血流變新進(jìn)展

1、血液流變學(xué)檢測的新進(jìn)展,北京眾馳偉業(yè)科技發(fā)展有限公司,楊軍京,前 言,血液流變學(xué)檢測在臨床日益廣泛的應(yīng)用及其越 來越重要的地位體內(nèi)血液粘度異常改變是一種基本的生理病理 反映，也是了解健康狀態(tài)的重要信息在預(yù)防醫(yī)學(xué)、老年醫(yī)學(xué)、亞健康等領(lǐng)域越來越 顯示出重要的意義,血液流變學(xué)研究意義,1、生理意義：血液粘度增高與降低，直接關(guān)系著人體組織血液供應(yīng)的減少與增加，從而直接影響人體組織的器官的代謝及功能狀態(tài)。另一方面，對出血后

2、止血有重要生理意義。,2、病理意義：當(dāng)人體患病時，影響血液粘度變化，導(dǎo)致“血液高粘滯綜合癥”。這種綜合癥是多種病理過程的中間過程或者“橋梁”，而且往往出現(xiàn)“單行線橋”現(xiàn)象，即一旦出現(xiàn)某種程度的高粘滯綜合癥，則通過正反饋方式而擴(kuò)大，使缺血缺氧更趨嚴(yán)重。,4、目前，尚沒有能替代物理檢測血液粘度的更好方法 因此，血液流變檢測不僅對于相關(guān)疾病的診斷和早期預(yù)防有良好的臨床應(yīng)用價值，其檢測方法也是目前不可替代的， 我們應(yīng)該予以正確認(rèn)識

3、和重視。,3、亞健康：血液粘度的增高使血液循環(huán)速度減緩，新陳代謝功能降低，導(dǎo)致人體處于 “即無疾病又無精力”的狀態(tài)，即：亞健康狀態(tài)。 “輕預(yù)防重治療” 是對健康認(rèn)識的誤區(qū)，通過改善血流變，可促使亞健康狀 態(tài)轉(zhuǎn)向健康狀態(tài)。因此 ，血液流變學(xué)對人體亞健康狀態(tài)也起著重要的揭示和指導(dǎo)作用。,血液流變學(xué)的基本概念血液流變的檢測和質(zhì)量控制血液流變檢測的新進(jìn)展,一、血液流變學(xué)的基本概念,研究血液及組成成分的流動與變形規(guī)律的學(xué)科稱為血液流變

4、學(xué)，它是生物流變學(xué)的一個分支。按其研究范圍可以分為：宏觀血液流變學(xué)、細(xì)胞流變學(xué)、分子流變學(xué)等。,1、層流：流體在管道中流動時，并不是一種整 體的運動，而是分為許多層次進(jìn)行運 動，各層之間的速度是不同的 。,2、粘性：由于層流之間存在相對運動，任意兩 接觸面上就會產(chǎn)生磨擦力，流體具有 內(nèi)摩擦力的這種性質(zhì)稱為粘性。,3、粘度（η ） ：粘度是量度流體粘性大小的

5、物理量，流 體粘度越大，流動性越小。(mPa.s)4、切變率：流體在剪應(yīng)力作用下發(fā)生變化的速率，稱為 剪變率。( S-1 )5、切應(yīng)力：流層在單位面積上所受到剪切發(fā)生應(yīng)變的 力，稱為剪應(yīng)力。,6、牛頓流體：當(dāng)溫度一定時，流體所受的剪應(yīng)力與速度梯度成一種線性比例關(guān)系，符合牛頓粘性定律，這樣的流體稱為牛頓流體。如:水、酒精、血漿等。

6、 特性：該流體不含有大顆粒分子物，其粘度不隨切變率變化而改變的流體。,,……………………,,7、非牛頓流體：如果流體的剪應(yīng)力與變形速度之間的關(guān)系不符合牛頓粘性定律，這種流體就稱為非牛頓流體。如油漆、糖漿、全血等。 特性：該流體含有大顆粒分子物，其粘度隨切變率變化而改變的流體。,,,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,,8、表觀粘度：是描述非牛頓流體粘性大小的物理量，它

7、不是物質(zhì)常量，既與物質(zhì)有關(guān)且隨剪變率而變化。對同一非牛頓流體，不同的剪變率下有相應(yīng)不同的表觀粘度。9、相對粘度：溶液或懸浮液的粘度與相應(yīng)的溶劑或懸浮劑粘度之比，稱為相對粘度。如血液粘度與血漿粘度之比，為全血的相對粘度，其沒有單位。,10、比粘度：某種流體的粘度與標(biāo)準(zhǔn)參照液（通常以水）粘度之比稱為比粘度。血液的比粘度為血液的表觀粘度與水粘度之比。比粘度也是一種相對粘度。11、還原粘度：全血粘度與紅細(xì)胞壓積的比值，既單位紅細(xì)胞壓積時

8、的全血粘度值。這樣把紅細(xì)胞壓積整體對血液粘度的影響轉(zhuǎn)化為單位紅細(xì)胞壓積對血液粘度的影響，其大小差異就主要來自紅細(xì)胞的流變特性，如變形性、聚集性等。,12、相對指數(shù)：全血粘度與血漿粘度之比,用于衡量紅細(xì) 胞對全血粘度的影響。是一個無量鋼的純數(shù)。13、紅細(xì)胞聚集指數(shù)：用于衡量紅細(xì)胞聚集性以及全血 低切粘度高低的重要指標(biāo)。是一個無量鋼的純數(shù)。14、紅細(xì)胞剛性指數(shù)：是衡量紅細(xì)胞變形性的指標(biāo)，剛 性指數(shù)愈大，紅細(xì)胞

9、變形性愈差。是一個無量鋼的 純數(shù)。,15、紅細(xì)胞變形TK值：是衡量紅細(xì)胞變形性的指標(biāo)，TK 值愈大，細(xì)胞變形性愈差，全血粘度愈高。是一個 無量鋼的純數(shù)。16、血沉方程K值：排除紅細(xì)胞壓積影響的血沉相關(guān)值， 更好的反映紅細(xì)胞的沉降率。17、血沉（ESR）：即紅細(xì)胞在血液中的沉降速率，它與 血漿粘度，與紅細(xì)胞間的聚集性有很大關(guān)系。（mm/h）18、壓積（Hct）：紅細(xì)胞在血液中所占的比容積

10、。（%）,血液流變學(xué)臨床常用參數(shù),全血高切變率粘度全血低切變率粘度血漿粘度血沉紅細(xì)胞壓積血小板聚集率 纖維蛋白原,,血液狀態(tài)與血流變參數(shù)反映血液濃稠的指標(biāo)：紅細(xì)胞壓積，血漿成分 （蛋白、脂類）反映血液粘滯的指標(biāo)：全血粘度，血漿粘度，還 原粘度反映血液聚集的指標(biāo)：全血低切變率粘

11、度，血沉， 血小板聚集率反映血液凝固的指標(biāo)：纖維蛋白原，血小板粘附率,二、血液流變的檢測和質(zhì)量控制,* 毛細(xì)管粘度計 （壓力傳感式）* 錐/板粘度計 （寶石軸承）,血液流變學(xué)的檢測方法,毛細(xì)管粘度計：（壓力傳感式）,利用一標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管在相同條件下，液體粘度不同，流過一定體積的液體所需時間不同，粘度越大所需時間越長，粘度與時間成正比，其測量結(jié)果是同水的

12、比粘度。,優(yōu)點：1 . 該粘度計適用于測量粘度較低的“牛頓液 體”， 如：血漿、血清； 2 . 制造成本低廉。,缺點：不適于測量“非牛頓液體”，如全血。精度及重復(fù) 性難以保證，現(xiàn)國際、國內(nèi)的全血測試中已被淘 汰。,.,.,.,錐板式流變儀： 由一個圓平板(液池底面）和一 個同軸圓錐組成，待測樣品放

13、在圓錐和圓板間 的間隙內(nèi)；圓錐在不同切應(yīng)力控制下受到待測 流體的內(nèi)磨擦阻力而形成特定切變率，繼而通 過粘度公式：粘度=剪切應(yīng)力/切變率 測量流 體的表觀粘度。,中心軸,錐板,定心罩,驅(qū)動磁場,寶石軸承,光耦,光柵,粘度=,剪切應(yīng)力,剪切速度(切變率),,,角度q1,時間t,,ω =,,,液池,高分辨率的PID伺服技術(shù),剪切應(yīng)力與驅(qū)動磁場的電流成正比,h = r tan q≈ r q γ= v / h = rω/r

14、q = ω/ q q1 = 360 / 200齒＝1.8 q = 3,·,γ= v /h,·,v = r ω,。,。,。,,,,,,,,,血液流變檢測的質(zhì)量控制,1、檢測方法是質(zhì)量控制的前提,* 毛細(xì)管式（壓力傳感式）流變儀--血漿,* 錐板式流變儀—全血和血漿,,1、原理局限性：血液是非牛頓流體，血液的粘度隨切變率變化而改變，血液在毛細(xì)管中流動，距軸心不同半徑處切變率不同，故管中各處粘度也就

15、不同，用毛細(xì)管粘度計測量全血粘度，所得結(jié)果只是某種意義上的平均，得不出在某一特定切變率下的粘度。故用毛細(xì)管粘度計測全血粘度是有其原則的局限性，或者可以這樣理解：對牛頓流體來說，切應(yīng)力與切變率之比是個常數(shù)，是個線性問題，而做為非牛頓流體的血液，粘度隨切變率改變，是非線性問題。用只能解決線性問題的儀器去解決非線性問題，必然影響測量精度，產(chǎn)生誤差。,毛細(xì)管（壓力傳感）式血流變測試儀檢測全血的局限性,.,.,.,2、應(yīng)用局限性：,血流變儀

16、粘度計,全血粘度,血漿粘度 （大部分趨于正常）,高切粘度（紅細(xì)胞的變形性）中切粘度低切粘度（紅細(xì)胞的聚集性）,,,,,,,因此，毛細(xì)管粘度計可以用來測定牛頓流體血漿的粘度而不適用于血液這樣的非牛頓流體。,錐板流變儀特性,由于間隙高度與半徑成正比，速度也與半徑成正比，而切變率為速度與高度之比，從而使切變率與半徑無關(guān)，處處相等，使得對應(yīng)于確定的轉(zhuǎn)速就得到確定的切變率。該儀器能在確定的切變率下測量各種液體粘度，故既適用于牛頓流體，更適用

17、于測量特定切變率下非牛頓流體的表觀粘度。,,,,h,V = r ω h = r tan q≈rq γ= V /h = r ω/r q = ω/q,h: 錐板與平板間隙高度 q：錐板與平板間夾角ω：錐板角速度 γ ：切變率 v: 錐板轉(zhuǎn)速 r: 錐板半徑,,,,,,q,,.,.,,,,,,2、測試速度對檢測結(jié)果的影響,根據(jù)國際血流變學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會建議： 測量含有大顆粒分子物流體（全血）的粘度時，

18、須快速完成測 量，以避免大顆粒分子物（紅細(xì)胞）的聚集沉降現(xiàn)象所導(dǎo)致液 體分層造成的測量失準(zhǔn)。,因此，全血粘度測試速度的快慢絕非只是影響了工作效率，它 會直接影響到儀器測試精度及重復(fù)性的優(yōu)劣。,.,.,3、血流變儀的切變率測試范圍對質(zhì)量控制的重要性,在保證測量精確度和重復(fù)性的前提下，應(yīng)采用全量程 逐點測量方式。,a、根據(jù)國際血流變學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會建議： 血流變學(xué)的全血測量應(yīng)參考切變率2

19、00s-1∽1s-1的粘度的 變化， 即：全量程測量。因為高切變率200s-1和低切變 率 1s-1時的粘度能充分反映出紅細(xì)胞的變形性和聚集性 以及非牛頓流體—全血的非線性。否則，對臨床的應(yīng)用 價值就非常局限。,b、逐點測量，即：全血粘度測量是在切變率200s-1∽1s-1范 圍內(nèi)逐點測量每個切變率對應(yīng)的粘度值 ；而非簡單的局 部選點測量。如此才能保證檢測結(jié)果有良好的重復(fù)性。,因此，為了使血

20、流變的檢測結(jié)果更具有臨床應(yīng)用價值，滿足診斷需求，我們應(yīng)當(dāng)選擇科學(xué)有效的儀器檢測方式。,全量程、逐點測量： 局部選點測量：,,,…..…,,,,,,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,,,,.,.,.,.,.,.,.,.,,,50,150,,,,,,,4、溫度控制對檢測結(jié)果的影響,溫度越低粘度越高，溫度越高粘度越低。,(2)、儀器所在環(huán)境溫度對檢測結(jié)果的影響,(1)、儀器自身測試溫度對檢測結(jié)果的影

21、響,5、全自動檢測對于減少人為操作檢測誤差，提 高工作效率以及避免血樣對操作者的污染等 均有積極的作用，值得提倡和推廣。,6、儀器自動進(jìn)樣方式對檢測結(jié)果的影響,(1)、拉緊式蠕動泵會產(chǎn)生管路變形拉長，影響進(jìn)樣量， 導(dǎo)致重復(fù)性誤差。,(2)、擠壓式蠕動泵不會產(chǎn)生管路變形拉長，進(jìn)樣量準(zhǔn)確。,7、血液流變試驗前常規(guī)質(zhì)控要求,(1)、樣品采集：清晨空腹安靜狀態(tài)下，肘前靜脈采血，盡量 縮短壓脈帶的壓迫時間，

22、針頭刺入血管后，松開壓脈帶 后至少5秒以上才能抽取血液。最好用7號以上針頭，避 免用力快速抽血。,(2)、樣品抗凝：測量粘度的血液抗凝劑通常采用肝素。其濃 度范圍為20Iu/ml,液相抗凝劑試管應(yīng)放入溫度為60℃的烤 箱中烘干后使用。 (3)、加樣：全血需充分混勻，加樣時避免血凝塊和氣泡。,(4)、樣品保存：抗凝血樣一般在室溫（15～25℃）下存放， 不宜放入冰箱，應(yīng)在4小時內(nèi)完成測量工作。采血后

23、靜 置20分鐘后再進(jìn)行測量為宜，過早測量，粘度會有所 偏低。,(5)、血漿制備：血漿制備采用臨床常規(guī)方法，離心力2300g 左右離心30分鐘,提取上層血漿測量血漿粘度。,8、血液流變檢測儀器質(zhì)量控制的必要條件,(2)、使用有效的清洗液能提高測試結(jié)果的穩(wěn)定性。　a、清除蛋白雜質(zhì)防止堵孔，避免標(biāo)本稀釋、穩(wěn)定加樣量 b、避免粘附,血漿測量結(jié)果穩(wěn)定　c、去除表面漲力，全血起始測量結(jié)果穩(wěn)定

24、 d、等滲不溶血,(1)、儀器應(yīng)采用由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心檢定提供的標(biāo)準(zhǔn)粘度 油進(jìn)行定標(biāo)。,3、牛頓和非牛頓質(zhì)控物的應(yīng)用對促進(jìn)血液流變學(xué)檢測的標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)范化有著現(xiàn)實意義。,a、通過牛頓和非牛頓流體質(zhì)控物的標(biāo)準(zhǔn)參考值，解決 血流變儀器檢測的一致性問題。,b、通過血流變儀器對質(zhì)控物的各項檢測數(shù)據(jù)，可以判定 該儀器的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性及重復(fù)性。 c、質(zhì)控物不是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，尚沒有真正能對血流

25、變?nèi)?檢測進(jìn)行定標(biāo)的非牛頓流體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（國家二級標(biāo) 準(zhǔn)物質(zhì)）。,,4、儀器每日試驗前應(yīng)采用質(zhì)控物進(jìn)行質(zhì)控5、用于血流變質(zhì)控的流體特性 a、應(yīng)具有同全血和血漿有相近的流體特性 b、應(yīng)有正常和異常（高、低）多水平質(zhì)控 c、成分均勻無沉淀、穩(wěn)定性好6、檢測儀器軟件應(yīng)具有質(zhì)控管理功能 a、可按照年、月、日、質(zhì)控物批號進(jìn)行質(zhì)控管理 b、可通過非牛頓流體質(zhì)控物對儀器進(jìn)行自動校準(zhǔn) c、

26、可調(diào)閱和打印高、中、低切變率下的質(zhì)控結(jié)果及曲線直方圖,ZL系列血流變儀質(zhì)控曲線圖,血流變檢測的新進(jìn)展1、全血測試采用錐/板式方法，血漿測試采用壓力傳感式方法 2、測試速度：全血≥60Ts/h ；血漿≥120 Ts/h3、采用永不磨損拒腐蝕不銹鋼錐/板微型測試機(jī)芯4、加樣量：全血≤400uL ；血漿≤200 uL5、采用可互換式原試管樣品盤， 90孔樣品位6、粘度測量范圍：0～40mPa.s7、全血測試和報告采

27、用全量程逐點測量切變率1s-1～200s-1的數(shù)據(jù)8、儀器加樣針具有液面感應(yīng)功能，可自動分離血漿,9、全血采用吸吐式混勻方法10、儀器具有清洗液不足報警功能、廢液溢出報警功能11、采用擠壓式蠕動泵進(jìn)排液系統(tǒng)12、儀器具有全自動及手動雙重測試模式13、儀器采用標(biāo)準(zhǔn)粘度油定標(biāo)，牛頓和非牛頓流體質(zhì)控14、自定義開放式報告單模式，并可數(shù)據(jù)傳輸,綜上所述： 血液流變檢測的方法、技術(shù)及試驗條件等諸多因素都會影響到試驗