Исследование системы гемостаза на примере тромбоэластографа teg® 5000

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

на тему:

Исследование системы гемостаза на примере тромбоэластографа TEG® 5000

Оглавление

Введение 4

Глава 1. Гемостаз .................................. 7

1.1 Понятие системы гемостаза ..................................7

1.2. Гемостаз: общая схема .................................. 8

1.3. Компоненты системы гемостаза. ..................................9

1.3.1. Коагуляционный гемостаз ..................................9

1.4. Методы исследования системы гемостаза .................................. 11

Глава 2. Тромбоэластография .................................. 17

2.1. Появление и развитие метода тромбоэластографии ..................................17

2.2. Тромбоэластография как метод оценки состояния системы гемостаза ..................................18

2.3. Отличия тромбоэластографии от коагулологических тестов .................................. 20

Глава 3. ТЭГ ..................................22

3.1 Принципы работы TEG® 5000 ..................................22

3.2. Измеряемые параметры .................................. 25

3.3. Типы образцов крови, используемые с TEG® 5000 ..................................26

3.4. Отличия TEG® 5000 от коагулометрии ..................................27

Глава 4. TEG® 5000- области применения .................................. 30

4.1. Хирургия с массивной кровопотерей (в том числе и нейрохирургия) .................................. 30

4.2. Акушерство ..................................32

4.3. Гематология и онкология .................................. 33

4.4. Кардиология, неврология и сердечно-сосудистая хирургия, ..................................33

Глава 5. Измерения ..................................35

5.1. Нормокоагуляция ..................................35

5.2. Гиперкоагуляция ..................................36

5.3. Дефицит факторов свертывания ..................................36

5.4. Дисфункция тромбоцитов (тромбоцитопения / тромбоцитопатия) ..................................37

5.5. Первичный фибринолиз ..................................38

5.6. Вторичный фибринолиз .................................. 38

5.7 Действие урокиназы ..................................39

5.8 Тест с гепариназой для оценки эффективности гепаринотерапии ..................................39

5.9 Сравнение типов тромбоэластограмм ..................................40

Заключение .................................. 42

Список литературы .................................. 44

Приложение 1 ..................................46

Приложение 2 .................................. 47

Приложение 3 ..................................49

Приложение 4 ..................................50

Приложение 5. .................................. 51

Приложение 6. ..................................52

Приложение 7. ..................................53

Приложение 8 ..................................54

Приложение 9 ..................................55

Приложение 10 ..................................(продолжение) 57

Приложение 11 ..................................58

Приложение 12 ..................................59

Приложение 13 ..................................60

Введение

Исследование свертывающей системы крови (коагулограмма или гемостазиограмма) - широко распространенный анализ. Его необходимость очевидна при развитии любых геморрагических осложнений, особенно в таких ситуациях как массивная кровопотеря и синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС синдром), когда развивается дефицит факторов свертывающей системы крови. С другой стороны и тромбофилические состояния всегда требуют уточнения генеза тромбоза. Ведение больных с ишемической болезнью сердца (ИБС), мерцательной аритмией, тромбофлебитом, то есть тогда, когда назначение и последующий контроль и антикоагулянтной и антиагрегантной терапии невозможен без оценки функционального состояния свертывающей системы крови.

В настоящее время для решения данной проблемы используют метод исследования системы гемостаза, позволяющий в течение одного теста оценить все звенья свертывающей системы крови – тромбоэластографию. Данный метод позволяет врачу получить интегральную картину работы свертывающей системы крови пациента в кратчайший срок и в полном объеме. Полученные данные о времени образования сгустка, скорости его роста, величине, упругости и растворении сгустка в процессе фибринолиза позволяют врачу оценить практически все ключевые моменты в системе гемостаза и своевременно назначить патогенетически обоснованную терапию.

Использование тромбоэластографии помогает избежать нежелательных исходов и осложнений, повышает качество оказываемой медицинской помощи, помогает назначить компоненты крови строго по показаниям и в индивидуально подобранных объемах.

Таким образом, безусловно, что тромбоэластография как метод исследования системы гемостаза очень важна практически в любой отрасли медицины. Современные технологические достижения позволяют применять ряд приборов для «анализа у постели больного» (РОС) различных аспектов состояния системы гемостаза, таких как мониторинг антикоагулянтной терапии, быструю оценку адгезивно-аггрегационной функции тромбоцитов.

Исследованию одного из таких приборов и будет посвящена данная дипломная работа. Тромбоэластограф TEG® 5000 - позволяет быстро и в полном объеме оценить все аспекты свертывающей системы крови больного. С его помощью можно выявить ранние признаки гиперкоагуляции и гипокоагуляцию, вызванную дефицитом факторов свертывающей системы крови, диагностировать нарушения агрегации тромбоцитов, а также оценить эффективность антикоагулянтной и антиагрегантной терапии. Плюс, что немаловажно, TEG® 5000 дает непосредственную оценку фибринолитической активности плазмы крови и, соответственно, возможность принятия обоснованного решения о целесообразности назначения антифибринолитической терапии.

Задача данного исследования состоит в изучении гемостаза как свертывающей системы крови и последствий его нарушения. Так же в работе будет охарактеризован один из методов исследования системы гемостаза – тромбоэластография и ее применение в различный отраслях медицины. Особое место будет отводиться исследованию одного из наиболее современных и качественных тромбоэластографов TEG® 5000 и оценке его характеристик, параметров и точности, производимых им измерений.

Основные методы исследования, использованные в работе – это изучение соответствующей научной литературы, сопоставление статистических данных, произведение замеров на исследуемом приборе, изучение его структуры и механизма действия. Основной метод – научный эксперимент.

Глава 1. Гемостаз

1.1 Понятие системы гемостаза

Гемостаз - (Haimatos - кровь, stasis - остановка) - остановка кровотечения.

Система гемостаза – это совокупность функционально-морфологических и биохимических механизмов, обеспечивающих остановку кровотечения и, вместе с тем, поддерживающих кровь в жидком состоянии.

Другими словами система гемостаза есть совокупность компонентов кровеносных сосудов, крови и их взаимодействий, которая обеспечивает поддержание целостности кровеносных сосудов, жидкое состояние крови внутри сосудов и остановку кровотечения при повреждении сосуда.

Механизмы гемостаза запускаются при повреждении эндотелия (травмы, операции, другие патологические процессы), когда кровь вступает в контакт с соединительной тканью субэндотелиального слоя .

Значение системы гемостаза для сохранения жизнеспособности организма определяется тем, что она препятствует выведению крови из циркуляторного русла и тем самым способствует обеспечению нормального кровоснабжения органов, сохранению необходимого объема циркулирующей крови.

В системе гемостаза принимают участие факторы свертывающей, противосвертывающей (антикоагулянтной) и фибринолитической систем крови. Изменение функционального состояния одной из систем сопровождается компенсаторными сдвигами в деятельности другой. Нарушение функциональных взаимосвязей может привести к тяжелым патологическим состояниям организма, заключающимся или в повышенной кровоточивости, или во внутрисосудистом тромбообразовании.

Реализуется гемостаз в основном тремя взаимодействующими между собой функционально-структурными компонентами (звеньями):

1)стенками кровеносных сосудов (эндотелием),

2)клетками крови (преимущественно тромбоцитами),

3)плазменными ферментными системами.

Каждое из звеньев гемостаза имеет элементы системы, способствующие образованию сгустка (коагулянты, точнее - прокоагулянты) и препятствующие этому процессу (антисвертывающие и фибринолитические факторы):

1) факторы свертывания крови и фибринолиза эндотелия;

2) тромбоцитарные факторы свертывания крови и фибринолиза;

3) эритроцитарные факторы свертывания крови и фибринолиза;

4) лейкоцитарные факторы свертывания крови и фибринолиза;

5) плазменные факторы свертывания крови;

6) плазменные антикоагулянты;

7) плазменная фибринолитическая система крови.

Система гемостаза подчинена сложной нейро-гуморальной регуляции и в ней четко функционируют механизмы положительной и отрицательной обратной связи, вследствие чего клеточный гемостаз и свертывание крови вначале подвергаются самоактивации, а затем нарастает антитромботический потенциал крови. Эти механизмы создают условия для самоограничения процесса свертывания, вследствие чего локальная активация системы в местах тромбообразования не трансформируется (при правильном функционировании указанных механизмов) во всеобщее свертывание крови.

1.2. Гемостаз: общая схема

Остановка кровотечения (гемостаз) при повреждении сосуда происходит прежде всего за счет сокращения (спазма) сосуда, которое является следствием рефлекторной стимуляции гладких мышц сосуда со стороны симпатической нервной системы и действия сосудосуживающих веществ, в частности, серотонина, секретируемого тромбоцитами, и тромбоксана А2, синтезируемого активированными тромбоцитами. Спазм сосуда ограничивает первоначальную потерю крови из раны и благоприятствует местному накоплению гемостатических веществ.

Одновременно начинается взаимодействие крови со структурами поврежденного сосуда, что приводит сначала к образованию тромбоцитного агрегата в зоне дефекта сосуда, а затем к образованию сгустка крови на основе тромбоцитного агрегата.

В процессе остановки кровотечения условно выделяют 2 этапа:

1) первичный (временный) гемостаз и

2) вторичный (окончательный) гемостаз.

(Приложение 1)

1.3. Компоненты системы гемостаза.

Как уже было отмечено выше, система гемостаза – это биологическая система, обеспечивающая, с одной стороны, сохранение жидкого состояния циркулирующей крови, а с другой – предупреждение и купирование кровотечений.

Система гемостаза состоит из четырех взаимосвязанных компонентов: сосудисто-тромбоцитарное звено, система свертывания крови (коагуляция), физиологические антикоагулянты, фибринолитическая система (тромболизис). В связи со спецификой рассматриваемой нами темы подробнее остановимся только на одном компоненте – коагуляционном гемостазе.

1.3.1. Коагуляционный гемостаз

При повреждении крупных кровеносных сосудов тромбоцитарная пробка не способна остановить кровотечение. Только коагуляционный гемостаз способен остановить кровотечение из крупного сосуда.

В коагуляционных реакциях принимают участие специальные белки, фосфолипиды (из тромбоцитарной мембраны), ионы кальция. Большинство белков, участвующих в коагуляции, являются проферментами (обозначаются римскими цифрами). Их активация осуществляется за счет протеолиза (они обозначаются римскими цифрами с добавлением буквы а, например, IIа, Xа, Vа и др.). (Приложение 2)

Процесс свертывания крови - это целая цепь последовательных ферментативных реакций, в которой проферменты, активируясь, способны активировать другие факторы свертывания крови (Приложение 3. Схема свертывания крови). Условно каскад ферментативных реакций, можно разделить на внутренний и внешний механизмы. Конечным продуктом коагуляционных реакций и по внешнему и по внутреннему механизму является фибрин. Рассмотрим данные механизмы подробнее.

1) Внешний механизм коагуляции

Внешний механизм свертывания предполагает обязательное наличие тканевого фактора (фактора III), а старт коагуляции начинается с активации фактора VII. Активированный фактор VII переводит фактор X в Xа и активирует фактор IX (активация фактора IX идет медленно и существенной роли в коагуляции не играет). Затем фактор Xа переводит протромбин (II) в тромбин. Эту реакцию значительно ускоряют коагуляционный фактор Vа и фосфолипиды. Образование фибрина инициализируется по внешнему пути очень быстро (в течение секунд), что ведет к появлению первых порций тромбина, активирующих другие коагуляционные факторы (VIII, V, XIII и другими).

2) Внутренний механизм коагуляции

В отличие от внешнего механизма коагуляции старт коагуляции по внутреннему механизму начинается с активации фактора Хагемана (XII) и происходит на фосфолипидных мембранах тромбоцитов. Фактор Хагемана активируется коллагеном из эндотелия, адреналином и другими, а затем уже активированная молекула фактора Хагемана преобразует фактор XI в XIа. В этой реакции принимает участие калликреин, который также активируется фактором XIа. В свою очередь, фактор XIа активирует фактор IX. Фактор IXа на фосфолипидных мембранах с участием фактора VIIIа и ионов Са++ путем протеолиза превращает фактор X в его активированную форму. Далее фактор Xа переводит протромбин в тромбин. Эту реакцию значительно ускоряют коагуляционный фактор Vа и фосфолипиды.

Что касается конечного этапа коагуляции, то переход фибриногена в фибрин происходит следующим образом: от фибриногена тромбин отщепляет 2 фибринопептида А и 2 фибринопептида В. Так образуются фибрин-мономеры. Затем формируются димеры, тримеры и олигомеры фибрина. После этого образуются фибриллы растворимого фибрина. Фибрин-стабилизирующий фактор (активированный тромбином) в присутствии Са++ превращает нестабильный, растворимый фибрин в стабильный нерастворимый фибрин. В результате этого сгусток фибрина становится резистентным к фибринолитическим агентам и с трудом разрушается другими протеолитическими веществами. Образовавшийся сгусток фибрина уплотняется за счет тромбоцитов, в большом количестве попадающих в структуру сгустка. Наступает ретракция сгустка фибрина. Сгусток, состоящий из тромбоцитов, эритроцитов и большого числа волокон фибрина, способен остановить кровотечение из крупных сосудов.

1.4. Методы исследования системы гемостаза

Для определения состояния гемокоагуляции используют несколько групп методов: 1) ориентировочные (базисные) методы, характеризующие процесс свертывания в целом, отдельные его фазы, а также дающие возможность оценить внешний и внутренний механизмы коагуляции; 2) методы, позволяющие дифференцировать дефицит отдельных факторов свертывания крови; 3) методы, позволяющие выявить внутрисосудистую активацию системы свертывания крови.

К базисным методам относятся: 1) определение времени свертывания крови, 2) определение времени рекальцификации стабилизированной крови (плазмы); 3) протромбиновое время (протромбиновый индекс); 4) тромбиновое время.

Рассмотрим каждый из методов подробнее.

1) Время свертывания крови

Определение времени свертывания цельной нестабилизированной крови проводится непосредственно у постели больного. Иглой без шприца пунктируют локтевую вену. Первые капли крови выпускают на ватный тампон и набирают по 1 мл крови в 2 сухие пробирки. Включив секундомер, ставят пробирки в водяную баню при температуре 37°С. Через 2–3 мин, а затем каждые 30 с пробирки слегка наклоняют, определяя момент, когда кровь свернется (Приложение 5). Определив время образования сгустка крови в каждой из пробирок, вычисляют средний результат. В норме время свертывания составляет 5–10 мин.

Нужно отметить, что удлинение времени свертывания свидетельствует о значительных сдвигах в системе коагуляции и как правило указывает на:

1. выраженную недостаточность факторов, участвующих Вов внутреннем механизме коагуляции;

2. дефицит протромбина;

3. дефицит фибриногена;

4. наличие в крови ингибиторов свертывания, в частности гепарина.

Также используется еще один упрощенный метод определения времени свертывания крови (метод Моравица). Он применяется, в основном, для динамического контроля за состоянием гемокоагуляции при лечении прямыми антикоагулянтами.

На предметное стекло наносят каплю крови, взятую из пальца или мочки уха (Приложение 6). Включив секундомер, каждые 20–30 с в каплю крови опускают тонкий стеклянный капилляр. Время свертывания определяют в момент появления первой тонкой нити фибрина при вытягивании капилляра из капли крови. В норме свертывание крови составляет около 5 мин.

2) Активированное частичное (парциальное) тромбопластиновое время (АЧТВ)

Принцип метода заключается в определении времени свертывания плазмы в условиях стандартизации не только контактной, но и фосфолипидной (тромбопластиновой) активации факторов свертывания. С этой целью к плазме добавляют смесь каолина и кефалина (тромбопластиновый активатор), а также кальция хлорид и по секундомеру определяют время свертывания плазмы.

В норме АЧТВ (кефалин-каолиновое время) составляет 35–50 с.

Уменьшение АЧТВ свидетельствует о гиперкоагуляции и склонности к тромбозам, увеличение — о гипокоагуляции крови.

АЧТВ удлиняется также при наличии в крови ингибиторов свертывания (гепарина) и может быть использован как чувствительный тест для контроля за лечением гепарином.

3) Протромбиновое время (протромбиновый индекс)

Метод представляет собой еще одну модификацию определения времени рекальцификации плазмы при добавлении в нее тканевого тромбопластина человека или кролика, что приводит к “запуску” свертывания по внешнему механизму. Тканевой тромбопластин в комплексе с фактором VII и ионом Са2+ активирует фактор X, входящий в состав “проактиватора протромбина”.

В пробирку с 0,1 мл плазмы и 0,1 мл раствора тромбопластина, установленную в водяной бане при температуре 37°С, добавляют 0,1 мл раствора кальция хлорида и по секундомеру определяют время образования сгустка.

В норме протромбиновое время составляет 12–18 с. и во многом зависит от активности тканевого тромбопластина, использованного при исследовании. Поэтому в большинстве случаев для определения этого показателя одновременно по той же методике исследуют плазму донора и вычисляют так называемый протромбиновый индекс:

ПИ=(ПBд/ ПВб )*100%

где ПИ — протромбиновый индекс, ПBд и ПВб — протромбиновое время донора и больного, соответственно. В норме протромбиновый индекс составляет 90—100%. Чем больше протромбиновое время, свидетельствующее о гипокоагуляции крови, тем меньше значения протромбинового индекса.

4) Тромбиновое время

Метод оценки тромбинового времени заключается в определении времени свертывания плазмы при добавлении в нее тромбина со стандартной активностью, который обладает способностью индуцировать превращение фибриногена в фибрин без участия других факторов свертывания крови.

В пробирку с 0,2 мл плазмы, установленную в водяной бане при температуре 37°С, добавляют 0,2 мл стандартного раствора тромбина и по секундомеру определяют время образования сгустка. В норме тромбиновое время составляет 15–18 с.

Определение тромбинового времени позволяет оценить конечный этап свертывания крови (превращение фибриногена в фибрин). Тромбиновое время, таким образом, зависит от концентрации фибриногена, его свойств и наличия в крови ингибиторов тромбина (гепарин, антитромбин III).

Определение тромбинового времени используется для контроля за лечением гепарином и фибринолитиками.

Креме базисных методов можно выделить также и другие тесты. Рассмотрим некоторые из них.

Активированное время рекальцификации плазмы

Метод основан на измерении времени свертывания тромбоцитарной плазмы при добавлении в нее оптимального количества кальция хлорида или каолина, что обеспечивает стандартизацию контактной активизации факторов свертывания.

В пробирку с раствором кальция хлорида или каолина, установленную в водяной бане при температуре 37°С, добавляют 0,1 мл плазмы и по секундомеру определяют время образования сгустка.

В норме время рекальцификации плазмы с кальция хлоридом составляет 60–120 с., с каолином — 50–70 с. Изменения этого показателя неспецифичны и указывают лишь на общую тенденцию к гиперкоагуляции (укорочение времени рекальцификации) или к гипокоагуляции (увеличение показателя).

Удлинение времени рекальцификации может быть обусловлено:

1. Недостаточностью большинства плазменных факторов свертывания (кроме факторов VII и XIII).

2. Дефицитом тромбоцитарного фактора III (при выраженной тромбоцитопении или нарушении реакции высвобождения).

3. Избыточным содержанием в плазме ингибиторов свертывания (гепарина)

4. Наличием ДВС-синдрома.

Аутокоагуляционный тест (АКТ)

Метод заключается в исследовании динамики образования и инактивации тромбина в разведенной в 20 раз и гемолизированной крови при добавлении гипотонического раствора кальция хлорида. Оценивается свертывающая активность гемолизат-кальциевой смеси с помощью гемокоагулографа.

Гемолизированные эритроциты обеспечивают контактную и фосфолипидную активацию процесса свертывания (подобно каолину и кефалину при исследовании активированного частичного тромбопластинового времени). Таким образом, аутокоагуляционный тест оказывается чувствительным к нарушениям внутреннего механизма свертывания.

Сравнительно недавно произошло возрождение на новом уровне ранее популярного, интегрального теста свертывающей системы крови – тромбоэластографии. Она выполняется на свежей цельной крови, при добавлении к ней различных активаторов коагуляционных реакций и тромбоцитов в специальных одноразовых ротационных микрокюветах регистрируется появление, упрочнение и лизирование сгустка. Метод дает возможность оценить сдвиги во всех основных звеньях гемостаза в течение 10-15 мин.

Глава 2. Тромбоэластография

2.1. Появление и развитие метода тромбоэластографии

Метод тромбоэластографии (ТЭГ) известен многие годы. Этот метод и некоторые другие методы, подобные ему, оценивающие вязко-элластические свойства сгустка крови используются в нескольких современных приборах для диагностики состояния гемостаза .

Первое сообщение об использовании ТЭГ для диагностики нарушений гемостаза появилось в 1960 году, а в 80-90-х годах этот метод широко вошел в повседневную лабораторную практику . В этот же период появились работы, в которых было показано, что параметры ТЭГ являются лучшими предикторами послеоперационных кровотечений по сравнению с протромбиновым и активированным частичным тромбопластиновым временем, числом тромбоцитов и концентрацией фибриногена . Martin P. (1991) сообщил о 100% чувствительности и 73% специфичности параметров ТЭГ как предикторов кровотечения после операций на открытом сердце . В проспективном исследовании Essell JH. (1993) установил 72% чувствительность и 89% специфичность результатов ТЭГ при повышенной кровоточивости после кровопотери . Об успешном использовании метода ТЭГ в мониторинге терапии послеоперационных коагулопатий у кардиохирургических больных сообщает и Szefner J. (1995) . Таким образом, первоначально метод тромбоэластографии использовался в основном в кардиохирургии, но с течением времени стал востребованным практически во всех отраслях медицины.

В настоящее время, классический принцип тромбоэластографии, описанный и примененный Hartert H. в 1948 году реализуется в двухканальном компьютеризированном приборе Coagulation Analyser (TEG® 5000 – Hemoscope, USA) и прикладной диагностической программе. Принцип ТЭГ основан на измерении физических вязкоэластических свойств кровяного сгустка. ТЭГ оценивает коагуляцию не только по определению кинетики начала и конца образования сгустка, но также путем продолжительной записи состояния стабильности сгустка. Устойчивость кровяного сгустка является важным функциональным параметром для оценки гемостаза in vivo, так как сгусток должен противостоять кровяному давлению и операционному стрессу в случаях сосудистого повреждения. Устойчивость сгустка является результатом множества взаимозависимых процессов: активации свертывания, генерации тромбина, образования и полимеризации фибрина, активации тромбоцитов и фибрин-тромбоцитарных взаимодействий, и может нарушаться при активации фибринолиза, которая также определяется с помощью ТЭГ.

Ранние модели тромбоэластографов (например, Thrombelastograph D, «Hellige», Германия) позволяли производить только запись ТЭГ на бумаге с последующей ручной ее расшифровкой. В настоящее время современные аппараты (Roteg Coagulation Analyzer, «NOBIS», Германия;, «Haemoscope Corp.», США), в том числе и исследуемый нами TEG® 5000 , способны проводить компьютерную регистрацию и обработку ТЭГ.

2.2. Тромбоэластография как метод оценки состояния системы гемостаза

Тромбоэластография является методом быстрой и что очень важно интегральной оценки состояния системы гемостаза. Она позволяет оценивать динамику протекания процессов свертывания крови, измерять эластичность сгустка и его качества, а также активность системы фибринолиза.

По данным тромбоэластографии можно в течение короткого времени выявить дефицит факторов свертывания крови, различные формы тромбоцитопатий, установить ранние тенденции к гиперкоагуляции, диагностировать ДВС-синдром и первичный фибринолиз.

В клинической практике тромбоэластографию в основном используют для экстренной оценки состояния системы гемостаза при различных неотложных состояниях, оперативных вмешательствах, применении искусственных органов и интенсивных методов лечения, а также как плановое исследование для углубленной оценки сложных коагулопатий. Не менее важным достоинством метода является возможность оценки антикоагулянтной и фибринолитической терапии.

Таким образом, главными преимуществами тромбоэластографии являются:

1. Быстрота интегральной оценки состояния системы гемостаза (20 минут для получения ответа) – данный метод иногда называют экспресс-методом.

2. Возможность одновременной оценки тромбоцитарного и плазменного звеньев гемостаза

3. Возможность оценивать динамику протекания процессов свертывания крови, измерять эластичность сгустка и его качества, а также активность системы фибринолиза

4. Возможность выявить дефицит факторов свертывания крови, установить ранние тенденции к гиперкоагуляции, диагностировать различные формы тромбоцитопатий, ДВС-синдром и первичный фибринолиз.

5. Возможность использования для экстренной оценки состояния системы гемостаза при различных неотложных состояниях, оперативных вмешательствах, применении искусственных органов и интенсивных методов лечения, проведении антикоагулянтной и фибринолитической терапии, а также как плановое исследование для углубленной оценки сложных коагулопатий.

2.3. Отличия тромбоэластографии от коагулологических тестов

Рутинные коагуляционные тесты оценивают лишь некоторые отдельные цепочки коагулологического каскада или уровень отдельных факторов свертывания, но не весь каскад в целом.

Имея в арсенале лишь рутинные тесты невозможно оценить гемостаз в целом и комплексно, а также ответить на главный вопрос: оценить конечный результат каскада свертывающей системы крови – сгусток.

Выполнение теста при температуре тела больного дает лечащему врачу возможность более достоверной оценки состояния гемостаза у конкретного больного, т.к. при температуре, отличной от 37ºС, все реакции каскада свертывающей системы крови протекают с измененной скоростью (при рутинных коагулологических исследованиях все тесты выполняются при температуре 37 ºС)

Для исследования с использованием тромбоэластографа используется цельная кровь, что дает два преимущества:

1) не требуется центрифугирования образца крови (уменьшается время выполнения анализа);

2) при проведении анализа в образовании сгустка участвуют все перечисленные компоненты, как это и происходит в организме больного (при рутинных коагулологических исследованиях плазменный и тромбоцитарный гемостаз исследуется по отдельности).

Таким образом, тромбоэластография является простым и информативным методом в оценке состояния свертывающей системы крови и фибринолиза. Данная лабораторная методика имеет определенные преимущества перед коагуляционными тестами, что позволяет выявить не только нарушения в отдельных звеньях системы гемостаза, но и проанализировать клеточно-плазменные взаимодействия. Поэтому далее логично будет рассмотреть принципы работы тромбоэластографа на конкретном примере анализатора TEG® 5000 , исследовать механизм его работы и выявить его отличия от коагулометров.

Глава 3. ТЭГ

3.1 Принципы работы TEG® 5000

Метод тромбоэластографии известен достаточно давно, но, несмотря на это недостаточно изучен и широко не применяем в силу сложности инженерного воплощения. Поэтому TEG® 5000 может считаться уникальным в своем роде. Существует всего лишь несколько анализаторов работающих примерно по такой же схеме, однако не один из них не дает таких точных результатов.

Тромбоэластограф – анализатор гемостаза TEG® 5000, инструмент неинвазивной диагностики, разработан для наблюдения за свертывающей системой крови и анализа клинического состояния гемостаза. Оценка гемостаза обычно используется для определения таких состояний как постоперационное кровотечение или тромбоз во время и после сердечнососудистой хирургии, трансплантации органов, травмы и кардиологических процедур.

TEG® 5000 разработан для количественной и качественной индикации состояния свертывающей системы крови, путем наблюдения, измерения, анализа и регистрации параметров коагуляции. Анализатор TEG® 5000 записывает кинетические изменения в образцах цельной крови, плазмы или плазмы обогащенной тромбоцитами, такие как образование сгустка, ретракция или лизис.

Результаты анализатора TEG® 5000 не должны быть основанием для диагноза. Результаты TEG® 5000 должны рассматриваться в совокупности с клинической оценкой состояния пациента и другими лабораторными коагулометрическими тестами.

Подход к анализу с помощью TEG® 5000 основывается на двух положениях:

1. Конечным результатом процесса гемостаза является – сгусток (тромб).

2. Физические свойства сгустка (скорость образования, прочность и стабильность) будут определять, находится гемостаз пациента в норме, будет ли кровотечение или возникнет тромбоз.

Анализатор TEG® 5000 измеряет физические свойства сгустка крови, используя для этого специальную стационарную цилиндрическую чашечку в которую помещается образец крови. Чашечка совершает вращательные колебания относительно своей оси на угол 4º45´ (Приложение 7). Каждый вращательный цикл длится 10 секунд. Стержень, погруженный в образец крови, подвешен на скручивающейся проволочке и реагирует на движение. Крутящий момент вращающейся чашечки передается на погруженный в образец стержень только после того как фибрино-тромбоцитные связи соединят чашечку и стержень вместе. Сила этих связей влияет на угол вращения стержня так, что прочный сгусток заставляет двигаться стержень вместе с движением чашечки. Таким образом, значение на выходе напрямую зависит от прочности сформировавшегося сгустка. Как только сгусток начинает сжиматься или разрушаться, связи рвутся, взаимодействие между чашечкой и стержнем ослабевает, и передача движения чашечки на стержень уменьшается.

Вращательное движение стержня преобразуется из механического в электрический сигнал, который можно зафиксировать с помощью компьютера.

В итоге мы можем измерить время начала образования первых нитей фибрина, кинетику сгусткообразования, прочность сгустка (эластичность в дин/см2) и растворение сгустка (Приложение 8).

Компьютер тромбоэластографа TEG® 5000 автоматически записывает кинетические изменения в пробе цельной крови, плазме или плазме обогащенной тромбоцитами как образование сгустка, ретракция или лизис. В результате получается профиль коагуляции позволяющий измерить кинетику сгусткообразования, растворение и качество сгустка.

Анализатор TEG® 5000 контролирует эластичность, физические свойства тромба и, кроме того, чувствителен ко всем межклеточным взаимодействиям и компонентам плазмы в крови которые влияют на структуру и состояние сгустка и на его разрушение. Способность сгустка выполнять механическую работу (работу гемостаза) как функцию сетки, приводящую к взаимодействию белков участвующих в коагуляции и клеточных элементов, включенных в процесс гемостаза. По существу, анализатор TEG® 5000 измеряет способность сгустка выполнять механическую работу на всем протяжении изменений и развития структуры.

Рабочий коагуляционный профиль может быть качественно и количественно интерпретирован в термах состояния образца: гипо-, норма, или гиперкоагуляция и степень лизиса.

Технически работа анализатора осуществляется следующим образом.

Главная составляющая прибора – регистрирующее устройство, действующее по принципу торсионных весов. На тонкой торсионной нити расположена пластина в виде бабочки и держатель для кюветы. При повороте описываемой системы на 4º45´ происходит скручивание торсионной нити по часовой и против часовой стрелки. На неподвижной части прибора расположены магнитные датчики. При горизонтальном вращении пластины влево и вправо магнитные датчики регистрируют ее движение в виде электронного сигнала, который передается на микросхему, предназначенную для его усиления, сглаживания и отсылки на основную плату электропитания прибора. Там сигнал суммируется и отсылается в аналогово-цифровой преобразователь. Далее полученный цифровой сигнал отсылается на электронно-вычислительную машину (компьютер), где с помощью специальной программы преобразовывается в графическую информацию. Таким образом, анализатор состоит из платы питания, двух плат усиления аналогового сигнала, датчика уровня и двух регистрирующих устройств, включающих торсионные нити, пластины с магнитными датчиками и кюветодержатели с нагревательными элементами (Приложение 9).

Полученная в результате производства описанных операций графическая информация называется тромбоэластограммой.

Словарь медицинских терминов дает следующее определение тромбоэластограммы . Тромбоэластограмма означает - (тромбо- + греч. elastos тягучий + gramma запись, графическое изображение) - кривая, отображающая динамику свертывания крови по изменению ее вязкости и упругоэластических свойств образующегося сгустка; характеризует процесс образования тромба, механические свойства фибрина, процесс фибринолиза.

После получения тромбоэластограммы врач может поставить пациенту диагноз. Происходит это по следующему алгоритму (Приложение 10).

Рассмотрим теперь параметры, отображаемые в тромбоэластограмме.

3.2. Измеряемые параметры

По полученной тромбоэластограмме компьютер автоматически выполняет расчет основных параметров:

R - время от момента постановки пробы до начала образования первых нитей фибрина

K - время от начала образования первых нитей фибрина до достижения сгустком амплитуды 20 мм

α (Angle) - угол касательной к кривой

MA - максимальная амплитуда

Ly30 - процент, на который уменьшается величина (амплитуда) сгустка в течение 30 минут после достижения МА

Таким образом, чтобы оценить графическую информацию, отображенную анализатором TEG® 5000 , должно быть измерено пять основных параметров образования сгустка и его лизиса (Приложение 11).

В дополнение к основным параметрам, приведенным выше, компьютерное обеспечение прибора TEG® 5000 позволяет получить ряд расчетных показателей, которые описывают кинетику, прочность и стабильность сгустка:

РМА – проекция МА для образцов, обработанных каолином или целитом. Регистрация РМА начинается, когда амплитуда достигает 5 мм и заканчивается при достижении окончательного значения угла . Вычисление РМА способствует более раннему обнаружению дисфункции тромбоцитов.

ТМА – это комбинация степени сгусткообразования с начала измерения и до момента, когда сгусток достигнет максимальной прочности, то есть время, необходимое для формирования устойчивого сгустка.

Модуль силы упругости G и константа эластичности Е – фактическая мера прочности сгустка.

TPI - индекс тромбодинамического потенциала – описывает общую коагуляцию.

СI – коагуляционный индекс – описывает полную коагуляцию крови пациента. Является производным параметром от R, K, MA и угла . В норме составляет от -3,0 до +3,0.

Итак, как уже отмечалось, тромбоэластограмма может быть качественно или количественно проанализирована. Образцы легко интерпретируются без измерения, чтобы определить состояние гипер-, гипо-, нормальную коагуляцию, и фибринолиз. Однако, используя измерения и установленные нормальные диапазоны и индексы, образцы могут быть определены количественно относительно степени отклонения от нормы. Это позволяет терапевту судить об эффективности в коррекции патологического состояния (Приложение 12).

3.3. Типы образцов крови, используемые с TEG® 5000

TEG® 5000 позволяет проводить анализ в различных образцах: цельная и цитратная кровь, богатая и бедная тромбоцитами плазма. Использование дополнительных методов подготовки образцов крови и модифицированных кювет со специальными реагентами позволяет дифференцировать различные состояния системы гемостаза (Приложение 13).

Несмотря на возможность использования данных типов образцов крови основные измерения на TEG® 5000 кинетики, прочности и стабильности при коагуляции могут быть определены, используя образец цельной крови. Этот метод дает два преимущества:

1)Не требуется центрифугирования образца крови (уменьшается время выполнения анализа)

2)При проведении анализа в образовании сгустка участвуют все компоненты (фибрин, эритроциты, лейкоциты, тромбоциты), как это и происходит в организме больного (при рутинных коагулологических исследованиях плазменный и тромбоцитарный гемостаз исследуется по отдельности).

Образцы нативной цельной крови могут быть модифицированы дополнительными реагентами в in vitro чтобы определить, может ли быть данная терапия эффективна для коагулопатии, улучшить скорость анализа или нейтрализовать клиническое состояние (гепаринизацию).

Эти методы включают в себя дополнение из следующих реагентов для образца нативной цельной крови:

1. Активаторы (Каолин, Celite, фактор ткани, тромбин, DAPTTIN, и т.д.)

2. Нейтрализаторы гепарина (Гепариназа, протамин)

3. Тромбо-блокаторы (ReoPro®, Integrilin®, Aggrastat®, и т.д.)

4. Антифибринолитики (Epsilon-amino-caproic acid, tranexamic acid, aprotinin)

3.4. Отличия TEG® 5000 от коагулометрии

0 TEG® 5000 Коагулометр

Материал для анализа Цельная кровь Плазма

Температура постановки пробы Реальная температура больного Фиксированная, 37˚С

Результат анализа Характеристики конечного продукта каскада свертывания – сгустка Концентрации отдельных факторов или оценка некоторых цепочек каскада свертывания

Возможность оценки и плазменной и тромбоцитарной составляющей сгустка, а также активности фибринолиза Только плазменная часть свертывающей системы

Несомненным плюсом тромбоэластографа TEG® 5000 является наличие 2 независимых каналов измерения, другими словами имеется возможность одновременной постановки двух проб, что значительно ускоряет процесс исследования системы гемостаза.

Неоспоримым преимуществом TEG® 5000 является возможность оценить состояние системы гемостаза в неизмененной крови .

Также TEG® 5000 в отличие от коагулометра дает общую картину гемостаза (оценка тромбоцитарного и плазменного звеньев), а также фибринолитической активности плазмы.

Оценка влияния всех компонентов составляющих сгусток: фибрина, тромбоцитов, эритроцитов и лейкоцитов. Коагулометр дает только отдельные параметры свертывающей системы крови.

Например, нельзя судить о форме елки лишь по нескольким игрушкам на ней, также нельзя интерпретировать гемостаз только по результатам, полученным на коагулометре.

Как было показано в таблице, TEG® 5000 позволяет оценить процесс формирования кровяного сгустка, его структурные характеристики и стабильность. Коагуляционные лабораторные тесты, как правило, проводятся в бедной тромбоцитами плазме и с их помощью можно оценить только отдельные составляющие коагуляционного каскада, что затрудняет оценку процесса гемокоагуляции.

Большинство общепринятых коагуляционных тестов завершается на этапе появления первых фибриновых нитей, тогда как TEG® 5000 начинается именно с этой точки и продолжается вплоть до лизиса или ретракции сгустка. Несмотря на то, что имеются определенные корреляции между показателями ТЭГ и коагулограммы, взаимосвязь между этими двумя методами весьма слабая. Zuckerman L. считает, что дополнительные расчетные показатели ТЭГ более чувствительны в диагностике нарушений в системе свертывания .

Ряд авторов считает, что ТЭГ является преимущественным в диагностике и терапии гиперфибринолиза .

Итак, подводя итог, нужно отметить, что ТЭГ позволяет получать информацию о состоянии тромбоцитарного, плазменного звеньев системы гемостаза и фибринолиза, что не всегда возможно при применении рутинных коагуляционных методов исследования.

Глава 4. TEG® 5000- области применения

Тромбоэластограф TEG® 5000 - позволяет врачу быстро и в полном объеме оценить все аспекты свертывающей системы крови больного.

С его помощью можно выявить ранние признаки гиперкоагуляции и гипокоагуляцию, вызванную дефицитом факторов свертывающей системы крови, диагностировать нарушения агрегации тромбоцитов, а также оценить эффективность антикоагулянтной и антиагрегантной терапии. Плюс, что немаловажно, TEG® 5000 дает непосредственную оценку фибринолитической активности плазмы крови и, соответственно, возможность принятия обоснованного решения о целесообразности назначения антифибринолитической терапии.

Рассмотрим подробнее области применения данного тромбоэластографа.

4.1. Хирургия с массивной кровопотерей (в том числе и нейрохирургия)

Проблема нарушений свертывающей системы крови при массивной кровопотере является на данный момент одной из самых обсуждаемых в мировой литературе. В отличие от других осложнений, возникающих при кровопотере (гиповолемия, анемия, гипотермия, ацидоз), коагулопатия остается наименее четко прописанной в алгоритмах работы врача. В настоящее время в большинстве протоколов терапии массивной кровопотери отсутствуют критерии коагулопатии и не прописаны способы уточнения пораженного звена свертывающей системы (тромбоцитарного, плазменного или фибринолитического), что приводит к необоснованной и неконтролируемой терапии. А как чрезмерная, так и недостаточная заместительная терапия компонентами крови повышают вероятность летального исхода больного.

В некоторых протоколах можно встретить определение нарушения плазменной части гемостаза в виде удлинения АЧТВ и ПТВ до 1,5 норм, или снижения уровня фибриногена ниже 1,0 г/л. Но эти тесты характеризуют лишь некоторые отдельные звенья каскада свертывания и не позволяют оценить работу плазменной части гемостаза в целом, а только такая оценка может послужить основой определения значимого дефицита плазменных факторов, и дать в руки врача четкие показания для начала заместительной терапии СЗП.

Подсчет количества тромбоцитов не дает никакого представления о функциональных свойствах этих тромбоцитов, таким образом, также не позволяя точно определить показания к трансфузии тромбоцитного концентрата. Причем ошибка возможна как в одну так и в другую сторону - при сниженном количестве тромбоцитов (вплоть до 20х109/л), но сохранной или повышенной способности к агрегации - трансфузия скорее всего не нужна, а при нормальном количестве тромбоцитов, но сильно сниженной функции - показана заместительная терапия.

Оценка фибринолитической системы чаще всего не выполняется вовсе, что приводит к назначению антифибринолитиков «в слепую», и, как следствие, эффекту противоположному ожидаемому - прогрессированию ДВС-синдрома.

Вышеперечисленные факты и послужили основанием того, что большинство исследователей отмечают острую необходимость методики, которая позволила бы выполнить интегральную оценку функционирования свертывающей системы крови. Такими возможностями обладает методика тромбоэластографии, в связи с чем, после анализа 170 исследовательских работ по этой методике, изданных за последние 10 лет, Европейское общество кардио-торакальных хирургов в 2008 году рекомендовало тромбоэластографию как метод диагностики, позволяющий уменьшить кровопотерю и количество переливаемых компонентов крови в послеоперационном периоде. А в 2006 году Американское общество анестезиологов включило этот метод в свои рекомендации по проведению трансфузионной терапии во время операции.

Любые оперативные вмешательства, особенно в большой хирургии, могут сопровождаться массивной кровопотерей. Непосредственно потеря крови, а также заместительная терапия кристаллоидными и синтетическими коллоидными растворами приводит к прогрессированию нарушений системы гемостаза. При кровопотере более одного объема циркулирующей крови (2,5-3,5 л), появляется и прогрессирует тромбоцитопения. Экспресс оценка состояния свертывающей системы крови, возможная с TEG® 5000 , в подобной ситуации позволяет анестезиологу и трансфузиологу выбрать правильную тактику инфузионно-трансфузионной терапии и обосновать трансфузии свежезамороженной плазмы, криопреципитата и тромбоцитного концентрата, или, наоборот, показать ненужность переливания того или иного компонента крови.

В послеоперационном периоде подавляющему количеству больных назначается гепарин для предупреждения развития тромбов и последующей тромбоэмболии легочной артерии, но практически никому из больных доза гепарина индивидуально не подбирается. Это приводит к плачевным результатам, в частности, при протезировании тазобедренного сустава основной причиной смерти больных является тромбоэмболия легочной артерии из-за неподобранной дозы антикоагулянтов (гепарина или варфарина).

4.2. Акушерство

Кровотечение в родах, терапия которого невозможна без контроля свертывающей системы крови, занимает в России первое место среди причин смертности рожениц и одно из первых мест среди всех серьезных осложнений родов. Рост числа тяжелых гестозов, приводящих к нарушениям в свертывающей системе крови, делает своевременное коагулологическое обследование беременной женщины обязательным. Применение тромбоэластографа TEG® 5000 позволяет предупредить и избежать возникновения столь грозного осложнения. Если же оно уже возникло, то только под контролем TEG® 5000 можно быстро и правильно выполнить заместительную терапию свежезамороженной плазмой и стабилизировать состояние женщины.

4.3. Гематология и онкология

Лечение химиотерапией онкологических больных, как и больных с гемобластозами в гематологической клинике в подавляющем большинстве случаев сопровождается тромбоцитопенией как опухолевого, так и цитостатического генеза. Септические осложнения, часто встречающиеся у этих больных, сопровождаются ДВС-синдромом с потреблением факторов свертывающей системы крови. Также нередко встречается и поражение печени опухолью или цитостатиками со снижением синтетической функции, в том числе и продукции факторов свертывающей системы. Геморрагический синдром у таких больных может быть обусловлен как патологией плазменного так и тромбоцитарного гемостаза, а нередко может иметь и сочетанный генез, что требует от онколога-гематолога дифференциального подхода в заместительной терапии СЗП и тромбоцитным концентратом. Это позволяет сделать исследование на TEG® 5000 .

В свою очередь терапия антикоагулянтами у больных различными видами тромбофилии требует тщательно подбора доз препаратов для предотвращения рецидивирования тромбозов. Все это обуславливает крайне высокую востребованность такого прибора как TEG® 5000 , который позволял бы выполнять диагностику свертывающей системы крови в экстренных ситуациях и отвечать на перечисленные вопросы.

4.4. Кардиология, неврология и сердечно-сосудистая хирургия

Терапия больных с сердечно-сосудистой патологией невозможна без применения антикоагулянтов и антиагрегантов - это рутинная практика лечения больных с инфарктами, ишемическими инсультами, мерцательной аритмией, больных с протезированными клапанами сердца, тромбофлебитами и системным атеросклерозом, а также больных с ИБС.

Нередко таким больным требуется проведения хирургического вмешательства, в том числе и выполнения аортокоронарного шунтирования, что, в свою очередь, требует предварительной отмены препаратов влияющих на гемостаз и выполнения контрольного исследования свойств свертывающей системы крови непосредственно перед операцией. В послеоперационном периоде у таких больных требуется решение вопроса о времени возобновления терапии антиагрегантами и антикоагулянтами. Для безопасного возобновления этой терапии, без риска получения послеоперационного кровотечения, требуется выполнение анализа состояния свертывающей системы крови, как плазменной её части, так и способности тромбоцитов к агрегации. TEG® 5000 способен в течение 15 минут ответить на эти вопросы.

Таким образом, адекватность терапии, назначаемой больному, требует выполнения постоянного мониторинга состоянии свертывающей системы крови. Отсутствие контроля и подбора адекватных доз препаратов приводит к рецидивированию инфарктов, инсультов или тромбозов, или, наоборот, к кровоточивости.

Глава 5. Измерения

В этой главе рассмотрим пример полученных в результате проведенных мной измерений тромбоэластограмм, которые были произведены для их дальнейшего анализа. Для сравнения, я использовал несколько разных типов веществ, изначально пытаясь доказать, что кровь является самым информативным материалом для исследования. Остальные вещества, текучие или твердые, рыхлые или мягкие не показали должным образом всей информативной картины об их свойствах и структурах. Исходя из этого можно сделать вывод, что тромбоэластограф не является унитарным прибором и направлен на исследования узко-специфичного материала – крови.