宋頔 屈正

綜述

血栓彈力圖在心臟外科的發(fā)展及應用

宋頔 屈正

血栓彈力圖； 心臟外科； 體外循環(huán)

血栓彈力圖（Thromboelastography，TEG）是德國HellmutHartert博士首先發(fā)明的一種能夠連貫性反映凝血及纖溶全過程的凝血監(jiān)測圖像，包含一系列能夠反映血液凝固動態(tài)變化（包括凝血反應時間、血液凝固時間、纖維蛋白凝塊形成及加固的速率、血凝塊的堅硬度及穩(wěn)定性、血凝塊的溶解）的指標[1]。血栓彈力圖自1948年于德國發(fā)明并應用以來，最初的目的僅僅是明確凝血因子缺乏的情境。血栓彈力圖真正得到廣泛應用則要到20世紀八九十年代，開始應用于指導術中成分輸血、創(chuàng)傷致大出血患者的及時救治、術后低凝狀態(tài)或高凝狀態(tài)的實時監(jiān)測與糾正，以及研究機體自身凝血機制的狀態(tài)[2]。

眾所周知，血液凝固大體分為三個步驟：①凝血酶原復合物（FXa-FVa-Ca2+-磷脂復合物）的形成，F(xiàn)X被激活為FXa；②凝血酶原的激活，血漿中不具活性的凝血酶原（FⅡ）被激活為含活性的凝血酶（FⅡa）；③纖維蛋白的生成，纖維蛋白原（FI）被激活而轉變?yōu)槔w維蛋白單體。FⅡa能夠將FⅩⅢ因子激活，可使被激活的纖維蛋白單體相互作用，通過化學鍵連接形成多聚態(tài)的纖維蛋白，即纖維蛋白多聚體。這種多聚體疏水性較強，彼此之間呈網(wǎng)狀交織而成，使血凝塊的強度逐漸增加，隨著時間的推移，逐步完成凝血過程[3]。傳統(tǒng)的血凝檢測指標只能單一地描述或測定血液凝固某一過程的時間點或部分時程，且需要對受試血樣進行處理。而血栓彈力圖屬于血液流動學動態(tài)變化監(jiān)測的一種，無需對受試血樣進行處理，便能描述自血液凝固開始到血小板交聯(lián)形成、纖維蛋白產(chǎn)生、血凝塊發(fā)生與發(fā)展、血塊形成達到最大值和血凝塊自降解開始直

至溶解等一系列變化。且血栓彈力圖的優(yōu)點是檢測速度快、所需測試血量少、操作過程易于掌握，相比于其他凝血機能檢測方式，更為客觀、全面而可靠?？蔀榕R床特別是心臟外科手術圍術期提供諸多有價值的凝血信息，從而為醫(yī)務工作者帶來臨床治療建議。

1 血栓彈力圖簡介

1.1 血栓彈力圖設備工作原理 血栓彈力圖儀主要由特定大小的一次性燒杯、自由探針及與之相連的傳感器組成[4]。檢測時將360 μl血標本沿燒杯側緣緩慢加入至設定溫度約37℃的燒杯中，燒杯以4°45′的傾斜方向角，速度為每個旋轉周期10 s進行緩慢而平穩(wěn)的旋轉。血液自身含有的纖維蛋白與燒杯側壁及自由探針之間可發(fā)生反應，自由探針在受試血液樣本凝固及纖溶的過程中，隨之逐步產(chǎn)生血凝塊，因纖維蛋白增多、黏性變化，其與自由探針之間阻力的大小變化可通過傳感器記錄，隨之投射至計算機中，計算機持續(xù)記錄并繪制出與對應時間相關的函數(shù)圖像，即為我們如今所看到具有獨特曲線結構的血栓彈力圖[5,6]。血栓彈力圖檢測時通過不同的激活劑來實現(xiàn)對整個凝血系統(tǒng)的激活，如花生四烯酸、高嶺土、二磷酸腺苷（ADP）等，因而血栓彈力圖可對纖維蛋白原、凝血因子及血小板活性做出恰當判斷。目前血栓彈力圖主要檢測方式為普通杯檢測、血小板聚集功能檢測及肝素酶對比檢測。

1.2 血栓彈力圖常用指標及其意義[7]

1.2.1 R值 即凝血反應時間，表示從放入血液標本開始到第一個纖維蛋白形成所用的時間。R時間主要反映的是凝血因子的活性。R值相較于外源性凝血因子，其反應程度在內源凝血途徑中為著，這與凝血過程中外源性凝血途經(jīng)的激活方式相同。其正常參考范圍3～8 min。當凝血因子活性增強時，R值降低，此時為高凝狀態(tài)血液；反之，當凝血因子活性缺乏或活性較低，或使用了如肝素類的抗凝劑，造成血液呈現(xiàn)低凝狀態(tài)。

1.2.2 K值 即血液凝固時間，表示血液樣本中首個纖維蛋白形成，即自R值終點起至血凝塊達到一定堅固程度所需的時間，反映纖維蛋白多聚體形成至血凝塊加固并達到一定強度時的反應速度。其正常參考范圍1～3 min，反映的是外源性凝血系統(tǒng)。纖維蛋白原水平升高時，K值降低，此時纖維蛋白原功能亢進，使血液呈現(xiàn)高凝狀態(tài)；反之，提示纖維蛋白原水平下降，功能弱化，此時為低凝狀態(tài)。

1.2.3 Angle角 又稱α-Angle角，即凝固角，表示纖維蛋白塊形成及相互聯(lián)結（血凝塊加固）的速度，是K值與MA值的斜率。其正常參考范圍53°～72°。血凝塊生成越快，α角越大，血液呈現(xiàn)高度凝集狀態(tài)；反之，則為低度凝集狀態(tài)血液。在血液處于極度低凝狀態(tài)時，α角較之可能缺失的K值可以更準確地做出反應，從而對纖維蛋白原水平做出恰當評估。

1.2.4 MA值 即血凝塊形成時所做曲線距中線距離的最大值，即最大振幅，主要反映血小板的功能、數(shù)量及部分纖維蛋白原的活性。MA可以直接將纖維蛋白與血小板互相接觸、互相反應聯(lián)結而形成的纖維蛋白多聚體的最大堅固程度通過數(shù)值進行量化表達。MA正常參考范圍50～70 mm。當血小板功能減弱或其數(shù)量減少時，MA值減小，血液處于低凝狀態(tài)；反之，表示血小板功能亢進或有效血小板數(shù)量增加，血液為高凝狀態(tài)。

1.2.5 CI值 即凝血綜合指數(shù)，能夠對凝血和出血做出全面而綜合的判斷，對血液在各種不同條件下整體凝血狀態(tài)做出評價。CI值的正常參考范圍為-3～+3。當血液處于低凝狀態(tài)時，CI值降低；反之，血液處于高凝狀態(tài)時，CI值升高。

1.2.6 LY30 表示血凝塊處于MA值30 min后，其曲線距中線最大距離較MA值減少的百分比，反映血凝塊的溶解程度，可反映血凝塊的纖溶性。LY30是目前臨床上唯一一個可以快速診斷高纖溶狀態(tài)的指標，相較于臨床中常用于診斷纖溶狀態(tài)的指標D-二聚體（D-Dimer），LY30避免了因干擾因素過多而使其特異性下降。正常參考范圍0%～8%。

2 血栓彈力圖在心臟外科的發(fā)展及應用

體外循環(huán)是在心、肺、大血管手術等需要循環(huán)輔助時，通過肝素等抗凝劑使用，將處于抗凝狀態(tài)的靜脈血液自機體全部或部分引出至臨時替代心肺作用的體外循環(huán)人工心肺機中進行氧合，變成動脈血后重新注入機體動脈內的過程[8]。心臟外科手術需要體外循環(huán)的支持，而體外循環(huán)對于患者自身血液的有形成分和凝血機制的影響是顯而易見的。體外循環(huán)時，機體心肺無灌注或低灌注，參與分泌激素及降解激素的功能暫停；血液引流過程中同管壁接觸、滾壓泵損傷和血漿吸附；患者全身肝素化之后，機體組織激素釋放能力、細胞親和力、球蛋白結合力均發(fā)生改變；術中血液回收使血液稀釋，其內部鉀、鈉、鈣等電解質濃度降低，激素及血清蛋白濃度、激素與對應受體結合比例亦發(fā)生改變[9]。

2.1 血栓彈力圖在冠狀動脈旁路移植術中的應用近年來，隨著冠狀動脈粥樣硬化性心臟病發(fā)病率的直線上升，冠狀動脈多支病變患者亦與日俱增。冠狀動脈旁路移植術的傳統(tǒng)術式為體外循環(huán)下進行手術。楊霄等[10]的研究根據(jù)TEG參數(shù)、血小板計數(shù)以及患者術后24 h胸引流量的比較，提示體外循環(huán)下的冠狀動脈旁路移植術對于凝血系統(tǒng)的影響程度大于非體外循環(huán)下冠狀動脈旁路移植術，但此影響僅僅局限于手術過程中和術畢24 h以內。術畢超過24 h后，血栓彈力圖的各項參數(shù)相比無統(tǒng)計學差異。與傳統(tǒng)術式相比，非體外循環(huán)下的冠狀動脈旁路移植術（OPCABG）能夠避免體外循環(huán)過程中因體外循環(huán)機滾壓泵造成的機械損傷及體外循環(huán)時低溫等因素對血液固有成分造成的損傷，從而減少相關術后并發(fā)癥的發(fā)生，降低術后死亡率。非體外循環(huán)冠狀動脈旁路移植術后的患者，由于肝素用量有限，術后機體的高凝狀態(tài)可使術后早期橋血管關閉的風險增加5.6%。血栓彈力圖能對抗血小板藥物的療效做出定量的評價。蔡懷卿等[11]通過對非體外循環(huán)冠狀動脈旁路移植術患者手術前后凝血功能的變化發(fā)現(xiàn)，手術前后K時間和α角差異無顯著性（P＞0.05），與術前相比，患者術后血栓彈力圖MA值、R值均減小，但LY30增加，且差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。因此，非體外循環(huán)下冠狀動脈旁路移植術對血液保護的遠期優(yōu)勢并無明顯差異。

2.2 血栓彈力圖在瓣膜置換手術中的應用 瓣膜狹窄或者瓣膜關閉不全的患者，當超聲心動結果明確瓣膜存在中-重度不可逆病變，一般多需要在體外循環(huán)輔助下行瓣膜置換術。現(xiàn)如今，人工機械瓣膜/生物瓣膜置換手術已是一項比較成熟的術式，但是依然有一定的手術死亡率存在，主要影響因素

有患者術前心臟的功能狀態(tài)、手術操作的復雜程度和患者心臟的擴大程度。手術需要在體外循環(huán)輔助下對心臟進行停跳處理，心臟停止跳動的時間愈長，對全身臟器功能的影響愈大，對患者凝血功能的影響尤甚，極易引起嚴重的出血和栓塞形成。張文等[12]研究了不同年齡段雙瓣置換術患者術后凝血功能的改變情況，發(fā)現(xiàn)雙瓣置換術患者圍術期前后的血凝相關指標變化在不同年齡段是不相同的。雙瓣置換術患者的體外循環(huán)時間、術后胸腔及心包引流管中液體引流量以及手術后24 h各項血凝功能相關指標并無顯著差異，這說明通過控制體外循環(huán)時間可能減少患者術后出血以及體外循環(huán)對患者凝血功能造成的干擾。

2.3 血栓彈力圖在先天性心臟病矯治手術中的應用 隨著近年來對于小兒先心病篩查的普及，越來越多的先心病患兒得到了有效的手術矯治。因嬰幼兒凝血功能尚不完善，隨之而來的手術風險也愈發(fā)增加。楊麗君等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，同成人相比，小兒體外循環(huán)心臟直視手術圍術期凝血功能異常發(fā)生率明顯增高，小兒體外循環(huán)圍術期凝血功能異常率（分別為51.9%和44.4%）和術后出血率（17.3%）明顯高于成人的術后出血率（13.6%）。說明先心病患兒較成人更易發(fā)生術后出血，也提示有相當一部分血栓彈力圖異常的患兒，雖然在體外循環(huán)術后凝血功能受損，但并不一定出現(xiàn)異常出血，亦應引起警惕。袁素等[14]的研究發(fā)現(xiàn)，由于低氧代償，患兒病情的嚴重程度或病程的長短與紅細胞壓積的升高呈一定程度的正相關?；純阂驀乐鼗蜷L期血流動力學改變，凝血系統(tǒng)也會發(fā)生代償性的自我保護，并且隨著紅細胞壓積的升高，血漿成分會相對減少。崔勇麗等[15]通過血栓彈力圖來研究重度發(fā)紺型先心病患兒圍術期纖維蛋白原對其凝血功能及預后的影響，發(fā)現(xiàn)在重度發(fā)紺型先天性心臟病患兒圍術期血漿治療中最有效的成分是纖維蛋白原，使用纖維蛋白原替代新鮮冰凍血漿，在減少新鮮冰凍血漿輸注的同時亦能改善患兒的預后，顯著縮短呼吸機使用時間、CICU監(jiān)護時間及患兒總住院時間。

2.4 血栓彈力圖在主動脈大血管手術中的應用 主動脈夾層患者的病理基礎是因長期高血壓壓迫或因馬凡綜合征等某些結締組織病變導致主動脈中層的薄弱，表現(xiàn)為中層的囊性壞死、彈力纖維和平滑肌斷裂，導致中層的纖維化和玻璃樣變性。因主動脈中層病變致使主動脈管腔較正常管徑增大，使中膜與內膜之間的附著力減小，一旦血流沖擊壓力較高，極易造成內膜撕脫，血液進入內膜與中膜之間，形成假腔，使得內膜與中膜之間剝離，血液在假腔內形成湍流，導致主動脈夾層的形成。這些病理因素造成患者自身凝血系統(tǒng)在進行手術救治前就已經(jīng)被激活。為了能夠在完成較長時間手術的同時保證手術視野的清晰，就需要對患者進行深低溫低循環(huán)甚至停循環(huán)的處理，隨之而來因體外循環(huán)所導致的凝血功能紊亂問題則愈發(fā)凸顯。崔勇麗等[16]對急性主動脈夾層患者的凝血功能特點及圍術期變化做了相關研究，發(fā)現(xiàn)主動脈夾層患者自身血液與夾層處的異物相接觸、因夾層致機體灌注方式改變、術中肝素抗凝需較大劑量、深低溫停循環(huán)以及因體外循環(huán)時間較長而導致嚴重炎癥反應等情況，都將使患者的凝血功能出現(xiàn)難以避免的損害。在體外循環(huán)停止后，使用魚精蛋白中和肝素之后會導致凝血酶被激活表達達到高峰，血凝塊強度亦較之前有所增加。對于主動脈夾層患者，因術前凝血功能受損程度和手術中凝血因子受損的特殊性，在術后止血過程中應提高纖維蛋白原濃度，盡量使其與術前水平相差無異，并降低常規(guī)血小板的輸注量，這對術后止血乃至遠期預后都有較好幫助[17]。

2.5 血栓彈力圖指導心臟外科圍術期成分輸血的應用 體外循環(huán)心臟直視手術后患者時常會發(fā)生異常出血。異常出血的原因復雜，甚至有2%~5%的患者需要行二次開胸止血手術，二次手術的打擊極易增加患者術后并發(fā)癥及術后死亡率。體外循環(huán)后凝血功能中最受影響的是血小板，體外循環(huán)可使血小板體積減小、計數(shù)下降，從而造成血小板功能缺陷。體外循環(huán)也可造成凝血因子的不足，尤其是纖維蛋白原和V因子。胡弋等[18]用血栓彈力圖評價開胸手術圍術期凝血纖溶功能的變化，發(fā)現(xiàn)在開胸心臟直視手術的術中及術后患者的凝血狀態(tài)均趨于低凝。施乾坤等[19]通過應用血栓彈力圖發(fā)現(xiàn)，其在心臟大血管外科圍術期輸注血液制品時具有更高應用價值，可為心臟外科患者術后早期輸血情況提供更有效參考信息，從而糾正并預防術后凝血障礙。對于心臟直視手術患者，在其圍術期使用血栓彈力圖，能夠全面而準確地監(jiān)測凝血功能的變化。余悅嬌等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，有部分患者當PT、APTT值延長時，R值基本不變，K值延長，α-Angle和MA值均減小。因心臟手術患者術式大多為體外循環(huán)下行心臟直視手術，手術過程中對血小板造成的機械性破壞、低溫乃至深低溫停循環(huán)、術中因過多失血而大量補充膠體液、肝素-魚精蛋白復合物形成以及術后肝素反跳等因素，均可引起術后血小板降低，造成黏附、聚集能力下降。徐月亮等[21]用血栓彈力圖對心臟直視手術輸血對術后出血量的影響進行了Meta分析，與常規(guī)檢測指導心臟手術輸血比較，TEG指導能明顯減少患者術后出血量。因此，圍術期輸血由血栓彈力圖來指導，與常規(guī)輸血相比，可以顯著減少患者的引流管引流出血量、懸浮紅細胞使用頻率及為補充血容量而常用的新鮮冰凍血漿的使用量，說明血栓彈力圖在圍術期指導成分輸血是較為理想的一種方法。

綜上所述，血栓彈力圖是一種靈敏、快捷的血液流變學檢查方法，已應用于臨床各方面，特別是在心臟外科臨床治療中，能夠對多種術式起監(jiān)測作用，并對患者自身凝血功能做出評價，指導治療應用。然而血栓彈力圖的監(jiān)測過程中依然存在諸多影響因素，并有一定局限性，而且因價格偏高，國內使用尚未普及。但是隨著研究的深入和實踐過程中不斷地完善和改進，相信血栓彈力圖必將發(fā)揮更大的作用，能夠使更多的心臟外科手術患者從中受益。

［1］Yetik-Anacak G，Catravas JD.Nitric oxide and the endothelium：History and impact on cardiovascular disease.Vascul Pharmacol，2006，45：268-276.

［2］Weyrich AS，Prescott SM，Zimmerman GA.Platelets，Endothelial Cells，Inflammatory Chemokines，and Restenosis Complex Signaling in the Vascular Play Book.Circulation，2002，106：1433-1435.

［3］Chirinos Vega JA，Munoz GR，Amo PM，et al.Portal and mesenteric thrombosis associated with protein S deficiency.Revista Espanola De Enfermedades Digestivas Organo Oficial De La Sociedad Espanola De Patología Digestiva，2008，100：104.

［4］Dubin R，Cushman M，F(xiàn)olsom AR，et al.Kidney function and multiple hemostatic markers：cross sectional associations in the multi-ethnic study of atherosclerosis.BMC Nephrology，2011，12：3.

［5］Wang CH，Cheng KW，Chen CL，et al.Should abnormal coagulation data found in Thromboelastography be corrected during liver transplantation?Experience of two cases.Acta Anaesthesiologica Taiwanica，2014，52：43.

［6］Song JG，Jeong SM，Jun IG，et al.Five-minute parameter of thromboelastometry is sufficient to detect thrombocytopenia and hypofibrinogenaemia in patients undergoing liver transplantation. Br J Anaesth，2014，112：290-297.

［7］Fassl J，Matt P，Eckstein F，et al.Transfusion of Allogeneic Blood Products in Proximal Aortic Surgery With Hypothermic Circulatory Arrest：Effect of Thromboelastometry-Guided Transfusion Management.J Cardiothorac Vasc Anesth，2013，27：1181-1188.

［8］Yamamoto K，Usui A，Takamatsu J.Fibrinogen concentrate administration attributes to significant reductions of blood loss and transfusion requirements in thoracic aneurysm repair.J Cardiothorac Surg，2014，9：1-6.

［9］Labarinas S，Arni D，Karam O.Plasma transfusions in the pediatric intensive care unit.Réanimation，2014，23：455-462.

［10］楊霄，楊國強，孟麗.110例冠狀動脈旁路移植患者圍術期的血栓彈力圖.中國現(xiàn)代醫(yī)生，2015，53：24-27.

［11］蔡懷卿，武恒朝，孫寒松.非體外循環(huán)冠狀動脈旁路移植術患者手術前后凝血功能的變化.中國微創(chuàng)外科雜志，2013，13：710-712.

［12］張文，胡大清.不同年齡段雙瓣置換術患者術后凝血功能改變.心臟雜志，2011，23：137，139.

［13］楊麗君，林茹，葉莉芬，等.血栓彈力圖在小兒體外循環(huán)圍術期的應用價值.中國體外循環(huán)雜志，2013，11：11-14.

［14］袁素，崔勇麗.血栓彈力圖在發(fā)紺型復雜先天性心臟病患兒圍術期的應用價值.中國循環(huán)雜志，2012，27：64-67.

［15］崔勇麗，劉晉萍，馮正義，等.纖維蛋白原對重度發(fā)紺型先天性心臟病患兒圍術期凝血功能和早期預后的影響.中華實用兒科臨床雜志，2012，27：1533-1535.

［16］崔勇麗，王子珩，孫曉剛，等.急性主動脈夾層的凝血功能特點及圍術期變化.中國現(xiàn)代普通外科進展，2013，16：476-479.

［17］Zhang JH，Tang XF，Zhang Y，et al.Relationship Between ABCB1 Polymorphisms， Thromboelastography and Risk of Bleeding Events in Clopidogrel-Treated Patients With STElevation Myocardial Infarction.Thromb Res，2014，134：970-975.

［18］胡弋，葛衡江，周蓉.用血栓彈力圖評價開胸手術圍術期凝血纖溶功能的變化.第三軍醫(yī)大學學報，2005，27：658-659.

［19］施乾坤，章淬，肖繼來，等.血栓彈力圖在心臟外科術后早期輸血液制品的價值分析.血栓與止血學，2015，21：348-350.

［20］余悅嬌，許進明，張敏，等.血栓彈力圖檢測對指導臨床合理輸注血液成分作用的探討.臨床血液學雜志：輸血與檢驗，2014，27：265-268.

［21］徐月亮，陳燁，張斌，等.血栓彈力圖指導心臟手術輸血對術后出血量的影響meta分析.臨床誤診誤治，2016，29：88-92.

The development and application of thromboelastography in cardiac surgery

Thromboelastography； Cardiac surgery； Extracorporeal circulation

10.3969/j.issn.1672－5301.2017.07.005

R654.2

A

1672-5301（2017）07-0595-04

2017-04-20）

100029 北京市，煤炭總醫(yī)院心臟外科