活化凝血时间和活化部分凝血活酶时间在成人体外膜肺氧合支持期间抗凝的作用探讨

尹小雪，刘德林，刘 远，王敏娜，刘 威，程 丽，张奇峰，叶 钢

目前体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）已经广泛用于治疗难治的、危及生命的心脏及呼吸系统疾病，虽然近些年技术已经越来越成熟，但是出血与血栓的并发症仍很高［1－2］，其中致死性的出血与血栓发生率占到10%～33%［3］。由于血液和细胞成分暴露于非生物膜的ECMO管路，导致了炎症和血栓的形成［4－6］，因此 ECMO 治疗期间需要肝素抗凝治疗，严密的监测凝血指标是预防并发症的必要手段。目前可用于监测肝素抗凝效果的有部分凝血活酶时间（activated partial thromboplastin time，APTT）、活化凝血时间（activated cloting time，ACT）、抗 Xa因子活性、血栓弹力图等。而ACT作为一种快速的、不受地域限制、能时时在床边获得结果的监测手段已经广泛应用于ECMO凝血监测，国外曾有报道ACT与APTT、抗Xa因子活性无明确相关性［7－8］。

本研究旨在比较成人ECMO治疗期间用不同方法监测的凝血指标的相关性，回顾了配对的ACT与APTT的关系，以及不同ECMO模式下凝血指标的变化。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾2017年7月到2018年6月就诊于首都医科大学附属北京潞河医院EICU的24名严重心肺功能衰竭需要ECMO治疗的成年患者，使用ECMO机器为SORIN STOCKERT SCPC（Sorin Group USA Inc），在建立ECMO治疗前给予患者50 U／kg的负荷剂量肝素，ECMO管路预充成功后行经皮插管术，静脉－静脉（veno－venous，V－V）ECMO 患者一般选取右侧股静脉为引流管，右侧颈内静脉作为灌注通路，引流管顶端一般位于右心房与上腔静脉连接处，灌注插管放置于肝静脉水平。静脉－动脉（veno－arterial，V－A）ECMO 选取左侧股动脉为灌注通路，右侧股静脉引流静脉血，静脉引流管放置于右心房水平。置管前B超评估患者血管情况，依据患者血管内径选取灌注和引流插管型号，穿刺成功后，置入鞘管及导丝，行床旁X线片检查确定导丝位置正确，扩皮后放入灌注和引流插管，ECMO治疗期间持续给予普通肝素泵入使ACT目标范围维持在180～220 s，每6 h抽取血样行 ACT与APTT检测，根据ACT范围调整肝素用量，ACT抽取后立即在床旁进行检测，使用机器是北京凯迈医疗设备技术中心的活化凝血时间测试仪（MD－125），检测仪每月行质控监测，APTT血液样本留取后即刻送往医院检验中心进行检测。

排除标准：①ECMO治疗前已有明确出血表现，未用肝素抗凝；②患者24 h内死亡。

主要观察终点：在肝素抗凝期间配对的ACT与APTT的关系；以及不同ECMO治疗模式下ACT与APTT的变化；其次还观察了ECMO治疗期间生存组（n＝11）与非生存组（n＝11）血小板及凝血相关指标的变化。

1.2 统计学方法 采用SPSS 22.0统计软件进行数据处理，相关数据资料先进行方差齐性分析，符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（±s）表示，连续变量资料采用方差分析方法，两个连续变量之间相关性分析采用皮尔森（Pearson）检验，计数资料采用例数（百分比）描述，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

观察期间有24人符合ECMO治疗指征，其中1人因家属放弃治疗24 h内死亡，另外1人因合并严重的消化道出血未用肝素抗凝被排除。22人纳入到本研究，其中11例存活，11例死亡。死亡原因1例为脑出血，1例为致命性消化道出血，4例为心源性休克，5例为重症感染导致多器官功能衰竭。患者基本的人口学信息见表1。

行V－V ECMO治疗的患者有13人，占59%，其中11人是肺炎导致的重度呼吸窘迫综合征，1例肺栓塞，1例免疫病导致的肺泡出血综合征；V－A ECMO治疗9人，占41%，爆发性心肌炎2例，急性心肌梗死致心源性休克7例，平均ECMO治疗时间13 d。ECMO治疗中明确出血患者有4人，占18.1%，其中3人行胃镜检查证实为消化道溃疡出血，1人死亡，另1人经头颅CT检查证实为颅内出血，死亡。ECMO治疗期间明确有静脉血栓形成的1人，经床旁B超检查显示为深静脉血栓形成。见表1。

表1 患者基本信息（n＝22）

研究观察到不同ECMO治疗模式下ACT与APTT数值存在差异。研究中V－V ECMO患者共留取772对配对的ACT与APTT，V－A ECMO支持患者中留取214对指标，两组间ACT比较显示差异有统计学意义（P＝0.013），APTT比较差异无明显统计学意义（P＝0.095）。 见表 2。

表2 不同ECMO模式辅助中ACT与APTT数值比较（±s）

表2 不同ECMO模式辅助中ACT与APTT数值比较（±s）

项目 V－V ECMO（n＝13）V－A ECMO（n＝9） F值 P值ACT（s） 196.1±35.7 205.4±33.1 6.288 0.013 APTT（s） 51.1±27.5 46.1±27.7 2.795 0.095

ECMO治疗期间生存组与非生存组患者比较，血小板计数在非生存组患者明显降低，两组比较差异有明显统计学意义（P＜0.001）；凝血酶原时间（prothrombin time，PT）值在两组间比较差异有统计学意义（P＜0.05）；ACT与APTT值在两组间比较结果无统计学意义（P＝0.314，P＝0.311）。 见表 3。

表3 ECMO治疗中生存组与非生存组凝血指标比较（±s）

表3 ECMO治疗中生存组与非生存组凝血指标比较（±s）

注：PLT血小板计数。

项目 生存组（n＝11）非生存组（n＝11） F值 P值ACT（s） 198.18±32.55 200.93±30.20 1.014 0.314 APTT（s） 46.33±24.85 48.28±24.44 1.028 0.311 PT（s） 14.85±3.47 13.50±2.32 7.689 0.006 PLT（×109／L） 106.50±47.71 58.86±52.84 16.155 0.000

研究中共留取986对配对的ACT与APTT，总体数据之间行皮尔森相关性检验显示二者呈弱相关（r＝0.114，P＝0.003）（图 1），V－V ECMO 支持的患者留取772对，V－A ECMO支持下的患者留取214对，不同模式下两组之间行皮尔森相关性检验显示V－V ECMO 中二者呈弱相关性（r＝0.229，P＝0.001）（图2）。V－A ECMO支持下两者行皮尔森相关性检验显示数据间无明确相关性（r＝0.093）。

图1 ECMO患者ACT与APTT相关性

图2 V－V ECMO患者ACT与APTT相关性

3 讨 论

目前ACT与APTT的监测已广泛应用于ECMO治疗的患者，2013年体外生命支持组织的一项调查显示，已注册的ECMO治疗中心约97%使用ACT作为凝血监测的手段，94%的中心除ACT外同时监测APTT［9］。ACT的监测需要将全血与一种激活剂例如白陶土混合，从而获得全血激活凝固时间。血小板激活、血液稀释、凝血系统的激活、低体温均会影响ACT的准确性。APTT是通过血浆进行测试反应内源性凝血途径的指标，影响APTT的因素包括昼夜变化、收集管中高浓度的枸橼酸钠、凝血因子缺乏和消耗性凝血疾病。

S Atallah等观察到配对的ACT与APTT无明确相关性，而 APTT与肝素剂量呈更好的线性关系［10］，因此，以 ACT作为凝血达标的标准，可能会加重出血的风险。而David Cunningham等则发现标准化的ACT与APTT呈现适当的相关性［11］。笔者希望ACT达到的抗凝效果，是较基础APTT数值适当延长，既可以预防血栓，也能降低出血的风险，本研究中是根据ACT数值适当调整肝素的用量，预期APTT会与ACT能呈现很好的相关性，但本研究观察到配对的ACT与APTT虽然有相关性，但是R值只有0.114，二者的一致性非常差，行亚组分析显示V－V ECMO支持下两者呈现出弱相关，V－A ECMO并未观察到上述现象，可能与样本量不足相关，本身ECMO的运行就可以激发体内的炎症反应同时影响血小板的功能，如果患者合并低体温，低纤维蛋白原都会影响ACT的准确性，这可能是导致该结果的原因。在亚组分析中显示V－A ECMO与V－V ECMO两组间ACT数值比较存在差异，V－A ECMO支持下的ACT偏长，血小板激活可以影响ACT数值，需VA ECMO支持的患者多数需要抗血小板药物，从而抑制了血小板的活性，此外V－A ECMO支持时间相对较短，可能是导致两亚组间存在差异的原因。

在并发症的比较中发现出血的患者为18.1%，致命性出血2人，均死亡，而明确血栓的患者只有1人，也许在ECMO运行期间有些微小血栓并未观察到，但血栓的形成并未影响患者预后，这也提示笔者目标ACT的管理是否可适当降低，因为患者一旦发生出血，病死率会显著增加。研究还需要进一步扩大样本量来比较二者的关系，ACT的目标范围也需要得到进一步的验证。

本研究还观察到存活组患者血小板数值明显高于死亡组患者，曾有文献［12］报道ECMO的运行血小板数量会减少，可能与内外凝血系统激活、血小板消耗、机械性损伤、血液稀释等有关。Daryl Glick等曾统计ECMO运行期间肝素的使用使血小板减少症的发生机率达到19%［13］，影响血小板数量的因素有很多种，本研究中死亡组更低的血小板数值可能与以下因素相关：患者病情危重，炎症反应更剧烈；危重患者ECMO运行时间较长，血小板消耗多；危重患者输血的机率更高，以上因素都有可能减少血小板计数［14］，但ECMO本身对血小板数量和功能的影响还需进一步的研究来论证。此外，本研究发现与生存组比较，非生存组患者PT也延长，有统计学意义，PT是反应外源性凝血途径较为灵敏的指标，一般小剂量肝素并不会延长PT，死亡组患者PT延长可能与凝血系统功能紊乱相关。本研究中纳入的患者数有限，而且并未阐明ACT、APTT与肝素之间的关系，后期还需要进一步扩大样本量来分析二者之间以及二者与肝素之间的关系。