Decreased Factor XIII Availability for Thrombin and Early Loss of Clot Firmness in Patients with Unexplained Intraoperative Bleeding

Abstract

To explore relevant changes in unexplained intraoperative bleeding, we evaluated elements of the final steps of the coagulation cascade in 226 consecutive patients undergoing elective surgery. Patients were stratified for the occurrence of unexplained intraoperative bleeding according to predefined criteria. Twenty patients (8.8%) developed unexplained bleeding. The median intraoperative blood loss was 1350 mL (bleeders) and 400 mL (nonbleeders) (P < 0.001). Fibrinogen and Factor XIII (F. XIII) were more rapidly consumed in bleeders (P < 0.001). Soluble fibrin formation (fibrin monomer) was increased in bleeders throughout surgery (P < or = 0.014). However, F. XIII availability per unit thrombin generated was significantly decreased in bleeders before, during, and after surgery (P < or = 0.051). Computerized thrombelastography showed a parallel, significant reduction in clot firmness. We suggest that mild preexisting coagulopathy is not rare in surgical patients and probably can result in clinically relevant intraoperative bleeding. This hemostatic disorder shows impaired clot firmness, probably secondary to decreased cross-linking (due to a loss of F. XIII, both in absolute measures and per unit thrombin generated). We suggest that the application of F. XIII might be worthwhile to test in a prospective clinical trial to increase clot firmness in patients at risk for this intraoperative coagulopathy.

Delicate Balance of Bleeding and Thrombosis in End-Stage Liver Disease and Liver Transplantation

“…Increased soluble fibrin monomers and decreased factor XIII activity were found among elective surgical patients with unexpected bleeding [76]. In patients with a factor XIII activity of ≤60% undergoing neurosurgery the relative risk of developing a postoperative hematoma was 6.4-fold.…”

Emerging treatment strategies for trauma-induced coagulopathy (Br J Surg 2012; 99(Suppl 1): 40–50)

“…In some clinical studies, an increased tendency to bleed has been observed in surgical patients even at factor XIII activities of below 60 per cent 56,70,71 . There is as yet insufficient evidence to show the extent of blood loss needed to trigger a critical decrease in factor XIII.…”

Peri- und intraoperative Gerinnungsstörungen und ihre Therapieempfehlungen

“…Aussagen bejaht werden können, dann kann vom Vorliegen einer neu aufgetretenen Koagulopathie ausgegangen werden. Dieser validierte [2] Ansatz erlaubt eine strukturierte klinische Diagnose einer erworbenen intraoperativen Koagulopathie.…”

“…Auch hier scheint die Wahl der adäquaten Thromboseprophylaxe wichtig, um Blutungskomplikationen gering zu halten [36]. Bei Patienten mit ansonsten unerklärter intraoperativer Koagulopathie gibt es Hinweise darauf, dass der relative Verlust der Vernetzungskapazität durch Verlust von Faktor XIII (im Vergleich zur Menge an gebildetem Prothrombin) zu einem frühen Verlust der Gerinnselfestigkeit und damit zu einem erhöhten Blutverlust [2,37] führt. Unsere Erfahrungen zeigen, dass der perioperative, erworbene Faktor-XIII-Mangel ein häufiges Phänomen ist [38].…”

“…Zu Patienten mit viszeralen (vor allem gastrointestinalen) Operationen ohne spezifische Lebererkrankung gibt es nur wenige prospektive Studien, die potenzielle Behandlungsoptionen bei koagulopathischen Blutungen während der Operation untersucht haben. Unsere früheren Arbeiten zur entsprechenden Pathophysiologie haben einen erworbenen Mangel der Quervernetzungskapazität durch Faktor XIII (erworbener Faktor-XIII-Mangel) als häufigen Grund für den deutlich erhöhten Verlust von Gerinnselfestigkeit bei diesen Patienten identifiziert [2]. In der Folge konnten wir in einer prospektiven, randomisierten, doppelblinden, placebokontrollierten Studie zeigen, dass die Substitution von Faktor XIII früh während der Operation in dieser Patientenpopulation zur Vermeidung des Verlusts an Gerinnselfestigkeit, zur Verringerung des Verlusts von Fibrinogen und zur Verringerung des Blutverlusts führt [40].…”