应用血栓弹力图探讨不同比例鱼精蛋白中和肝素对体外循环心脏手术后出凝血的影响

杨洋 宋辛叶 栾永

1大连医科大学（辽宁大连116041）；2大连医科大学附属第一医院麻醉科（辽宁大连116011）

体外循环（cardiopulmonary bypass，CPB）下心脏手术需使用鱼精蛋白拮抗肝素以恢复凝血功能。鱼精蛋白与肝素比例（protamine to heparin ratio，PHR）不当可引起患者凝血功能紊乱，影响预后。虽然以往对鱼精蛋白中和肝素的研究较多，但二者的最佳比例始终没有一致观点［1-5］。个体化的用药［6-10］虽然可以更精确地拮抗肝素的抗凝作用，但受医疗条件、价格等因素限制，且实施方案过于复杂，不易推广，因此目前临床中应用固定剂量仍十分广泛。既往研究中监测凝血状态大多是基于激活全血凝固时间（activated clotting time，ACT），但文献报道［11］，CPB后两者相关性并不高，单靠ACT值判断中和情况并不确切。血栓弹力图（thrombelastography，TEG）具有独特的构造和原理，能提供由凝血启动、血小板聚集、血块形成至溶解的连续的实时的全部信息，是一种更准确反应凝血全貌的检测系统［12］。另外，结合肝素酶杯的血栓弹力图（heparinase Thrombelastography，hmTEG）可以明确有无肝素残留［13］。鉴于TEG能够连续、准确监测凝血过程，本研究在常规监测ACT的基础上，创新性应用TEG，对比体外循环心内直视手术中常用鱼精蛋白与肝素中和比例对出凝血的影响，为临床工作提供理论依据。

1 资料与方法

1.1研究对象与分组选取本院2018年10月至2019年11月接诊的体外循环下心外科手术患者100例，按鱼精蛋白与初始肝素剂量比随机分为4组：0.6∶1、0.8∶1、1∶1、1.3∶1组，每组25例。纳入标准：在中低温体外循环下行心外科手术患者：术前高血压、糖尿病等其他合并症控制稳定；对抗凝药物使用无禁忌。排除标准：术前HB ＜90 g/L；严重凝血障碍及血液病；肝肾功能失代偿；主动脉夹层，心房粘液瘤及急诊患者。

1.2 研究方法将符合标准的100例患者用随机数字表法分成4组，硫酸鱼精蛋白（5 mL：50 mg，北京悦康凯悦制药有限公司，国药准字H11020246）的剂量根据肝素（2 mL：12500单位，上海第一生化药业有限公司，国药准字H31022051）的初始剂量计算，以每100单位（U）肝素用1毫克（mg）鱼精蛋白中和［14］为等剂量组（PHR1.0），分别计算出极低剂量组（PHR0.6）、低剂量组（PHR0.8）和高剂量组（PHR1.3）。所有患者在开皮前经动脉采血测量基础ACT（ACT Ⅱ测定仪，Medtronic HemoTec），同时经颈内静脉采血使用高岭土普通杯（CK）测量基础TEG1（TEG5000，HAEMONETICS）；经颈内静脉给予肝素，剂量标准为3.0 mg/kg，3 min后测量肝素化后ACT，当ACT ＜480 S时，每相差50 S追加50～60 U/Kg肝素，直到ACT ＞480 S［15］，体外循环期间，监测ACT值，必要时经体外循环机补充肝素，维持ACT ＞480 S，待CPB结束循环趋于稳定后，先经颈内静脉给予苯海拉明（1 mL：20 mg，遂成药业股份有限公司，国药准字H41021264）和钙剂，之后严密监测动脉压变化缓慢静注鱼精蛋白，15 min后经颈内静脉采血分别使用高岭土普通杯（CK）测量TEG2和肝素酶杯（CKH）测量hmTEG，同时测量中和后ACT。

1.3 观察指标（1）记录各时刻ACT值、TEG参数。TEG指标包括：R（启动凝血级联的时间，反映凝血因子活性，参考值5 ～10 min）、K（振幅达到20 mm的时间，反映纤维蛋白原功能，参考值1 ～3 min）、Angle（角度，反映纤维蛋白原功能，参考值53°～72°）、MA（最大振幅，反映血小板功能，参考值50～70 mm）、LY30（MA后30 min纤溶百分率，参考值0%～7.5%）、CI（凝血指数，参考值-3 ～+3）、R=R（CK）-R（CKH）。诊断标准［16］为：当R ＞10 min为凝血因子缺乏，R ＜2 min为凝血因子活性增强；K ＞4 min和（或）Angle ＜48°为纤维蛋白原功能低下，K ＜1 min和（或）Angle ＞73°为纤维蛋白原功能亢进；MA ＜45 mm，为血小板功能减低，MA ＞72 mm，为血小板功能增强；LY30＞8%为纤溶亢进；CI ＜-3为低凝状态，CI ＞3为高凝状态。当R（CK）＞R（CKH）2 min以上，并且＞10 min诊断为肝素残留。（2）记录术后24 h引流量及总引流量。（3）记录鱼精蛋白不良反应发生情况（鱼精蛋白不良反应分型［17］：Ⅰ型：快速给药反应；Ⅱ型：过敏样反应；Ⅲ型：灾难性肺血管痉挛反应；Ⅳ型：延迟性非心源性肺水肿型。）

1.4 统计学方法采用SPSS 25.0软件进行统计分析，计数资料采用χ2检验比较，计量资料符合正态分布用单因素方差分析，非正态性分布数据，用Kruskal-Wallis检验进行组间比较，并对结果进行Bonferroni校正，以P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各时段ACT 值四组各时段ACT值差异无统计学意义（P ＞0.05）。

2.2 引流量四组在引流量上差异无统计学意义（P ＞0.05）。

2.3 TEG 值比较四组TEG1与hmTEG组间比较差异无统计学意义（P ＞0.05）（表1、3）。TEG2组间比较，在R2（P = 0.003）、K2（P = 0.041）、Angle2（P = 0.028）、CI2（P = 0.011）、R（P ＜0.001）上差异有统计学意义（表2）。对组间差异有统计学意义的参数进行两两比较。0.6组的TEG2参数R2、K2延长、Angle2、CI2降低，与1.3组相比差异有统计学意义（P ＜0.05）；0.6组R值较其他三组明显延长，差异有统计学意义（P ＜0.05）。为明确中和后凝血状态，分别将中和后TEG2、hmTEG与基础TEG1相比。TEG2与TEG1相比，R、K值延长，Angle、MA、CI值降低（P ＜0.05）；hmTEG与TEG1相比，K值延长，Angle、MA、CI值降低（P ＜0.05）。

2.4 肝素残留从0.6组到1.3组，残留率分别为56%、20%、8%、0，1.3组无肝素残留，0.6组残留率最高。统计分析表明肝素残留率与鱼精蛋白比例有关（P ＜0.001）。组内按照肝素残留程度分为无残留组（ΔR ＜2 min，且R2 ＜10 min）、低残留组（10 ＜R2 ＜200 min）、高残留组（R2 = 200 min），高残留组24 h引流量及总引流量明显多于无残留组（P ＜0.05）。

2.5 鱼精蛋白不良反应共4例患者发生Ⅰ型鱼精蛋白不良反应，均表现为血压轻度降低，经对症处理后血压回升。按照有无鱼精蛋白不良反应进行组间比较，四组差异无统计学意义（P=0.900）。

表1 基础TEG1 值组间比较Tab.1 Comparison of basic TEG1 values between groups M（P25，P75）

表2 中和后TEG2 值组间比较Tab.2 Comparison of TEG2 values between groups after neutralization M（P25，P75）

表3 中和后hmTEG 值组间比较Tab.3 Comparison of hmTEG values between groups after neutralization M（P25，P75）

3 讨论

心脏手术术后出血风险高，鱼精蛋白中和肝素比例不当是其原因之一［18］，因此，寻找最佳的鱼精蛋白中和比例对心脏手术的预后至关重要。既往研究中［2，19］鱼精蛋白与肝素有0.8∶1、0.6∶1甚至更低的中和比例，为保证临床安全，除临床最常用1∶1方案外，本研究还纳入了0.6∶1和0.8∶1两种低剂量方案；由于本研究重点在凝血方面，为避免鱼精蛋白不良反应威胁患者安全，高剂量方案仅纳入了1.3∶1一组。

3.1 TEG 对辅助判断鱼精蛋白中和后凝血状态及肝素残留优于ACT结果显示，四组ACT值差异无统计学意义。ACT值并未出现因鱼精蛋白用量减少而明显延长的现象，与既往等研究［11，14，20］结论一致，表明ACT这一指标过于粗略，在体外循环术后不能精确判断肝素与鱼精蛋白中和程度，单靠ACT对临床止血指导意义不大。TEG可以更加精确的监测凝血全过程［21］。TEG结果显示，0.6组的中和后时刻TEG2参数呈现恶化趋势，R2、K2明显延长，Angle2、CI2明显降低，与1.3组相比差异有统计学意义（P ＜0.05）。提示0.6组血液呈低凝状态，这可能是由于体外循环造成血液成分的破坏引起的，但也不能排除肝素残留这一因素，结合hmTEG组间差异无统计学意义（P ＜0.05）这一结果，表明0.6组的低凝状态是由于肝素残留造成的。另外，hmTEG能够辅助评价中和后凝血因子、血小板和纤维蛋白原功能，本研究中hmTEG与TEG1相比，对应指标有轻度损害，但数值尚在参考值范围内，提示体外循环转流可导致一定程度的纤维蛋白原和血小板功能损害，与RANUCCI、方强等研究结论相一致［22-23］，但此时的纤维蛋白原和血小板数量及质量仍能保证转机后凝血功能正常；中和后TEG2与基础TEG1相比，对应参数均有恶化趋势，0.6组差值最大，剂量越高差值越小，表明中和后时刻所有患者均有不同程度的凝血功能损害，极低剂量组损害最严重。因此，结合TEG将更有利于评估不同中和比例对体外循环心脏手术患者出凝血的影响。

3.2 极低剂量组肝素残留率最高从0.6组到1.3组肝素残留率逐渐降低，0.6组残留率最高，统计分析表明肝素残留与鱼精蛋白比例有关（P ＜0.05）。尽管低比例中和后肝素残留可能性大，但不同比例中和后引流量差异无统计学意义（P ＞0.05），其原因可能是：（1）肝素半衰期短，未被中和的少量肝素不断代谢，对出血的影响表现并不明显；（2）外科止血远大于肝素残留对术后引流量的影响。

3.3 高浓度肝素残留导致引流量增加既往研究表明在正常成年人血液样本中加入肝素达0.2 ～0.5 U/mL的血浆肝素浓度时即可抑制凝血启动［24］，这解释了为什么本研究中7例患者的TEG图形呈现一条直线（R2 ＞200 min）。根据R2时间按照肝素残留程度分为无残留组、低残留组、高残留组，统计分析表明高残留组24 h引流量和总引流量明显多于无残留组，差异有统计学意义（P ＜0.05）。从高肝素残留（R2 = 200 min）角度分析，0.6组高残留比率与0.8组相接近（4例∶3例），表明0.8及其以下比例的鱼精蛋白中和肝素可能造成较严重的肝素残留，当R值极高时，可能导致术后引流量增多，应及时补充鱼精蛋白逆转肝素的抗凝作用。

3.4 较高比例的鱼精蛋白未见凝血功能明显损害有两个不利因素限制过量使用鱼精蛋白，一是鱼精蛋白不良反应［25］，在本研究中均先静注苯海拉明和钙剂，而后缓慢给予鱼精蛋白，仅有4例出现Ⅰ型不良反应，表现为轻度的血压下降，四组鱼精蛋白不良反应差异无统计学意义（P ＞0.05），表明应用高剂量（PHR1.3）鱼精蛋白不增加鱼精蛋白不良反应的发生，为避免不良反应而降低鱼精蛋白剂量是不必要的；二是鱼精蛋白抗凝特性，中和后1.3组TEG2参数均在参考值范围内，凝血状态恢复正常。根据NOUMAN［26］的一项体外研究，TEG参数以剂量依赖性的方式受到鱼精蛋白的不利影响，大多数参数在PHR为2∶1时发生改变，在PHR为3∶1时变得明显。本研究中探讨的高剂量组（PHR1.3）鱼精蛋白剂量远未达到PHR为2∶1，1.3、1.0和0.8三组相比TEG2参数差异无统计学意义（P ＞0.05），1.3组没有表现出对凝血功能的负面影响。

1.3组与其他组相比较，术后出血情况也与凝血状态表现相符合，四组患者24 h引流量及总引流量差异均无统计学意义（P ＞0.05）。根据目前指南建议［15］将鱼精蛋白与肝素比例限制在2.6∶1以下，以免损害凝血。因此，即使应用临床高剂量鱼精蛋白，也不会对凝血功能造成明显损害，不增加术后引流量。

综上所述，在体外循环心脏手术中，单纯使用ACT监测鱼精蛋白与肝素中和效果存在较大弊端，即使鱼精蛋白比例在很大范围内变化（0.6 ～1.3∶1），ACT都可能显示在正常范围内，本研究创新性地结合TEG结果，更全面评估不同比例中和后的凝血状态及肝素残留程度。0.6组肝素残留率最高，凝血启动时间明显延长，血液呈现低凝状态，出血风险增加；0.8组肝素残留率较高，有出血风险；1.3组未见凝血功能明显损害，出血风险小，也不增加鱼精蛋白不良反应发生；1.0组肝素残留率较低，其他观察指标与高剂量组相当，后二者均可以安全应用于心外科手术。

本研究也存在一定的局限性，只能定性有无肝素残留，未进行血浆肝素浓度检测等定量分析，在今后的研究中可以扩大样本量，将TEG的R时间与血浆肝素浓度进行对比研究，同时测量术后更多时刻的TEG结果，以探寻更精确的肝素拮抗比例。