宏观血液流变学常用检测指标及临床意义

宏观血液流变学常用检测指标及临床意义 血液流变学主要研究的是血液及其成分的流动性和变形性规律的科学，它与临床多种疾病有关。血液流变学各项指标就是 描述血液各种流变性质的定量，半定量参数，这些指标的异常改变及其改变程度，对疾病的病因，诊断，预防，治疗，疗效观 察及病情监测都有重要的临床意义。目前已广泛地应用于临床各科和药物研究及群体普查及亚健康检查。血液流变学的检测已 成为临床医学和科研工作不可缺少的重要手段。 血液流变学检测的目的就是要了解和掌握血液在人体内的流动状态，是处于生理状态还是处于病理状态。血液粘度的测量 是其中最重要的指标，它的重要性在伯肃叶（ poiseuille ）定律中已经体现出来。血液粘度测量包括全血粘度和血浆粘度测量， 但是，单单地测量血液粘度是远远不够的，目前，以围绕血液粘度测量为中心，血液流变学检测指标，在逐年增多 ，血液流 变学最初只给 5 个参数，即全血粘度，血浆粘度，压积，红细胞聚集指数与红细胞刚性指数。以后发展增加了全血高切粘度， 全血中切粘度，全血低切粘度，高切还原粘度，低切还原粘度，血沉、血沉方程 K 值，红细胞电泳时间与电泳率，纤维蛋白 原，血小板粘附与聚集。后来又增加了卡松粘度与卡松屈服应力值。全血高切相对粘度，全血低切相对粘度等。 指标虽多，但总是围绕着红细胞的聚集性与变形性的（血液粘度）。随着检测仪器设备的不断发展与普及，还会不断增加 反映红细胞聚集，红细胞变形，凝血，血液触变性，血液粘弹性，血栓弹力图等指标，血液粘滞性异常都是根据上述参数检测 结果来判断的，所以，我们测量这么多指标的根本目的，就是要从多方面来寻找血液粘度增高的原因，不同原因所导致的血液 粘度增高，其治疗方法是不同的。有些指标，如血脂等，虽不算血液流变学指标，但是，它的含量与血液粘度密切相关，因此 亦将其列为血液流变学指标中来进行讨论。 临床常用血液流变学检测指标 血液流变学的每一项指标都是其相应流变性的数值表达。血液具有诸如粘滞性，红细胞聚集性与变形性，血小板聚集性与 粘附性等等各种流变性质，因而相应地形成了表达这些流变性质的指标体系。从目前国内各医疗单位的血液流变学指标检测报 告单上看，临床常用的血液流变学指标可归纳如下： 实测指标： 计算指标： 1 全血粘度 1 全血还原粘度 全血高切粘度 全血高切还原粘度 全血中切粘度 全血低切还原粘度 全血低切粘度 2 血浆粘度 2 血沉方程 K 值 3 红细胞压积 . 红细胞变形性 -TK 值 4 血沉 4 红细胞刚性指数 5 纤维蛋白原 5 红细胞聚集指数 6 红细胞电泳时间及电泳率 6. 卡松屈服应力 7 血小板粘附率 7. 卡松黏度 8 血小板聚集率 8. 全血高切相对黏度 9 体外形成血栓 9. 全血低切相对黏度 长度，湿重，干重 此外，有的单位还将胆固醇，甘油三脂，高密度脂蛋白胆固醇，血糖、红细胞计数等也列入血液流变学检测报告中，是否 有必要值得研究，过多的重复性指标，会给临床带来 混乱，增加患者的负担 （ 血液粘度测定：包括全血粘度（ b ）和血浆粘度（ p ）测定。 全血粘度是反映血液流变学基本特征的参数，是反映血液粘滞程度的一项重要指标。而影响全血粘度的主要因素有红细胞 压积，红细胞聚集性和变形性及血浆粘度等。血液是非牛顿液体，内含大量血细胞及其他成分，其粘度不固定，随着剪切速率 的改变而发生相应的变化。体内各部位的血液虽都在同一个心脏推动下，但因各部位血管的内径、形状、扭曲、平滑度、粘弹 性、离心脏的距离 等的不同，所以各部位的剪切速率是不相同的，因此各部位血管内的血液粘度也就不同了，即使在同 一部位，由于血管的舒缩，管径的变化，其剪切速率也在变化，因此粘度也同样不断的跟着变，所以在体内各个部位血液粘度 是不相同的，而且在同一部位也是每时每刻都在变化着的。血液粘度称为表观粘度（ Apparent Viscosity ），其粘度随剪切率 增大而减低，此现象在低剪率时尤为显著。血浆粘度是反映血液粘滞程度的又一重要指标，而影响血浆粘度的因素有纤维蛋白 原、球蛋白、白蛋白、脂类和血糖。血浆作为牛顿液体，血浆粘度较水略高，因含有各种血浆蛋白如白蛋白及球蛋白、脂质如 胆固醇等，此外尚含有少量电解质。但其中以蛋白质对血浆粘度影响较大，故认为血浆是一种蛋白质胶体悬浮液。血浆蛋白对 粘度的影响主要取决于蛋白质的分子形状、大小及其含量。其中以纤维蛋白原对血浆粘度影响最大。其次为球蛋白，分子量较 大的球蛋白如 M 型球蛋白，分子量可达 106 ，在巨球蛋白血症或骨髓病症时，血中出现大量 M 型球蛋白、血浆粘度便显 著增加。白蛋白对血浆粘度影响较小，脂质对血浆影响较更小。 3 、关于血液粘度的正常参考值 血液粘度是一个综合性指标，它是血浆粘度，血细胞压积，红细胞变形和聚集能力，血小板和白细胞流变特性等的综合表 现。在作血液粘度正常参考值调查中，无论采取何种类型粘度仪都要按具体操作要求，严格控制，对受检者一定要经过严格体 检，选择的健康人群应包括无慢性病史，不吸烟，不饮酒，不肥胖，不服药，妇女要避开月经期。正常人血液粘度值虽有波动， 但却有一正常参考值范围，但由于各实验室的检测仪器类型不同，所选择的剪切率不同，检测方法不统一，检测条件不一致， 所用器材缺乏标准化，操作方法缺乏规范化，以及检测人员技术水平的差异等，目前要制定一个适用于各实验室的统一正常参 考值是比较困难的。但各实验室要根据自己的实际条件，制定出本实验室的正常参考范围，提供给临床，切忌借用外地正常参 考值。待本地区或全国在检测技术标准化、规范化基础上，全面开展血液流变学的质量控制，制定出一套完整的质控措施，此 时，在本地区或全国范围内，进行较大人群的正常参考值调查才是可行的。 4 、粘度单位及结果报告 目前根据国家法定计量单位规定，全血与血浆粘度测定应采用 mpas （毫帕 . 秒）为单位，它与过去使用的 CP （厘伯） 之间的关系为： 1mpas=1CP 血液粘度测定结果报告，应说明温度和测定有关的剪切率，同时应报告血样的压积，并应尽可能同时列出健康人（不同性 别和不同年龄组）的正常参考值，以供比较。 5 、影响血液粘度的主要因素 1 ）血细胞压积： 在正常人血液中，血细胞以红细胞（ RBC ）为主，约占血细胞体积的 95% ，而白细胞（ WBC ）和血小板（ Plt ） 所占比例极小，分别占总体积的 1/600 和 1/800 。因此，研究血细胞对血液粘度的影响，主要讨论红细胞的作用。习惯上将 血细胞压积称为红细胞压积（ HCT ）， HCT 是影响血液粘度的最重要因素，血液粘度随 HCT 增加而迅速升高。关于血液 粘度与 HCT 之间的关系有不同说法，有报导提出血液粘度随 HCT 呈指数增加，另有报导提出当 HCT 小于 0.45 时，血液 粘度与 HCT 呈线性关系，当 HCT 超过 0.45 以上时，血液粘度随 HCT 以更大的幅度增加。红细胞数量的增多，红细胞聚 集机会增多，聚集体的数量和聚集的粘度会随 HTC 增高而增加，这些因素也使全血粘度增高。 在正常生理状态下，白细胞和血小板对血液粘度影响不明显，但在白血病和血小板增多症时，白细胞和血小板数量明显增 加情况下，由于白细胞的硬度大于红细胞的硬度，会使血液表观粘度增高，在白细胞压积超时 0.15 时，血液粘度明显升高。 2 ）红细胞聚集： 红细胞的聚集状态受血浆大分子桥联力，细胞表面静电排斥和流场剪切应力等因素的影响，当流场剪切率降低时，血液接 近于不流动时，则红细胞聚集体容易出现，并形成某种空间结构，造成液体内摩擦阻力增加。当剪切率增大时（或剪切应力增 大时），流场的剪切应力足以克服血浆中大分子桥联力，则红细胞不易聚集在一起。若红细胞聚集，说明红细胞表面电荷减少， 则红细胞电泳时间减慢，而粘度也可以上升。红细胞聚集主要影响低剪切下血液粘度。红细胞聚集增多时，低剪切下血液表观 粘度增高。在正常情况下，当剪切率大于 50S-1 时，红细胞便不能聚集在一起，而呈单个分散状态，从而使流动的内摩擦阻 力降低，这就是血液粘度随剪切率升高而降低的原因。 3 ）红细胞变形： 红细胞呈双凹圆盘形状，直径约 7-8 m ，它能通过比自己直径要小得多，甚至小好几倍的微血管，这在微循环中具有特 殊的重大意义。这充分说明红细胞是具有明显的变形能力及很好的弹性，若这种能力丧失（变形性或粘弹性），红细胞就不能 通过比自己小的微血管，这时红细胞在微血管中流动时的粘度也就增加。 红细胞在外部流体剪切应力作用下很容易被拉成椭圆形，并随流动方向取向，而且这些变形和取向的程度随剪切率增加而 增加，从而导致血液阻力降低。这就使血液粘度随剪切率升高而减少，上述红细胞聚集作用和变形与剪切率之间的关系，正是 血液非牛顿流动的微观流变学基础。 4 ）血浆粘度： 血浆蛋白是影响血浆粘度的主要因素，也是血液粘度的一个影响因素。血浆蛋白对血浆粘度的影响决定于血浆蛋白的含量， 分子的形状和大小，蛋白的含量愈高，血浆粘度愈高。链状蛋白分子比球形分子影响大、故纤维蛋白原对血浆粘度影响最大， 这不仅因为它是链状分子，而且因为它可以促进红细胞的聚集。球蛋白次之， 1 、 2 、 球蛋白等任何一成分增加，均 可使血浆或血清粘度增加，但以 球蛋白为明显。免疫球蛋白 lgA ， lgG ， lgM 任何一种成分增加亦可使血浆或血清蛋白 粘度增加，若三种均增加，则血浆粘度剧增。而白蛋白对血浆粘度影响最小。这些大分子血浆蛋白除了对血浆粘度的直接影响 之外，还可能过增加红细胞聚集性，降低变形性，进一步增加血液粘度。血脂中低密度脂蛋白、胆固醇、甘油三脂的含量与粘 度成正比。血糖过高或白血病患者，因大量白细胞裂解，血浆中会出现大量核酸（ DNA 和 RNA ），此时血液粘度也增加 5 ）温度的影响 温度对血液粘度相当重要，有些外科手术常在低温下进行，内科常有高烧和中暑病人，外周血管病，巨球蛋白血症，红细 胞增多症等病 人的四肢受冷会引起严重症状，所以研究温度对血液粘度的影响，在临床医学中有很重要的意义。 一般来说，温度升高使体液粘度降低，温度下降使体液粘度增高。但血液情况十分复杂，温度升高将导致红细胞聚集增高， 于是使血液低剪切率粘度升高，而血浆粘度和高剪切率血液粘度都降低。 使用旋转式粘度仪测定血液相对粘度，尤其在高剪切率下，不随温度变化（ 15 40 ）而改变。但毛细管粘度计测 定血液粘度，随温度升高而降低。当温度升高至 41 以上时，由于血浆蛋白和红细胞膜均出现变化，导致红细胞硬度增加， 使血液粘度升高。 周围环境温度突然下降，使四肢血液温度降低，血液粘度增高。同时寒冷性刺激，使水分丢失，红细胞压积增高。而温度 的突然升高，使机体温度稳定系统超负荷，大量出汗，也导致红细胞压积增高，红细胞聚集增多，红细胞内粘度与血浆粘度之 比加大，则进一步使血液粘度增高。 6 ） pH 及渗透压 pH 和渗透压对血液流变性的影响，主要是因为它们引起红细胞聚集性和变形性的改变。 PH 降低可使红细胞膜变硬，细 胞变形下降。低渗状态可使红细胞球形化，变形性降低。高渗条件可使细胞内水分外流，细胞内粘度升高。因而这些因素都可 使低剪切率下粘度降低，高剪切率下粘度升高。 7 ）剪切率 非牛顿流体的粘度，随剪切应力或剪切率的变化而变化，在高剪切率时全血粘度低，而在低剪切率时，全血粘度则增高。 这是因为低剪切时，红细胞易于发生聚集，高剪切率时红细胞聚集被冲开，又处于分散状态。剪切率主要是影响红细胞的聚集 与变形，而血液粘度与红细胞聚集和变形密切相关。 8 ）管壁及血管口径 血液流动还受血管内壁的平滑度影响，血管壁平滑血液流动快，血管壁粗糙则血液流动变慢。血管口径小到一定程度时血 液粘度会随口径减小而变小，这是因为血液在小血管中流动时，血细胞靠近血管轴心，管壁接触几乎是血浆，这就是 FahracusLindqvist 效应和 Sigma 效应。但当血管小到与红细胞大小相似时或管径在 34 m 时，则全血粘度又随管径缩 小而增大，这就是所谓 FahracusLindqvist 效应的逆转。 9 ）吸烟、饮酒及应激反应 通过对吸烟者的血液流变学观察发现，吸烟者红细胞压积增加，纤维蛋白原升高，吸烟结果，使红细胞内粘度增加。由于 吸烟，使一氧化碳饱和度增高，使血红蛋白失去部分输氧功能，而易于出现低氧和缺氧状态，反过来又使红细胞刚性增加，红 细胞聚集增加，并使血小板聚集增加，从而使全血粘度增高。 饮酒（特别是大量饮酒）可以使血液粘滞因素有一定幅度增加（如红细胞聚集程度及红细胞内粘度和刚性），红细胞膜的 生化完整性受到损坏，红细胞粘滞因素增高，可导致微循环血流缓慢，血管内膜损伤并使局部出血。 应激反应可导致交感神经过分兴奋，儿茶酚胺产生过剩，可增加血小板聚集并促进血栓形成，同时又可使游离脂肪酸增加， 造成恶性循环，促使血液粘滞诸因素升高。 6 、血液粘度测定的临床意义 测定全血、血浆粘度，对了解血液的流动性及其在生理和病理条件下的变化规律，评价微循环障碍的原因，诊断、防治血 液粘度异常的疾病有着重要的意义。 临床资料表明，许多表现有明显微循环障碍的疾病都同时伴有全血、血浆粘度增高。而且微循环障碍程度和疾病的严重程 度与全血、血浆粘度增高是平行的。微循环障碍同时伴有全血或血浆粘度的增高常见于多种疾病，如脑中风、心肌梗塞、冠心 病、肺心病等。如果经过治疗，随着临床症状和微循环障碍的改善，血液粘度亦有所降低。 血液粘度的测定，在缺血性和出血性脑中风的鉴别诊断，疗效观察，予后判断有重要意义。近年来，血液流变性的改变与 脑血管病的关系已经越来越引起重视。影响血液流变性的因素主要包括红细胞压积，全血粘度、血浆粘度，红细胞电泳时间， 血沉和纤维蛋白原等。这些指标的变化直接影响血液的流动性，粘滞性和凝固性，其变化超出正常范围就可能引起脑血管病。 在出血性脑中风时，以全血粘度和红细胞压积降低为最明显，（血浆粘度，纤维蛋白原含量均降低，红细胞电泳时间缩短）。 它予示将要有出血性血管病的发生。在缺血性脑中风时，全血粘度，血浆粘度及其他血液流变学检验指标均增高。其中细胞压 积和全血粘度升高，是造成缺血性血管病的主要原因。 血液粘度的测定，可作为冠心病和心肌梗塞发作的警报信号。 冠心病一般在临床上虽可无症状，但常可能突然转为心绞痛或心肌梗塞，尤其是心肌梗塞也可能突然引起严重的心律失常 或心脏停博而致猝死，有的甚至发生毫无先兆的猝死。据统计，冠心病急性发作的死亡率近 40% ，而且其中半数病例从症状 确定到死亡不超过 1 小时。因此，如何能及早地检测出即将发生的冠心病及其发病程度，这是迄今尚未解决的关系到冠心病 防治的重要临床问题。近年来，有临床资料表明，血液流变学诸指标的异常，尤其是其中的低剪切率下的血液粘度增高可出现 于冠心病的发病之前，而且又往往是出现在其他一些临床先兆症状之前的更早先兆。更为重要的是与血压、血脂和血管硬化等 指标相比，血液粘度等血液流变学指标的特点是不随年龄的增大而增高。这一点对于预测老年人冠心病的发生是一个极有利的 条件。近年来，发现一些急性心肌梗塞病人，在发病前血液粘度就明显增高，其中最显著者可比正常人高 34 倍。血液粘度 增高亦见于心绞痛患者，但不如急性心肌梗塞时明显。心肌梗塞时血液粘度不论是低剪切率下或高剪切率下均明显高于正常人， 尤其是在低剪切率下明显高于心绞痛者。故血液粘度的明显增高可作为冠心病、心肌梗塞发病先兆的客观指标。冠心病发病后 在治疗过程中，血液粘度持续增高多提示病情恶化和愈后不良，而血液粘度降低，相反多提示病情缓解和愈后良好，因此，在 冠心病的治疗过程中及时测定血液粘度，了解血液粘度有无降低，也就成为判断任一治疗措施和临床疗效的一项重要指标。 血液流变学检测还可用于衰老及抗衰老的研究，在长寿因素调查中，健康长寿者的血液粘度、纤维蛋白原含量、红细胞变 形能力、血小板聚集功能等均在正常范围。而心血管疾病的长寿者上述指标明显高于正常。维持血液粘度在正常范围是长寿的 一个重要因素。因此，在抗衰老研究中改善血液流变学的作用，应作为评价疗效的一个指标。 许多资料表明，患肿瘤时，血液粘度，特别是血浆粘度明显增高。血浆粘度增高主要是由于血浆中的纤维蛋白原水平明显 增高所引起。而纤维蛋白原的增高，又促使红细胞聚集性的增强，是造成血液粘度增高和血沉加快的主要原因。肿瘤患者，特 别是肿瘤已发生转移时，血液流变学变化，特别是血液和血浆粘度表现尤为显著。这样，全血和血浆粘度的测定有可能成为予 测肿瘤的发生，尤其是肿瘤转移的重要指标。 血液流变学应用于临床的最基本概念之一就是血液高粘滞综合征，许多血液粘滞因素升高都会导致血液的高粘滞状态，在 大多数情况下高粘滞综合症都伴有血液粘度的升高。因而血液粘度的变化在高粘滞综合征中具有重要意义。 （二）全血还原粘度（ RV ） 在血液粘度检测中，除直接测定全血粘度，血浆粘度外，通过计算又引入了全血还原粘度的概念。因为血液粘度受红细胞 压积的影响，红细胞是影响全血粘度最主要的因素，在各种剪切率下，全血粘度随 HCT 的增加面增大，在同一剪切率下全血 表观粘度随 HCT 的增高，呈指数增高，在同一压积时，其表观粘度随剪切率增大而降低，为了消除 HCT 的影响，便于比较 不同血样的粘度，所以引入了全血还原粘度（ RV ）的概念。 1 、全血还原粘度定义 全血还原粘度是指红细胞压积（ HCT ）为 1 时的全血粘度值，也称为单位压积粘度，或定义为单位红细胞压积对于全 血相对粘度的贡献。这样使血液粘度都校正到单位 HCT 的基础上进行比较，说明由于红细胞自身流变性质变化（而不是由于 红细胞数目的变化）对于血液粘度影响的大小。 全血还原粘度（ RV ）计算公式如下 b-p 1 RV= p HCT 式中 p 为血浆粘度,b 为全血粘度, b-P 为血浆中因加入血细胞后粘度的增长量 , b-p /p 是粘度增长量对原来粘度的增 长率，b-p /p 比值愈大，表明血样中 RBC 对血液粘度影响愈大，再除以红细胞造成血液粘度增长率，亦就是把 HCT 整体 对血液粘度的影响转化为单位 HCT 对血液粘度的影响。若以全血高切粘度代入上式，可计算出高切还原粘度（ HRV ），同 理尚可得到中切原还原粘度（ MRV ）与低切还原粘度（ LRV ），全血还原粘度是一个无量纲的数值。 2 、临床意义 全血粘度与全血还原粘度的关系 （ 1 ）若 b 和 RV 都高，说明血液粘度大，而且与 RBC 自身流变性质变化有关，有参考意义。 （ 2 ）若 b 高和 RV 正常，说明 HCT 高（血液稠）而引起血液粘度大，但 RBC 自身流变性质并无异常（对粘度贡献不 过大）： （ 3 ）若 b 正常而 RV 高，表明 HCT 低（血液稀），但 RBC 自身的流变性质异常（对粘度贡献过大），说明 b 还是 高的，也有参考意义。 （ 4 ）若 b 和 RV 都正常，说明血液粘度正常。 （三）红细胞压积（ HCT ）测定 1 、测定方法 目前在血液流变学检查中，测定红细胞压积的方法有两种： （ 1 ）温曲勃氏法（ wintrobe ）或称温氏法。 （ 2 ）微量毛细管法：国际血液学标准化委员会血液流变学专家组，早在 1986 年的文件中建议， HCT 的测量应采用该法。 据第四军医大学 范家骏 教授报导，微量毛细管法所测得的压积数要比温氏法低 2.8% 左右。 2 、临床意义 （ 1 ） HCT 增高的疾病 临床实践早已证实，真性 RBC 增高症，肺心病、充血性心衰、先心病、高山病、烧伤、脱水等疾病患者均有 HCT 增高。 HCT 值能反映病情的程度，可作为疗效判断的一项重要指标， HCT 值有地区性差异，如高山地区健康人 HCT 比平原地区 为高。 （ 2 ） HCT 降低疾病 贫血、白血病、恶性肿瘤、尿毒症、肝硬化肤水、失血性疾病等 HCT 降低，妇女妊娠，月经期 HCT 也有所降低。 （ 3 ）与血液流变性的关系。 1 ） HCT 与血液粘度的关系 HCT 是影响全血粘度的决定因素之一， HC