CC BY
65
Тромбоэластометрия как метод мониторинга баланса в системе гемостаза во время трансплантации печени
Резюме. Цель исследования - изучение возможности применения тромбоэластометрии в качестве метода мониторинга баланса в системе гемостаза у пациентов с циррозом печени. Одновременное определение СТ-ЕХТЕМ и СТ-ШЕМ позволяет оценить как резерв свертывающего и противосвертывающего звеньев системы гемостаза, так и состояние баланса между ними: равновесное, сдвиг в сторону гипокоагуляции, смещение в направлении гиперкоагуляции. Ключевые слова: тромбоэластометрия, коагулопатия при заболеваниях печени, трансплантация печени.
Деятельность системы гемостаза направлена на остановку кровотечения путем локального тромбообразования. Формирование фибринового сгустка является ключевым процессом. Глобальные коагуляционные тесты позволяют узнать, как быстро начинает образовываться тромб, но не дают информации о его плотности и скорости лизиса [1]. С практической точки зрения важно знать именно эти две характеристики процесса свертывания, так как только плотный и стабильный сгусток обеспечивает надежную остановку кровотечения. В последнее время все большее распространение получают такие методы прикроватного мониторинга гемостаза, как тромбоэластография и тромбо-эластометрия, основанные на изучении вязкоэ-ластичных свойств цельной крови. Данные методы позволяют наблюдать за всем процессом формирования тромба в динамике - от момента активации свертывания до полного лизиса сгустка, и, соответственно, получать информацию не только о скорости его образования, но также о его плотности и скорости растворения [2]. Таким образом, тромбоэластометрия - более совершенный метод оценки системы гемостаза, чем глобальные коагуляционные тесты.
Печень играет ключевую роль в обеспечении гемостаза, являясь местом продукции всех факторов свертывания, за исключением фактора Виллебранда, и их ингибиторов, а также
протеинов фибринолитической системы. Про-грессирование заболеваний печени со снижением ее резервов ведет к развитию сложных комплексных нарушений свертывания крови, затрагивающих все звенья коагуляционного каскада [3]. При этом часть нарушений вышеуказанных свойств способствует повышенной кровоточивости, а часть - повышенному риску тромбообразования. Поскольку эти изменения происходят одновременно, система гемостаза остается в равновесном положении. Вследствие сниженного резерва свертывающего и противосвертывающего звеньев баланс между ними может быть легко нарушен [4]. Именно поэтому у пациентов с циррозом печени очень важно иметь возможность не только выявлять абсолютный дефицит отдельных компонентов системы гемостаза (факторов свертывания, естественных антикоагулянтов), но и проводить оценку с позиции сохранения баланса между ними с определением одного из трех состояний: равновесное, отклонение в сторону гипо- и гиперкоагуляции.
Цель настоящей работы - оценить возможность применения тромбоэластометрии в качестве метода мониторинга баланса в системе гемостаза у пациентов с циррозом при выполнении трансплантации печени.
В исследование последовательно были включены 50 пациентов, которым проводилась трансплантация печени (ТП) в период с января 2009 по декабрь 2010 г. Протокол анестезиологического обеспечения, включая мониторинг центральной гемодинамики и состав инфузион-ной терапии, был одинаковый у всех больных. Пробы крови забирались в определенные временные интервалы: перед разрезом кожи, через 1 час от начала операции, через 15 минут от начала агепатического периода, через 15 минут после реперфузии, на момент окончания операции.
Забор крови проводился из артериального катетера в лучевой артерии в пробирки объемом 5 мл, содержащие цитрат натрия. Непосредственно после забора выполнялось исследование цельной крови на тромбоэластометре, после чего кровь центрифугировалась при 3000 об/мин в течение 15 минут для получения бестромбо-цитарной плазмы. Эта плазма использовалась для стандартных коагуляционных тестов и углубленного исследования системы гемостаза.
Рутинные тесты проводились на автоматическом анализаторе гемостаза ACL 10000 Elite PRO и включали определение активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ), международного нормализованного отношения (МНО), тромбинового времени (ТВ), уровня фибриногена по Клауссу. Углубленное исследование осуществлялось на этом же анализаторе и заключалось в установлении активности факторов свертывания (II, V, VII-XI), антитромбина III, протеинов C и S.
Исследование цельной крови на тромбо-эластометре включало два стандартизованных теста: EXTEM и INTEM. Процесс свертывания активировался либо тканевым тромбопластином из мозга кролика (тест EXTEM), либо эллаговой кислотой (тест INTEM). В каждом из этих двух тестов анализировались следующие параметры: СТ - время свертывания, CFT - время образования сгустка, А10 - амплитуда плотности сгустка на 10 минуте, MCF - максимальная плотность сгустка. Продолжительность проведения каждого теста составляла не менее 60 минут. Пробы крови, в которых выявлялся гиперфибринолиз или гепарин, исключались из исследования.
Корреляционный анализ Спирмена использовался для оценки взаимосвязи между активностью факторов свертывания, параметрами рутинных тестов и тромбоэластометрии. С целью изучения зависимости времени свертывания по тесту ЕХТЕМ (СТ-ЕХТЕМ) от активности факторов свертывания и естественных антикоагулянтов применялся многофакторный регрессионный анализ с алгоритмом пошагового включения/исключения переменных. Статистическая обработка данных проводилась при помощи пакета прикладных программ Statistica 8.0.
Из забранных 250 проб у 50 пациентов проанализированы 195. Среди исключенных 55 в 38 выявлен гиперфибринолиз, в 17 содержался гепарин.
Результат тромбоэластометрии отображается в виде специфической кривой, которая характеризуется рядом показателей. Один
из них - время свертывания (CT - clotting time). Это период от момента старта реакции до начала образования первых нитей фибрина, он отражает процесс инициации коагуляционного каскада. Продолжительность этапа инициации зависит не только от активности факторов свертывания и концентрации ингибиторов, но и от взаимодействия между ними. Исходя из этого было выдвинуто предположение, что единственным параметром тромбоэластометри-ческой кривой, который мог бы свидетельствовать о балансе между свертывающим и противо-свертывающим звеньями системы гемостаза, может являться только время свертывания (CT).
По сути СТ - аналог АЧТВ или протромби-нового времени (ПВ). В тесте INTEM в качестве катализатора применяется эллаговая кислота, а в тесте ЕХТЕМ - тканевой тромбопластин. Эти же активаторы используются при определении АЧТВ и МНО соответственно. При помощи корреляционного анализа было выявлено наличие слабой зависимости между СТ-INTEM и АЧТВ-соотношением (rs = 0,245, р<0,05) и отсутствие взаимосвязи между СТ-ЕХТЕМ и МНО (rs = 0,111, р>0,05).
Так как при добавлении к крови эллаго-вой кислоты инициация свертывающего каскада происходит по «внутреннему» пути, то теоретически значение CT-INTEM, равно как и АЧТВ-соотношение, должно зависеть от активности факторов свертывания II, V, VIII-X и их ингибиторов (антитромбина III и протеина С). По данным статистического анализа, значение СТ-INTEM и активность факторов свертывания слабо коррелировали между собой. С другой стороны, обнаружена умеренная зависимость между АЧТВ-соотношением и концентрацией про-коагулянтных протеинов (табл. 1).
Содержание антикоагулянтных белков не оказывало влияния на величину времени свертывания по тесту INTEM (табл. 2).
Наличие обратной зависимости между АЧТВ-соотношением и концентрацией белков противосвертывающей системы указывает на то, что изменения этих показателей не взаимосвязаны, а являются следствием вариации третьего параметра - активности факторов свертывания. Чем выше содержание ингибиторов свертывания, тем дольше идет процесс инициации и тем больше будет АЧТВ-соотношение. Таким образом, зависимость должна быть прямой, а не обратной.
По тесту ЕХTEM и при определении МНО активация свертывающего каскада происходит по «внешнему» пути при помощи тканевого
Параметр Фактор II Фактор V Фактор VIII Фактор IX Фактор X Фактор XI
CT-INTEM -0,367* -0,354* -0,189* -0,061 -0,397* -0,123
АЧТВ- соотношение -0,553* -0,535* -0,333* -0,316* -0,540* -0,538*
Таблица 1. Коэффициент корреляции между CT-INTEM, АЧТВ-соотношением и активностью факторов свертывания, * р < 0,05
§ Таблица 2. I Коэффициент * корреляции § между CT-INTEM, 1 АЧТВ-
соотношением и активностью 50 антикоагулянтов, 50 * р < 0,05
тромбопластина. Следовательно, значение CT-EXTEM и МНО будет зависеть от содержания факторов свертывания VII, X, V, II и их ингибиторов (антитромбина III и протеина C). При помощи статистического анализа было обнаружено наличие слабой взаимосвязи между СТ-ЕХТЕМ и активностью прокоагулянтных протеинов, при этом концентрация антикоагу-лянтных белков не оказывала влияния на величину времени свертывания (табл. 3). В отличие от СТ-ЕХТЕМ, значение МНО напрямую коррелировало с активностью белков как свертывающей, так и противосвертывающей систем.
Несмотря на то что теоретически время свертывания в тестах INTEM и ЕХТЕМ должно быть тесно связано с активностью факторов свертывания и их ингибиторов, на практике было установлено наличие лишь умеренной и слабой корреляции. Одним из объяснений этому может быть то, что данные показатели тромбоэластометрической кривой зависят не от абсолютных значений прокоагулянтных и антикоагулянтных протеинов, а от соотношения между ними. При помощи корреляционного анализа была выявлена умеренная взаимосвязь между СТ-ЕХТЕМ и отношением активности факторов свертывания II и Х к активности антитромбина III (rs = -0,417, p < 0,05) и отсутствие таковой между этим отношением и CT-INTEM (rs = -0,115, p > 0,05). Не обнаружена зависимость и между стандартными коа-гуляционными тестами и отношением концентрации факторов свертывания к концентрации их ингибиторов: коэффициент корреляции rs для АЧТВ-соотношения равнялся 0,012 (p > 0,05), а для МНО составил -0,017 (p > 0,05).
Учитывая наличие корреляции между CT-INTEM и содержанием факторов свертывания и отсутствие таковой между этим параметром и отношением активности прокоагулянтных протеинов к антикоагулянтным, время свертывания по тесту INTEM может быть применено только для диагностики дефицита
Параметр Антитромбин III Протеин С
CT-INTEM -0,132 -0,056
АЧТВ-соотношение -0,518* -0,513*
факторов свертывания и не может рассматриваться в качестве показателя, отражающего баланс между свертывающим и противосверты-вающим звеньями коагуляции. Наличие зависимости между СТ-ЕХТЕМ и отношением активности белков свертывания II и Х к активности антитромбина III свидетельствует о том, что величина этого показателя определяется не абсолютными значениями прокоагулянтных и антикоагулянтных протеинов, а соотношением между ними. Однако относительно невысокий коэффициент корреляции (г5 = -0,417) указывает на то, что возможно имеются и другие факторы, влияющие на значение времени свертывания по тесту ЕХТЕМ.
Для выявления показателей гемостаза, оказывающих влияние на значение СТ-ЕХТЕМ, был применен многофакторный регрессионный анализ с алгоритмом пошагового включения/исключения переменных. В качестве независимых переменных были выбраны концентрации факторов свертывания (II, V, VII, VIII, IX, X, XI), содержание антитромбина III, протеина С и отношение активности факторов свертывания II и Х к активности антитромбина III. Результаты регрессионного анализа указывают на то, что величина параметра СТ-ЕХТЕМ зависит в большей степени от соотношения между содержанием прокоагулянтных и антикоагулянтных белков, а не от их абсолютных значений (табл. 4).
Из этого следует, что время свертывания по тесту ЕХТЕМ является тем тромбоэласто-метрическим показателем, величина которого определяется взаимодействием между про-и антикоагулянтными протеинами, то есть отражает баланс между свертывающим и противо-свертывающим звеньями.
Для подтверждения данного предположения были проанализированы пробы, в которых значение СТ-ЕХТЕМ находилось за пределами референсных значений. Из 195 образцов крови в 16 время свертывания по тесту ЕХТЕМ выходило за верхнюю границу нормы. Медиана отношения концентрации протеинов свертывающей системы к протеинам противосвер-тывающей в этих пробах равнялась 0,493 (меж-квартильный интервал 0,370-0,585) что свидетельствует о значительном преобладании активности ингибиторов над активностью факторов свертывания. В 11 образцах крови время свертывания по тесту ЕХТЕМ было ниже нижней границы нормы. Соотношение между концентрацией факторов свертывания и антикоагулянтами в этих пробах составило: 1,447; 1,607;
1,609; 1,610; 1,636; 1,741; 1,842; 1,939; 2,097. Это означает, что во всех случаях активность про-коагулянтных белков более чем в 1,45 раза превышала активность антикоагулянтных. Можно сделать вывод о том, что значение СТ-ЕХТЕМ, выходящее за пределы референсных значений, указывает на нарушение баланса между свертывающим и противосвертывающим звеньями системы гемостаза.
Полученные данные свидетельствуют об отсутствии значимой корреляции между показателями тромбоэластометрической кривой и стандартными коагуляционными тестами. Эти результаты сходны с имеющимися в литературе [5, 6]. Существенным различием между тромбоэластометрией и коагулограммой является то, что в первом случае анализируется цельная кровь, а во втором - плазма, обедненная тромбоцитами и лейкоцитами. В организме реакции плазменного звена коагуляции происходят на поверхности активированных тромбоцитов и лейкоцитов, презентирующих тканевой фактор. Не следует забывать и о важной роли эритроцитов в гемостазе [7]. В этой связи рутинные коагуляционные тесты, выполняемые на плазме, не содержащей эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, не учитывают сложные межклеточные взаимоотношения, происходящие в процессе свертывания крови.
При сравнении данных тромбоэластоме-трии и активности факторов свертывания нами установлено наличие слабой корреляции между концентрацией прокоагулянтов и СТ-INTEM и отсутствие таковой между ними и CT^XTEM. Содержание факторов свертывания отражает состояние отдельных составляющих системы гемостаза, но не дает представления о функционировании всей системы как единого целого. Тром-боэластометрия выполняется в цельной крови, следовательно, учитывает сложные комплексные взаимодействия клеточных элементов и плазменных факторов [8].
Наличие корреляции между АЧТВ, МНО и содержанием факторов свертывания и отсутствие таковой между этими показателями и отношением активности прокоагулянтных протеинов к антикоагулянтным означает, что по этим тестам можно судить лишь о наличии или отсутствии дефицита факторов свертывания. Ни АЧТВ, ни МНО не могут рассматриваться в качестве показателя, отражающего состояние баланса в системе гемостаза.
Согласно полученным данным, величина параметра СТ-ЕХТЕМ зависит в большей
Параметр Фактор II Фактор V Фактор VII Фактор X Антитромбин III Протеин С
СТ-ЕХТЕМ -0,221* -0,142* -0,178* -0,222* 0,067 -0,273
МНО -0,749* -0,532* -0,668* -0,622* -0,616* -0,695*
степени от соотношения между содержанием прокоагулянтных и антикоагулянтных белков, а не от их абсолютных значений. При этом значения данного показателя, выходящие за пределы референсных, указывают на нарушение баланса между свертывающим и противосверты-вающим звеньями. Подтверждением тому, что тромбоэластометрия позволяет проводить мониторинг равновесного состояния в системе гемостаза, служат работы, в которых показано существенное снижение кровопотери и потребности в трансфузии компонентов крови при трансплантации печени после внедрения тром-боэластометрии в качестве метода диагностики причин кровотечения [9, 10]. Так, наличие геморрагического синдрома у пациента с циррозом печени свидетельствует о нарушении баланса между свертывающим и противосверты-вающим звеньями со сдвигом в сторону гипо-коагуляции, что отражается в характерных изменениях на тромбоэластограмме. Уменьшение расхода компонентов крови достигается в первую очередь за счет рационального их применения: терапия проводится только при смещении равновесия в системе гемостаза в сторону повышенной кровоточивости и не осуществляется при сохраненном балансе [10].
На наш взгляд, для получения более точного представления о состоянии системы гемостаза необходимо одновременно анализировать цифровые значения двух тромбоэластометри-ческих показателей - СТ-ЕХТЕМ и СТ-ШТЕМ. Такой подход особенно важен в прикладном аспекте. Как было установлено, значение второго зависит в большей степени от активности факторов свертывания, а первого -от соотношения между прокоагулянтными
Таблица 3. Коэффициент корреляции между CT-ЕХTEM и активностью факторов свертывания, * р < 0,05
Таблица 4.
Итоговая таблица
регрессионного
анализа с
пошаговым
включением
переменных
Параметр beta Стандартная ошибка beta B Стандартная ошибка В Р
Константа 84,715 3,267 < 0,001
Отношение (Ф.М+Ф.Х)/(2хАТШ) -0,525 0,066 -18,957 2,397 <0,001
Фактор II -0,313 0,116 -0,157 0,058 0,008
Фактор IX 0,102 0,070 0,024 0,017 0,150
Фактор XI -0,094 0,077 -0,034 0,028 0,227
Фактор Х 0,127 0,116 0,056 0,051 0,276
и антикоагулянтными протеинами. Изолированное удлинение времени свертывания в INTEM свидетельствует об абсолютном дефиците факторов свертывания и антикоагулянтов, но баланс между ними сохранен (нормальное значение СТ-ЕХТЕМ). В этом случае необходимо одновременно восполнять дефицит как факторов свертывания, так и антикоагулянтов. Наиболее оптимальным препаратом для этого является свежезамороженная плазма.
Изолированное увеличение времени свертывания в ЕХТЕМ указывает на сдвиг равновесия в сторону гипокоагуляции (концентрация факторов свертывания значительно ниже концентрации антикоагулянтов). В этой ситуации для восстановления нарушенного равновесия следует использовать концентрат факторов свертывания, поскольку свежезамороженная плазма, содержащая в равном количестве факторы свертывания и естественные антикоагулянты, не позволит устранить дисбаланс. Одновременное удлинение времени свертывания в обоих тестах - признак того, что помимо выраженного дефицита факторов свертывания и антикоагулянтов имеется отклонение от равновесного состояния в сторону гипокоагуляции.
Для устранения дефицита свертывающих и противосвертывающих белков и дисбаланса между ними необходимо введение в большем количестве факторов свертывания и в меньшем количестве - антикоагулянтов, что можно достичь одновременным назначением концентрата факторов свертывания и свежезамороженной плазмы или концентрата факторов свертывания и концентрата антитромбина III. Укорочение времени свертывания по тесту ЕХТЕМ свидетельствует о смещении равновесия между активностью факторов свертывания и их ингибиторов в сторону гиперкоагуляции (содержание прокоагулянтных протеинов в полтора или более раз превышает концентрацию антикоагулянтов). Для восстановления баланса показано введение концентрата антитромбина III.
Между результатами стандартных коагуля-ционных тестов (АЧТВ, МНО) и данными тром-боэластометрии отсутствует значимая корреляция. Стандартные коагуляционные тесты не позволяют оценить баланс в системе гемостаза у пациентов с циррозом печени и, как следствие, проводить интенсивную терапию, направленную на восстановление нарушенного равновесия. Показатель тромбоэластометри-ческой кривой СТ-ЕХТЕМ отражает состояние
баланса между свертывающим и противосвер-тывающим звеньями системы гемостаза. Увеличение СТ-ЕХТЕМ указывает на сдвиг равновесия в сторону гипокоагуляции, укорочение свидетельствует о смещении в направлении гиперкоагуляции, а нормальное значение является признаком сохраненного баланса.
Таким образом, одновременное определение времени свертывания в тестах ЕХТЕМ и INTEM позволяет оценить не только резерв каждого из двух звеньев (свертывающего и противосвертывающего), но, что более важно, определить состояние баланса между ними. На основании анализа полученных данных открывается возможность проводить специфическое лечение, направленное на решение основной задачи интенсивной терапии нарушений свертывания крови у пациентов с циррозом печени - восстановление и поддержание равновесного состояния в системе гемостаза. СИ
Статья поступила в редакцию 01.06.2016 г.
А.Ф. Минов, А.М. Дзядзько, О.О. Руммо
РНПЦ трансплантации органов и тканей на базе 9-й городской клинической больницы, Минск
Summary
To determine the possibility of using thromboelastometry as a method of monitoring the balance in the hemostatic system in patients with liver cirrhosis. Simultaneous detection of CT-EXTEM and CT-INTEM allows evaluate the reserve of both pro- and antihemostatic pathways as well as the state of the balance between them: equilibrium, shifted toward hypo- or hypercoagulable status.
[5 See: http://innosfera.by/2016/08/thromboelastometry
Литература
1. Дмитриев В. В. Практическая коагулология.- Мн.: Бел. навука, 2004. 544 с.
2. MallettS.V. Clinical Utility of Viscoelastic Tests of Coagulation (TEG/ROTEM) in Patients with Liver Disease and during Liver Transplantation // Semin. Thromb. Hemost. 2015. N41 (5). P. 527-537.
3. Senzolo M., Burra P., Cholongitas E., Burroughs A. K. New insights into the coagulopathy of liver disease and liver transplantation // World J. Gastroenterol. 2006. N12 (48). P. 7725-7736.
4. Lisman T., Porte R. J. Rebalanced hemostasis in patients with liver disease: evidence and clinical consequences // Blood. 2010. N116 (6). P. 878-885.
5. CoakleyM., Reddy K., Mackie I., Mallett S. Transfusion triggers in orthotopic liver transplantation: a comparison of the thromboelastometry analyzer, the thromboelastogram and conventional coagulation tests // J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2006. 20 (4). P. 548-553.
6. Roulle S., Pillot J., Freyburger G. et al. Rotation thromboelastometry detects thrombocytopenia and hypofibrinogenemia during orthotopic liver transplantation // Brit. J. Anaesth. 2010. N104 (4). P. 422 -428.
7. Peyrou V., Lormeau J. C., Herault J. P. et al. Contribution of erythrocytes to thrombin generation in whole blood // Thromb. Haemost. 1999. Vol.81, N3. P. 400-406.
8. Ganter M. T., Hofer C. K. Coagulation monitoring: current techniques and clinical use of viscoelastic point-of-care coagulation devices // Anesth. Analg. 2008. Vol.106, N5. P. 1366-1375.
9. GorlingerK., Dirkmann D., Muller-BeiSenhirtz H. et al. Thromboelastometry-based perioperative coagulation management in visceral surgery and liver transplantation: experience of 10 years and 1105 LTX // Liver Transpl. 2010. N16, suppl. 1. P. 86.
10. Roullet S., Freyburger G., Cruc M. et al. Management of bleeding and transfusion during liver transplantation before and after the introduction of a rotational thromboelastometry-based algorithm // Liver Transpl. 2015. Vol.21, N2. P. 169-179.
