颅脑损伤后进展性颅内出血患者纤溶活性研究

颅脑损伤后进展性颅内出血患者纤溶活性研究

Ref：PMID: 31382848

研究背景

颅脑创伤（TBI）与凝血功能障碍密切相关，但其机制尚不完全清楚。在TBI患者中，脑损伤的程度取决于原发性机械损伤的严重程度以及继发性脑损伤的程度。凝血障碍已被公认为是导致颅内出血进展的主要因素，是继发性脑损伤的主要原因，以及与TBI后更糟糕的预后相关。可有高达50%的TBI患者会发展为颅内出血（ICH），在复查头部CT扫描中可以看到新的或越来越大的血肿。

脑内富含组织因子，脑外伤后组织因子的释放导致凝血系统的激活，最终可能导致弥散性血管内凝血、消耗性凝血病、微血管血栓形成和急性创伤凝血病。即便是仅仅发生一次凝血试验异常，就会有高达85%的TBI患者会发展为脑出血，但即使凝血试验正常，仍有三分之一的患者会发展为脑出血。这也显示出了常规凝血试验和进展的脑出血之间的争议。Stein等人证明，异常国际标准化比值（INR）、活化部分凝血活酶时间（aPTT）和血小板计数与颅内出血的进展独立相关。Oertel等人仅显示aPTT与颅内出血进展相关，而Schnuriger等人显示血小板计数减少与ICH进展增加相关。

虽然单独的某一项凝血指标异常对脑出血进展的相对影响仍然是争论的焦点，但很明显，与无凝血病变的患者相比，TBI后出现凝血病变的患者脑出血进展率显著增加。由于脑出血进展与开颅手术、神经功能预后不良以及5倍风险的死亡率密切相关，因此更好地理解其所涉及的机制有可能制定出干预措施来有效限制脑出血的进展，并促进改善患者的预后。目前血栓弹力图检测已被用于研究创伤患者。在一项前瞻性研究中，6%的研究人群出现纤溶亢进。在接受大量输血的严重创伤患者中，纤溶的发生率可能高达34%。此外，创伤患者的纤溶亢进（LY30大于3%）与76%的死亡率相关。我们试图描述脑出血患者的凝血特征，以确定特定凝血途径与进展性颅内出血（PICH）之间的关系。我们假设PICH患者要么表现为低凝状态，要么表现为高纤溶状态，要么两者兼有。

研究方法

根据《赫尔辛基道德规范宣言》，我们对2011年10月至2014年12月在市一级创伤中心就诊创伤患者进行了单中心前瞻性观察研究。本研究的主要目的是探讨颅内出血进展与血栓弹力图（TEG）值之间的关系。对颅内出血与凝血参数的关系进行二次分析。成人外伤伴孤立性钝性脑外伤患者（头部AIS≥3和其他部位≤2）作为入选标准。排除标准包括年龄小于15岁、怀孕、受伤后30天内使用华法林或氯吡格雷、入院后6小时内输注红细胞、血小板、新鲜冰冻血浆或冷沉淀、使用重组因子VIIa或存在已知凝血障碍。同意书是根据IRB批准的放弃知情同意书获得的。试图尽快同意患者，如果患者不能提供同意，则由合法授权代表同意。在没有合法授权代表或患者不同意的情况下，患者被排除在研究之外。记录患者特征，包括人口统计学、入院生理学和实验室值、简明损伤量表（AIS）评分和损伤严重程度评分（ISS）。入院时，6、12、24和48小时采集血液进行凝血分析，PT、INR、aPTT、纤维蛋白原和D-二聚体（STAGO compact，Diagnostica STAGO）、血栓弹力图（TEG 5000，血液学）、凝血酶-抗凝血酶复合物（MyBioSource）、凝血酶原片段1+2（MyBioSource），纤溶酶原激活物抑制剂（PAI-1）和组织纤溶酶原激活物（tPA）（Procarta）。使用高岭土活化杯中的新鲜全血样本。获得标准的TEG测量值，包括R值、K值、最大振幅（MA）、α角和LY30。

研究结果

141名患者符合入组标准，其中71名有出血进展。PICH患者在入院时有较高的损伤严重程度评分和简化损伤评分（head），较低的格拉斯哥昏迷评分和较低的血清钠水平。PICH患者入院时D-二聚体较高。在校正基线差异后，与入院时没有PICH的患者相比，D-二聚体升高仍然与PICH显著相关。在这些患者中，低凝与PICH无显著相关性。创伤后早期PICH与D-二聚体升高的相关表明，纤溶激活可能促使了TBI患者的颅内血肿进展。

表1：按进展性颅内出血列出的患者特征

统计方法：两个样本的T检验：年龄、收缩压、ISS、钠；威尔科克森双样本试验：AIS头，GCS；Wilcoxon秩和检验：出血量；卡方检验：性别；Fisher精确检验：ASA。粗体斜体表示有意义的发现（p<0.05）。IQR：四分位区间（第25百分位‐第75百分位）。

表2：颅内血肿进展患者各项检测中位数（IQR）

表3：多因素线性回归模型

*线性几何平均中使用的对数变换值。

¥线性回归中使用的原始值。系数按实验室原始比例计算。所有模型均控制性别、前一周ASA、年龄、ISS、GCS和AIS头。粗体斜体表示有意义的发现（p<0.05）。

图1：入院48小时的D-二聚体值（IQR中位数）。

图2：使用对数转换的D-二聚体进行进展分类的ROC曲线。

图3：使用对数转换的6小时D-二聚体进行进展性颅内出血分类的ROC曲线。

图4：纤溶途径图(由医学博士托马斯·德洛厄里提供）

研究结论

进展性颅内出血（PICH）与入院时D-二聚体升高的相关性表明纤溶激活可能是TBI患者PICH的部分原因。因此，D-二聚体水平可作为临床环境中PICH的预测因子，并且可以作为使用TXA来预防PICH的指标。

讨论

自从Penick和McLendon描述了一例新生儿在分娩期间发生TBI，TBI与凝血功能障碍间的紧密联系就成了研究热点。TBI患者有发生凝血和纤溶异常的危险，有证据表明脑组织损伤的程度与凝血病变的程度相关。PROPPR试验的最新研究结果表明，TBI引起的凝血功能紊乱是实质性的，因为TBI合并失血性休克的患者的凝血功能紊乱比单独经受任何一种情况的患者都严重。虽然TBI后凝血功能紊乱的机制已经被广泛研究，但众多的假说表明其机制是复杂的，目前尚不清楚。1974年Goodnight等人假设，受损大脑释放的组织凝血活酶（现在称为组织因子）进入循环，激活外源性凝血途径，并产生纤维蛋白凝块。脑内皮细胞富含组织因子，组织因子被认为是外源性通路的主要启动因子，其释放可过度激活脑外伤患者的凝血系统。另外提出的机制包括血小板和凝血因子在弥散性血管内凝血或消耗。最近的一个假说认为，TBI本身不会引起早期凝血障碍，但必须与低灌注相结合，导致与活化蛋白C通路相关的凝血紊乱。纤溶系统的耗竭也可能导致TBI后的凝血功能障碍。基于这一假设，一些研究调查了纤溶降解指数，特别是D-二聚体，是否可以作为评估该患者人群凝血障碍的有用指标。目前文献的累积评估表明，D-二聚体水平可能是预测PICH的一个有用的预后工具，但并非所有的研究都完全一致。虽然一些研究表明D-二聚体值是PICH的一个很强的预测因子，但其他研究没有观察到显著的相关性。

与大多数文献一致，我们证明在孤立性钝性颅脑损伤患者中，复查头颅CT表明PICH与D-二聚体升高有关。当在损伤后的最初48小时内，PICH患者的D-二聚体在6小时达到峰值，并逐渐减少，而无PICH患者的D-二聚体在所有时间点均保持较低水平。D-二聚体是凝血系统激活时存在于血液中的纤维蛋白降解产物（如血栓形成和弥散性血管内凝血）。由于纤维蛋白原的上调相对缓慢，半衰期约为3-4天，这些发现表明这是血块分解的结果。为了解释观察到的D-二聚体的差异，我们检测了凝血标志物和纤溶途径标志物。为了确定进展期患者观察到的D-二聚体升高是否是血栓前纤维蛋白生成的结果，我们检测了凝血酶原片段（F1+2）以及凝血酶-抗凝血酶复合物。在任何一个时间点，进行性和非进行性患者的D-二聚体均未发现差异，表明D-二聚体升高不是凝血酶生成过多的结果。这证实了先前的研究，如Folkerson等人和Karri等人的研究。值得注意的是，两组在损伤后的最初48小时内都出现了轻微的减少，表明两组的凝血酶生成都减少了，D-二聚体的形成并不是由于血栓形成起始的差异。然后我们检测了纤溶途径中的介体，纤溶途径受多种激活剂和抑制剂的调节（图4）。纤溶级联反应的主要酶是纤溶酶。纤溶酶是当纤溶酶原和纤溶酶原结合纤维蛋白时形成的，导致纤溶酶原被纤溶酶原分解成其活性形式纤溶酶。纤溶酶随后分解纤维蛋白，产生各种产物，包括D-二聚体。我们首先研究了tPA，它主要负责纤溶酶原向纤溶酶的转化。tPA在两组中均随时间逐渐降低，提示纤维蛋白溶解正在发生；然而，由于在进行性和非进行性之间没有观察到差异，在D-二聚体形成中观察到的差异不可能是tPA差异的结果。纤溶酶原激活物抑制物1（PAI-1）是纤溶系统的另一个主要调节因子，其合成受到高度调节。PAI-1抑制tPA；因此，高水平的活性PAI-1可能与纤溶减少有关。然而，与tPA一样，在任何时间点，进行性和非进行性PAI-1均未观察到差异，这表明与tPA类似，PAI-1的差异不可能是D-二聚体差异的原因。

虽然我们认为在本研究中PICH患者的D-二聚体升高是由于纤维蛋白溶解增加，但根据30分钟（LY30）的TEG结果，在凝血溶解方面没有观察到差异。然而，LY30是一个相对不敏感的标记物。其他人也有类似的发现。在一项关于创伤患者纤溶活性的研究中，纤溶作用（如PAP复合物增加、tPA升高和D-二聚体升高）与更严重的损伤和更差的预后相关；然而，研究中90%的患者不符合基于粘弹性试验的高纤溶标准。作者的结论是TEG是一种不敏感的内源性纤溶活性的测量方法，他们将其归因于游离纤溶酶的快速水解。由于我们的研究结果表明，是纤维蛋白溶解过度而不是凝血功能受损导致PICH的原因，这进一步支持了使用氨甲环酸（TXA）作为预防TBI患者PICH的治疗方法。TXA通过抑制纤溶酶原向纤溶酶的转化来防止纤维蛋白溶解。CRASH-2试验表明，在中重度TBI患者中，使用TXA可减轻PICH。进一步的研究，包括涉及我们机构的大型多中心研究，目前正在进行，以阐明TXA预防PICH的确切机制。此外，这些未来的研究将有足够的能力同时对所有参数进行分析，以确定凝血参数之间是否存在关系。这项研究有几个局限性。首先，我们没有测量纤溶的多种调节因子，包括α₂-纤溶酶抑制剂和因子XIII。此外，虽然我们能够通过连续头颅CT测量颅内出血的进展，并确定其与纤溶标志物的相关性，但我们无法将我们人群中的死亡率与凝血疾病联系起来，因为我们在这项研究中的总死亡率很低。最后，尽管我们试图选择孤立性脑外伤患者，但研究中颅内出血进展的患者的ISS确实显著升高。因此，D-二聚体升高的部分原因可能是损伤严重程度增加，因此纳入了线性回归模型。