第八节　血液流变分析仪检测技术

血液流变学是生物流变学的一个重要分支，主要研究血液及其有形成分的流动性与变形性规律及其在医学领域中的应用，在疾病的发生、发展、诊断、疗效观察及预后判断等方面具有重要意义。血液流变学内容十分广泛，包括血管壁的流变性、血液流动性、血细胞流变性（变形性、聚集性和黏附性等）、血液凝固性、血细胞之间及血液与血管壁间相互作用以及它们在不同疾病状态下的变化规律的研究。根据血液流变学研究内容的不同，又分三个方面：宏观流变学，即研究全血在各种切变率下的表观黏度及血浆黏度等；细胞流变学，即研究血液中的有形成分的流变学特性，如红细胞及白细胞的变形性、血小板流动特性等；分子血液流变学，即从分子水平上研究血液成分流变特性及其分子基础，结构和功能间的相互关系，如红细胞膜的结构特性、膜上受体的分布及表达等与流变学特性之间的关系、血浆分子成分对血浆黏度的影响等。

一、血液黏度测定

血液黏度主要通过黏度计进行检测，它在标准条件下以某种方式的检测黏流动来决定样品的黏度。

（一）毛细管黏度计

【检验原理】

检测原理依据 Poiseuille定律：Q=πR4ΔP/8ηL，即η=πR4ΔP/8LQ=KΔP/Q。式中Q为在单位时间通过某一截面积的液体体积，即流量；η为黏度；R和L分别是毛细管内半径和长度；ΔP为两端压力差；K为常数。该定律反映了一定体积的液体，在恒定压力的驱动下，流经一定管径的毛细管所需的时间与黏度成正比。

【主要结构】

主要包括毛细管、储液池、恒温控制器和计时器等（图6-2）。

【检测指标】

包括全血黏度和血浆黏度。利用已知黏度的标准液体计算出恒定条件下该黏度计的K值，从而测量出受检样品的黏度值。

【方法学评价】

1.本法操作简便，成本低廉，易于普及。

2.本法测定牛顿流体黏度，结果可靠，适用于血浆等低黏度样品检测。

3.由于毛细管两端压力差较大，切变率较高，难以反映血液等非牛顿流体的黏度特性。

4.不能直接测定在一定切变率下的表观黏度。

5.测定时的影响因素较多，如电极易氧化、电极调整距离有一定难度等。

【质量控制】

1.统一采血时间和方法，空腹、取坐位、肘静脉采血。采血针头不宜过细，止血带压迫时间应该尽可能短，应在止血带松开5秒钟后开始采血，抽血时负压不宜过大。抗凝剂通常采用肝素（20IU/ml血）或 EDTA-Na₂（1.5mg/ml血）。应采用固体抗凝剂或高浓度液体抗凝剂，以减少血液被稀释。抽血后血液与抗凝剂应充分混匀，避免血液凝固。

2.样品存放时间。采血后应即时检测，放置时间过长会导致结果偏高，一般而言，采血后室温保存最长不超过4小时，不宜在冰箱内保存。

3.检测温度。检测温度最好控制在37℃，温度过高血液黏度下降。

4.影响血液黏度的因素。全血黏度主要包括血细胞比容、红细胞聚集和红细胞变形等；血浆黏度主要包括血浆中各种成分如水、蛋白质和脂质等，其中以蛋白质的影响最大，分子量大，非对称性结构的纤维蛋白原是影响血浆黏度的主要因素；影响血黏度的外在因素包括温度、pH、渗透压等，此外，吸烟、饮酒及应激反应等也可使血黏度升高。

【参考范围】

血液黏度由血液的内在因素和测定条件所决定，因此，血液黏度的参考范围随黏度计的类型、检测方法、实验条件和所在地区的差异不尽相同。不同实验室应具有各自的参考范围。

【临床意义】

1.血液黏度增高

见于冠心病、心肌梗死、高血压病、脑血栓形成、高脂血症、糖尿病、恶性肿瘤、肺源性心脏病、真性红细胞增多症、多发性骨髓瘤、原发性巨球蛋白血症、妊娠高血压综合征等。

2.血液黏度减低

见于各种原因所致的贫血和低蛋白血症。

（二）旋转式黏度仪

【检验原理】

当旋转式黏度计中同心的两个圆筒之一以一定转速旋转时，给血样一个剪切力并使其产生分层流动，血液分层流动把转动造成的力矩传到圆筒，此时圆筒会随之偏转一定的角度，血液黏度越大，则外筒转动传到内筒的力矩越大，内筒偏转角度也越大，所以在偏转角度与力矩之间及力矩与样品黏度之间成正比关系，即η=KM/N，式中η为黏度，K为仪器常数，M为黏性力矩，N为转速（转/min）。

【主要结构】

为同轴锥板式结构，平板部分为样品杯，与调速马达相连，当平板以某一转速旋转时，转动的扭矩通过受检样品传递到锥体，锥体受力大小由与其相连的测力传感器进行检测（图6-3）。

【检测指标】

同毛细管黏度计。

【方法学评价】

1.旋转式黏度计能在不同角速度下提供所需的切变率，在被测流体中各流层的切变率是一致的，可使液体在切变率一致的条件下做单纯的定向流动，克服了毛细管式黏度计在这方面的缺陷。

2.能准确地提供低切变率，对研究血液这一非牛顿流体的流变性尤为重要。

3.能测定各种切变率下的血液黏度。

【质量控制】

同毛细管黏度计。

【参考范围】

同毛细管黏度计。

【临床意义】

同毛细管黏度计。

二、红细胞变形性测定

本检测是红细胞变形性的指标，反映血液表观黏度和体内微循环有效灌注的状况。

（一）黏度法

【检验原理】

在黏性检测法中由于血液的表现黏度随切变率升高而降低，高切变率下血液的表观黏度主要由红细胞的变形性决定，在相同血细胞比容、介质黏度和切变率下，表观黏度越低者，红细胞的平均变形性越好。所以使用旋转式黏度计测得血液黏度的切变率在100/s以上时即反映了红细胞的变形性。

【主要结构】

同旋转式黏度计。

【检测指标】

利用TK值可间接估计红细胞的变形性。

式6-6中η_r为相对黏度（全血黏度与血浆黏度的比值），HCT为血细胞比容，T为Taylor系数；K为红细胞群集指数；TK值越大表示红细胞变形性越差，反之则越好。

【方法学评价】

此法可用于测定血黏度的同时获得血液流动和红细胞变形的双重信息，但不能观察个体红细胞的变形性。

【质量控制】

同旋转式黏度计测定。

【参考范围】

TK=0.9。

【临床意义】

红细胞变形性降低多见于溶血性贫血、心肌梗死、高脂血症、高血压、糖尿病、恶性肿瘤、脑血栓等。

（二）微孔滤膜过滤法

【检验原理】

在一定的负压作用下，测定一定体积的红细胞悬液（10%）中的红细胞通过一定孔径（3～5μm）微孔滤膜的能力，其能力越强，变形性越好。

【主要结构】

主要由滤膜、负压发生系统和控温系统三部分组成（图6-4）。

【检测指标】

可通过滤过指数（IF）表示红细胞的变形性。

式6-7中t₁为红细胞悬液通过滤膜所需的时间，t₂为缓冲液通过滤膜所需的时间，IF越大，红细胞变形能力越差。

【方法学评价】

本法仪器简单，且能模拟红细胞通过微血管的情况，研究单个红细胞或细胞膜的力学性质。

【质量控制】

1.微孔滤膜质量符合要求，应一次性使用。

2.由于肝素抗凝剂含量会导致血小板聚集，故宜用EDTA抗凝。

3.测定温度应控制在37℃。

4.由于白细胞易堵塞滤孔，因此红细胞悬液中残存的白细胞数应控制在2.5×104/L以内。

5.红细胞悬液浓度直接影响IF值，故一般选择10%左右。

【参考范围】

TF为60±17。

【临床意义】

同黏度法测定。

三、红细胞聚集性测定

本检测通过低切变率下血液黏度的状况来反映红细胞的聚集程度。

（一）黏度法检测

【检验原理】

在低切变率下，细胞因大分子血浆蛋白质的桥联作用形成缗钱状的聚集体，并进而形成三维的立体网状结构，从而使血液流动阻力增大。红细胞聚集性越强，其形成的聚集体越大，血液黏度升高越显著。随着切变率的升高，这种立体结构逐渐被破坏，血液黏度逐渐降低。因此可利用检测血液黏度来估计红细胞的聚集性。

【主要结构】

同旋转式黏度计。

【检测指标】

检测低切变率下的表观黏度与高切变率下表观黏度的比例，即红细胞聚集指数（AI）。AI越高表示红细胞聚集性越强。

【方法学评价】

本法操作简便，可随血黏度同时测定，易于推广应用，但影响因素较多，检测灵敏度和准确性均较低。

【质量保证】

同血黏度检测。

【参考范围】

各类实验室应制订各自的参考范围。

【临床意义】

红细胞聚集性增高多见于糖尿病、高血压、心肌梗死、外周血管疾病及动、静脉血栓性疾病等。

（二）血沉方程K值法

【检验原理】

红细胞沉降率在一定程度上反映红细胞的聚集性，但血沉受血细胞比容、血浆黏度、红细胞表面电荷等多种因素的影响，为此用血沉方程K值来表达沉降率与血细胞比容的关系，以寻求更合适的沉降率表达法，从而对红细胞聚集程度进行估算。实验表明，血沉随细胞比容有明显改变，但K值变动不大，因此更能反映红细胞聚集程度。

【主要结构】

包括红外线光源、血沉管、光电阵列二极管、信号放大器和计算机系统。

【检测指标】

血沉方程K值。

式6-8中H为红细胞比容，ESR为红细胞沉降率，若令R=［-（1-H+lnH）］，则 K=ESR/R。

【方法学评价】

本法操作简便，易于推广，但灵敏度和准确性均较差。

【质量保证】

同血黏度测定。

【参考范围】

各实验室应制订各自的参考范围。

【临床意义】

同黏性检测法。

（三）光学检测法

【检验原理】

红细胞聚集程度不同，其透光率改变的程度和速率也不同。利用光敏器件将这种红细胞聚集状态有关的光信号转换成电信号，并加以适当放大，输入显示器或记录仪，便可描述出红细胞聚集曲线。

【主要结构】

光敏器、信号转换器、信号放大器、数据处理器和显示器。

【检测指标】

根据红细胞聚集曲线计算红细胞聚集参数。

【方法学评价】

本法灵敏度高，易于质控，不仅可以检测静态的红细胞聚集过程，还能检测低切变率下红细胞的聚集过程。

【质量保证】

同血黏度测定。

【参考范围】

各实验室应制订各自的参考范围。

【临床意义】

同黏性检测法。

四、红细胞电泳

本检测是反映红细胞表面电荷的指标。

【检验原理】

红细胞悬浮于某种介质时，其表面带有负电荷，在电场中向正极泳动，此即红细胞电泳。

【主要结构】

电泳仪。

【检测指标】

红细胞电泳率（EPM）。

式6-9中E为电场强度（V/cm），U为电泳速度（μm/s）。

【方法学评价】

本法灵敏度和准确性均较高，但操作烦琐、耗时，不易推广。

【质量控制】

1.红细胞电泳速度与电压成正比，电压梯度以5～15V/cm为好。

2.温度升高可导致介质黏度降低，电泳阻力变小，电泳速度变大，故一般以37℃为宜。

3.红细胞浓度太高不利于对单个红细胞的跟踪或有红细胞的叠连体形成，太低又不易找到足够的红细胞，一般以（10～20）×109/L 为宜。

4.在无电场作用下，电泳池内红细胞仍向某一方向移动，即为漂移现象，这是由于电泳小室内有泄漏所致，故玻璃管两端的琼脂一定要装好。

【参考范围】

正常人红细胞在血浆中的电泳率平均为（1.16±0.06）。

【临床意义】

红细胞电泳检测主要应用于红细胞表面结构、药物对红细胞作用的观察及细胞分离和细胞免疫的研究。病理情况下，缺血性脑卒中、出血性脑卒中、冠心病、心肌梗死及系统性红斑狼疮等患者的红细胞电泳率下降。

（李　健　张利伟）