凝血相关指标与体外膜肺氧合治疗出血风险的研究进展
体外膜肺氧合(ECMO)又被称为体外生命支持，是一种可经皮植入治疗严重心肺功能衰竭的有效手段，被广泛应用于常规生命支持无效的各种急性循环和(或)呼吸衰竭。据体外生命支持组织(extracorporeal life support organization，ELSO)统计，近30年来，已有超过10万例心肺衰竭的患者接受了ECMO治疗。近年来，我囯ECMO治疗例数显著增加，中国生物医学工程学会体外循环分会数据显示，2020年我国心外科进行ECMO的病例数达到3 840例。ECMO的应用为严重心肺功能障碍的危重症患者带来了生存的希望，但由于ECMO的发展时间相对较短，拯救生命的同时，还会受到ECMO装置、抗凝治疗方案的影响，治疗中患者凝血功能变化复杂，可能会导致各种并发症的发生。其中，出血性并发症的发生率高达40%，严重影响了ECMO的治疗效果及预后。因此，本文对ECMO上机前后凝血相关指标与危重症患者行ECMO治疗出血风险之间的关系作一综述。
一、血小板计数
血小板计数是一项在血常规中与患者凝血功能密切相关的指标。Lee等研究发现，入住ICU时、ECMO上机前1 d的血小板计数是患者成功下机的独立危险因素，当血小板计数≤7×1010/L时，患者下机失败的可能性较大。Cavayas等发现上机治疗期间血小板计数减少是ECMO预后的一个重要危险因素，尤其是在颅内出血方面。Fletcher-Sandersjöö等对253例接受ECMO治疗的患者进行了回顾性分析，发现54例患者在ECMO治疗期间发生了脑出血事件，认为低血小板计数是ECMO治疗后脑出血发生的独立危险因素。尹小雪等再次证实血小板计数与患者的出血事件相关，但仍未得到出血风险显著增加时血小板计数的临界值。杨建旭等对67例接受ECMO治疗的患者进行了临床分析，发现ECMO辅助期间，血小板计数下降是ECMO治疗预后的独立危险因素，截断值为5.1×1010/L，其预测准确率曲线下面积为0.767，认为当血小板计数<5.1×1010/L时，应及时干预进而预防出血，降低病死率。出现血小板计数下降的主要原因有：(1)ECMO支持治疗期间血液与血管产生非切应力，导致血小板受到损伤和激活。血小板激活后触发了凝血相关反应，凝血酶生成增加，且血小板激活后仍不断释放血栓素A2、二磷酸腺苷等，导致凝血功能障碍等发生，而血小板因消耗而减少。(2)在ECMO辅助期间，患者常需要使用肝素保证血管通路的正常运转，而肝素可能会导致肝素诱导血小板减少症的发生。有研究认为，血小板计数下降提示患者的凝血功能不佳，引起炎性细胞因子释放，进而激活大脑微血管内皮细胞和补体信号通道，导致机体炎性反应失调，患者出血和病死的风险升高。因此，可以参考上述研究给出的临界值，适当使用升血小板药物及输注血小板等干预措施减少出血并发症的发生，从而改善预后。
二、凝血活酶时间
凝血活酶时间(PT)是一种外源性凝血系统的监测指标，与纤维蛋白原缺乏、原发性纤溶系统和弥散性血管内凝血有关。Kim等研究发现，PT可以反映患者ECMO治疗48 h内凝血功能的变化趋势，但在评估出血风险方面并未做进一步分析。高国栋等研究发现，PT在ECMO建立后迅速上升，明显高于ECMO前，在ECMO建立1 h达到峰值，之后逐渐下降，撤机前再度升高，而且ECMO治疗中患者并发症发生率较高，其中出血相关并发症较为常见，但该研究认为上机前的PT水平与患者出血等导致的病死并不相关。Doymaz等得出了一致的结论。不同的是，Popugaev等对27例接受ECMO治疗的患者[19例V-V ECMO患者、8例动-静脉体外膜肺氧合(V-A ECMO)患者]研究发现，上机后的PT值与患者出血事件相关，认为当PT>15.85 s时，患者出血风险会明显升高。PT在ECMO治疗过程中会升高的原因可能是，接受V-A ECMO治疗的患者多数曾接受过心脏方面的手术，导致外源性凝血途径会被激活。因此，PT可在一定程度上评估病情，但目前关于PT与ECMO治疗出血风险关系的研究较少，且结论不一致。
三、部分凝血活酶时间
部分凝血活酶时间(aPTT)用于监测内源性凝血系统，通常用于滴定普通肝素剂量，也是直接凝血酶抑制剂滴定的首选监测参数。Moussa等对265例接受V-A ECMO治疗的患者进行了研究，在纳入年龄、体质量指数、心脏术后休克、简明急性生理学评分等混杂因素后发现，ECMO治疗期间每日aPTT最大值、最小值及平均值均与患者出血事件不相关。尹小雪等、杨建旭等、Mazzeffi等的研究也得到了相似的结论。但Aubron等对149次ECMO辅助治疗进行回顾性分析发现，ECMO治疗期间aPTT值是患者出血事件的独立危险因素，认为当aPTT值超出70 s时，患者发生出血的风险将增加2倍。Nguyen等观察到105例接受ECMO治疗的患者中，33例患者发生了出血事件，发现当aPTT值超出72 s时，患者发生出血的风险显著增高(OR＝7.10，95%CI为2.60~19.50)。上机后患者的aPTT会上升的原因如下：(1)aPTT是缺血和组织灌注不足的标志物，如果患者上机前复苏时间过长或心肺复苏质量差，就会导致组织纤溶酶原激活物(t-PA)浓度持续升高，而t-PA的剂量会依赖性延长aPTT。(2)ECMO预充导致的血液被稀释，手术创伤导致体内的凝血因子被消耗。(3)ECMO建立后因血液中的肝素不能完全中和也会引起aPTT的升高。上述两项研究得出的临界值相差不大，认为当aPTT值超出约70 s时，患者的出血风险是显著增高的，如果在治疗过程中及时发现并干预，可在一定程度上减少出血事件的发生，改善患者的预后。但目前国内外研究结论仍存在争议，这可能与纳入样本的地域及人种的不同有关，仍需大样本、综合性研究进一步验证。
四、纤维蛋白原
纤维蛋白原是血浆中肝生成的糖蛋白，是体内最丰富的凝血因子，也是血小板聚集的主要决定因素。Ellouze等发现243例接受V-A ECMO治疗的患者中，111例患者发生了早期大出血事件，证明ECMO治疗期间低纤维蛋白原浓度是ECMO上机48 h内出血事件的独立危险因素，受试者操作特征曲线显示纤维蛋白原水平预测出血事件的曲线下面积为0.67，截断值为2.0 g/L，灵敏度为0.56，特异度为0.80，认为当纤维蛋白原<2.0 g/L时，患者的出血风险显著增加。ECMO治疗期间出现纤维蛋白原水平下降，究其原因可能是ECMO治疗中生物材料表面与纤维蛋白原接触后发生构象改变，随即与血小板受体结合激活血小板，引起血小板脱颗粒，然后因子Ⅻ被吸附，激活了内源性凝血途径，而纤维蛋白原消耗性减少。上述研究已证实纤维蛋白原浓度与ECMO治疗中出血事件的发生独立相关，认为在纤维蛋白原低至2.0 g/L时，应及时输注冷沉淀或纤维蛋白原浓缩液等纠正纤维蛋白原水平，进而减少早期大出血事件的发生，有效改善预后。同时也为ELSO建议在纤维蛋白原低于1.5 g/L时需加以补充提供了理论依据。
五．D-二聚体
D-二聚体作为衡量纤溶系统功能的重要指标，也作为ECMO期间的检测指标，可以间接反映ECMO抗凝是否达标，D-二聚体升高常表明ECMO系统或血管内血栓形成而继发纤溶亢进，凝血平衡遭到了破坏。Otani等回顾性分析了102例接受V-A ECMO治疗的体外心肺复苏术患者，其中71例(70%)出现了显著出血事件，通过多变量分析发现入院时D-二聚体水平与患者严重出血事件独立相关，认为当D-二聚体水平>7.6 μg /ml时，患者的出血风险显著增加。2020年的一项回顾性多中心研究发现，入院时D-二聚体浓度是ECMO成功下机的独立危险因素(OR＝0.020，95%CI为0.001~0.405)，与患者预后密切相关，认为当D-二聚体浓度>4 mg/L时患者下机成功概率显著降低。D-二聚体主要来自纤维蛋白网的破环，也是t-PA释放和内源性纤维蛋白溶解的下游标志物，已被确定为不良结局和病死率的早期预测因子。其原因可能与以下两点有关：(1)在ECMO支持治疗期间，需要抗凝以防止ECMO回路中的血栓形成，由于组织损伤和人工膜中的接触激活而消耗血小板和凝血因子会增加出血的风险。(2)心脏骤停后行ECMO治疗的患者有时会出现组织灌注不足和缺氧，引起纤溶系统激活，发生纤维蛋白溶解过度。由此可见，目前研究认为D-二聚体是ECMO治疗出血事件发生的独立危险因素，D-二聚体水平越高，患者出血风险越高，预后越差，D-二聚体水平一定程度上可预测患者出血的风险。在ECMO治疗期间动态观察该指标的变化对于深入理解血栓形成与出血、科学管理抗凝药物用量及血液制品输注等具有重要的临床指导意义。
六、国际标准化比值
国际标准化比值(INR)用于反映外源性凝血功能，INR降低提示机体处于高凝状态，增高提示凝血功能障碍。Plazak等观察了188例接受V-A ECMO治疗的患者，结果发现ECMO上机前的INR与患者住院病死率独立相关，认为当INR>1.8时，患者发生出血等相关病死风险显著增加。朱永亮等认为撤机时的INR比上机时更能反映ECMO过程中患者的凝血状态，较高时表示患者的凝血功能较差，发生出血的可能性较高。Popugaev等发现ECMO治疗过程中INR升高预示出血发生风险增高，INR预测患者出血风险的曲线下面积为0.763，截断值为1.41，但其研究并未确定INR是否与出血事件的发生独立相关。此外，Chambrun等发现上机期间INR是患者预后的独立危险因素(OR＝4.9，95%CI为1.4~17.2)，当INR≤2.4的患者生存率显著提高。INR可以影响ECMO患者的预后，可能是因为接受ECMO治疗的危重症患者病情复杂，常接受较多有创操作，而且ECMO管路相对粗大，插管过程中易损伤血管内皮细胞，通过释放大量组织因子触发了外源性凝血途径，而且一般小剂量肝素不会影响INR数值，与其他指标相比，该指标更能客观的反映患者病情的严重程度。上述研究一致认为INR与ECMO治疗出血等预后密切相关，INR值越高，患者出血与病死的风险越高，而且INR预测患者预后的曲线下面积约为0.75，在评估患者预后方面具有一定的价值。值得注意的是，以上各研究得到的INR截断值并不一致，可能是由于纳入样本的差异引起的，有望进行综合性、大样本研究进一步确定。
七、血栓弹力图
血栓弹力图(thrombelastography，TEG)在临床中广泛应用于检测凝血、血小板等功能，包括凝血反应时间、最大振幅、纤维蛋白溶解度及综合凝血指数。最大振幅是一种反映血小板和纤维蛋白作用的凝块强度指标，最大振幅≥68 mm可作为高凝状态的标志物。祁妙华等对55例接受ECMO支持治疗的患者分析发现，撤机前TEG的各项指标在生存组与病死组间比较，差异有统计学意义(P<0.05)，说明ECMO支持治疗期间血小板功能异常、凝血功能紊乱与预后密切相关。Yabrodi等研究认为，ECMO治疗期间进行TEG检查，有助于降低ECMO治疗中出血相关事件的发病率和病死率。ECMO治疗期间由于血液与血管产生非切应力，致血小板受到损伤和激活，导致功能异常，对凝血功能造成影响，通过TEG模拟患者内部的凝血情况，有助于临床医师调整治疗方案和评估患者预后。
八、凝血相关指标联合
沈瑞环等分析发现，上机期间的活化凝血时间(activated cloting time，ACT)与aPTT均与患儿的出血事件有关，而且相比单指标而言，aPTT联合ACT预测出血事件的准确度最高(曲线下面积为0.757)，分析显示，当aPTT≥78.6 s且ACT≥197.0 s时，患儿的出血事件发生率最高(63.6%)，当aPTT<78.6 s且ACT<197.0 s时，患儿的出血事件发生率最低(13.8%)。杨建旭等研究发现，血小板计数下降、INR升高均与ECMO治疗的危重症患者住院期间病死有关，而出血相关并发症是患者病死的常见原因，血小板计数、INR、血小板计数联合INR预测ECMO治疗的危重症患者住院期间病死的曲线下面积分别为0.767、0.743、0.863，二者联合在评估ECMO治疗病死风险中有更高的价值。可见相对于单指标指导临床，多指标联合似乎更具优势，可能是由于行ECMO治疗患者的病情大多危重复杂，各指标代表的意义有所不同，某个指标远不能代表患者目前的病情严重程度。
九、小结与展望
凝血相关指标与患者出血事件的发生密切相关，血常规中的血小板计数与ECMO治疗出血风险的研究较为成熟，预后价值明确。血小板计数取自常规抽血结果，具有检测简单、费用低、创伤小等优点，可作为ECMO治疗中指导临床决策最简单易得的指标，而多指标联合可以为ECMO治疗提供更为全面综合的临床指导，帮助医务工作者进行针对性治疗，从而降低出血风险，提高生存率。此外，PT、aPTT、纤维蛋白原与ECMO治疗出血风险之间的关系尚有争议，因此需要进行多中心、大样本研究进一步明确。
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