Тромбоэластометрия для прогнозирования нарушений гемостаза в постперфузионном периоде во время кардиохирургических операций

Введение

Выполнение кардиохирургических операций сопряжено с высокими риском развития интра- и послеоперационных кровотечений, которые требуют массивного переливания крови или экстренного повторного оперативного вмешательства в 10 % случаев [1][2]. Массивная кровопотеря, воздействие искусственного кровообращения (ИК), необходимость применения гепарина в высоких дозах, последующая нейт­рализация его протамином — это неполный список причин развития периоперационной коагулопатии. Кроме того, во время перфузии развивается гемодилюция, которая, в свою очередь, приводит к снижению концентрации факторов свертывания в крови, прямо пропорциональное длительности ИК и степени гипотермии [3]. Вместе с тем возможное снижение коагуляционной способности системы гемостаза в анамнезе (гипофибриногенемия, тромбоцитопения, наследственные коагулопатии, антиагрегантная, антикоагулянтная терапия) повышает риск развития послеоперационных кровотечений и увеличивает время пребывания больного в отделении реанимации и интенсивной терапии [4]. Лечение нарушений гемостаза требует быстрого принятия правильных решений, что невозможно без точной и своевременной диагностики.

Оценка состояния системы гемостаза в кардио­анестезиологии осуществляется как клинически, так и с помощью стандартных лабораторных тестов, тромбоэластографии (ТЭГ), ротационной тромбоэластомет­рии (РОТЭМ) или их комбинации [5].

ТЭГ и РОТЭМ предназначены для выявления нарушений в системе гемостаза в режиме реального времени [5]. С помощью РОТЭМ производится глобальная и динамическая оценка системы гемостаза как результата взаимодействия клеточных белков и белков плазмы на этапах инициации, образования и лизиса кровяного сгустка [6]. Правильная трактовка результатов этих тестов позволяет выявить нарушенные звенья в системе гемостаза и выбрать оптимальный путь их коррекции.

Цель работы — оценить информативность тромбоэластометрии, выполняемой на этапе ИК (до нейтрализации гепарина протамином), и изучить прогностическое значение данного исследования в оценке риска развития послеоперационного кровотечения во время кардиохирургических вмешательств высокого риска развития кровотечений.

Материал и методы

Дизайн исследования. Проспективное, одноцентровое, наблюдательное исследование состояло из двух этапов. На первом этапе определяли информативность исследований РОТЭМ во время ИК на фоне использования гепарина. На втором — оценивали прогностическую роль данных исследований в плане ранней диагностики нарушений гемостаза для применения более эффективной патогенетически обоснованной гемостатической терапии сразу после отключения от ИК.

В исследование были включены больные (n = 31), оперированные на сердце и магистральных сосудах с июля по октябрь 2018 г. в ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского». Медиана возраста больных составила 55 лет (31–72 года, Q25–Q75: 44–65 лет). Клиническая характеристика больных представлена в таблице 1.

Критериями включения больных в исследование служило выполнение плановых кардиохирургических вмешательств с высоким риском развития кровотечений: операции на аорте, сочетанные операции (коронарное шунтирование и/или операция на клапане/клапанах), многоклапанная коррекция, в том числе повторные оперативные вмешательства.

Согласно используемому протоколу, во время ИК для оценки адекватности гепаринизации анализировали активированное время свертывания (АВС) каждые 30 мин, целевое значение АВС составляло более 480 сек. Нейтрализацию гепарина осуществляли протамин сульфатом, адекватность нейтрализации оценивали по величине АВС.

На этапе ИК гемоцитометрию выполняли на автоматическом гематологическом анализаторе HMX (Beckman Coulter, США) и РОТЭМ — на анализаторе «ROTEM^® Delta» (The Tem Innovations GmbH, Германия). Выполняли следующие тесты:

• EXTEM (с активацией свертывания по «внешнему пути» тканевым фактором и инактивацией гепарина полибреном),
• FIBTEM (с активацией свертывания по «внеш­нему пути» тканевым фактором и инактивацией гепарина полибреном, с добавлением цитохалазина D, инактивирующего тромбоциты, для функциональной оценки фибриногена и процесса полимеризации фибрина).

Через 15 мин после отключения от ИК и адекватной нейтрализации гепарина (согласно результатам АВС) оценивали систему гемостаза, для чего:

• использовали стандартные (так называемые «локальные») коагулогические тесты (протромбиновое время, международное нормализованное отношение (МНО), активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), концентрацию фибриногена по методу Клаусса, тромбиновое время);
• исследовали количество и функцию тромбоцитов (гемоцитометрия на автоматическом гематологическом анализаторе и агрегация тромбоцитов с АДФ по методу Борна);
• проводили повторное исследование тромбоэластометрии: тесты EXTEM, FIBTEM, INTEM (с активацией свертывания по «внутреннему пути») и HEPTEM (с активацией свертывания по «внутреннему пути» с добавлением гепариназы для подтверждения или исключения наличия гепарина в крови).

В тестах тромбоэластометрии анализировали следующие показатели:

• CT (clotting time) — время от начала измерения до начала образования сгустка;
• CFT (clot formation time) — время от начала свертывания до достижения плотности сгустка 20 мм на тромбоэластограмме;
• MCF (maximum clot firmness) — максимальная плотность сгустка;
• Alpha — угол альфа на тромбоэластограмме;
• А5, А10, А15 — амплитуда (в мм) тромбоэластограммы (плотность сгустка) через 5, 10 и 15 минут от начала свертывания.

Дополнительно для оценки функции тромбоцитов была проанализирована расчетная величина PLTEM 5/10/15, которая была получена путем вычитания показателей А5/10/15 теста FIBTEM из показателей А5/10/15 теста EXTEM. Данные расчетные величины анализировались на этапе ИК и после ИК.

Статистический анализ. Для оценки диагностических и прогностических возможностей исследования РОТЭМ во время ИК на фоне высоких доз гепарина использовали методы описательной статистики, корреляционного и сравнительного анализов, ROC-анализ. Количественные величины представлены в виде среднего ± стандартного отклонения или медиа­ны, межквартильного интервала (25-й, 75-й перцентиль), минимума и максимума в зависимости от результатов предшествующей проверки на нормальность распределения. Статистическую обработку материала осуществляли с помощью статистических пакетов Statistica (v. 10) for Windows (StatSoft Inc., США) и IBM SPSS Statistics 23 (IBM Corp., США).

Результаты

Результаты лабораторных исследований, выполненных на этапах во время и после ИК, представлены в таблице 2 в виде медианы и межквартильного интервала.

Отмечена статистически достоверная линейная корреляция между показателями А5 и MCF в тестах EXTEM, FIBTEM и PLTEM, выполненных как во время ИК, так и после ИК (табл. 3, рис. 1–3).

Полученные результаты свидетельствовали, что определение причины нарушений коагуляции и принятие решения о выборе терапии возможно существенно раньше, чем будет определен показатель MCF, а именно через 5 мин после начала свертывания крови при исследовании тромбоэластометрии.

Отмечена статистически достоверная корреляция между показателем А5 в тестах EXTEM, FIBTEM и PLTEM, выполненных во время ИК, и показателем А5 в аналогичных тестах, записанных после ИК. Аналогичные корреляционные зависимости выявлены для показателей А10, А15, CFT (для теста EXTEM), MCF (табл. 4).

Полученные результаты свидетельствуют об информативности исследований тромбоэластометрии, выполненных во время ИК. При этом в результате гепаринизации во время ИК большинство «локальных тестов» оказались неприменимыми из-за наличия гепарина в пробе.

Показатели А5 и MCF в тестах EXTEM и PLTEM статистически достоверно коррелировали с количеством тромбоцитов как во время ИК (r = 0,54, р = 0,002 и r = 0,64, р = 0,003 — для теста EXTEM; r = 0,58, р = 0,001 и r = 0,59, р = 0,002 — для теста PLTEM), так и после ИК (r = 0,56, р = 0,003 и r = 0,53, р = 0,02 — для теста EXTEM; r = 0,46, р = 0,01 и r = 0,55, р = 0,02 — для теста PLTEM).

В пробе после ИК показатель А5 в тесте EXTEM статистически достоверно коррелировал с концентрацией фибриногена (r = 0,60, р = 0,0006). В тесте FIBTEM отмечена статистически достоверная корреляционная зависимость между концентрацией фибриногена и показателями А5 (r = 0,64, р = 0,0001) и MCF (r = 0,68, р = 0,0008).

Таким образом, тромбоэластометрия, выполненная даже при применении высоких доз гепарина во время ИК, явилась информативной при выборе патогенетически обоснованной терапии возможных кровотечений.

Из полученных результатов следует, что при интерпретации результатов исследований тромбоэластомет­рии, выполненных во время ИК, для большинства параметров можно использовать референсные показатели, определенные производителем. Однако это не относилось к показателю CFT, так как уровень принятия решения (cut-off) относительно прогноза развития гипофибриногенемии или тромбоцитопении после ИК существенно меньше верхней границы референсного интервала для данного показателя.

Обсуждение

Периоперационные кровотечения являются одним из наиболее опасных и распространенных осложнений в кардиохирургии [7]. Выбор правильной тактики лечения невозможен без быстрой и точной диагностики нарушений гемостаза. Однако, учитывая время, необходимое для доставки трансфузионной среды в операционную и ее подготовки к переливанию, прогноз вероятности развития нарушений гемостаза в постперфузионном периоде и определение конкретных звеньев, требующих коррекции, должны быть выполнены как можно раньше.

Основным методом коррекции кровотечений, помимо хирургического гемостаза, является переливание аллогенных трансфузионных сред [8]. В США 10–15 % всех переливаемых компонентов крови применяют во время кардиоторакальных операций [9]. Бесконтрольные и необоснованные гемотрансфузии приводят к развитию послеоперационных осложнений (почечная недостаточность, острое повреждение легких, гиперволемия, аллергические реакции, внут­рибольничные инфекции) [10].

Традиционные лабораторные тесты не подходят для прогнозирования рисков кровотечения и проведения цель-ориентированной терапии во время хирургических операций [11]. Наиболее часто определяемые лабораторно показатели (МНО, АЧТВ, протромбиновое время и концентрация фибриногена) имеют ограниченную ценность в качестве предикторов развития кровотечений в кардиохирургии [11]. Кроме того, согласно исследованиям T. Haas и соавт. [12], среднее время выполнения стандартной коагулограммы составляет 53 мин, в то же время показатель А10 теста РОТЭМ доступен уже через 23 мин после взятия пробы.

ТЭГ и РОТЭМ представляют собой вязкоэластичные тест-системы, предназначенные для выявления нарушений в системе гемостаза в режиме реального времени, производимые по месту лечения (так называе­мые «point of care») [13]. В настоящее время накоплен большой объем данных, подтверждающих, что определение тактики лечения нарушений гемостаза на основе РОТЭМ приводит к уменьшению количества осложнений, связанных с необоснованной трансфузией препаратов крови [13], и улучшает результаты хирургического лечения [14]. Выполнение РОТЭМ в периоперационных условиях позволяет выявить больных с высоким риском кровотечения и предсказать общую кровопотерю [14].

P. Whiting и соавт. [15] сообщили об экономической выгоде и большей эффективности выполнения ТЭГ/РОТЭМ, по сравнению с традиционной коагулограммой. В проведенном метаанализе А.С. Deppe и соавт. [16] изучили 9 рандомизированных и 8 обсервационных исследований и установили, что благодаря терапии под контролем РОТЭМ/ТЕГ потребность в переливании крови снижается, но объем кровопотери по дренажам, частота инсультов и смертность не изменяются. Позднее была выполнена оценка эффективности проведения трансфузионной терапии под контролем ТЭГ и РОТЭМ в кардиохирургии в обновленном Кокрановском отчете [17]. Благодаря использованию вязкоэластичных тестов в периоперационном периоде количество больных, которым была проведена трансфузионная терапия, существенно уменьшилось. При этом частота развития кровотечений, повторных оперативных вмешательств и частота гемотрансфузий не претерпели существенных изменений. Напротив, в исследовании К. Karkouti и соавт. [18] было показано, что внедрение алгоритма гемотрансфузионной терапии на основе РОТЭМ у кардиохирургических больных позволило снизить количество переливаемых компонентов крови на 16 % (основную долю составили эритроцитная масса и концентраты тромбоцитов) и уменьшить частоту развития массивных кровотечений. При этом влияния на количество использования свежезамороженной плазмы и частоту послеоперационных осложнений не было обнаружено.

В рекомендациях Европейской ассоциации кардиоторакальных анестезиологов и Британского общества гематологов рекомендуется проведение РОТЭМ для диагностики нарушений гемостаза у кардиохирургических больных. Однако при этом указывается, что рутинное проведение РОТЭМ для прогнозирования нарушений гемостаза не рекомендовано ввиду отсутствия в настоящее время достаточного объема данных, подтверждающих эту возможность [19][20]. В то же время в отдельных работах, в том числе в работе W. Gozdzik и соавт. [21] было показано, что отклонение от нормальных показателей РОТЭМ в предоперационном периоде ассоциировано с увеличением отделяемого по дренажам после операции. Сходные результаты были получены в исследовании А. Dimberg и соавт. [22], которыми была продемонстрирована слабая корреляция между данными предоперационной РОТЭМ и объемом кровопотери во время операции. В исследовании Y. Kawahara и соавт. [23] также была выявлена отрицательная корреляция между концентрацией в крови факторов свертывания II, IX, XI и α2-антиплазмина перед операцией и положительная корреляция между концентрацией тромбин-антитромбинового комплекса и объемом послеоперационной кровопотери. Авторы заключили, что предоперационные лабораторные параметры коагуляции связаны с объемом кровотечения во время сердечно-сосудистых операций, и исходное определение характера коагулопатии потенциально может помочь в проведении трансфузий во время сердечно-сосудистых операций.

РОТЭМ в описанных исследованиях проводили в предоперационном, предперфузионном или постперфузионном этапах. В литературе не удалось обнаружить исследований, посвященных оценке прогностической значимости тромбоэластометрии, выполненной во время ИК. В настоящей работе установлена сильная корреляция между показателями А5 и MCF в тестах EXTEM, FIBTEM и PLTEM, выявленных во время ИК и после него, что позволило заключить, что выполнение этих тестов на данном этапе не менее информативно, чем их проведение в постперфузионном периоде после нейтрализации гепарина. В ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского» прибор РОТЭМ расположен в предоперационной, что дает возможность анестезиологу получить и оценить результаты в кратчайшие сроки. В итоге это позволяет сэкономить значительное время, которое требуется на отключение больного от ИК, хирургический гемостаз, введение протамина и ожидание проявления его эффекта. Благодаря заблаговременному получению информации о нарушениях гемостаза анестезиолог может подготовить и начать терапию сразу после отключения от ИК и достижения хирургического гемостаза.

Обнаруженная корреляция показателей A5 и MCF с количеством тромбоцитов во время ИК и после ИК, к сожалению, не указывает на возможность оценки функции тромбоцитов, так как вязкоупругие методы не способны определять влияние антитромбоцитарных препаратов на функцию тромбоцитов. В мета­анализе С. Corredor и соавт. [24] указывается на ограниченные возможности РОТЭМ для прогнозирования кровопотери и потребности в переливании крови после операции на сердце. Тем не менее модификации ТЭГ, такие как картирование тромбоцитов, пытаются преодолеть эти ограничения, демонстрируя улучшенную прогностическую способность в отношении кровопотери и потребности в переливании крови у больных, получавших дезагрегантную терапию.

В литературе до сих пор не достигнут консенсус в отношении референтных диапазонов, характеризующих коагулопатию [25]. В большинстве исследований, исходя из полученных при помощи метода РОТЭМ значений, наличие нарушений в системе гемостаза оценивали либо на основе опыта автора, либо на основе мнения экспертов или рекомендаций производителя. Пороговые или триггерные значения (например, используемые в алгоритмах TEM) для руководства принятием клинических решений определяются в обсервационных исследованиях для конкретных условий с помощью анализа кривой рабочих характеристик приемника (ROC) или многомерного регрессионного анализа. Целевые значения показателей для алгоритмов лечения на основе РОТЭМ были исследованы в различных клинических ситуациях для того, чтобы оценить, приводит ли выбранный алгоритм к достижению гемостаза, снижению потребности в переливании крови и/или улучшению результатов лечения больных [26][27].

В настоящей работе установлено, что при интерпретации результатов исследований РОТЭМ, выполненных во время ИК, для большинства параметров можно использовать референсные показатели, определенные производителем. Однако это не относится к показателю CFT, так как величина (cut-off), по достижению которой необходимо искать пути решения в отношении вероятного развития гипофибриногенемии или тромбоцитопении после ИК, существенно ниже верхней границы референсного значения для данного показателя. Это открывает широкое поле для дальнейших исследований, которые, возможно, приведут к пересмотру референсных значений данного показателя у больных в постперфузионном периоде.

Таким образом, данные РОТЭМ, выполненной во время ИК на 5-й минуте после снятия зажима с аорты, позволяют прогнозировать развитие в постперфузионном периоде дефицита плазменных факторов свертывания, гипофибриногенемию и тромбоцитопению. Это, в свою очередь, дает возможность заранее подготовить препараты, необходимые для точечной коррекции нарушенных звеньев гемостаза. Тромбоэластометрия, выполненная при применении высоких доз гепарина, позволяяет получить объективную информацию о состоянии системы гемостаза. Наличие надежного прогноза дает возможность заранее начинать подготовку к коррекции гемостаза.