血栓弹力图在婴幼儿心脏手术中的临床应用与研究进展
2025-07-22 来源:中国体外循环杂志

作者:袁媛,四川大学华西医院麻醉科;周荣华,四川大学华西天府医院麻醉手术中心

 

术后出血是心脏手术中常见的并发症之一。心肺转流(cardiopulmonary bypass,CPB)过程中的长时间非生理转流会影响凝血功能,包括血液稀释、纤溶激活、炎性反应和血液成分破坏等问题。其他导致婴幼儿心脏手术后出血的高危因素还包括婴幼儿凝血系统发育尚不完善、全身肝素化对凝血系统的干扰、紫绀型先天性心脏病(cyanotic congenital heart disease,CCHD)患儿因超生理红细胞压积引起的凝血功能异常、再次或多次手术导致的心包与纵膈、胸骨之间的粘连以及深低温停循环技术的应用等。

 

对于婴幼儿患者而言,少量出血也严重影响全身血容量。因此,如何在CPB后重建这类患儿的凝血功能是需要临床医生重点关注并亟待解决的问题。血栓弹力图(thromboelastography,TEG)是用于评估原发性和继发性凝血功能障碍的一种方法,至今已有80多年的历史。

 

近年来,TEG在心脏手术围术期的应用逐渐受到重视,并在肝移植、产科、创伤以及各类大出血手术中得到应用。作为床旁快速检测技术,TEG在围术期凝血功能评估、抗凝监测、术后出血风险预测和成分输血指导等方面具有重要的临床意义。本文综述了婴幼儿CPB下心脏手术中TEG的应用现状和范围,并对其临床前景和局限性进行阐述。

 

1. TEG简介

 

1.1 TEG发展

 

1948年,Harter等学者首次提出血液黏弹性检测方法学,模拟人体37℃左右的环境中,以图形的形式显示整个凝血及纤溶过程。从20世纪80年代开始,该方法逐渐应用于临床凝血功能评估。随着技术的发展和仪器的改进,最新的TEG 6s仪器能够使用共振频率黏弹性测量和一次性多通道微流体腔来评估凝血情况。

 

1.2 TEG检测原理

 

血液凝结形成血凝块,其物理特性反映患者凝血功能及出血或血栓形成风险。检测中,血液样本与激活剂混合后,放入恒温样本杯,匀速旋转模拟体内血液流动。探针与悬垂丝相连,悬垂丝在血液中。液态血时,悬垂丝不随样本杯旋转,描图纸上反应图像为直线。凝血启动后,样本杯与杯盖因纤维蛋白黏附而耦合,悬垂丝受剪切应力影响旋转。传感器感应悬垂丝运动,转为电信号,经软件处理后以描记图记录。血凝块强度越大,悬垂丝扭力越大,描记图曲线宽度越大。纤溶过程使血凝块溶解,描记图曲线宽度减小。TEG可动态监测凝血启动、血凝块生成及溶解过程,反映凝血和纤溶系统功能。

 

1.3 TEG分类

 

随着测量仪的改进和激活剂/抑制剂的使用,发展出多种检测方法,如枸橼酸化高岭土TEG检测(citrated kaolin thromboelastography,CK-TEG)、快速血栓弹力图检测(rapid thromboelastography,r-TEG)、肝素酶对比TEG检测(citrated kaolin with heparinase thromboelastography,CKH-TEG)以及血小板图TEG检测。在心脏手术中,r-TEG检测是常用的凝血状态检测方法,可激活内外源性凝血通路,快速得到结果。但使用肝素后,凝血因子功能被抑制,影响检测结果。为降低肝素影响,发展了CKH-TEG检测,用于评估肝素化状态下的血小板功能和纤溶状态。

 

1.4 TEG主要参数

 

TEG常用参数有R值(凝血启动时间)、K值(凝血块形成时间)、α-Angle(最大切角)、MA值(最大血块强度)、LY30(30分钟血块溶解百分比)和EPL(血块溶解百分比预测值)。r-TEG使用冻干组织因子,缩短R值并用TEG-ACT(activated clotting time,活化凝血时间)表示,常用于代替普通TEG。R值和TEG-ACT反映凝血启动速度和凝血因子活性,K值体现了纤维蛋白原的功能,α-Angle反映纤维蛋白和血小板交互作用形成血凝块的速度,MA值反映血凝块硬度和血小板功能,LY30反映纤溶速度和血凝块稳定性,EPL则模拟60 min后血凝块降解情况。

 

2. 婴幼儿TEG参数特点

 

“发育性止血”这一概念由Andrew等人在20世纪80年代首次提出。从新生儿成长发育到成人的过程中,凝血系统也在逐渐改变。甚至不同日龄的新生儿在TEG检测结果中各项参数也存在明显差异。通过对比新生儿和儿童的TEG检测结果,发现新生儿组R值明显缩短,K值缩短,α-Angle增大,MA值增大,这表明新生儿的凝血功能整体上呈现为相对高凝、纤溶亢进的状态,早产儿的纤溶系统活性更强,这可能是因为其纤溶抑制蛋白的生理水平较低。

 

与成人相比,新生儿的凝血酶生成量减少了30%~50%,各凝血因子与抗凝物质水平也相应降低,整体凝血系统处于低水平的平衡状态,这一状态能够在TEG检测结果中被描记体现。CCHD患儿由于超生理红细胞压积,可能会对TEG测量值的准确性产生影响,并且其观察到的TEG参数与高海拔导致的高血红蛋白浓度和高红细胞压积的动物模型中观察到的状况类似。

 

然而,一项前瞻性队列研究显示,CCHD患儿和非CCHD患儿的TEG参数无显著差异。Haizinger等人将CCHD患儿与正常健康婴幼儿对比,发现CCHD患儿凝血-纤溶系统功能完整,高凝性不明显,凝血系统激活时间更长,血凝块血小板成分偏少,硬度更低。

 

3. 临床应用现状

 

3.1 指导监测肝素抗凝及逆转作用

 

CKH-TEG检测具备有效排除肝素对整体凝血功能干扰的能力,从而实现对肝素残留的精确识别。在CPB转流中使用了大量肝素抗凝并利用ACT实时监测肝素活性,评估鱼精蛋白逆转肝素的效果。Peterson的研究分析了凝血酶启动的纤维蛋白凝块动力学分析(thrombin-initiated fibrin clot kinetic assay,TFCK)、活化的部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)、抗凝血因子Xa(factorⅩa,FXa)活性和TEG对肝素鱼精蛋白平衡的评价作用。

 

研究结果表明,TFCK和APTT能一致地检测到术后肝素反弹,其中APTT与TFCK相关性最强,而FXa和TEG的相关性较差。Magunia等人的研究指出,在CPB心脏手术的儿童患者中,肝素特异性TEG参数(CK/CKH Rtime比值)与ACT、APTT和抗FXa测定之间没有临床相关性。尽管床旁rTEG检测具备迅速提供结果的能力,然而,为了全面评估基于TEG的不完全肝素逆转治疗在监测肝素逆转和减少失血问题方面的有效性,仍需进行深入的研究与分析。

 

体外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)期间,患者的抗凝治疗至关重要。TEG能为接受ECMO的新生儿提供凝血评估的快速诊断信息,有助于指导输血治疗。Stammers评估了17例接受ECMO的新生儿的凝血状态,TEG检测显示46.5%的病例有凝血功能异常,其中血小板功能障碍最为常见。

 

Phillips等回顾性分析2008~2018年46例接受ECMO支持的新生儿,评估血液制品管理、TEG数据以及并发症情况。研究发现,使用TEG监测的抗凝管理标准化策略可能有助于改善血液制品治疗,减少出血并发症。Snyder等人评估了42例新生儿ECMO中比伐卢定剂量与APTT和TEG检测R值的关系,结果显示无剂量-反应关系。Henderson等研究发现,以抗FXa活性大于0.25IU/ml和R值大于17.85 min为参考指标能够降低婴幼儿ECMO患者血栓形成的风险,联合运用TEG检测与抗FXa因子检测,可有效促进对ECMO患儿在抗凝治疗前后凝血功能变化的全面监测。

 

3.2 预测出血

 

相较于标准的实验室凝血检测手段,TEG检测能够全面、动态地展现凝血过程,展现出其在凝血监测领域的显著优势。在识别出血根源、预测出血风险以及优化凝血治疗策略等方面,TEG检测均展现出更为出色的性能,因而成为更为理想的选择。MA值低于45 mm与接受复杂心脏手术的儿科患者术中出血的发生率存在密切关联,术中预防性血小板输注的应用可能有助于降低ICU内出血事件的发生风险。

 

在部分心脏手术过程中,为确保手术的顺利进行,需应用深低温停循环技术。然而,必须明确指出,低温环境可能会对患儿的凝血功能产生一定影响。Forman等对22名接受全身低温治疗的新生儿实施TEG检测,并对其出血风险进行了预测分析。

 

实验分别以37.0℃和33.5℃为条件进行,结果显示TEG参数在两种温度下存在显著差异,尤其在33.5℃时,凝血功能表现出明显的受损趋势。此外,研究结果还指出,K值、α角、MA及凝血指数与临床出血事件的发生具有显著相关性,这进一步验证了TEG检测在低温环境下对出血风险的监测仍具有实际应用价值。因此TEG检测还可作为预测方法,为患儿的凝血功能管理提供重要依据。

 

3.3 指导围术期成分输血

 

目前,TEG功能广泛应用于围术期成分输血治疗的研究和应用中。它能准确识别凝血状态,指导输血,改善患者预后,节约血液资源。在目前的成人研究中,近年的输血指南也推荐利用TEG指导围术期成分输血。目前,已有大量文献和临床研究证明TEG指导下的成人或儿童心脏手术围术期成分输血能够减少术后24 h胸腔纵膈引流量,显著减少围术期红细胞、血浆和冷沉淀的使用,减少术后气管带管时间、儿科重症监护室停留时间,降低住院费用,缩短住院时长。

 

Grottke等人的研究表明,在围术期凝血障碍的成人和婴幼儿患者中,使用TEG评估纤维蛋白原补充需求具有科学依据和临床数据支持。TEG指导下的围术期血制品输注可限制不恰当的新鲜冷冻血浆CPB预充及预防性使用。接受心脏手术的新生儿更需要接受TEG指导下的成分输血及凝血功能重建。尽管TEG在婴幼儿成分输血方面的研究较少,特别是在新生儿领域更为稀缺,但根据现有成人及婴幼儿临床研究与资料,可推断TEG在指导新生儿围术期凝血功能重建方面具可行性。

 

4. 局限

 

TEG检测可全面展示凝血功能,包括凝血因子激活、血小板吸附聚集及纤维蛋白原溶解,帮助医生了解凝血全貌。但应用上存在限制:操作复杂,涉及样本获取保存、选择不同样本杯、激活剂或抑制剂以及仪器校准等,可影响检验结果,需规范流程和提高操作熟练度。此外,TEG检测无法模拟血管壁和内皮细胞对凝血反应的作用。此外,TEG检测模拟体温恒定在37℃,无法真实反映低温对凝血功能的影响。最后,尽管Edwards等人已经研究了健康新生儿TEG参考值的范围,但基于这些参考区间数据在临床输血应用方面仍需要进一步研究。

 

5. 展望与结论

 

TEG作为一种前沿的检测技术,其独特的全程监测血凝块形成及稳定性的能力,在临床医学领域具有不可忽视的价值。目前,TEG已在临床凝血功能监测及成分输血指导等多个方面得到广泛应用。然而,为了进一步扩大TEG的应用范围,仍需致力于简化血液样本处理流程,优化仪器操作程序,并不断完善新生儿等特定人群的参考值与范围等关键环节。随着研究的不断深入和检测参数的逐步标准化,有理由相信,TEG检测将在婴幼儿CPB心脏手术等复杂医疗场景中发挥出其最大的优势。

 

来源:袁媛,周荣华.血栓弹力图在婴幼儿心脏手术中的临床应用与研究进展[J].中国体外循环杂志,2024,22(04):324-328.

 


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