血小板是一种重要的血液成分,参与了机体的凝血、血栓、炎症反应和免疫调节等多个病理生理过程[1]。血小板减少与重症患者的病情变化关系密切,是重症监护病房(intensive care unit,ICU)常见的血液学异常,25%~55% 的 ICU 患者可能会受到血小板减少的影响[2]。重症患者的血小板减少往往提示严重的器官功能紊乱和生理失代偿[3],如果血小板计数持续低于正常值不能回升,并发症和死亡率都会显著增加[4]。
心脏外科术后血小板减少也是一个常见现象,一般认为与手术过程中的血液稀释、体外循环管路接触引起的血小板活化相关[5],血小板计数可在体外循环开始后 5~10 min 内下降,但通常可保持在 100×109/L 以上,并在 5~7 d 内恢复[6],被认为是一个短暂的、一过性的、可逆转的临床过程,与患者术后恢复无相关性。然而,越来越多的证据表明,这并非是一个无意义的过程。如 Griffin 等[7]报道,心外科术后血小板<75×109/L 是发生急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)、感染、脑卒中等不良事件的独立危险因素;Tew 等[8]对儿童心脏手术患者的研究发现血小板计数与血清肌酐水平呈负相关,血小板计数最低值与 AKI 严重程度密切相关。了解心脏外科术后血小板减少的发生、发展规律,有助于加强对患者病情的判断,本文将对不同类型心脏手术患者术后血小板变化规律进行总结,并进一步讨论其可能的发生机制以及临床意义。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
回顾性分析 2020 年 5~6 月阜外医院 SICU 2 区连续接收的 251 例心脏外科手术患者的临床资料。排除急诊手术、年龄<18 岁以及术前血小板减少患者(血小板计数<100×109/L)[9]后,共纳入患者 240 例,其中男 137 例、女 103 例,年龄 18~90(56.0±12.0)岁,体重 46~106(68.6±11.3)kg。统计患者的基本资料及既往病史、手术类型、体外循环与否、体外循环时间、术前血小板计数、术后血小板计数最低值以及最低值出现时间。在血小板最低值出现时对患者是否可能为肝素诱导的血小板减少症(heparin induced thrombocytopenia,HIT)进行 4T’s 风险评分[10]。统计患者的术后引流量、输注血制品情况、呼吸机使用时间、ICU 停留时间、住院时间以及围术期严重并发症发生情况(包括开胸探查、二次插管、再次转入 ICU、应用主动脉球囊反搏)。
根据血小板减少诊断标准(血小板计数<100×109/L),将所有患者分为两组:血小板减少组(n=98)和非血小板减少组(n=142)。
1.2 手术及围术期流程
术前完善相关检查,包括:血常规、肝肾功能、心电图、超声心动图等。必要时行冠状动脉 CT、主动脉 CT 及磁共振成像检查,50 岁以上患者行冠状动脉造影检查,判断是否需要同期行冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)。根据术前检查以及术中探查决定是否同期行房间隔缺损/室间隔缺损/卵圆孔未闭修补术、动脉导管结扎术、瓣膜成形/置换术、改良扩大 Morrow 术、冠状动脉肌桥松解术、主动脉瘤人工血管置换术、改良迷宫手术、室壁瘤切除术等;同时行 CABG 和瓣膜修复者称为联合手术。
患者术前 7 d 停用口服抗血小板药物及华法林,应用低分子肝素过渡至手术。术中常规麻醉诱导插管,采用全身静脉麻醉。体外循环采用滚压泵平流灌注和非涂层管路,活化凝血时间(activated clotting time,ACT)>480 s 时开始体外循环,采用冷血停搏液(晶∶血=1∶4)灌注,体外循环结束后按照 1 mg 鱼精蛋白∶1mg 肝素中和肝素。
1.3 引流管理及输血指征
术后 24 h 引流总量<100 mL 时,拔除引流管。术中及术后血红蛋白≤80 g/L 时,输注悬浮红细胞;血栓弹力图检测提示凝血因子缺乏时输注血浆;血小板计数<50×109/L 且血栓弹力图检测提示血小板功能减低时输注血小板;开胸探查指征为术后引流量连续 3 h≥200 mL/h。
1.4 统计学分析
应用 SPSS 25.0 软件做统计学分析。正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示,非正态分布的资料用中位数(M)及上下四分位数(P25,P75)表示,两组间比较采用t检验或 Mann-Whitney U检验;计数资料以频数(率)表示,两组间比较采用卡方检验或 Fisher 确切概率法。采用多因素 logistics 回归分析术后血小板减少以及患者延迟恢复的危险因素。P<0.05 为差异有统计学意义。
1.5 伦理审查
本研究已通过中国医学科学院阜外医院伦理委员会审批,批准号:2020-1398。
2 结果
2.1 手术及围术期结果
常规瓣膜成形/置换 100 例(41.7%)、CABG 71 例(29.6%)、联合手术 16 例(6.7%)、其它手术 53 例(22.1%)。体外循环手术 191 例(79.6%),平均体外循环时间(125.1±53.1)min;所有患者平均引流量 590(440,870)mL。54 例患者输注悬浮红细胞、27 例患者输注血浆、4 例患者输注血小板。平均呼吸机使用时间(20.7±8.7)h,平均 ICU 停留时间(70.3±45.2)h,平均住院时间(14.8±5.0)d。所有患者均存活,共发生严重并发症 13 例(开胸探查 5 例,二次插管 4 例,再次转入 ICU 3 例,应用主动脉球囊反搏 1 例),无院内死亡病例。
2.2 血小板变化规律
2.2.1 总体结果
术前血小板计数平均(199±55)×109/L:术后血小板计数最低值平均(109±37)×109/L,平均降低比例(44.1±15.8)%。术后 235 例患者血小板计数较术前降低,占总患者数的 97.9%,达到轻度减少诊断标准[9](血小板计数<100×109/L)患者 98 例(40.8%)、中度及以上减少(血小板计数<75×109/L)46 例(19.2%)、重度减少(血小板计数<50×109/L)8 例(3.3%)。229 例患者血小板最低值出现在术后 3 d 以内(97.5%),5 例出现在术后第 4 d(2.1%),最晚 1 例出现在术后第 5 d(0.4%)。
2.2.2 血小板减少的单因素及多因素分析
血小板减少组和非血小板减少组的基本资料及手术情况对比见表 1。


进一步行多因素 logistics 回归分析结果显示仅体外循环时间>120 min(OR=2.576,95%CI 1.313~5.053,P<0.05)为术后血小板减少的独立危险因素。
2.2.3 血小板减少对术后恢复的影响
血小板减少组与非血小板减少组的引流量差异有统计学意义[685(510,930)mL vs. 560(440,790)mL,P<0.05];两组的血制品输注情况:悬浮红细胞[26 例(26.5%)vs. 28 例(19.7%),P=0.21]差异无统计学意义,血浆[19 例(19.4%)vs. 8 例(5.6%),P<0.05]及血小板使用率[4 例(4.1%)vs. 0 例(0.0%),P<0.05]差异有统计学意义;两组的呼吸机使用时间[(25.5±16.8)h vs.(17.3±8.5)h,P<0.05]、ICU 停留时间[(85.2±54.7)h vs.(60.0±33.9)h,P<0.05]以及住院时间[(15.8±6.2)d vs.(14.2±3.9)d,P<0.05],差异均具有统计学意义。围术期严重并发症血小板减少组共发生 10 例(二次插管 4 例,开胸探查 3 例,再次转入 ICU 2 例,应用主动脉球囊反搏 1 例);非血小板减少组共发生 3 例(开胸探查 2 例,再次转入 ICU 1 例),差异有统计学意义(P<0.05)。


多因素 logistics 回归分析结果显示血小板减少(OR 2.993,95%CI 1.622~5.524,P<0.05)为术后 ICU 时间>72h 的独立危险因素。
2.2.4 4T’s 评分
235 例术后血小板减少患者中低风险(0~3 分)199 例,中风险(4~5 分)36 例,无高风险患者。
3 讨论
不同类型心脏手术术后血小板减少发生率不同,Kertai 等[11]回顾性分析了 4 217 例体外循环下 CABG 患者,有 428 例术后血小板降至 75×109/L 以下。杨霄等[12]发现心脏瓣膜置换术后 1 周,血小板减少发生率为 43.7%。本研究中血小板减少的发生率为 40.8%,各病种发生率与文献报道基本一致。
心脏手术后血小板减少的发生机制尚不明确,本组患者中未发现肝素诱导的血小板减少症 HIT 高风险患者。根据文献[13]报道,心脏外科术后 HIT 的发生率约为 0.4%,远低于血小板减少的总发生率,显然大部分患者发生血小板减少的原因不是 HIT,临床上存在 HIT 被过度诊断、治疗的现象,血小板减少的原因仍需进一步研究。目前,体外循环过程中对血小板的破坏、血小板的粘附、聚集被认为是最主要的因素[6],体外循环时间越长,术后发生血小板减少的可能性越高[14],我们的研究结果也证实了这一点,多因素 logistics 回归分析显示体外循环时间>120 min(OR=2.576,95%CI 1.313~5.053,P<0.05)为术后血小板减少的唯一独立危险因素。联合手术血小板减少发生率最高,可能和手术操作复杂体外循环时间延长有关。体外循环不仅会引起血小板数量减少,同时也会影响其功能,Agarwal 等[15]通过血栓弹力图检测血小板抑制率发现,体外循环前后不同检测手段测得的血小板抑制率分别为从 37% 增加到 88% 和从 13% 增加到 66%,都大大影响了血小板的聚集能力。
本研究发现血小板减少组术后引流量和血制品输注增多,呼吸机使用时间、ICU 停留时间以及住院时间更长,而且并发症发生率明显高于非减少组,在排除患者术前病情严重程度、手术类型、体外循环时间等可能对术后恢复产生影响的因素后,血小板减少仍然是引起术后延迟恢复的独立危险因素。一方面,可能与血小板减少导致的凝血功能异常相关;另一方面,可能与最近学者们广泛关注的血小板的抗感染功能相关。研究[1]表明,血小板可以通过释放炎症介质促进免疫细胞向感染部位聚集,从而发挥抗感染作用。心外科术后的血小板减少及功能异常,会增加肺部感染、伤口感染和组织感染的风险[7]。另外,血小板还会影响内皮功能,有证据表明血小板减少与术后脑卒中、急性肾损伤相关[11, 16]。
综上所述,心脏外科术后尤其是体外循环术后,连续监测血小板有助于识别有不良预后风险的患者。未来我们将致力于探明心外科术后血小板减少发生机制,并寻求干预措施以降低血小板减少发生率以及血小板减少对预后的不良影响。
利益冲突:无。
作者贡献:刘子娜负责论文设计及撰写;常硕负责数据分析;刘娜负责数据收集及分析;刘平负责审阅及修改;孙寒松负责论文设计、审阅及修改。
血小板是一种重要的血液成分,参与了机体的凝血、血栓、炎症反应和免疫调节等多个病理生理过程[1]。血小板减少与重症患者的病情变化关系密切,是重症监护病房(intensive care unit,ICU)常见的血液学异常,25%~55% 的 ICU 患者可能会受到血小板减少的影响[2]。重症患者的血小板减少往往提示严重的器官功能紊乱和生理失代偿[3],如果血小板计数持续低于正常值不能回升,并发症和死亡率都会显著增加[4]。
心脏外科术后血小板减少也是一个常见现象,一般认为与手术过程中的血液稀释、体外循环管路接触引起的血小板活化相关[5],血小板计数可在体外循环开始后 5~10 min 内下降,但通常可保持在 100×109/L 以上,并在 5~7 d 内恢复[6],被认为是一个短暂的、一过性的、可逆转的临床过程,与患者术后恢复无相关性。然而,越来越多的证据表明,这并非是一个无意义的过程。如 Griffin 等[7]报道,心外科术后血小板<75×109/L 是发生急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)、感染、脑卒中等不良事件的独立危险因素;Tew 等[8]对儿童心脏手术患者的研究发现血小板计数与血清肌酐水平呈负相关,血小板计数最低值与 AKI 严重程度密切相关。了解心脏外科术后血小板减少的发生、发展规律,有助于加强对患者病情的判断,本文将对不同类型心脏手术患者术后血小板变化规律进行总结,并进一步讨论其可能的发生机制以及临床意义。
1 资料与方法
1.1 临床资料和分组
回顾性分析 2020 年 5~6 月阜外医院 SICU 2 区连续接收的 251 例心脏外科手术患者的临床资料。排除急诊手术、年龄<18 岁以及术前血小板减少患者(血小板计数<100×109/L)[9]后,共纳入患者 240 例,其中男 137 例、女 103 例,年龄 18~90(56.0±12.0)岁,体重 46~106(68.6±11.3)kg。统计患者的基本资料及既往病史、手术类型、体外循环与否、体外循环时间、术前血小板计数、术后血小板计数最低值以及最低值出现时间。在血小板最低值出现时对患者是否可能为肝素诱导的血小板减少症(heparin induced thrombocytopenia,HIT)进行 4T’s 风险评分[10]。统计患者的术后引流量、输注血制品情况、呼吸机使用时间、ICU 停留时间、住院时间以及围术期严重并发症发生情况(包括开胸探查、二次插管、再次转入 ICU、应用主动脉球囊反搏)。
根据血小板减少诊断标准(血小板计数<100×109/L),将所有患者分为两组:血小板减少组(n=98)和非血小板减少组(n=142)。
1.2 手术及围术期流程
术前完善相关检查,包括:血常规、肝肾功能、心电图、超声心动图等。必要时行冠状动脉 CT、主动脉 CT 及磁共振成像检查,50 岁以上患者行冠状动脉造影检查,判断是否需要同期行冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting,CABG)。根据术前检查以及术中探查决定是否同期行房间隔缺损/室间隔缺损/卵圆孔未闭修补术、动脉导管结扎术、瓣膜成形/置换术、改良扩大 Morrow 术、冠状动脉肌桥松解术、主动脉瘤人工血管置换术、改良迷宫手术、室壁瘤切除术等;同时行 CABG 和瓣膜修复者称为联合手术。
患者术前 7 d 停用口服抗血小板药物及华法林,应用低分子肝素过渡至手术。术中常规麻醉诱导插管,采用全身静脉麻醉。体外循环采用滚压泵平流灌注和非涂层管路,活化凝血时间(activated clotting time,ACT)>480 s 时开始体外循环,采用冷血停搏液(晶∶血=1∶4)灌注,体外循环结束后按照 1 mg 鱼精蛋白∶1mg 肝素中和肝素。
1.3 引流管理及输血指征
术后 24 h 引流总量<100 mL 时,拔除引流管。术中及术后血红蛋白≤80 g/L 时,输注悬浮红细胞;血栓弹力图检测提示凝血因子缺乏时输注血浆;血小板计数<50×109/L 且血栓弹力图检测提示血小板功能减低时输注血小板;开胸探查指征为术后引流量连续 3 h≥200 mL/h。
1.4 统计学分析
应用 SPSS 25.0 软件做统计学分析。正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示,非正态分布的资料用中位数(M)及上下四分位数(P25,P75)表示,两组间比较采用t检验或 Mann-Whitney U检验;计数资料以频数(率)表示,两组间比较采用卡方检验或 Fisher 确切概率法。采用多因素 logistics 回归分析术后血小板减少以及患者延迟恢复的危险因素。P<0.05 为差异有统计学意义。
1.5 伦理审查
本研究已通过中国医学科学院阜外医院伦理委员会审批,批准号:2020-1398。
2 结果
2.1 手术及围术期结果
常规瓣膜成形/置换 100 例(41.7%)、CABG 71 例(29.6%)、联合手术 16 例(6.7%)、其它手术 53 例(22.1%)。体外循环手术 191 例(79.6%),平均体外循环时间(125.1±53.1)min;所有患者平均引流量 590(440,870)mL。54 例患者输注悬浮红细胞、27 例患者输注血浆、4 例患者输注血小板。平均呼吸机使用时间(20.7±8.7)h,平均 ICU 停留时间(70.3±45.2)h,平均住院时间(14.8±5.0)d。所有患者均存活,共发生严重并发症 13 例(开胸探查 5 例,二次插管 4 例,再次转入 ICU 3 例,应用主动脉球囊反搏 1 例),无院内死亡病例。
2.2 血小板变化规律
2.2.1 总体结果
术前血小板计数平均(199±55)×109/L:术后血小板计数最低值平均(109±37)×109/L,平均降低比例(44.1±15.8)%。术后 235 例患者血小板计数较术前降低,占总患者数的 97.9%,达到轻度减少诊断标准[9](血小板计数<100×109/L)患者 98 例(40.8%)、中度及以上减少(血小板计数<75×109/L)46 例(19.2%)、重度减少(血小板计数<50×109/L)8 例(3.3%)。229 例患者血小板最低值出现在术后 3 d 以内(97.5%),5 例出现在术后第 4 d(2.1%),最晚 1 例出现在术后第 5 d(0.4%)。
2.2.2 血小板减少的单因素及多因素分析
血小板减少组和非血小板减少组的基本资料及手术情况对比见表 1。


进一步行多因素 logistics 回归分析结果显示仅体外循环时间>120 min(OR=2.576,95%CI 1.313~5.053,P<0.05)为术后血小板减少的独立危险因素。
2.2.3 血小板减少对术后恢复的影响
血小板减少组与非血小板减少组的引流量差异有统计学意义[685(510,930)mL vs. 560(440,790)mL,P<0.05];两组的血制品输注情况:悬浮红细胞[26 例(26.5%)vs. 28 例(19.7%),P=0.21]差异无统计学意义,血浆[19 例(19.4%)vs. 8 例(5.6%),P<0.05]及血小板使用率[4 例(4.1%)vs. 0 例(0.0%),P<0.05]差异有统计学意义;两组的呼吸机使用时间[(25.5±16.8)h vs.(17.3±8.5)h,P<0.05]、ICU 停留时间[(85.2±54.7)h vs.(60.0±33.9)h,P<0.05]以及住院时间[(15.8±6.2)d vs.(14.2±3.9)d,P<0.05],差异均具有统计学意义。围术期严重并发症血小板减少组共发生 10 例(二次插管 4 例,开胸探查 3 例,再次转入 ICU 2 例,应用主动脉球囊反搏 1 例);非血小板减少组共发生 3 例(开胸探查 2 例,再次转入 ICU 1 例),差异有统计学意义(P<0.05)。


多因素 logistics 回归分析结果显示血小板减少(OR 2.993,95%CI 1.622~5.524,P<0.05)为术后 ICU 时间>72h 的独立危险因素。
2.2.4 4T’s 评分
235 例术后血小板减少患者中低风险(0~3 分)199 例,中风险(4~5 分)36 例,无高风险患者。
3 讨论
不同类型心脏手术术后血小板减少发生率不同,Kertai 等[11]回顾性分析了 4 217 例体外循环下 CABG 患者,有 428 例术后血小板降至 75×109/L 以下。杨霄等[12]发现心脏瓣膜置换术后 1 周,血小板减少发生率为 43.7%。本研究中血小板减少的发生率为 40.8%,各病种发生率与文献报道基本一致。
心脏手术后血小板减少的发生机制尚不明确,本组患者中未发现肝素诱导的血小板减少症 HIT 高风险患者。根据文献[13]报道,心脏外科术后 HIT 的发生率约为 0.4%,远低于血小板减少的总发生率,显然大部分患者发生血小板减少的原因不是 HIT,临床上存在 HIT 被过度诊断、治疗的现象,血小板减少的原因仍需进一步研究。目前,体外循环过程中对血小板的破坏、血小板的粘附、聚集被认为是最主要的因素[6],体外循环时间越长,术后发生血小板减少的可能性越高[14],我们的研究结果也证实了这一点,多因素 logistics 回归分析显示体外循环时间>120 min(OR=2.576,95%CI 1.313~5.053,P<0.05)为术后血小板减少的唯一独立危险因素。联合手术血小板减少发生率最高,可能和手术操作复杂体外循环时间延长有关。体外循环不仅会引起血小板数量减少,同时也会影响其功能,Agarwal 等[15]通过血栓弹力图检测血小板抑制率发现,体外循环前后不同检测手段测得的血小板抑制率分别为从 37% 增加到 88% 和从 13% 增加到 66%,都大大影响了血小板的聚集能力。
本研究发现血小板减少组术后引流量和血制品输注增多,呼吸机使用时间、ICU 停留时间以及住院时间更长,而且并发症发生率明显高于非减少组,在排除患者术前病情严重程度、手术类型、体外循环时间等可能对术后恢复产生影响的因素后,血小板减少仍然是引起术后延迟恢复的独立危险因素。一方面,可能与血小板减少导致的凝血功能异常相关;另一方面,可能与最近学者们广泛关注的血小板的抗感染功能相关。研究[1]表明,血小板可以通过释放炎症介质促进免疫细胞向感染部位聚集,从而发挥抗感染作用。心外科术后的血小板减少及功能异常,会增加肺部感染、伤口感染和组织感染的风险[7]。另外,血小板还会影响内皮功能,有证据表明血小板减少与术后脑卒中、急性肾损伤相关[11, 16]。
综上所述,心脏外科术后尤其是体外循环术后,连续监测血小板有助于识别有不良预后风险的患者。未来我们将致力于探明心外科术后血小板减少发生机制,并寻求干预措施以降低血小板减少发生率以及血小板减少对预后的不良影响。
利益冲突:无。
作者贡献:刘子娜负责论文设计及撰写;常硕负责数据分析;刘娜负责数据收集及分析;刘平负责审阅及修改;孙寒松负责论文设计、审阅及修改。