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Sonoclot 凝血及血小板功能分析仪的原理及应用

Sonoclot 凝血及血小板功能分析仪(Sonoclot coagulation & platelet function analyzer,SCA,SIENCO,Inc,USA)由Von Kaulla等人于1975年发明,主要用于对凝血和血小板功能进行体外检测。目前,该仪器在心血管外科、肝移植手术和其他出血量大的手术中,以及儿科、重症监护及止血研究等领域中的应用越来越多,已逐渐成为一种重要、准确、快捷的临床止血检验工具。本文对该仪器的原理及应用作一简介。 

一、正常止血过程 

血管受损后,组织因子进入血液、血液与血管内皮下胶原相接触可以分别启动外源性及内源性凝血系统,并通过共同途径最终生成凝血酶,在凝血酶的作用下纤维蛋白原变为纤维蛋白单体,纤维蛋白单体再聚合为纤维蛋白多聚体,最终使血液成为凝胶状。这也就是通常所说的凝血级联反应。 

在凝血过程中,血小板也发挥着非常重要的作用[1]。首先,血管壁破损后,血小板在VW因子的介导下,粘附于内皮下胶原,并被内皮下组织及局部形成的凝血酶激活,发生释放反应,释放ADP及TXA2, 从而进一步吸引血小板发生聚集。激活的血小板和纤维蛋白共同形成白色血栓。凝血块形成后,血小板的收缩蛋白通过纤维蛋白网络结构,使血凝块发生收缩(凝血收缩),这样可以大大加强血凝块的强度,最终起到止血的作用。这时血凝块也由凝胶态变为固态。另外,血小板对于凝血级联反应也有加速及催化的作用。可见,血小板对于正常的止血功能发挥着异常重要的作用。 

在凝血系统启动的同时,纤溶及抗凝系统也被激活,使止血及抗凝系统在新的平衡点上达成新的动态平衡。 

二、Sonoclot分析仪的原理及检测参数 

Sonoclot 凝血及血小板功能分析仪(图1)可以提供血液样本体外止血过程的全部资料,其检测参数可以反映凝血系统激活、纤维蛋白凝胶形成、凝血收缩及纤维蛋白溶解的相关信息。其工作原理为:与超声传感器相连的一次性塑料探针在新鲜未抗凝的血液标本(0.36ml)中以200Hz的频率上下震动,所遇到的阻力被记录下来,转化为模拟电信号,以凝血信号(clot signal)的方式由电脑或打印机显示出来。其实质上是对血液标本整个凝固过程中粘弹性变化进行实时测算(图2、3)。 

其检测参数包括:ACT(SonAct,激活凝血时间)血液标本保持液态的时间,正常值为85-145s,主要反映内源性凝血系统的状况(图4)。CR(clot rate, 凝血速率),曲线上升的第一个斜率,反映纤维蛋白形成的速率,间接反映纤维蛋白原的水平(图5),正常值为15-45 clot signal /min。凝血块形成后,在血小板及纤维蛋白的共同作用下发生收缩,随着血凝块强度变大,sonoclot标记曲线上升,并逐渐达到顶峰,随着凝血收缩的进行,血凝块会从探针的表面拉开,使sonoclot标记曲线下降(图6)。

TP(time to peak,达到高峰时间),凝血信号曲线达到高峰的时间,该高峰由纤维蛋白与血小板相互作用而成,可反映纤维蛋白原水平及血小板的量及功能,正常值〈30 min;MCS(maximal clot signal,最大凝血标记值)代表探针遇到的最大阻力值,其高度反映凝血收缩的强度,正常值70-90 clot signal(图7)。PF(platelet function, 血小板功能) ,反映血小板功能,由与分析仪相连的Signature viewer电脑软件依据血液标本结束液态阶段(纤维蛋白多聚体形成)后凝血收缩的强度及速度(凝血收缩过程中sonoclot曲线各点的微积分值)计算出的相对值。血小板的功能除了PF外,还可由TP、MCS反映。正常Sonoclot曲线通常可见两个明显的高峰,第一个高峰反映了纤维蛋白原转变成纤维蛋白,其上升支越陡(CR值大),说明纤维蛋白原的浓度越高,其转变成纤维蛋白的速度越快;第一个高峰之后的曲线下降至第二个高峰形成及其后的下降支是纤维蛋白与血小板产生相互作用,血凝块发生收缩的结果;第二个高峰越高、越陡,说明凝血收缩越强烈,纤维蛋白原的浓度越大,血小板参与凝血的综合体现(反映血小板的量、功能及其与纤维蛋白相互作用的情况)越好。可见,Sonoclot分析仪不但可反映凝血因子的状况,而且也可反映血小板的数量及功能。 

三、Sonoclot检验与常规凝血检验 

常规凝血功能检验包括:凝血相(APTT、PT、CT、TT、FIB)及血小板计数(PLT)。其中凝血相只能反映凝血因子的状况,并不能反映整个凝血过程的全貌;血小板计数只是对血小板的定量检验,并不能反映血小板的功能。而Sonoclot分析仪所反映的是凝血级联及凝血系统全过程中的综合情况,即凝血因子及血小板的相互作用,这是常规凝血功能检查所无法作到的。更重要的是,到目前为止尚缺乏一种适用于临床的检测血小板功能的方法[2]。目前检测血小板功能的经典方法是在添加不同诱导物质的条件下,进行的血小板功能检验,但这种方法,复杂、费时,只适于在实验室中进行。而Sonoclot分析仪的参数与血小板的功能具有很好的相关性,有报道认为Sonoclot分析仪测定的Tp与胶原诱导的血小板凝集性、血小板计数和纤维蛋白原水平呈多元线性相关(r = 0.742)[2]。从而为床旁对凝血及血小板功能进行快捷、准确的检验提供了一种可行的方法。而且,Sonoclot检验用于预测术后凝血功能障碍的敏感性和准确性均优于常规凝血功能检验[3,4]。 

四、Sonoclot分析仪的临床应用 

1.抗凝管理:心血管手术及抗凝治疗过程中,Sonoclot分析仪可以准确反映抗凝的效果,从而为抗凝剂的使用提供客观依据(图8)。 

2.围术期凝血功能检测:在肝移植(图9)[5]、心血管手术后止血功能异常的预测[4]和其他出血量较大的手术中,以及鉴别术后出血原因时(图10)[6], Sonoclot分析仪可以及时提供凝血及血小板功能的相关信息,为临床医师的处理提供可靠依据,指导血液制品的使用,有针对性的对凝血功能的异常表现进行干预,减少血液制品的浪费。 

3.DIC的辅助诊断:DIC是重症监护以及紧急抢救过程中的常见病症,其诊断目前主要依靠临床医师对患者的临床表现以及一些实验室指标的综合判断。Sonoclot分析仪可以在短时间内(20-30分钟)提供直观的DIC的相关信息,帮助医师快速准确的做出判断(图11)。 

4. 高凝状态的识别:Peck 等人[7]发现将Sonoclot检验与凝血酶生成试验(TGT)结合应用可以使高凝状态的识别率达到79-100%。从而为高凝状态的识别及监测提供一种快速、简便的方法。 

另外,由于Sonoclot分析仪检验所需血量较少(0.36ml),很适合于新生儿及小婴儿的凝血功能的检验。 

Sonoclot分析仪为我们提供了一种全新的,可以快捷、准确反映凝血系统综合状况的检验方法,是我们可以只用较少的血量而获得较多的信息。但Sonoclot检验并不是唯一的、最终的诊断依据,临床医师仍应结合病人情况及其他检验指标进行综合判断。 

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