血液流变学检查的方法和临床应用

1、血液流变学检查方法和临床应用1血液流变学的定义血液流变学是研究血液流动性和变形性的科学。主要包括三个层次方面的内容：血液的宏观流变性，即粘度。血细胞的流变性，主要是红细胞的 聚集性和变形性血液生化物质对血液流变性的影响，主要是纤维蛋白原、球蛋白等。从研究领域上分，又可分为基础理论和方法学的研究以及临床应用的研究两方面。2血液流变学研究的内容 血液粘度：包括全血粘度和血浆粘度两类。红细胞的聚集性和红细胞的变形性。血小板的粘附性和聚集性。血浆纤维蛋白原、球蛋白和血脂成分的检测。3 血液流变学在临床医学中应用预测某些疾病辅助诊断观察药物治疗疗效病因4血液流变学相关的疾病 血管性疾病 代谢性疾病 血液

2、病 其他5流体力学基本知识 液体的流动形式：是一种表现为中央流速快，周边流速慢的“套管式”流动。6分层运动及层流的模式图 所谓“套管式”流动实际上是一种分层运动又称层流 也就是说血液在血管中是一层一层流动的，靠近中央的液体层流速快，靠近周边的液体层流速慢。这样就在快慢两层液体之间形成了流速差，快的一层给慢的一层以拉力；而慢的一层给快的一层以阻力。7 液体切变力 快慢两层液体间的一对力（拉力与阻力）就形成了驱使整体血液流 动的力，称为切变力（又为内摩力），用F（达因）表示。8切变率 既然快慢两层之间运动速度不一样，我们就可以找出它们之间的速度差和距离差，用一个参数表示，就是切变率，用表示。计算公

3、式是： 速度差（cm/s） 切变率() = 距离差（cm） 切变率的计量单位是 1/秒（s-1） 切变率是液体（血液）内部运动（流动）的重要因素。一般来讲，血液切变率高，液体流速慢；反之，切变率低，液体流速快。9牛顿的粘度定律 液体流速快，其粘度一定相对较低；而液体流速慢，其粘度相对较高。因此，粘度就成为反映液体一种流动性（或称流变性）的物理参数。牛顿将粘度定义是衡量液体流动时的内摩擦力的量。牛顿的粘度定律是： 剪切应力 帕斯卡（Pa）粘度（h）= 切变率（ ） 秒-1（S-1）10非牛顿液体与牛顿液体 液体的粘度与当时液体所处的剪切应力和切变率有关，粘度与剪切应力成正比，而与切变率成反比。牛

4、顿发现有两种类型的液体： 非牛顿液体：此种液体它的粘度符合粘度与剪切应力成正比，而与切变率成反比规律 牛顿液体：粘度是一个常数，不随切变率的变化而变化，它的粘度与切变率无关 剪切应力 帕斯卡（Pa）粘度（h）= 切变率（ ） 秒-1（S-1）11泊萧叶定律 法国物理学家泊萧叶在研究液体在管道中流量发现通过某一管道的液体量符合下面的公式： R4P t Q8 L： 粘度Q： 液体流量R4： 半径的四次方L： 长度P： 压力与粘度正相关性常数 12 比粘度(牛顿液体)利用比粘度来表示两种液体的粘度区别。如果我们使用一种已知粘度的液体，如蒸馏水或生理盐水做参照液体，我们就可以间接测量血液的粘度。这种比

5、粘度的概念一般是使用在血浆粘度的测定上，因为它被看作是牛顿液体，我们在测定其粘度时只选择一个切变率条件即可。13非牛顿液体表观粘度 对于非牛顿液体，包括全血，它们的粘度是随着切变率的变化而变化，所以不是一个常数。我们把在特定切变率下测定出来的粘度称为这种液体的表观粘度。14不同的切变率的粘度粘度测定是血液流变学试验中最基本，也是最主要的参数。全血粘度的检测可使用悬丝法和锥板法两种测定方法，但是无论那种方法都必须设定高，中，低三个切变率条件，在不同的切变率下测定全血的表观粘度。国际血液学标准化委员会规定高切变率应当在150s-1 - 180s-1 ，中切变率应在50-60s-1，低变率应当在1-

6、5s-1。15测定血液表观粘度压力传感血液粘度计圆筒式血液粘度计：在两筒间的间隙很小，可认为剪变流场是均匀的。锥板式血液粘度计在设计锥体角30以下时流场可认为是均匀的。 目前国内临床上多数使用国产锥板式粘度计和圆筒式粘度计。16压力传感全血粘度计泊萧叶定律 应用斯托克斯方程 以水为参比液切变率在血管中心为零，管壁层最大，沿半径是线性分布的用牛顿流体规律解决所有问题17锥板式血液粘度计原理：圆锥体以已知角度（30角）旋转，通过测量液体施加在圆锥体上的复原扭距换算成液体粘度（切变率为速度与高度之比，切变率与半径无关，切变率处处相等，为均匀流场）优点：测定精度及重复性较好 检测效率高18测定全粘度几

7、点说明低切变率低到1s-1，才能充分体现红细胞的聚集性，也就是说红细胞在1s -1低切变率下才能完全聚集。当切变率在180s-1以上时红细胞开始出现被拉开的现象，当切变率上升到200 s -1时，红细胞被拉破明显增多。因此，大多认为高切定在180 s -1为宜。锥板法粘度计由于在高切变率下测定时产生二次湍流现象，无法准确测定血浆粘度，所以不主张使用锥板法测定血浆粘度，可采用毛细管法或悬丝法。悬丝粘度计有进口和国产品，其技术关键在于悬丝的设计和制造。到目前为止，只有悬丝法的仪器才可能将低切变率做到1S -1 ，所以是目前精度最高的仪器。19红细胞聚集性指标（1）低切变率：最好是1s -1条件下全

8、血粘度， 包括相对粘度和还原粘度。（2）计算出红细胞聚集指数。（3）血沉（ESR）和血沉方程K值（4）红细胞电泳时间（5） 红细胞电泳指数（6）红细胞压积 20红细胞聚集性参数计算 相对应高、低切粘度 还原粘度= 红细胞压积 相对应高、低切粘度 相对粘度 血浆粘度 血沉测定值血沉K值 = (血浆比积+Ln红细胞比积) 21红细胞聚集性公式(2) 红细胞泳动的距离（mm）红细胞电泳速度（U）= 20个通过的平均时间（s ） 红细胞电泳速度（U）红细胞电泳率= 电场强度（E，V/cm） 全血低切变率粘度红细胞聚集指数 高切粘度22红细胞变形性高切变率：一般是180s-1条件下全血粘度红细胞变形指数

9、和刚性指数红细胞滤过指数 23红细胞变形性公式 参照介质通过时间红细胞滤过指数（IF）= 红细胞悬液通过时间 红细胞变形指数(TK红细胞硬度) （r0.41）/ r0.4H r相对粘度 H红细胞压积 全血高切粘度血浆粘度 刚性指数 血浆粘度H 24影响血液流变学检测的因素红细胞比积红细胞占血细胞的95%以上，白细胞只占1/600，血小板只占1/800。所以，红细胞数量与全血粘度成正相关性。25影响血液流变学检测的因素红细胞变形性在适当的切变率下，即使红细胞比积达到95-99%，血液仍能保持流动。而与红细胞大小相同的刚性颗粒悬浮液，当其浓度仅为65%时，就成为混凝土般的稠度，不能流动。这是由于红

10、细胞是一种内粘度很低，具有很大流动性的物质。当红细胞变形性降低，血液粘度增加。红细胞聚集性红细胞聚集性是指红细胞之间形成红细胞聚集体的能力。当红细胞聚集后，血液流动减慢，粘度增高，阻力增加，容易堵塞小血管。26影响血液流变学检测的因素血浆粘度：血浆粘度主要有血浆中大分子物质决定，包括各种蛋白质和脂类，其中血浆纤维蛋白原影响最大。这主要由于纤维蛋白原可形成链状分子结构，使红细胞相互聚集，形成缗钱状温度效应：温度对血液粘度的影响较为复杂。一般讲，血浆粘度随温度增高而减低；而全血粘度，温度升高，红细胞聚集增强，变形性减低，粘度增高。其他：切应力，表面电荷，血液pH值，渗透压白细胞及血小板数量和功能，

11、凝血系统，抗凝及纤溶对血液粘度有不同程度的影响。27血浆粘度血浆中大分子物质：如纤维蛋白原，球蛋白和脂类，血浆粘度随它们的含量增加而增高。温度：血浆粘度随温度增高而降低。血容量：血浆粘度随血容量减少而增高；反之降低。28血液流变学检测结果分析 参考值的建立1 目前对血液流变学检测仪器缺乏全行业统一的标准化指标 2 各个生产厂家的仪器不同（设计原理，检测过程，参数规定）3 血液流变学操作尚无统一的标准，难于制备质控品或标准品4 多种因素影响血液流变学检测结果，如年龄，性别，地区，而又缺乏大规模普查各个实验室应建立本室的参考值29血液流变学报告单测量内容：全血粘度：低切 全血粘度：中切全血粘度：高

12、切血浆粘度这些指标是粘度仪实际测量的血沉红细胞比积 这些指标是血沉仪实际测量的30 血液流变学报告单 聚集性参数 变形性参数 全血低切 全血高切全血低切还原粘度 全血高切还原粘度全血低切相对粘度 全血高切相对粘度红细胞聚集指数 红细胞变形指数红细胞电泳指数 红细胞刚性指数血沉及方程K值 卡松粘度卡松屈服力 记住这就是考题31这里举个实际例子： 患者男性，60岁，患II型糖尿病3年。最近一次检查空腹血糖8.25mmol/L，糖化血红蛋白7.9%，血Chol6.58mmol/L，TG 2.63mmol/L，Fg 5.2g/L 血液流变学检查如下： - 检测项目 测定值 参考范围 - 全血表观粘度

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 血浆粘度 100 s-1 1.62 1.14-1.38 红细胞比积 0.47 0.40-0.49-32检测结果 表明：该患者主要是红细胞的聚集性增高所造成的低切变率下的全血粘度增高，此外血浆粘度也偏高（与血脂、纤维蛋白原增高有关）3334影响红细胞聚集性的因素高分子的桥连力：两个红细胞连接起来，形成叠连体表面曲力：即红细胞的几何形状和变形性，由于正常红细胞为双凹园盘状，相互之间接触面积较大，所有红细胞容易形成叠连体

14、。当红细胞成球型或变形性减低（刚性增强）时，红细胞聚集能力减低。 静电排斥力：红细胞表面的唾液酸使红细胞表面带负电荷，彼此相互排斥。切应力或切变率：切应力是红细胞表面所受的外力，在不同管径的血管中，由于血流造成的切应力不同。在一定范围里，管径越小，切应力越大。动脉内切应力大于静脉中的切应力，所以，在静脉中红细胞容易聚集。35红细胞变形性红细胞变形性（red cell deformability，RCD）或称红细胞的柔顺性（flexibility）或流动性（fluidity），可简单地定义为正常红细胞具有能通过比自身直径小的毛细血管的能力。 生理作用：调节血液粘度：在血流较快，切变率较高（100

15、s-1）时，如在大动脉中，红细胞不聚集，呈分散状态，红细胞形态为圆形双凹状。保障微循环：在直径小于自身的微血管中，随着血流加速，切变率增加，红细胞可以变成帽状，拖鞋状或香肠状，并沿长轴方面与血流一致。这种形态上的变化，可降低血流阻力36影响红细胞变形性的因素A 红细胞膜的化学成分：细胞膜中的脂类有两个极性端，一端为亲水端，另一端为疏水端。疏水端有的有两条长碳链组成，有的仅一条。凡结构中有两条长碳链的，膜的可变形性高。此外，细胞膜中胆固醇的含量高，红细胞的变形性差，反之，变形性好。B 血浆中的渗透压：无论是胶体渗透压，还是晶体渗透压，其变化均引起红细胞内水分的变化。无论是细胞体积膨胀，还是体积收

16、缩，都会改变红细胞的形状，从而导致细胞膜的粘弹性改变。37影响红细胞变形性的因素C 红细胞内粘度：一个正常的红细胞内含血红蛋白32pg，内粘度为6 mPa.s。当红细胞内血红蛋白，特别是异常血红蛋白增加时，内粘度增加，细胞的变形性减低。D 氧张力：血氧含量及其张力下降后，红细胞内氧合血红蛋白成为脱氧血红蛋白，细胞的刚性明显增加，变形性下降。E 红细胞内ATP：ATP含量下降，红细胞失去正常双凹园形，变形性降低。此外，ATP的减少还影响细胞膜上的钠-钾及钙离子通道，影响细胞形态。38减粘抗凝适应症（1）高粘滞血症由于血液粘度增高，血液流动缓慢，组织血液与氧气供应相对不足所引起的临床综合症。临床上

17、常见的有脑血管供血不足和心绞痛以及糖尿病引起的眼底病变。（2）高凝状态由于血栓止血活性增强或抗凝血及纤维蛋白溶解系统功能减弱，在一定条件或某种诱因作用下，易发生血栓形成的一种病理状态。高粘滞血症和高凝状态之间相互加强，是血栓栓塞性疾病发生和发展的重要病理基础。39临床分析和处理（一）临床分析1、血液流变学与血栓形成血栓形成的原因涉及到许多方面，各种危险因素综合作用的结果。其中主要参与机制包括：脂代谢紊乱，血小板活化和凝血系统的激活，血液粘度，血管平滑肌的损伤以及泡沫细胞形成，动脉粥样斑快的脱落。图5显示的是血液流变学与血栓形成的简要示意图。 40图5 血液流变学与血栓形成的简要示意图41 一些

18、研究报告：A 高血压有高肾素型、正常肾素型和低肾素型，有报告在者三型中全血粘度增高，尤其高肾素型增高尤为明显。B 使用-或-受体阻滞剂（如哌唑嗪和噻吗心安）治疗高血压可以使血液粘度降低。而血液粘度的降低与血压减低相平行。C 左心室重量与血液粘度之间的相关系数为0.82，明显高于与其它参数（如动脉血压，心输出量）相关系数的0.65。D 高血压患者红细胞膜的弹性减低，而刚性指标增高，红细胞变硬，变脆，造成组织灌注不良，缺氧和酸中毒，引起血小板聚集，这些结果又反过来加重血液粘度的增高，造成恶性循环。42动脉硬化和冠心病冠心病的危险因素有年龄，吸烟，高血脂，高血压，糖尿病，肥胖等。老年人血液中纤维蛋白

19、原含量增高，而纤维蛋白原是影响血浆粘度的重要因素。吸烟可使全身小血管收缩，血红蛋白氧离解曲线左移，碳氧血红蛋白增加，从而造成血液流动缓慢，切变率下降，红细胞容易聚集和红细胞变形性减退，使血液粘度增高。血液中脂类物质增加，使血浆粘度增高。高血压影响血液粘度已做过介绍。糖尿病患者红细胞内糖化血红蛋白增加，内粘度增高，导致红细胞变形性明显减退，血液粘度高切增高。肥胖和缺少体育活动，使心脏负荷加大，而心脏排出量减少，血液流动减慢，切变率下降，血液粘度增加。43图6 血液流变学异常在动脉血栓形成中的作用 44急性心肌梗塞Caimi等人曾对急性心肌梗塞患者的血液流变学进行了动态观察，他们发现患者的全血粘度

20、和血浆粘度，纤维蛋白原含量，以及纤维蛋白原/白蛋白的比例都明显高于正常对照组。其中以急性心梗组最高，心绞痛组次之，心律失常组第三。对急性心梗组来说，他们用一个JB经验公式计算，在二周内，患者出现的血液流变学综合异常率最高，死亡率也最高，经过二周治疗后 ，几乎没有患者死亡，他们对存活患者随访一年，则发现几乎所有血液流变学参数数值都明显改善，甚至完全恢复正常。45脑血管病施永德等曾在1990年国际临床血液流变学杂志上报告163例急性期缺血性脑卒中患者的血液流变学改变，他们以237例健康人为对照。结果发现，患者组血细胞比积，全血粘度，全血还原粘度，血浆粘度均增高，红细胞电泳速度减慢，血沉及血沉方程K

21、值加大，血浆纤维蛋白原含量增加，ADP诱导的血小板聚集性增高。46糖尿病代谢性疾病中从血液流变学角度研究最多的是糖尿病，早在1955年Ditael就发现糖尿病人微动脉中红细胞聚集程度增高。1966年Shovoberg第一次提出糖尿病人全血粘度增高。从此以后，很多学者都注意观察糖尿病患者血液粘度的改变，但由于实验所用仪器不同，所采取的切变率不同，得出的结果也很不一致。不过大多数研究认为，在低切变率下，糖尿病全血粘度增高是可以肯定的。1986年唐冰心等人检测了118例糖尿病人的血液流变学指标，发现全血还原粘度增高，红细胞电泳速度减慢，而血浆粘度，血浆纤维蛋白原含量以及血沉和血沉方程K值均和正常人一

22、样。118例中有约38%的病人有异常的血液流变学参数，其中8例病情恶化，发展成伴发各种血管病的患者，8例中有1例死于急性心肌梗塞。47糖尿病 Memillan等人证实糖尿病患者的血液在低切时表现出更大的粘滞性，随着切变率的增加，其粘度逐渐降低，与正常人相同。因此，作者认为糖尿病人血液粘度的增高与其触变性增大有关。这就是在低切下，红细胞聚集性增大，变形性减低，血小板聚集性也增高，因此，血液粘度增高。进一步研究发现，糖尿病人红细胞变形性的减低与血糖和糖化血红蛋白的浓度有密切关系。一个正常的红细胞内含血红蛋白32pg，内粘度为6 mPa.s。糖尿病未得到控制时，红细胞内糖化血红蛋白增加（ 6%），内

23、粘度增加，红细胞变形性减低，血液粘度增加。48高粘血症临床处理A静脉放血疗法和血液稀释疗法：2000年前欧洲人就用静脉放血来治病，我们民间也有这种治疗方法，但近200年来，几乎被废除了。B通过口服或静脉输液的方式，补充一定量的液体，稀释血液，减少红细胞比积，降低血液粘度，增加氧的利用。研究表明，人体在安静状态下氧利用能力最高红细胞比积应当为30-40%。如果红细胞比积从45%（正常范围）降低到30%，血液粘度几乎下降了一倍，也就是外周阻力减少了近一倍，心输出量增加60%。有利于心肌供氧和疾病的恢复。49高粘血症临床处理C对于血液粘度明显增高同时伴有心脑血管症状（如头晕，耳鸣；胸闷，气短，心绞痛

24、）的患者，我们主张采取静脉治疗的方法。最适合静脉输注的液体是低分子右旋糖酐（分子量40），它可以使红细胞解聚，减轻红细胞聚集，降低血液粘度。D在使用低分子右旋糖酐同时使用一些活血化淤的中药，如复方丹参注射液，川芎注射液，血栓通注射液等，疗程每次5-7天。可定期和重复治疗，频率根据患者的临床症状和血液粘度而定。E对于血液粘度增高但没有症状的一般患者，我们可以采取每天清晨口服500ml白开水或矿泉水稀释血液。50减粘抗凝治疗A 小分子右旋糖酐（Dextran 10）系蔗糖经肠膜状明串珠菌发酵后生成的葡萄糖聚合物。其药理作用主要有提高血浆胶体渗透压，扩充血容量；使已经聚集的红细胞和血小板解聚，降低血

25、液粘度；抑制II因子激活，减低纤维蛋白原活性，有抗凝作用。制剂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盐水（含NaCl 0.9%）。每次静脉点滴500ml，速度5-15ml/min。51B 蚓激酶（博洛克）为人工养殖的赤子爱膜蚓中提取分离出来的酶复合物，其中含两种酶，即纤维蛋白原溶酶原激活物和纤维蛋白溶酶。其药理作用是降低血浆纤维蛋白原含量，减低全血和血浆粘度。有口服制剂 2粒（1粒200mg），日三次，饭前30分钟服用，3-4周为一个疗程。 52C 去纤酶从尖吻蝮蛇的蛇毒中经分离纯化所得的一种酶制剂，由17中氨基酸组成，有263个残基组成的糖蛋白，分子量33500，在ph

26、为7.4较稳定。其药理作用是具有纤维蛋白溶解活性，使血栓溶解，减低血液粘度，延长凝血时间和PT时间，但对血小板无影响。应用后1-3日，血浆纤维蛋白原和全血粘度均下降，停药后3-12天恢复正常。使用前先取原液0.1ml，用生理盐水稀释到1ml，再取稀释后的药液0.1ml做皮内试验，15分钟后如果注射局部丘疹直径小于1cm，伪足在3个以内，则为阴性。具体用法为按每公斤体重0.25-1NH凝血酶单位计算药量后，加入生理盐水注射液或5%葡萄糖生理盐水注射液250-500ml中静脉点滴，时间4个小时。每4-7天1次，3-4次为1疗程。53改善红细胞变形性，降低血液粘度的药物A有甲氧吡丁苯-这是用来治疗外

27、周动脉血管病（如下肢动脉血栓）的药物，也可以治疗糖尿病患者的肢体血管病变（如糖尿病足）。B氟苯桂嗪-这是一种非心肌特异性钙拮抗抗剂，由于抑制钙的内流，使血管平滑肌舒张；同时作用于红细胞，使红细胞内钙减少，红细胞变形性得到改善。54C己酮可可碱-这是一种黄嘌呤衍生物，可抑制环磷酸苷双脂酶，增加红细胞的ATP和2，3-二磷酸甘油酸的含量，或通过糖酵解作用，使乳酸盐和丙酮酸盐减少，增加红细胞的变形性，提高红细胞滤过率，还能抑制血小板聚集。减低血液粘度。D苯氧丙酚胺-这是一种 -受体抑制剂，有舒张血管作用，也有人研究发现它也有改善红细胞变形性饿作用。55Praxilene，由法国LIPHA药厂生产，中文商品名为“必来循宁”，是