在过去的几十年里,止凝血机制以及病理方面的发展取得了巨大的进展。然而儿科患者的止血生理与成人存在显著差异,一系列的研究表明新生儿凝血因子水平远低于成年人,但是新生儿存在特殊的天然保护机制,其传统的凝血试验的结果却表现为高凝。儿童的凝血系统自出生后到发育成熟,不同阶段的实验室诊断标准也在发生变化,正确研究小儿血栓性和出血性问题是临床医生诊断和治疗患儿疾病的必要前提。本章综述主要介绍血栓弹力图对复杂的儿童凝血病的诊断、治疗和预后的应用。
凝血功能是一个逐渐发育成熟的过程,多种研究清楚地表明,新生儿的凝血因子在分子量和糖基化程度方面与成人是一致的,参与血液凝固过程的蛋白质生理浓度是随着时间逐渐增加的 [1]。胎儿止凝血系统是处于动态中,逐渐向成人状态发展,新生儿与儿童的凝血功能检测参考值范围虽然取决于不同的检测仪器及试剂,但是其与胎龄有着更为密切的关系。有研究显示,不同胎龄的新生儿凝血功能检测指标存在差异,在早产儿中这种差异更为明显 [2,3]。Reverdiau-Moalic 等人研究了儿童凝血因子和抗凝蛋白,结果显示儿童与成人凝血系统存在显著性差异(表 1 和表 2)[4]。各种止血性疾病的自然过程,无论是血栓性还是出血性,新生儿和儿童可能与成人患者的情况有很大不同。依据成人的参考值,凝血功能检测结果异常的儿科患者,临床上却并未观测到明确的出血症状 [4]。因此,这给临床医师评估小儿凝血功能带来了困难 [5]。目前小儿凝血功能检测缺乏统一的参考标准,深入了解发育性止血是必不可少的,多学科方法的凝血检测将提供更多的信息,为小儿止凝血疾病提供最合适的诊断和治疗依据。
表 1. 胎儿、足月新生儿和成人的凝血筛查和凝血因子水平
胎儿(怀孕周数) | 新生儿 (n = 60) | 成人 (n = 60) | |||
凝血因子 | 19-23 (n = 20) | 24-29 (n = 22) | 30-38( n = 22) | ||
I (g/L, Von Clauss) | 0.85(0.57 ~ 1.50) | 1.12(0.65 ~ 1.65) | 1.35(1.25 ~ 1.65) | 1.68(0.95 ~ 2.45)# | 3.0(1.78 ~ 4.50) |
I Ag(g/L) | 1.08(0.75 ~ 1.50) | 1.93(1.56 ~ 2 .40) | 1.94(1.30 ~ 2.40) | 2.65(1.68 ~ 3.60)# | 3.5(2.50 ~ 5.20) |
IIc(%) | 16.9(10 ~ 24) | 19.9(11 ~ 30)* | 27.9(15 ~ 50)# | 43.5(27 ~ 64)# | 98.7(70 ~ 125) |
VIIc(%) | 27 .4(17 ~ 37) | 33.8(18 ~ 48)* | 45.9(31 ~ 62) | 52.5(28 ~ 78)# | 101.3(68 ~ 130) |
IXc(%) | 10.1(6 ~ 14) | 9.9(5 ~ 15) | 12.3(5 ~ 24)# | 31.8(15 ~ 50)# | 104.8(70 ~ 142) |
Xc(%) | 20.5(14 ~ 29) | 24.9(16 ~ 35) | 28.0(16 ~ 36)# | 39.6(21 ~ 65)# | 99.2(75 ~ 125) |
Vc(%) | 32.1(21 ~ 44) | 36.8(25 ~ 50) | 48.9(23 ~ 70)# | 89.9(50 ~ 140) | 99.8(65 ~ 140) |
VIIIc(%) | 34.5(18 ~ 50) | 35.5(20 ~ 52) | 50.1(27 ~ 78)# | 94.3(38 ~ 150) | 101.8(55 ~ 170) |
XIc(%) | 13.2(8 ~ 19) | 12.1(6 ~ 22) | 14.8(6 ~ 26)# | 37.2(13 ~ 62)# | 100.2(70 ~ 135) |
XIIc(%) | 14.9(6 ~ 25) | 22.7(6 ~ 40) | 25.8(11 ~ 50)# | 69.8(25 ~ 105)# | 101.4(65 ~ 144) |
PK(%) | 12.8(8 ~ 19) | 15.4(8 ~ 26) | 18.1(8 ~ 28)# | 35.4(21 ~ 53)# | 99.8(65 ~ 135) |
HMWK(%) | 15.4(10 ~ 22) | 19.3(10 ~ 26) | 23.6(12 ~ 34)# | 38.9(28 ~ 53)# | 98.8(68 ~ 135) |
数值是平均数,括号内是上下限 95 置信区间;*p < 0.05;#p < 0.01。 缩写:Ag,抗原浓度;c,凝血活性。 |
表 2. 胎儿、足月新生儿和成人中的抗凝蛋白差异
抗凝蛋白 | 胎儿(怀孕周数) | 新生儿 (n = 60) | 成人 (n = 40) | ||
19 ~ 23 (n = 20) | 24 ~ 29 (n = 22) | 30 ~ 38 (n = 22) | |||
ATIII(%) | 20.2(12 ~ 31)* | 30.0(20 ~ 39) | 37.1(24 ~ 55)# | 59.4(42-BO)# | 99.8(65 ~ 130) |
HCII(%) | 10.3(6 ~ 16) | 12.9(5.5 ~ 20) | 21 .1(11 ~ 33)# | 52.1(19 ~ 99)# | 101.4(70 ~ 128) |
TFPI(ng/ml) | 21.0(16.0 ~ 29.2) | 20 .6(13.4 ~ 33.2) | 20.7(10.4 ~ 31.5)# | 38.1(22.7 ~ 55.8)# | 73.0(50.9 ~ 90.1) |
PC Ag(%) | 9.5(6 ~ 14) | 12.1(8 ~ 16) | 15.9(8 ~ 30)# | 32.5(21 ~ 47)# | 100.8(68 ~ 125) |
PC Act(%) | 9.6(7 ~ 13) | 10.4(8 ~ 13) | 14.1(8 ~ 18)* | 28.2(14 ~ 42)# | 98.8(68 ~ 129) |
Total PS(%) | 15.1(11 ~ 21) | 17.4(14 ~ 25) | 21.0(15 ~ 30)# | 38.5(22 ~ 55)# | 99.6(72 ~ 118) |
Free PS(%) | 21.7(13 ~ 32) | 27.9(19 ~ 40) | 27.1(18 ~ 40)# | 49.3(33 ~ 67)# | 98.7(72 ~ 128) |
数值是平均数,括号内是上下限 95 置信区间;*p < 0.05;#p < 0.01。 缩写:Ag,抗原浓度;c,凝血活性。 |
血栓弹力图儿童参考范围
虽然使用血栓弹力图来评估成人凝血病的研究越来越多,但是关于儿童应用的数据却是有限的。凝血蛋白的生理浓度与出生后的年龄以及出生时的胎龄有关,因此在临床广泛使用之前,确定特定年龄的规范测试参考数据是非常重要的。常用的血栓弹力图检测分为高岭土血栓弹力图试验(Kaolin thrombelastography,CK-TEG)与快速血栓弹力图试验(rapid thrombelastography,rTEG)。前者通过激活内源凝血途径完成检测,而后者通过同时激活内源和外源凝血途径完成检测,可进一步缩短检测时间。华中科技大学同济医学院附属同济医院检验科收集小儿外科接受择期手术的 242 例患儿信息,通过检测凝血功能正常的择期手术儿童 CK-TEG 、rTEG,初步建立各年龄段儿童的弹力图参考区间(表 3 和表 4),为血栓弹力图在儿科患者中的合理应用奠定基础 [5]。
表 3. 各年龄组 rTEG 参考区间
组别 | 例数 | ACT(s) | K(min) | Angle(º) | MA(mm) | LY30(%) |
1 月 ~ 1 岁组 | 58 | 105(89 ~ 123) | 0.9(0.8 ~ 1.9)* | 79.3(71.2 ~ 82.7)* | 64.2(52.3 ~ 73.5)* | 0.2(3.7) |
2 ~ 5 岁组 | 62 | 109(89 ~ 121) | 1.2(0.8 ~ 1.8)* | 3(71.3 ~ 80.3)* | 61.7(55.1 ~ 64.9)* | 0.0(1.5)# |
6 ~ 10 岁组 | 62 | 113(97 ~ 121)*# | 1.2(0.9 ~ 2.0)*# | 76.6(72.0 ~ 79.6)*# | 62.3(56.0 ~ 67.6)* | 0.5(3.8) |
11 ~ 16 岁组 | 60 | 113(91 ~ 124) | 1.4(0.9 ~ 2.2)# | 74.7(68.0 ~ 78.8)# | 59.8(52.4 ~ 68.4) | 0.1(3.4) |
成人对照组 | 40 | 105(95 ~ 120) | 1.6(1.1 ~ 2.2) | 74.5(68.0 ~ 78.7) | 58.9(50.4 ~ 64.1) | 0.1(2.2) |
注:与成人对照组比较,*p<0.05;与 1 个月 ~1 岁组比较,#p<0.05
表 4. 各年龄组 CK-TEG 参考区间
组别 | 例数 | R(min) | K(min) | Angle(º) | MA(mm) |
1 个月 ~1 岁组 | 58 | 4.4(2.3~6.5)* | 0.9(0.8~1.4)* | 78.9(75.1~83.1)* | 68.7(57~78.5)* |
2~5 岁组 | 62 | 5.2(2.8~7.2)# | 1.2(0.9~1.8)*# | 75.6(70.5~79.0)*# | 64(58.3~72.5)*# |
6~10 岁组 | 62 | 5.3(4.2~6.4)*# | 1.5(1.2~2.4)*# | 74.3(66.5~76.6)*# | 63.1(55.7~68.1)*# |
11~16 岁组 | 60 | 5.7(4.0~7.2)*# | 1.5(1.2~2.0)*# | 73.9(69~75.9)*# | 61.9(56.9~68.5)*# |
成人对照组 | 40 | 7.8(6.70~8.80) | 2.2(1.8~2.8) | 66.0(60.5~70.5) | 58.7(56.0~64.1) |
注:与成人对照组比较,*p<0.05;与 1 个月 ~1 岁组比较,#p<0.05
血栓弹力图对复杂的凝血病的诊断
血栓弹力图是一种量化血凝块形成和降解过程的试验,它提供了对凝血系统的综合评价。目前,对凝血状态的评估需要多项检测报告综合解读,而且其检测标本来自多管血液样本。活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、国际标准化比率(INR)、纤维蛋白原水平、血小板计数和各凝血因子及抗凝蛋白浓度活性等指标反映了凝血系统的部分成分。而血栓弹力图反映凝血因子、血细胞和酶等成分高度复杂的反馈机制之间的相互作用。这可以通过微量全血快速评估血液动力学变化,凝块形成率,凝块强度和凝块稳定性。这些特征对于评估危重新生儿的凝血病具有一定的诊断价值 [6]。
血栓弹力图指导儿科患者输血及药物治疗
对大量出血的儿科病人的实验室评估具有挑战性,输血过程中患者的病理生理都在发生改变,患者血液管理要求评估初始失血和持续失血,并经常评估对治疗的反应,其目的是利用足够的血制品体积和成分进行复苏,以治疗和防止预期的凝血功能改变 [7]。常规的凝血试验包括凝血酶原时间(PT)、部分凝血活酶时间(APTT)、血小板计数和纤维蛋白原水平都是耗时的。没有提供有关凝块形成和止血异常的具体信息,如血小板功能障碍、纤溶亢进和第十三因子缺乏。应用血栓弹力图实时测定患者目前的凝血情况,观察全血从凝血开始到纤溶的粘弹性特性,以更迅速和准确地指导血液产品的使用。Birgitta 等人研究提示,在小儿心脏手术中应用血栓弹力图指导输血可降低患者血制品输注 [8]。
图 1. 大量输血期间导致凝血病的病理生理学因素
血栓弹力图对于患者的预后
出血和血栓是手术后重要的并发症之一,血栓弹力图能反映凝血过程全貌,评估高凝低凝状态,预测手术患者是否发生出血或深静脉血栓形成。Elizabeth 等人研究 2011 年 8 月至 2015 年 10 月期间一家儿童医院收治的 17 例临床有出血需要输血的婴儿血栓弹力图检测参数 [9]。其用于预测临床出血的血栓弹力图参数的 ROCs 如图 3 所示,所有血栓弹力图参数在受试者操作特性曲线下均有较高的面积(AUC > 0.8)。
图 2. 血栓弹力图参数(A)凝血时间(R),(B)凝血动力学(K),(C)α 角(α),(D)最大振幅(MA)和(E)凝血指数(CI)预测临床出血的操作特性曲线。AUC,受试者操作特性曲线下的面积。
参考文献
[1] Lippi G, Franchini M, Montagnana M, et al. Coagulation testing in pediatric patients: the young are not just miniature adults[C]//Seminars in thrombosis and hemostasis. © Thieme Medical Publishers, 2007, 33(08): 816-820.
[2] 杨璐 , 李秋平, 许靖, 等. 不同胎龄新生儿凝血功能的临床研究 [J]. 国际检验医学杂志, 2013, 34(16): 2078-2079.
[3] Reverdiau-Moalic P, Delahousse B, Body G, et al. Evolution of blood coagulation activators and inhibitors in the healthy human fetus[J]. Blood, 1996, 88(3): 900-906.
[4] Christensen RD, Baer VL, Lambert DK, et al. Reference intervals for common coagulation tests of preterm infants (CME)[J]. Transfusion, 2014, 54(3): 627-632.
[5] 夏丽波, 简翠, 张碧玉, 等. 儿童血栓弹力图参考区间建立及与常规凝血项目的比较 [J]. 检验医学, 2017, 32(2): 81-85.
[6] Sewell E K, Forman K R, Wong E C C, et al. Thromboelastography in term neonates: an alternative approach to evaluating coagulopathy[J]. Archives of Disease in Childhood-Fetal and Neonatal Edition, 2017, 102(1): F79-F84.
[7] Blain S, Paterson N. Paediatric massive transfusion[J]. Bja Education, 2015, 16(8): 269-275.
[8] Romlin B S, Wåhlander H, Berggren H, et al. Intraoperative thromboelastometry is associated with reduced transfusion prevalence in pediatric cardiac surgery[J]. Anesthesia & Analgesia, 2011, 112(1): 30-36.
[9] Sewell E K, Forman K R, Wong E C C, et al. Thromboelastography in term neonates: an alternative approach to evaluating coagulopathy[J]. Archives of Disease in Childhood-Fetal and Neonatal Edition, 2017, 102(1): F79-F84.
图片来源:阳普