重度创伤性颅脑损伤后凝血功能障碍患者血浆α2-抗纤溶酶、vWF及ET-1水平及其影响因素分析

冯三江,张秀卿,王 鹏,连 烨,金 晓,刘善贤

1.南阳市第一人民医院神经外科,河南 南阳 473000; 2.新乡市中心医院神经外科,河南 新乡 453099

创伤性颅脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是撞击、打击或其他外力作用于头部导致的颅脑损伤,具有高发生率、高病残率和高病死率等特点,对患者生命安全造成严重威胁[1]。研究发现,重度TBI患者脑组织损伤后组织因子(tissue factor, TF)释放激活机体纤溶系统,使血小板及凝血相关因子大量生成,导致凝血功能障碍,进一步诱发凝血-纤溶失衡和低血压、肝功能损坏等,严重影响患者预后[2-3]。因此,选取可靠的监测指标对重度TBI后凝血功能障碍进行早期评估,有利于预测并改善患者预后。α2-抗纤溶酶(α2-antiplasmin,α2-AP)是肝脏合成的丝氨酸抑制物家族单链糖蛋白,是纤溶酶的主要抑制剂,在控制纤溶中发挥关键作用[4]。血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF)是由内皮细胞合成的具有止血作用的血浆多聚体,可抑制凝血因子Ⅷ降解,启动原发性止血[5]。内皮素-1(endothelin-1,ET-1)是血管内皮合成和分泌的内皮素,可通过强烈缩血管活性作用发挥其体内体外促凝作用[6]。既往研究报道了TBI后凝血功能障碍发生机制[7],但关于α2-AP、vWF及ET-1等分子标志物对TBI后凝血功能障碍影响的报道相对较少。本研究主要探讨分析血浆α2-AP、vWF及ET-1水平对重度TBI后凝血功能障碍的影响,旨在为TBI后凝血功能障碍高危人群筛查和针对性治疗方案的制定提供参考依据。

临床资料

1 一般资料

纳入标准:(1)年龄≥18岁;(2)符合重度TBI诊断标准[8],经临床病史、影像检查证实;(3)均于受伤后4 h内入院接受开颅手术治疗;(4)GCS[9]<9分。排除标准:(1)入院24 h内死亡;(2)合并严重脏器功能不全或血液系统疾病;(3)近期服用抗凝药物;(4)合并多发伤或其他致死性损伤;(5)近3个月使用免疫抑制剂;(6)患者不配合治疗。

本研究回顾性分析2021年1月—2022年12月南阳市第一人民医院神经外科和新乡市中心医院神经外科收治的106例重度TBI患者,男性58例,女性48岁;年龄32～60岁,平均43.7岁。根据TBI后24 h内是否发生凝血功能障碍分为凝血正常组(74例)和凝血障碍组(32例)。凝血功能障碍诊断标准[10]:(1)入院时颅内血肿较小,再次头颅CT检查发现颅内血肿异常增大,或出现新的出血性病灶;(2)创面异常渗血,全身多处皮下瘀斑;(3)APTT>40 s和(或)PT>15 s和(或)PLT<120×109/L。本研究经南阳市第一人民医院医学伦理委员会(KY2020-85483)和新乡市中心医院医学伦理委员会(KY2020-0836)审批通过。

2 方法

2.1资料收集 通过医院住院病案系统,收集患者年龄、性别、BMI、合并基础病(高血压、糖尿病或高脂血症)、致伤原因(道路交通伤、高处坠落伤或暴力损伤)、是否急诊手术、是否入院时低血压、是否入院时低血氧,入院时头部最高AIS、GCS、MAP、血糖、心率和是否入院24 h输血等一般资料。

2.2检测方法 采集入院次日清晨空腹静脉血5 mL置于抗凝管内,以3 000 r/min转速、10 cm半径离心10 min,分离血清和血浆,于-20 ℃冰箱待检。使用美国贝克曼公司AU680全自动凝血分析仪检测PT、APTT、纤维蛋白原(FIB),计算INR。采用迈瑞CL-2200i全自动化学发光免疫分析仪检测血浆α2-AP水平,采用酶联免疫法(试剂盒由北京义翘神州科技股份有限公司、上海烜雅生物科技有限公司生产)检测vWF、ET-1水平。所有操作严格遵循说明书实施。

2.3观察指标 比较两组重度TBI患者临床资料、凝血功能指标及血浆α2-AP、vWF、ET-1水平;Pearson相关性分析重度TBI后凝血功能障碍患者血浆α2-AP、vWF、ET-1水平与凝血功能指标的关系;Logistic回归性分析影响重度TBI患者发生凝血功能障碍的危险因素;受试者工作特征(ROC)曲线分析血浆α2-AP、vWF、ET-1水平对重度TBI患者发生凝血功能障碍的预测价值。

3 统计学分析

结 果

1 两组重度TBI患者临床资料比较

两组性别、BMI、合并基础病、受伤至入院时间、致伤原因、急诊手术占比,以及入院时低血压占比、低血氧占比、血糖水平、心率比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组年龄、入院GCS、MAP和入院头部最高AIS比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组重度TBI患者临床资料比较

2 两组重度TBI患者凝血功能指标及血浆α2-AP、vWF、ET-1水平比较

凝血障碍组重度TBI患者PT、APTT和INR等凝血功能指标水平和血浆α2-AP、vWF、ET-1水平显著高于凝血正常组,FIB水平显著低于凝血正常组(P<0.05)。见表2。

表2 两组重度TBI患者凝血功能指标及血浆α2-AP、vWF、ET-1水平比较

3 重度TBI后凝血功能障碍患者血浆α2-AP、vWF、ET-1水平与凝血功能指标的相关性

Pearson相关性分析显示,TBI后凝血功能障碍患者血浆α2-AP、vWF、ET-1与PT、APTT、INR呈强正相关,与FIB呈强负相关(P<0.05)。见表3。

表3 血浆α2-AP、vWF、ET-1水平与凝血功能指标的相关性分析

4 重度TBI患者发生凝血功能障碍的危险因素Logistic回归分析

筛选表1～3中有差异的变量纳入多因素Logistic回归性分析,凝血功能障碍组=1,凝血功能正常组=0。年龄、入院GCS、入院头部最高AIS、PT、APTT、FIB、INR、α2-AP、vWF、ET-1等连续变量以数值直接代入回归方程。Logistic回归分析显示,入院时GCS降低(OR=2.593,95%CI:1.018～6.606,P<0.05)、α2-AP水平升高(OR=3.019,95%CI:1.107～8.236,P<0.05)和vWF水平升高(OR=2.729,95%CI:1.028～7.243,P<0.05)为TBI患者发生凝血功能障碍的相关危险因素。见表4。

表4 Logistic回归分析影响重度TBI患者发生凝血功能障碍的危险因素

表5 血浆α2-AP、vWF、ET-1水平预测重度TBI患者发生凝血功能障碍的ROC曲线

5 血浆α2-AP、vWF、ET-1水平对重度TBI患者发生凝血功能障碍的预测价值

ROC曲线显示,α2-AP、vWF、ET-1预测重度TBI患者发生凝血功能障碍的AUC分别为0.887(95%CI:0.805～0.969,P<0.05)、0.828(95%CI:0.734～0.922,P<0.05)和0.807(95%CI:0.695～0.918,P<0.05)。以重度TBI患者是否发生凝血功能障碍作为因变量,凝血功能障碍组=1,凝血功能正常组=0,将α2-AP、vWF、ET-1作为协变量,纳入Logistic回归分析,得到回归方程模型预测概率P=-0.794+1.105×α2-AP+1.004×vWF+1.102×ET-1。以预测概率绘制ROC曲线,结果显示α2-AP、vWF、ET-1联合检测预测重度TBI患者发生凝血功能障碍的AUC为0.912,灵敏度为91.67%,具有最佳预测效能(P<0.05)。

α2-AP:血浆α2-抗纤溶酶;vWF:血管性血友病因子;ET-1: 内皮素-1

讨 论

重度TBI患者常因创伤后TF大量释放激活外源性凝血级联反应引起机体凝血-抗凝动态平衡破坏,可导致不同程度的意识障碍、颅内出血和微血栓,对预后产生影响[11-12]。采用可靠的指标早期发现并及时纠正凝血功能障碍,对改善重度TBI患者预后具有积极意义。本研究主要探讨分析血浆α2-AP、vWF及ET-1水平对重度TBI后凝血功能障碍的影响。

本研究结果显示,凝血障碍组重度TBI患者PT、APTT和INR等凝血指标水平和血浆α2-AP、vWF、ET-1水平均显著高于凝血正常组,FIB低于凝血正常组,说明重度TBI后凝血功能障碍患者普遍存在PT、APTT延长、INR增高、FIB水平降低,血浆α2-AP、vWF、ET-1水平呈显著升高表现。重度TBI患者受损脑组织导致TF过度释放入血,造成微循环广泛血小板聚集和纤维蛋白沉积,出现纤溶亢进状态,是弥漫性血管内凝血或形成纤维蛋白凝块出血的主要原因[13]。血浆α2-AP是纤溶酶PL的主要抑制剂,与循环中PL结合呈不可逆的复合物,发挥其对纤溶系统的生理性调节作用[14],纤溶亢进时,纤溶激活物的增多使血浆α2-AP含量上升[15]。vWF是损伤过程中由活化的血小板和损伤内皮细胞释放的急性期反应物,在TBI所致的凝血-纤溶失衡中常多聚体形式大量释放,在凝血过程中起着重要作用[16]。ET-1是血管内皮细胞合成并参与凝血过程的内源性血管收缩因子,可刺激内皮细胞释放α2-AP[17]。本研究中,Pearson相关性分析显示重度TBI后凝血功能障碍患者血浆α2-AP、vWF、ET-1与PT、APTT、INR呈强正相关,与FIB呈强负相关,说明血浆α2-AP、vWF、ET-1的全身激活与重度TBI患者凝血功能的变化有关。具体分析,血浆α2-AP和vWF大量释放可通过结合循环中的PL、交联纤维蛋白和结合Ⅷ因子等途径,在控制纤溶中发挥关键作用,而ET-1含量的增加可通过增加内皮细胞释放α2-AP加重这一进程,提示临床或许可将血浆α2-AP、vWF、ET-1作为判断重度TBI后凝血功能障碍的可靠评估指标。

本研究结果显示,两组患者年龄、入院GCS和入院头部最高AIS差异显著。入院时GCS降低反映了TBI 程度较严重,患者可出现明显的FIB沉积和血小板激活,使凝血功能障碍的风险显著升高[18]。血浆α2-AP、vWF水平升高则通过多种途径激活纤溶系统,反映了重度FIB生成和血栓形成风险[19]。Logistic回归分析显示,入院时GCS降低和α2-AP、vWF水平升高为重度TBI患者发生凝血功能障碍的相关危险因素,与荣玉等[20]研究结果基本一致,提示临床应加强对入院时GCS和α2-AP、vWF水平的监测,对具有高危因素的TBI患者进行早期干预,以降低重度TBI后凝血功能障碍的发生风险。本研究采用ROC曲线分析血浆α2-AP、vWF、ET-1水平对TBI患者发生凝血功能障碍的预测价值,结果显示α2-AP、vWF、ET-1预测TBI患者发生凝血功能障碍的AUC分别为0.887、0.828和0.807,说明血浆α2-AP水平变化对重度TBI患者发生凝血功能障碍的预测效果优于vWF、ET-1。α2-AP、vWF、ET-1联合检测预测TBI患者发生凝血功能障碍的AUC为0.912,灵敏度为91.67%,提示联合检测对重度TBI后凝血功能障碍具有最佳预测效能,可将其作为临床预测TBI后凝血功能障碍的可靠指标。值得注意的是,尽管除外本研究阐述的血浆α2-AP、vWF和ET-1在重度TBI后凝血功能障碍中的机制,也可能存在其他与重度TBI后凝血功能障碍发生相关的血液监测指标参与该调控机制,仍有待后续研究进行深入验证。但本研究仍为重度TBI后凝血功能障碍发生风险提供了可靠的血浆检测指标,这也是本研究的创新之处,为未来TBI后凝血功能障碍的防控措施制定提供了支持。

综上所述,TBI后凝血功能障碍患者血浆α2-AP、vWF和ET-1水平呈显著升高表现,入院时GCS降低和α2-AP、vWF水平升高为重度TBI患者发生凝血功能障碍的相关危险因素,血浆α2-AP、vWF、ET-1联合检测对重度TBI后凝血功能障碍具有最佳预测效能。本研究不足之处在于可能存在因样本量少和观察时间短造成的偏倚,后续仍需加大样本纳入量并延长观察时间以完善结论。

作者贡献声明：冯三江:论文撰写;张秀卿、王鹏、刘善贤:论文修改、病例随访、数据整理;连烨、金晓:病例资料整理及统计学分析