体外循环常用预充液离体血液稀释对凝血功能的影响

卞璐瑜，周玉娇，高国栋，黑飞龙，刘晋萍，龙 村，于 坤

·临床研究·

体外循环常用预充液离体血液稀释对凝血功能的影响

卞璐瑜，周玉娇，高国栋，黑飞龙，刘晋萍，龙 村，于 坤

目的探讨体外循环常用预充液离体条件下进行不同程度血液稀释后对凝血功能的影响。方法采取10名成年男性健康志愿者静脉血，分别用乳酸林格氏液（L组），4%琥珀酰明胶（G组）及和6%羟乙基淀粉130／0．4（W组），进行10%、30%、50%的稀释，以未稀释血作为基础值。用血栓弹力图（TEG）行动态凝血功能检测，包括反应时间（R）、血凝块时间（K）、凝固角（α角）、血凝块强度值最大振幅（MA）；同时用常规实验室方法检测血细胞比容（Hct）、血小板计数（Plt）、凝血酶原时间（PT）、凝血酶原时间活动度（PTA）、国际标准比值（INR）、部分凝血活酶时间测定（APTT）、凝血酶时间（TT）及纤维蛋白原（FIB）含量。结果常规实验室检查表明Hct、Plt、FIB随稀释程度增加而降低，与基础值比较，10%稀释时，L组TT值显著缩短（P＜0．05），稀释30%和50%时，各组PT、APTT、INR均显著延长（P＜0．01）。TEG结果显示值比较，10%稀释后L组的K值显著缩短（P＜0．05），MA增大（P＜0．05）；30%稀释时，G组和W组多项参数有显著变化（P＜0．05），但大多仍处于正常范围；50%稀释时，各组所有凝血参数均有显著变化（P＜0．05），且大多超出正常范围。结论不同预充液体血液稀释后对凝血功能的影响程度不一，L组10%稀释时凝血功能略有增强；30%稀释时对凝血指标没有影响，G组和W组在30%稀释时对部分凝血参数有影响，但整体凝血功能仍处于正常范围，50%稀释时各组凝血功能均显著下降。

体外循环；血液稀释；凝血功能

体外循环心脏直视手术普遍采用血液稀释，以期减少血细胞的机械破坏和术中失血量，减轻血细胞和凝血因子的激活消耗，从而减轻术中炎性反应和凝血功能紊乱。体外循环预充液体会造成患者不同程度的血液稀释，影响患者的凝血功能；此外，预充液种类也会影响患者凝血功能［1］。因为凝血过程会受到机体内外多种因素的影响，创伤、麻醉以及手术引发的应激状态会改变凝血功能［2］，所以笔者根据临床需要，采用离体实验避免这些因素干扰，使用目前常用的几种预充液进行不同程度血液稀释，相对独立地分析各种液体不同稀释程度时对凝血功能的影响，为体外循环血液稀释及预充液选择提供参考依据。

1 材料与方法

1．1 研究对象 实验通过医院伦理委员会批准，选取健康志愿者，血常规及凝血4项检查结果在正常范围，肝肾功能正常。2周内未使用过抗凝剂、阿司匹林或其他非甾体类抗炎药，无血制品和相关药物使用史。共10名男性患者入选本研究，中位年龄41岁（24～57岁），平均体重61（46～78）kg，实验前签署知情同意书。

1．2 研究方法 术前肘部静脉采集血液28 ml，分别向10支EDTAK2真空抗凝管注入1 ml血标本，备用血常规检测，再分别向10支2 ml枸橼酸钠真空抗凝管注入1．8 ml血标本，备用于TEG检测和凝血6项检测。以上血标本分为4组，分别是未稀释组、乳酸林格液稀释组（L组）、琥珀酰明胶稀释组（G组）、羟乙基淀粉稀释组（W组），各稀释组分别用乳酸林格液（广东大冢制药有限公司，批号4176F3）、6%羟乙基淀粉130／0．4（万汶，德国Fresenius Kabi公司，批号为UK 7302）、琥珀酰明胶（血定安，瑞士贝朗医药有限公司，批号1409287401）进行血液稀释，每组按容量稀释比例（全血：稀释液）分为3个稀释度：9：1（10%）、7：3（30%）、5：5（50%）。以未稀释的全血作为基础值，乳酸林格液组为对照组。

1．3 观察项目 ①全血细胞分析：EDTA2K抗凝全血用Sysmex XE－2100全自动血细胞分析仪进行分析。②凝血4项：用ACL TOP全自动血凝分析仪检测血浆凝血酶原时间（PT）、凝血酶原时间活动度（PTA）、国际标准比值（INR）、部分凝血活酶时间（APTT）、凝血酶时间（TT）及纤维蛋白原 （FIB）。③血栓弹力图（TEG）：使用2个TEG 5000型血栓弹力图分析仪（美国Haemoscope公司），共4个独立的通道，采用全血复钙法，TEG图形达到MA后即停止测定。测定参数包括：R值（凝血反应时间）；K值（血凝块形成时间），α角（凝固角）；MA（最大振幅，反映血凝块绝对强度），见图1。

1．4 统计学方法 应用SPSS 19．0统计学软件，不符合正态分布的计量资料用中位数和四分位间距表示，组间比较采用单因素方差分析，继之以Tukey检验分析各组差异的显著性，以P＜0．05为差异具有统计学意义。

图1 血栓弹力图曲线示意图

2 结 果

2．1 常规凝血试验结果 与基础值比较，随着稀释程度增加，各组血红蛋白浓度（Hb）、血小板计数（Plt）和FIB浓度逐渐降低，差异有显著性（P＜0．01）（表1，图2）；各组PT、PTA、INR、APTT等指标在10%稀释时，差异无显著性（P＞0．05），30%及50%稀释时，PT和APTT显著延长（P＜0．05）；L组TT在50%稀释时延长，差异有显著性（P＜0．05），W组和G组TT在30%和50%稀释时延长，差异有显著性（P＜0．05）。与L组比较，30%稀释时，W和G组TT延长，差异有显著性（P＜0．05），其余各指标未见显著性差异。见图2。

2．2 TEG检测结果 ①R：W组在50%稀释度时超出正常范围。与基础值比较，10%稀释后，L组R值缩短，差异有显著性（P＜0．05），30%稀释后，W组R值延长，差异有显著性（P＜0．05），各组50%稀释后R值均延长，差异有显著性（P＜0．01）；组间比较，30%和50%稀释后，W组R值较长，差异有显著性（P＜0．001）。②K：W组在稀释度30%时超出正常范围，稀释度达到50%后之后只有L组还在正常范围内。与基础值比较，30%和50%稀释后，G组和W组R值延长，差异有显著性（P＜0．01）；组间比较，30%和50%稀释后，G组和W组K值延长，差异有显著性（P＜0．01）。③α角：W组在稀释度30%时超出正常范围，稀释度达到50%后之后只有L组还在正常范围内。与基础值比较，30%和50%稀释后，G组和W组α角缩小，差异有显著性（P＜0．05）；组间比较，30%和50%稀释后，G组和W组α角缩小，差异有显著性（P＜0．01）。④MA：稀释度达到50%后之后L组还在正常范围内，与基础值比较，30%和50%稀释后，G组和W组MA值降低，差异有显著性（P＜0．01）；组间比较，10%和稀释时，W组MA降低，差异有显著性（P＜0．01）。见图3。

图2 常规凝血指标的箱线图

表1 血液稀释后血常规检查相关指标（s）

表1 血液稀释后血常规检查相关指标（s）

注：与基础值比较，**P＜0．01

名称 分组 L组 G组 W组Hb（g／L） 基础值 124±1．8 10%稀释 109±1．5**105±1．3 102±1．2**30%稀释 81±1．4**80±1．1 77±1．1**50%稀释 60±1．1**60±0．8 58±0．9**Plt（×109） 基础值 177±56 10%稀释 135±48**140±39**143±44**30%稀释 96±34**107±37**103±42**50%稀释 68±27**73±31**76±33**

图3 血栓弹力图各指标的箱线图

3 讨 论

适度的血液稀释不仅可减少术中失血，减少血制品用量，避免输异体血所致的各种可能不良反应，还可以减轻血液激活和破坏，改善血液流变性，有利于组织灌注，是一项临床上普遍应用的体外循环技术和血液保护方法。但是各种液体不同程度血液稀释后对凝血功能影响的特点是什么，对血小板的功能是否有影响，最佳稀释范围需要进一步明确。

本研究的常规实验室检测结果表明，各组Hb、Plt和FIB的下降幅度与稀释程度呈正比。10%血液稀释时，L组PT、APTT和TT略有缩短，G组和W组各凝血指标没有明显变化；30%血液稀释时，除TT外，各组其余凝血指标均超出正常范围，50%血液稀释时，所有凝血指标均超出正常范围，各组之间差异不明显。说明乳酸林格液轻度血液稀释时，凝血功能增强，琥珀酰明胶和羟乙基淀粉130／0．4对凝血功能影响不大；无论何种液体中、重度血液稀释时，内外源性凝血途径均受到损害。这些指标检测出的只是凝血机制的某一阶段或组份，对Plt的作用及整个凝血过程无法准确评估，APTT、PT等反映的仅是血液凝固阶段的启动时相，此时仅生成5%的凝血酶［3］，而且，检测耗时较长，难以为术中术后出血提供及时、有针对性的指导。

因此，本研究同时用TEG分析仪检测凝血功能的改变，TEG较传统检测项目有着明显的优势。它反映Plt、FIB、凝血酶等多因素综合作用下的凝血功能的整体改变［3－5］。TEG是一种能动态分析凝血和纤溶全过程的曲线图（图1），用全血作为测试样本，以高岭土或组织因子作为激活剂，通过电磁针转动，感应血样从液态到固态，再逐渐溶解的全过程中切应力的变化而得到凝固曲线和各项参数，能宏观、动态地反映血栓从形成到溶解的全过程，结果接近体内凝血发生发展情况。主要参数包括：①R值，从加入血标本到检测出标本中有纤维蛋白形成（描记图振幅达到2 mm）所需的时间，正常值3～8 min，主要反映凝血因子活性和抗凝剂的影响。②K值，代表从凝血开始即TEG描记图振幅2～20 mm所需的时间，正常值l～3 min，主要受FIB水平影响，部分受Plt能影响。K值延长提示低FIB功能或者低Plt功能。③α角，从血凝块形成点即R时间终点向描记图最大曲线弧度作切线与水平线的夹角，正常值53°～72°，反应血凝块形成的速度，意义同K时间，但能测出血凝块动力学特征。④MA，指曲线垂直面的最大宽度，反映血小板与纤维蛋白相互联结达到最大效应时所形成血凝块的最大强度，正常值50～70 mm，主要受Plt数量及其膜表面膜糖蛋白lIb／Ⅲa的影响，部分受纤维蛋白水平影响。

与许多研究一样［6－7］，本结果也提示，晶体液轻度血液稀释后会产生高凝现象，L组10%血液稀释时，凝血功能亢进，一种解释是血液稀释破坏了凝血酶与抗凝血酶的动态平衡，相较于凝血酶而言，抗凝血酶的活性更容易受到血液稀释的影响，因此产生了高凝状态［8］；但是这种高凝状态仅仅是与对照组的相应数值存在统计学上的显著差异，各项指标仍处于参考值的正常范围之内，因此，可以推论相近的血液稀释度在临床的应用并不会增加血栓发生的几率，其安全性可以得到保障。30%血液稀释时，G组和W组各凝血指标受到影响，但大多仍在正常范围内。50%稀释时，各组均表现凝血功能低下，表现为凝血启动延迟状态，血块硬度变低，因为随着稀释比例的进一步增加，由于凝血相关物质如凝血因子、Plt、FIB降低，某一种或是多种凝血有效成分的功能增强已不足以代偿其浓度稀释的影响，就会导致凝血功能整体性的下降［9］。相对于乳酸林格液，血定安和万汶对凝血功能的影响更大，且以万汶更明显，琥珀酰明胶和羟乙基淀粉对凝血功能的影响机制还不是很清楚，可能具有抗Plt作用，减少Plt糖蛋白表达；影响已形成的纤维蛋白凝块的结构，使其容易被纤溶酶溶解；降低血浆中FIB、Ⅷ因子和vwF水平等［10－12］，因此，对凝血功能的影响较乳酸林格液更明显。但是笔者认为凝血因子被稀释是影响凝血功能的主要原因，其实验结果提示中、重度血液稀释后，各组均表现凝血功能进行性下降。

本研究结果认为血液中、重度稀释会影响凝血功能，稀释后凝血功能除了与血液稀释程度有关，而且与稀释液的种类有较为密切的联系，乳酸林格液对凝血功能的削弱程度与万汶和血定安存在不同，临床上血液稀释的程度控制在30%以下，不会引起凝血机制的异常。但是本研究样本量较小，该方面结论还有待于进一步验证。本实验排除了体内的一系列干扰凝血功能的因素，如应激反应、组织创伤、内皮损伤、出血等，所以也不能完全反映体内凝血过程，在临床工作中须考虑这些因素。

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In vitro coagulation studies of hemodilution with different priming solution

Bian Lu－yu，Zhou Yu－jiao，Gao Guo－dong，Hei Fei－long，Liu Jin－ping，Long Cun，Yu Kun
Department of Cardiopulmonary bypass，Fuwai Hospital，Chinese Academy of Medical Sciences＆Peking Union Medical College，National Center for Cardiovascular Diseases，Beiiing 100037，China

Yu Kun，Email：yukunfw＠163．com

ObjectiveTo compare the effects of in vitro hemodilution with lactated Ringer＇s solution，hydroxyethyl starch 130／0．4 and 4%succinyl gelatin on the blood coagulation function．MethodsBlood was taken from 10 healthy young male volunteers．Blood was diluted by 10%，30%，and 50%using either 6%hydroxyethyl starch 130／0．4（Group W），4%succinyl gelatin（Group G）and Ringer＇s lactate solution（Group L）．Thrombelastograph（TEG）was performed and record reaction time（R time），blood clotting time（K time），alpha angle，maximum amplitude（MA），at the same time conventional coagulation parameters were detected，such as hemoglobin（Hb），prothrombin time（PT），prothrombin time activity（PTA），international normalized ratio（INR），partial thromboplastin time（APTT），thrombin time（TT）and fibrinogen（FIB）．ResultsR time was shortened and MA was increased in L group at 10%dilution（P＜0．05）．Negative effects on the coagulation system were shown in the Group G and Group W at 30%dilution（P＜0．05），but most coagulation parameters were in the normal range．The coagulation function were impaired in all group at 50%dilution（P＜0．05）．ConclusionCoagulation function was closely related to the degrees of dilution．At 10%dilution，the three fluids do not significantly affect hemostasis．At 30%dilution，hydroxyethyl starch 130／0．4 and gelatin impaired the coagulation system，but the whole coagulation function was intact．At 50%dilution，the hemostasis was impaired greatly in all groups．

Extracorporeal circulation；Hemodilution；Coagulation function

2014-12-11）

2015-01-05）

10．13498／j．cnki．chin．j．ecc．2015．01．02

100037北京市，中国医学科学院 北京协和医学院国家心血管病中心阜外医院体外循环科

于坤yukunfw＠163．com