背景
弥散性血管内凝血(弥散性血管内凝血,DIC)的特点是全身凝血激活,导致纤维蛋白的生成和沉积,导致各器官微血管血栓形成,导致多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome, MODS)。 [1,2]DIC中凝血因子和血小板的消耗可导致危及生命的出血。 [3.]
纤维蛋白溶解系统的紊乱进一步导致血管内血栓形成,但在某些情况下,加速的纤维蛋白溶解可能导致严重出血。因此,DIC患者可能同时出现血栓和出血问题,这显然使正确的治疗复杂化。
国际血栓与止血学会DIC小组委员会对DIC的定义如下:“一种获得性综合征,其特征是由于不同原因引起的血管内凝血激活并失去定位。它可能源于微血管系统,并造成损害,如果严重的话,可能导致器官功能障碍。” [4]
估计有1%的住院患者存在DIC。 [5]DIC本身并不是一种特殊的疾病;相反,它是其他疾病进展的并发症或影响。它总是继发于一种潜在的疾病,并与许多临床条件相关,通常涉及全身炎症的激活。这些条件包括以下内容 [6]:
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创伤(创伤)
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器官破坏(如胰腺炎)
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恶性肿瘤(实体和淋巴增生性/骨髓增生性恶性肿瘤)
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严重的输血反应
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保留死亡胎儿综合症
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血管异常,Kasabach-Merritt综合症以及大血管动脉瘤
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严重的肝衰竭
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严重中毒反应-中毒,输血反应,以及移植排斥反应
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中暑和体温过高
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灾难性抗磷脂综合征(罕见) [11.]
DIC最常见于严重脓毒症和感染性休克。事实上,DIC的发展和严重程度与严重脓毒症的死亡率相关。 [12.,13.]尽管菌血症(包括革兰氏阳性和革兰氏阴性微生物)与DIC最常相关,但其他微生物(如病毒、真菌和寄生虫)也可引起DIC。
创伤,尤其是神经创伤,也常与DIC相关。DIC多见于伴有全身炎症反应综合征(SIRS)的创伤患者。 [14.]有证据表明,无论是创伤患者还是败血症患者,炎症细胞因子在DIC中都起着核心作用。事实上,败血症患者和创伤患者的全身细胞因子谱几乎是相同的。 [15.]
DIC的症状往往是那些潜在的刺激条件(见病因学)。此外,还可能出现血栓、栓塞、器官功能障碍或出血的症状。
急性与慢性DIC
DIC有急性和慢性两种形式。急性DIC发生在血液突然暴露于促凝剂(如组织因子[TF]或组织凝血酶)产生血管内凝血时。代偿性止血机制很快被淹没,因此,严重的消耗性凝血病导致出血发展。凝血参数的异常很容易识别,经常导致器官衰竭。
相比之下,慢性DIC反映的是一种补偿状态,当血液持续或间歇暴露于少量TF时,就会出现这种状态。肝脏和骨髓的代偿机制没有被淹没,可能没有明显的临床或实验室迹象表明DIC的存在。慢性DIC常见于实体瘤和大主动脉瘤患者。 [16.]
病理生理学
DIC中出现的血液系统紊乱是由以下4种同时发生的机制引起的 [17.,18.]:
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组织因子(TF)介导的凝血酶生成
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纤维蛋白溶解系统抑制导致的纤维蛋白清除受损——这主要是由循环中纤溶酶原激活物抑制剂1型(PAI-1)的高水平引起的;然而,在特殊形式的DIC中,纤溶活性可能增加并导致出血
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炎症激活
凝血酶的产生和组织因子
在发生菌血症或内毒素血症后3-5小时可检测到凝血酶的生成。大量证据表明TF/因子via系统在启动凝血酶生成中起关键作用。 [19.,20.,21]
循环中TF的暴露是通过内皮破坏、组织损伤、炎症或肿瘤细胞表达促凝分子(包括TF)而发生的。TF通过涉及因子via的外部途径激活凝血。TF-VIIa复合物激活凝血酶,凝血酶将纤维蛋白原切割成纤维蛋白,同时引起血小板聚集。内在(或接触)通路在DIC中也可能被激活,尽管它对血流动力学不稳定和低血压的影响大于凝血的激活。 [22]
通过TF /因子VII途径产生的凝血酶通过以下活动扩增凝血和炎症 [23]:
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活化血小板,增强血小板聚集,增强血小板凝血功能
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激活因子VIII, V和XI,进一步产生凝血酶
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通过蛋白酶激活受体(PARs)增强促炎因子的激活
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激活因子XIII到因子xiia,增加纤维蛋白原纤维蛋白凝块的产生
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激活凝血酶激活的纤溶抑制剂(TAFI),使凝块抵抗纤溶;和
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增强粘附分子(如l -选择素)的表达,从而促进白细胞(wbc)的炎症作用
在脓毒症中,via因子被认为是血管内凝血的中心介质。已证明,在脓毒症中阻断因子via通路可以防止DIC的发展,而阻断其他通路对凝血没有任何影响。 [24,25]
通过专门针对TF或因子VIIa活性的单克隆抗体消除TF/因子VII(a)通路,完全抑制了内毒素激发的黑猩猩的凝血酶生成,并防止了内毒素注入狒狒后DIC的发生和死亡大肠杆菌。事实上,在大多数DIC患者的血浆中都能检测到TF抗原。因此,DIC的凝血激活主要是由tf驱动的;凝血的内在途径似乎没有发挥重要作用。
TF的实际来源还没有确定。TF在体外可能在单核细胞上表达,在严重感染患者的循环单核细胞上也有表达。此外,它可能在内皮细胞上表达。损伤的内皮细胞表达TF,而健康的内皮细胞不表达。然而,内皮细胞TF在体内表达的重要性及其在DIC发病机制中的作用尚不清楚。
TF的另一个来源可能是多形核白细胞(PMNs)和其他类似的细胞类型,尽管这些细胞实际上不太可能大量合成TF。根据观察到TF在体外灌注系统中从白细胞转移到胶原表面活化的血小板,我们假设这种“血源”TF是通过活化的单核细胞衍生的微粒子在细胞间转移的。
凝血抑制剂受损系统
凝血酶的产生通常受到多种止血机制的严格调控。然而,一旦血管内凝血开始,代偿机制就不堪重负或丧失功能。凝血激活的各种自然调节途径的功能受损可能进一步放大凝血酶的生成,并促进纤维蛋白的形成。
血浆中最重要的凝血酶抑制剂,抗凝血酶,在DIC患者中通常显著降低。减少的原因如下:
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抗凝血酶是通过持续的凝血激活而持续消耗的
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由活化的中性粒细胞产生的弹性酶降解抗凝血酶和其他蛋白质
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抗凝血酶进一步因毛细血管渗漏而丧失
DIC中低的抗凝血酶水平与死亡率增加有关,特别是在败血症患者中。 [21]在前瞻性研究中,低水平的抗凝血酶先于败血症的临床表现,提示抗凝血酶确实参与了该疾病的发病机制和相关的器官功能障碍。 [27]
除抗凝血酶降低外,蛋白C系统也可能出现明显的抑制。蛋白C和蛋白S也是抗凝血的主要代偿机制。正常情况下,蛋白C在内皮细胞表面与凝血调节蛋白复合物时被凝血酶激活。 [16.]活化蛋白C通过蛋白水解因子Va和viia来对抗凝血,并在与内皮细胞蛋白C受体(EPCR)结合时蛋白酶解PAR1。
蛋白C通路功能受损主要是由于促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α (TNF-α)和白细胞介素(IL) -1b等在内皮细胞上的血栓调节蛋白表达下调或其被细胞活性氧灭活。 [28]这种下调已在脑膜炎球菌败血症患者的研究中得到证实。
结合低水平的酶原蛋白C(由于机制类似抗凝血酶),这一过程导致蛋白C活化减弱,这将增强促凝状态。蛋白C水平进一步减少通过消费,没有血管的渗漏、肾损失,减少和降低肝生产和流通自由蛋白质S蛋白S的可用性作为辅因子活化蛋白C是由它绑定到补充蛋白质C4B-binding程度的蛋白质。
涉及严重炎症诱导凝血激活的动物实验令人信服地表明,损害蛋白C系统会导致发病率和死亡率的增加,而恢复活化蛋白C的充分功能则会提高存活率和器官衰竭。实验表明,蛋白C基因1等位基因缺失(导致杂合蛋白C缺失)的小鼠比野生型同卵鼠有更严重的DIC、器官功能障碍和更高的死亡率。
活化蛋白C除了参与凝血酶形成的生理调控外,可能还具有重要的炎症调节作用,这可能与DIC的发病机制有关。
TF途径抑制剂(TFPI)是另一种在DIC中失效的抗凝机制。TFPI可(间接)可逆地抑制Xa因子和凝血酶,并具有抑制tf - via复合物的能力。虽然在败血症患者中TFPI的水平是正常的,但DIC的相对不足是明显的。动物模型中TFPI缺失易导致DIC,而TFPI阻断了内毒素在人体内的促凝作用。 [29]TFPI在DIC发病机制中的作用尚未完全阐明。
实验发现,重组TFPI可以阻止炎症诱导的人凝血酶的生成,同时观察到,TFPI的药理学剂量能够预防全身感染和炎症期间的死亡,提示高浓度的TFPI能够调节tf介导的凝血。然而,可以推测,内源性的TFPI浓度不足以调节凝血激活和全身炎症过程中的下游后果。
有缺陷的纤维蛋白溶解
通常通过称为纤维蛋白溶解的方法除去凝血酶产生的血管内纤维蛋白。实验模型表明,在最大激活凝血时,纤维蛋白溶解系统在很大程度上被关闭。
实验性菌血症和内毒素血症导致纤溶酶活性迅速增加,最可能是由内皮细胞释放纤溶酶原激活物引起的。然而,由于血浆PAI-1水平的持续增加,纤溶蛋白原反应几乎立即被抑制 [30.];这些作用是由TNF-2和IL-1介导的。 [31]PAI-1水平高预示DIC和预后差。 [32]
值得注意的是,能够完全阻断内毒素诱导的凝血酶生成的策略,如抗tf抗体或重组水蛭素(r-水蛭素),对纤溶的激活和随后的抑制没有显著影响,这表明这两个过程是独立调控的。
在一项研究中,69例DIC患者(31例多器官衰竭),组织纤溶酶原激活物(t-PA)抗原和PAI-1水平升高,α水平降低2-抗纤溶酶在DIC及多器官功能衰竭患者中的含量高于无多器官功能衰竭的DIC患者。 [33]这一发现支持了纤维蛋白溶解是预防多器官衰竭的重要机制的结论。
在凝血和止血过程中起关键作用的是血管内皮,它负责von Willebrand factor (vWF)的产生。vWF介导血小板表面受体与血管壁之间的粘附,在与DIC相关的血栓性微血管疾病中增加。内皮细胞血栓调节蛋白表达控制受损可能导致凝血酶生成加速,进而导致血小板活化增加和纤维蛋白原转化为纤维蛋白。 [34]
罕见的DIC案例以激活的凝血系统的顶部的严重高纤维蛋白溶解状态为特征。这种情况的实例是作为急性髓性白血病M-3的并发症发生的DIC(在法式 - 美国 - 英国[Fab]分类中)或可能发生的二次形成某些形式的腺癌的DIC。虽然Hypercibrinolysion在这种情况下占据了占主导地位,但在尸检的相当数量的患者中仍然存在散发血栓形成。然而,临床上这些患者患有严重的出血。
通常,DIC患者不应用抗纤维蛋白溶解剂治疗,因为这可能会增加纤维蛋白溶解缺损,并且可能导致血栓形成增加。
炎症激活
炎症和凝血途径以实质性的方式相互作用。很明显,这两个系统之间存在交叉交流,炎症引起凝血级联的激活,由此产生的凝血刺激更强烈的炎症活动。有许多不同的诱因可以导致止血失衡,导致高凝状态。
DIC中产生的许多活化凝血因子通过刺激内皮细胞释放促炎细胞因子促进炎症的传播。 [35]Xa因子、凝血酶和tf - via复合物均已被证实可诱发促炎作用。此外,考虑到活化蛋白C和抗凝血酶的抗炎作用,抑制这些抗凝药物在DIC中的作用会进一步导致炎症的失调。 [6,36,37]
病因
几种疾病状态可能导致DIC的发展(见表1和表2),通常通过以下两种途径之一:
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一种全身炎症反应,导致细胞因子网络的激活和随后凝血的激活(如在败血症或重大创伤中)
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促凝血物质释放或暴露到血液中(如癌症、挤压性脑损伤或产科病例)
在某些情况下(如严重创伤或严重坏死性胰腺炎),可能存在两种途径。
表1。急性(出血性)弥散性血管内凝血的原因(在新窗口中打开Table)
类型 |
导致 |
传染性 |
细菌(例如,革兰阴性败血症,革兰阳性感染,Rickettial) 病毒(如HIV、巨细胞病毒、水痘-带状疱疹病毒、肝炎病毒) 真菌(如组织胞浆菌属) 寄生(例如,疟疾) |
恶性肿瘤 |
血液学(如急性髓细胞白血病) 转移性(如粘液分泌腺癌) |
产科 |
羊水栓塞 胎盘早期脱离 急性peripartum出血 子痫前期/子痫/溶血、肝酶升高和血小板计数低(HELLP)综合征 保留死胎 败血性流产和宫内感染 妊娠急性脂肪肝 [38] |
创伤 |
伯恩斯 机动车事故 蛇表面变质 |
输血 |
溶血反应 输血 |
其他 |
肝病/急性肝衰竭* 修复设备 分流(丹佛或列文) 心室辅助装置 |
*有些人不认为这是DIC;而是血液凝血因子合成减少,凝血活性产物清除减少的肝病。 |
表2。慢性弥散性血管内凝血的原因(在新窗口中打开Table)
类型 |
导致 |
恶性肿瘤 |
实体肿瘤 白血病 |
产科 |
保留死亡胎儿综合症 保留的概念产品 |
血液 |
骨髓增生综合征 |
血管 |
类风湿性关节炎 雷诺病 |
心血管 |
心肌梗死 |
炎症 |
溃疡性结肠炎 克罗恩病 结节病 |
本地化DIC |
主动脉瘤 巨血瘤(Kasabach-Merritt综合征) 急性肾移植排斥反应 |
细菌感染(特别是血流感染[BSI])常与DIC相关。革兰氏阴性脓毒症与革兰氏阳性脓毒症患者DIC发生率无差异。其他微生物如病毒和寄生虫的全身感染也可能导致DIC。
感染患者DIC发生的相关因素可能是微生物(脂多糖或内毒素)或细菌外毒素(如葡萄球菌α毒素)的特定细胞膜成分。这些成分引起全身炎症反应,其特征是促炎细胞因子的全身性出现。
严重创伤是另一种常与DIC相关的临床疾病。多种机制的结合——包括释放组织物质(如组织因子[血栓形成素]、脂肪或磷脂)进入循环、溶血和内皮损伤——可能有助于凝血系统的激活。此外,有确凿证据表明,细胞因子在创伤患者DIC的发生中也起着关键作用。事实上,创伤患者和败血症患者的全身细胞因子模式几乎是相同的。
实体肿瘤和血液系统恶性肿瘤都可能并发DIC。在这种情况下凝血紊乱的机制尚不清楚。实体肿瘤细胞可以表达不同的促凝分子,包括TF和一种癌症促凝剂。肿瘤促凝剂存在于肿瘤细胞的提取物和实体肿瘤患者的血浆中。如前所述,一些肿瘤与一种形式的DIC有关,这种DIC的特征是在活化的凝血系统上严重纤溶。
急性DIC发生在产科灾难中,例如胎盘突然突然(胎儿胎盘)和羊水栓塞。已证明羊水能够在体外激活凝固,并且胎盘分离程度与DIC的程度相关,表明来自胎盘系统的血栓形成蛋白质材料的泄漏负责DIC的发生。
虽然在子痫前期和HELLP(溶血、肝酶升高和血小板计数低)综合征患者中,凝血系统可能被激活,但临床上显著的DIC只发生在一小部分患者中,通常伴有继发性并发症。
血管疾病,如大的主动脉瘤或巨大的血管瘤(Kasabach-Merritt综合征),可能导致局部凝血激活。活化的凝血因子最终会“溢出”到体循环,导致DIC,但局部消耗导致凝血因子和血小板全身性耗竭是更常见的情况。
流行病学和预后
30-50%的败血症患者会发生DIC, [39]它估计占所有住院患者的1%。 [5]DIC发生于所有年龄和所有种族,没有特别的性倾向被注意到。
DIC患者的预后取决于凝血功能的严重程度和导致DIC的潜在条件。很难对dic特有的发病率和死亡率确定数字。以下是由DIC引起的疾病的死亡率数字示例:
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与DIC相关的特发性暴发性紫癜的死亡率为18%
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脓毒性流产合并梭状芽胞杆菌感染和休克合并严重DIC的死亡率为50%
一项韩国单中心回顾性研究发现,在就诊于急诊科的原发性产后出血女性中,255名患者中有57名(22.4%)存在显性DIC。在DIC患者中,96.5%发生了重大不良事件。 [40]
DIC标准基于日本急性DIC医学协会标准的止血内皮分子标记蛋白C活性和纤溶酶原激活物抑制剂1敏感性为84.6%,特异性为80.3%预测死亡率在79年的一项研究严重脓毒症或脓毒性休克患者。根据这些标准,dic阳性患者的疾病严重程度也明显更高, [41]
一般情况下,如果潜在的条件是自限性的或者可以适当处理,DIC就会消失,凝血状态就会恢复正常。与转移性胃癌相关的急性出血性DIC患者可能有一种致命的情况,无论治疗如何,这种情况都不会改变患者的死亡。另一方面,伴有胎盘早剥的急性DIC患者需要快速识别和产科治疗;DIC将随着产科灾难的治疗而解决。
显然,弥漫性、广泛性出血或需要进行侵入性手术的患者血小板和凝血因子严重耗损的临床重要性是显而易见的。此外,由于全身凝血的激活,纤维蛋白在血管内的沉积有助于器官衰竭和死亡率。 [42]
DIC患者组织学研究显示各脏器中小血管中纤维蛋白沉积导致缺血坏死。这些血管内血栓的存在显然与器官的临床功能障碍有关。在DIC的框架内,有时可以看到特定的血栓并发症是肢端发绀、出血性皮肤梗死和肢体缺血。
此外,DIC的实验动物研究显示各器官均有纤维蛋白沉积。通过各种干预措施改善DIC似乎可以改善器官衰竭,在某些但不是所有情况下,还可以改善死亡率。
最后,DIC已被证明是败血症和严重创伤患者死亡率的独立预测因子。 [43,44,45,46]在各种研究中,DIC的存在可使死亡风险增加1.5 - 2.0倍。DIC严重程度的增加与死亡率的增加直接相关。
一项利用日本急性医学协会(JAAM)诊断DIC标准的研究表明,脓毒性DIC患者的死亡率高于创伤性DIC患者(34.7% vs 10.5%)。 [47]
并发症
DIC的并发症包括:
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急性肾损伤
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心理状态的改变
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呼吸功能障碍
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肝脏功能障碍
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危及生命的血栓和出血(中、重度DIC患者)
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心脏压塞
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血胸
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颅内血肿
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坏疽和断指
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冲击
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死亡
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明显弥散性血管内凝血的诊断算法。
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凝血途径。