Date: 25 Jan 2013

Review article: Risks of anemia and related management strategies: can perioperative blood management improve patient safety?

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Abstract

Purpose

Anemia in both acute and chronic conditions is associated with an increased risk of organ injury (brain, heart, kidney) and mortality. Thus, anemia is not “safe”. Impairment of tissue oxygen delivery likely contributes as a central mechanism; however, the existing treatments for anemia (i.e., transfusion, erythropoiesis stimulating agents, blood substitutes) have not produced a demonstrable improvement in patient outcomes despite their efficacy to increase blood oxygen content. Indeed, transfusion of red blood cells (RBCs) has been attributed to increase mortality in non-bleeding patients. Thus, the pathophysiology of anemia-induced morbidity and mortality and its treatments are complex and incompletely understood. New knowledge continues to emerge regarding the cellular mechanisms that maintain oxygen homeostasis during anemia. Nevertheless, the application of this knowledge has not yet led to improvements in patient outcomes. As both anemia and transfusion are associated with increased mortality, utilization of multimodal patient blood management strategies may be effective in avoiding both of these predictors of adverse outcomes. We propose to review new strategies to avoid both anemia and transfusion with the goal of improving patient outcomes and safety.

Principal findings

We reviewed several approaches that utilize patient blood management to improve patient outcomes, including 1) characterization of biomarkers of anemia-induced tissue hypoxia to identify appropriate patient-specific treatment thresholds or hemoglobin (Hb) triggers; 2) development of adequately powered clinical trials that will help to define appropriate guidelines for the perioperative treatment of anemia and optimal Hb thresholds for transfusion of RBCs in specific patient populations; and 3) demonstration that an established blood conservation program (ONTraC) can reduce RBC transfusion and its associated adverse outcomes.

Conclusions

Anemia is associated with increased morbidity and mortality. Ongoing initiatives to treat anemia and optimize patient blood management may improve patient outcomes. A broader application of these approaches may improve the overall safety of anesthesia and surgery for patients with anemia.

Résumé

Objectif

L’anémie, qu’elle soit aiguë ou chronique, est associée à un risque accru d’atteinte des organes (cerveau, cœur, reins) et à une mortalité plus élevée. Ainsi, l’anémie n’est pas « sans risques » . Un déficit d’apport d’oxygène aux tissus est probablement un mécanisme contributif majeur. Cependant, les traitements actuels de l’anémie (c’est-à-dire les transfusions, les agents stimulant l’érythropoïèse, les produits de substitution du sang) n’ont pas apporté une amélioration démontrable du pronostic des patients en dépit de leur efficacité pour augmenter le contenu en oxygène du sang. En fait, on a attribué aux transfusions de globules rouges un accroissement de la mortalité chez les patients non hémorragiques. Ainsi, la physiopathologie de la morbidité et de la mortalité induites par l’anémie est complexe et n’est pas encore complètement élucidée. De nouvelles connaissances continuent à apparaître concernant les mécanismes cellulaires qui maintiennent l’homéostasie de l’oxygène au cours de l’anémie. Néanmoins, la mise en œuvre de ce savoir n’a pas encore mené à des améliorations en termes de pronostic. L’anémie et la transfusion étant toutes deux associées à une augmentation de la mortalité, l’utilisation de stratégies multimodales de gestion du sang des patients peut s’avérer utile pour éviter ces deux éléments prédictifs d’évolution défavorable. Nous proposons d’analyser de nouvelles stratégies pour éviter, à la fois, l’anémie et les transfusions dans le but d’améliorer le pronostic et la sécurité des patients.

Constatations principales

Nous avons examiné plusieurs approches faisant appel à la gestion du sang des patients pour améliorer leur pronostic, y compris 1) la détermination de biomarqueurs d’hypoxie tissulaire induite par l’anémie pour identifier des seuils de traitement spécifiques aux patients ou des niveaux d’hémoglobine (Hb) critiques, 2) l’élaboration d’études cliniques ayant une puissance suffisante pour contribuer à définir des directives appropriées pour le traitement périopératoire de l’anémie et la définition de seuils optimaux d’hémoglobine pour la transfusion de globules rouges dans des populations particulières de patients, et 3) la démonstration qu’un programme organisé de conservation du sang (ONTraC) peut limiter les transfusions de globules rouges et les conséquences néfastes qui lui sont associées.

Conclusions

L’anémie est associée à une augmentation de la morbidité et de la mortalité. Les initiatives en cours pour traiter l’anémie et optimiser la gestion du sang des patients peuvent améliorer l’évolution de ces derniers. Une application plus large de ces approches peut améliorer la sécurité globale de l’anesthésie et de la chirurgie pour les patients ayant une anémie.