肝素个体敏感性与术后出血的相关性

翟原苑 马海平 郑宏 王江

新疆医科大学第一附属医院麻醉科（乌鲁木齐 830054）

肝素是体外循环（cardiopulmonary bypass，CPB）下心脏手术中最常用的抗凝药物［1］，肝素抗凝效果的监测临床上主要采用的指标是活性凝血时间（ACT），通常认为ACT≥480 s是达到充分抗凝可施行体外循环的最低目标时间［2-3］。目前，临床上使用3～4 mg/kg作为初始肝素剂量，但因不同个体对肝素敏感性有差异导致部分患者ACT值远远超过480 s，甚至高于999 s而过度抗凝，造成术后出血增多［4］。有研究表明，肝素剂量使用不当会增加术后出血等严重并发症的发生率［5］。然而，不同个体对肝素敏感性的差异与术后出血是否具有相关性尚不清楚。本研究旨在探索不同个体对肝素敏感性的差异与术后出血的关系，建立精准的个体化抗凝方案，达到减少心脏手术患者围术期出血从而降低并发症和死亡率的目的。

1 对象与方法

1.1 研究对象 符合纳入标准的择期体外循环行心脏手术的120例患者均为新疆医科大学第一附属医院2016年10-12月住院患者，此研究经过了新疆医科大学第一附属医院伦理审查委员会的批准，并且所有参与者均签署了书面的知情同意书。纳入标准：（1）需要在体外循环下行择期瓣膜置换术、房或室间隔缺损心脏手术的患者；（2）年龄18 ～ 65岁；（3）既往无血栓疾病史；（4）术前凝血功能正常；（5）术前血小板计数在正常范围之内；（6）既往无肝肾肺功能障碍及家族遗传血液病史；（7）所有患者均签署知情同意书。排除标准：（1）术前肝肾功能异常；（2）长期营养不良及恶性肿瘤病史；（3）近期有手术史；（4）术前1周使用肝素及服用阿司匹林、氯吡格雷、华法林、噻氯吡啶等抗凝药物；（5）长期使用激素史；（6）二次心脏手术及急症手术患者；（7）有家族遗传病史、血液传播的传染病史、血液系统疾病患者；（8）精神异常或不能配合完成实验的患者。

1.2 研究内容与方法

1.2.1 麻醉方案 麻醉方式采用静吸复合全身麻醉。入室前0.5 h肌内注射0.1 mg/kg吗啡。麻醉诱导使用咪达唑仑0.05 mg/kg，舒芬太尼1～2 μg/kg，爱可松0.9 mg/kg，丙泊酚0.5 mg/kg。右美1 μg/（kg·min）泵注10 min后改0.5 μg/（kg·min）维持，丙泊酚4～6 mg/kg，爱可松0.3～0.6 mg/kg，间断给舒芬太尼共8～10 μg/kg维持。术中补液按照“4⁃2⁃1原则”，根据患者体重及预计手术时间估算所需补液量予以补液，检测患者心电图、动脉血压、氧饱和度、中心静脉压、呼末二氧化碳、鼻咽温、肛温、血气分析、尿量等。

1.2.2 体外循环管理 患者均使用Stockert⁃sc型体外循环机，机内预充液为1 500 mL，晶胶比为1∶0.6。体外循环开始即在机内加入肝素50 mg，用于防止转机过程中血栓形成。术中所有出血通过自体血回收机回收并洗涤后输回患者体内，CPB回路中剩余的血液经过膜式氧合器过滤后重新输送给患者。灌注期间的目标温度为37.0℃。体外循环结束后，机内剩余600～800 mL血液全部回输患者体内。

1.2.3 实验方法与步骤 患者术前常规禁食、禁饮，入手术室后监测心电图（ECG）、指脉氧饱和度（SpO2）、无创血压，局部麻醉行桡动脉穿刺置管监测有创血压。麻醉诱导后建立颈内静脉通路，并抽取血样1 mL监测基础ACT值，2 mL留取血样检验抗凝血酶Ⅲ（ATⅢ）活性。术中开胸骨后于颈内静脉给予2.5 mg/kg首次肝素剂量，5 min后测ACT数值，根据首次肝素化后测得的ACT值对患者进行分组，分别为ACT＜480 s组（不敏感组），ACT 480～750 s组（正常组），ACT＞750 s组（超敏感组），若ACT值达不到转机要求（ACT≥480 s）则继续追加肝素0.5 mg/kg，术中不再使用其他抗凝药物。体外循环结束时根据肝素总量按照1∶1.2给予鱼精蛋白，15 min后测拮抗后ACT。用数纱布法和读取吸引器瓶内血量的方法计算从劈胸骨至手术结束期间的出血量（即术中出血量）。

1.2.4 手术方案 手术方式皆为开胸手术，术中止血使用电凝刀和骨蜡，手术结束时放置引流管连接负压吸引器。胸骨闭合时用6～7根钢丝线封闭。

1.2.5 术后随访 手术结束后送至重症监护室（ICU），记录从手术结束开始24 h内的胸腔引流量、拔管时间、ICU停留时间及住院时间等，检测Hb、PLT、APTT等凝血功能指标。

1.3 临床指标 主要指标：肝素初始量、术后24 h胸腔引流量；次要指标：肝素总用量、鱼精蛋白量、体外循环时间、手术时间、术中出血量、术中及术后24 h浓缩红细胞用量、血浆用量、ATⅢ活性等；其他指标：在ICU时间、住院时间、各种并发症发生率（术后渗血、低心排、心梗、静脉血栓、肺栓塞等）等。

1.4 统计学方法 实验数据均为计量资料，采用均数±标准差表示，多个样本比较在方差齐性检验的基础上作单因素方差分析，两两比较采用LSD法，正态分布但方差不齐的计量资料使用Welch近似F检验，多重比较采用Dunnett′s T3法，非正态分布的计量资料使用秩和检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 术前一般资料的比较 严格按照纳入排除标准纳入120例患者，根据基础ACT分为3组，ACT＜480 s组（不敏感组）25例，ACT 480～750 s组（正常组）60例，ACT＞750 s组（超敏感组）32例，其中3例患者被排除（2例患者在手术室内死亡，1例患者手术时间过长，术中出血过多，影响最终结果），故最终纳入117例患者。3组患者术前基本资料及术前凝血功能无差异（表1）。

2.2 术中及术后临床资料的比较 3组患者基础ACT值及拮抗后ACT值差异有统计学意义（P＜0.05），其中ACT＞750 s组与ACT＜480 s组和ACT 480～750 s组组间差异有统计学意义（P＜0.05）；ACT＜480 s组与ACT 480～750 s组组间差异无统计学意义（P＞0.05）；患者入室后检测的ATⅢ活性、初始肝素剂量、肝素总量、术中输血量、鱼精蛋白总量、手术时间、术中出血量等差异无统计学意义（P＞0.05）。3组患者手术操作过程均无明显差异。体外循环中，3组患者转机时间、阻断时间等差异无统计学意义（P＞0.05）（表2）。

表1 术前一般资料的比较Tab.1 Preoperative general information comparison ±s

表1 术前一般资料的比较Tab.1 Preoperative general information comparison ±s

组别ACT＜480 s组ACT 480～750 s组ACT＞750 s组例数25 60 32性别（例）男12 41 19女13 20 13年龄（岁）46.8±11.0 48.8±10.3 44.1±13.3体质指数23.5±3.5 25.3±4.2 24.0±3.9 Hb（g/L）136.5±19.0 139.7±16.5 137.1±24.1 PLT（× 109）223.7±76.9 215.2±60.6 222.7±70.8 APTT（s）31.2±1.9 32.0±3.7 33.1±4.7 INR 1.1±0.1 1.1±0.2 1.1±0.1 PT（s）12.9±1.5 12.6±2.4 12.4±1.7

表2 术中及术后临床资料的比较Tab.2 Intraoperative and postoperative clinical data comparison ±s

表2 术中及术后临床资料的比较Tab.2 Intraoperative and postoperative clinical data comparison ±s

注：3组间比较，aP＜0.05

组别 例数ACT＜480 s组ACT 480～750 s组ACT＞750 s组25 60 32肝素总量（mg）252.1±89.4 217.2±51.5 219.3±79.1 CBP时间（min）75.4±23.8 73.1±29.3 80.0±33.7阻断时间（min）51.9±22.7 46.9±25.3 47.4±26.5新鲜血浆（mL）626.8±279.6 623.0±240.8 648.1±354.9初始肝素量（mg）168.4±34.8 188.4±36.6 183.9±48.9基础ACT值（s）a 143.9±17.0 144.8±15.4 154.5±25.1拮抗后ACT值（s）137.9±12.8 140.5±12.7 146.8±18.0鱼精蛋白量（mg）287.4±73.6 265.9±52.5 254.4±71.2术中出血量（mL）636.0±207.9 571.7±166.8 600.0±162.6 AT-Ⅲ的活性86.3±10.9 86.3±10.9 85.8±12.7手术时间（min）222.3±27.4 228.9±48.2 236.6±51.1

2.3 术后出血及肝素敏感指数的比较 术后24 h胸腔引流量3组数据之间差异有统计学意义（P＜0.05），其中ACT＞750 s组与ACT＜480 s组明显高于ACT 480～750 s组，差异有统计学意义（P＜0.05）；ACT＜480 s组与ACT＞750 s组组间差异无统计学意义（P＞0.05）。计算得知肝素敏感指数3组之间差异有统计学意义（P＜0.05），ACT＞750 s组最高，ACT＜480 s组最低，ACT 480～750 s组处于中间水平（表3）。

2.4 术后预后相关资料 术后24 h血红蛋白（Hb）、HCT、血小板计数（PLT）、凝血酶原时间（PT）等凝血指标及ICU停留时间、住院时间等术后资料差异均无统计学意义（P＞0.05）（表4）。

表3 术后出血及肝素敏感指数的比较Tab.3 Comparison of postoperative bleeding and heparin sensitivity index ±s

表3 术后出血及肝素敏感指数的比较Tab.3 Comparison of postoperative bleeding and heparin sensitivity index ±s

注：3组间比较，aP＜0.05

组别ACT＜480s组ACT 480～750s组ACT＞750s组例数25 60 32 24 h胸腔引流量（mL）a 507.6±174.7 375.5±245.6 472.9±130.5肝素敏感指数a 1.54±0.51 2.46±0.70 4.52±1.41

表4 术后预后相关资料Tab.4 Postoperative prognosis related data ±s

表4 术后预后相关资料Tab.4 Postoperative prognosis related data ±s

组别ACT＜480 s组ACT 480～750 s组ACT＞750 s组例数25 60 32术后HB（g/L）129.2±15.5 127.1±18.4 126.3±21.1术后 PT（s）13.0±1.1 13.0±1.8 12.7±1.1术后APTT（s）40.8±13.0 43.3±13.8 43.8±14.6 ICU时间（h）40.2±61.0 53.4±100.6 58.2±97.8住院时间（d）11.5±6.1 12.0±7.5 12.0±6.7

3 讨论

有效的实施全身肝素抗凝是保证体外循环下心脏手术顺利完成的先决条件。CPB时非生理状态造成的血液有形成分破坏和凝血功能异常通常是术后出血的主要原因之一［6］。有研究表明，大约有20%的患者在心脏手术后严重出血，有5%的患者需要再次手术探查［7-8］。术中及术后出血过多时的异体输血及再次手术对患者的预后具有负面影响，如术后并发症的发生率和病死率增加、住院时间延长等［9-10］。前期研究证实，给予2.5 mg/kg初始剂量肝素时，可使93.68%的患者ACT＞400 s，3 mg/kg时可达100%［11］，说明传统肝素剂量可能会使部分患者过度抗凝，造成凝血功能紊乱等严重后果。JOHAN等［12］学者的研究表明，低剂量的肝素较传统的肝素用量可显著减少术后出血及输血。由于个体间肝素敏感性差异较大，且肝素敏感性与术后出血之间的关系尚不明确，本研究旨在探索不同个体间肝素敏感性与术后出血之间的关系。

肝素本身不具备抗凝的功能。只有和ATⅢ结合之后才能够发挥抗凝作用［13］。患者体内ATⅢ的活性能够说明患者是否对肝素具有抗药性。在本研究中，术前检测3组患者的基础ACT、ATⅢ活性及术前凝血功能都在正常范围，但超敏感组的基础ACT值及拮抗后ACT值明显高于其余两组，这可能与超敏感组患者体内的ATⅢ活性高于其余两组有关。术中除肝素外均未使用其他抗凝药物，故排除其他抗凝血药物对术后出血的影响因素。

本研究结果表明，3组患者中超敏感组及不敏感组术后24 h胸腔引流量明显高于正常组，但超敏感组与不敏感组之间无太大差异。有研究证实，由于患者个体差异，少数患者肝素用量有时会有较大差别［14］，如高龄、感染、血小板计数增高、ATⅢ浓度、肝素浓度、肝素与ATⅢ的结合率等因素均易影响抗凝效果。本实验中不敏感组因未达目标ACT值给予追加肝素，超敏感组在给予初始剂量后ACT值远超于目标时间，两组患者皆因体内肝素剂量超过自身需求发生过度抗凝导致术后出血量增多，过度抗凝的发生可能与患者体内肝素和ATⅢ的结合率相关。正常组术后出血量较其余两组少，这可能由于术中给予患者的肝素剂量符合其自身实际需求，未发生过度抗凝，与其余两组患者相比术后出血风险明显降低。停机后，按比例给予鱼精蛋白，鱼精蛋白与体内的肝素钠结合产生拮抗作用，但由于不敏感组及超敏感组患者体内肝素量均相对较多，由此造成的肝素反弹现象可能需要额外的鱼精蛋白。这可能会造成患者鱼精蛋白剂量过多，增加术后出血可能性。

目前对于心脏手术患者最小的ACT值和理想的ACT目标范围尚不清楚。临床普遍坚持肝素抗凝后使ACT＞480 s才能实施CPB。然而国内有研究表明，肝素化后ACT＞400 s，同样可以满足体外循环手术需求，并且减轻凝血功能紊乱，减少术中输血量。本研究发现ACT在480～750 s这个范围的患者，术后出血量明显偏低，这个结果表明，将ACT控制在480～750 s范围内，既可以满足手术抗凝要求，又能够达到减少心脏手术患者围术期出血相关并发症、降低病死率的目的。

综上所述，本研究表明患者的肝素敏感性差异与术后出血具有相关性，对肝素不敏感或超敏感的患者因其过度抗凝导致术后出血的风险明显较高，正常组患者术后出血风险降低，表明ACT处于480～750 s范围内的患者给予的首次肝素剂量较为合适，而ACT＞750 s及ACT＜480 s的患者皆因体外循环前给予的肝素剂量超出患者实际所需，易导致过度抗凝，故术中应尽量减少追加肝素的次数及剂量，防止过度抗凝以减少术后出血等相关并发症的发生率。

参考文献

［1］DEBOIS W J，LIU J，ELMER B，et al.Heparin sensitivity test for patients requiring cardiopulmonary bypass［J］.J Extra Cor⁃por Technol，2006，38（4）：307.

［2］BULL B S，KORPMAN R A，HUSE W M，et al.Heparin ther⁃apy during extracorporeal circulation.I.Problems inherent in ex⁃isting heparin protocols［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，1975，69（5）：674⁃684.

［3］YOUNG J A，KISKER C T，DOTY D B.Adequate anticoagula⁃tion during cardiopulmonary bypass determined by activated clotting time and the appearance of fibrin monomer.［J］.Ann Thorac Surg ，1978，26（3）：231⁃240.

［4］VONK A B，VEERHOEK D，VAN DEN BROM C E，et al.Indi⁃vidualized heparin and protamine management improves rota⁃tional thmmboelastomettic parameters and postoperative hemo⁃stasis in valve surgery［J］.J Cardiothorac Vasc Anesth，2014，28（2）：235⁃241.

［5］SHIBASAKI M，NAKAJIMA Y，KOJIMA A，et al.How much dosage of heparin do you administer？The relationship between heparin dosage and activated coagulation time（ACT）value dur⁃ing cardiovascular surgery：a multi center investigations［J］.Masui ，2010，59（4）：535⁃539.

［6］徐炜烽，王峰，黄长顺.心脏手术患者自体成分输血中凝血及血小板功能变化［J］.中华检验医学杂志，2006，29（6）：535⁃536.

［7］MOULTON M J，CRESWELL L L，MACKEY M E，et al.Re⁃exploration for bleeding is a risk factor for adverse outcome after cardiac operations［J］.J Thorac Cardiovasc Surg，1996，111（5）：1037⁃1046.

［8］PARR K G，PATEL M A，DEKKER R，et al.Multivariate pre⁃dictors of blood product use in cardiac surgery［J］.J Cardiotho⁃rac Vasc Anesth，2003，17（2）：176⁃181.

［9］ENGOREN M C，HABIB R H，ZACHARIAS A，et al.Effect of blood transfusion on long⁃term survival after cardiac opera⁃tion［J］.Ann Thorac Surg，2002，74（4）：1180⁃1186.

［10］ ZINDROU D，TAYLOR K M，BAGGER J P.Preoperative hae⁃moglobin concentration and mortality rate after coronary artery bypass surgery［J］.Lancet，2002，359（9319）：1747⁃1748.

［11］ 姜巧巧，马海平，郑宏，等.三个民族心脏手术患者肝素敏感性差异的临床研究［J］.中华实验外科杂志，2014，31（11）：2598⁃2600.

［12］ JOHAN N，SARA S，GUNNAR M，et al.A randomized study of coronary ar_tery bypass surgery performed with the Resting HeartTM.System utili⁃zing a low VS standard dosage of heparin『J］.Interact Card Vasc Tho⁃rac Surg，2012，15（5）：834⁃839．

［13］ OLSON S T，RICHARD B，IZAGUIRRE G，et al.Molecular mechanisms of antithrombin heparin regulation of blood clotting proteinases.A paradigm for understanding proteinase regulation by serpin family protein proteinase inhibitors［J］.Biochimie，2010，92（11）：1587⁃1596.

［14］刘胜中，丛伟，曾富春.体外循环心脏手术中肝素耐药的原因及处理措施［J］.重庆医科大学学报，2010，35（8）：1256⁃1258.