血栓弹力图评价不同预充液对血小板功能的影响
2013-04-10吴明营赵凤华张燕搏齐弘炜
郑 林,吴明营,赵凤华,张燕搏,齐弘炜
血栓弹力图评价不同预充液对血小板功能的影响
郑 林,吴明营,赵凤华,张燕搏,齐弘炜
目的应用血栓弹力图(TEG)评价体外循环(CPB)不同预充液对血小板功能的影响,为临床合理选用胶体预充液提供理论依据。方法 选取北京同仁医院2010年7月至12月CPB下心脏手术的患者30例。随机分为白蛋白组(n=10)、盈源(6%羟乙基淀粉200/0.5)组(200/0.6)(n=10)和万汶组(130/0.4)(n=10)。预充胶体:白蛋白组为白蛋白20 g+万汶500 ml,万汶组为万汶1 500 ml,盈源组为盈源1 500 ml。分别于肝素化前10 min及鱼精蛋白中和肝素10 min后采血,采用TEG及Platelet MappingTM系统检测凝血和血小板功能,监测TEG常规指标(R值、K值、α角、MA值),同时测定激活全血凝固时间(ACT)及血常规。结果 三组患者一般情况、肝素化前血红蛋白浓度、红细胞计数及血小板计数、CPB时间、主动脉阻断时间差异不显著(P>0.05)。CPB后TEG参数(R值、K值、α角、MA值等)变化明显,提示凝血功能异常。蛋白组关胸止血时间相比另外两组缩短。组内比较,各组鱼精蛋白中和后R值、K值及α角与其肝素化前10 min相比均无显著差异(P>0.05),但MA值及血小板抑制率却有显著差异(P<0.05)。组间比较三组之间肝素化前10 min ACT值、TEG参数值、鱼精蛋白中和后R值、K值及α角差异不显著(P>0.05),但MA值、血小板抑制率差异显著(P<0.05)。结论 预充液添加蛋白对血小板功能影响较小,TEG能够检测CPB后凝血功能的变化,其中Platelet MappingTM参数能更为精确地反映血小板功能,是一种特异有效的床旁检测方法。
血栓弹力图;血小板功能;体外循环;预充液
原因包括CPB材料的质量、血液稀释、血液破坏等方面,预充液成分也是一个重要因素。血小板功能检测方法的改进有助于早期诊断凝血障碍并提供有效的治疗方案,减少术后出血及相关并发症[2]。我院常规的胶体预充液为6%羟乙基淀粉(130/0.4),
而有学者研究表明预充液添加蛋白对凝血功能影响较小[3]。因此,研究CPB中不同预充液对血小板功能的影响并探讨有效监测方法在基础研究及临床工作中意义重大。本研究用血栓弹力图及血小板图评价不同CPB预充液对术后血小板功能的影响,为临床工作提供资料。
1 资料与方法
1.1 病例选择及分组 选择从2010年7月到12月在同仁医院行CPB下心脏手术成人患者30例。(男18例,女12例)。其中二尖瓣置换手术10例,主动脉瓣置换手术4例,冠状动脉旁路移植术16例。年龄(55.5±9.5)岁;体重(64.7±12.0)kg。入选患者术前7~10 d停用阿司匹林及氯比格雷,无凝血系统疾病,肝、肾功能无异常。随机分为白蛋白组(n=10)、盈源(6%羟乙基淀粉200/0.5)组(n=10)和万汶(羟乙基淀粉130/0.4)组(n=10)。预充方案:晶体液各组均为乳酸林格氏液1 500 ml,胶体液白蛋白组:白蛋白20 g+万汶500 ml;万汶组:万汶1 500 ml;盈源组:盈源1 500 ml。红细胞比容(Hct)维持在0.20~0.30之间,灌注流量1.8~2.8 L/(min ·m2)。
1.2 病例基本数据及标本采集 基本数据包括:年龄、体重、体表面积、手术方式、手术时间、CPB时间、主动脉阻断时间、关胸止血时间、影响凝血功能药物应用。分别于肝素化前10 min及鱼精蛋白中和肝素10 min后采血,采用TEG及Platelet MappingTM系统检测凝血和血小板功能,监测TEG常规指标(R值、K值、α角、MA值),同时测定激活全血凝固时间(ACT)及血常规。
1.3 TEG检测方法 ①用普通针管抽静脉血,再向肝素管和枸椽酸钠管分别加入3.0 ml和2.7 ml血样,2 h内检测。从枸椽酸管中抽1 ml血样加入到高岭土试剂管,从中取360 μl加入普通杯中,之后加入20 μl氯化钙,测定常规TEG参数;②取TEG Platelet Mapping试剂盒,分别复温激活剂A、ADP激活剂及花生四烯酸(AA)激活剂;分别于第2、3、4通道普通杯中加入A试剂10 μl,之后分别于第3、4通道中加入ADP激活剂及AA激活剂;分别于各杯中加入肝素化的血样并混匀;③用TEG分别检测MAFIBRIN、MAADP及MAAA,应用Platelet Mapping软件分别计算ADP受体激活剂及AA受体激活剂所致的血小板聚集率及血小板抑制率(INHADP、INHAA)。
1.4 TEG检测指标及意义 常规参数包括:R值、K值、α角及最大振幅(MA)。反应时间(R):即血样开始检测到初始血凝块形成所需时间,该时间在凝血因子缺乏或(和)抗凝剂存在时延长,高凝状态时缩短。K值:即初始血凝块形成至血凝块达到某一强度(振幅为20 mm)所需时间。α角:从血凝块形成点至描记图最大曲线弧度作切线与水平线的夹角,反映血凝块形成的速率。MA,反映血凝块最大强度或硬度,主要取决于血小板的质和量[4]。血小板抑制率:在常规TEG检测过程中加入不同的试剂(肝素、ADP激活剂及AA活剂),经改良后可分别测出不同血小板受体激动剂对血小板聚集发挥的作用[5],计算出ADP受体激活剂及AA受体激活剂所致的血小板聚集率及血小板抑制率(INHADP、INHAA)[6],评估血小板功能。
1.5 统计学方法 计算TEG各参数术前术后的变化,分别以△R、△K、△α、△MA、△INHADP及△INHAA表示。使用SPSS 11.5软件包进行统计分析,测定值以均数±标准差()表示,各组肝素化前与鱼精中和后比较用t检验,三组间比较用单因素方差分析F检验,若三组总体均数不全相同,再行q检验进一步推断任两个总体均数是否相同,以P<0.05为统计学显著性检验标准。
2 结 果
2.1 三组患者基本数据比较 三组患者一般情况、肝素化前血红蛋白(Hb)浓度、红细胞计数(RBC)及血小板计数(Plt)、CPB时间、阻断时间、停机时血气BE值差异不显著(P>0.05),蛋白组分别与另外两组比较关胸止血时间缩短(P<0.05),见表1,盈源组和万汶组两组间比较没有统计学差异(P>0.05)。术后无二次开胸止血及死亡病例。
2.2 三组患者ACT、TEG及血常规比较 肝素化前三组患者R值较正常值增大,ACT值、K值、α值、MA值及血常规各项指标均在正常参考范围之内,且组间比较无显著差异(P>0.05)。三组患者鱼精蛋白中和后与肝素化前比较,ACT值、R值、K值及α值无显著差异(P>0.05),然而MA值及INH值差异显著(P<0.05)。鱼精蛋白中和后,蛋白组相比于另两组,MA值增大,INH值减小且有显著差异(P<0.05)。详见表2。
2.3 三组肝素化前及鱼精蛋白中和后TEG参数的变化 分别以△ACT、△R及△K等表示。三组患者△ACT、△R、△K及△α无显著差异,△MA、△INHADP及△INHAA有显著差异,详见表3。
表1 三组患者基本数据比较(n=10,)
表1 三组患者基本数据比较(n=10,)
注:与蛋白组比较∗P<0.05,APTT:部分凝血活酶时间。
项目蛋白组万汶组盈源组男/女(例)8/29/17/3年龄(岁)60.2±7.161.3±7.562.4±8.7体重(kg)71.1±11.067.3±4.669.5±5.4 CPB时间(min)103.1±20.3111.0±20.9115.0±30.0阻断时间(min)73.1±10.876.0±10.275.0±12.0血气BE值1.2±0.32.3±0.22.0±0.8术前RBC(×1012/L)4.2±0.54.3±0.64.0±0.3术前Hb(g/L)132.0±17.0131.0±14.0121.0±11.0术前Plt(×109/L)203.1±40.7211.0±60.6215.0±90.0术前APTT(s)27.3±6.427.3±4.226.8±3.3关胸止血时间(min)66.3±20.875.6±21.9∗80.1±28.7∗
表2 三组患者ACT、TEG及血常规比较(n=10,)
表2 三组患者ACT、TEG及血常规比较(n=10,)
注:各组鱼精中和后与肝素化前比较∗P<0.01,#P<0.05;鱼精蛋白中和后,与蛋白组比较△P<0.05。
蛋白组参数万汶组盈源组肝素化前鱼精中和后肝素化前鱼精中和后肝素化前鱼精中和后ACT(s)128.3±11.6139.9±23.0133.2±18.2141.8±12.5128.3±11.6139.9±23.0 R值(min)12.6±6.211.6±4.911.6±4.316.8±5.412.6±6.211.6±4.9 K值(min)4.1±2.84.7±1.14.5±2.25.7±1.84.1±2.84.7±1.1 α值(deg)46.7±11.344.4±8.144.7±15.142.6±9.746.7±11.344.4±8.1 MA值(mm)57.3±10.150.1±8.055.1±10.6 46.9±7.7∗△57.3±10.1 45.4±9.3#△INHADP值(%)29.4±17.560.7±19.124.1±16.9 67.9±20.1∗△29.4±17.5 65.8±19.1#△INHAA值(%)15.7±11.324.8±18.419.2±14.233.2±16.315.7±11.3 30.8±18.4#RBC(×1012/L)4.0±0.33.0±0.34.2±0.52.9±0.44.0±0.33.0±0.3 Hct(L/L)0.36±0.030.31±0.020.38±0.040.29±0.030.36±0.030.31±0.02 Hb(g/L)129±1194±10132±1784±11129±1194±10 Plt(×109/L)215.0±90.0145.6±53.3203.1±40.7104.4±20.3215.0±90.0145.6±53.3
表3 三组患者肝素化前、鱼精蛋白中和后TEG参数变化的比较(n=10,)
表3 三组患者肝素化前、鱼精蛋白中和后TEG参数变化的比较(n=10,)
注:与蛋白组相比∗P<0.05。
项目蛋白组万汶组盈源组△ACT-11.20±19.20-8.90±12.30-8.70±13.70△R-4.02±5.39-6.14±9.61-5.24±8.94△K-0.98±1.67-2.23±4.52-1.73±3.01△α1.79±1.353.68±1.753.74±1.74△MA5.24±3.257.88±5.67∗8.28±4.35∗△INHADP-34.90±28.40-38.70±38.10∗-40.70±34.90∗△INHAA-17.90±13.30-23.60±22.80∗-25.40±23.10∗
3 讨 论
CPB中合理的血液稀释,可以降低血液黏稠度,改善血液流变性,减少血液破坏及围术期异体输血量。但是血液稀释引起的血小板功能和数量下降可导致术后出血。Plt>60×109/L、体内凝血因子不低于正常的30%,才能保持正常的凝血功能[8]。在CPB心脏直视手术中,预充液胶体量及其它成分的选择一般为经验性选用,但不同胶体预充液对凝血功能和血小板功能影响,各家报道不一[9]。临床研究发现,预充胶体液较晶体液不良反应小。但胶体液同样会引起血液稀释,降低血液中凝血因子的浓度、减少Plt,导致凝血功能的损害[10]。
有学者对不同CPB预充下的红细胞进行了形态学研究,检测结果显示红细胞在5%人血白蛋白和4%琥珀酰明胶注射液中,血液破坏程度轻于羟乙基淀粉组。血浆蛋白附着于红细胞表面有助于修复细胞膜的损伤。这种保护作用有赖于带负电的血浆蛋白与红细胞膜的可逆性结合。血浆中起这种作用的主要是白蛋白。在生理pH下,白蛋白分子表面带有较多的负电荷,使它可依靠静电引力与带正电荷的物质结合。血浆中白蛋白的含量远比球蛋白多,亲水作用又比球蛋白大,这使血浆中的白蛋白对细胞膜起了胶体保护的稳定作用[11]。琥珀酰明胶是一种带负电的多肽物质。琥珀酰明胶组溶血程度低,可能是其与血浆蛋白一样与红细胞膜可逆性结合,从而保护红细胞在机械应力下减少损伤[7]。羟乙基淀粉保护作用不佳的原因可能由于羟乙基淀粉是从玉米淀粉合成的高分子量支链淀粉,为电中性分子,不易与红细胞膜结合,也不能够修复损伤的红细胞膜[12]。此外,有研究提示在白蛋白、羟乙基淀粉和明胶这三种胶体预充液中,人血白蛋白和琥珀酰明胶对凝血功能的影响相对较小,而羟乙基淀粉的影响相对较大,且机体在术后短期内处于相对高凝状态[13]。
值得注意的是,上述研究结果主要所采用的方法是细胞形态学及常规凝血检测,并未对Plt功能进行特意检测。TEG是Plt功能检测的先进方法,也是更特意有效的方法,而Plt功能检测方法的改进有助于早期诊断凝血障碍并提供有效的治疗方案,减少术后出血及相关并发症[14]。因此,应用TEG研究CPB中不同预充液对Plt功能的影响,在临床工作中意义重大。
本研究结果显示,万汶组和盈源组相比Plt功能参数变化无显著性差异,说明两种羟乙基淀粉对Plt功能影响差异不大,而蛋白组Plt功能参数相比万汶组和盈源组,MA值较大,INH值较小,且存在显著性差异,表明预充液添加蛋白对Plt功能影响较小。与文献报道的白蛋白预充较羟乙基淀粉对凝血功能的影响小的说法相符。预充万汶相比盈源对Plt参数变化无统计学意义,但万汶组MA值较盈源组MA值大,INH值较小,说明随着羟乙基淀粉分子量增大,对凝血功能的影响也会有所增大。
TEG能提供从血凝块开始形成到出现纤溶的连续的、定量的信息,完整地监测到血凝块形成及稳定的全过程,能直接反映患者的凝血功能。本组患者CPB后TEG各项参数变化显著,且均不在正常参考范围之内,可能与CPB导致凝血因子、纤维蛋白原及Plt功能受损有关。其中,R值及K值的变化与术中凝血因子的损耗、血液稀释及肝素中和不足等因素相关,与纤维蛋白原的形成关系密切,主要反映体液凝血的过程。另外,TEG参数MA值下降与Plt计数减少及功能受损有关,与血凝块的形成及稳定关系密切,主要反映细胞凝血的过程。虽然R值及K值在CPB前后差异不显著,但MA值差异显著,进一步提示Plt功能受损是CPB相关异常出血的重要原因,并表明MA值可以更敏感地反映CPB相关凝血功能障碍[15]。
本研究中CPB后Plt抑制率显著增大,提示Plt抑制率可以反映术后Plt功能受损。目前,CPB术后Plt功能受损及治疗已备受关注,但是缺乏临床实际可行的检测手段。Plt抑制率排除了肝素及纤维蛋白原对Plt功能的影响,可以作为反映Plt功能的特异性定量指标。此外,不同激活剂介导的抑制率不同也提示CPB过程中Plt受体均受损。因此,Plt图可能为CPB中Plt受体损伤的相关研究提供一种新的临床科研方法。
[1] Frankel TL,Stamou SC,Lowery RC,et al.Risk factors for hemorrhage-related reexploration and blood transfusion after conventional versus coronary revascularization without cardiopulmonary bypass[J].Eur J Cardiothorac Surg,2005,27(3):494 -500.
[2] Craft RM,Chavez JJ,Bresee SJ,et al.A novel modification of the Thrombelastograph assay,isolating platelet function,correlates with optical platelet aggregation[J].J Lab Clin Med,2004,143(5):301-309.
[3] Hobson AR,Agarwala RA,Swallow RA,et al.Thrombelastography:current clinical applications and its potential role in interventional cardiology[J].Platelets,2006,17(8):509-518.
[4] 任艺虹,盖鲁粤,杨庭树,等.改良血栓弹力图法和流式细胞测定技术对血小板活性抑制程度的比较[J].中华心血管病杂志,2007,35(4):366-367.
[5] 李克峰,安裕文,冯亚平,等.不同胶体预充液对心肺转流术中患者凝血功能的影响[J].贵阳医学院学报,2004,04(9):4-5.
[6] Despotis GJ,Goodnough LT.Management approaches to platelet -related microvascular bleeding in cardiothoracic surgery[J].Ann Thorac Surg,2000,70(3):20-32.
[7] Kameneva MV,Repko BM,Krasik EF,et al.Polyethylene glycol additives reduce hemolysis in red blood cell suspensions exposed to mechanical stress[J].ASAIO J,2003,49(5):537-542.
[8] Gammerer U,Dietrich W,Rampf T,et al.The predictive value of modified computerized thromboelastography and platelet function analysis for postoperative blood loss in routine cardiac surgery[J].Anesth Analg,2003,96(1):51-57.
[9] Shore-Lesserson L,Manspeizer HE,DePerio M,et al.Thromboela-stography-guided transfusion algorithm reduces transfusions in complex cardiac surgery[J].Anesth Analg,1999,88(2):312-319.
[10] Tantry US,Bliden KP,Gurbel PA.Overestimation of platelet aspirin resistance detection by trombelastograph platelet mapping and validation by conventional aggregometry using rachidonic acid stimulation[J].J Am Coll Cardiol,2005,46(5):1705-1709.
[11] 王仕刚,倪虹,龚庆成.用血栓弹力图评价体外循环中凝血功能的改变[J].中华胸心血管外科杂志,2003,19(5):272-274.
[12] Despotis GJ,Goodnough LT.Management approaches to platelet-related microvascular bleeding in cardiothoracic surgery[J].Ann ThoracSurg,2000,70(3):20-32.
[13] Menajovsky LB.Heparin-induced thrombocytopenia:clinical anifestations and management strategies[J].Am J Med,2005,118:21S-30S.
[14] Kouerinis IA,El-Ali M,Theakos N,et al.Can thromboelastography predict which patients with heparin-induced thrombocytopenia may suffer thrombotic complications of type II[J]?Eur J Cardiothorac Surg,2007,32(3):544-546.
[15] Hobson AR,Petley GW,Dawkins KD,et al.A novel fifteen minute test for assessment of individual time-dependent clotting responses to aspirin and clopidogrel using modified thrombelastography[J].Platelets,2007,18(7):497-505.
Evaluation of the effect of different cardiopulmonary bypass priming solution on platelet function using thromboelastography
Zheng Lin,Wu Ming-ying,Zhao Feng-hua,Zhang Yan-bo,Qi Hong-wei
PICU,Pediatric Cardiac Center,Cardiovascular Institute and Fuwai Hospital,CAMS and PUMC,Beijing 100037,China
Zhang Yan-bo,Email:yanbozhang@gmail.com
ObjectiveTo evaluate the effect of different cardiopulmonary bypass(CPB)priming solution on platelet function using thromboelastography(TEG)and Platelet MappingTMsystem.MethodsBetween July 2010 and December 2010,30 consecutive patients received open heart surgery with CPB and volunteered for the experiment in TongRen hospital.Patients were randomly divided into albumin group(n=10),Ying Yuan(200/0.6)group(n=10)and Voluven(130/0.4)group(n=10).Albumin group got 20 g albumin and Voluven 500 ml for colloid filling,and Voluven group got for 1500 ml Voluven colloid filling,Ying Yuan group got for filling colloid 1500 ml.Coagulation function and platelet function were studied with TEG and Platelet Mapping assay.TEG conventional index included R value,K value,alpha horn and MA value,also activated clotting time(ACT)and blood routine analysis were analysed at 10 minutes before heparinization and 10 mins after protamine.ResultsThe general condition,hemoglobin before heparinization,red blood cell count,platelet count,CPB time and aorta cross clamping time of patients had no significantly differences between three groups(P>0.05).After CPB,TEG parameters(R value,K value,alpha horn,MA value,etc.)indicating a marked change coagulant function abnormality.Sternal hemostasis and closure time in protein group shortened compared to the other two groups.Compared with those at 10 min before heparinization,after protamine,the R value,K value and alpha horns of patients in three groups had no significant difference(P>0.05),while MA value and platelet inhibition rate had significant differences(P<0.05).Meanwhile,in the three groups,ACT and TEG parameter value at 10 min before haperinize and R value,K value and alpha Angle after protamine of all patients had no significant difference(P>0.05),while the MA value and platelet inhibition rate had significant difference(P<0.05).ConclusionPriming solution with protein has less influence on platelet function.TEG and Platelet Mapping are able to diagnose early coagulation dysfunction after CPB.Platelet Mapping is more sensitive to evaluate the platelet function at bedside.
Thromboelastography;Platelet function;Cardiopulmonary bypass;Priming solution体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)技术的日趋成熟推动了心脏外科发展并减少了术后并发症,但CPB相关的血小板功能障碍导致术后出血仍无法避免。血小板数量急剧下降及功能受损是导致CPB心脏外科手术后非外科出血的重要原因[1]。
R654.1
A
1672-1403(2013)03-0220-05
2012-07-06)
2013-02-21)
100037北京,中国医学科学院,北京协和医学院,阜外心血管病医院小儿心脏中心PICU(郑 林、张燕搏);100176北京,首都医科大学附属北京同仁医院心血管中心心外科(吴明营、齐弘炜),体外循环科(赵凤华)
张燕搏,Email:yanbozhang@gmail.com