血液流变学检测和临床应用

血液流变学检测和临床应用郧西县人民医院范乐前言•血液流变学检测在临床日益广泛的应用及其越来越重要的地位•体内血液粘度异常改变是一种基本的生理病理反映，也是了解健康状态的重要信息•在预防医学、老年医学、亚健康等领域越来越显示出重要的意义•血液流变学的基本概念•血液粘度的检测•血液流变学的临床应用•血液流变学临床应用评价一、血液流变学的基本概念•研究血液及组成成分的流动与变形规律的学科称为血液流变学，它是生物流变学的一个分支。按其研究范围可以分为：宏观血液流变学、临床血液流变学、细胞流变学、分子流变学等。1.层流：流体在管道中流动时，并不是一种整体的运动，而是分为许多层次进行运动，各层之间的速度是不同的。2.粘性：由于层流之间存在相对运动，任意两接触面上就会产生磨擦力，流体具有内摩擦力的这种性质称为粘性。3.剪应力：流层在单位面积上所受到剪切发生应变的力，称为剪应力。4.剪变率：流体在剪应力作用下发生变化的速率，称为剪变率。5.牛顿流体：当温度一定时，流体所受的剪应力与速度梯度成一种线性比例关系，符合牛顿粘性定律，这样的流体称为牛顿流体。如:水、酒精、血浆等。6.非牛顿流体：如果流体的剪应力与变形速度之间的关系不符合牛顿粘性定律，这种流体就称为非牛顿流体。如油漆、糖浆、全血等。7.粘度：粘度是量度流体粘性大小的物理量，流体粘度越大，流动性越小。8、表观粘度：是描述非牛顿流体粘性大小的物理量，它不是物质常量，即与物质有关且随剪变率而变化。对同一非牛顿流体，不同的剪变率下有相应不同的表观粘度。9、相对粘度：溶液或悬浮液的粘度与相应的溶剂或悬浮剂粘度之比，称为相对粘度。如血液粘度与血浆粘度之比，为全血的相对粘度，其没有单位。11、比粘度：某种流体的粘度与标准参照液（通常以水）粘度之比称为比粘度。血液的比粘度为血液的表观粘度与水粘度之比。比粘度也是一种相对粘度。12、还原粘度：全血粘度与红细胞压积的比值，既单位红细胞压积时的全学粘度值。这样把红细胞压积整体对血液粘度的影响转化为单位红细胞压积对血液粘度的影响，其大小差异就主要来自红细胞的流变特性，如变形性、聚集性等。13、红细胞聚集指数：用于衡量红细胞聚集性以及全血低切粘度高低的重要指标。是一个无量钢的纯数。14、红细胞刚性指数：是衡量红细胞变形性的指标，刚性指数愈大，红细胞变形性愈差。是一个无量钢的纯数。15、红细胞变形TK值：是衡量红细胞变形性的指标，TK值愈大，细胞变形性愈差，全血粘度愈高。是一个无量钢的纯数。16、血沉方程K值：排除红细胞压积影响的血沉相关值，更好的反映红细胞的沉降率。17、血沉（ESR）：即红细胞在血液中的沉降速率，它与血浆粘度，与红细胞间的聚集性有很大关系。（mm/h）18、压积（Hct）：红细胞在血液中所占的比容积。（%）二、血液粘度的检测•检测条件•检测仪器•质量控制•常用参数及一般意义1.检测要求临床检测血液粘度的仪器，应能测定剪变率与剪应力之间相对应的非线性关系，并且剪变率在1～200S-1范围内，这样测得的血液表观粘度，才能较确切的表达在剪变率作用下，血液及红细胞的聚集——解聚——定向——变形等流变特性。当剪变率小于1S-1时，血液呈现触变性为主，当剪变率大于200S-1时，血液呈现牛顿流体特性。2.检测仪器目前按检测仪的流场特征分为两大类，即毛细管粘度计及旋转式粘度计。毛细管粘度计：遵循泊肃叶定律而设计。由倒L形状的毛细管、温浴缸、计时装置三大部分组成。分别测量水和血液通过毛细管所用的时间Tw和Tb水的粘度是已知的，则可按公式ηb=Tb/TW×ηw求得全血的粘度，所得为比粘度。影响毛细管粘度计测定的主要因素：（1）剪变率：用毛细管粘度计所得的非牛顿流体的粘度实质上是用泊肃叶定律计算出来的，不可能存在象旋转式粘度计所测得的粘度与剪变率有一一对应的关系。这是毛细管粘度计的缺陷，必然在测量非牛顿流体时产生误差。因此，毛细管粘度计可以用来测定牛顿流体—血浆的粘度，而不适用于血液这样的非牛顿流体。（2）内径与长度：内径一般为0.38mm、0.5mm、0.8mm，长为200mm内腔光滑的均匀圆直毛细管，不能过粗、过短，否则不能确保管内样品处于层流状态，而非层流状态泊肃叶定律不成立。（3）残留液：管壁上残留液的存在使管径变小，必然造成误差。检测时严格要求用蒸馏水多次冲洗，并使之干燥。使用一段时间后，应用洗涤液或清洁液浸泡、清洗毛细管。旋转式粘度计（1）圆筒式粘度计：圆管式粘度计由两个同轴的圆筒组成，两圆筒之间的间隙内放待测的样品，内筒与一个弹性悬丝相连。外圆筒表面施加内摩擦力（剪应力），使之产生扭力矩，换算成液体的粘度。该仪器应以其剪变流场冠名为旋转式或圆筒式或同筒双隙式，而不应以其它部件称谓冠名为悬丝式。影响圆筒式粘度计的因素主要是：在两筒间隙的流层中，剪变率是不均匀的，靠近内筒大，外筒小，测得的血液表观粘度也不均匀，使得测量有一定的误差。这是设计圆筒式粘度仪无法避免的。（2）锥板式粘度仪：由一个圆平板和一个同轴圆锥组成，待测样品放在园锥和园板间的间隙内。园锥以已知速度旋转，受到待测体的内磨擦产生阻力矩，换算成液体的粘度。锥板式粘度计所测的粘度，是在均匀相等的剪变流场中取得的，可以认为锥板式粘度计在设计上是无误差的。在这样的流场中，血液受到均匀相等的剪变率（剪应力）作用，从而测定出确定的表观粘度。三种临床常用的粘度计的比较毛细管式血液粘度计，除管壁层剪变率可知外，其余许多层是未知的，用于测定血液表观粘度是不可取的圆筒式粘度计，在两筒间的间隙很小，且转数也较高时，可以认为剪变流场是均匀的，但一定的误差是难免的。锥板式粘度计从设计上是较为理想的，理论上是无误差的，可以精确地测量全血粘度和血浆粘度。目前，国内临床较多使用的是锥板式粘度仪。（1）血液粘度计的选择：应选用剪变率确定，流场均匀的旋转式仪器，最好选择锥板式粘度计。（2）粘度的测量方法：a.在保证测量精确度的前提下，剪变率范围应为200S-1～1S-1，即全量程测定。b.通常先测定高剪变率的粘度，后测定低剪变率的粘度，最好是逐点、连续测量，以便反映高、低剪变率之间连续的变化过程。c.为尽量避免剪切稀化现象（在相同剪变率作用下，血液粘度随剪切作用时间延长而降低）和红细胞沉降作用的影响，缩短单份样品的检测时间是可取的。3、质量控制（3）样品采集：清晨空腹安静状态下，肘前静脉采血，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5秒以上才能抽取血液。最好用7号以上针头，避免用力快速抽血。（4）样品抗凝：常用于测量粘度的血液抗凝剂是肝素，其浓度范围分别为10～20Iu/ml或3.4～4.8mmol/L。液相抗凝剂一般放在干燥试管中，放入温度为60℃的烤箱中烘干后使用。（5）样品放置时间：抗凝血样一般在室温（15～25℃）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，过快测量，其粘度可能偏低。(6)全自动检测：随着血液粘度计研制的不断发展，目前全自动血液粘度检测仪在临床逐步应用。这对于样品加量的标准控制、清洗、干燥及减少血样对操作者的污染等均有积极的作用，是值得提倡和推广。4.血液流变学临床常用参数及一般意义•全血高剪变率粘度•全血低剪变率粘度•红细胞压积•血浆粘度•纤维蛋白原•血小板聚集率•血沉血液状态与血流变参数反映血液浓稠的指标：红细胞压积，血浆成分（蛋白、脂类）反映血液粘滞的指标：全血粘度，血浆粘度，还原粘度反映血液聚集的指标：全血低剪变率粘度，血沉，血小板聚集率反映血液凝固的指标：纤维蛋白原，血小板粘附率三、血液流变学的临床应用•高粘度血症和血液高粘滞综合症•血液流变学疾病的新概念•血液高粘滞综合症的几种常见病•血液流变学异常的纠正(一)高粘度血症和血液高粘滞综合症1、高粘度血症：血液粘度（包括全血粘度和血浆粘度）及其相关因素的增高称为高粘度血症。可见于不同的生理或病理情况。2、血液高粘滞综合症：在高粘度血症的基础上，出现许多的临床症状，如头晕、胸闷、气短、乏力、烦躁等等，称为血液高粘滞综合症。•高粘度血症与血液高粘滞综合症两者关系密切•两者共同点是血液粘度异常增高•高粘度血症不一定发展到高粘滞综合症的阶段•不能除外高粘度血症是高粘滞综合症的前期或亚临床期•应强调对高粘度血症的随访和监测•给以必要的预防措施。3、分型：压积增高型：以红细胞压积增高为主，全血高剪变率粘度、全血低剪变率粘度亦随之增高，还原粘度增高或正常。聚集性增高型：以全血低剪变率粘度增高、血沉增快血小板聚集率增高为主要变化。红细胞变形下降型：以全血高剪变率粘度增高、红细胞变形指数或红细胞变形性下降为主。血浆粘度增高型：以血浆粘度增高、纤维蛋白原增高、血脂增高为主。(二)血液流变学疾病的新概念•血液流变特性的异常是构成该疾病的重要病理生理改变的组成部分•在一定范围内，血液流变学参数可做为疾病诊断、转归和疗效判断的指标。•药物或非药物措施（抗凝、抗血小板聚集、溶栓、稀释、放血、红细胞或血浆去除术等）是血液流变学疾病治疗的主要或唯一的治疗手段。•根据血液流变学参数的变化指导血液流变学的一级或二级预防。(三)血液流变学疾病简介1.缺血性脑血管病：包括脑血栓形成、脑梗塞、短暂性脑缺血发作（TIA）其发病与三方面因素有关：A、脑血管改变B、高血压C、血液流变学异常缺血性脑血管病中血液流变学改变为：•红细胞变形能力下降、聚集性增高•红细胞压积增高，释放氧能力下降•血浆粘度增高（血脂、球蛋白、血糖、纤维蛋白原）•血小板聚集增强，释放血栓素TXA2•全血粘度增高、血液呈高粘滞状态•脑组织缺血、缺氧、酸中毒•血管痉挛或脑血栓形成2、糖尿病与血液高粘度血症•体内长期高血糖状态——血管基底膜、红细胞膜糖基化——红细胞刚性增加、表面电荷减少——红细胞变形性下降、聚集性增加、微循环障碍——全血及血浆粘度增加、内皮细胞受损——相应的血管病变及并发症的出现•糖代谢及甘油三脂代谢紊乱是血液流变学紊乱的重要因素。有合并症者较无合并症者重，Ⅱ型较Ⅰ型重。血液流变血检测是判断糖尿病轻重、并发症及预后的重要检测指标之一。3.高血压与高粘度血症影响动脉血压的因素心率•心输出量每搏输出量血管阻力(弹性、压力）•外周阻力血液粘度•血容量4、慢阻肺、肺心病血液流变学异常改变•慢阻肺、肺心病长期缺氧→继发性红细胞增多→压积增高→血液粘度↑→肺血管阻力↑→加重右心负荷→右心衰→加重升高红细胞压积→血粘度↑（尤其低切更明显），红细胞聚集↑•长期缺氧、酸中毒→红细胞内粘度↑→胞膜微粘度↑→膜弹性↓→红细胞变硬→变形能力↓•长期反复感染→血浆中免疫球蛋白（lgG.lgM.lgA）↑→血浆粘度↑→纤维蛋白原↑。血小板聚集性↑→血液凝粘滞改变。•慢阻肺、肺心病的治疗中，纠正血液流变学的异常已成为一个重要的、不容忽视的方面。•动态监测红细胞压积，对于正确、合理使用利尿剂有着较大的参考价值。（四）血液流变学异常的纠正治疗原则：增强血液流动性、减低血液粘稠度、促进微循环灌注、改善缺血、缺氧、酸中毒状态、防止组织水肿、变性、坏死、促使新陈代谢恢复正常，内环境平衡。药物治疗（1）抗红细胞及血小板聚集的药物：强心甙类→提高心肌收缩力，增加血管内切变力。低分子右旋糖酐→提高红细胞表面的负电荷。小剂量阿斯匹林、潘生丁、肝素等→血栓素合成减少→血小板聚集下降。亚油酸钠某些抗疟疾药→吸附在红细胞表面→阻止红细胞聚集。链激酶、蛇毒制剂等→降解纤维蛋白原等→抑制红细胞聚集。培丙酯等（2）改善红细胞变形的药物：已酮可可碱→提高红细胞内的ATP水平→胞膜变形能力提高。氟苯桂嗪→抑制钙离子进入细胞→红细胞变形提高。β阻滞剂→影响细胞膜上β受体→细胞膜变形性提高。ATP辅酶A、前列腺素、高压氧等亦可提高红细胞膜的变形能力。（3）降低纤维蛋白原的药物：目前临床常用的为蛇毒类制剂。如：清纤酶、降纤酶、蝮蛇抗栓酶等，此外，链激酶、尿激酶、安妥明也有一定的降低纤维蛋白原的作用。（4）改善血液流变性的中药及制剂：活血化瘀中药具有多方面的综合作用。静脉制剂有：脉络宁、刺五加注射液、灯盏花注