一例新生儿体外膜肺氧合治疗中发生肝素抵抗以及比伐卢定抗凝监控的案例

郭思琪1，张鸽1，石晶2四川大学华西第二医院：1.医学检验科；2.新生儿科前言患儿，男，2小时5分钟，因“气促、发绀2小时5分钟”于2022年06月11日04:20入院。患儿系G1P1，胎龄38+4周，经阴道分娩，胎膜早破7小时余，出生体重3000g，Apgar评分：1-5-10分钟为7（皮肤颜色、哭声、肌张力各扣1分）-8（哭声、肌张力各扣1分）-9（肌张力扣1分）。患儿以生后即出现明显气促、呼吸困难、难以纠正的发绀、低氧血症为主要表现，经初步复苏，正压通气、面罩吸氧等处理氧饱和度仍不能维持故转入我院，入院诊断：1、新生儿重症肺炎2、宫内感染3、新生儿呼吸窘迫综合征4、新生儿窒息。案例经过患儿入院后经气管插管、高频呼吸机辅助通气、多次补充肺表面活性物质、NO持续吸入，加强抗感染、循环支持等治疗后，氧饱和度仍维持欠佳。病程中出现心率、氧饱和度进行性下降、严重内环境紊乱、气漏加重，且有反复发热、小便量减少、凝血障碍等，经积极心肺复苏、胸腔穿刺及闭式引流、纠酸扩容纠正内环境紊乱，多种药物降肺动脉压力，血管活性药物持续泵入，多种血液制品纠正凝血功能、利尿、保护脏器等处理，心率、血压可维持，但仍难以纠正的低氧血症（PaO2<40mmHg），氧合指数持续>40，合并多器官功能衰竭，据我国体外膜肺相关专家共识，有使用体外膜肺支持的指征。与家属充分沟通后，行体外膜肺氧合（extracorporeal
membrane
oxygenation，ECMO）治疗，并采用静脉输注肝素进行抗凝管理，但是在使用肝素的过程中，活化全血凝固时间(activated
clotting time, ACT)，部分活化凝血酶时间(activated
partial thromboplastin time,
APTT)以及抗X因子活性(Anti-Xa)等实验室指标均提示不能达到抗凝目标，在采用血浆输注提升抗凝酶水平，增加肝素用量等处理措施后，上述抗凝指标仍然改善不明显：在患儿肝素剂量已达55U/kg/h，抗凝血酶(ATⅢ)活性超过50%的状态下，ECMO管路内仍可见小血栓，故考虑存在肝素抵抗。经药学部会诊后，改用直接凝血酶抑制剂比伐卢定进行抗凝管理。根据比伐卢定的药理特征，使用ACT和APTT指标对抗凝效果进行监控，在使用过程中，ACT和APTT出现了非同步变化，即ACT显示抗凝起效，而APTT持续处于抗凝不足的状态，再次经过其它检测指标如凝血酶-抗凝血酶复合物（thrombin-antithrombin
complex, TAT），纤维蛋白(原)降解产物(Fibrin/Fibrinogen
Degradation Products,
FDP)的评估，最终选择APTT作为评估抗凝效果的主要指标，继续调整比伐卢定剂量，待APTT延长至目标值后，剂量维持，继续予ECMO体外生命支持、抗感染，镇静镇痛，速尿利尿，呼吸机辅助通气，维持血压，维生素K1预防出血，禁食，胃肠减压，静脉营养支持等治疗，定期复查血气分析、凝血功能、血常规、CRP、头颅彩超、心脏彩超、胸片等治疗，关注出入量平衡维持患儿生命指征。此后患儿多次胸片检查提示气胸吸收，胸腔闭式引流瓶中未见气体，血气分析乳酸正常，肺部情况明显好转，逐步减少ECMO流量，降低流速后呼吸、循环功能稳定，无出血倾向，撤离ECMO。检验案例分析：患儿诊断为新生儿重症肺炎，6.11入院后，检验科通过综合分析DIC筛查（DDI
6.03mg/l，PT
18s，APTT
57.2s，ATⅢ
24%，FDP
12.20ug/mL）和血栓四项（TAT
10.1 ng/ml, PIC 3.9
ug/ml，）结果，发现患儿处于高凝状态，结合感染重，多器官功能衰竭，考虑出现DIC。随后临床使用了肝素抗凝，输注新鲜冰冻血浆，患儿凝血功能并未改善，在积极控制原发病及呼吸循环支持的基础上仍有发绀、低氧血症表现。6.15行ECMO治疗后，随着静脉输注肝素的剂量增大，患儿的ACT以及APTT并未相应的进行延长，甚至长期肝素抗X因子活性均在0.1以下，考虑到新生儿肝素抗凝效果不佳的最主要原因是抗凝血酶活性不足，期间也通过输注血浆对抗凝血酶进行补充，但是在凝血酶活性明显增高的前提下，抗凝指标仍然远远未达到控制目标(见图1)。为了排除检验误差，检验科也采用了TAT和FDP等指标来从评估患者高凝的情况，而上述指标（TAT>120
ng/ml, FDP>100mg/dl）均支持抗凝不足的诊断，在临床上也出现了导管内微凝块的现象，这些充分支持肝素抵抗的判断。图1、肝素抵抗（注：随着肝素剂量增加，ACT和APTT并未相应升高，FDP指标逐渐升高，提示患儿肝素抗凝效果不佳）在考虑肝素抵抗后，6.16临床改用直接凝血酶抑制剂：比伐卢定进行抗凝管理，比伐卢定的作用靶点并非X因子，因此，文献推荐的抗凝监控指标主要为ACT以及APTT。在使用比伐卢定后，患儿当天凝血指标显著改善，APTT:56.9s，ACT:220s，显示更换抗凝药物有效。但在其后的抗凝监控过程中，APTT明显缩短，而床旁ACT仍然维持在200s附近（图2），根据ACT还是APTT进行药物剂量调整就成为了困扰临床的难题。因此检验科继续通过TAT和FDP等指标来从进行佐证，发现在ACT在200s以上，APTT为40.4s时，TAT为68.6ng/ml,，FDP>200mg/dl，考虑床旁ACT结果不可信，根据ACT仪器说明书，改用枸橼酸钠抗凝的血栓弹力图（thrombela
stogram,
TEG）-ACT进行比对，发现抗凝TEG-ACT明显缩短。由此，检验科提出使用APTT而非床旁ACT来对抗凝药物进行剂量调整，调整目标APTT：50-60s，另外，建议纳入TAT作为抗凝评价的追加指标，调整目标TAT：10-20
ng/ml。在临床医生采纳上述意见后，患儿的抗凝管理有效进行，病情稳定缓解，最终达到了撤机的标准。图2、比伐卢定抗凝ACT和APTT监控不一致（注：图A：随着比伐卢定剂量增加，大部分时间ACT维持在预期目标内；图B：使用比伐卢定后，APTT明显低于预期目标）临床案例分析本例患儿有明确的ECMO治疗指征，上机后采用肝素进行抗凝管理，每1-2小时行ACT，每8小时送检PT/APTT/Fbg/DD/FDP/ATIII，每日行抗X因子活性检测来对抗凝效果进行监控。上机后患儿的抗凝指标一直不能达到预期目标(ACT维持在180-220s)，同时检验科也报告APTT与抗X因子活性均显著低于目标（APTT：50-60s,Anti-Xa：0.35～0.7U/ml）的情况。由于国内并无凝血酶制剂，我们采用了输注血浆的方式提升抗凝血酶，同时将肝素浓度从10ug/kg/h逐渐加量提升至55ug/kg/h来提升抗凝水平，但是效果均不明显。考虑肝素抵抗，抵抗原因不明。在与药学部会诊后，决定更换肝素，采用比伐卢定进行抗凝，由于目前缺乏ECMO比伐卢定抗凝在新生儿ECMO应用的指南和共识，我们仅能根据有限的文献资料来进行方案调整。在与家属充分沟通后，由0.1mg/kg/h的负荷剂量开始，并在2小时候开始0.01mg/kg/h维持并逐渐加量的方式进行比伐卢定抗凝。在抗凝过程中，出现了APTT明显下降，不能达到预期目标的情况而ACT仍然维持在高水平的情况，考虑到比伐卢定的药理特征，要保证抗凝效果需要逐渐加量。在维持剂量中APTT降低符合预期表现。同时检验科也提示相对于ACT，此患者的APTT更能够反应抗凝效果。因此，其后比伐卢定的维持剂量调整均参照APTT的水平进行，最终比伐卢定维持剂量逐渐调整到0.178mg/kg/h附近时，APTT达到预期目标。协同其他对症支持治疗，患者气胸吸收，胸腔闭式引流瓶中未见气体，血气分析乳酸正常，肺部情况明显好转，逐步减少ECMO流量，降低流速后呼吸、循环功能稳定，无出血倾向，撤离ECMO。知识延展新生儿的ECMOECMO是一种常规治疗无效，暂时性代替心和（或）肺功能的高级体外生命支持系统。国际体外生命支持组织2016年数据显示，相对成人和儿童,新生儿呼吸疾病ECMO支持预后最佳，平均存活率达74%。静脉‑动脉（veno‑arterial，VA）‑ECMO用于循环支持或循环、呼吸双支持；静脉‑静脉（veno‑venous，VV）‑ECMO用于呼吸支持。小体重儿因股静脉细，置管困难，且耗材受限，国内多选用VA模式。呼吸衰竭患儿条件允许情况下首选VV模式 [1] 。新生儿适用于呼吸支持的情况 [2] ：（1）氧合指数≥40持续0.5-6.0
h；（2）氧合指数>20超过24
h或呼吸困难持续恶化；（3）常规治疗下动脉血氧分压（PaO2）<40 mmHg持续2-12 h；（4）代谢性酸中毒pH<7.25持续2 h及以上，并伴有右心功能不全或需要大剂量血管活性药物支持。插管前给予首剂肝素（50-500 U/kg）,3-5 min后测定ACT，超过200s，方可置入插管。ECMO辅助期间需要检测设备、患儿情况及并发症等。患儿方面，每小时监测抗凝剂剂量，中心静脉血氧饱和度、Hct、置管伤口、肢体栓塞，每2-4小时监测ACT、膜前血气，每日监测膜后血气，患儿血气。因其高创伤性、高技术依赖性等特点，治疗时患儿仍面临多种并发症的风险，其中出血及血栓是最严重且常见的并发症，尤其在新生儿中发生率更高，且与死亡及不良预后的增加显著相关。ECMO治疗过程中，为了抑制凝血系统激活、防止血栓形成，必须进行抗凝；而抗凝过度与出血风险增加相关，抗凝不足则增加血栓风险，因此如何平衡出凝血状态是ECMO管理中关键的一环 [3] 。ECMO抗凝首选持续泵注普通肝素，需个性化使用；ACT和APTT为首选抗凝指标；发生肝素抵抗或肝素诱导血小板减少(HIT)时，停用普通肝素，选用直接凝血酶抑制剂。ECMO期间适当使用镇痛镇静药物，血流动力学稳定后尽快启动营养治疗，首选肠内营养，动态监测生物标志物和微生物培养指导抗菌药物管理。ECMO期间的感染是必须预防的严重并发症，白细胞计数、C反应蛋白、降钙素原等生物标志物建议每天1次监测；常规每周进行血培养，指导抗菌药物合理使用。患儿稳定后后，降低ECMO流量并不断评估患儿心肺功能及实施撤机试验的可能。ECMO支持力度至低于患儿自身心脏或肺功能30%时，进入撤机试验。ECMO的抗凝管理-肝素普通肝素首剂2h后监测ACT，下降到300s后予普通肝素持续泵注。起始剂量5-10U/(kg.h)，维持量10-50U/(kg.h)。ECMO血流量较低时适当提高普通肝素剂量。出血难以控制时可12h或更长时间不用普通肝素。保持血小板计数>100×109/L，纤维蛋白原>1.5g/L，减少出血风险。国内普通肝素抗凝的监测指标仍首选ACT和APTT，同时推荐联合抗X
a和血栓弹力图（TEG）等。ACT易受凝血因子活性、血小板数量和功能等多种因素影响，控制在180-220
s。APTT一般维持在基础值的1.5-2.5倍，维持抗 X
a水平300-700U/L [4] 。普通肝素的抗凝作用受体内抗凝血酶III（AT-
III）活性水平（正常80%-120%）影响，儿童AT-III低，已发生普通肝素抵抗。普通肝素剂量至35-40U/(kg.h)仍无法达到目标ACT值，并AT-III活性值低于（30%-50%）或含量低于（0.5-0.7）x103U/L时，输注重组AT（50U/kg）或新鲜冰冻血浆，维持AT-III活性高于80%（新生儿）和100%（婴幼儿和儿童）。ECMO的抗凝管理-比伐卢定比伐卢定是一种直接凝血酶抑制剂，静脉给药可立即产生抗凝作用。比伐芦定的半衰期约为25分钟；停药后大约1小时延长的凝血时间会恢复正常。该药经肝脏、肾脏和其他部位代谢。比伐芦定可经血液透析清除。由于其独特的药代动力学特点，比伐卢定比起其他的直接凝血酶抑制剂如阿加曲班，重组水蛭素在肾衰和肝衰病人中更有优势。发生肝素抵抗、HIT时，儿童比伐卢定起始剂量0.05-0.5mg/kg，维持剂量0.03-0.10
mg/(kg.h) [5] 。文献中暂未得出一致的凝血功能监测方案，根据专家共识的意见，推荐根据APTT滴定目标值至基础值的1.5-2.5倍 [6,
7] ，也可根据机构的推荐意见对肝衰和肾衰病人的抗凝方案做出相应调整。新四项TAT是凝血系统激活分子标志物。凝血酶是凝血的关键因子，由凝血酶原激活物在钙离子参与下激活凝血酶原而生成，生理情况下体内仅有少量酶生成，之后很快与AT结合生成TAT而灭活。正常情况下含量极低，血浆正常值<4 ng/ml，仅在凝血启动过程中升高，TAT水平升高提示凝血系统激活，能早期反映凝血功能异常，有发生血栓的风险 [8] 。凝血酶的血液半衰期极短，因此不能直接测定，而TAT的血液半衰期为3～15分钟而能够测定。由于DIC的实际状况是全身性持续性显著的凝血激活状态，因此TAT必定增高。换言之，TAT如果正常，基本就能够否定DIC。日本血栓与止血协会将TAT纳入DIC诊断标准，TAT >8ng/ml时，积1分；对于TAT明显增高的患者，能够在高凝阶段的DIC代偿期更早确诊为DIC。临床上增高的病理状态包括：(1)DIC、DIC前状态；(2)深部静脉血栓症（DVT）、肺栓塞（PE）；(3)部分房颤、二尖瓣狭窄症合并房颤；(4)其他凝血激活状态。案例总结该患儿自入院以来，一直处于感染，低氧血症的状态，为改善病情，临床上使用了ECMO进行治疗。根据指南要求，检验科与临床密切联系，动态监测ACT和APTT，并配合使用FXa和FDP，TAT等指标实现了精准抗凝效果监控。在逐步加大肝素剂量，提升抗凝血酶水平后，患儿的抗凝指标仍然未达预期目标，持续处于高凝状态，且出现了肉眼可见的小血栓。临床与药学部，检验科会诊后，一致认为患儿已发生了肝素抵抗，立即改用直接凝血酶抑制剂-比伐卢定进行抗凝管理，继续使用ACT与APTT监测凝血功能。但是其后出现了ACT与APTT监控结果不一致的现象，为了解决这个问题，帮助临床精准的调整抗凝剂量，检验科通过追加TAT、FDP等检测，采用抗凝标本TEG-ACT和床旁非抗凝ACT比对的方式，向临床推荐了使用APTT并且结合TAT的方式来进行抗凝效果监控，并取得了较好的抗凝效果，最终帮助患者达到了撤机的条件。新生儿由于生理特殊性，止凝血变化较成人差异大，变化快。在重度感染，循环不良的情况下，患儿出现DIC表现，精准地做好抗凝监测是检验科的重点与难点。对于该患儿，检验科持续追踪，并及时根据指标变化与临床积极沟通，在发生肝素抵抗后，通过多学科会诊，查阅文献与治疗指南，在新生儿人群使用非常规抗凝药物，并共同总结出一套个性化凝血功能监测方案，灵活分析，及时反馈，使患儿在使用ECMO治疗后，凝血功能得到改善。检验是临床的眼睛，检验工作者不应只是做审核报告的匠人，而是对于每一份报告都应当结合病情进行分析，并充分运用检验学科的知识，掌握各项指标的意义，并析影响因素，追踪临床遇到的危重病人，积极与临床沟通，紧密配合，为患者的诊疗做出努力。专家点评在ECMO，CRT等体外循环的治疗手段中，抗凝管理是非常重要的一环。抗凝管理的目标—在避免血液与大量的异物表面接触而形成血栓的同时不增加出血风险，对临床实验室指标的选择和结果的判读都提出了很高的要求。再加上新生儿人群的特殊性，使得多临床部门通力合作，“摸着石头过河”的情况成为了常态。在本案例中，重点提出了两个问题，第一，ECMO中肝素抵抗的识别和处理。肝素是最常用的体外循环抗凝药物，其发挥抗凝作用依赖于一定量的抗凝血酶的存在。而新生儿，特别是早产儿，往往并不具备足够的抗凝血酶水平，因此，肝素抵抗在新生儿并不少见。但是，本病例的特殊性是在于通过输注血浆提升抗凝血酶水平，并且加大肝素剂量后，抗凝效果仍然很不理想。在排除抗凝血酶不足后，到底是什么原因引起肝素抵抗？内皮细胞？血小板？炎症？有时我们可能无法获得明确的答案，但是我们需要有解决的方案。而更换抗凝药物是最直接的处理方案。但是，目前能够用于体外循环的抗凝药物除外肝素仅有比伐卢定，枸橼酸钠等寥寥数种，而本案例最终选择了在新生儿文献中报道相对较多的比伐卢定。第二，抗凝监控指标间不一致的解决方案。目前应用范围最广的抗凝药物监控指标有ACT，APTT以及抗X因子活性三种，本案例前半段使用肝素的过程中，三者均一致性的表现出了高凝，支持肝素抵抗的判断。，而在后半段使用比伐卢定抗凝的过程中，由于监控靶点不同，抗X因子活性早早离开了赛道。而剩下的ACT与APTT间却出现了冲突，到底相信ACT还是APTT成为了摆在检验科和临床面前的难题，此时检验科创造性的提出了使用TAT来进行佐证的方式，由TAT及FDP支持APTT的现象解决了难题。在本案例中床旁ACT与抗凝TEG-ACT和APTT的差异也再次说明了没有包打天下的检验项目，在面临临床重要决策时，多指标的综合评估是避免检验误差造成不良后果的有效手段。而TAT也有望成为未来抗凝监控的有效指标之一。总之，面对特殊人群的特殊挑战，检验人员需要不断精进业务，加强与临床各个部门的精诚合作，积累案例，分享经验，共同进步。参考文献 1. 儿童体外膜氧合专家共识撰写组and中华医学会儿科学分会急救学组,体外膜氧合在儿童危重症应用的专家共识.中华儿科杂志,
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