体外循环中的抗凝与监测进展(1)
充分抗凝是保证体外循环(CPB)心脏手术病人安全的基本前提。CPB用于临床已40余年,在保证病人安全方面 已取得明显进步,但如何监测和保证CPB中抗凝充分的问题尚未完全解决[1]。研究表明加强抗凝的管理及监 测,合理掌握肝素用量能明显减少体外循环术后的出血和输血量[2,3,4]。
一 体外循环中的抗凝
目前还无法生产象内皮细胞这样的抗血栓材料,CPB前必需抗凝,以防止血管内、术野或CPB管道内凝血形成及凝血因子的消耗。CPB中理想抗凝剂应具备如下标准:①能防止凝血酶生成,并完全中和已形成的凝血酶。②在手术室内能迅速、有效监测其抗凝作用。③CPB后能被快速、安全中和,无免疫反应。自1953年实施CPB心脏手术以来,肝素就用作抗凝剂,它的优点是作用迅速、容易中和[5]。
1 肝素
1.1 化学特点和药理作用
, 百拇医药
临床上使用的标准肝素是由猪肠粘膜或牛肺中提取、精制而成。分子量为5～30 kDa,平均为15 kDa,其中具有抗凝活性的肝素只占30%,故商品肝素均以抗凝活性效价单位标示。中华人民共和国药典(1995年版)规定,每1mg干燥肝素钠粉末的效价不得少于150单位[6]。美国药典规定,猪肠粘膜肝素效价不得少于140u/mg,牛肺肝素效价不得少于120u/mg[7]。肝素是体内外均有效的抗凝剂,作用迅速。抗凝作用主要是通过血浆中的抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)实现的,AT-Ⅲ是一种糖蛋白,分子量58kDa,是血浆中正常存在的抗凝物质,属于丝氨酸蛋白酶抑制剂家族。没有肝素时AT-Ⅲ是一种慢反应的酶抑制剂,形成抑制性复合物需数秒钟到几分钟,肝素可催化AT-Ⅲ的作用,使其加速1000倍。标准肝素分子量大于18个单糖,可同时与AT-Ⅲ和凝血酶形成复合物,其抗凝血酶与抗Ⅹa的比例为1:1。肝素对与血块结合的凝血酶无抑制作用[8]。
高浓度肝素可通过肝素辅因子Ⅱ(HC-Ⅱ)抑制凝血酶[9]。此外,肝素还可以通过组织因子途径抑制物(TFPI)抑制凝血酶[10]。
, 百拇医药
1.2 肝素的药代动力学
肝素带有大量负电荷,口服不吸收,静脉给药后立即产生作用。肝素可与许多血浆蛋白结合,如富含组氨酸糖蛋白,血小板第4因子(PF4),血管性假血友病因子(vWF)等[11]。肝素主要通过内皮细胞和巨噬细胞及肾脏代谢消除,此外,肝素还经网状内皮系统和肝素酶清除[12]。肝素消除半衰期(t1/2b)随剂量而异,静脉注射肝素100、400和800u/kg后t1/2b分别为1、2.5和5小时[6,8,11]。CPB中肝素常用量一般为300～400u/kg[13,14]。
1.3 肝素的其它作用
肝素除抗凝作用外,还影响血小板、纤溶、补体和激肽系统。
(1)肝素对血小板的影响
肝素可引起血小板减少,称肝素诱发的血小板减少症(HIT),往往伴有血栓形成(HITT)。HIT的发生率为1～5%,其机制为肝素引起的免疫介导性血小板损害。应用肝素后体内自动产生一种抗体,把肝素-血小板第4因子复合物作为主要抗原。这些血小板相关抗体能加速肝、脾网状内皮系统对血小板的清除。严重时抗体激活血小板产生血小板栓。标准肝素引起HIT、HITT明显高于低分子量肝素,牛肺肝素比猪肠粘膜肝素发生率高5倍,但与肝素剂量无关。HITT常发生冠状动脉、脑动脉、内脏及外周动脉血栓,亦可发生大隐静脉血栓,死亡率达20～35%。HIT一般发生于给肝素后3～10天[15]。
, http://www.100md.com
肝素还可引起血小板功能障碍。Shukri等[16]证明心脏手术中应用肝素5分钟后出血时间延长,渗出液中TXB2水平明显下降。
(2)肝素对纤溶、补体和激肽系统的影响
肝素可增加纤溶活性,肝素化后、CPB前血浆纤溶酶浓度及D-二聚体(D-dimer)明显增加,说明纤溶被激活[16]。肝素还可增加组织纤溶酶原激活物(t-PA)的活性。也有报道[17]肝素抑制纤溶酶是通过AT-Ⅲ与纤溶酶形成复合物,使其灭活。肝素能抑制补体激活和激肽释放酶的生成。
1.5 肝素耐药
肝素耐药是指应用肝素500～700u/kg后激活全血凝固时间(ACT)仍达不到480秒。原因有:①肝素引起血小板减少症,损伤的血小板释放第4因子,中和肝素的抗凝作用。②循环血中AT-Ⅲ水平降低。③因子Ⅷ活性增强。④肝素与血浆蛋白结合。Staples等[18]回顾性研究了4280例心脏手术病人,认为术前用主动脉内球囊反搏泵(IABP)或静脉肝素治疗病人易发生肝素耐药。
, 百拇医药
2 肝素替代药物的研究
肝素的主要缺点是它不能灭活与纤维蛋白或CPB管道结合、附着的凝血酶,使这些凝血酶保存活性。Slaughter等[19]监测CPB期间凝血分子标志物(F1+2、TAT及FPA)和纤维蛋白单体。发现即使CPB 中充分肝素化(ACT>450秒),仍有凝血酶产生和激活。此外,肝素还有抗凝作用个体差异大、对血小板和纤溶系统的影响以及鱼精蛋白中和时诸多不良反应。因此,肝素并非CPB中理想的抗凝剂。寻找理想抗凝剂的研究工作目前主要集中在两方面:低分子量肝素(LMWH)和水蛭素(Hirudin)[7,11]。
2.1 低分子量肝素
分子量小于7kDa者为低分子量肝素,消除半衰期4小时,几乎全部经肾脏代谢。它主要是由低抗凝活性的标准肝素以解聚法制取。随着肝素分子量降低它抗Ⅹa活性增强,抗凝血酶活性减弱。因为肝素分子只有超过18个单糖,才具有抗凝血酶活性,LMWH只有25～50%含有18个单糖序列,它抗Ⅹa活性与抗凝血酶活性之比为2～4:1,而标准肝素二者之比为1:1。LMWH的优点是生物利用率高达90%(标准肝素为30%),不与内皮细胞或血浆蛋白结合不被血小板第4因子抑制,对血小板功能影响小,不增加血管通透性,具有较强的抗血栓作用,出血危险性低[8,11,20 ]。
, 百拇医药
2.2 水蛭素
是从水蛭唾液腺提取的凝血酶抑制剂。它的主要优点是能抑制与血块结合的凝血酶,抗凝作用不需要抗凝血酶或其它内源性因子参与。在抑制已经形成的凝血酶的作用方面,它与标准肝素同样有效,但肝素在防止凝血酶形成及防止因子Ⅴ和Ⅷ激活方面优于水蛭素[5-11]。
LMWH和水蛭素均能有效抑制已形成的凝血酶,水蛭素还能抑制与血块结合的凝血酶,但标准肝素防止凝血酶形成作用方面优于二者。在抗凝监测和中和方面,ACT不能有效监测LMWH和水蛭素的抗凝作用,而且目前二者均无有效拮抗剂[21]。因此,标准肝素尽管不是体外循环中理想的抗凝剂,但仍是最好的。
二 抗凝监测
充分抗凝的标准:防止凝血因子消耗、CPB环路中纤维蛋白沉积(显微镜下)、血浆中出现纤维蛋白单体,就是要完全防止凝血酶的生成和激活[22]。由于肝素的敏感性和作用时间个体差异较大,为了保证CPB期间合理抗凝,监测必不可少。抗凝监测的方法有:
, http://www.100md.com
1 激活全血凝固时间(ACT)
1975年Bull等[13,23]应用ACT监测CPB中肝素的抗凝效果,建立了肝素剂量-ACT曲线,使肝素用量个体化。并推荐CPB期间安全抗凝范围为ACT300～600秒。Yong等[22]研究认为CPB安全的抗凝标准是ACT值至少要大于400秒。由于ACT操作简单、准确,得到结果迅速、方便,室温下试剂稳定等优点,使它几乎接近手术室内理想的抗凝监测方法,临床上广泛应用。1981年Culliforn[24]研究发现CPB中由于低温、血液稀释等原因,ACT与肝素浓度缺乏相关性。Gravlee等[25]监测CPB中血浆肝素浓度、ACT和FPA水平,发现血浆肝素浓度与ACT无相关性,但与FPA成显著负相关。ACT作为抗凝监测的"金标准"受到挑战[26]。
2 激活部分凝血致活酶时间(APTT)和凝血酶时间(TT)
APTT是反映内源性凝血途径的指标,对肝素敏感,内科常用于监测肝素治疗[27];TT是反应凝血共同通路的指标,对肝素敏感[28]。APTT和TT与高肝素浓度的相关性均较差,且操作比ACT复杂,未常见用于CPB中的抗凝监测。
, 百拇医药
3 大剂量凝血酶时间(HiTT)
HiTT主要优点是不受低温、血液稀释、大剂量抑肽酶、纤维蛋白原减少和FDP的影响[29]。HiTT值150～250秒,相当于血浆肝素浓度3～5u/ml或ACT值460～600秒。但由于HiTT的设计是用来监测高浓度肝素的抗凝作用,当肝素浓度低于1.5u/ml时,HiTT的敏感性较差。因此无法用它来监测肝素的中和,且HiTT操作复杂,试剂保存不稳定,临床应用受到限制[30]。
4 血浆肝素浓度的监测
由于低温、血液稀释、血小板或凝血因子异常、AT-Ⅲ水平降低及大剂量抑肽酶等均使ACT延长,使它不能反应体内真实的凝血状态。为了保证CPB期间充分抗凝,有学者建议用监测血中肝素浓度的方法来监测CPB中的抗凝[31]。CPB中安全抗凝所需最低肝素浓度尚无确定的标准,一般认为应高于3～5u/ml,低于2u/ml有发生亚临床凝血的可能[25]。肝素浓度监测的方法有:
, 百拇医药
4.1 鱼精蛋白滴定法
此法操作简单,可用于床旁监测。缺点是因受凝血因子和血小板功能影响,敏感性和特异性均较差。临床已很少应用。
4.2 Heptest
原理:肝素抑制的Ⅹa量与肝素浓度成正比。在被测试血浆中加入定量Ⅹa,然后加入理想条件的凝血底物试剂,记录凝血时间,根据预先制定的标准曲线,得到相应的肝素浓度[32]。
优点:此法准确、特异性较强。缺点:AT-Ⅲ及Ⅱa严重缺乏会影响结果的准确性,操作复杂,需在实验室条件完成。
4.3 凝血酶法
原理:利用凝血酶时间(TT)与肝素浓度的相关性制定标准曲线,测定标本的TT,根据标准曲线得到肝素浓度。纤维蛋白原减少时影响结果[33]。
, http://www.100md.com
4.4 产色底物法(生物化学监测法)
原理:通过人工合成与天然凝血因子有相似的一段氨基酸序列并含有特定作用位点的小肽,将可水解产色的化学基因与作用位点的氨基酸相连。测定时由于凝血因子具有蛋白水解酶的活性,它不仅作用于天然蛋白质肽链,也能作用于人工合成的肽段底物,从而释放出产色基因,使溶液产色。然后用分光光度计进行测定。产色的深浅与凝血因子的活性成正比,故可进行精确测定。包括抗Ⅹa和抗Ⅱa法。
4.4.1 产色底物抗Ⅹa法
在被测试血浆中加入AT-Ⅲ,充分混合后加入Ⅹa,如血浆中存在肝素,Ⅹa被灭活。然后加入特异的Ⅹa产色底物,如血浆中残存Ⅹa,即水解底物产色。通过分光光度计测定。产色深浅与肝素浓度成反比[34,35]。
优点:敏感性和特异性高,对小分子量肝素非常敏感,不受AT-Ⅲ及各种凝血因子异常的影响。是目前实验室监测肝素浓度最好的方法。缺点:黄疸可能会影响结果,操作复杂费时。
, 百拇医药
4.4.2 产色底物抗Ⅱa法
原理和方法同产色底物抗Ⅹa法,它主要用于测定标准肝素[32]。
应强调指出,监测肝素浓度并不能完全反应抗凝效果,因为肝素的抗凝是通过AT-Ⅲ实现的。为了保证CPB中病人的安全,应同时监测反应抗凝效果的直接指标。
5 应用大剂量抑肽酶时的抗凝监测
抑肽酶是一种广谱丝氨酸蛋白酶抑制剂,它具有抑制纤溶酶、激肽释放酶等丝氨酸蛋白酶及保护血小板的作用,能明显减少CPB术后出血和输血量,减轻CPB引起的炎性反应[36,37]。临床应用时发现,抑肽酶明显延长硅藻土激活的ACT(C-ACT),却不影响白陶土激活ACT(K-ACT),因此,有作者认为抑肽酶使C-ACT假性延长,并建议应用K-ACT监测CPB中抗凝,或直接监测肝素浓度,或将C-ACT延长至750秒做为CPB的安全抗凝标准[38,39]。
, http://www.100md.com
deSmet等[40]和Dietrich等[41]随机双盲安慰剂对照研究结果表明抑肽酶具有抗凝作用,与肝素协同能明显抑制CPB中凝血酶的生成和激活,减少CPB中追加的肝素量。C-ACT延长反应机体真实的凝血状态。由于白陶土带有大量负电荷能吸附带有正电荷的抑肽酶,消除其抗凝作用,因此,当应用大剂量抑肽酶时K-ACT不延长[42]。
抑肽酶抗凝作用的可能机制:①抑制激肽释放酶介导的内源性凝血途径的激活[43]。②内源性凝血途径的大部分凝血因子均为丝氨酸蛋白酶,抑肽酶通过抑制这些凝血因子而具有抗凝作用[44,45]。
应用大剂量抑肽酶时C-ACT与肝素浓度联合监测是较好的方法。
因此,CPB中的抗凝和监测工作远没有达到完美的境地。还需要不断的探索和研究,以最大限度地保证CPB心脏手术病人的安全。
参考文献:
, 百拇医药
1 Stark PP.J Extra-Corpor Technol 1995; 27.
2 Jobes DR et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1995;110: 36.
3 Despotis GJ et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1995;110: 46.
4 Despotis GJ, et al. Thromb Haemost 1996;76: 902.
5 D'Errico C et al. J Cardiothorac Vasc Anesth 1996; 10: 451.
6 郑植荃主编. 现代血栓病学. 北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1997,486.
, http://www.100md.com
7 Fitch JCK. J Cardiothorac Vasc Anesth 1996; 10: 819.
8 Hirsh J et al. Chest 1995; 108: 258s.
9 阮长耿主编. 血栓与止血现代理论和临床实践. 南京:江苏科技出版社,1994,291.
10 Hoppensteadt DA et al. Thromb Res 1995; 79: 325.
11 Rinder CS. J Cardiothorac Vasc Anesth 1996; 10: 816.
12 江明性主编. 药理学. 第四版. 北京:人民卫生出版社,1996,208.
, 百拇医药 13 Bull BS et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1975; 69: 674.
14 Boldt J et al. J Cardiothorac Vasc Anesth 1991; 5: 449.
15 Adams JG et al. J Vasc Surg 1995; 21: 247.
16 Shuekri F et al. Ann Thorac Surg 1995; 60:1008.
17 王斌 等. 国外医学输血与血液学分册,1988,9:117.
18 Staples MH et al. Ann Thorac Surg 1994; 57: 1211.
, http://www.100md.com
19 Slaughter TF et al. Anesthesiology 1994; 80: 520.
20 Hirsch J et al. Blood 1992; 79: 1.
21 Wolzt M et al. Thromb Haemost 1995; 73: 439.
22 Young JA et al. Ann Thorrac Surg 1978; 26: 231.
23 Bull BS et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1975; 69: 685.
24 Culliford AT et al. Ann Surg 1981; 193: 105.
, http://www.100md.com
25 Gravlee GP et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1990; 99: 518.
26 Tian L et al. J Extra-Corpor Technol 1995; 27: 192.
27 Kitchen S. Thromb Haemost 1996; 75: 734.
28 Uden DI et al. ASAIO Frans 1991; 37: 88.
29 Wang J-S et al. Anesth Analg 1994; 79: 9.
30 Schaadt J. J Extra-Corpor Technol 1996; 28: 42.
, http://www.100md.com
31 Despotis GJ et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1994; 108: 1076.
32 Hendrice C et al. J cardiothorac Vasc Anesth 1995; 9: 245.
33 毛平等. . 中华医学检验杂志,1995;9:295.
34 Teien AN et al.. Thromb Haemost 1976; 8: 413.
35 Wagenvoord RJ et al. Haemostasis 1993; 23: 26.
36 Royston D. J Cardiothorac Vasc Anesth 1992; 6: 76.
, 百拇医药
37 Hill GE et al. Ann Thorac Surg 1998;65:66.
38 Zucker ML et al. J Extra-Corpor technol 1995; 27: 201.
39 Feindt P et al. Thorac Cardiovasc Surgeon 1994; 42: 218.
40 de Smet AAEA et al: . J Thorac Cardiovasc Surg 1990; 100: 520.
41 Dietrich W et al. Anesthesiology 1995; 83: 679.
42 Lemmer JH et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1994; 107: 543.
43 Wachtfogel YT et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1993; 106: 1.
44 Dietrich W et al. Anesthesiology 1990; 73: 1119.
45 Royston D. Bri J Anaesth 1994; 73: 734., 百拇医药(纪宏文)
一 体外循环中的抗凝
目前还无法生产象内皮细胞这样的抗血栓材料,CPB前必需抗凝,以防止血管内、术野或CPB管道内凝血形成及凝血因子的消耗。CPB中理想抗凝剂应具备如下标准:①能防止凝血酶生成,并完全中和已形成的凝血酶。②在手术室内能迅速、有效监测其抗凝作用。③CPB后能被快速、安全中和,无免疫反应。自1953年实施CPB心脏手术以来,肝素就用作抗凝剂,它的优点是作用迅速、容易中和[5]。
1 肝素
1.1 化学特点和药理作用
, 百拇医药
临床上使用的标准肝素是由猪肠粘膜或牛肺中提取、精制而成。分子量为5～30 kDa,平均为15 kDa,其中具有抗凝活性的肝素只占30%,故商品肝素均以抗凝活性效价单位标示。中华人民共和国药典(1995年版)规定,每1mg干燥肝素钠粉末的效价不得少于150单位[6]。美国药典规定,猪肠粘膜肝素效价不得少于140u/mg,牛肺肝素效价不得少于120u/mg[7]。肝素是体内外均有效的抗凝剂,作用迅速。抗凝作用主要是通过血浆中的抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)实现的,AT-Ⅲ是一种糖蛋白,分子量58kDa,是血浆中正常存在的抗凝物质,属于丝氨酸蛋白酶抑制剂家族。没有肝素时AT-Ⅲ是一种慢反应的酶抑制剂,形成抑制性复合物需数秒钟到几分钟,肝素可催化AT-Ⅲ的作用,使其加速1000倍。标准肝素分子量大于18个单糖,可同时与AT-Ⅲ和凝血酶形成复合物,其抗凝血酶与抗Ⅹa的比例为1:1。肝素对与血块结合的凝血酶无抑制作用[8]。
高浓度肝素可通过肝素辅因子Ⅱ(HC-Ⅱ)抑制凝血酶[9]。此外,肝素还可以通过组织因子途径抑制物(TFPI)抑制凝血酶[10]。
, 百拇医药
1.2 肝素的药代动力学
肝素带有大量负电荷,口服不吸收,静脉给药后立即产生作用。肝素可与许多血浆蛋白结合,如富含组氨酸糖蛋白,血小板第4因子(PF4),血管性假血友病因子(vWF)等[11]。肝素主要通过内皮细胞和巨噬细胞及肾脏代谢消除,此外,肝素还经网状内皮系统和肝素酶清除[12]。肝素消除半衰期(t1/2b)随剂量而异,静脉注射肝素100、400和800u/kg后t1/2b分别为1、2.5和5小时[6,8,11]。CPB中肝素常用量一般为300～400u/kg[13,14]。
1.3 肝素的其它作用
肝素除抗凝作用外,还影响血小板、纤溶、补体和激肽系统。
(1)肝素对血小板的影响
肝素可引起血小板减少,称肝素诱发的血小板减少症(HIT),往往伴有血栓形成(HITT)。HIT的发生率为1～5%,其机制为肝素引起的免疫介导性血小板损害。应用肝素后体内自动产生一种抗体,把肝素-血小板第4因子复合物作为主要抗原。这些血小板相关抗体能加速肝、脾网状内皮系统对血小板的清除。严重时抗体激活血小板产生血小板栓。标准肝素引起HIT、HITT明显高于低分子量肝素,牛肺肝素比猪肠粘膜肝素发生率高5倍,但与肝素剂量无关。HITT常发生冠状动脉、脑动脉、内脏及外周动脉血栓,亦可发生大隐静脉血栓,死亡率达20～35%。HIT一般发生于给肝素后3～10天[15]。
, http://www.100md.com
肝素还可引起血小板功能障碍。Shukri等[16]证明心脏手术中应用肝素5分钟后出血时间延长,渗出液中TXB2水平明显下降。
(2)肝素对纤溶、补体和激肽系统的影响
肝素可增加纤溶活性,肝素化后、CPB前血浆纤溶酶浓度及D-二聚体(D-dimer)明显增加,说明纤溶被激活[16]。肝素还可增加组织纤溶酶原激活物(t-PA)的活性。也有报道[17]肝素抑制纤溶酶是通过AT-Ⅲ与纤溶酶形成复合物,使其灭活。肝素能抑制补体激活和激肽释放酶的生成。
1.5 肝素耐药
肝素耐药是指应用肝素500～700u/kg后激活全血凝固时间(ACT)仍达不到480秒。原因有:①肝素引起血小板减少症,损伤的血小板释放第4因子,中和肝素的抗凝作用。②循环血中AT-Ⅲ水平降低。③因子Ⅷ活性增强。④肝素与血浆蛋白结合。Staples等[18]回顾性研究了4280例心脏手术病人,认为术前用主动脉内球囊反搏泵(IABP)或静脉肝素治疗病人易发生肝素耐药。
, 百拇医药
2 肝素替代药物的研究
肝素的主要缺点是它不能灭活与纤维蛋白或CPB管道结合、附着的凝血酶,使这些凝血酶保存活性。Slaughter等[19]监测CPB期间凝血分子标志物(F1+2、TAT及FPA)和纤维蛋白单体。发现即使CPB 中充分肝素化(ACT>450秒),仍有凝血酶产生和激活。此外,肝素还有抗凝作用个体差异大、对血小板和纤溶系统的影响以及鱼精蛋白中和时诸多不良反应。因此,肝素并非CPB中理想的抗凝剂。寻找理想抗凝剂的研究工作目前主要集中在两方面:低分子量肝素(LMWH)和水蛭素(Hirudin)[7,11]。
2.1 低分子量肝素
分子量小于7kDa者为低分子量肝素,消除半衰期4小时,几乎全部经肾脏代谢。它主要是由低抗凝活性的标准肝素以解聚法制取。随着肝素分子量降低它抗Ⅹa活性增强,抗凝血酶活性减弱。因为肝素分子只有超过18个单糖,才具有抗凝血酶活性,LMWH只有25～50%含有18个单糖序列,它抗Ⅹa活性与抗凝血酶活性之比为2～4:1,而标准肝素二者之比为1:1。LMWH的优点是生物利用率高达90%(标准肝素为30%),不与内皮细胞或血浆蛋白结合不被血小板第4因子抑制,对血小板功能影响小,不增加血管通透性,具有较强的抗血栓作用,出血危险性低[8,11,20 ]。
, 百拇医药
2.2 水蛭素
是从水蛭唾液腺提取的凝血酶抑制剂。它的主要优点是能抑制与血块结合的凝血酶,抗凝作用不需要抗凝血酶或其它内源性因子参与。在抑制已经形成的凝血酶的作用方面,它与标准肝素同样有效,但肝素在防止凝血酶形成及防止因子Ⅴ和Ⅷ激活方面优于水蛭素[5-11]。
LMWH和水蛭素均能有效抑制已形成的凝血酶,水蛭素还能抑制与血块结合的凝血酶,但标准肝素防止凝血酶形成作用方面优于二者。在抗凝监测和中和方面,ACT不能有效监测LMWH和水蛭素的抗凝作用,而且目前二者均无有效拮抗剂[21]。因此,标准肝素尽管不是体外循环中理想的抗凝剂,但仍是最好的。
二 抗凝监测
充分抗凝的标准:防止凝血因子消耗、CPB环路中纤维蛋白沉积(显微镜下)、血浆中出现纤维蛋白单体,就是要完全防止凝血酶的生成和激活[22]。由于肝素的敏感性和作用时间个体差异较大,为了保证CPB期间合理抗凝,监测必不可少。抗凝监测的方法有:
, http://www.100md.com
1 激活全血凝固时间(ACT)
1975年Bull等[13,23]应用ACT监测CPB中肝素的抗凝效果,建立了肝素剂量-ACT曲线,使肝素用量个体化。并推荐CPB期间安全抗凝范围为ACT300～600秒。Yong等[22]研究认为CPB安全的抗凝标准是ACT值至少要大于400秒。由于ACT操作简单、准确,得到结果迅速、方便,室温下试剂稳定等优点,使它几乎接近手术室内理想的抗凝监测方法,临床上广泛应用。1981年Culliforn[24]研究发现CPB中由于低温、血液稀释等原因,ACT与肝素浓度缺乏相关性。Gravlee等[25]监测CPB中血浆肝素浓度、ACT和FPA水平,发现血浆肝素浓度与ACT无相关性,但与FPA成显著负相关。ACT作为抗凝监测的"金标准"受到挑战[26]。
2 激活部分凝血致活酶时间(APTT)和凝血酶时间(TT)
APTT是反映内源性凝血途径的指标,对肝素敏感,内科常用于监测肝素治疗[27];TT是反应凝血共同通路的指标,对肝素敏感[28]。APTT和TT与高肝素浓度的相关性均较差,且操作比ACT复杂,未常见用于CPB中的抗凝监测。
, 百拇医药
3 大剂量凝血酶时间(HiTT)
HiTT主要优点是不受低温、血液稀释、大剂量抑肽酶、纤维蛋白原减少和FDP的影响[29]。HiTT值150～250秒,相当于血浆肝素浓度3～5u/ml或ACT值460～600秒。但由于HiTT的设计是用来监测高浓度肝素的抗凝作用,当肝素浓度低于1.5u/ml时,HiTT的敏感性较差。因此无法用它来监测肝素的中和,且HiTT操作复杂,试剂保存不稳定,临床应用受到限制[30]。
4 血浆肝素浓度的监测
由于低温、血液稀释、血小板或凝血因子异常、AT-Ⅲ水平降低及大剂量抑肽酶等均使ACT延长,使它不能反应体内真实的凝血状态。为了保证CPB期间充分抗凝,有学者建议用监测血中肝素浓度的方法来监测CPB中的抗凝[31]。CPB中安全抗凝所需最低肝素浓度尚无确定的标准,一般认为应高于3～5u/ml,低于2u/ml有发生亚临床凝血的可能[25]。肝素浓度监测的方法有:
, 百拇医药
4.1 鱼精蛋白滴定法
此法操作简单,可用于床旁监测。缺点是因受凝血因子和血小板功能影响,敏感性和特异性均较差。临床已很少应用。
4.2 Heptest
原理:肝素抑制的Ⅹa量与肝素浓度成正比。在被测试血浆中加入定量Ⅹa,然后加入理想条件的凝血底物试剂,记录凝血时间,根据预先制定的标准曲线,得到相应的肝素浓度[32]。
优点:此法准确、特异性较强。缺点:AT-Ⅲ及Ⅱa严重缺乏会影响结果的准确性,操作复杂,需在实验室条件完成。
4.3 凝血酶法
原理:利用凝血酶时间(TT)与肝素浓度的相关性制定标准曲线,测定标本的TT,根据标准曲线得到肝素浓度。纤维蛋白原减少时影响结果[33]。
, http://www.100md.com
4.4 产色底物法(生物化学监测法)
原理:通过人工合成与天然凝血因子有相似的一段氨基酸序列并含有特定作用位点的小肽,将可水解产色的化学基因与作用位点的氨基酸相连。测定时由于凝血因子具有蛋白水解酶的活性,它不仅作用于天然蛋白质肽链,也能作用于人工合成的肽段底物,从而释放出产色基因,使溶液产色。然后用分光光度计进行测定。产色的深浅与凝血因子的活性成正比,故可进行精确测定。包括抗Ⅹa和抗Ⅱa法。
4.4.1 产色底物抗Ⅹa法
在被测试血浆中加入AT-Ⅲ,充分混合后加入Ⅹa,如血浆中存在肝素,Ⅹa被灭活。然后加入特异的Ⅹa产色底物,如血浆中残存Ⅹa,即水解底物产色。通过分光光度计测定。产色深浅与肝素浓度成反比[34,35]。
优点:敏感性和特异性高,对小分子量肝素非常敏感,不受AT-Ⅲ及各种凝血因子异常的影响。是目前实验室监测肝素浓度最好的方法。缺点:黄疸可能会影响结果,操作复杂费时。
, 百拇医药
4.4.2 产色底物抗Ⅱa法
原理和方法同产色底物抗Ⅹa法,它主要用于测定标准肝素[32]。
应强调指出,监测肝素浓度并不能完全反应抗凝效果,因为肝素的抗凝是通过AT-Ⅲ实现的。为了保证CPB中病人的安全,应同时监测反应抗凝效果的直接指标。
5 应用大剂量抑肽酶时的抗凝监测
抑肽酶是一种广谱丝氨酸蛋白酶抑制剂,它具有抑制纤溶酶、激肽释放酶等丝氨酸蛋白酶及保护血小板的作用,能明显减少CPB术后出血和输血量,减轻CPB引起的炎性反应[36,37]。临床应用时发现,抑肽酶明显延长硅藻土激活的ACT(C-ACT),却不影响白陶土激活ACT(K-ACT),因此,有作者认为抑肽酶使C-ACT假性延长,并建议应用K-ACT监测CPB中抗凝,或直接监测肝素浓度,或将C-ACT延长至750秒做为CPB的安全抗凝标准[38,39]。
, http://www.100md.com
deSmet等[40]和Dietrich等[41]随机双盲安慰剂对照研究结果表明抑肽酶具有抗凝作用,与肝素协同能明显抑制CPB中凝血酶的生成和激活,减少CPB中追加的肝素量。C-ACT延长反应机体真实的凝血状态。由于白陶土带有大量负电荷能吸附带有正电荷的抑肽酶,消除其抗凝作用,因此,当应用大剂量抑肽酶时K-ACT不延长[42]。
抑肽酶抗凝作用的可能机制:①抑制激肽释放酶介导的内源性凝血途径的激活[43]。②内源性凝血途径的大部分凝血因子均为丝氨酸蛋白酶,抑肽酶通过抑制这些凝血因子而具有抗凝作用[44,45]。
应用大剂量抑肽酶时C-ACT与肝素浓度联合监测是较好的方法。
因此,CPB中的抗凝和监测工作远没有达到完美的境地。还需要不断的探索和研究,以最大限度地保证CPB心脏手术病人的安全。
参考文献:
, 百拇医药
1 Stark PP.J Extra-Corpor Technol 1995; 27.
2 Jobes DR et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1995;110: 36.
3 Despotis GJ et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1995;110: 46.
4 Despotis GJ, et al. Thromb Haemost 1996;76: 902.
5 D'Errico C et al. J Cardiothorac Vasc Anesth 1996; 10: 451.
6 郑植荃主编. 现代血栓病学. 北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1997,486.
, http://www.100md.com
7 Fitch JCK. J Cardiothorac Vasc Anesth 1996; 10: 819.
8 Hirsh J et al. Chest 1995; 108: 258s.
9 阮长耿主编. 血栓与止血现代理论和临床实践. 南京:江苏科技出版社,1994,291.
10 Hoppensteadt DA et al. Thromb Res 1995; 79: 325.
11 Rinder CS. J Cardiothorac Vasc Anesth 1996; 10: 816.
12 江明性主编. 药理学. 第四版. 北京:人民卫生出版社,1996,208.
, 百拇医药 13 Bull BS et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1975; 69: 674.
14 Boldt J et al. J Cardiothorac Vasc Anesth 1991; 5: 449.
15 Adams JG et al. J Vasc Surg 1995; 21: 247.
16 Shuekri F et al. Ann Thorac Surg 1995; 60:1008.
17 王斌 等. 国外医学输血与血液学分册,1988,9:117.
18 Staples MH et al. Ann Thorac Surg 1994; 57: 1211.
, http://www.100md.com
19 Slaughter TF et al. Anesthesiology 1994; 80: 520.
20 Hirsch J et al. Blood 1992; 79: 1.
21 Wolzt M et al. Thromb Haemost 1995; 73: 439.
22 Young JA et al. Ann Thorrac Surg 1978; 26: 231.
23 Bull BS et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1975; 69: 685.
24 Culliford AT et al. Ann Surg 1981; 193: 105.
, http://www.100md.com
25 Gravlee GP et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1990; 99: 518.
26 Tian L et al. J Extra-Corpor Technol 1995; 27: 192.
27 Kitchen S. Thromb Haemost 1996; 75: 734.
28 Uden DI et al. ASAIO Frans 1991; 37: 88.
29 Wang J-S et al. Anesth Analg 1994; 79: 9.
30 Schaadt J. J Extra-Corpor Technol 1996; 28: 42.
, http://www.100md.com
31 Despotis GJ et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1994; 108: 1076.
32 Hendrice C et al. J cardiothorac Vasc Anesth 1995; 9: 245.
33 毛平等. . 中华医学检验杂志,1995;9:295.
34 Teien AN et al.. Thromb Haemost 1976; 8: 413.
35 Wagenvoord RJ et al. Haemostasis 1993; 23: 26.
36 Royston D. J Cardiothorac Vasc Anesth 1992; 6: 76.
, 百拇医药
37 Hill GE et al. Ann Thorac Surg 1998;65:66.
38 Zucker ML et al. J Extra-Corpor technol 1995; 27: 201.
39 Feindt P et al. Thorac Cardiovasc Surgeon 1994; 42: 218.
40 de Smet AAEA et al: . J Thorac Cardiovasc Surg 1990; 100: 520.
41 Dietrich W et al. Anesthesiology 1995; 83: 679.
42 Lemmer JH et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1994; 107: 543.
43 Wachtfogel YT et al. J Thorac Cardiovasc Surg 1993; 106: 1.
44 Dietrich W et al. Anesthesiology 1990; 73: 1119.
45 Royston D. Bri J Anaesth 1994; 73: 734., 百拇医药(纪宏文)
第 1 页