骨內針(Intraosseous Infusion, IO)是靜脈注射(Intravenous Infusion, IV)不可行時為患者建立輸液通路進行給藥或輸液的替代方案。骨內注射的優點是不會塌陷但是相對硬質的質地及曲折血管結構會增加輸液阻力、不利液體流動,尤其輸注血液時可能對細胞膜產生較大的剪應力(shear stress)導致溶血或是延長輸注時間,因此有必要暸解使用骨內針輸血的適切性。

以失血性休克豬隻評估骨內加壓輸血的安全性
近期,美國朴茨茅斯海軍醫學中心(Naval Medical Center Portsmouth)針對骨內針搭配三種輸血機制:推拉技術(push-pull)、加壓袋(pressure bag)、快速輸液系統FMS2000在失血性休克的豬隻身上實驗有效流速與安全性,研究結果顯示推拉技術的流速可達96.5 mL/min,接著是加壓袋72.6 mL/min,最後是快速輸液系統60 mL/min。

值得注意的是,雖然推拉技術流速最快但產生的平均壓力峰值為3058 mmHg,血漿游離血紅素檢測(Plasma-free hemoglobin)達173.3 mg/dl已經超過體外維生機構(Extracorporeal Life Support Organization, ELSO)建議的50 mg/dl;加壓袋、快速輸液系統的平均壓力峰值則分別是360 mmHg與301 mmHg,兩者血漿游離血紅素均為12 mg/dl。

作者認為壓力袋在壓力峰值與流速之間能取得較佳平衡、產出溶血量少,是三者中最適合在緊急復甦環境中搭配骨內針使用的加壓輸血方式。而快速輸液系統FMS2000儘管實驗數據與加壓袋相似,但受限於系統安全措施一但輸液壓力超過上限值即中斷輸液,因此用在骨內輸血的可靠性有待商榷。

安全至上 Think Safety First
過去研究曾顯示血袋加壓超過300 mmHg就可能導致血漿游離血紅素增多,因此市售的快速輸液系統最大壓力均以此為限又液體流速與加壓大小成正比,所以不難理解快速輸液系統在這裡的流速表現。儘管在這份朴茨茅斯海軍醫學中心的研究報告裡顯示血袋被加壓至360 mmHg也未產生過多的血漿游離血紅素,但基於最大層度的輸血安全考量,快速輸液系統設計要在性能與安全性之間權衡優先保障患者安全。就貝爾曼特的FMS2000或較新機型RI-2來說,當輸注壓力逼近300 mmHg時會自動減速降壓並發出警示通知使用者,一但壓力超過上限時即暫停輸液避免不當輸注。

豈止於快
雖然壓力管理機制較為保守,但使用快速輸液系統仍有許多優勢值得一提,例如輸注同時加溫液體至人體溫度避免低溫症以及自動排氣避免空氣栓塞,這些功能在大量快速輸血時為患者提供更好的輸注安全。

RI-2有著Push-Pull、加壓袋不可取代的優點像是加溫、排氣

參考資料:
[1]. Auten, Jonathan & McEvoy, Christian & Roszko, Paul & Polk, Travis & Kachur, Ryan & Kemp, Jean & Natarajan, Ramesh & Zarow, Greg. (2019). Safety of Pressurized Intraosseous Blood Infusion Strategies in a Swine Model of Hemorrhagic Shock. The Journal of surgical research. 246. 190-199. 10.1016/j.jss.2019.09.005.
[2]. https://www.gramtower.com/media/B8R6pPIpaK6
[3].Extracorporeal Life Support Organization (ELSO) Guidelines for Adult Respiratory Failure August, 2017.
[4].Eurenius S, Smith RM. Hemolysis in blood infused under pressure. Anesthesiology 1973;39:650–1.
[5].Choi YJ, Huh H, Bae GE, et al. Effect of varying external pneumatic pressure on hemolysis and red blood cell elongation index in fresh and aged blood: Randomized laboratory research. Medicine (Baltimore). 2018;97(28):e11460. doi:10.1097/MD.0000000000011460