认识新冠肺炎相关性凝血病及凝血检验的应用
文献2.费阳, 唐宁. 凝血检验在新型冠状病毒肺炎凝血病中的应用 [J] . 中华医学杂志, 2021, 101(25) : 2008-2012.
文献1.加强对新型冠状病毒肺炎相关性凝血病的认识
随着COVID-19患者尸检的开展，我们得以了解COVID-19患者肺及肺外重要器官组织中可见微血栓形成。鉴于目前的证据，COVID-19所致凝血系统异常可以被命名为"COVID-19相关性凝血病（COVID-19-associated coagulopathy, CAC）"。加强对CAC的认识有助于进一步揭示COVID-19复杂的发病机制，从而为探索COVID-19有效的治疗方法提供新思路。
1 COVID-19患者凝血系统异常
2019-nCoV侵入人体后可诱发失控性的宿主反应，导致免疫细胞分泌大量促炎细胞因子[如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-6（IL-6）等]，引发细胞因子释放综合征[7]。这些过度释放的炎性介质触发肺等组织的巨噬细胞和中性粒细胞及血管内皮细胞表达组织因子，进而引发广泛微血管血栓形成。IL-6在COVID-19重症患者中显著升高，是炎症反应和凝血活化的重要刺激因素。IL-6通过多种途径影响凝血功能，例如刺激肝脏合成纤维蛋白原、血小板生成素、补体C3等，通过上调血管内皮生长因子及内皮细胞C5a受体表达来破坏血管屏障的完整性，通过诱导单核细胞产生大量组织因子来促发凝血级联反应，产生的凝血酶反馈性促进血管内皮细胞表达更多的IL-6，使IL-6的产生被放大。因此对于IL-6水平升高的COVID-19患者，IL-6抑制剂托珠单抗不仅可以缓解炎症反应，还可以改善凝血功能。
血管内皮细胞在凝血过程中兼具抗凝与促凝的重要平衡作用，在机体正常情况下，血管内皮细胞发挥抗凝作用，当血管或者内皮细胞受损时，则发挥促凝作用。2019-nCoV可通过其表面的刺突蛋白与血管内皮细胞表面的血管紧张素转化酶2（ACE2）受体结合进入血管内皮细胞，引起血管内皮细胞损伤。在感染2019-nCoV后，血管内皮细胞ACE2表达增加，将加重血管内皮细胞损伤。血管内皮细胞受到2019-nCoV刺激后打破了抗凝与促凝的平衡，例如通过释放凝血因子Ⅷ和血管性血友病因子（vWF）等促凝因子来促进凝血进程，释放的vWF促进血小板聚集与粘附，通过释放血管生成素2竞争性地拮抗血管生成素1及其酪氨酸激酶受体2信号传导来破坏内皮细胞的抗凝作用。
2 凝血系统异常增加血栓与出血风险
由于炎症、血管内皮损伤等因素所致凝血系统异常，加上高龄、基础疾病（如高血压病、肥胖症等）、卧床、留置深静脉导管、缺氧等高危因素，使得COVID-19重症患者易出现深静脉血栓、肺栓塞、心肌梗死和脑梗死等血栓性并发症。研究发现，COVID-19重症患者血栓性并发症发生率高达30%。以肺栓塞为例，一项来自法国重症监护室（ICU）的研究发现，今年因COVID-19入住ICU的重症患者肺栓塞发生率明显高于去年同期因其他疾病入住ICU的重症患者（分别为20.6%和6.1%）。另外，近期一项荟萃分析发现，ICU收治的COVID-19患者肺栓塞发生率明显高于非ICU收治的COVID-19患者（分别为19%和9%）。
除了血栓形成风险增加外，COVID-19重症患者因血小板减少、高纤溶状态、凝血因子消耗及抗凝治疗等因素也可导致出血风险增加。研究发现，COVID-19重症患者出血性并发症发生率为8%，其中大出血发生率在2.3%~4.8%，出血部位以胃肠道为主，致命性颅内出血也有发生。虽然出血性并发症发生率明显低于血栓性并发症，但却可以是致命的。在COVID-19重症患者治疗中，应警惕发生出血性并发症的风险。
尸检和组织病理结果显示，COVID-19的死亡患者肺部损伤最严重，主要表现为弥漫性肺泡损伤，肺血管损伤及微血栓形成较为普遍，与严重急性呼吸综合征（SARS）的肺部病理特征类似。值得注意的是，COVID-19患者肺外多脏器（肝脏、肾脏等）微小血管内可见透明血栓或微血栓形成，这在SARS报道中描述不多。此外，部分COVID-19患者肺部血栓形成合并肺泡内出血，使病情更加复杂化。
3 监测凝血功能指标变化对判定COVID-19患者预后的价值
D-二聚体水平升高是CAC最典型的表现。COVID-19重症与死亡患者纤维蛋白降解产物（FDP）和D-二聚体水平显著高于轻症及存活患者。D-二聚体在预测COVID-19患者院内死亡上有很高的临床价值，当D-二聚体入院水平在2.0 mg/L时，其预测院内死亡的敏感度和特异度分别为92.3%和83.3%。大多数COVID-19患者血小板计数处于正常水平，而重症患者血小板减少症发生率增加，导致出血风险增加。临床上部分COVID-19患者PT和活化部分凝血活酶时间（APTT）缩短，但也有少部分患者PT和APTT延长。可见，CAC与细菌性脓毒症所致凝血系统异常不同，后者的突出表现并非以D-二聚体水平升高为主，而是以血小板减少为常见特征。
业已证实凝血功能指标异常与COVID-19的严重程度及预后存在相关性，监测凝血功能指标变化可给临床工作提供有益的参考，有助于提高临床预警的准确性。除了应常规进行凝血及纤溶等相关指标检测，有条件还应进行血栓弹力图检测以全面反映凝血及纤溶的动态过程。
4 抗凝治疗的意义
2020年8月19日，国家卫生健康委员会发布《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第八版）》，增加了预防性抗凝治疗的适应证，即对无抗凝禁忌证者，同时D-二聚体明显增高者，建议预防性使用抗凝药物。国际血栓与止血学会（ISTH）推荐对COVID-19重症患者使用肝素或低分子肝素预防性抗凝治疗。抗凝药物剂量需根据病情发展进行调整，对病情进展且氧需求增加的患者以及对怀疑肺栓塞导致低氧血症恶化的患者，ISTH推荐增加抗凝药物的给药剂量。除了抗凝作用，肝素还具有一定的抗炎作用，例如阻抑白细胞粘附活化，抑制补体的激活，保护血管内皮细胞免受趋化因子、组胺、内毒素及氧自由基等损伤，以及维持内皮细胞完整性等。
已有研究证实，对于D-二聚体明显增高的COVID-19患者，使用低分子肝素或肝素预防性抗凝治疗可提高其生存率。然而另有研究发现尽管采用了预防性或治疗性抗凝，ICU机械通气的COVID-19重症患者中仍有相当比例（17%）的患者发生肺栓塞，因此有必要考虑设定一个更高的抗凝目标值范围。
5 结语
凝血系统异常与炎症反应相互作用，共同构成了COVID-19发生发展中的关键因素。凝血系统异常导致全身多脏器微血管血栓形成，引起肺栓塞等血栓性并发症，增加了COVID-19患者的死亡风险。D-二聚体等凝血功能指标明显升高对于COVID-19患者预后有很高的辅助判断价值，因此有必要密切监测凝血功能指标变化。病因治疗是防治CAC的关键，然而目前尚没有特效的抗病毒治疗方案。抗凝治疗已成为COVID-19综合治疗的重要组成部分。在抗凝治疗的同时，应警惕发生出血性并发症的风险。
CAC已成为一个研究热点，但其诊断标准尚未取得共识。ISTH制定的脓毒症诱导凝血病（sepsis-induced coagulopathy，SIC）诊断标准以及DIC诊断标准中未包含D-二聚体，而D-二聚体升高是CAC最突出的表现，因此有必要重新制定其诊断标准。此外对于抗凝治疗，"何时开始抗凝？给药剂量如何调整？"仍亟需研究。抗凝治疗既要避免血栓的形成，也要避免抗凝过度造成的出血，其目的是维持凝血系统的平衡，这是今后抗凝治疗研究的一个重要方向。
综上所述，COVID-19的发病机制复杂，CAC是疾病进展中的一个重要环节，它在COVID-19发生发展过程中的确切作用仍有待进一步研究。
过度的炎症反应和缺氧可导致新型冠状病毒肺炎（COVID-19）患者血管内皮损伤、血小板激活和血流淤滞，患者发生弥散性血管内凝血（DIC）和动静脉血栓的风险显著增加。COVID-19患者凝血检验指标异常与不良预后密切相关，大部分死亡病例存在DIC，动静脉血栓的发生率也显著高于一般住院患者，凝血紊乱可能是患者死亡和病情恶化的主要原因之一。因此对于COVID-19患者，密切监测凝血指标，有助于早期干预、降低病死率。同时，凝血检验也有助于抗凝及止血等治疗效果的评价。
一、COVID-19凝血紊乱的病理机制
与常见肺炎不太相同，新型冠状病毒不仅可直接感染内皮细胞导致内皮损伤、凝血激活，还可激活人体免疫系统产生大量炎症细胞因子，包括白细胞介素（IL）-1、IL-6、IL-8和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等。这些细胞因子在患者体内明显增加，刺激血管内皮细胞、单核细胞和中性粒细胞高表达组织因子（TF），启动外源凝血途径，造成血管内凝血激活和微血栓形成。尽管内皮释放组织型纤溶酶原激活物（t-PA）可促进纤溶激活，但随着血管内皮源性纤溶酶原激活抑制物-1（PAI-1）高表达，纤溶途径迅速受到抑制。此外，部分COVID-19患者伴有的低氧血症不仅增加血液黏稠度，还可通过依赖于缺氧诱导因子（HIF）的信号通路发挥促凝作用。另外，患者体内血管性血友病因子（VWF）迅速释放可导致血管性血友病因子裂解酶（ADAMTS-13）相对不足，此时血小板-内皮相互作用增强，可形成血栓性微血管病样现象。因此，大部分COVID-19相关凝血紊乱表现为高凝状态，过度生成的凝血酶可致纤维蛋白形成并沉积于肺部等各个器官血管中，造成微血管及动静脉栓塞，加重患者的器官功能障碍。而当凝血紊乱的病因难以去除或干预措施不及时，机体可由于凝血物质的过度消耗进入低凝期，此时凝血指标即符合显性DIC的典型表现。
因此，COVID-19患者的凝血紊乱不仅仅局限于肺部，根据相关病理检查和临床研究，累及多个脏器的动静脉血栓形成和微血管栓塞在患者中多有发生。基于不同人群的报道中，COVID-19住院患者静脉血栓栓塞症的发生率达25%~31%，在危重患者中甚至可高达60%；卒中发生率达6.3%，且年龄<50岁的年轻患者中，发生率比正常人群高出7倍；死亡患者中超过70%符合DIC诊断标准；这些数据均印证了COVID-19以高凝固性为主的凝血紊乱特征。
二、COVID-19相关凝血项目
COVID-19相关凝血项目包括D-二聚体、纤维蛋白降解产物（FDP）、凝血酶原时间（PT）、血小板计数及功能检测和纤维蛋白原（FIB）等。
（一）D-二聚体
D-二聚体作为交联纤维蛋白的降解产物，是反映凝血激活和继发纤溶亢进的常用指标。在COVID-19患者中，D-二聚体水平升高是提示可能存在凝血紊乱的重要标志。D-二聚体水平与病情严重程度也密切相关，入院时D-二聚体显著升高的患者预后更差。国际血栓与止血协会（ISTH）的指南建议，D-二聚体显著升高（一般超过3或4倍正常上限值）可作为COVID-19患者接受住院治疗的指征，在排除禁忌证后应尽早给予此类患者预防剂量低分子肝素抗凝。当D-二聚体进行性升高，且高度怀疑患者存在静脉血栓或微血管栓塞时，应考虑给予治疗剂量肝素抗凝。
尽管D-二聚体升高也可提示纤溶亢进，但伴有D-二聚体显著升高的COVID-19患者出血倾向并不常见，除非进展到显性DIC低凝期，这表明COVID-19的纤溶系统总体上仍是以受抑制为主。另一个纤维蛋白相关标志物，即FDP的水平与D-二聚体水平的变化趋势基本一致。
（二）PT
PT延长也是提示COVID-19患者可能存在凝血紊乱的指标，且已被证实与不良预后相关。COVID-19凝血功能紊乱早期，患者PT多正常或轻度异常，而高凝期的PT延长通常提示外源途径凝血因子的激活、消耗，以及纤维蛋白聚合减慢，因此它也是预防性抗凝的指征之一。不过当PT进一步显著延长，特别是患者有出血表现时，提示凝血紊乱已进入低凝期，或者患者合并有肝功能不全、维生素K缺乏、抗凝药物过量等情况，需考虑给予血浆输注等替代治疗。而另一个凝血筛查项目——活化部分凝血活酶时间（APTT）在凝血紊乱高凝期多维持在正常水平，这可能归因于Ⅷ因子在炎症状态下的反应性升高。
（三）血小板计数及功能检测
尽管凝血激活可导致血小板消耗性减少，但COVID-19患者中血小板计数减低并不常见，这可能与炎症状态下血小板生成素、IL-6的释放增加有关，这些细胞因子可促进血小板的反应性增多，因此血小板计数绝对值不是反映COVID-19凝血紊乱的敏感指标，关注其变化情况可能更有价值。此外，血小板计数减低与不良预后显著相关，也是给予预防性抗凝药物的指征之一。但是当计数显著减低（如<50×109/L），且患者有出血表现时，则需考虑给予血小板成分输注。
与既往对脓毒症患者的研究结果相似，存在凝血紊乱的COVID-19患者的体外血小板功能检测通常得到偏低的结果，但患者实际体内的血小板往往处于激活状态，这可能归因于活性较高的血小板被凝血过程首先利用、消耗，被采集的循环中血小板相对活性低。
（四）FIB
作为急性时相反应蛋白，COVID-19患者在感染急性期多存在FIB水平升高，其不仅与炎症的严重程度相关，显著升高的FIB本身也是血栓形成的危险因素，因此可作为COVID-19患者的抗凝指征之一。而当患者出现FIB进行性下降时，可能提示凝血紊乱进展到低凝期，或者患者出现严重的肝功能不全，这种情况多出现在病程晚期，当FIB<1.5 g/L且伴有出血表现时，需考虑给予FIB输注。
（五）其他凝血检验
1.凝血因子活性：作为由血管内皮合成和释放的急性时相反应物质，凝血Ⅷ因子在COVID-19患者中普遍升高，即使进展到DIC低凝期时，Ⅷ因子水平也大多正常或升高，因此其不是判断显性DIC的敏感指标。其他凝血因子水平在凝血紊乱高凝期大多正常，若进展到低凝期，Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ等外源途径凝血因子水平首先出现降低，一般当凝血因子水平低于30%并伴出血倾向时，需考虑给予血浆输注替代治疗。此外，对于营养摄入不足和（或）长期应用抗生素的住院患者，凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的同时降低有助于维生素K缺乏症的诊断。
2.抗凝蛋白水平：COVID-19患者在凝血紊乱高凝期通常没有抗凝血酶（AT）、蛋白C（PC）水平的显著变化，而蛋白S（PS）水平在早期即可显著降低。AT、PC能维持在正常水平表明凝血紊乱尚未完全失代偿；此外，由于其主要在肝脏合成，也提示患者至少在早期的各项凝血指标异常并不主要归因于肝功能不全。
3.凝血激活标志物：凝血酶-抗凝血酶复合物（TAT）水平测定能够直接反映凝血酶的生成情况，且在COVID-19中较D-二聚体水平升高更早，有助于患者凝血紊乱的早期识别，一般以TAT水平超出2倍正常上限提示凝血酶过度生成，可能需要更高剂量的抗凝药物；此外，纤维蛋白单体（FM）水平测定也是反映凝血酶及纤维蛋白生成的较特异指标，既往研究表明FM对于DIC的诊断效力要优于D-二聚体，但其具体应用策略仍有待确定。
三、凝血项目在COVID-19相关凝血紊乱判断中的应用
COVID-19相关凝血功能紊乱被认为是低级别DIC与肺血栓性微血管病变的结合。对疑似或确诊COVID-19的住院患者，应行凝血功能检测，包括D-二聚体、APTT、PT、血小板计数和FIB等，这些指标常在症状出现后7~11 d或住院后4~10 d发生改变。
（一）COVID-19患者DIC的诊断
由于已知患者存在可诱发凝血紊乱的急性病毒感染，且高凝型DIC的临床症状往往不易察觉，因此COVID-19的DIC诊断高度依赖凝血实验室检查。对于COVID-19患者显性DIC的诊断，建议采用ISTH诊断评分标准（表1）。血小板减少、PT延长和D二聚体升高常提示发生DIC，但COVID-19与脓毒血症引发的DIC有所不同，脓毒血症血小板减少更为严重，而D-二聚体增高程度不如COVID-19。
（二）COVID-19患者凝血紊乱的判断
由于患者进入显性DIC时即便干预治疗也可能很难改变疾病进程，尽早识别患者的凝血紊乱尤为重要，建议在尚未达DIC诊断标准的凝血紊乱高凝期就及时给予肝素抗凝等预防性措施。ISTH对于COVID-19患者凝血紊乱提出了基于简单凝血指标的快速识别和管理流程（图1），并鼓励医疗机构可根据自身情况修改和应用。
（三）COVID-19患者静脉血栓风险评估
COVID-19患者普遍存在高凝状态，且重症住院患者往往有长期卧床和应用激素等静脉血栓危险因素，因此对这些患者进行静脉血栓风险评估尤为重要，一般建议使用Padua量表对内科患者进行静脉血栓风险评估，若患者面临手术，还可参考Capirini量表。评分高风险患者需要及时采取血栓预防措施。要获得这些量表的完整评分，完善易栓症相关实验室检查必不可少。
（2）获得性易栓症主要指标：狼疮抗凝物、抗心磷脂抗体、抗β2GPI抗体。
此外，C反应蛋白升高也会干扰狼疮抗凝物的检测。建议结合临床状况考虑诊断或定期复查确认。
四、治疗监测
COVID-19凝血病治疗监测相关指标如表2所示，包括针对抗凝、抗血小板、溶栓和止血治疗的监测。
（一）抗凝治疗的相关凝血检验
由于存在凝血紊乱的COVID-19患者可能普遍和长期应用预防或治疗剂量肝素和低分子肝素等抗凝制剂，为确保其安全、有效，建议密切监测相关凝血指标。
1.普通肝素剂量监测指标：
普通肝素剂量监测可应用APTT、活化凝血时间（ACT）及抗Ⅹa活性等指标；其中ACT作为全血试验，有方便快捷、适合床旁实时及高剂量肝素监测的优点，但其重复性较差、受干扰因素也较多。类似的，由于COVID-19凝血紊乱患者普遍存在反应性升高的Ⅷ因子水平，监测APTT可能低估肝素使用剂量。因此当怀疑ACT、APTT不能准确反映肝素剂量及抗凝效果时，可考虑结合应用抗Ⅹa活性测定，基于抗Ⅹa活性的普通肝素治疗剂量范围为0.3~0.7 U/ml。
2.低分子肝素剂量监测指标：
低分子肝素剂量监测一般只能应用抗Ⅹa活性。尽管应用低分子肝素在大部分人群中无需常规监测，但是当患者存在肥胖、高龄、肾功能不全等情况，或由于抗凝血酶水平过低、纤维蛋白原水平过高等因素可能导致肝素抵抗时，需考虑监测低分子肝素剂量是否安全、有效。基于抗Ⅹa活性的低分子肝素治疗剂量范围为1.0~2.0 U/ml（每日1次给药），或0.5~1.0 U/ml（每日2次给药）；预防剂量范围为0.2~0.4 U/ml。
3.肝素抗凝治疗监测注意事项：
4.其他抗凝药物的监测：
当患者存在肝素抵抗或HIT等肝素禁忌证时，可能考虑换用其他抗凝药物，如阿加曲班、利伐沙班等，尽管对于这些Ⅱa、Ⅹa直接抑制药的实验室监测尚无公认标准，一般建议应用阿加曲班时，可监测APTT并维持在基线值的1.5~3.0倍；应用利伐沙班时，可监测PT并维持在基线值的1.5~2.0倍。
（二）应用抗血小板药患者的监测
对存在心脑血管基础疾病且长期应用抗血小板药物的COVID-19患者，由于抗病毒药如洛匹那韦、利托那韦可抑制CYP3A4代谢，从而降低氯吡格雷的有效剂量，以及增强无需经肝脏代谢激活的替格瑞洛的药效，因此合用这类抗病毒药和抗血小板药的患者，需考虑监测血小板功能，确保治疗的安全、有效。P2Y12受体拮抗药的监测可应用二磷酸腺苷诱导的血小板聚集试验、血小板功能分析仪（PFA）、维梵纳抗血小板治疗检测仪（VerifyNow）或血小板图等实验室检测方法。
（三）溶栓治疗的凝血监测
由于COVID-19患者显著的易栓倾向，部分患者即使应用抗凝药物仍无法避免血栓形成，重组人组织型纤溶酶原激活剂（rt-PA）等溶栓药物已被尝试用于发生难治性静脉血栓栓塞症的COVID-19患者，溶栓治疗前的出血风险评估需确保PT、APTT和血小板计数在正常水平。溶栓治疗后若发生出血事件且需给予血制品输注，应监测上述3个指标以及FIB水平。由于缺乏证据，目前没有溶栓治疗相关指南，推荐监测D-二聚体、FDP等纤溶标志物。
（四）止血治疗的监测
相对于血栓，COVID-19患者的出血较为少见。一旦发生出血事件，由于往往同时存在着易栓和出血因素，患者管理会变得十分复杂，出血风险评估和治疗监测除了应用血红蛋白及PT、APTT、FIB、血小板计数等常规凝血指标外，整体性凝血试验如血栓弹力图也有助于患者凝血状态的整体评估和指导成分血输注。
五、总结
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