Purpose : This study investigated the relationship between blood clotting in the circuit soon after initiating cardiopulmonary bypass (CPB) and echinocytes that appear with alkalemia, using a recirculation circuit filled with heparinized bovine blood.

Methods : Alkalemic conditions in the recirculation circuit were prepared by adding various concentrations of NaHCO₃ to the priming fluid. Albumin was also added to confirm its inhibitory effect on blood clotting. Blood pH, hold-up, the pressure gradient, and red blood cell (RBC) reduction rate were monitored. Blood clots were examined microscopically.

Results : Although blood pH was elevated under all experimental conditions, clotting in the circuit increased with increased concentrations of HCO₃^-. Albumin inhibited the clotting under the same alkalemic conditions. Microscopic findings revealed echinocytes in the blood clots.

Conclusions : The shape of echinocytes was transformed by a reduction in the Donnan equilibrium ratio because of changes in pH inside and outside the RBC membrane. Blood clotting in the circuit soon after initiating CPB may be caused by echinocytes that appear under alkalemic conditions. This was inhibited by albumin, suggesting that the addition of albumin to the priming fluid may prevent such clotting in the circuit after initiating CPB.

目的：ヘパリン化牛血を用いた再循環回路を使用し、体外循環開始後早期に出現する血液凝集塊形成とアルカレミア環境で出現する「いが状赤血球」との関係を検討した。

方法：再循環回路内のアルカレミア環境は充填液に様々な濃度の炭酸水素ナトリウムを添加し作成した。同環境のアルブミンによる血液凝集塊形成抑制効果は充填液にアルブミンを添加し確認した。測定項目は血液pH、Hold-Upおよび圧力損失、赤血球数減少率とした。また、血液凝集塊の電子顕微鏡写真も撮影した。

結果：血液pHはすべての実験条件で上昇したが、回路内の血液凝集塊形成はHCO₃^-濃度の上昇に伴い増加し、同環境におけるアルブミンの存在は血液凝集塊形成を抑制した。電子顕微鏡所見は血液凝集塊内の「いが状赤血球」を明らかにした。

考察：「いが状赤血球」は赤血球膜内外のpHやHCO₃^-濃度等で変化するDonnan平衡比の低下に伴い出現し、アルブミンはDonnan平衡比の低下を抑制した。よって、充填液へのアルブミンの添加は体外循環開始後早期にアルカレミア環境で出現する血液凝集塊形成を抑制すると考えられる。

体外循環中のマンニトール持続投与の報告は少なく、術後急性期の臨床効果は明らかではない。今回我々は、低侵襲心臓手術中のマンニトールの持続投与が周術期の水分バランスおよび酸素化にどう影響するかを検討した。対象は2012年11月から2014年12月までに右肋間開胸で手術した体外循環症例84例のうち、2013年9月以降のマンニトール持続投与群（C群）39例と、それ以前の非持続投与群（nonC群）45例を比較検討した。尿量は術中から術後12時間まで、いずれにおいても2群間で有意差は認められなかった。水分バランス増加率について体外循環中に有意差を認めなかったが、術中および術後12時間にかけてC群で有意に低下した。2群を更に腎機能別に分けて評価した結果、腎機能低下群で術後水分バランス増加率は上昇するが、C群で水分バランス増加率が抑制される傾向にあった。また、術後P/F比は両群で有意差を認めなかったが、術後P/F比は水分バランス増加率に有意に相関した。マンニトールの体外循環中持続投与は、低侵襲心臓手術における水分バランスを抑制し、術後の呼吸器合併症を予防できる可能性が示唆された。