, obniżenie kurczliwości m. sercowego u chorego z chorobą wieńcową

Farmakologiczne metody Aprotynina (Trascolan) Kwas epsilon-aminokapronowy Kwas tranexamowy Operacje serca, wątroby, ortopedyczne,

Hebert PC NEJM 1999, 340,409-417 Opcja restrykcyjna ? Cel: Poziom hemoglobiny 7-9 g/dl (8,5+-0,7) Przetoczono 2,6 (+-4) j kkcz Uniknięto transfuzji u 33 % chorych Opcja liberalna ? Cel: Poziom hemoglobiny 10-12 g/dl (11,2+-0,7) Przetoczono 5,6 (+-5,3) j kkcz Nie uniknięto transfuzji 900 chorych

Wskaźniki transportu tlenu PvO2 SvO2 < 55% Paone G. Silverman N.A.; Circulation 1997; 96(suppl 9): II 205-208 VO2 O2 ER (CaO2 – CvO2)/CaO2 > 50%  stęż. mleczanów

Optymalizacja wolemii Normowolemia Normotermia Prawidłowe krzepnięcie Krystaloidy „sprzyjają” krzepnięciu Preparaty oparte na żelatynie mniej upośledzają krzepnięcie niż koloidy skrobiowe

Postępowanie śródoperacyjne w ostrym krwotoku Brak wskazań do uzyskania poziomu wyjściowego Hb Utrzymywać normowolemię i normotermię (hipotermia upośledza funkcję płytek, nasila krwawienie i częstość infekcji po operacjach brzusznych) Stosować mieszaninę hiperoksyczną Optymalizować terapię płynową (krystaloidy przyśpieszają krzepnięcie)

Skurczowe - - obniżone b.niskie I II III IV Utrata krwi(ml) Procent <15 15-30 30-40 >40 Objętość 750 800-1500 1500-2000 >2000 Ciśnienie Skurczowe - - obniżone b.niskie Rozkurczowe - zwiększone obniżone b niskie Tętno - 100-120 120 >120 Powrót normalny wolny >2s wolny >2s brak Włośniczkowy Oddech normaln normalny >20/min >20/min Diureza(ml/h) > 30 ml 20-30 10-20 0-10 Stan mentalny przytomny niedotleniony niedotleniony nieprzytomny pobudzony podsypiający

hemodilucja normowolemiczna do Hb 5g% (po 2 i 4 h) Badania wpływu anemii na ochotnikach Weiskopf RB i wsp. JAMA 1998; 279:217-221 Przytomni, zdrowi pacjenci przed zabiegiem chirurgicznym (n=11) + zdrowi ochotnicy (n=21) hemodilucja normowolemiczna do Hb 5g% (po 2 i 4 h) nie stwierdzono cech niedotlenienia tkankowego (cewnik SG, Holter, poziom mleczanów)

„Będziesz potępiony jeżeli to zrobisz, będziesz potępiony jeżeli tego nie zrobisz” CCM 2005 Spiess Habib i wsp. CCM 2005: zarówno anemia (poniżej 8 g%), jak i wczesne (w czasie CPB) przetoczenia krwi powodują wzrost powikłań: niewydolności nerek , pobytu w szpitalu i śmiertelności

Predonacja: koszty, szkolenie personelu, duże marnotrastwo Okołooperacyjne odzyskiwanie, zmniejszanie strat i ochrona WŁASNEJ KRWI Predonacja: koszty, szkolenie personelu, duże marnotrastwo Hemodilucja normowolemiczna: obciążenie płynami, rozcieńczenie czynników krzepnięcia, „logistyka” Reinfuzja krwi wynaczynionej: koszty, zakażenia, sprzęt

Świadkowie Jehowy 1872, USA ok. 6 mln wyznawców w 230 krajach, 8 mln sympatyków 1945 stanowisko co do niektórych zabiegów i procedur medycznych Chory nieprzytomny Dziecko (poniżej 16 roku życia) Osoba w wieku 16-18 lat

Świadkowie Jehowy Służba Informacji o Szpitalach w Polsce Towarzystwo Strażnica ul Warszawska 14 05-830 Nadarzyn tel.:0-22 727-80-40 Fax: 0-22 729-86-71 email: his@wtbts.org.pl

Erytropoetyna w OIT 1988 Niedokrwistość u chorych w OIT spowodowana niedoborem EPO Corvin HL et al. CCM 1999, 27,2346-50, podawanie EPO (rHuEPO) 300 IU/kg istotnie zmniejsza przetoczenia Koszty terapii mogą być porównywalne z krwią (400 USD w USA)

Cena krwi Od stycznia 1999 roku odpłatność za krew Koszty RCKiK/ilość jednostek dostarczana= cena W Polsce pobiera się ok. 780 000 jednostek krwi rocznie Opłata wynosi 140 mln złotych (srednio 178 zł za jednostkę (różnice o 100%) Koszty hemodylucji i predonacji powinny być mniejsze Cena cell savera zwraca się po częstym używaniu (400 razy w ciągu roku)

Wniosek Pomimo upływu 104 od poczatków transfuzjologii nie znamy odpowiedzi na dwa zasadnicze pytania: 1. Czy przetoczenie krwi dostarcza tlenu? 2. Czy przetoczenie krwi wpływa na wyniki leczenia?

„Będziesz potępiony jeżeli to zrobisz, i będziesz potępiony jeżeli tego nie zrobisz”