滕 媛,吉冰洋
新型冠狀病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)是由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2型(SARS-CoV2)引起的一種病毒性、流行性疾病[1-2],雖然大多數(shù)患者癥狀輕微,恢復(fù)迅速,但也有部分危重癥患者會出現(xiàn)嚴重呼吸衰竭,需要采用體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)技術(shù)挽救生命。諸多研究已經(jīng)報道,COVID-19患者易發(fā)生血栓并發(fā)癥,凝血功能障礙是其死亡的主要因素之一[3-5]。此外,ECMO本身是一把雙刃劍,既可以促進血栓形成和高凝狀態(tài),又可以不斷消耗凝血因子和血小板[6-7],有研究報道在靜脈-靜脈(veno-venous,V-V)ECMO運行期間,靜脈血栓的發(fā)生率高達85%[8],因此,本文就重癥COVID-19引起的凝血功能障礙和其在ECMO期間的抗凝管理進行綜述。
1.1 凝血功能障礙的主要表現(xiàn)目前COVID-19常見的凝血異常包括輕度血小板減少和D-二聚體水平升高,這與延長機械通氣時間、增加死亡風(fēng)險顯著相關(guān)[9-10]。Tang等[11]通過對183例COVID-19患者進行回顧性分析,發(fā)現(xiàn)與存活患者相比,死亡患者的D-二聚體和纖維蛋白降解產(chǎn)物水平顯著升高(分別增加3.5%和1.9%,P<0.05),并且71%的患者死于彌漫性血管內(nèi)凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC)。另一篇文獻回顧武漢99例COVID-19患者的凝血指標[12],發(fā)現(xiàn)36%患者出現(xiàn)D-二聚體水平增高,30%患者凝血酶原時間(prothrombin time,PT)降低,16%患者活化部分凝血活酶時間(activated partial thromboplastin time,APTT)增高。來自中國的一項使用非手術(shù)患者靜脈血栓栓塞風(fēng)險評估模型的研究報告表明40%的COVID-19住院患者處于靜脈血栓栓塞的高危狀態(tài)[13]。此外,荷蘭、意大利、法國、瑞士等國家也報告了靜脈血栓栓塞是COVID-19患者高發(fā)的并發(fā)癥,其中常見于肺栓塞和深靜脈血栓等[14-15],這些數(shù)據(jù)均表明重癥COVID-19患者存在固有的高凝狀態(tài)。
1.2 凝血功能障礙發(fā)生機制SARS-CoV2是一種單鏈RNA冠狀病毒,主要通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用結(jié)合血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2進入人類細胞,在肺泡細胞、心肌細胞、血管內(nèi)皮細胞和其他細胞中高表達[16],可以導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)、急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)、多器官功能障礙和休克的發(fā)生。炎癥反應(yīng)和凝血系統(tǒng)相互作用激活,進而損害微血管,形成微血栓和DIC[5]。此外,也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)COVID-19患者Ⅷ因子活性顯著升高,蛋白C活性降低,Ⅷ因子不能及時被活化的蛋白C裂解,因此Ⅷ因子-蛋白C系統(tǒng)的失衡可能也是導(dǎo)致患者高凝狀態(tài)的原因之一[17]??傊?,目前尚不確定這些凝血變化是SARSCoV2的特異性效應(yīng),還是細胞因子風(fēng)暴加速SIRS發(fā)生的結(jié)果。
1.3 凝血指標的監(jiān)測和抗凝治療為了降低重癥COVID-19患者出現(xiàn)血栓并發(fā)癥,在住院治療期間,需要評估血栓形成的風(fēng)險,采取合適的凝血指標進行凝血功能篩查,目前建議至少每48 h監(jiān)測一次以下凝血指標:血小板計數(shù)、PT、APTT、纖維蛋白原和D-二聚體。一旦患者處于血栓前狀態(tài)或者發(fā)生血栓事件,且無抗凝禁忌時需要啟動抗凝治療,抗凝劑的選擇與劑量應(yīng)根據(jù)栓塞部位和栓塞危重程度決定[18-19]。低分子肝素或者普通肝素,是目前常用的抗凝藥物,它們不僅可以有效抗凝,也可以抑制趨化作用、白細胞遷移、補體激活、隔離炎性蛋白,這些機制或許對治療COVID-19患者存在特殊的有益作用[20]。肝素的劑量需與患者不同程度血栓風(fēng)險水平相適應(yīng),肥胖、危重癥或者炎癥反應(yīng)強烈的高風(fēng)險患者,均需適當(dāng)加大肝素劑量。Helms等[15]認為盡管采取抗凝治療,COVID-19患者(n=77)發(fā)生血栓并發(fā)癥的比例仍然高于非COVID-19的ARDS患者,前者肺栓塞的發(fā)生率顯著增加(11.7%vs.2.1%,P<0.008),且二者之間的凝血參數(shù)在兩組間有顯著差異,重癥COVID-19患者加大常規(guī)抗凝劑量防治血栓或許存在潛在優(yōu)勢。
重癥COVID-19是一種血栓形成風(fēng)險較高的疾病,不僅需要團隊提高預(yù)防意識,還要篩查患者血栓栓塞的危險因素,定期采取生物監(jiān)測,優(yōu)化抗凝管理和治療。
當(dāng)重癥COVID-19進行性發(fā)展為ARDS,且在標準的肺保護通氣策略、俯臥位、神經(jīng)肌肉阻滯和容量優(yōu)化等常規(guī)治療手段無效的情況下,世界衛(wèi)生組織建議可以適當(dāng)采取ECMO治療難治性低氧性呼吸衰竭,挽救生命[21]。然而,關(guān)于該病毒的許多信息尚不清楚,包括其自然病史、晚期并發(fā)癥的發(fā)生率、病毒持久性或不同患者亞群的預(yù)后等,因此在啟動ECMO治療前需慎重權(quán)衡。歐洲的體外生命支持組織(Extracorporeal Life Support Organization,ELSO)報告的重癥COVID-19的ECMO患者死亡率為17.1%,其他文獻報告院內(nèi)死亡率為50%,不同醫(yī)學(xué)中心之間的死亡率差異很大[22-23]。但ECMO本身是一把雙刃劍,不僅具有高消耗、高并發(fā)癥等特點,還會引起患者血液、生化和凝血水平的劇烈波動,血液和管路的非生理性接觸和ECMO過程中產(chǎn)生的高剪切力,會激活凝血反應(yīng)和炎癥反應(yīng),激活血小板,促進血栓形成,這會與重癥COVID-19患者本身固有的高凝狀態(tài)相互疊加,增加此類患者抗凝管理的難度[24]。
普通肝素是ECMO期間最常用的抗凝劑,起效快,半衰期短,無肝腎毒性,且價格低廉,ECMO期間常用APTT監(jiān)測普通肝素抗凝效果,但需要注意的是,部分重癥COVID-19的ECMO患者會出現(xiàn)狼瘡抗體[25-26],導(dǎo)致APTT延長,因此采用抗Xa活性調(diào)整普通肝素劑量更為安全。Bemtgen等[27]為了研究COVID-19相關(guān)的凝血障礙是否會增加ECMO管路的血栓并發(fā)癥,將COVID-19病例與非COVID-19的ECMO病例進行比較,結(jié)果表明兩組在抗凝效果相似的情況下,COVID-19組患者的離心泵頭血栓發(fā)生率較高(9/11 vs.16/55,P<0.01)。法國的一項大型前瞻性隊列研究納入150名重癥COVID-19患者[15],其中有12例采取V-V ECMO治療,在APTT維持較高目標范圍50~70 s的情況下,有兩例患者出現(xiàn)3次離心泵頭血栓閉塞(25%)。Parzy[28]回顧了13例COVID-19患者,靜脈血栓栓塞事件發(fā)生率100%,其中有兩例ECMO患者,雖然采取了高強度抗凝,但離心泵和膜肺仍可見血栓形成。雖然有個案報道ECMO以及治療性抗凝可能與重癥COVID-19壞死性肺炎患者的嚴重出血事件有關(guān)[29],但COVID-19患者總體發(fā)生出血事件的概率相對較低。
上述報道表明采取ECMO治療會讓患者暴露在非常高的血栓形成風(fēng)險中,一旦啟動ECMO治療,建議盡快采用普通肝素進行治療性抗凝,抗Xa活性目標范圍維持在0.5~0.7 IU/ml之間[19]。在ECMO管理期間,建議常規(guī)行頸靜脈和股靜脈多普勒超聲檢查,不僅有助于及時發(fā)現(xiàn)插管處并發(fā)癥,還可以為抗凝治療提供建議[24]。ELSO在其發(fā)布的COVID-19患者ECMO臨時管理指南中提出[30],不同的醫(yī)學(xué)中心應(yīng)遵循現(xiàn)有的抗凝指南和單位的個體化抗凝方案,進行適當(dāng)?shù)目鼓O(jiān)測和劑量調(diào)整,考慮到COVID-19患者處于高凝狀態(tài),可以適當(dāng)將抗凝目標維持在V-V ECMO正??鼓秶母呦蓿?dāng)ECMO流量較低時(成人<2 L/min)時更應(yīng)提高謹慎,謹防血栓形成。
直接凝血酶抑制劑可以作為肝素的替代治療,不僅可以避免肝素誘導(dǎo)血小板減少癥的發(fā)生,還可以抑制凝血酶的生成,提供可靠的藥代動力學(xué)[31]。Seelhammer等[32]報道了一名重癥ARDS患者在ECMO期間持續(xù)輸注比伐盧定進行抗凝治療,APTT目標范圍維持60~80 s,從ECMO運行第5日起每日加用一次阿司匹林,ECMO運行27日后成功脫機,撤機后繼續(xù)每日3次皮下注射肝素5 000 U預(yù)防深靜脈血栓形成,本病例患者體內(nèi)和ECMO管路內(nèi)均未發(fā)生血栓并發(fā)癥。雖然目前關(guān)于COVID-19的ECMO相關(guān)數(shù)據(jù)缺乏,但比伐盧定仍為ECMO期間抗凝治療提供了一種潛在的選擇,它可能有利于減輕重癥COVID-19患者的血栓前狀態(tài)。
由于重癥COVID-19患者會出現(xiàn)血小板減少和血栓前狀態(tài),除了傾向于高強度抗凝治療外,新冠肺炎的ECMO患者協(xié)同抗血小板藥物治療,可能有利于患者預(yù)后。Seelhammer等[32]發(fā)現(xiàn)在ECMO患者止血和抗凝達到平衡或穩(wěn)定后,按經(jīng)驗添加小劑量的阿司匹林,可能有利于減輕血小板的活化,但對臨床的具體影響尚不清楚。在ELSO組織提出的臨時管理指南中,高凝狀態(tài)的患者可能會從抗血小板藥物中受益,目前幾乎沒有數(shù)據(jù)可以推薦或駁斥這一觀點[30],后續(xù)仍需要進一步循證醫(yī)學(xué)的研究。
重癥COVID-19患者常伴有高凝狀態(tài),并有潛在的生命危險,與常規(guī)的V-V ECMO相比,抗凝管理更具有挑戰(zhàn)性,臨床醫(yī)生應(yīng)該仔細評估患者出血與血栓形成風(fēng)險之間的關(guān)系,定期生物學(xué)監(jiān)測,適當(dāng)增強抗凝強度。后續(xù)仍需要進一步深入研究,在循證醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)上指導(dǎo)重癥COVID-19患者在ECMO期間的抗凝管理,改善患者預(yù)后。