引言:
目前认为纤维蛋白原(FIB)可能在颅脑创伤(TBI)患者的预后转归中发挥重要作用,但其在颅脑创伤预后中的具体作用仍不明确。本课题组的吕科、袁强博士研究了TBI患者中低纤维蛋白原血症的发生率,并评估了纤维蛋白原水平对TBI患者死亡率和临床结果的预后价值,研究结果发表在2020年9月的World Journal of Emergency Surgery杂志上。
文献地址:https://doi.org/10.1186/s13017-020-00332-1
研究背景
颅脑创伤(TBI)是导致神经系统功能残疾,影响患者生活质量的重要原因。凝血功能障碍在TBI颅内出血的进展和不良预后中发挥着重要的作用。在影响凝血的各种因素中,纤维蛋白原(FIB)是促进血小板聚集的关键成分。尽管其有很重要的作用,纤维蛋白原仍然是最脆弱的一种凝血因子。重度脑外伤患者的纤维蛋白原在创伤的早期会被大量消耗,但其合成量保持不变,最终导致其水平明显降低。同时,大量失血或血液稀释、消耗、高纤维蛋白溶解、低温和酸中毒会进一步降低FIB的水平。
低纤维蛋白原血症在外伤患者中很常见,入院时约50-74%的创伤患者,FIB水平低于2.29 g/L,并与死亡率增加密切相关。有多项研究提示,病理性的纤维蛋白原水平可作为脑外伤早期进展性出血的独立危险因素,低纤维蛋白原水平与颅内压升高的风险有较高相关性。此外,当外伤患者的纤维蛋白原水平低于2.29 g/L。纤维蛋白原浓度每增加一个单位,可使创伤患者的死亡率降低0.8%。因此,在TBI患者入院时检测FIB的水平,有助于早期发现高危患者,从而更好地改善预后。故本研究目的是:一是确定TBI相关低纤维蛋白原血症在入院TBI患者中的发生率。二是评估纤维蛋白原水平对死亡率和患者预后的预测价值。研究方法
本研究共回顾性调查了2570名TBI患者。使用伤后3个月的GOS评分对预后进行评估。使用三次样条函数计算纤维蛋白原水平与死亡率及预后之间的关系。使用logistic回归分析以确定纤维蛋白原水平和3个月后功能预后之间的关系。
研究结果
本研究共纳入2570例住院的成年TBI患者。患者的平均年龄研究的年龄为48.54±16.38岁,其中1934名患者(73.5%)为男性。患者基本信息如表1所示:
具体如表1所示:患者的基本特征及凝血检查结果
创伤严重程度评分(ISS)平均值为15.35±7.24,纤维蛋白原入院时的平均水平为2.54±1.14 g/L,其中77(3.0%)名患者纤维蛋白原水平<1.0g/L,326名患者(12.7%)的水平在1.0和1.5g/L之间,589名患者(22.9%)的水平在1.5-2.0g/L之间的患者,918名患者(35.7%)在2.0~3.0g/L之间,660名患者(25.7%)>3.0g/L,共有198名患者死亡。单变量分析显示,死亡的患者表现出显著较高的INR、PT、APPT和D-二聚体水平,同时伴有较低的FIB水平。
我们通过线性和三次样条函数的单变量分析,研究了纤维蛋白原水平与临床结局之间的关系。纤维蛋白原水平与良好预后、死亡风险之间的关系为曲线关系,且三次样条函数的拟合度高于线性函数。当纤维蛋白原水平<2.0g/L时,死亡率与FIB水平呈反比关系;但当FIB>2.0g/L时,死亡率与纤维蛋白原水平之间的关联性消失。因此,本研究将纤维蛋白原水平分为<2.0g/L和≥2.0g/L两个亚组。对于FIB<2.0g/L的患者,在多变量分析中,FIB水平是3个月死亡率的独立预后因素([OR],0.91;95%置信区间[CI]0.89-0.93;P<0.001)。年龄、GCS、瞳孔反应、EDH和INR也是本组死亡率的独立危险因素。纤维蛋白原水平<2.0g/L的患者死亡风险是纤维蛋白原水平≥2.0g/L的患者的0.622倍(95% CI,0.439-0.882;P =0.008)。
图1 入院时纤维蛋白原水平(FIB)与3个月死亡风险之间的关系曲线
当纤维蛋白原水平<2.0g/L时,死亡风险与FIB水平成反比。然而,当它们大于2.0克/升时,死亡风险与FIB水平之间的关系脱失
进一步分析纤维蛋白原水平与有利结局之间的相关性,结果显示,当纤维蛋白原水平<2.5g/L时,FIB水平是3个月后有利结局的独立预后因素(OR,1.654;95%CI,1.186-2.306;P=0.003)。而纤维蛋白原水平在2.5~3.0g/L之间的患者未见到正相关关系。同样,对于纤维蛋白原水平>3.0g/L的患者,多变量分析显示,纤维蛋白原水平与3个月后有利结局呈负相关(OR,0.771;95%CI,0.607-0.979;P=0.033)。图2 入院时纤维蛋白原水平与3个月后良好预后之间的关系曲线
当纤维蛋白原水平<2.5g/L时,有利结局的概率与纤维蛋白原水平呈正相关。在纤维蛋白原水平在2.5~3.0g/L之间的患者中,未见这种正相关。在纤维蛋白原升高至>3.0g/L后,良好预后的概率与FIB水平呈负相关。
研究结论
本研究观察到38.6%的TBI患者在入院时纤维蛋白原浓度<2g/L,该水平与住院死亡率的增加密切相关。纤维蛋白原水平和临床结果表明,维持纤维蛋白原在2.5-3.0g/L之间可能对患者的预后最有利。
讨论
低纤维蛋白原血症是颅脑创伤患者的重要不良预后指标。关于创伤性大出血和凝血异常的欧洲指南提出,如果大出血伴有低纤维蛋白原血症,建议使用纤维蛋白原浓缩液或低温沉淀物(功能性纤维蛋白原缺乏或血浆纤维蛋白原水平下降≤1.5g/L)。我们回顾性地研究了过去15年TBI患者在入院时的纤维蛋白原水平与临床预后之间的关系。结果发现低纤维蛋白原血症在TBI患者中很常见,有15.7%的患者表现为纤维蛋白原水平<1.5g/L,而38.6%的患者中,纤维蛋白原水平<2.0 g/L。
我们的分析显示,入院时的纤维蛋白原水平与有利结局的概率、死亡风险之间的关系是非线性的。当纤维蛋白原<2.0 g/L时,其水平是3个月死亡风险的独立预后因素。然而,对于纤维蛋白原水平<2.5 g/L的患者,多变量分析显示,FIB水平反而是有利结局的独立预测因素。
本研究发现,除了低纤维蛋白原水平会增加预后不良的风险外,高纤维蛋白原水平本身也是一个不良预后的危险因素。有利结局的可能性随着纤维蛋白原水平的增加而降低。高纤维蛋白原组的不良预后结果增加的一个可能的解释是,纤维蛋白原作为一种急性期蛋白,可以提示存在炎症性疾病,如动脉粥样硬化。此外,TBI可破坏血脑屏障(BBB),使血液成分外渗到脑实质。
在不同的TBI动物模型中已经发现,不论急性还是迟发性的血脑屏障破坏,分泌的纤维蛋白原都将转化为纤维蛋白,并释放出活性氧物质,激活M1型巨噬细胞和小胶质细胞,导致神经系统的损伤。在TBI模型中,受损轴突是纤维蛋白原的重要来源。这种局部的纤维蛋白原水平的增加导致小胶质细胞聚集在受损的血管周围,进而诱导了小胶质细胞释放活性氧物质,从而引起轴突损伤。这些发现提示在补充FIB前应动态监测TBI患者血浆中纤维蛋白原的水平,以避免其浓度过高。
外伤性出血时,凝血早期的放大机制使凝血酶的产生激增。纤维蛋白原在凝血酶的作用下转化为纤维蛋白,导致纤维蛋白原的消耗。内皮损伤会加速纤维蛋白原的生成,引发纤维蛋白溶解亢进。凝血酶的生成及高纤维蛋白血症进一步加剧了纤维蛋白原的损失。这也解释了为什么近40%的TBI患者患有低纤维蛋白原血症。
利用血清生物标志物早期诊断低纤维蛋白原血症,有可能减少TBI患者的不良预后。血清纤维蛋白原浓度是TBI患者纤维蛋白原缺乏的最直接证据。其他生物标志物包括抗凝血酶、蛋白C、APTT和头部CT扫描的结果。我们的数据表明,纤维蛋白原可能是一个有价值的血清生物标志物,可用于指导颅脑创伤急性期的纤维蛋白原补充。
译者:伏鹏飞,四川广元人,神经外科博士,师从胡锦教授,主要从事神经创伤及神经重症的临床和科研工作。