Thrombin generation and bleeding in cardiac surgery: a clinical narrative review

Can J Anaesth. 2020 Jun;67(6):746-753. doi: 10.1007/s12630-020-01609-4. Epub 2020 Mar 4.

Abstract

This narrative review discusses the role of thrombin generation in coagulation and bleeding in cardiac surgery, the laboratory methods for clinical detection of impaired thrombin generation, and the available hemostatic interventions that can be used to improve thrombin generation. Coagulopathy after cardiopulmonary bypass (CPB) is associated with excessive blood loss and adverse patient outcomes. Thrombin plays a crucial role in primary hemostasis, and impaired thrombin generation can be an important cause of post-CPB coagulopathy. Existing coagulation assays have significant limitations in assessing thrombin generation, but whole-blood assays designed to measure thrombin generation at the bed-side are under development. Until then, clinicians may need to institute therapy empirically for non-surgical bleeding in the setting of normal coagulation measures. Available therapies for impaired thrombin generation include administration of plasma, prothrombin complex concentrate, and bypassing agents (recombinant activated factor VII and factor eight inhibitor bypassing activity). In vitro experiments have explored the relative potency of these therapies, but clinical studies are lacking. The potential incorporation of thrombin generation assays into clinical practice and treatment algorithms for impaired thrombin generation must await further clinical development.

RéSUMé: Ce compte rendu narratif discute du rôle de la génération de thrombine dans la coagulation et le saignement en chirurgie cardiaque, des méthodes de laboratoire pour le dépistage clinique d’une génération de thrombine altérée et des interventions hémostatiques disponibles qui peuvent être utilisées pour améliorer la génération de thrombine. Une coagulopathie après la circulation extracorporelle (CEC) est associée à des pertes de sang excessives et à des complications pour les patients. La thrombine joue un rôle essentiel d’hémostase primaire, et une génération de thrombine altérée peut constituer une cause importante de coagulopathie post-CEC. Les analyses de coagulation existantes comportent d’importantes limites en ce qui touche à l’évaluation de la génération de thrombine, mais des analyses de sang complet conçues pour mesurer la génération de thrombine au chevet sont en cours d’élaboration. En attendant, les cliniciens pourraient devoir amorcer un traitement de manière empirique pour prendre en charge les saignements non chirurgicaux dans un contexte de valeurs de coagulation mesurées normales. Les traitements disponibles pour une génération de thrombine altérée comprennent l’administration de plasma, de concentrés de complexe prothrombinique, et d’agents de contournement (bypass) (facteur VII recombinant activé et activité de contournement de l’inhibiteur du facteur VIII). Des expériences in vitro ont exploré l’activité thérapeutique relative de ces traitements, mais les études cliniques manquent. L’intégration potentielle d’analyses de génération de thrombine dans la pratique clinique et d’algorithmes de traitement pour une génération de thrombine altérée doit attendre des développements cliniques plus poussés.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Blood Coagulation
  • Cardiac Surgical Procedures* / adverse effects
  • Cardiopulmonary Bypass / adverse effects
  • Family Characteristics
  • Humans
  • Thrombin

Substances

  • Thrombin