Justyna Bartoszko, et al.
J Thromb Haemost. 2021 Mar;19(3): 617-632
要約
この記事は心肺バイパス（CPB）に関連した凝固異常の評価、診断、および管理について述べています。心肺バイパスは心胸部手術における重要な手段で、患者の血液を人工的に酸素供給と二酸化炭素排出を行いながら体外循環させることで、心臓を止めた状態で手術を行うことが可能になります。しかし、CPBの実施は、凝固異常のリスクを伴います。これは、回路のプライムに使用される液体による希釈、手術出血による損失、組織因子や接触活性化系の活性化、未分画ヘパリンの残留などによるものです。CPB後の凝固異常は一般的に、血小板機能の障害、フィブリノゲン値の低下、トロンビン生成の障害、過度のフィブリノリーゼによるもので、これらを対象とした治療が有効であることが示されています。
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心肺バイパスは、体外循環路であり、無動脈・無血野への手術アクセスを可能にし、心臓胸部外科手術における技術的・手技的 進歩を可能にします。この回路により、酸素補給、炭酸ガス除去 、 積極的な体温管理、全身循環と灌流が可能となります。しかし、CPBの安全性は時間とともに改善され続けていますが、低灌流や塞栓、広範囲に広がる炎症、末端臓器の機能障害、潜在的な機械的合併症、そして本稿のテーマである生命を脅かす可能性のある凝固障害に関するリスクは依然として存在しています。
1.CPBと凝固異常の関係
心臓手術患者の約10%が重篤な出血を経験し、出血が増加すると死亡率も増加します。凝固異常の原因は多因性であり、以下のような様々な原因が考えられます。
・バイパス回路のプライミング液による血液希釈
・外科的出血による損失
・外因性系の組織因子活性化
・回路構成要素に対する内因性系の接触活性化
・CPB施行中の全身的抗凝固療法による未分画へパリンの残存
など
このプロセスは、線溶亢進、血小板数の減少および機能低下、フィブリノゲン濃度の低下、個々の凝固因子の枯渇を引き起こし、最終的にはトロンビン生成の障害につながります。外科的外傷やCPB回路自体もまた，インターロイキンや腫瘍壊死因子（TNF）のような炎症性サイトカインや低分子をアップレギュレートする可能性があり，これらはさらに凝固因子の放出や活性化，線溶異常の一因となります。
2. 凝固異常のメカニズム
CPB後の凝固異常の原因となる主要なメカニズムは血小板機能の障害、フィブリノゲンの減少、トロンビン生成の障害、線溶の亢進の4つです。
2.1. 血液検査パラメータ
CPB後の凝固異常は、CBC、PT-INR、aPTT、フィブリノゲン濃度などの標準的な血液検査パラメータにより評価されます。その他、TEGやROTEMを代表とする、ポイントオブケア(POC)による凝固異常の原因精査への関心が高まっています。
2.2. CPB後の典型的な異常値
・PT-INRが33%上昇
・aPTTが約20%上昇
・フィブリノゲン濃度は36%減少
・血小板数は45%減少
・血小板機能は50～70%低下
・凝固因子活性は個々の因子によって約10%から50%低下
その他、凝固時間の延長、凝固強度の低下、フィブリンベースの凝固の固さの低下、凝固に対する血小板の寄与の低下、線溶の増加が粘弾性の低下として現れる。
3. 凝固異常の診断と治療
心肺バイパスからの離脱時に出血が顕在化し、患者の即時の凝固状態の理解が必要とされます。従来の試験は、患者の凝固状態を評価するためのツールとして有用ですが、これらは通常、非出血患者においては予防的治療を導くための正確なものではありません。一方、POC検査は、従来の凝固試験の限界を認識するとともに、血液輸血要求を最大50％削減し、患者の結果を改善することが示されています。また、新たなPOC検査が開発され続けています。
3.1. 標準的な検査室検査を用いた診断と管理
- 心肺バイパス (CPB) を終了する際には、患者の即時の凝固状態を理解することが重要です。
- 既知の従来の検査（PT/INRとaPTT）は、しばしば有用ではありません。
- 完全血球計数は、赤血球や血小板の絶対数に基づいて輸血の必要性を示すことがありますが、それは血小板の機能についての情報を提供しません。
- CPB中のClauss法を用いてプラズマフィブリノゲン濃度を測定することは、直後の値の合理的な指標となる可能性があります。
- ガイドラインはほとんどが制限的な赤血球輸血戦略を推奨しています。
3.2. POCを用いた凝固診断の診断と管理
1. POC検査は、心肺バイパスからの離脱時に患者の凝固状態をリアルタイムで理解するための有力なツールとして認識されています。
2. 粘弾性試験（例えば、TEG：ThromboelastographyやROTEM：Rotational Thromboelastometry）は、POC検査の一種であり、全血の凝固状態を全体的に評価します。
3. TEGやROTEMは、血液輸血の要求を最大50％削減し、患者のアウトカムを改善することが示されています。
4. POC検査は、従来の標準的な試験に対する補完的なツールとしても有用です。
5. POC検査の技術は進歩を続けており、新たなPOC検査が開発され続けています。
6. これらの新しいテストは、より迅速で正確な結果を提供し、より多くの情報を利用可能にする可能性があります。その結果、より正確な診断と迅速な治療が可能になり、患者の結果が改善される可能性があります。
まとめ
本記事では、心肺バイパス（CPB）に関連する凝固異常の評価、診断、および管理について概要を説明しました。
CPBは心臓手術に不可欠な技術ですが、様々な要因により凝固異常のリスクをもたらします。その原因として、バイパス回路のプライミング液による血液の希釈、手術による出血、組織因子の活性化、接触活性化系の活性化、未分画ヘパリンの残存などが挙げられます。これらは標準的な血液検査パラメータやPOCによって評価され、心臓手術を行う麻酔科医にとって、これらの知識は必須です。人工心肺と凝固異常の関連性について理解し、最新の診断手段と治療法を駆使して、全ての患者に最高のケアを提供することが求められます。
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