肝素是一种带负电荷的混合物，由动物组织中提取而来，相对分子质量1 000~50 000^[1-3]。肝素的药理特性很复杂，可通过肝素辅助因子Ⅱ、抗凝血酶及其本身作用于凝血过程、纤溶过程、血小板激活及抑制的多个位点；但在临床常用浓度下，肝素的主要作用是通过与抗凝血酶结合，从而数千倍的加速其抗凝作用，进而抑制凝血因子Ⅹa及凝血因子Ⅱa（凝血酶）^{[1, 3-4]}。肝素抑制凝血因子Ⅹa活性需要通过一段特殊的多糖结构结合抗凝血酶（antithrombin, AT），只有大概三分之一的肝素存在这个结构^{[1, 3]}，磺达肝癸钠就是依据这个结构开发的。肝素的代谢主要发生在网状内皮系统，其特点是速度快但存在极限；另外还有一小部分可以经过肾脏排出，其特点是较慢但没有极限；这也是为什么肝素的半衰期与其给药剂量相关^[2]。肝素的优点在于本身半衰期短、廉价、可以不通过肾脏代谢、拥有快速而完全的拮抗剂（鱼精蛋白等）。其缺点主要是其作为一个混合物，药效、药代动力学存在较大异质性；不同国家剂量标准和各个品牌的效价误差可达10%^[5]。尽管存在缺点，但由于其优点目前肝素被广泛应用于众多需要预防及治疗血栓的危重患者。抗凝是急诊常用的治疗，随着一些高血栓风险疾病的流行以及ECMO等技术的广泛应用，急诊医师将有更多机会面对“肝素抵抗”，由此本文尝试将相关问题梳理，加深认识。

1 肝素抵抗的定义

肝素抵抗是指患者应用了超常剂量的肝素才能或仍不能达到理想的抗凝效果^{[1-2, 6]}。肝素抵抗的定义很明确，但临床判断存在困难，判断时需要结合患者所属人群，因为“大剂量”和“理想抗凝效果”在不同人群的标准差别很大。

根据现有资料笔者认为，一般患者可将为达抗凝效果而每日应用超过35 000 U的肝素作为界定值^[6]；应用体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation, ECMO）患者可将20~30 U/(kg·h)作为阈值^[6-7]；而体外循环患者可将500 U/kg作为阈值^[8]。理想抗凝效果对于不同人群，需要不同的检验方法及结果范围。

2 肝素抵抗的流行病学及预后

肝素抵抗的发现已有70余年历史^[6]，现有数据表明，其临床发生率远超既往普遍认知：在体外循环过程中发生率可达22%~26%^{[2, 9]}；在ECMO患者中可达50%^[3]；在烧伤患者中可达70%^[10]；在新冠患者中80%~100%的患者存在肝素抵抗或低分子肝素峰浓度下降^[2]。上述患者不同的发病率可能提示不同程度的炎症反应与凝血激活^[11]。

肝素抵抗特别是轻度肝素抵抗，通过积极处理可以不增加患者血栓栓塞事件的发生率及病死率；但需要警惕严重肝素抵抗（特别是HIT），及时判断原因尽早处理，因为严重肝素抵抗是患者死亡的独立预测因子^{[7, 12-13]}，其原因可能是由于严重的肝素抵抗与危重患者本身的凝血、炎症激活程度有关，进而与疾病严重程度与预后相关。

3 肝素的抗凝监测

理想的抗凝效果需要理想的肝素抗凝监测指标，但在现实中并无这样的指标，临床所有检验结果均有局限性，需要急诊医师在了解各种抗凝监测特点的同时结合本科室实际情况选择抗凝监测指标并结合临床判断^[14]。目前临床除体外循环过程外最常用的肝素抗凝监测指标是活化部分凝血活酶时间（activated partial thromboplastin time, APTT），它的普及是由于经济因素以及一项推论——抗凝治疗的目标应该是基于抗凝剂对于机体整体凝血的影响，而非应用药物的浓度或对于个别因子（Ⅹa）的影响。但由于APTT结果受多种因素影响，经常需要联合其他检测，目前最常联合的是anti-Ⅹa检测^[6]，其次可考虑血栓弹力图。而激活全血凝固时间（activated clotting time, ACT）检测则更合适于体外循环这种高剂量肝素应用监测。各类指标简要特点如下。

3.1 APTT检测

APTT检测的机制众所周知，其特点是在体现抗凝对于患者整体影响的同时相对准确、普及、廉价，临床上常用的抗凝目标是达到APTT基线值的1.5~2.5倍^[1]。但APTT的特异度较差，本身受很多因素影响，相同的APTT也不能代表完全一致的抗凝作用^{[3, 14]}；而给予同样剂量的肝素不同患者APTT值也可能有很大差异，如出现肝脏疾病、慢性消耗性疾病、多种凝血、抗凝因子缺乏时等的情况^[15]。

3.2 肝素定量测定 3.2.1 测量肝素抑制特定凝血因子功能活性的方法

以目前常用的anti-Ⅹa检测来说，其优点是相对昂贵、准确（较APTT^{[7, 14]}），而缺点是普及相对少、无法评估肝素对凝血整体影响。其检测方法是向被检测血液中加入过量的Ⅹa，Ⅹa首先会与血浆中的肝素抗凝血酶复合物结合，剩余Ⅹa通过与可以染色的人造底物结合测定剩余浓度，进而可以得到血浆中有效的anti-Ⅹa检测水平，其治疗范围为0.3~0.7 UI/mL，但其结果亦受试剂影响而可能不准^{[3, 6, 14]}。

3.2.2 肝素中和试验及化学测定

两者特点均为繁琐以及与抗凝效果相关性差而罕有临床应用^[16]。

3.3 ACT检测

ACT检测是通过向血液中添加激活剂，并测定凝块形成的时间，体外循环过程中的肝素应用目标值通常是400~480 s^[8]。优点：一是具有宽的剂量反应范围，适合监测高浓度（>0.8 U/mL）的肝素；二是其循证医学充分（体外循环中）；三是操作简单快捷，床旁操作数分钟即可得到结果。缺点：检测结果受试剂、温度等很多因素影响，因而结果异质性很强，相同剂量下的ACT值可以有数倍差距^[17]；使用改变血小板功能的药物也会对结果产生影响^[18]；而众多不同品牌的测试仪也缺乏一致性。因为其缺点，目前发现不同医疗机构肝素常用量（300~600 U/kg）和目标ACT可能存在极大差异（300~480 s），这些都给其临床应用带来了困扰^{[8, 19]}。

3.4 血栓弹力图

血栓弹力图的特点是其结果可以反映患者的凝血全过程，在实际出血、血栓倾向的判断可能具有优势，但其用于抗凝监测的相关研究并不多见，因为它昂贵而耗时，临床较少普及，很难迅速得到结果。

4 肝素抵抗的发生机制

肝素本身作为一个混合物，存在较大异质性，同时带有较强电荷，可以和患者体内众多物质结合，不同状态的人由于其体内物质成分及情况存在差异，可能对相同剂量的肝素产生极具差异的应答效果，这种“药效异质性”体现在临床主要表现为“肝素抵抗”^[6-7]。肝素抵抗与抗生素、化疗药的耐药不同，前者许多是由于危重症患者炎症反应等体内物质改变情况的一过性药物效果反应不佳，后者则是药物靶点的永久性改变导致用药无效；前者增加剂量可能达到理想效果，后者增加剂量也无法起效^[6]。具体机制如下。

4.1 AT缺乏

在体外循环过程中，抗凝血酶缺乏是肝素抵抗的常见原因之一^{[9, 20]}；但在其他患者当中（如危重症患者），抗凝血酶缺乏并不是肝素抵抗最常见原因^[21]。血液中正常AT的浓度为了标准化，大多以百分比表示，正常在80%~120%之间，其中100% AT对应于1 mL含有参考血浆中相同量的AT^[22]。AT缺乏可能的原因包括：AT的合成减少、消耗增加、清除率增加、止血系统整体上调、使用循环辅助及应用特殊药物。可见于先天性AT缺乏、肝病、营养不良、肾病综合征、脓毒症、热射病、急性弥散性血管内凝血、使用主动脉内球囊反搏及体外膜氧合等^[2]。当AT缺乏时，即便足量肝素抗凝，也可能出现血栓^[16]。而在血栓形成及抗凝治疗期间，原本AT正常的患者也可能出现AT水平下降，如发生急性冠脉综合征、炎症反应等情况时，组织因子在斑块内高表达，斑块破裂时激活凝血途径及抗凝途径，大量消耗包括AT在内的凝血、抗凝因子^[23]。

4.2 结合肝素的物质增多

一些疾病的急性期（血栓栓塞性疾病、脓毒症及热射病等），会细胞分化、产生急性反应蛋白，由于肝素本身具有较长的分子链及强烈的负电荷，这些蛋白、细胞可以与肝素非特异性结合，阻止其与AT发生结合反应，这是肝素抵抗的常见原因^{[2, 18]}。可以与肝素结合的物质有很多，目前已经明确的包括各类凝血因子、细胞粘附蛋白、细胞外基质蛋白、糖蛋白、核蛋白、白蛋白、趋化因子（白介素等）、细胞（内皮细胞、巨噬细胞、血小板等）、血管内人工导管等，共计数十种^{[2, 18]}。

4.3 存在高凝疾病

如新型冠状病毒感染（coronavirus disease 2019, COVID-19）的患者存在免疫的过度激活，目前认为其疾病主要病理改变在血管内皮，免疫反应与内皮的相互作用导致内皮由原本健康状态下抗炎、抗栓转变为促粘附、促炎和促凝，进而导致内皮糖萼破坏、血管通透性增加，进一步促进血栓形成；而血栓亦会加重炎症反应；这种炎症和血栓的互相促进导致了患者的高凝和肝素抵抗^[11]。以上机制导致COVID-19患者使用标准剂量低分子肝素治疗时，抗凝监测结果不达标^[24]。目前认为相同剂量的肝素能等比例的对COVID-19患者与非COVID-19患者抗凝，但由于COVID-19患者本身高凝状态，即便给予常规治疗剂量的肝素，可能仍有较高血栓、栓塞风险^[25]。

4.4 发生肝素诱导的血小板减少症（heparin induced thrombocytopenia，HIT）

肝素可以激活血小板并释放血小板因子4，其可以和肝素结合，同时它还可以引发一过性的单克隆抗体的形成（传统认为为多克隆抗体），进而激活凝血并引起HIT，导致血小板明显下降合并血栓形成^[26]。作为最危险的肝素抵抗原因之一，HIT患者可在其血小板下降之前首先表现为肝素抵抗，其预警评分此时并不可靠，因此当患者大量使用肝素的同时明显血栓形成倾向时就须警惕^[13]。

4.5 肝素消耗增加

有研究表明，肺栓塞患者相比于正常人肝素消耗速度明显增加，这是由于肺栓塞血栓表面持续有凝血酶形成，进而快速消耗肝素^[27]。

4.6 其他机制

肝素可以将血小板第4因子内皮细胞表面类肝素（内皮糖萼的成分之一）上置换出来，进而如同血小板增多一样，可以引起血浆血小板第4因子浓度增高，而血小板第4因子是强效肝素抑制剂，其浓度增高可以导致肝素抵抗^[2-3]。多项研究提及凝血因子Ⅷ作为上述急性反应蛋白之一，在各类疾病的炎症反应中浓度明显增加，可以引起凝血激活、缩短APTT结果，进而导致肝素抵抗；但由于其对anti-Ⅹa检测结果影响较小，该类型肝素抵抗是否会导致血栓高风险存在争议^[2]。ECMO支持下的患者较高的ECMO流量可能与肝素抵抗相关，因为更高的流量可能导致激活炎症反应、扰乱凝血（血小板），进而导致肝素抵抗^[3]。抑肽酶和硝酸甘油可能导致药物相关肝素抵抗^[1]。安德塞奈α是一种重组的无活性Xa因子，被用于逆转Ⅹa因子抑制剂作用，同时由于它可以和与肝素结合的AT结合，也可能中和肝素的作用，若体外循环手术前应用会导致肝素抵抗，并且这种抵抗不能通过使用标准剂量的AT缓解^[28]。长时间应用低分子肝素和普通肝素也可能导致肝素抵抗^[2]。

4.7 假性肝素抵抗

不同凝血检测使用了不同试剂，特定患者对于特定试剂反应不佳，进而导致该检测失效，可与其他检测方法结果不一致^[29]。

4.8 肝素抵抗机制特征小结

肝素抵抗患者化验提示低AT时，应首先考虑低AT相关机制；当肝素抵抗患者处于各类炎症、血栓形成的急性期时应考虑肝素结合物质增多相关机制；COVID-19患者的肝素抵抗须首先考虑与其疾病本身相关；当患者出现严重肝素抵抗甚至，使用肝素后血栓倾向加重时，即便血小板还未下降，仍需要首先警惕HIT相关机制；而当患者使用肝素后监测指标不达标，但血栓或血栓倾向明显改善时应考虑假性肝素抵抗可能；对所有患者的用药、手术及原发疾病的相关机制均应具体分析。

5 肝素抵抗的诊断和处理

由于目前的凝血机制研究并不透彻及实验室指标并不完美，在所有处理调整之前或同时应考虑联合更多检验鉴别其真伪及原因^[29]。肝素抵抗作为临床诊断，需要结合临床实际判断，即便实验室指标提示存在肝素抵抗，若临床并无血栓形成或加重，也未必需要特殊处理；而与此相反，若患者实验室指标达标仍有血栓形成或倾向，也得考虑肝素抵抗可能^[30-31]。而无论实验室检测结果如何，如应用肝素后血栓形成或倾向反而加重，须警惕HIT（早期评分系统可能无效），可行抗体筛查，同时疑诊从而早期处理^[13]。肝素抵抗明确后，需要根据患者疾病状态、所属人群及抵抗原因等进行处理，具体可选方法如下。

5.1 增加肝素使用量

增加肝素使用量可能是大部分原因导致肝素抵抗（HIT除外）的可选应对措施，特别是在解决肝素清除率增加相关以及结合蛋白增多等情况下的肝素抵抗^{[16, 27]}，这也是临床上治疗血栓疾病时先负荷剂量给药的考虑之一，有研究提示肝素抵抗基本都可以通过增加剂量解决^[32]。而增加剂量解决肝素抵抗后，是否发生肝素抵抗与患者血栓、出血以及生存率并没有关系，甚至单因素分析提示肝素抵抗组生存率更高^[32]。而COVID-19患者由于其自身高凝倾向，也提示可能需要更高剂量（>35 000 U/d）^[7]。但肝素的剂量不可能无限增加，常规临床情况下，肝素的抗凝效果的剂量依赖性存在极限。有研究提示这个数值通常为血液肝素2~10 U/mL之间^[5]；有证据表明大于300 U/kg的肝素使用（血液肝素水平大概是4.1 U/mL）对ACT的影响欠佳^[2]。此外增加剂量后需权衡当时及之后的出血风险，当肝素被非特异性结合会形成“肝素库”，随着时间延长可以逐渐解离，进而出现“肝素反跳”，此时需要给予鱼精蛋白^[33]。若患者存在高龄、多脏器功能不全、高出血风险等情况，临床通常不倾向于更高的肝素剂量，而是选择接受较低抗凝水平或改用其他抗凝方式。

5.2 接受较低抗凝水平

凝血Ⅷ因子在血栓栓塞疾病、COVID-19感染患者中经常增高，进而引起肝素抗凝后的APTT较预期值低。这种情况属于肝素抵抗，但有可能并不需要处理，肝素含量测定及anti-Ⅹa水平测定有助于鉴别^{[6, 34]}。而体外循环过程中增加肝素剂量仍不能达到推荐ACT值时，也可以以较低水平ACT值（小于400 s）维持^[2]。在ECMO应用时亦可减少甚至不使用肝素^[35]。

5.3 改用低分子肝素

低分子肝素在普通肝素抵抗情况下可能具有优势，个案报道存在成功应用情况^[36]。体外试验表明，低分子肝素与肝素中和蛋白结合较少^[37]，因而可能豁免相关原因导致的肝素抵抗。

5.4 补充AT

目前补充AT的临床数据大多在体外循环过程中，输注新鲜血浆也是补充AT的方法；尽管有研究提示补充AT存在临床获益，但到目前为止仍有争议^{[2, 9]}。由于检测水平问题，即便检测AT水平不低，也可以考虑给患者补充AT以缓解肝素抵抗^[20]。

5.5 替代抗凝

几乎所有原因的肝素抵抗都可考虑替代抗凝作为备选。而由于HIT相关实验室检测的结果通常难以很快获得以及其凶险发病情况，一旦临床怀疑HIT无需等待抗体检测结果，须立即停止使用肝素类药物（包括低分子肝素，以减少肝素-血小板因子4-抗体复合物的形成及进一步反应）并替代抗凝^{[35, 38]}。临床上的替代抗凝通常首选半衰期更短的比伐卢定，有研究提示其能改善预后减少血栓形成（相比肝素）^[39]；若同时合并明显肾功能不全则可应用阿加曲班。现阶段，上述药物因缺乏特异性拮抗剂、相关临床研究数据有限等原因，临床推荐等级相对较低^[40]。但作为非抗凝血酶依赖的直接凝血酶抑制剂，上述药物可有效降低HIT患者血栓不良事件发生风险，减少相关病死率^[21]。临床亦通过APTT对上述药物用药效果进行监测，因而监测效果也会被纤维蛋白原水平等的异常所影响，必要时可联合anti-Ⅱa检测（阿加曲班目标0.5~1.5 µg/mL，比伐卢定目标0.25~1.50 µg/mL^[31]）。除了以上两种药物之外，甲磺酸萘莫司他作为一种新的短效蛋白酶抑制剂，可以单独或联合少量肝素对肝素抵抗、高出血风险人群进行抗凝，具有较大的潜力^[2]。

阿加曲班是人工合成的左旋精氨酸衍生物，体内代谢半衰期为45 min，持续给药后1~3 h后达到稳态，其药代动力学基本不受年龄、性别、肾功能损伤影响，且难以被血液净化清除^{[35, 41]}。其代谢主要在肝脏，危重患者因为心功能不全、内脏血流再分布、低氧等情况会出现肝功能不全，需要大幅度下调给药剂量^[35]。一般患者说明书推荐起始剂量是2 µg/(kg·min)，通过滴定APTT达到1.5~3倍基础水平；而危重患者起始剂量明显需求较低，平均为0.1~0.3 µg/(kg·min)，且很少给予负荷量^[35]。随着临床对阿加曲班的关注逐年上升，使用经验逐渐丰富，多项回顾性研究证实，其较肝素在病死率、血栓、大出血、住院时间及远期神经功能预后方面差异无统计学意义；但其结果仍需要大规模前瞻性研究证实^[35]。

比伐卢定是由水蛭唾液中提取出的一种凝血酶抑制剂的人工合成衍生物；它具有半衰期较短（25 min）、起效迅速、抗凝效果剂量依赖、暂停用药后抗凝作用迅速逆转的优点，静脉应用后80%通过蛋白水解消除，20%通过肾脏排泄^[42-43]。成人肾功能正常的起始剂量为0.15 mg/(kg·h)；轻中度肾损伤患者起始剂量为0.1 mg/(kg·h)；重度肾损伤患者起始剂量为0.05 mg/(kg·h)；其后根据APTT监测指标调整，无出血风险患者抗凝目标为2~3倍APTT基线，出血风险患者抗凝目标为1.5~2倍APTT基线^[43]。一些研究提示比伐卢定可以降低一些患者的大出血、血栓风险，减少输血需求^[43]。有文献建议考虑其作为一线用药，但由于它没有拮抗剂，且在灌注较差区域容易形成血栓等原因，目前主要还是作为联合或替代治疗的选择^{[35, 43]}。

5.6 其他策略

避免在心外科大手术前使用可能影响肝素的药物。若必须应用，围术期可考虑血液净化清除^[44]。

5.7 决策路径

临床对于肝素反应不佳的患者可依据决策路径图进行分析处理，见图 1。

6 小结

当患者出现肝素抵抗急诊医师应首先明确患者本身情况，评估可能的机制，结合临床实际情况选择处理策略；在处理的同时，需要联合抗凝监测并动态评估、个体化调整抗凝策略；在诊疗过程中应随时关注患者AT水平并及时补充；对所有严重肝素抵抗的患者均须随时警惕HIT并尽早积极处理。

致谢: 本文得到河北医科大学第二医院急诊医学科孙艺青老师指导和帮助

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