血液流變學檢查的方法和臨床應用

1、血液流變學檢查方法和臨床應用1血液流變學的定義血液流變學是研究血液流動性和變形性的科學。主要包括三個層次方面的內容：血液的宏觀流變性，即粘度。血細胞的流變性，主要是紅細胞的 聚集性和變形性血液生化物質對血液流變性的影響，主要是纖維蛋白原、球蛋白等。從研究領域上分，又可分為基礎理論和方法學的研究以及臨床應用的研究兩方面。2血液流變學研究的內容 血液粘度：包括全血粘度和血漿粘度兩類。紅細胞的聚集性和紅細胞的變形性。血小板的粘附性和聚集性。血漿纖維蛋白原、球蛋白和血脂成分的檢測。3 血液流變學在臨床醫(yī)學中應用預測某些疾病輔助診斷觀察藥物治療療效病因4血液流變學相關的疾病 血管性疾病 代謝性疾病 血液

2、病 其他5流體力學基本知識 液體的流動形式：是一種表現(xiàn)為中央流速快，周邊流速慢的“套管式”流動。6分層運動及層流的模式圖 所謂“套管式”流動實際上是一種分層運動又稱層流 也就是說血液在血管中是一層一層流動的，靠近中央的液體層流速快，靠近周邊的液體層流速慢。這樣就在快慢兩層液體之間形成了流速差，快的一層給慢的一層以拉力；而慢的一層給快的一層以阻力。7 液體切變力 快慢兩層液體間的一對力（拉力與阻力）就形成了驅使整體血液流 動的力，稱為切變力（又為內摩力），用F（達因）表示。8切變率 既然快慢兩層之間運動速度不一樣，我們就可以找出它們之間的速度差和距離差，用一個參數(shù)表示，就是切變率，用表示。計算公

3、式是： 速度差（cm/s） 切變率() = 距離差（cm） 切變率的計量單位是 1/秒（s-1） 切變率是液體（血液）內部運動（流動）的重要因素。一般來講，血液切變率高，液體流速慢；反之，切變率低，液體流速快。9牛頓的粘度定律 液體流速快，其粘度一定相對較低；而液體流速慢，其粘度相對較高。因此，粘度就成為反映液體一種流動性（或稱流變性）的物理參數(shù)。牛頓將粘度定義是衡量液體流動時的內摩擦力的量。牛頓的粘度定律是： 剪切應力 帕斯卡（Pa）粘度（h）= 切變率（ ） 秒-1（S-1）10非牛頓液體與牛頓液體 液體的粘度與當時液體所處的剪切應力和切變率有關，粘度與剪切應力成正比，而與切變率成反比。牛

4、頓發(fā)現(xiàn)有兩種類型的液體： 非牛頓液體：此種液體它的粘度符合粘度與剪切應力成正比，而與切變率成反比規(guī)律 牛頓液體：粘度是一個常數(shù)，不隨切變率的變化而變化，它的粘度與切變率無關 剪切應力 帕斯卡（Pa）粘度（h）= 切變率（ ） 秒-1（S-1）11泊蕭葉定律 法國物理學家泊蕭葉在研究液體在管道中流量發(fā)現(xiàn)通過某一管道的液體量符合下面的公式： R4P t Q8 L： 粘度Q： 液體流量R4： 半徑的四次方L： 長度P： 壓力與粘度正相關性常數(shù) 12 比粘度(牛頓液體)利用比粘度來表示兩種液體的粘度區(qū)別。如果我們使用一種已知粘度的液體，如蒸餾水或生理鹽水做參照液體，我們就可以間接測量血液的粘度。這種比

5、粘度的概念一般是使用在血漿粘度的測定上，因為它被看作是牛頓液體，我們在測定其粘度時只選擇一個切變率條件即可。13非牛頓液體表觀粘度 對于非牛頓液體，包括全血，它們的粘度是隨著切變率的變化而變化，所以不是一個常數(shù)。我們把在特定切變率下測定出來的粘度稱為這種液體的表觀粘度。14不同的切變率的粘度粘度測定是血液流變學試驗中最基本，也是最主要的參數(shù)。全血粘度的檢測可使用懸絲法和錐板法兩種測定方法，但是無論那種方法都必須設定高，中，低三個切變率條件，在不同的切變率下測定全血的表觀粘度。國際血液學標準化委員會規(guī)定高切變率應當在150s-1 - 180s-1 ，中切變率應在50-60s-1，低變率應當在1-

6、5s-1。15測定血液表觀粘度壓力傳感血液粘度計圓筒式血液粘度計：在兩筒間的間隙很小，可認為剪變流場是均勻的。錐板式血液粘度計在設計錐體角30以下時流場可認為是均勻的。 目前國內臨床上多數(shù)使用國產(chǎn)錐板式粘度計和圓筒式粘度計。16壓力傳感全血粘度計泊蕭葉定律 應用斯托克斯方程 以水為參比液切變率在血管中心為零，管壁層最大，沿半徑是線性分布的用牛頓流體規(guī)律解決所有問題17錐板式血液粘度計原理：圓錐體以已知角度（30角）旋轉，通過測量液體施加在圓錐體上的復原扭距換算成液體粘度（切變率為速度與高度之比，切變率與半徑無關，切變率處處相等，為均勻流場）優(yōu)點：測定精度及重復性較好 檢測效率高18測定全粘度幾

7、點說明低切變率低到1s-1，才能充分體現(xiàn)紅細胞的聚集性，也就是說紅細胞在1s -1低切變率下才能完全聚集。當切變率在180s-1以上時紅細胞開始出現(xiàn)被拉開的現(xiàn)象，當切變率上升到200 s -1時，紅細胞被拉破明顯增多。因此，大多認為高切定在180 s -1為宜。錐板法粘度計由于在高切變率下測定時產(chǎn)生二次湍流現(xiàn)象，無法準確測定血漿粘度，所以不主張使用錐板法測定血漿粘度，可采用毛細管法或懸絲法。懸絲粘度計有進口和國產(chǎn)品，其技術關鍵在于懸絲的設計和制造。到目前為止，只有懸絲法的儀器才可能將低切變率做到1S -1 ，所以是目前精度最高的儀器。19紅細胞聚集性指標（1）低切變率：最好是1s -1條件下全

8、血粘度， 包括相對粘度和還原粘度。（2）計算出紅細胞聚集指數(shù)。（3）血沉（ESR）和血沉方程K值（4）紅細胞電泳時間（5） 紅細胞電泳指數(shù)（6）紅細胞壓積 20紅細胞聚集性參數(shù)計算 相對應高、低切粘度 還原粘度= 紅細胞壓積 相對應高、低切粘度 相對粘度 血漿粘度 血沉測定值血沉K值 = (血漿比積+Ln紅細胞比積) 21紅細胞聚集性公式(2) 紅細胞泳動的距離（mm）紅細胞電泳速度（U）= 20個通過的平均時間（s ） 紅細胞電泳速度（U）紅細胞電泳率= 電場強度（E，V/cm） 全血低切變率粘度紅細胞聚集指數(shù) 高切粘度22紅細胞變形性高切變率：一般是180s-1條件下全血粘度紅細胞變形指數(shù)

9、和剛性指數(shù)紅細胞濾過指數(shù) 23紅細胞變形性公式 參照介質通過時間紅細胞濾過指數(shù)（IF）= 紅細胞懸液通過時間 紅細胞變形指數(shù)(TK紅細胞硬度) （r0.41）/ r0.4H r相對粘度 H紅細胞壓積 全血高切粘度血漿粘度 剛性指數(shù) 血漿粘度H 24影響血液流變學檢測的因素紅細胞比積紅細胞占血細胞的95%以上，白細胞只占1/600，血小板只占1/800。所以，紅細胞數(shù)量與全血粘度成正相關性。25影響血液流變學檢測的因素紅細胞變形性在適當?shù)那凶兟氏?，即使紅細胞比積達到95-99%，血液仍能保持流動。而與紅細胞大小相同的剛性顆粒懸浮液，當其濃度僅為65%時，就成為混凝土般的稠度，不能流動。這是由于紅

10、細胞是一種內粘度很低，具有很大流動性的物質。當紅細胞變形性降低，血液粘度增加。紅細胞聚集性紅細胞聚集性是指紅細胞之間形成紅細胞聚集體的能力。當紅細胞聚集后，血液流動減慢，粘度增高，阻力增加，容易堵塞小血管。26影響血液流變學檢測的因素血漿粘度：血漿粘度主要有血漿中大分子物質決定，包括各種蛋白質和脂類，其中血漿纖維蛋白原影響最大。這主要由于纖維蛋白原可形成鏈狀分子結構，使紅細胞相互聚集，形成緡錢狀溫度效應：溫度對血液粘度的影響較為復雜。一般講，血漿粘度隨溫度增高而減低；而全血粘度，溫度升高，紅細胞聚集增強，變形性減低，粘度增高。其他：切應力，表面電荷，血液pH值，滲透壓白細胞及血小板數(shù)量和功能，

11、凝血系統(tǒng)，抗凝及纖溶對血液粘度有不同程度的影響。27血漿粘度血漿中大分子物質：如纖維蛋白原，球蛋白和脂類，血漿粘度隨它們的含量增加而增高。溫度：血漿粘度隨溫度增高而降低。血容量：血漿粘度隨血容量減少而增高；反之降低。28血液流變學檢測結果分析 參考值的建立1 目前對血液流變學檢測儀器缺乏全行業(yè)統(tǒng)一的標準化指標 2 各個生產(chǎn)廠家的儀器不同（設計原理，檢測過程，參數(shù)規(guī)定）3 血液流變學操作尚無統(tǒng)一的標準，難于制備質控品或標準品4 多種因素影響血液流變學檢測結果，如年齡，性別，地區(qū)，而又缺乏大規(guī)模普查各個實驗室應建立本室的參考值29血液流變學報告單測量內容：全血粘度：低切 全血粘度：中切全血粘度：高

12、切血漿粘度這些指標是粘度儀實際測量的血沉紅細胞比積 這些指標是血沉儀實際測量的30 血液流變學報告單 聚集性參數(shù) 變形性參數(shù) 全血低切 全血高切全血低切還原粘度 全血高切還原粘度全血低切相對粘度 全血高切相對粘度紅細胞聚集指數(shù) 紅細胞變形指數(shù)紅細胞電泳指數(shù) 紅細胞剛性指數(shù)血沉及方程K值 卡松粘度卡松屈服力 記住這就是考題31這里舉個實際例子： 患者男性，60歲，患II型糖尿病3年。最近一次檢查空腹血糖8.25mmol/L，糖化血紅蛋白7.9%，血Chol6.58mmol/L，TG 2.63mmol/L，F(xiàn)g 5.2g/L 血液流變學檢查如下： - 檢測項目 測定值 參考范圍 - 全血表觀粘度

13、200 s-1 4.43 3.51-4.67 30 s-1 6.38 4.67-6.03 5 s-1 12.37 8.36-9.72 1 s-1 31.24 18.25-21.81 血漿粘度 100 s-1 1.62 1.14-1.38 紅細胞比積 0.47 0.40-0.49-32檢測結果 表明：該患者主要是紅細胞的聚集性增高所造成的低切變率下的全血粘度增高，此外血漿粘度也偏高（與血脂、纖維蛋白原增高有關）3334影響紅細胞聚集性的因素高分子的橋連力：兩個紅細胞連接起來，形成疊連體表面曲力：即紅細胞的幾何形狀和變形性，由于正常紅細胞為雙凹園盤狀，相互之間接觸面積較大，所有紅細胞容易形成疊連體

14、。當紅細胞成球型或變形性減低（剛性增強）時，紅細胞聚集能力減低。 靜電排斥力：紅細胞表面的唾液酸使紅細胞表面帶負電荷，彼此相互排斥。切應力或切變率：切應力是紅細胞表面所受的外力，在不同管徑的血管中，由于血流造成的切應力不同。在一定范圍里，管徑越小，切應力越大。動脈內切應力大于靜脈中的切應力，所以，在靜脈中紅細胞容易聚集。35紅細胞變形性紅細胞變形性（red cell deformability，RCD）或稱紅細胞的柔順性（flexibility）或流動性（fluidity），可簡單地定義為正常紅細胞具有能通過比自身直徑小的毛細血管的能力。 生理作用：調節(jié)血液粘度：在血流較快，切變率較高（100

15、s-1）時，如在大動脈中，紅細胞不聚集，呈分散狀態(tài)，紅細胞形態(tài)為圓形雙凹狀。保障微循環(huán)：在直徑小于自身的微血管中，隨著血流加速，切變率增加，紅細胞可以變成帽狀，拖鞋狀或香腸狀，并沿長軸方面與血流一致。這種形態(tài)上的變化，可降低血流阻力36影響紅細胞變形性的因素A 紅細胞膜的化學成分：細胞膜中的脂類有兩個極性端，一端為親水端，另一端為疏水端。疏水端有的有兩條長碳鏈組成，有的僅一條。凡結構中有兩條長碳鏈的，膜的可變形性高。此外，細胞膜中膽固醇的含量高，紅細胞的變形性差，反之，變形性好。B 血漿中的滲透壓：無論是膠體滲透壓，還是晶體滲透壓，其變化均引起紅細胞內水分的變化。無論是細胞體積膨脹，還是體積收

16、縮，都會改變紅細胞的形狀，從而導致細胞膜的粘彈性改變。37影響紅細胞變形性的因素C 紅細胞內粘度：一個正常的紅細胞內含血紅蛋白32pg，內粘度為6 mPa.s。當紅細胞內血紅蛋白，特別是異常血紅蛋白增加時，內粘度增加，細胞的變形性減低。D 氧張力：血氧含量及其張力下降后，紅細胞內氧合血紅蛋白成為脫氧血紅蛋白，細胞的剛性明顯增加，變形性下降。E 紅細胞內ATP：ATP含量下降，紅細胞失去正常雙凹園形，變形性降低。此外，ATP的減少還影響細胞膜上的鈉-鉀及鈣離子通道，影響細胞形態(tài)。38減粘抗凝適應癥（1）高粘滯血癥由于血液粘度增高，血液流動緩慢，組織血液與氧氣供應相對不足所引起的臨床綜合癥。臨床上

17、常見的有腦血管供血不足和心絞痛以及糖尿病引起的眼底病變。（2）高凝狀態(tài)由于血栓止血活性增強或抗凝血及纖維蛋白溶解系統(tǒng)功能減弱，在一定條件或某種誘因作用下，易發(fā)生血栓形成的一種病理狀態(tài)。高粘滯血癥和高凝狀態(tài)之間相互加強，是血栓栓塞性疾病發(fā)生和發(fā)展的重要病理基礎。39臨床分析和處理（一）臨床分析1、血液流變學與血栓形成血栓形成的原因涉及到許多方面，各種危險因素綜合作用的結果。其中主要參與機制包括：脂代謝紊亂，血小板活化和凝血系統(tǒng)的激活，血液粘度，血管平滑肌的損傷以及泡沫細胞形成，動脈粥樣斑快的脫落。圖5顯示的是血液流變學與血栓形成的簡要示意圖。 40圖5 血液流變學與血栓形成的簡要示意圖41 一些

18、研究報告：A 高血壓有高腎素型、正常腎素型和低腎素型，有報告在者三型中全血粘度增高，尤其高腎素型增高尤為明顯。B 使用-或-受體阻滯劑（如哌唑嗪和噻嗎心安）治療高血壓可以使血液粘度降低。而血液粘度的降低與血壓減低相平行。C 左心室重量與血液粘度之間的相關系數(shù)為0.82，明顯高于與其它參數(shù)（如動脈血壓，心輸出量）相關系數(shù)的0.65。D 高血壓患者紅細胞膜的彈性減低，而剛性指標增高，紅細胞變硬，變脆，造成組織灌注不良，缺氧和酸中毒，引起血小板聚集，這些結果又反過來加重血液粘度的增高，造成惡性循環(huán)。42動脈硬化和冠心病冠心病的危險因素有年齡，吸煙，高血脂，高血壓，糖尿病，肥胖等。老年人血液中纖維蛋白

19、原含量增高，而纖維蛋白原是影響血漿粘度的重要因素。吸煙可使全身小血管收縮，血紅蛋白氧離解曲線左移，碳氧血紅蛋白增加，從而造成血液流動緩慢，切變率下降，紅細胞容易聚集和紅細胞變形性減退，使血液粘度增高。血液中脂類物質增加，使血漿粘度增高。高血壓影響血液粘度已做過介紹。糖尿病患者紅細胞內糖化血紅蛋白增加，內粘度增高，導致紅細胞變形性明顯減退，血液粘度高切增高。肥胖和缺少體育活動，使心臟負荷加大，而心臟排出量減少，血液流動減慢，切變率下降，血液粘度增加。43圖6 血液流變學異常在動脈血栓形成中的作用 44急性心肌梗塞Caimi等人曾對急性心肌梗塞患者的血液流變學進行了動態(tài)觀察，他們發(fā)現(xiàn)患者的全血粘度

20、和血漿粘度，纖維蛋白原含量，以及纖維蛋白原/白蛋白的比例都明顯高于正常對照組。其中以急性心梗組最高，心絞痛組次之，心律失常組第三。對急性心梗組來說，他們用一個JB經(jīng)驗公式計算，在二周內，患者出現(xiàn)的血液流變學綜合異常率最高，死亡率也最高，經(jīng)過二周治療后 ，幾乎沒有患者死亡，他們對存活患者隨訪一年，則發(fā)現(xiàn)幾乎所有血液流變學參數(shù)數(shù)值都明顯改善，甚至完全恢復正常。45腦血管病施永德等曾在1990年國際臨床血液流變學雜志上報告163例急性期缺血性腦卒中患者的血液流變學改變，他們以237例健康人為對照。結果發(fā)現(xiàn)，患者組血細胞比積，全血粘度，全血還原粘度，血漿粘度均增高，紅細胞電泳速度減慢，血沉及血沉方程K

21、值加大，血漿纖維蛋白原含量增加，ADP誘導的血小板聚集性增高。46糖尿病代謝性疾病中從血液流變學角度研究最多的是糖尿病，早在1955年Ditael就發(fā)現(xiàn)糖尿病人微動脈中紅細胞聚集程度增高。1966年Shovoberg第一次提出糖尿病人全血粘度增高。從此以后，很多學者都注意觀察糖尿病患者血液粘度的改變，但由于實驗所用儀器不同，所采取的切變率不同，得出的結果也很不一致。不過大多數(shù)研究認為，在低切變率下，糖尿病全血粘度增高是可以肯定的。1986年唐冰心等人檢測了118例糖尿病人的血液流變學指標，發(fā)現(xiàn)全血還原粘度增高，紅細胞電泳速度減慢，而血漿粘度，血漿纖維蛋白原含量以及血沉和血沉方程K值均和正常人一

22、樣。118例中有約38%的病人有異常的血液流變學參數(shù)，其中8例病情惡化，發(fā)展成伴發(fā)各種血管病的患者，8例中有1例死于急性心肌梗塞。47糖尿病 Memillan等人證實糖尿病患者的血液在低切時表現(xiàn)出更大的粘滯性，隨著切變率的增加，其粘度逐漸降低，與正常人相同。因此，作者認為糖尿病人血液粘度的增高與其觸變性增大有關。這就是在低切下，紅細胞聚集性增大，變形性減低，血小板聚集性也增高，因此，血液粘度增高。進一步研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病人紅細胞變形性的減低與血糖和糖化血紅蛋白的濃度有密切關系。一個正常的紅細胞內含血紅蛋白32pg，內粘度為6 mPa.s。糖尿病未得到控制時，紅細胞內糖化血紅蛋白增加（ 6%），內

23、粘度增加，紅細胞變形性減低，血液粘度增加。48高粘血癥臨床處理A靜脈放血療法和血液稀釋療法：2000年前歐洲人就用靜脈放血來治病，我們民間也有這種治療方法，但近200年來，幾乎被廢除了。B通過口服或靜脈輸液的方式，補充一定量的液體，稀釋血液，減少紅細胞比積，降低血液粘度，增加氧的利用。研究表明，人體在安靜狀態(tài)下氧利用能力最高紅細胞比積應當為30-40%。如果紅細胞比積從45%（正常范圍）降低到30%，血液粘度幾乎下降了一倍，也就是外周阻力減少了近一倍，心輸出量增加60%。有利于心肌供氧和疾病的恢復。49高粘血癥臨床處理C對于血液粘度明顯增高同時伴有心腦血管癥狀（如頭暈，耳鳴；胸悶，氣短，心絞痛

24、）的患者，我們主張采取靜脈治療的方法。最適合靜脈輸注的液體是低分子右旋糖酐（分子量40），它可以使紅細胞解聚，減輕紅細胞聚集，降低血液粘度。D在使用低分子右旋糖酐同時使用一些活血化淤的中藥，如復方丹參注射液，川芎注射液，血栓通注射液等，療程每次5-7天?？啥ㄆ诤椭貜椭委?，頻率根據(jù)患者的臨床癥狀和血液粘度而定。E對于血液粘度增高但沒有癥狀的一般患者，我們可以采取每天清晨口服500ml白開水或礦泉水稀釋血液。50減粘抗凝治療A 小分子右旋糖酐（Dextran 10）系蔗糖經(jīng)腸膜狀明串珠菌發(fā)酵后生成的葡萄糖聚合物。其藥理作用主要有提高血漿膠體滲透壓，擴充血容量；使已經(jīng)聚集的紅細胞和血小板解聚，降低血

25、液粘度；抑制II因子激活，減低纖維蛋白原活性，有抗凝作用。制劑有低分子右旋糖酐葡萄糖液（含5%葡萄糖）和低分子右旋糖酐生理鹽水（含NaCl 0.9%）。每次靜脈點滴500ml，速度5-15ml/min。51B 蚓激酶（博洛克）為人工養(yǎng)殖的赤子愛膜蚓中提取分離出來的酶復合物，其中含兩種酶，即纖維蛋白原溶酶原激活物和纖維蛋白溶酶。其藥理作用是降低血漿纖維蛋白原含量，減低全血和血漿粘度。有口服制劑 2粒（1粒200mg），日三次，飯前30分鐘服用，3-4周為一個療程。 52C 去纖酶從尖吻蝮蛇的蛇毒中經(jīng)分離純化所得的一種酶制劑，由17中氨基酸組成，有263個殘基組成的糖蛋白，分子量33500，在ph

26、為7.4較穩(wěn)定。其藥理作用是具有纖維蛋白溶解活性，使血栓溶解，減低血液粘度，延長凝血時間和PT時間，但對血小板無影響。應用后1-3日，血漿纖維蛋白原和全血粘度均下降，停藥后3-12天恢復正常。使用前先取原液0.1ml，用生理鹽水稀釋到1ml，再取稀釋后的藥液0.1ml做皮內試驗，15分鐘后如果注射局部丘疹直徑小于1cm，偽足在3個以內，則為陰性。具體用法為按每公斤體重0.25-1NH凝血酶單位計算藥量后，加入生理鹽水注射液或5%葡萄糖生理鹽水注射液250-500ml中靜脈點滴，時間4個小時。每4-7天1次，3-4次為1療程。53改善紅細胞變形性，降低血液粘度的藥物A有甲氧吡丁苯-這是用來治療外

27、周動脈血管?。ㄈ缦轮珓用}血栓）的藥物，也可以治療糖尿病患者的肢體血管病變（如糖尿病足）。B氟苯桂嗪-這是一種非心肌特異性鈣拮抗抗劑，由于抑制鈣的內流，使血管平滑肌舒張；同時作用于紅細胞，使紅細胞內鈣減少，紅細胞變形性得到改善。54C己酮可可堿-這是一種黃嘌呤衍生物，可抑制環(huán)磷酸苷雙脂酶，增加紅細胞的ATP和2，3-二磷酸甘油酸的含量，或通過糖酵解作用，使乳酸鹽和丙酮酸鹽減少，增加紅細胞的變形性，提高紅細胞濾過率，還能抑制血小板聚集。減低血液粘度。D苯氧丙酚胺-這是一種 -受體抑制劑，有舒張血管作用，也有人研究發(fā)現(xiàn)它也有改善紅細胞變形性餓作用。55Praxilene，由法國LIPHA藥廠生產(chǎn)，中文商品名為“必來循寧”，是