1、血液流變學(xué)檢測(cè)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(cè)在臨床日益廣泛的應(yīng)用及其越 來(lái)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(lái)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(duì)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(shí)，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(guò)程的中間過(guò)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(guò)正反饋方式而擴(kuò)大，使缺血缺氧更趨嚴(yán)重。,4、目前，尚沒(méi)有能替代物理檢測(cè)血液粘度的更好方法 因此，血液流變檢測(cè)不僅對(duì)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(jià)值，其檢測(cè)方法也是目前不可替代的， 我們應(yīng)該予以正確認(rèn)識(shí)

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(wú)疾病又無(wú)精力”的狀態(tài)，即：亞健康狀態(tài)。 “輕預(yù)防重治療” 是對(duì)健康認(rèn)識(shí)的誤區(qū)，通過(guò)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(duì)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(cè)和質(zhì)量控制血液流變檢測(cè)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(dòng)與變形規(guī)律的學(xué)科稱(chēng)為血液流變

4、學(xué)，它是生物流變學(xué)的一個(gè)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(dòng)時(shí)，并不是一種整 體的運(yùn)動(dòng)，而是分為許多層次進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)，各層之間的速度是不同的 。,2、粘性：由于層流之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，任意兩 接觸面上就會(huì)產(chǎn)生磨擦力，流體具有 內(nèi)摩擦力的這種性質(zhì)稱(chēng)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(dòng)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(chēng)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(chēng)為剪應(yīng)力。,6、牛頓流體：當(dāng)溫度一定時(shí)，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(chēng)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(chēng)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(duì)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(duì)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(chēng)為相對(duì)粘度。如血液粘度與血漿粘度之比，為全血的相對(duì)粘度，其沒(méi)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(chēng)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(duì)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(shí)

8、的全血粘度值。這樣把紅細(xì)胞壓積整體對(duì)血液粘度的影響轉(zhuǎn)化為單位紅細(xì)胞壓積對(duì)血液粘度的影響，其大小差異就主要來(lái)自紅細(xì)胞的流變特性，如變形性、聚集性等。,12、相對(duì)指數(shù)：全血粘度與血漿粘度之比,用于衡量紅細(xì) 胞對(duì)全血粘度的影響。是一個(gè)無(wú)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(gè)無(wú)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(gè)無(wú)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(gè) 無(wú)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(lèi)）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(cè)和質(zhì)量控制,* 毛細(xì)管粘度計(jì) （壓力傳感式）* 錐/板粘度計(jì) （寶石軸承）,血液流變學(xué)的檢測(cè)方法,毛細(xì)管粘度計(jì)：（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(guò)一定體積的液體所需時(shí)間不同，粘度越大所需時(shí)間越長(zhǎng)，粘度與時(shí)間成正比，其測(cè)量結(jié)果是同水的

12、比粘度。,優(yōu)點(diǎn)：1 . 該粘度計(jì)適用于測(cè)量粘度較低的“牛頓液 體”， 如：血漿、血清； 2 . 制造成本低廉。,缺點(diǎn)：不適于測(cè)量“非牛頓液體”，如全血。精度及重復(fù) 性難以保證，現(xiàn)國(guó)際、國(guó)內(nèi)的全血測(cè)試中已被淘 汰。,.,.,.,錐板式流變儀： 由一個(gè)圓平板(液池底面）和一 個(gè)同軸圓錐組成，待測(cè)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(cè) 流體的內(nèi)磨擦阻力而形成特定切變率，繼而通 過(guò)粘度公式：粘度=剪切應(yīng)力/切變率 測(cè)量流 體的表觀粘度。,中心軸,錐板,定心罩,驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng),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(shí)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(dòng)磁場(chǎng)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(cè)的質(zhì)量控制,1、檢測(cè)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(dòng)，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(jì)測(cè)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(jì)測(cè)全血粘度是有其原則的局限性，或者可以這樣理解：對(duì)牛頓流體來(lái)說(shuō)，切應(yīng)力與切變率之比是個(gè)常數(shù)，是個(gè)線性問(wèn)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(wèn)題。用只能解決線性問(wèn)題的儀器去解決非線性問(wèn)題，必然影響測(cè)量精度，產(chǎn)生誤差。,毛細(xì)管（壓力傳感）式血流變測(cè)試儀檢測(cè)全血的局限性,.,.,.,2、應(yīng)用局限性：,血流變儀

16、粘度計(jì),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(jì)可以用來(lái)測(cè)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(wú)關(guān)，處處相等，使得對(duì)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(cè)量各種液體粘度，故既適用于牛頓流體，更適用

17、于測(cè)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(cè)試速度對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,根據(jù)國(guó)際血流變學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)建議： 測(cè)量含有大顆粒分子物流體（全血）的粘度時(shí)，

18、須快速完成測(cè) 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(cè)量失準(zhǔn)。,因此，全血粘度測(cè)試速度的快慢絕非只是影響了工作效率，它 會(huì)直接影響到儀器測(cè)試精度及重復(fù)性的優(yōu)劣。,.,.,3、血流變儀的切變率測(cè)試范圍對(duì)質(zhì)量控制的重要性,在保證測(cè)量精確度和重復(fù)性的前提下，應(yīng)采用全量程 逐點(diǎn)測(cè)量方式。,a、根據(jù)國(guó)際血流變學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)建議： 血流變學(xué)的全血測(cè)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(cè)量。因?yàn)楦咔凶兟?00s-1和低切變 率 1s-1時(shí)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(duì)臨床的應(yīng)用 價(jià)值就非常局限。,b、逐點(diǎn)測(cè)量，即：全血粘度測(cè)量是在切變率200s-1∽1s-1范 圍內(nèi)逐點(diǎn)測(cè)量每個(gè)切變率對(duì)應(yīng)的粘度值 ；而非簡(jiǎn)單的局 部選點(diǎn)測(cè)量。如此才能保證檢測(cè)結(jié)果有良好的重復(fù)性。,因此，為了使血

20、流變的檢測(cè)結(jié)果更具有臨床應(yīng)用價(jià)值，滿(mǎn)足診斷需求，我們應(yīng)當(dāng)選擇科學(xué)有效的儀器檢測(cè)方式。,全量程、逐點(diǎn)測(cè)量： 局部選點(diǎn)測(cè)量：,,,…..…,,,,,,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,,,,.,.,.,.,.,.,.,.,,,50,150,,,,,,,4、溫度控制對(duì)檢測(cè)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(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,(1)、儀器自身測(cè)試溫度對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影

21、響,5、全自動(dòng)檢測(cè)對(duì)于減少人為操作檢測(cè)誤差，提 高工作效率以及避免血樣對(duì)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(dòng)進(jìn)樣方式對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,(1)、拉緊式蠕動(dòng)泵會(huì)產(chǎn)生管路變形拉長(zhǎng)，影響進(jìn)樣量， 導(dǎo)致重復(fù)性誤差。,(2)、擠壓式蠕動(dòng)泵不會(huì)產(chǎn)生管路變形拉長(zhǎng)，進(jìn)樣量準(zhǔn)確。,7、血液流變?cè)囼?yàn)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(shí)間，

22、針頭刺入血管后，松開(kāi)壓脈帶 后至少5秒以上才能抽取血液。最好用7號(hào)以上針頭，避 免用力快速抽血。,(2)、樣品抗凝：測(cè)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(shí)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(shí)內(nèi)完成測(cè)量工作。采血后

23、靜 置20分鐘后再進(jìn)行測(cè)量為宜，過(guò)早測(cè)量，粘度會(huì)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(cè)量血漿粘度。,8、血液流變檢測(cè)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(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性?！、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(cè)量結(jié)果穩(wěn)定　c、去除表面漲力，全血起始測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定

24、 d、等滲不溶血,(1)、儀器應(yīng)采用由國(guó)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(duì)促進(jìn)血液流變學(xué)檢測(cè)的標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)范化有著現(xiàn)實(shí)意義。,a、通過(guò)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(cè)的一致性問(wèn)題。,b、通過(guò)血流變儀器對(duì)質(zhì)控物的各項(xiàng)檢測(cè)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(méi)有真正能對(duì)血流

25、變?nèi)?檢測(cè)進(jìn)行定標(biāo)的非牛頓流體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（國(guó)家二級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)物質(zhì)）。,,4、儀器每日試驗(yàn)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(wú)沉淀、穩(wěn)定性好6、檢測(cè)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(hào)進(jìn)行質(zhì)控管理 b、可通過(guò)非牛頓流體質(zhì)控物對(duì)儀器進(jìn)行自動(dòng)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(cè)的新進(jìn)展1、全血測(cè)試采用錐/板式方法，血漿測(cè)試采用壓力傳感式方法 2、測(cè)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(cè)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(pán)， 90孔樣品位6、粘度測(cè)量范圍：0～40mPa.s7、全血測(cè)試和報(bào)告采

27、用全量程逐點(diǎn)測(cè)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(dòng)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(bào)警功能、廢液溢出報(bào)警功能11、采用擠壓式蠕動(dòng)泵進(jìn)排液系統(tǒng)12、儀器具有全自動(dòng)及手動(dòng)雙重測(cè)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(kāi)放式報(bào)告單模式，并可數(shù)據(jù)傳輸,綜上所述： 血液流變檢測(cè)的方法、技術(shù)及試驗(yàn)條件等諸多因素都會(huì)影響到試驗(yàn)