Het gebruik van oud bloed Auteur L.M.G. van de Watering Trefwoorden bewaarduur, erytrocyten, infecties, mortaliteit, ‘shelf life’ Samenvatting Recentelijk is de discussie over het gebruik van langer bewaard bloed weer opgelaaid. De literatuur hierover bestaat vrijwel volledig uit observationele studies, en slechts 1 kleine gerandomiseerde klinische studie. De diversiteit aan conclusies kan voor een groot deel verklaard worden door verschillen in de manier waarop naar de bewaarduur gekeken is, en of er voldoende gecorrigeerd is voor het totale aantal transfusies dat een patiënt heeft ontvangen. Daarnaast blijken vrijwel uitsluitend NoordAmerikaanse studies een negatief effect van oudere bloedtransfusies op klinische eindpunten te vinden, terwijl er net zo veel klinische eindpunten buiten Noord-Amerika zijn onderzocht. Een verklaring hiervoor is nog niet gevonden. Inleiding Tabel 1 op pagina 5-6). Tot nu toe is er slechts 1 gerandomiseerde gecontroleerde studie (‘randomised controlled clinical trial’; RCT) gepubliceerd.23 Deze was echter ontworpen als haalbaarheidstudie en daarom te klein om met duidelijke antwoorden te komen. De meeste studies zijn verricht bij trauma-, IC- of cardiochirurgische patiënten. De meest onderzochte klinische eindpunten hierbij waren IC- en/of ziekenhuisverblijf, mortaliteit en infecties. Een belangrijk, vaak ontbrekend, onderdeel van de analyse is de correctie voor het totale aantal RBC’s door middel van gestratificeerde analyse of multivariate analyse. Het totale aantal RBC’s is namelijk sterk geassocieerd met de bewaarduur van de oudste (en jongste) RBC (zie Figuur 1 op pagina 7). Hoewel er bij al het observationeel onderzoek alleen naar associaties wordt gekeken, wordt er toch verrassend vaak in de conclusies gesproken over oorzaak en/of effecten. Tijdens het bewaren van erytrocyten ondergaan deze veranderingen die de functie en de overleving beïnvloeden, ook wel ‘storage lesion’ genoemd. Deze veranderingen zijn in vitro goed te vervolgen, maar ook gedeeltelijk reversibel, en de klinische relevantie is nog onduidelijk. Martin et al. publiceerden in 1994 dat patiënten met een langer intensive care (IC)verblijf meer oudere rode bloedcellen (RBC’s) hadden ontvangen.1 Sindsdien zijn er regelmatig studies verschenen die de relatie onderzocht hebben tussen het transfunderen van oude(re) bloedproducten en klinische eindpunten. De conclusies van deze studies lopen sterk uiteen, van totaal geen effect tot sterke toename in mortaliteit, infecties, IC- en ziekenhuisverblijf. In 2008 zijn er minstens 5 nieuwe studies gepubliceerd over dit onderwerp, wederom met tegenstrijdige conclusies.2-6 Om mogelijke verklaringen te vinden voor het maar niet bereiken van consensus over dit onderwerp, worden de belangrijkste publicaties met klinische eindpunten besproken. Hierbij wordt de term RBC gebruikt voor alle verschillende varianten van erytrocytentransfusies die gebruikt zijn. Bodytekst Bij het inventariseren van de literatuur over dit onderwerp valt op dat er vrijwel alleen observationeel (niet-gerandomiseerd) onderzoek is verricht (zie tijdschrift voor bloedtransfusie (Tijdschr Bloedtransfusie 2009;2:4-9) Oud bloed en opnameduur, de eerst gerapporteerde associatie Een associatie tussen bewaarduur van erytrocytentransfusies en opnameduur op de IC is als eerste gerapporteerd door Martin et al. in 1994.1 Bij 698 IC-patiënten was het ontvangen van RBC’s die ouder waren dan 14 dagen, onafhankelijk geassocieerd met de opnameduur op de IC. Vamvakas en Carven onderzochten bij ‘coronary artery bypass graft’ vol . 2 nr . 1 - 2009 4 O v e r z ich t sa r t ik e l e n Tabel 1. Klinische studies naar het gebruik van oud(er) bloed. 1e auteur Populatie AantalEindpunten Bewaarduur CorrectieGevonden patiënten variabelen #RBC associatie 7 Purdy sepsis 31 mortaliteit gemiddelde - (1e) mortaliteit Offner8 trauma 61 infecties #RBC >14 dagen, MV infecties (2x) #RBC >21 dagen zonder #RBC 9 Zallen trauma 63 MOF gemiddelde, MV MOF (3x) #RBC >14 dagen, zonder #RBC >21 dagen #RBC 2 Leal-Noval hersen- 66 mortaliteit, <10 dagen vs - trauma IC-duur, 10-14 vs 15 opnameduur 19 vs >19 ziekenhuis dagen 10,11 Keller trauma 86 IC-duur, #RBC >14 dagen MV* -* intubatie, opnameduur ziekenhuis 12 Gajic IC 181 mortaliteit, <15 vs 15-20 - infecties, vs >20 dagen IC-duur en OF 13 Vamvakas cardiaal 268 IC-duur, gemiddelde, MV intubatie, oudste en opnameduur gemiddelde ziekenhuis 2 oudste Murrell14 trauma 275 mortaliteit, dosis MV IC-duur IC-duur, IC-care (=gemiddelde x aantal RBC’s) 15 Mynster rectum 303 infecties % RBC >21 MV infecties carcinoom dagen Basran16,17 cardiaal 321 mortaliteit, gemiddelde MV mortaliteit, IC-duur, en oudste IC-duur, opnameduur RBC opnameduur ziekenhuis ziekenhuis Edna18 colorectaal 336 mortaliteit, gemiddelde MV carcinoom recurrence Vamvakas19 cardiaal 416 infecties gemiddelde, MV (1e) infecties gemiddelde (2x) van 2 oudste 20 Mynster colorectaal 452 mortaliteit, >21 dagen - recurrence carcinoom recurrence (minder bij >21 dagen) 6 Dessertaine IC 544 mortaliteit, % >14 dagen MV infecties en % >21 dagen Leal-Noval21 cardiaal 585 IC-duur, gemiddelde en MV -** intubatie, oudste RBC infecties, myocardinfarct 4 Yap cardiaal 670 mortaliteit, gemiddelde MV infecties, en oudste en IC-duur, >30 dagen intubatie 5 vol . 2 nr . 1 - 2009 tijdschrift voor bloedtransfusie Tabel 1. Klinische studies naar het gebruik van oud(er) bloed. 1e auteurref Populatie AantalEindpunten Bewaarduur CorrectieGevonden patiënten variabelen #RBC associatie 1 Martin IC 698 IC-duur >14 dagen MV (1e) IC-duur Weinberg5 trauma 1.813 mortaliteit # <14 dagen, stratifi- mortaliteit # ≥14 dagen catie Van de cardiaal 2.732 mortaliteit, gemiddelde en MV Watering22 IC-duur, oudste en jongste opnameduur en <18 vs ziekenhuis >18 dagen (MV zonder #RBC) Koch3 cardiaal 6.002 mortaliteit, >14 dagen - mortaliteit, sepsis, intubatie, sepsis, MOF intubatie, MOF RCT: cardiaal 57 mortaliteit, <8 dagen - Hébert23 en IC MOF (mediaan 4 dagen) vs standaard (mediaan 19 dagen) #RBC=aantal rode bloedcellen, MV=multivariate analyse, MOF=‘multiple organ failure’, IC=intensive care, *=MV zonder correctie voor #RBC wel een associatie met de opnameduur in het ziekenhuis, OF=’organ failure‘, **=in subgroepanalyse werd een associatie tussen pneumonie en een oudste RBC ouder dan 28 dagen gevonden, RCT=‘randomised controlled clinical trial’. (CABG)-patiënten de associatie tussen de RBCbewaarduur en de opnameduur op de IC en in het ziekenhuis.13 De bewaarduur van de oudste RBC’s, de gemiddelde bewaarduur van de oudste 2 RBC’s en de gemiddelde bewaarduur van alle RBC’s werden gebruikt in de analyses. Bij multivariate correctie bleken geen van de analyses een associatie met de opnameduur aan te tonen. Keller et al. onderzochten de associaties met opnameduur bij traumapatiënten, waarbij de bewaarduur was gedefinieerd als het aantal RBC’s ouder dan 14 dagen.10 In geen van hun multivariate modellen werd een associatie met de opnameduur op de IC gevonden. Opnameduur in het ziekenhuis was alleen onafhankelijk geassocieerd met het aantal RBC’s ouder dan 14 dagen, wanneer er in het model niet gecorrigeerd werd voor het totale aantal getransfundeerde RBC’s. Helaas is dit preliminaire rapport niet meer gevolgd door een volledige publicatie. Leal-Noval et al. rapporteerden in 2003 in hun studie met 585 cardiochirurgische patiënten dat zowel de gemiddelde bewaarduur als de bewaarduur van de oudste RBC niet geassocieerd waren met de opnameduur op de IC.21 Gajic et al. vonden bij 181 mechanisch geventileerde patiënten het IC-verblijf ook niet geassocieerd met de gemiddelde bewaarduur.12 Murrell et al. vonden bij 275 traumapatiënten dat het IC-verblijf wel geassocieerd tijdschrift voor bloedtransfusie was met de bewaardosis (= [gemiddelde bewaarduur] x [totale aantal transfusies]).14 Basran et al. rapporteerden bij 321 cardiochirurgische patiënten dat zowel de opnameduur op de IC als die in het ziekenhuis geassocieerd waren met de oudste RBC, maar niet met het totale aantal transfusies.16 Helaas konden enkele mathematische onmogelijkheden in hun resultaten niet meer gecorrigeerd worden, door het verlies van de dataset.17 De studie van Van de Watering et al. liet bij 2.732 CABGpatiënten sterke associaties zien tussen de bewaarduur en de opnameduur in univariate analyses, die echter volledig verdwenen na correctie voor het totale aantal RBC’s.22 Geen associaties werden gezien met de gemiddelde bewaarduur of tussen de groepen met alle RBC ouder/jonger dan 18 dagen. Leal-Noval et al. rapporteerden in 2008 bij 66 hoofdtraumapatiënten geen associaties tussen de RBC-bewaarduur en -opnameduur op de IC of in het ziekenhuis.2 Yap et al. vonden bij 1.813 cardiochirurgische patiënten geen associatie tussen de gemiddelde bewaarduur, de oudste RBC of RBC’s ouder dan 30 dagen met de opnameduur op de IC of in het ziekenhuis.4 De initiële observatie van Martin et al. betreffende de associatie tussen de bewaarduur van RBC en de opnameduur op de IC, blijkt na 15 jaar dus nog steeds niet betrouwbaar bevestigd te zijn. vol . 2 nr . 1 - 2009 6 O v e r z ich t sa r t ik e l e n bewaarduur (dagen) 25 22 19 16 13 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 >10 aantal getransfundeerde RBC’s Figuur 1. Correlatie tussen het aantal getransfundeerde rode bloedcellen (RBC’s) per patiënt en het gemiddelde van 3 bewaarduurvariabelen. =oudste RBC, =alle RBC’s, =jongste RBC. Oud bloed en mortaliteit, de meest gezochte associatie De meest onderzochte associatie is die tussen oud bloed en mortaliteit, welke als eerste beschreven is in 1997 door Purdy et al. bij 31 septische patiënten.7 Zij vonden in hun retrospectieve univariate analyse (dus zonder correctie voor het totale aantal RBC’s) een verschil in de gemiddelde bewaarduur van 8 dagen (17 dagen bij survivors versus 25 dagen bij overleden patiënten). Edna et al. vonden bij 336 colorectalechirurgiepatiënten geen associatie met de gemiddelde bewaarduur.18 Mynster en Nielsen vonden bij 452 colorectalechirurgiepatiënten zelfs een iets betere overleving met RBC’s ouder dan 21 dagen, mogelijk door de verminderde tumorrecurrence.20 Gajic et al. vonden geen associatie met bewaarduren <15 dagen, 15-20 dagen of >20 dagen.12 In de RCT van Hebert et al. was ook geen verschil in mortaliteit te zien tussen de arm met alle RBC <8 dagen (mediaan 4 dagen) en de standaard arm (mediaan 19 dagen).23 Murrell et al. vonden geen associatie tussen de bewaardosis en de mortaliteit.14 In 2006 waren Basran et al. de eersten die weer een associatie tussen in-hospitalmortaliteit en gemiddelde bewaarduur beschreven.16 Ook de oudste RBC was bij hen geassocieerd met de mortaliteit. De mate van associatie is echter niet geheel duidelijk omdat enkele mathematische onmogelijkheden niet meer gecorrigeerd konden worden.17 Van de Watering et al. vonden bij 2.732 CABG-patiënten univariate associaties tussen mortaliteit en zowel de oudste RBC als de jongste RBC.22 Na correctie voor het totale aantal RBC’s was er echter geen associatie meer met 7 vol . 2 nr . 1 - 2009 de oudste RBC, de jongste RBC, of de gemiddelde bewaarduur of alle RBC’s ouder/jonger dan 18 dagen. In 2008 vonden Leal-Noval et al. bij 66 traumapatiënten geen associatie met bewaarduren <10 dagen, 10-14 dagen, 15-19 dagen of >19 dagen.2 Koch et al. rapporteerden bij 6.002 cardiochirurgische patiënten een associatie tussen mortaliteit en RBC’s >14 dagen waarbij echter, zowel in de tabel als in de survivalcurves, niet gecorrigeerd is voor het totale aantal RBC’s.3 Yap et al. vonden bij 670 cardiochirurgische patiënten geen associatie met de gemiddelde bewaarduur, de oudste RBC of RBC’s ouder dan 30 dagen.4 Weinberg et al. zagen bij 1.813 traumapatiënten in de subgroepen met 1-2 RBC’s en 3-5 RBC’s geen associatie tussen de bewaarduur en de mortaliteit.5 Alleen in de subgroep met 6 of meer RBC’s bleken zowel het aantal RBC’s ouder dan 14 dagen als het aantal RBC’s jonger dan 14 dagen geassocieerd te zijn met mortaliteit, waarbij de associatie met oudere RBC’s sterker was dan met jongere. Dessertaine et al. vonden bij 544 ICpatiënten geen associatie tussen mortaliteit en het percentage RBC’s ouder dan 14 dagen of ouder dan 21 dagen.6 De initiële univariate observatie betreffende de associatie met mortaliteit blijkt wel te reproduceren, maar na correctie voor het totale aantal RBC’s blijkt deze associatie vrijwel nooit meer te bestaan. Oud bloed en infecties, de meest gevonden associatie In de studies naar een associatie tussen de bewaarduur van RBC’s en infecties is gebruik gemaakt van verschillende, soms samengestelde, eindpunten. Als eersten rapporteerden Vamvakas en Carven in 1999 bij CABG-patiënten dat zowel de complicatie infectie (wondinfectie en/of pneumonie) als pneumonie geassocieerd waren met zowel de gemiddelde bewaarduur van alle RBC’s als met de gemiddelde bewaarduur van de 2 oudste RBC’s.19 Mynster en Nielsen vonden bij patiënten met een rectumtumor en een infectie 60% van de RBC’s ouder dan 20 dagen versus 25% van de RBC’s bij patiënten zonder infectie.15 In de multivariate analyse was een RBC-bewaarduur langer dan 20 dagen significant slechter dan geen transfusies. Offner et al. onderzochten bij traumapatiënten de associatie tussen infecties en het aantal RBC’s ouder dan 14 of 21 dagen.8 Om te corrigeren voor het totale aantal RBC’s werd gekeken in 3 stratificaties (6-10, 11-15 en 16-20 RBC’s). RBC’s ouder dan 14 dagen waren alleen geassocieerd met infecties bij 6-10 RBC’s, niet bij meer transfusies. Daarentegen waren RBC’s ouder dan tijdschrift voor bloedtransfusie 21 dagen juist alleen geassocieerd met infecties bij 16-20 RBC’s. Leal-Noval et al. zagen bij cardiochirurgische patiënten geen associaties tussen de gemiddelde bewaarduur of de oudste RBC met infectie (pneumonie en/of sepsis en/of mediastinitis).21 In een subgroepanalyse bleek echter een oudste RBC ouder dan 28 dagen geassocieerd te zijn met pneumonie. Gajic et al. vonden geen associatie tussen de gemiddelde bewaarduur (<15; 15-20; >20 dagen) en het optreden van sepsis.12 Yap et al. vonden geen associatie tussen het optreden van pneumonie en de gemiddelde bewaarduur, de oudste RBC of RBC’s ouder dan 30 dagen.4 Dessertaine et al. zagen univariaat wel associaties van infectie met de bewaarduur (RBC’s ouder dan 14 dagen of ouder dan 21 dagen), maar deze associaties verdwenen in de multivariate analyse.6 Er is in de studies op verschillende manieren naar infecties en naar de bewaarduur gekeken, waarbij een associatie tussen de bewaarduur van RBC’s en infecties in enkele studies gevonden wordt. Mogelijke verklaringen Bij onderzoek naar de bewaarduur van RBC’s en de prognose van een patiënt dreigt ernstige confounding wanneer er niet goed gecorrigeerd wordt voor het totale aantal ontvangen RBC’s. Niet alleen zal het aantal RBC’s ouder dan 14 of 21 dagen vanzelfsprekend sterk samenhangen met het totale aantal RBC’s, ook de bewaarduur van de oudste RBC is sterk geassocieerd met het totale aantal RBC’s. Bij de meeste studies die een associatie rapporteren blijkt, bij nader onderzoek, dat er niet of onvoldoende is gecorrigeerd voor het totale aantal RBC’s. De gerapporteerde associaties beschrijven hierdoor een slechtere prognose voor patiënten die meer RBC’s nodig hadden, een associatie die niemand behoeft te verbazen. Wat wel enigszins verbaasd, is het feit dat van 18 gerapporteerde associaties met klinische eindpunten er 17 gerapporteerd worden vanuit Noord-Amerika, en slechts 1 (een post-hoc subgroepanalyse) van buiten Noord-Amerika. Dit terwijl het aantal onderzochte klinische associaties binnen en buiten NoordAmerika binnen deze studies vrijwel gelijk is. Het gebruik van gefiltreerde erytrocytenproducten lijkt hierbij geen verschil te maken. Mogelijk dat verder onderzoek naar de verschillende bewerkingsstappen of de gebruikte bewaarvloeistoffen een verklaring voor deze disbalans kunnen geven. Omdat kleinere (<100 patiënten) studies vrijwel altijd associaties rapporteren tussen de bewaarduur en tijdschrift voor bloedtransfusie klinische eindpunten, en er nauwelijks kleine studies zonder associaties gepubliceerd zijn, lijkt er ook sprake te zijn van enige publicatiebias. Conclusie In de literatuur is geen consensus over het risico van het gebruik van oude(re) RBC’s. De studies die bijwerkingen rapporteren van oude(re) RBC’s hebben vaak onvoldoende rekening gehouden met het totale aantal RBC’s dat is toegediend. Om nog onduidelijke redenen zijn bijwerkingen van het gebruik van oude(re) RBC’s vrijwel alleen in Noord-Amerika gerapporteerd. Referenties 1. Martin CM, Sibbald WJ, Lu X, Hebert P, Schweitzer I. Age of transfused red blood cells is associated with ICU length of stay <abstract>. Clin Invest Med 1994;17(Suppl 4):124. 2. Leal-Noval SR, Munoz-Gomez M, Arellano-Orden V, Marin-Caballos A, Amaya-Villar R, Marin A, et al. Impact of age of transfused blood on cerebral oxygenation in male patients with severe traumatic brain injury. Crit Care Med 2008;36:1290-6. 3. Koch CG, Li L, Sessler DI, Figueroa P, Hoeltge GA, Mihaljevic T, et al. Duration of red-cell storage and complications after cardiac surgery. N Engl J Med 2008;358:1229-39. 4. Yap CH, Lau L, Krishnaswamy M, Gaskell M, Yii M. Age of transfused red cells and early outcomes after cardiac surgery. Ann Thorac Surg 2008;86:554-9. 5. Weinberg JA, McGwin G Jr, Griffin RL, Huynh VQ, Cherry SA 3rd, Marques MB, et al. Age of transfused blood: an independent predictor of mortality despite universal leukoreduction. J Trauma 2008;65:279-82. 6. Dessertaine G, Hammer L, Chenais F, Remy J, Schwebel C, Tabah A, et al. Does red blood cell storage time still influence ICU survival? Transfus Clin Biol 2008;15:154-9. 7. Purdy FR, Tweeddale MG, Merrick PM. Association of mortality with age of blood transfused in septic ICU patients. Can J Anaesth 1997;44:1256-61. 8. Offner PJ, Moore EE, Biffl WL, Johnson JL, Silliman CC. Increased rate of infection associated with transfusion of old blood after severe injury. Arch Surg 2002;137:711-6; discussion 716-7. 9. Zallen G, Offner PJ, Moore EE, Blackwell J, Ciesla DJ, Gabriel J, et al. Age of transfused blood is an independent risk factor for postinjury multiple organ failure. Am J Surg 1999;178:570-2. 10. Keller ME, Jean R, LaMorte WW, Millham F, Hirsch E. Effects of age of transfused blood on length of stay in trauma patients: a preliminary report. J Trauma 2002;53:1023-5. 11. Mynster T. Re: Keller ME et al. Effects of age of transfused blood on length of stay in trauma patients: a preliminary vol . 2 nr . 1 - 2009 8 O v e r z ich t sa r t ik e l e n Aanwijzing voor de praktijk In Nederland is er geen enkele reden om de maximale bewaarduur van rode bloedcellen aan te passen (van 35 dagen) naar 14 of 21 dagen. report. J Trauma 2003;55:390-1. 12. Gajic O, Rana R, Mendez JL, Rickman OB, Lymp JF, Hubmayr RD, et al. Acute lung injury after blood transfusion in mechanically ventilated patients. Transfusion 2004;44:1468-74. 13. Vamvakas EC, Carven JH. Length of storage of transfused red cells and postoperative morbidity in patients undergoing coronary artery bypass graft surgery. Transfusion 2000;40:101-9. 14. Murrell Z, Haukoos JS, Putnam B, Klein SR. The effect of older blood on mortality, need for ICU care, and the length of ICU stay after major trauma. Am Surg 2005;71:781-5. 15. Mynster T, Nielsen HJ. The impact of storage time of transfused blood on postoperative infectious complications in rectal cancer surgery. Danish RANX05 Colorectal Cancer Study Group. Scand J Gastroenterol 2000;35:212-7. 16. Basran S, Frumento RJ, Cohen A, Lee S, Du Y, Nishanian E, et al. The association between duration of storage of transfused red blood cells and morbidity and mortality after reoperative cardiac surgery. Anesth Analg 2007;103:15-20. 17. Rothmann M, Braun MM, Ng TH. On the hazard ratios and corresponding confidence intervals that appear in Basran et al. (2006). Anesth Analg 2007;104:1597. 18. Edna TH, Bjerkeset T. Perioperative blood transfusions reduce long-term survival following surgery for colorectal cancer. Dis Colon Rectum 1998;41:451-9. 19. Vamvakas EC, Carven JH. Transfusion and postoperative pneumonia in coronary artery bypass graft surgery: effect of the length of storage of transfused red cells. Transfusion 1999;39:701-10. 20. Mynster T, Nielsen HJ. Storage time of transfused blood and disease recurrence after colorectal cancer surgery. Dis Colon Rectum 2001;44:955-64. 9 vol . 2 nr . 1 - 2009 21. Leal-Noval SR, Jara-Lopez I, Garcia-Garmendia JL, Marin-Niebla A, Herruzo-Aviles A, Camacho-Larana P, et al. Influence of erythrocyte concentrate storage time on postsurgical morbidity in cardiac surgery patients. Anesthesiology 2003:98:815-22. 22. Van de Watering L, Lorinser J, Versteegh M, Westendorp R, Brand A. Effects of storage time of red blood cell transfusions on the prognosis of coronary artery bypass graft patients. Transfusion 2006;46:1712-8. 23. Hébert PC, Chin-Yee I, Fergusson D, Blajchman M, Martineau R, Clinch J, et al. A pilot trial evaluating the clinical effects of prolonged storage of red cells. Anesth Analg 2005;100:1433-8. Ontvangen 10 november 2008, geaccepteerd 12 januari 2009. Correspondentieadres Dhr. L.M.G. van de Watering, MD, PhD, Senioronderzoeker Sanquin Bloedbank Regio Zuidwest, afdeling O&O Plesmanlaan 1a 2333 BZ Leiden Tel.: 071 568 50 66 E-mailadres: [email protected] Belangenconflict: geen gemeld. Financiële ondersteuning: geen gemeld. tijdschrift voor bloedtransfusie