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血液流变学的质量控制与临床应用

首席医学网      2012年10月18日 10:27:47 Thursday  
 
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作者:唐春雪,张富贵,刘广明    作者单位:621100 四川三台,三台县人民医院

【摘要】  血液流变学是一门研究范围相当广泛,有着极其重要临床意义的学科,其良好的质量控制是解决尚存在问题的关键。

【关键词】  血液流变学;质量控制;临床应用

  Blood rheology in quality control and clinical application

  TANG Chun-xue,ZHANG Fu-gui,LIU Guang-ming. Sichuan Santai People's Hospital, Santai 621100,China

  [Abstract]Rheology is a subject of considerable scope, has important clinical significance. Its good quality control is the key to solve the problems.

  [Key words]blood rheology; quality control; clinical applicationhemorheology;quality;control

  生物流变学研究生物机体内的流变现象和构成生物机体的物质的流变特性,是流变学与生物或医学之间的边缘学科。1948年第一届国际流变学会议上由Coley最早提出来。而在生物流变学中研究得最多的是血液和血管,生物流变学的这个领域称为血液流变学。血液流变学的研究范围相当广泛,研究全血以及血细胞,尤其是红细胞、白细胞、血小板的流变特性,微循环的流变学、毛细血管的分布以及血管的流变学。近来又有学者认为还应该研究组织液和淋巴液以及淋巴管的流变学[1]。按研究水平,可以把血液流变学分为宏观血液流变学、细胞血液流变学、分子血液流变学,以及研究三者之间关系的普通血液流变学。自1966年在冰岛召开了第一届国际血液流变学会议后,由于其在临床上有着极其重要的意义,血液流变学有了非常快速的发展。同时,20世纪60年代以后,血液流变学的发展,对循环障碍的机制和心脏病的病理过程也提出了新的见解。通过很多学者以及医务工作者测定人们在不同状态下的血液粘度的变化,发现许多疾病都伴随着血液流变学指标的变化,因此,这些指标不仅可以作为疾病的诊断、鉴别诊断,通过动态监测其变化预测疾病的转归,并且还能从血液流变学的角度提出一些治疗方案。此外,还可以用在药物的作用和副作用方面的研究。总之,血液流变学的发展为临床带来了新的信息、新的治疗理念[1]。

  本文就血液的流变性质、血液流变学的应用以及存在的问题做一综述。

  1血液的流变学性质

  血液由有形成分和血浆组成,血浆占血液总体积的55% 左右,其中水约占91%重量百分比,蛋白质占7%,其他无机物和有机物占1% 左右,悬浮于血浆中的有形成分—血细胞,可分为红细胞、白细胞和血小板三类。其流变学性质是血液的各组分的物理、化学性质及其间相互作用的反映。虽然有形成分的性质及其相互作用决定了血液的非牛顿粘性,但是,大量实验证明,血浆可以看作牛顿流体,室温下的粘度为1.2×10 Pa·s。影响血浆粘度的因素主要是温度和血浆的成分,其中以血纤维蛋白原对粘度的影响最大。

  1.1血液具有非牛顿流体的流变性质,主要表现在以下几方面。

  1.1.1应力-切变率关系的非线性用粘度计来测量血液的流变性质时,发现切应力与切变率的关系是非线性的。

  1.1.2血液存在屈服应力对于静止状态的血液只有当切应力超过某一数值后,才会发生流动。现在一般认为血液的屈服应力为1×10-3 N/m2左右。

  1.1.3血液的粘弹性和触变性血液的非牛顿性还表现在具有一定的粘弹性和触变性。在低切变率下,如小于0.1/s,血液表现为粘弹性流体; 切变率在0.1~10/s范围内,血液具有触变特性。

  1.2血液非牛顿粘性的原因

  1.2.1红细胞压积在同样的切变率下,血液的粘度随红细胞压积的增高而增大,且非牛顿流体行为越显著。

  1.2.2红细胞的聚集在静止状态下,红细胞在血浆中聚集形成叠连,当切变力达到一定值后,血液才会流动。红细胞聚集是低切变率下血液非牛顿粘性行为的主要原因。

  1.2.3红细胞的变形红细胞的变形性是影响较高切变率区血液粘度的重要因素。红细胞的变形导致血液流动的阻力降低,在宏观上表现为表观粘度随切变率升高而减小。

  1.2.4血浆粘度血浆粘度的大小决定于血浆蛋白的含量、分子的形状及大小,蛋白的相对分子质量越大、含量越高,则血浆粘度越大[2]。 影响血液粘度的各因素之间的关系可以表示为图1。

  2血液流变学的测定

  2.1全血粘度的测定[3]

  2.1.1毛细管粘度计法测定毛细管粘度计测定法是指一定量的液体,在一定的压力驱动下,通过一定管径的毛细管所需时间来计算液体的粘度,其计算公式为:η=η0t/t0 ,已知粘度为η0,通过时间为t0,待测液体粘度为η,通过时间为t。

  2.1.2旋转式粘度计法测定在样品中有一个同轴的锥体,当样品槽旋转时,血样越粘,通过血样传入到锥体的扭矩越大,故检测锥体受力的大小可得出样品的粘度。

  2.2血浆粘度的测定血浆中含有各种蛋白质、脂类和电解质,其中蛋白质对血浆粘度的影响最大,这主要取决于蛋白质分子的大小、形状和浓度。纤维蛋白原对血浆粘度的影响最大,球蛋白次之,白蛋白的影响最小。此外,蛋白质还通过与红细胞相互作用,引起红细胞聚集性增加和变形性降低,进而引起血液粘度升高。用于血浆粘度测量的毛细管粘度计的结构和测量原理同全血粘度测量[4]。

  3血液流变学检测的质量控制

  3.1实验前的质量控制

  3.1.1标本的采集

  3.1.1.1采血时间一般以清晨空腹安静状态下采集静脉血为宜,每次采血时间应保持一致。采血前1天禁食高脂饮食,应停用控制血小板功能和纤维蛋白原的药物如阿司匹林等。妇女应尽量避开月经期。

  3.1.1.2采血注射器采血时提倡用玻璃、塑料注射器或真空负压采血,注射器及针头必须干燥清洁。

  3.1.1.3采血部位在肘前较大静脉处采血为宜。

  3.1.1.4采血方法国际血液学标准化委员会建议,压脉带的作用在于静脉的定位与针头的插入。因此,采血时,尽量缩短压脉带的压迫时间,针头刺入血管后,松开压脉带后至少5s以上才能抽取血液,避免用力快速抽血,以免红细胞损失,造成溶血,并避免产生剪切力破坏红细胞,从而减轻对细胞的损失。取血后。应沿管壁缓慢注入抗凝管中,轻轻颠倒混匀,以避免产生泡沫和防止血液离体后凝固。采血时,不应在输液、输血侧肢体采血,更不应在静脉留置针上采血。因为静脉留置针封管时通常情况下用肝素,如果采用易将肝素吸入血液标本而影响检测结果的准确性。

  3.1.1.5抗凝剂抗凝剂应采用肝素,其浓度范围为20 IU/ml,液相抗凝剂一般放在干燥试管中,放入温度为60℃烤箱中烘干后使用。若选用液体EDTA,浓度为3.4~4.8mmol/L,应考虑对于血液的稀释作用,枸橼酸钠及三钾EDTA可致红细胞MCV偏低,最好不用。

  3.1.2标本的保存抗凝血一般在室温(5~25℃)下存放,不宜放入冰箱,应在4h内完成测量工作。采血后静置20min再进行测量为宜,过早测量,其粘度会偏低。

  3.1.3血浆的制备离心力2300g左右离心30min,提取上层血浆测量血浆粘度。

  3.2实验中质量控制

  3.2.1样品移入为了使检测结果准确,尽量使用加样器加样品。加样时样品量一定要准确,样品过多、过少都会影响检测结果,加样时不可产生气泡,如果对检测结果有疑问,应重检测。

  3.2.2对工作人员的基本要求工作人员应具有严肃认真的工作态度,较强的独立操作能力,实验中严格按照操作规程作好实验前准备,保证实验有序进行,报告结果填写应工整。

  3.2.3仪器要求所用仪器必须定期对其准确度、精密度等性能指标进行严格标定,合格后应用。严防仪器带病工作,每日开机后,应对仪器运转进行检查,达到要求才能进行样品测定。每日测定的质控物值,到达要求方可进行样本测定。仪器长时间工作或移动后,要重新进行标定和性能检查。

  3.2.4温度要求测定温度要统一,应在37℃,波动范围控制在0.5℃以内。环境温度应保持在25℃以上,标本需置37℃预温再进行测定。

  3.3实验后的质量控制 定期用标准油进行标定,保留零点标定曲线、高粘度标定曲线及低粘度标定曲线各一条,以保证仪器正常测定。对仪器进行定期维护,为了保证仪器的正常使用。冲洗时用的水一定要用去离子水,而不能用自来水,以免影响仪器的正常使用。建立病人检查结果登记卡,是一种很常用且行之有效的质量保证方法。通过与以往检查结果对比,可以根据结果的异常情况发现偶然发生的错误,如标本编号错误、标本未混匀造成部分凝血以及仪器测试性能的改变等情况[5]。

  4血液流变学的应用

  4.1血液流变学在心脑血管疾病中的应用[6]席玉冰等[2]对185例心脑血管病老年患者和125例健康老人清晨空腹静脉抽血5ml,并用肝素钠抗凝,赛科希德SA-6000流变仪检测。发现8项指标中除Hct和Hct+nb外,其余几项前者均显著高于后者,尤其是全血粘度[7]。刘平等对冠心病患者156例,其中男101例,女55例空腹抽血4ml,肝素抗凝,采用R80型血液流变仪,检测全血高切比粘度、全血低切比粘度、血浆比粘度、血细胞比容、纤维蛋白原等5项,发现其明显高于健康人。总之,血液流变学指标对于心、脑、血管疾病,脑血栓、心肌梗死、冠心病、肺心病、动脉硬化、高血压病、血液病等疾病的诊断、治疗、预防以及病理、生理的研究方面都有广泛的运用价值。

  4.2血液流变学在运动医学研究中的应用肖明冬等研究一次性运动、长期运动训练以及运动性疲劳对血液流变学的影响后,发现一次性运动和运动性疲劳时其血液粘滞度增高,而长期运动训练时其血容量增加、血液粘滞度下降、红细胞的变形能力增强。因此,运动对血液粘度有着重要的影响。除此之外,血液流变学与运动医学还有着千丝万缕的联系。在重大比赛前,参加比赛的运动员承受着超常的精神压力,这必然会对参赛者身体产生一些影响,在这种应急状态下以及过度忧虑、过度紧张等状态下,血液有可能发生“浓、粘、聚、凝”等粘滞性增高[8]。

  4.3血液流变学在结肠癌方面的临床应用 林延鹏等对结肠癌组101例无明显心、脑血管疾病、糖尿病及脉管炎的结肠癌患者,其中男56例,女45例,年龄26~89岁。所有病例均经手术及病理证实为结肠腺癌。结肠癌术后未复发组64例行结肠癌根治术未发现复发或转移者,男41例,女23例;结肠癌术后复发组30例经手术证实结肠癌术后发现复发或转移的患者,男18例,女12例;正常对照组179例,男107例,女72例,均排除缺血性心、脑血管疾病、高脂血症、脉管炎、高血压病、恶性肿瘤、糖尿病。采用LBY-B6A粘度计及WTPⅡ型体外血栓、血小板粘附两用仪测定血液流变学指标后发现结肠癌组的11项血液流变学指标除全血粘度外与正常组均有极显著性差异,尤以红细胞沉降率、血沉方程K值、血栓长度、血栓湿重、血栓干重、纤维蛋白原6项指标特别明显。说明结肠癌患者的血液淤滞处于“高聚”和“高凝”状态,使免疫机能下降或失调造成癌症的发生与发展[9]。因此,血液流变学指标可用于结肠癌的诊断,尤其作为术后复发的早期诊断指标,其敏感性优于传统的检测方法,从而为防治结肠癌开辟了新的途径。

  4.4血液流变学测定在脑卒中的应用王秀红等[10]对来自湖北省十堰东汽公司茅箭医院的脑梗死组:39例,男27例,女12例,平均年龄为(62.4±14.8)岁;脑出血组:40例,男28例,女12例,平均年龄为(58.9±10.4)岁,所有病例,均符合第四次全国脑血管会议修订的诊断标准。均于发病后在急性期自腹取静脉血3ml,并经肝索钠抗凝,LG-R-80型血流粘度仪测定,发现脑梗死组的血液粘度增高。血液流变学的异常改变,不仅可以作为脑梗死的危险因素,也可作为脑出血的危险因素,可以作为预测脑血管疾病的危险程度以及指导临床预防、治疗的指标。 落一叶而知秋,血液流变学的临床应用现已渗透到了方方面面,这里就不一一论述了。

  5我国血液流变学发展中存在的问题

  我国血液流变学虽然开展比较晚,但发展很快。尤其是被广大的临床医师所接受并迅速普及与应用,取得了可喜的成绩。但也存在不少问题[11],主要有以下几方面:(1)血液流变学测试方法没有标准化,影响结果的可比性;(2)缺乏可靠的各地区、各年龄组我国健康人血液流变学数值;(3)虽然我国血液流变学仪器生产的数量银大,但多为普及型的仪器。高质量、符合要求的仪器尚缺乏;(4)血液流变学实验室虽然建立很多,但技术手段不够先进,项目少,与国际血液流变学实验水平有一定差距;(5) 血液流变学临床检测多,基础研究少,实验研究更少,尤其是分子水平的血液流变学研究仅在起步阶段;(6)涉及学科多,力量分散,缺乏聚集,高质量的血液流变学专著比较少,尚未形成一支高质量的血液流变学专业队伍,新的技术与方法未能及时推广;(7)对血液流变学检测结果期望过高,不恰当地夸大血液流变性检测方法,不利于血液流变学的推广与提高,血液流变学检测要结合临床、要动态观察;(8) 对血液流变学在疾病(如中风、冠心病、肿瘤等)预测中的作用与意义估计过高,将复杂的疾病预测过分简单化,带来负面影响。虽然,血液流变学的临床应用,其指标的规范化测定以及质量控制方面还存在着这样那样的问题,但是相信在共同的努力下,它应有的价值一定会得到充分的体现。

【参考文献】
    1张鲁山 刘廷才.血液流变学实验分析前的质量控制.中华中西医学杂志,2006,1(11):58.

  2席玉冰.血液流变学在心脑血管疾病方面的应用价值.实用医技杂志,2006,13(8):1405-1406.

  3张红,赵花.血液流变学的质量控制探讨.中国误诊学杂志,2007,7(3):516-517.

  4肖明冬.血液流变学在运动医学研究中的应用.中国科学院上海治金研究所材料物与化学(专业)博士论文,2008.

  5翁雏良.血液流变学的临床意义与存在问题的探讨.中国微循环,2002,6(1):5.

  6薛金花.血液粘度测定实施质量控制的体会.中国社会医学,2005,11(4)28-29.

  7王怡,王仰宇.实用临床血液流变学.北京:学苑出版社,1994:12.

  8王红杰,李宇.临床血液流变学检测技术全面质量管理探讨.中国血液流变学杂志,1009:141-146.

  9何旭春,蔡怡珊.血液流变学在几种常见疾病检测中的应用.中国国境卫生检疫杂志,2005,28(6):322.

  10王秀红,万雨明.血液流变学测定在脑卒中的应用分析.海南医学,2006,17(2):61.11林延鹏,靳仙宝,李寅.血液流变学对结肠癌的临床应用研究.中国医药卫生,2005,6(16):51.

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