浓缩纤维蛋白原术中个体化给药预防新生儿和婴幼儿体外循环心脏手术后出血（FIBCON）：1b/2a期随机对照试验
翻译：李传医院
审校：李平华中科技大学同医院
摘要
背景
纵隔出血是小儿先天性心脏病体外循环手术后的常见并发症。使用浓缩纤维蛋白原（FC）是一种潜在的预防出血的治疗方法。
方法
我们对接受体外循环手术的体重在2.5-12kg的婴儿进行了一项单中心、1b/2a期随机对照试验，旨在（1）证明术中即时检验、旋转血栓弹力图的可行性，筛选术后低出血风险患者，指导高风险患者使用纤维蛋白原浓缩物（Fibrinogenconcentrate，FC）；（2）确定术中补充FC的剂量、安全性和有效性。使用旋转血栓弹力图可变纤维蛋白原血栓弹力图最大凝块硬度（FibTEM-MCF；纤维蛋白原对凝块硬度的贡献）在体外循环结束前1h进行筛查。如果FibTEM-MCF≥7mm，则患者进入监测队列。如果FibTEM-MCF≤6mm，患者被随机分配接受FC/安慰剂（2:1比例）。个体化FC剂量计算包括体重、体外循环管路容量、红细胞压积、术中测量和期望的FibTEMMCF。FC给药后5分钟测量的主要结果为FibremMCF（理想范围8–13mm）和纤维蛋白原水平（理想范围1.5–2.5g/L）。次要转归是血栓形成和血栓形成相关的主要并发症和术后24小时的纵隔出血。
结果
我们纳入了名患者（队列组：n=21；FC：n=60；安慰剂组：n=30）；平均年龄6.4个月（5.8）；体重5.9Kg（2.0Kg）。术中使用旋转血栓弹力图测定筛查有效地排除了低风险患者，因为队列组中没有患者表现出术后早期出血（10mL/kg/4h）。在随机化患者中，FC给药的中位数（范围）为mg/kg（51-）。纤维蛋白原水平从0.91（0.22）的平均值（SD）增加到1.7g/L（0.41）。给药后纤维蛋白原的范围为1.2至3.3g/L（72%在理想范围内）。相应的FibTEMMCF值如下：给药前，5.3mm（1.9mm）；给药后，13mm（3.2mm）。10名患者（8名FC患者和2名安慰剂患者）出现12种可能的血栓；没有明显与FC有关。24小时纵隔引流量的平均值（SD）存在总体差异：队列组：12.6mL/kg（6.4）；FC组：11.6mL/kg（5.2）；安慰剂组：17.1mL/kg（14.3；方差分析P=0.02）。
结论
术中、个体化的FC剂量似乎是可行的。需要4倍的FC剂量变化才能达到治疗性纤维蛋白原水平，这一发现支持了个体化给药的需要。
关键词：手臂体外循环儿童纤维蛋白原止血胸外科
目前已知的
先天性心脏病的体外循环手术后纵隔出血很常见，并且与血液制品使用增加有关。缺乏有效的预防性治疗共识。
研究增加了什么
在2.5-12kg婴儿体外循环时，可以安全地给予浓缩纤维蛋白原。
个体化剂量计算可以通过使用即时测试--旋转血栓弹力图测定法进行。
这导致在体外循环结束时达到治疗性纤维蛋白原水平，并可能与术后纵隔引流出血减少有关。
前言
先天性心脏病的发病率为千分之八，85%的儿童存活至成年。相当一部分患者至少需要1次体外循环（CPB）手术干预；其中部分患儿在出生后的第一年内接受手术。在英国，每年大约例CPB相关的儿科手术。常见的并发症是纵隔出血，发生率高达40%，患者年龄越小风险越高。出血和血液制品的使用与高的发病率、死亡率和成本有关。
目前唯一被广泛采用但不一致的预防性治疗是术中服用抗纤维蛋白溶解药物。低纤维蛋白原血症是出血主要因素，血液稀释是出血的重要因素。与婴儿/新生儿循环血容量相比，CPB循环血容量较大，CPB最低纤维蛋白原值低至基线的30%。纤维蛋白原的下降通常比仅通过血液稀释预测的更大，这表明还有纤维蛋白原消耗的其他原因，例如粘附于回路或通过激活凝血级联反应形成纤维蛋白。还有证据表明纤维蛋白原的结构和功能与年龄有关。
纤维蛋白原浓缩物（FC）是一种潜在的纤维蛋白原补充剂。与新鲜冷冻血浆（0.9–3.2g/L）和冷沉淀（3.0–9.0g/L）相比，FC提供的纤维蛋白原（20g/L）的标准量更低。它从血浆中提取，经过巴氏杀菌，可将输血传播性疾病、免疫和过敏反应的风险降至最低。目前针对儿童使用FC的预防出血的证据仍然薄弱。由于过量服用可能导致血栓形成，因此对术中预防性FC给药的热情已经减弱。标准实验室止血试验（纤维蛋白原、部分促凝血酶原激酶时间）的周转时间长，并且在CPB时受肝素化影响，进一步阻碍了剂量计算。诸如旋转血栓弹力图（ROTEM）等粘弹性测试提供了对整个止血途径的即时评估，可以适应肝素的作用，因此可以有效地指导围手术期的出血管理。
方法
1.体外循环（CPB）：我们的医疗机构标准使用了2个体外循环容量（体重8kg的患者为mL，体重≥8kg的患者为mL）和预充液（林格溶液/血定安/8.4%碳酸氢钠/补充红细胞以确保血细胞比容为24%）。普通肝素添加到主要药物中（婴儿/新生儿：IU/kg）。此外，CPB前静脉注射U/kg肝素。术中滴定肝素以在CPB时将活化凝血时间维持在秒。CPB结束时肝素与鱼精蛋白中合，比例为1mg/U肝素滴定到活化的凝血时间正常。到达儿科重症监护病房后，外科分流手术的患者以每小时25U/kg的速度给予普通肝素，直至建立完全的肠内营养。所有患者在麻醉开始、肝素给药后以及CPB结束后这三个时间点各静脉注射10mg/kg氨甲环酸（总剂量为30mg/kg）。简单地说，管理包括血小板（10–15mL/Kg）、进一步剂量的氨甲环酸（10mg/Kg）、鱼精蛋白（ROTEM引导，仅在CPB结束时）、冷沉淀5-10mL/Kg，以及新鲜冷冻血浆。值得注意的是，其目的是在不给研究药物添加纤维蛋白原替代物的情况下达到主要终点时间。
2.止血措施：ROTEM（PentapharmGmbH，德国慕尼黑）和Clauss纤维蛋白原（ACLR分析仪上的纤维蛋白原-C试剂，批间变异系数3.6%；英国沃灵顿沃芬）同时进行。虽然测量了各种ROTEM变量，但关键的研究变量是FibTEMMCF（最大凝块硬度）。在这里，使用组织因子在体外激活凝血，FibTEM-MCF在用细胞松弛素D抑制血小板后测量纤维蛋白和纤维蛋白聚合对凝块硬度的影响。
3.筛选和个体化给药：在CPB结束前约1h测量FibTEM-MCF和纤维蛋白原。在10min时达到≥7mm（生理范围，7-24mm）的FibTEM-MCF值的患者仍留在监测队研究中。那些在10min时显示FibTEM-MCF值≤6mm的患者被随机分配到FC/安慰剂组（2:1比例）。由于典型的实验室周转时间（30min），纤维蛋白原水平不能用于筛查。个体化药物给药使用的是床边的MicrosoftExcel程序，包含以下变量：患者体重、CPB管路容积、红细胞压积、测得的FibTEMMCF和所需的FibTEMMCF。理想的FibTEMMCF是基于FibTEMMCF和血液纤维蛋白原之间的已知相关性（数据补充）15,16。研究设计要求在每15名患者进行一次阻断后进行剂量评估和潜在调整。
结果
如图2所示，我们共筛查了例患者，其中例被排除，主要原因包括没有CPB的手术(n=47)、潜在剂量增加的高危因素(n=45)、无研究人员(n=36)、知情同意时间不足(n=20)。其余例患者中，80例（41%）拒绝参加。在术中筛查的例患者中，21例筛查失败并进入了监测队列，60例患者被随机分配到FC组，30例患者被随机分配到安慰剂组；人全部完成了研究。
统计数据显示，随机组和监测组之间没有重大临床差异（表1）。平均体外循环时间为±45min。最常见的手术是室间隔缺损修补术、房室间隔缺损修复术、法洛四联症根治术和半房坦手术。如前所述，Norwood1和动脉调转术相对较少的原因是，它们进入研究的时间较晚（从6个模块中的第4个块开始）。无需要体外膜氧合的患者，1例因脓毒症晚期死亡（术后30天）。
CPB,体外循环;FibTEM-MCF,纤维蛋白原血栓弹力图最大凝块硬度;ROTEM,旋转血栓弹力图。
Dataaremean(SD)平均数。CPB,体外循环;FC,浓缩纤维蛋白原;LV,左室;RV,右室;TAPVD,完全性肺静脉异位引流。
主要终点
FibTEM前后的MCF和纤维蛋白原值如表2和图3所示。在接受FC治疗的60名患者中，有43名（72%）服用FC后纤维蛋白原水平在1.5至2.5g/L的目标范围内。值得注意的是，所有患者的纤维蛋白原水平均1.0g/L（最小值为1.2g/L），无一例超剂量治疗（最大值为3.3g/L）。这是通过使用51-mg/kg（中位数为mg/kg）的FC剂量范围实现的。
A纤维蛋白原浓缩物(fibrinogenconc)组中纤维蛋白原血栓弹力图最大凝块硬度(FibTEM-MCF)和给药前后的纤维蛋白原水平；水平间断线划定每个变量所需的给药后范围。B所有3组（安慰剂、纤维蛋白原浓缩物和队列）的24小时纵隔引流量。
安全
总体而言，10名患者发生了12次可能的血栓形成。其中7例与血管内导管相关（5例FC和2例安慰剂），并且往往发生在小婴儿的同一腹股沟处的动脉导管和股动脉导管处。其他5个记录的事件都发生在FC组中。在所有的病例中，血栓形成的一个潜在的原因已经被确定：（1）怀疑左肺动脉血栓在血管造影被发现与解剖狭窄有关；（2）术后第6天发生BT分流管闭塞，且患者在任何时间点均未出现超正常纤维蛋白原水平；（3，4）2例脓毒症患者在离手术较远的地方出现脓毒症栓塞和脾梗死；（5）疑似心内血栓在术前造影时被证实为附属组织。血栓和血栓相关的主要并发症发生率远低于先期不可接受的限度（数据补充）。
功效
24小时纵隔引流量的平均值（SD）存在总体差异（表2）：队列组：12.6mL/kg（6.4）；FC组：11.6mL/Kg（5.2）；安慰剂组：17.1mL/Kg（14.3；方差分析P=0.02；图3）。术后出血通常在术后前4h最多，严重出血定义为每4h10mL/kg。根据这一定义，各组严重出血的发生率分别为：0%（队列组）、6.7%（FC组）和16.7%（安慰剂组）。术后补充红细胞输注的趋势类似，队列组、FC组和安慰剂组分别为33%、40%和60%。值得注意的是，安慰剂组围手术期使用新鲜冰冻血浆的比例约为FC组的3倍（16.7%：5%）。
讨论
这项随机对照试验的主要发现如下：
个体化FC给药可提高治疗性纤维蛋白原水平
我们发现纤维组织的最大凝块硬度值有很大的增加，中位数达到了13mm。同样，给药后72%的纤维蛋白原水平在1.5-2.5g/L的目标范围内，所有患者的纤维蛋白原水平1.0g/L，没有人被认为具有超剂量的。然而，这需要51-mg/kg的个体化剂量的4倍范围（中位数）。我们的个体化给药方案提供了与先天性无纤维蛋白原血症的儿童和成人使用FC的药代动力学研究相似的结果，FC的标准剂量为77mg/kg，输注后1小时纤维蛋白原水平中位数（四分位数范围）为1.3（1.2-1.4）g/L21。数据表明，在儿童中，FC的消除半衰期较短，可能需要更加频繁的给药21。到目前为止，还没有关于幼儿和新生儿的类似数据。
然而，体外循环手术中理想的纤维蛋白原水平尚不清楚，可能代表了充分血栓形成和最大限度的减少过度血栓形成之间的平衡。此外，纤维蛋白原仅代表一个方面，因为血小板-纤维蛋白原相互作用在血栓形成中的重要性已得到充分认识。血小板纤维蛋白原产物与血凝块强度的密切关系以及已知的CPB中血小板数量的减少导致一些作者建议以更高的纤维蛋白原水平(2g/L)为目标来预防出血22,23。这在新生儿体外循环手术中可能更为重要，因为纤维蛋白原水平低于成人，纤维蛋白原功能与成人有质的不同，对添加成人纤维蛋白原的反应也可能不同10。
术中有针对性地补充FC是安全的
我们的血栓形成和血栓相关并发症的发生率在已公布的标准范围内17。对这项研究的一个不足可能是缺乏标准化的术后血栓筛查，这可能导致对血栓形成的低估。然而，我们的方法与之前研究中使用的方法相似，并且反映了标准的临床实践。此外，在这些患者，通过超声或磁共振成像进行全身筛查的更严格方法是不切实际的。最后，我们不知道靶向更高的FC是否会产生类似或更高的血栓发生率。
缺乏剂量递增要求提供的初步疗效信号
尽管无法获得疗效结果，但我们的研究表明，FC组24小时纵隔引流量较少，并且有减少浓缩红细胞输入的趋势。同样，这为规划第三阶段试验提供了具有影响力的同期数据。在这种情况下，很少有FC的随机对照试验，尽管这是最近公认的治疗小儿CPB后出血的方法。出于安全考虑，大多数欧洲国家不再提供冷沉淀，因此进一步强调了FC评估的必要性。
Galas在一项小型随机对照试验中研究了FC的有效性和安全性，试验对象为63名接受体外循环心脏手术的儿童（中位年龄3.5个月）30。如果出血与纤维蛋白原水平1g/dL有关，患者在CPB后随机接受FC(60mg/kg)或冷沉淀(10mL/kg)。在两组中，治疗后血浆FC的增加相似（约1.2g/L），两组间48小时失血量无差异。然而，两组中约40%的人接受了额外的冷沉淀，这就提出了一个问题，即冷沉淀和FC的初始剂量是否足够。
Downey等人在随后的一项针对60名婴儿的2中心研究中比较了术中预防性FC（可变剂量）与冷沉淀物（标准剂量为2单位/患者）在鱼精蛋白中和后的效果。FC的剂量计算使用公式剂量=（目标纤维蛋白原水平-测量水平）/1.7×重量（kg）。这导致了与我们的相似的个体化FC剂量范围：中位剂量，（Downey）与mg/kg（当前研究）；四分位数范围，87-vs81-mg/kg。值得注意的是，在Downey研究中，与冷沉淀组相比，FC组在输血后血液纤维蛋白原水平的变异性显着降低（FC组的四分位差范围约为冷沉淀组的三分之一）。FC组的术中血液制品使用量也较少。
我们研究设计的安全性方面限制了疗效评估。血栓形成风险较高的患者被排除在早期队列之外（n=25：分流手术，n=20：接受动脉调转手术）；然而，这些患者也代表了出血风险较高的人群。因此，我们可能低估了一些信号。但这不会在后续的第3阶段研究中发生。
总之，我们已经证明了儿童体外循环期间个体化FC给药的可行性、安全性和准确性。然而，任何未来的3期试验都可能需要类似的设计，包括术中基于ROTEM的筛查和个体化给药。这种复杂程度给多中心研究带来了重大挑战。因此，下一步需要确定潜在中心的可行性范围，包括评估当前实践中的变化，量化当前纵隔出血率，以及对此类试验的热情。然而，我们认为这是有必要的，考虑这种方法的风险和益处，以及缺乏替代疗法。最后，考虑到FC的单位成本是冷沉淀剂的2到3倍，未来的任何试验都需要进行适当的健康经济分析32。
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