凝血功能障碍是创伤的的常见并发症,导致病死率增加[1, 2]。出血导致的死亡占所有创伤死亡的40%[2]。严重创伤后凝血病的发病机制复杂,受多种因素影响[3, 4, 5],目前公认的创伤性凝血病的原因包括组织损伤、休克、血液稀释、低体温、酸中毒和炎症反应[3, 6]。
研究表明,25%的创伤患者在入院时已经发生凝血病,增加了5倍的病死率[7]。这种凝血病被称为急性创伤性凝血病(ATC),发生于创伤早期,在液体复苏、出现低体温和酸中毒之前即可发生[7],与组织低灌注有关[8]。Hess等[3]认为创伤性凝血病早期存在抗凝和纤溶系统的激活,表现为凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血活酶时间(APTT)的延长、血小板和纤维蛋白原的相对不足。但也有学者发现创伤后仍存在一过性高凝状态[9]。因此,创伤性失血性休克早期是否存在高凝仍存在争议,而且PT和APTT不能反映机体的纤溶状态,定义ATC仍有不足之处[8]。血栓弹力图反映了从凝血到纤溶的整个凝血过程,更有助于诊断凝血功能障碍。本文主要研究创伤后失血性休克和液体复苏对凝血功能动态的影响,包括凝血试验和TEG。
1 材料与方法 1.1 实验动物健康家猪,由南京军区总医院动物实验中心提供,雌雄不限,12只,体质量(30±5)kg。实验动物予以自由进食,饲养于12 h明暗交替、恒温的标准化环境,并提供充足的食物和水。实验动物健康状况符合国家的普通实验动物健康标准。实验前一日禁食禁水。
1.2 动物准备先以氯胺酮20 mg/kg、地西泮8 mg/kg、阿托品0.1 mg/kg肌肉注射诱导麻醉,予称质量后,将猪仰卧位固定于手术台。耳缘静脉留置导管,随后以氯胺酮20 mg/(kg·h)和地西泮8 mg/(kg·h)持续静脉泵注射维持麻醉。给予气管插管,连接呼吸机辅助呼吸,通气模式为容量控制通气,呼吸机条件:潮气量8 mL/kg、呼吸频率20次/min、吸入氧体积分数21%、呼气末正压5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)。右侧颈内静脉处切开,直视下使用Seldinger法穿刺右侧颈内静脉,放置16G腔静脉导管,缝合固定于皮肤上,作为静脉输液和血流动力学监测通气。右侧股动脉处切开,直视下使用Seldinger法穿刺右侧股动脉,放置16G腔静脉导管,缝合固定于皮肤上,连接监护仪监测心率(HR)、血压(MAP),并抽取动脉血行血气分析。于下腹部行膀胱穿刺,放置14G腔静脉导管,缝合固定于皮肤上,导管接无菌引流袋,记录每小时尿量。所有操作均在无菌条件下进行并遵循无菌原则。
1.3 实验流程动物准备完成后,随机(随机数字法)分为两组,实验组(EG)和对照组(CG)各6只猪。对照组不进行进一步操作。记录生命体征,两组留取基点血标本(H0)。将实验组动物左侧卧位,将铁皮筒垂直于动物胸壁,铁皮筒口置于肩胛下,予0.4 kg/kg体质量的重物由1 m高的铁皮筒上方开口处落下,使其自由落体垂直砸于动物右侧胸壁上;将动物翻为右侧卧位,重复以上过程。观察10 min后,从腔静脉置管中抽血储存于储血袋中,在15 min内使实验动物MAP降至40 mmHg,维持2 h;维持低血压过程中,若实验动物血压升高大于45 mmHg,继续抽血至达标;当实验动物 MAP低于35 mmHg,则给予乳酸林格液 500 mL/h 补充至血压达标。低血压期完成后,统计抽血总量。在复苏期,第1小时给予抽血量3倍的乳酸林格液以及1/3抽血量的全血予以复苏,第2小时给予抽血量1倍的乳酸林格液继续复苏,复苏期结束。此后给予3 mL/(kg·h)乳酸林格液维持,观察 24 h。实验过程中,维持体温、血pH、血糖、血钙在正常水平。分别于创伤失血后15 min(H1)、1 h(H2)、2 h(H3)以及复苏后15 min(R1)、2 h(R2)、6 h(R3)、24 h(R4)采血,进行血气分析、血常规[血小板计数(Plt)]、凝血试验[PT、APTT、纤维蛋白原(Fib)]和TEG检测。
1.4 统计学方法采用SPSS 17.0软件进行统计分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两组间比较采用成组t检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果实验结束时12只猪均存活。实验组和对照组的基点生命体征和实验室检查差异无统计学意义。
实验组动物创伤、放血完成后15 min MAP立即下降并维持在40 mmHg左右,复苏15 min时MAP立即上升至(91.83±11.46)mmHg,随着复苏时间的延长血压再次逐渐下降,复苏后24 h降至(62.67±6.77)mmHg,P=0.000,见图 1。实验组心率在创伤放血后15 min显著升高,2 h升至(196.17±21.93)次/min,复苏后15 min心率立即下降,复苏后2 h下降至最低(122.00±15.95)次/min,但复苏后24 h再次上升至(147.33±15.78)次/min,P=0.011,见图 2。
实验组动物的Plt在创伤放血后持续下降,但差异无统计学意义,液体复苏后进一步继续下降,与对照组相比,差异具有统计学意义(P<0.05);Fib创伤放血后15 min显著下降,随后逐步上升直至复苏后2 h,期间各时间点数值均显著低于对照组(P<0.05),复苏后6 h与对照组差异无统计学意义,复苏后24 h显著高于对照组(P=0.000);PT在创伤放血后15 min显著缩短(P=0.001),后逐渐延长直至复苏后2 h,复苏后6 h开始缩短,复苏后24 h与对照组比较差异无统计学意义,放血后2 h至复苏后6 h期间个时点差异均有统计学意义(P< 0.05);APTT在创伤放血后15 min显著缩短(P=0.024),后逐渐延长直至复苏后6 h,各时间点数值均明显大于对照组(P<0.05),复苏后24 h开始缩短,与对照组差异无统计学意义。见表 1。
参数 | H0 | H1 | H2 | H3 | R1 | R2 | R3 | R4 | |
Plt(×109 L-1) | EG | 476.50±12.63 | 454.33±57.25 | 428.67±54.27 | 385.00±90.74 | 325.17±63.84 | 303.17±51.39 | 285.33±54.45 | 190.67±33.87 |
CG | 476.67±12.52 | 472.17±10.13 | 474.17±13.89 | 474.00±10.68 | 472.83±8.13 | 474.33±11.78 | 468.00±14.04 | 471.83±12.14 | |
F值 | 0.001 | 10.571 | 5.115 | 11.542 | 3.609 | 5.188 | 4.497 | 3.124 | |
t值 | -0.023 | -0.751 | -1.990 | -2.386 | -5.620 | -7.952 | -7.957 | -19.143 | |
P值 | 0.982 | 0.470 | 0.097 | 0.061 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | |
Fib(mg/dL) | EG | 171.33±11.99 | 119.84±8.66 | 123.33±8.55 | 125.33±8.94 | 132.33±11.54 | 143.50±13.59 | 163.33±16.13 | 362.17±19.20 |
CG | 171.50±10.95 | 170.83±16.45 | 172.33±10.86 | 171.67±14.04 | 169.50±10.09 | 171.17±12.30 | 169.33±10.75 | 169.67±7.45 | |
F值 | 0.055 | 0.021 | 2.141 | 0.519 | 0.036 | 2.680 | 2.006 | 2.258 | |
t值 | -0.025 | 1.259 | -0.562 | -3.437 | -2.145 | -4.829 | -7.084 | 19.600 | |
P值 | 0.980 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.004 | 0.466 | 0.000 | |
PT(s) | EG | 10.68±0.19 | 10.12±0.15 | 11.17±0.58 | 12.27±1.37 | 14.12±0.75 | 15.53±1.37 | 13.50±0.58 | 11.07±0.52 |
CG | 10.68±0.12 | 10.67±0.23 | 10.68±0.23 | 10.65±0.21 | 10.67±0.15 | 10.70±0.24 | 10.68±0.23 | 10.65±0.19 | |
F值 | 0.000 | 0.650 | 18.115 | 7.629 | 11.602 | 5.481 | 4.015 | 3.306 | |
t值 | 0.000 | -5.698 | 1.951 | 2.802 | 10.900 | 8.582 | 11.348 | 11.233 | |
P值 | 1.000 | 0.001 | 0.100 | 0.034 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.093 | |
APTT(s) | EG | 15.97±0.40 | 15.43±0.39 | 17.30±0.46 | 20.23±0.60 | 24.20±2.38 | 25.03±2.60 | 26.40±2.40 | 16.57±0.54 |
CG | 16.07±0.43 | 16.07±0.44 | 16.15±0.59 | 16.10±0.59 | 16.07±0.43 | 16.10±0.55 | 16.12±0.69 | 16.13±0.70 | |
F值 | 0.000 | 0.008 | 0.244 | 0.556 | 13.063 | 18.922 | 12.225 | 0.402 | |
t值 | 0.000 | -2.334 | 5.307 | 14.419 | 8.361 | 8.444 | 10.519 | 2.193 | |
P值 | 0.686 | 0.024 | 0.004 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.255 |
实验组TEG的R值在创伤放血后15 min显著缩短(P=0.000),随着缺血时间的延长逐渐延长,复苏后15 min再次缩短,后再次逐渐延长,复苏后24 h差异差异有统计学意义(P=0.022);K值变化趋势同R值,在创伤放血后15 min显著缩短(P=0.001),后逐渐延长直至复苏后15 min轻微缩短并再次延长,但差异无统计学意义;α-Angle在创伤放血后15 min先升高后降低,在复苏15 min后再次升高直至复苏后6 h,复苏后24 h下降,略低于对照组;MA值在创伤放血后15 min先升高后降低,放血后2 h显著低于对照组(P=0.004),复苏后15 min再次升高,然后随着复苏的时间逐渐降低,复苏后24 h升高,差异无统计学意义。见表 2。
参数 | H0 | H1 | H2 | H3 | R1 | R2 | R3 | R4 | |
R(min) | EG | 3.43±0.25 | 2.37±0.16 | 3.02±0.28 | 3.50±0.40 | 3.28±0.37 | 3.32±0.31 | 3.38±0.30 | 3.88±0.34 |
CG | 3.40±0.29 | 3.43±0.23 | 3.37±0.29 | 3.42±0.38 | 3.33±0.29 | 3.30±0.29 | 3.30±0.45 | 3.43±0.22 | |
F值 | 0.200 | 1.078 | 0.019 | 0.035 | 0.326 | 0.040 | 5.956 | 0.744 | |
t值 | 0.213 | -9.162 | -2.115 | 0.372 | -0.259 | 0.096 | 0.379 | 2.719 | |
P值 | 0.835 | 0.000 | 0.061 | 0.718 | 0.801 | 0.926 | 0.714 | 0.022 | |
K(min) | EG | 1.30±0.14 | 1.03±0.10 | 1.23±0.20 | 1.27±0.21 | 1.23±0.19 | 1.30±0.23 | 1.33±0.25 | 1.42±0.15 |
CG | 1.33±0.16 | 1.35±0.14 | 1.30±0.22 | 1.32±0.12 | 1.33±0.10 | 1.32±0.15 | 1.35±1.22 | 1.30±0.13 | |
F值 | 0.500 | 1.494 | 0.335 | 2.685 | 2.045 | 0.046 | 1.308 | 0.179 | |
t值 | -0.378 | -4.503 | -0.555 | -0.516 | -1.150 | -0.150 | -0.146 | 1.472 | |
P值 | 0.713 | 0.001 | 0.591 | 0.617 | 0.277 | 0.883 | 0.886 | 0.172 | |
α-Angle(°) | EG | 71.93±2.18 | 74.37±3.16 | 73.48±2.94 | 70.57±3.65 | 72.43±3.11 | 73.40±5.09 | 75.02±4.49 | 69.08±3.81 |
CG | 71.83±1.76 | 71.50±2.24 | 72.10±2.53 | 71.77±2.44 | 72.20±2.03 | 71.52±2.35 | 71.43±1.36 | 71.60±2.28 | |
F值 | 0.129 | 0.145 | 0.775 | 0.543 | 1.173 | 3.041 | 7.865 | 0.965 | |
t值 | 0.087 | 1.813 | 0.874 | -0.670 | 0.154 | 0.822 | 1.872 | -1.387 | |
P值 | 0.932 | 0.100 | 0.403 | 0.518 | 0.881 | 0.430 | 0.111 | 0.196 | |
MA(mm) | EG | 68.80±3.68 | 71.27±6.58 | 68.12±7.32 | 63.53±3.50 | 66.45±7.29 | 64.92±6.58 | 63.80±6.69 | 70.83±5.36 |
CG | 68.97±2.66 | 69.43±1.33 | 69.60±2.44 | 69.72±2.07 | 69.28±1.92 | 69.52±1.52 | 69.28±2.30 | 69.62±1.64 | |
F值 | 0.085 | 3.463 | 1.659 | 0.475 | 1.824 | 3.145 | 2.036 | 1.896 | |
t值 | -0.090 | 0.669 | -0.471 | -3.721 | -0.921 | -1.668 | -1.898 | 0.532 | |
P值 | 0.930 | 0.519 | 0.648 | 0.004 | 0.379 | 0.126 | 0.087 | 0.607 |
目前创伤仍是现代社会主要的死亡原因[10, 11]。创伤合并凝血功能障碍,增加了病死率[1, 2]。创伤性出血使凝血功能进一步恶化,导致不可控制的出血、弥漫性血管内凝血(DIC)、血栓并发症[12]以及多脏器功能衰竭[13],病死率增加数倍。正常生理状态下的凝血反应需要促凝、抗凝和纤溶系统维持一种动态的平衡,当机体受到创伤、出血以及复苏、输血时,这种平衡被打破,出现凝血功能障碍。目前关于创伤性凝血病的研究很多,有学者认为创伤后存在高凝状态[14, 15, 16],也有学者认为存在低凝状态[17, 18, 19],因此创伤对凝血功能的影响仍不明确。本文主要观察了猪创伤性休克及复苏对凝血功能的影响,并动态地反映了凝血状态的变化,为临床治疗提供依据。
本研究发现实验组PT在创伤失血性休克15 min显著缩短(P=0.001),休克1 h开始延长,直至复苏后6 h开始缩短,休克2 h直至液体复苏后6 h各时间点均较对照组显著延长(P<0.05);APTT在创伤失血性休克15 min显著缩短(P=0.024),休克1 h开始延长,直至液体复苏后6 h各时间点均明显延长(P<0.05),液体复苏后24 h开始缩短,与对照组差异无统计学意义。实验组TEG的R值在创伤放血后15 min显著缩短(P=0.000),后逐渐延长,但差异无统计学意义,复苏后15 min再次缩短,后再次逐渐延长,直至复苏后24 h差异有统计学意义(P=0.022)。这些指标变化表明创伤失血性休克早期仍存在一过性的高凝状态,后期转为低凝状态,复苏后仍为低凝状态。这种一过性高凝状态可能是因为组织损伤后促凝物质比如组织因子(TF)暴露激活了凝血反应,使血液凝固时间缩短。也有研究表明这种高凝可能与降低的抗凝血酶Ⅲ(ATⅢ)有关[20, 21],ATⅢ是一种糖蛋白,可以与凝血因子Ⅱ和Xa结合并抑制凝血反应,ATⅢ的降低使这种抑制减少导致了高凝状态。
创伤失血性休克期,Fib显著下降,与Martini的研究结果相同[22, 23],原因是出血导致纤维蛋白原降解加速,但其合成无明显变化,这种合成和消耗的不平衡导致纤维蛋白原显著下降。复苏期Fib逐步升高,可能原因是复苏第1小时输注30%放出血。Fib是一种急性期蛋白,在肝脏合成。有研究显示,创伤后急性期蛋白升高会延迟8 h[24],笔者推测复苏后24hFib的显著升高可能是因为Fib的合成增加了。TEG的K值和α-Angle是测量纤维蛋白的集聚和交联的速度,反映了Fib的功能。K值在创伤放血后15 min显著缩短(P=0.001),原因可能是创伤导致内皮损伤激活了凝血系统,使凝血酶和纤维蛋白生成增多,这个结果与PT、APTT和R值在创伤后早期的缩短相符。
实验组Plt在创伤、失血、复苏期间持续下降,复苏后各时间点均与对照组差异有统计学意义(P<0.05);TEG的MA值在创伤失血性休克期先升高后降低,放血后2 h显著低于对照组(P=0.004),复苏后与对照组差异无统计学意义。Plt只反映血小板的数量,MA代表了血凝块的强度,反映血小板的数量及其功能,以及血小板和纤维蛋白之间的相互作用。Plt的持续下降可能与失血性休克期的血液丢失、复苏期的液体稀释有关,而MA值在失血后15 min、1 h与对照组差异无统计学意义,可能是因为组织损伤后血小板激活增加及其黏附和聚集速度加速[25],以及纤维蛋白形成增多,代偿了血小板数量的不足,所以在失血早期MA差异无统计学意义,而失血后2 h可能出现了失代偿,所以MA值显著下降。MA值在复苏后15 min升高,可能是因为第1小时的复苏液体包括1/3抽血量的全血,增加了Plt的数量和功能,随着复苏期的延长,液体的稀释使MA逐渐降低,复苏后24hMA值升高与对照组差异无统计学意义,可能是因为Fib合成增加,代偿了血小板数量的不足。
通过猪的创伤失血性休克以及复苏模型的建立,笔者发现创伤失血性休克早期存在一过性高凝状态,表现为PT、APTT、R值和K值的缩短,随后转变为低凝状态,表现为PT、APTT的延长和Fib、MA值的下降,复苏期仍处于低凝状态,早期表现为PT、APTT的延长和Plt、Fib的下降,晚期表现为R值的延长和Plt的下降。这种高凝状态可能是机体自身的保护机制,时间很短暂,创伤1~2 h后转为低凝状态,液体复苏仍不能改善凝血功能。
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