TT和APTT聯合應用指導成人ECMO支持患者肝素抗凝管理的臨床研究

沈建國,馬麗英,陳 云,劉志昱,張 軍△

1.上海市青浦區血站，上海 201700；2.上海德達醫院輸血科，上海 201702

體外膜肺氧合(ECMO)越來越多地應用于治療危及生命的心臟及呼吸系統疾病。中國2018年260家醫院上報總例數為3 923例，較2017年(2 826例)增加38.9%，開展體外生命支持技術的中心總數較2017年(233家)增加11.6%[1]。我國ECMO治療仍處于高速發展期，存在地域不均衡、部分醫院年例數較少、缺乏經驗、在基礎條件不具備的情況下急于開展、同一家醫院不同學科均建立ECMO治療團隊等問題[2]。盡管ECMO治療技術已經相對成熟，但是對于ECMO輔助時機選擇、適應證及輔助治療期間患者管理等相關問題，不同ECMO治療中心存在一定差異[3]。ECMO治療管理期間，出血和血栓的發生率仍然較高，如何減少這些并發癥，其中一個很關鍵的問題就是普通肝素的抗凝管理。肝素抗凝推薦使用的監測指標包括活化部分凝血活酶時間(APTT)、活化凝血時間(ACT)、抗Xa因子活性、血栓彈力圖等。ACT作為一種快速床旁檢驗項目，廣泛應用于ECMO治療凝血監測，但是國外的管理指南中報道ACT與APTT、肝素濃度相關性較差，很多實驗室已經取消將ACT作為常規監測指標，取而代之的是APTT和抗Xa因子聯合應用的策略[4]。限于條件，國內大部分醫院仍然將ACT作為常規監測指標之一，但是有研究發現ECMO 治療期間ACT與APTT呈弱相關性[5]。本研究對ECMO支持治療期間ACT、凝血酶時間(TT)、APTT及抗Xa因子之間的相關性進行分析，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年7月至2021年7月于上海德達醫院心臟大血管外科需要靜脈-動脈ECMO輔助治療的26例患者作為研究對象，男18例，女8例；急性A型主動脈夾層(行升主動脈+弓步主動脈替換術)14 例，胸腹主動脈夾層/動脈瘤(行胸腹主動脈替換術)12例。患者平均年齡(42±13)歲。

1.2方法

1.2.1ECMO治療和抗凝、輸血管理 ECMO 機器購自SORIN或Maquet公司。主要臨床操作如下：選取右側腋動脈為灌注通路，右/左側股靜脈引流靜脈血，靜脈引流管放置于右心房水平處。置管前超聲檢查評估患者的血管情況，依據患者血管內徑選取灌注和引流插管型號，引流管路為非肝素涂層管路。本研究ECMO輔助治療患者輔助時間均在3 d以上。ECMO治療早期采用無肝素運行(一般1～2 d)，以盡快達到傷口止血，引流減少的效果。患者APTT低于50 s后逐漸開始肝素抗凝。ECMO 治療期間持續給予普通肝素泵入，使ACT 目標范圍維持在160～200 s，APTT維持在50～70 s，同時根據抗Xa因子和TT檢測結果調整肝素劑量。根據凝血酶原時間(PT)、APTT、纖維蛋白原(FIB)水平及血栓彈力圖等結果，輸注凝血因子、FIB、血漿等，保持FIB水平在1.5 g/L以上，抗凝血酶Ⅲ(ATⅢ)活性在50%以上。根據血常規和血栓彈力圖結果，輸注血小板，維持血小板計數>50×109/L。根據血常規和血氣分析結果輸注紅細胞懸液，維持血紅蛋白水平在9～11 g/L。

1.2.2檢測儀器與方法 全血床旁ACT檢測采用Hemochron?SIGNATURE ELITE儀器，試劑型號為ACT-LR，健康人參考范圍為113～149 s。枸櫞酸抗凝管采集血液，檢測APTT、TT、FIB、D-二聚體、PT、ATⅢ及FIB降解產物(FDP)水平，儀器與試劑盒采用日本Sysmex自動血凝儀(型號CS-2100i)及配套試劑盒。PT正常參考值范圍10～14 s，APTT正常參考值范圍20～40 s，TT正常參考值范圍14～21 s。抗Xa因子試劑盒由北京九強生物技術有限公司提供，同樣在Sysmex自動血凝儀上進行檢測，正常參考值范圍為<0.1 U/mL。

2 結 果

2.1靜脈-動脈ECMO治療患者臨床結果 本研究26例靜脈-動脈ECMO應用主要指征是心臟和大血管手術術中和術后合并心源性休克，其中術中心搏驟停(心肺復蘇)2例(7.7%)，術中合并急性心肌梗死2例(7.7%)，術后心源性休克22例(84.6%)。ECMO治療持續時間(9.5±3.3)d。ECMO治療氧流量(3.8±0.4)L/min。ECMO治療轉速(3 506±529)r/min 。ECMO治療支持后無法脫機患者10例(38.5%)，ECMO治療成功脫機16 例(61.5%)。最終院內病死18例(69.2%)。ECMO輔助治療期間并發癥較多，出血性14例(53.8%),其中切口部位出血12例(46.2%)，胃腸道出血1例(3.8%)，腦部出血1例(3.8%)；血栓性4 例(15.4%)，其中管路血栓1例(3.8%)，下肢缺血1例(3.8%)，腦梗死2例(7.7%)。輸血量較多，輸注紅細胞懸液10 (6,15) U，平均 11.19 U；輸注血漿17(14,25)U；輸注單采血小板2(1,5)U。

2.2APTT、ACT、TT與抗Xa因子的相關性 APTT與ACT的相關性較強(r=0.864，P<0.001)。APTT、ACT與抗Xa因子的相關性中等(r=0.566、0.540，P<0.001)。TT與抗Xa因子良好的相關性較強(r=0.901，P<0.001)。TT與APTT、ACT的相關性弱(r=0.297、0.321，P=0.001、<0.001)。見表1。

表1 APTT、ACT、TT與抗Xa因子的相關性(r)

2.3TT與抗Xa因子的線性回歸方程 由于TT與抗Xa因子相關性較強，本研究采用線性回歸將二者的關系做了一個簡單的回歸方程，以方便臨床根據TT結果推斷抗Xa因子水平，從而指導臨床調整肝素劑量。回歸方程如下：抗Xa因子水平(U/mL)=TT(s)×0.002+0.055。擬合度系數R2=0.813，P<0.001。

2.4TT與APTT聯合應用指導肝素劑量調整和輸血策略 由于TT與抗Xa因子相關性較強，可以根據TT的變化來判斷肝素劑量，同時結合APTT的變化，可以綜合判斷患者的凝血功能，本研究制訂了下面這個肝素劑量調整和輸血相關的指導原則。見表2。

表2 根據TT與APTT結果調整肝素劑量的策略

3 討 論

本研究觀察病例ECMO應用的主要指征是患者心臟和大血管手術術中和術后合并心源性休克，因此，患者病情相對較重，ECMO支持治療后無法脫機患者比例高達38.5%，說明患者心肺功能無法有效恢復，患者最終院內病死率高達69.2%。患者由于有較大/多的手術切口，ECMO輔助治療期間容易并發切口出血，是最主要的并發癥，占46.2%，因而導致患者整體輸血量比較多，平均輸注紅細胞懸液量為11.19 U。為了維持患者的凝血功能處于合理狀態，輸注血漿和血小板的量也相對較多。血栓相關并發癥不多，僅有1例管路有明顯血栓形成。

ECMO抗凝最主要的原因是管路系統會激活體內的凝血系統，尤其是以內源性凝血途徑激活為主，因此,APTT是ECMO抗凝監測的首選。APTT應維持適當的延長狀態，避免血栓形成，同時又不能過度延長，以免發生出血。ACT作為一個快速床旁試驗，反映全血激活凝固時間，受血小板激活、血液稀釋、凝血系統激活及低體溫等多種因素影響，是人體凝血系統功能的一項簡單全貌指標。因此，大部分醫院會開展ACT檢查，快速拿到結果，同時也會送檢APTT，結合二者分析患者的抗凝狀態。由于普通肝素對內源性凝血途徑的多項凝血因子(Ⅻa、Ⅺa、Ⅹa和Ⅱa)具有滅活作用，因此，臨床普遍采用普通肝素來作為一種廉價可行的抗凝劑，維持APTT處于一個合適的范圍。肝素的抗凝作用與肝素濃度直接相關，因此，肝素濃度的高低需要一個合適的實驗室指標來反映，抗Xa因子活性就是主要用于反映體內肝素濃度的實驗室指標。由于國內很多醫院并沒有開展抗Xa因子這個項目，也沒有其他檢測肝素濃度的方法，因此，TT作為一種大部分醫院普遍開展的項目，其用于臨床指導肝素濃度的調整有較好的臨床價值。

本研究結果顯示，ACT與APTT的相關性較強，與國內部分研究有差異，尹小雪等[5]報道ECMO 治療期間ACT 與APTT呈弱相關性，得出這2個不同結論的主要原因是醫院之間采用的ACT檢測儀器和試劑不同所致。本研究采用的ACT試劑是專門用于低濃度肝素檢測的ACT-LR，而尹小雪等[5]研究采用的是北京凱邁醫療設備技術中心的ACT測試儀。一般情況下，醫院采購的ACT試劑往往是用于心臟大血管手術體外循環時或心臟介入手術時的抗凝監測。以體外循環為例，通常ACT要維持在400 s以上，這種情況下肝素濃度要達到5～6 U/mL才能達到這種抗凝效果。而ECMO支持治療期間并不需要這么高的肝素濃度，通常肝素濃度維持在0.2～0.4 U/mL(魚精蛋白滴定法)就可以了，換言之，抗Xa因子檢測的肝素濃度通常維持在0.3～0.5 U/mL[4]。因此，為了更好地檢測肝素濃度，國外廠家研發了多種用于不同濃度范圍的肝素檢測試劑。本研究采用的ACT-LR試劑是美國International Technidyne公司專門研發的用于低濃度肝素檢測的試劑，其對應的最佳肝素濃度檢測范圍是0.0～2.5 U/mL，該公司專門針對體外循環的Hemochron ACT+試劑對應的肝素濃度檢測線性范圍為1～6 U/mL。除此之外，美敦力公司也有相應的針對低、高濃度肝素范圍的產品。作者查閱國家藥品監督管理局網站發現，國內上市的ACT檢測試劑盒均是針對高濃度肝素檢測的產品，并沒有專門針對低濃度肝素檢測的試劑盒，因此，這些國產ACT試劑在應用于低濃度肝素檢測時，其精密度和準確度就會大打折扣，導致臨床檢測結果出現差異。由于ACT是床旁檢測試驗，通常由臨床科室自己購買，臨床醫生往往缺乏對檢驗試劑性能驗證的關注意識，如果不注意區分不同試劑的檢測線性范圍，就會發生檢驗結果的偏差。上海德達醫院就發生過使用體外循環專用的針對高濃度肝素的Hemochron ACT+檢測試劑用于監測ECMO抗凝治療的情況。作者也做過部分醫院調研，發現使用不恰當的ACT檢測試劑的醫院較多，因此，有必要呼吁所有開展ECMO支持治療的醫院，查看一下自己選用的ACT檢測試劑和儀器是否是最佳的檢驗系統。

抗Xa因子的試驗設計原理是：普通肝素和抗凝血酶結合后，對抗Xa因子具有較強的滅活作用，是一個直接檢測肝素濃度的試驗。國外有研究發現，抗Xa因子水平為0.35～0.67 U/mL對應的APTT范圍是60～85 s，對應的肝素濃度是0.2～0.4 U/mL[6]，因此，有學者提出將這個作為肝素治療監測的目標范圍。但是這種APTT與抗Xa因子都在治療目標范圍內的數據為30%～60%[7-8]，經常出現二者相互矛盾的地方，對于二者之間的矛盾，從原理上來說，抗Xa因子更多地反映的是體內肝素濃度，肝素的抗凝效果除了與濃度有關外，還受生物利用度、抗凝血酶等多種因素的影響，因此，APTT可能更能反映體內的實際抗凝效果。臨床應用的時候要注意排除APTT的干擾因素，APTT常見的干擾因素包括年齡、感染、狼瘡樣抗凝物質等。感染是臨床比較常見的現象，因急性時相反應蛋白和炎癥因子等會導致APTT假性升高[7]。抗Xa因子的檢測由于是底物顯色法，容易受高膽紅素血癥、高血紅蛋白血癥的影響，這兩種情況均常見于ECMO治療患者。另外，抗Xa因子檢測還不能標準化，不同公司的試劑檢測出的抗Xa因子結果有差異，因此，實驗室一定要根據自己使用的抗Xa因子試劑盒來確定自己醫院ECMO抗凝治療所需要的合理范圍[4]。

TT的檢測原理是血漿加入外源凍干牛凝血酶后，將FIB轉化為纖維蛋白，形成凝塊，由于普通肝素對活化凝血酶有強大的滅活作用，因此，TT的變化可以反映肝素的濃度變化。另外，這個試驗受影響的因素比較少，主要是FIB和抗凝血酶對結果有影響，只要FIB>1.0 g/L，ATⅢ活性>35%，對TT的影響就非常小。通常情況下，ECMO治療患者會維持FIB>1.5 g/L和ATⅢ活性>50%，因此，TT受患者自身因素的影響比較小，主要與肝素濃度有關。因此，TT與肝素濃度的相關性較強，本研究發現，TT與抗Xa因子的相關性較強(r=0.901，P<0.001)，因此，可以根據TT采用線性回歸簡單快速地推算出對應的肝素濃度，從而指導肝素劑量。TT這種與肝素良好相關的現象，除了可以用于ECMO治療患者的抗凝監測外，還可以幫助體外循環后判斷有無肝素殘留。根據本研究的結果，其靈敏度和劑量相關性均好于通常用于判斷有無肝素殘留的ACT或APTT。臨床上外周靜脈/中心靜脈置管等一些有創操作經常會應用肝素封管，個別護士還會從這些肝素封管中采集血液送檢凝血功能檢驗項目，這種情況下得到的結果自然不能代表患者的正常凝血狀態。由于肝素的存在會導致TT明顯升高，因此，根據TT的明顯升高可以輔助判斷采集的血液可能是來源于錯誤的標本采集方式。

本研究數據主要來源于心臟大血管手術后合并心源性休克的靜脈-動脈ECMO治療患者，由于患者術后出血是主要的并發癥，患者ECMO治療期間輸注紅細胞懸液、血漿和血小板數量較多。因此，針對此類患者，有必要開展更低濃度的抗凝策略探討，國際上目前已經有一些低濃度抗凝用于ECMO治療的報道[9-10]。本研究發現，TT對于低濃度的肝素還是非常敏感的，因此，TT的檢測有助于以后開展這類低濃度肝素抗凝的臨床研究。

目前國際上通常推薦的ECMO抗凝指標是APTT、ACT和抗Xa因子聯合應用，并且根據三者的變化來綜合判斷肝素的使用劑量[4]。目前國內大多數醫院已經開展了TT與APTT檢測，開展抗Xa因子檢測的還比較少。由于TT與肝素的劑量變化相關性非常好，因此TT在一定程度上可以替代抗Xa因子的作用，用于ECMO治療患者的抗凝監測。本研究基于TT與APTT的變化，制訂了一個簡單的使用策略(表2)，這個策略也就是基于APTT和抗Xa因子聯合應用的原理，對于臨床無法開展抗Xa因子檢測或沒有抗Xa因子結果的時候，可以較好地判斷是否需要調整肝素劑量。

總之，TT和APTT聯合應用是ECMO支持治療期間較好的指導臨床肝素抗凝和輸血的一個實用策略。