Тяжелое течение новой коронавирусной инфекции (CoronaVIrus Disease 2019 — COVID-19) характеризуется нарушением системы гемостаза и развитием артериальных и венозных тромбозов [1]. Патогенез тромбозов при COVID-19 многофакторный. Гиперергическая иммунная реакция с высвобождением цитокинов, вызванная коронавирусом SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome-related CoronaVirus-2), провоцирует интерстициальное воспаление, эндотелиальное повреждение и активацию коагуляции. Ведущую роль в синдроме гиперкоагуляции при COVID-19 играют выработка тканевого фактора, активация тромбоцитов и нейтрофилов, гиперфибриногенемия, повышенное содержание в крови фактора VIII, нейтрофильных внеклеточных ловушек, выработка антифосфолипидных антител и активация системы комплемента [2]. Особенно актуальной эта проблема становится у самой тяжелой категории больных, которые нуждаются в госпитализации в отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ), поскольку у пациентов, находящихся в критическом состоянии, присутствуют дополнительные факторы риска развития венозных тромбоэмболических осложнений (ВТЭО).
Использование антикоагулянтов входит в протокол лечения пациентов с тяжелым течением COVID-19. Однако, несмотря на применение антикоагулянтов, частота ВТЭО и летальность от данных осложнений остаются высокими [3]. Оптимальный подход к профилактике ВТЭО у этих пациентов не определен.
Несмотря на множество публикаций о значимости D-димера у пациентов с COVID-19 [4, 5], использование его как прогностического фактора ВТЭО у пациентов в ОРИТ имеет ряд ограничений [6]. Роль других лабораторных маркеров повышенного риска развития ВТЭО у пациентов с COVID-19 изучена недостаточно [7]. В этой связи остается актуальным дальнейший поиск предикторов ВТЭО у пациентов с COVID-19 и определение их прогностической значимости.
Цель исследования — определить частоту развития ВТЭО у пациентов, поступивших в ОРИТ с тяжелым и крайне тяжелым течением COVID-19, и выявить предикторы их развития.
Материал и методы
В ретроспективное одноцентровое исследование включены 200 пациентов с тяжелым и крайне тяжелым течением COVID-19, поступивших в ОРИТ ФГБУ «ФНКЦ ФМБА России» с апреля по июнь 2020 г. Диагностику новой коронавирусной инфекции, оценку тяжести болезни и лечение выполняли в соответствии с временными методическими рекомендациями Министерства здравоохранения РФ «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)» [8]. Профилактику ВТЭО проводили низкомолекулярными гепаринами (НМГ) в лечебной дозе (надропарин кальция 86 анти-Xa МЕ на 1 кг массы тела 2 раза в сутки подкожно, эноксапарин натрия 100 анти-Xa МЕ на 1 кг массы тела 2 раза в сутки подкожно). При снижении клиренса креатинина (КК) менее 30 мл/мин, но более 15 мл/мин использовали эноксапарин натрия в дозе 100 анти-Xa МЕ на 1 кг массы тела 1 раз в сутки подкожно с контролем анти-Ха активности с целевыми значениями 0,6—1,0 анти-Ха. При снижении КК менее 15 мл/мин использовали нефракционированный гепарин (НФГ) в виде постоянной внутривенной инфузии с проведением контроля активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ) в пределах 45—60 с.
Для исключения тромбозов вен нижних конечностей всем пациентам в течение первых суток после поступления в ОРИТ, а затем каждые 7 дней проводили дуплексное сканирование вен нижних конечностей ультразвуковым аппаратом Vivid 7 Pro (General Electric, США). У пациентов с подозрением на тромбоэмболию легочной артерии (ТЭЛА) выполняли мультиспиральную компьютерную томографию (КТ) органов грудной клетки с внутривенным болюсным введением йодсодержащего контрастного препарата.
У включенных в исследование больных регистрировали демографические показатели, наличие сопутствующей патологии, степень поражения легких по данным КТ, результаты стандартных лабораторных исследований (общего анализа крови, общего анализа мочи, биохимического анализа крови, коагулограммы). Дополнительно у 54 пациентов проведено исследование уровней D-димера, металлопротеиназы ADAMTS 13 (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs), протеинов С и S, антигена фактора Виллебранда (АФВ), антитромбина III (АТ III), интерлейкина-6 (ИЛ-6), С-реактивного белка (СРБ) в 1-е и 7-е сутки пребывания в ОРИТ.
Статистический анализ проводили с помощью программы SPSS v. 19, (IBM, США). Данные представлены в виде абсолютных значений (частота в процентах), среднего и стандартного отклонения либо медианы (25—75-го процентилей) в зависимости от типа и распределения данных. Анализ различий между группами после проверки нормальности распределения (тест Колмогоров—Смирнова) проводили с использованием U-критерия Манна—Уитни, критерия χ2 и точного критерия Фишера. Дискриминационную способность и достоверность прогностических возможностей факторов риска развития тромботических осложнений оценивали с помощью ROC-анализа. По ROC-кривым сравнивали диагностическую значимость выявленных межгрупповых различий. Рассчитывали чувствительность и специфичность для каждого фактора риска. Двустороннее значение p<0,05 считали статистически значимым.
Результаты
Медиана возраста пациентов составила 68 [57; 79] лет, мужчин было 48,5%, индекс массы тела — 29,4 [27,0; 33,1] кг/м2. У 65,5% пациентов отмечалось тяжелое поражение легких (3-й и 4-й степени) по данным КТ. У 93% больных подтверждены данные о наличии SARS-CoV-2 методом полимеразной цепной реакции. Многие больные имели сопутствующие заболевания — ишемическую болезнь сердца (ИБС), артериальную гипертензию (АГ), сахарный диабет (СД). (табл. 1).
Таблица 1. Основные характеристики и исходы у пациентов с COVID-19 (n=200)
| Параметр | Все пациенты (n=200) | Пациенты с ВТЭО (n=67) | Пациенты без ВТЭО (n=133) | p |
| Клиническая характеристика | ||||
| Возраст, годы | 68 [57; 79] | 69 [58; 82] | 65 [55,5; 74,5] | 0,066 |
| Индекс массы тела, кг/м2 | 29,4 [27,0; 33,1] | 28,4 [25,2; 33,1] | 29,8 [28,2; 33.2] | 0,144 |
| Мужчины, n (%) | 97 (48,5) | 36 (53,7) | 61 (45,9) | 0,293 |
| КТ легких, 3—4-й степени, n (%) | 131 (65,5) | 53 (79,1) | 78 (58,6) | 0,035 |
| Сопутствующая патология, n (%) | ||||
| ИБС, n (%) | 89 (44,5) | 31 (46,3) | 58 (43,6) | 0,721 |
| АГ, n (%) | 138 (69) | 50 (74,6) | 88 (66,2) | 0,250 |
| Прием ингибиторов АПФ, n (%) | 78 (39) | 27 (40,3) | 51 (38,3) | 0,789 |
| ХБП, n (%) | 14 (7) | 2 (3) | 12 (9) | 0,147 |
| Заболевания печени, n (%) | 6 (3) | 2 (3) | 4 (3) | — |
| Сахарный диабет, n (%) | 66 (33) | 17 (25,4) | 49 (36,8) | 0,096 |
| Заболевания легких, n (%) | 19 (9,5) | 7 (10,4) | 12 (9) | 0,801 |
| Цереброваскулярные заболевания, n (%) | 40 (20) | 17 (25,4) | 23 (17,3) | 0,186 |
| Онкологические заболевания, n (%) | 17 (8,5) | 3 (4,5) | 14 (10,5) | 0,184 |
| Курение, n (%) | 13 (6,5) | 6 (9) | 7 (5,3) | 0,368 |
| ИВЛ, n (%) | 140 (70) | 60 (89,6) | 80 (60,2) | 0,0001 |
| ВПОТ, n (%) | 74 (37) | 26 (38,8) | 48 (36,1) | 0,707 |
| Продолжительность ИВЛ, сут | 10 [5; 15] | 10 [5; 16,75] | 8,5 [5; 13,75] | 0,172 |
| Прон-позиция, n (%) | 122 (61) | 46 (68,7) | 76 (57,1) | 0,203 |
| Применение катехоламинов, n (%) | 132 (66) | 53 (79,1) | 79 (59,4) | 0,005 |
| Исходы | ||||
| Продолжительность пребывания в ОРИТ, дни | 8 [4; 15] | 11 [5; 18] | 7 [3; 12] | 0,001 |
| Продолжительность пребывания в стационаре, дни | 17 [11; 22,8] | 17 [11; 27] | 16 [11; 21] | 0,474 |
| Выписано домой, n (%) | 99 (49,5) | 23 (34,3) | 76 (57,1) | 0,003 |
Примечание. Данные представлены в виде медианы и процентилей (0,25—0,75), абсолютных (n) и относительных (%) частот. ВТЭО — венозные тромбоэмболические осложнения; КТ — компьютерная томография; ОРИТ — отделение реанимации и интенсивной терапии; ИБС — ишемическая болезнь сердца; АГ — артериальная гипертензия; АПФ — ангиотензинпревращающий фермент; ХБП — хроническая болезнь почек; ИВЛ — искусственная вентиляция легких; ВПОТ — высокопоточная кислородотерапия.
Общая частота ВТЭО составила 33,5% (67 из 200 пациентов). Из них в 1-е сутки госпитализации в ОРИТ ВТЭО выявлены у 41 пациента, на 7-е сутки — у 18 пациентов, на 14-е сутки — у 7 пациентов, на 21-е сутки — у 1 пациента. Таким образом, только у 26 (13%) пациентов ВТЭО развились непосредственно в ОРИТ.
Из 67 пациентов с выявленными в ОРИТ ВТЭО у 63 (94%) пациентов диагностированы венозные тромбозы в системе поверхностных и глубоких вен, а у 4 (6%) пациентов выявлена тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА).
У 30 (45%) пациентов тромбозы были одновременно диагностированы в системах и глубоких, и поверхностных вен нижних конечностей. У 19 (28%) пациентов тромбозы определены в поверхностных венах нижних конечностей, у 14 (21%) пациентов отмечены изолированные тромбозы глубоких вен, при этом у 3 пациентов обнаружены флотирующие эмболоопасные тромбы. Это послужило показанием к установке у этих пациентов кава-фильтра. Тромбоз внутренней яремной вены диагностирован у 4 (6%) пациентов. Во всех случаях тромбоз яремной вены ассоциировался с использованием венозного катетера.
При сравнении групп пациентов с ВТЭО и без ВТЭО не выявлены различия по возрасту, полу и сопутствующей патологии (см. табл. 1). Однако у пациентов с ВТЭО площадь поражения легких по данным КТ была больше, искусственная вентиляция легких (ИВЛ) (89,6% и 60,2%, p=0,0001) и вазопрессорная поддержка (79,1% и 59,4%, p=0,005) применялись статистически значимо чаще, чем у пациентов без ВТЭО.
Пациенты, у которых диагностированы ВТЭО, имели большую продолжительность пребывания в ОРИТ, чем пациенты без ВТЭО (11 [5; 18] и 7 [3; 12] дней соответственно; p=0,001), в то время как выживаемость у них была статистически значимо ниже — 23 (34,3%) и 76 (57,1%) человек соответственно; p=0,003.
При сравнении стандартных лабораторных показателей между группами статистически значимой разницы не было. У пациентов со сниженным КК медиана уровня анти-Ха активности составила 0,90 [0,68; 1,00], и ее значения не различались между группами пациентов с ВТЭО и без ВТЭО. При изучении данных дополнительных лабораторных показателей у 54 пациентов в динамике (табл. 2) выявлено, что в 1-е сутки пребывания в ОРИТ у пациентов с ВТЭО уровни АФВ и ИЛ-6 были статистически значимо выше, чем у пациентов без ВТЭО, в то время как уровень AT III был ниже у пациентов с ВТЭО. На 7-е сутки у пациентов с выявленными новыми случаями ВТЭО уровень АФВ был по-прежнему выше, чем у пациентов без тромбозов, при статистически значимом более низком уровне протеина С (см. табл. 2).
Таблица 2. Лабораторные показатели пациентов c COVID-19 (n=54)
| Параметр | 1-е сутки в ОРИТ | 7-е сутки в ОРИТ | ||||
| пациенты с ВТЭО (n=6) | пациенты без ВТЭО (n=27) | p-value | пациенты с ВТЭО (n=4) | пациенты без ВТЭО (n=17) | p | |
| Тромбоциты, ×109/л | 199 [150,6; 284,5] | 214,6 [164,0; 295,3] | 0,328 | 212,7 [183,3; 311,68] | 212 [160,6; 283,2] | 0,411 |
| D-димер, мкг/л | 1,46 [1,00; 3,50] | 0,98 [0,42; 2,40] | 0,275 | 1,0 [0,98; 5,28] | 1,2 [0,43; 2,4] | 0,575 |
| Протеин S, % | 71,5 [52,75; 90,0] | 69 [55,0; 79,0] | 0,726 | 78 [50,0; 100,5] | 69 [55,0; 79,0] | 0,467 |
| Протеин С, % | 89,5 [57,0; 106,5] | 101 [81,0; 135,0] | 0,129 | 73 [53,0; 96,0] | 105 [82,0; 135,0] | 0,043 |
| Антитромбин III, % | 44 [27,75; 72,5] | 71 [57,0; 88,0] | 0,040 | 57 [36,5; 74,0] | 70 [54,0; 88,0] | 0,323 |
| АФВ, % | 528 [442,0; 685,75] | 400 [310,0; 453,0] | 0,008 | 536 [443,5; 695,5] | 406 [310,0; 457,0] | 0,016 |
| Фибриноген, г/л | 3 [2,63; 3,43] | 3,8 [2,8; 4,6] | 0,112 | 3 [1,95; 4,03] | 3,6 [2,9; 4,6] | 0,264 |
| ИЛ-6, пг/мл | 1400 [321,0; 1400] | 110 [40,0; 855,0] | 0,049 | 321 [45,0; 5020,0] | 115 [42,5; 917,25] | 0,470 |
| СРБ, г/л | 180 [85,25; 241,75] | 127 [47,0; 221,0] | 0,414 | 210 [107,0; 240,5] | 127 [47,0; 186,0] | 0,243 |
| ADAMTS 13, % | 59 [48; 59] | 67,5 [53,0; 91,3] | 0,203 | 61 [33; 61] | 67 [56,0; 89,0] | 0,779 |
Примечание. Данные представлены в виде медианы и процентилей (0,25—0,75). ВТЭО — венозные тромбоэмболические осложнения; АФВ — антиген фактора Виллебранда; ИЛ-6 — интерлейкин 6; СРБ — С-реактивный белок; ADAMTS 13 (a disintegrin and metalloprotease with thrombospondin-1-like domains, member 13) — металлопротеиназа.
На основании выявленных статистически значимых различий по ряду факторов рассчитаны их значимость и предиктивная способность в определении риска развития ВТЭО в 1-е сутки (рис. 1): для активности АФВ: площадь под кривой (area under curve — AUC) — 0,852 (0,69; 1,00), p=0,008; пороговое значение, или точка отсечения (cut off) = 455% (чувствительность 83%; специфичность 78%); для активности АТ III: AUC — 0,77 (0,55; 0,99), p=0,04; cut off = 72% (чувствительность 83%; специфичность 48%); для уровня ИЛ-6: AUC — 0,85 (0,65; 1,00), p=0,053; cut off = 256 пг/мл (чувствительность 100%; специфичность 65%). Снижение активности протеина С при поступлении (AUC — 0,79 (0,59; 0,99), p=0,042; cut off = 81,5% (чувствительность 80%; специфичность 78,6%)) и повышение активности АФВ (AUC — 0,85 (0,66; 1,000), p=0,014; cut off = 455% (чувствительность 80%; специфичность 75%)) прогнозируют развитие ВТЭО к 7-м суткам (рис. 2).
Рис. 1. ROC-кривые прогнозирования венозных тромбоэмболических осложнений в 1-е сутки.
а — ROC-кривая прогнозирования развития венозных тромбоэмболических осложнений с помощью определения антигена фактора Виллебранда; б — ROC-кривая прогнозирования развития венозных тромбоэмболических осложнений с помощью определения антитромбина III; в — ROC-кривая прогнозирования развития венозных тромбоэмболических осложнений с помощью определения интерлейкина 6.
AUC (area under curve) — площадь под ROC-кривой.
Рис. 2. ROC-кривые прогнозирования развития венозных тромбоэмболических осложнений на 7-е сутки.
а — ROC-кривая прогнозирования развития венозных тромбоэмболических осложнений с помощью определения антигена фактора Виллебранда; б — ROC-кривая прогнозирования развития венозных тромбоэмболических осложнений с помощью определения протеина С.
AUC (area under curve) — площадь под ROC-кривой.
Высокую предиктивную способность в определении риска развития ВТЭО в 1-е и 7-е сутки с момента поступления в ОРИТ имеет первичный анализ активности АФВ: AUC — 0,88 (0,75; 1,00), p=0,001; cut off=455% (чувствительность 78%; специфичность 83%).
Обсуждение
В данном исследовании частота ВТЭО, диагностированных у пациентов с тяжелым и крайне тяжелым течением COVID-19 при поступлении в ОРИТ, составила 33,5%, в то же время только в 13% случаев ВТЭО развились непосредственно в ОРИТ. Данная частота ВТЭО значительно ниже, чем приведенная в литературе. По результатам работ из разных стран мира частота ВТЭО варьирует от 25 до 85% [9, 10], а по некоторых данным может достигать 100% [11]. Одной из возможных причин таких различий могло быть использование у пациентов различных доз антикоагулянтов для профилактики ВТЭО. В нашем исследовании больные получали для профилактики ВТЭО преимущественно лечебные дозы антикоагулянтов, а в работах иностранных коллег протокол профилактики ВТЭО включал использование стандартных профилактических доз гепаринов [9—11].
Из всех пациентов с ВТЭО у 41 пациента (61%) тромбозы диагностированы уже при поступлении в ОРИТ. Одной из причин высокой частоты тромбозов у пациентов с COVID-19 на этапе стационарного лечения может быть не только гипериммунная реакция [12], но и длительно существующие гиповолемия, гемоконцентрация и замедление венозного оттока в результате гиподинамии.
Еще одной возможной причиной гиперкоагуляции при SARS-CoV-2 может быть выраженная воспалительная реакция с высвобождением множества различных цитокинов [12]. Повышение в крови уровня интерлейкинов, в особенности ИЛ-6, приводит к увеличению экспрессии тканевого фактора и активации внешнего пути свертывания системы крови, образованию тромбина. Кроме этого, развитие гиперкоагуляции при SARS-CoV-2 может быть связано с прямым повреждением эндотелия вирусами [2].
Дополнительными факторами риска развития ВТЭО у пациентов в ОРИТ являются использование ИВЛ и катехоламинов. При ИВЛ, особенно при применении «агрессивных» режимов, риск тромботических осложнений повышается за счет уменьшения венозного возврата крови, вынужденной иммобилизации пациента в связи с использованием седации и релаксации [13]. Применение норэпинефрина приводит к вазоконстрикции периферических сосудов и снижению всасывания гепарина при его подкожном введении, при этом риск тромботических осложнений увеличивается практически в 3 раза [14]. В отличие от других работ [15] в нашем исследовании не выявлено взаимосвязи между развитием тромбозов глубоких вен и такими известными факторами риска ВТЭО, как возраст, ожирение, злокачественные новообразования и курение.
Прогностическая ценность D-димера при ВТЭО хорошо изучена у пациентов в ОРИТ [16]. D-димер является продуктом деградации фибрина, и его концентрация закономерно повышается при развитии тромбозов. Однако у пациентов с COVID-19 повышение плазменной концентрации D-димера обусловлено нарушением регуляции локального фибринолиза в альвеолах урокиназным активатором плазминогена, высвобождаемого из альвеолярных макрофагов [4]. Повышенные значения данного показателя ассоциируются с тяжестью болезни и прогнозируют внутрибольничную летальность у пациентов с SARS-CoV-2 [5]. Пациенты, которые включены в наше исследование, имели повышенный уровень D-димера, однако статистически значимых различий данного показателя в 1-е и 7-е сутки в группах с ВТЭО и без ВТЭО не было. Результат подтверждает значимость D-димера как маркера тяжести COVID-19, но ставит под сомнение его ценность для диагностики тромботических осложнений у данной категории пациентов. Поэтому повышенный уровень D-димера у пациентов с COVID-19 может быть причиной ложной диагностической мысли у врачей в отношении ВТЭО и приводить к дополнительной необоснованной диагностике и финансовым затратам.
Выявленные высокие уровни активности АФВ у пациентов данного исследования, а также статистически значимые их различия между группами пациентов с ВТЭО и без ВТЭО могут подтверждать значение эндотелиопатии в патогенезе COVID-19-ассоциированной коагулопатии [17]. Особый интерес вызывает то, что у пациентов группы с тромбозами наряду с высоким уровнем активности АФВ отмечено некоторое снижение уровня ADAMTS 13. Можно предположить, что избыточное высвобождение фактора Виллебранда, наблюдаемое у пациентов с COVID-19, может приводить к истощению ADAMTS 13 и развитию гиперкоагуляции.
Одним из результатов нашего исследования было то, что пациенты с ВТЭО имели более низкий уровень активности АТ III, чем пациенты без ВТЭО. Снижение AT III у пациентов с COVID-19 может быть результатом как чрезмерной воспалительной реакции [18], так и применения гепаринов до поступления в ОРИТ [19]. При SARS-CoV-2 инфекции происходит снижение не только уровня АТ III, но и уровней других естественных антикоагулянтов — протеина С и протеина S, дефицит которых может вносить вклад в развитие гиперкоагуляции [20]. В нашем исследовании у пациентов с ВТЭО активность протеина С была статистически значимо ниже, чем у пациентов без ВТЭО. Влияние протеина C на систему гемостаза может быть опосредовано через уменьшение эндотелиальной дисфункции и снижение гипериммунной воспалительной реакции [21].
Проведенная нами работа имеет ряд ограничений. Во-первых, данное исследование является одноцентровым ретроспективным, во-вторых, не выполнен анализ частоты артериальных тромбозов и геморрагических осложнений у пациентов, в-третьих, не проводился анализ данных аутопсии на предмет ВТЭО, которые не диагностированы при жизни. Кроме этого, прогностическую ценность факторов риска развития ВТЭО необходимо валидировать в проспективном исследовании. Тем не менее выборка данного исследования является достаточной для выявления статистически значимых различий, и все наблюдения имеют завершенный результат.
Заключение
Более чем в 60% случаев венозные тромбоэмболические осложнения возникают у пациентов с COVID-19 до поступления в отделение реанимации и интенсивной терапии, поэтому назначение антикоагулянтов в увеличенной дозе нужно рассматривать уже на этапе стационарного лечения при изменении тяжести состояния больных и появлении дополнительных факторов риска развития венозных тромбоэмболических осложнений. Активность антигена фактора Виллебранда, активность антитромбина III, концентрацию интерлейкина 6 и активность протеина С можно рассматривать в качестве предикторов развития венозных тромбоэмболических осложнений у пациентов с COVID-19. Прогностическая ценность D-димера в развитии венозных тромбоэмболических осложнений у пациентов с тяжелым и крайне тяжелым течением болезни ограничена многофакторностью патогенетических механизмов COVID-19, которые снижают его диагностическую ценность в данной клинической ситуации. Повышенный уровень D-димера у категории больных с тяжелым и крайне тяжелым течением COVID-19 скорее является предиктором тяжести состояния, чем убедительным маркером развития венозных тромбоэмболических осложнений.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Бычинин М.В.
Сбор и обработка материала — Авдонин П.В., Коршунов Д.И., Бобровицкая Т.С.
Статистический анализ данных — Мандель И.А.
Написание текста — Бычинин М.В.
Редактирование — Мандель И.А., Клыпа Т.В., Андрейченко С.А.
Лабораторные исследования проводились в рамках темы государственной программы фундаментальных научных исследований №0088-2021-0008.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.