1、血液流变学检测的新进展血液流变学检测的新进展 北京众驰伟业科技发展有限公司 杨军京 前 言 血液流变学检测在临床日益广泛的应用及其越 来越重要的地位 体内血液粘度异常改变是一种基本的生理病理 反映，也是了解健康状态的重要信息 在预防医学、老年医学、亚健康等领域越来越 显示出重要的意义 血液流变学研究意义 1、生理意义：生理意义：血液粘度增高与降低，直接关系着人体组织血液供应的减少与增加，从而直接影响人体组织的器官的代谢及功能状态。另一方面，对出血后止血有重要生理意义。2、病理意义：病理意义：当人体患病时，影响血液粘度变化，导致“血液高粘滞综合症”。这种综合症是多种病理过程的中间过程或者“桥梁”
2、，而且往往出现“单行线桥”现象，即一旦出现某种程度的高粘滞综合症，则通过正反馈方式而扩大，使缺血缺氧更趋严重。4、目前，、目前，尚没有能替代物理检测血液粘度的更好方法 因此，血液流变检测不仅对于相关疾病的诊断和早期预防因此，血液流变检测不仅对于相关疾病的诊断和早期预防有良好的临床应用价值，其检测方法也是目前不可替代的，有良好的临床应用价值，其检测方法也是目前不可替代的，我们应该予以正确认识和重视。我们应该予以正确认识和重视。3、亚健康：、亚健康：血液粘度的增高使血液循环速度减缓，新陈代谢功能降低，导致人体处于“即无疾病又无精力”的状态，即：亚健康状态。“轻预防重治疗”是对健康认识的误区，通过改
3、善血流变，可促使亚健康状 态转向健康状态。因此，血液流变学对人体亚健康状态也起着重要的揭示和指导作用。血液流变学的基本概念血液流变学的基本概念 血液流变的检测和质量控制血液流变的检测和质量控制 血液流变检测的新进展血液流变检测的新进展 一、血液流变学的基本概念一、血液流变学的基本概念 研究血液及组成成分的流动与变形规律的研究血液及组成成分的流动与变形规律的学科称为血液流变学，它是生物流变学的学科称为血液流变学，它是生物流变学的一个分支。按其研究范围可以分为：宏观一个分支。按其研究范围可以分为：宏观血液流变学、细胞流变学、分子流变学等。血液流变学、细胞流变学、分子流变学等。1 1、层流：、层流：
4、流体在管道中流动时，并不是一种整流体在管道中流动时，并不是一种整 体的运动，而是分为许多层次进行运体的运动，而是分为许多层次进行运 动，各层之间的速度是不同的动，各层之间的速度是不同的 。2 2、粘性：、粘性：由于层流之间存在相对运动，任意两由于层流之间存在相对运动，任意两 接触面上就会产生磨擦力，流体具有接触面上就会产生磨擦力，流体具有 内摩擦力的这种性质称为粘性。内摩擦力的这种性质称为粘性。3 3、粘度、粘度（）：粘度是量度流体粘性大小的物理量，流粘度是量度流体粘性大小的物理量，流 体粘度越大，流动性越小。体粘度越大，流动性越小。(mPa.s)mPa.s)4 4、切变率：、切变率：流体在剪
5、应力作用下发生变化的速率，称为流体在剪应力作用下发生变化的速率，称为 剪变率。剪变率。(S-1)5 5、切应力：、切应力：流层在单位面积上所受到剪切发生应变的流层在单位面积上所受到剪切发生应变的 力，称为剪应力。力，称为剪应力。6 6、牛顿流体：、牛顿流体：当温度一定时，流体所受的剪应力与速度当温度一定时，流体所受的剪应力与速度梯度成一种线性比例关系，符合牛顿粘性定律，这样的流梯度成一种线性比例关系，符合牛顿粘性定律，这样的流体称为牛顿流体。如体称为牛顿流体。如:水、酒精、血浆等。水、酒精、血浆等。特性特性：该流体不含有大颗粒分子物，其粘度不随切变该流体不含有大颗粒分子物，其粘度不随切变率变化
6、而改变的流体。率变化而改变的流体。10 100 200(S-1)1(mpa.)30 25 20 15 10 5 7 7、非牛顿流体：、非牛顿流体：如果流体的剪应力与变形速度之间的关如果流体的剪应力与变形速度之间的关系不符合牛顿粘性定律，这种流体就称为非牛顿流体。如系不符合牛顿粘性定律，这种流体就称为非牛顿流体。如油漆、糖浆、全血等。油漆、糖浆、全血等。特性：特性：该流体含有大颗粒分子物，其粘度随切变率变该流体含有大颗粒分子物，其粘度随切变率变化而改变的流体。化而改变的流体。10 100 200(S-1)1(mpa.)30 25 20 15 10 5.8 8、表观粘度：、表观粘度：是描述非牛顿流
7、体粘性大小的物理量，它是描述非牛顿流体粘性大小的物理量，它不是物质常量，既与物质有关且随剪变率而变化。对不是物质常量，既与物质有关且随剪变率而变化。对同一非牛顿流体，不同的剪变率下有相应不同的表观同一非牛顿流体，不同的剪变率下有相应不同的表观粘度。粘度。9 9、相对粘度：、相对粘度：溶液或悬浮液的粘度与相应的溶剂或悬浮溶液或悬浮液的粘度与相应的溶剂或悬浮剂粘度之比，称为相对粘度。如血液粘度与血浆粘度剂粘度之比，称为相对粘度。如血液粘度与血浆粘度之比，为全血的相对粘度，其没有单位。之比，为全血的相对粘度，其没有单位。1010、比粘度：、比粘度：某种流体的粘度与标准参照液（通常以水）某种流体的粘度
8、与标准参照液（通常以水）粘度之比称为比粘度。血液的比粘度为血液的表观粘粘度之比称为比粘度。血液的比粘度为血液的表观粘度与水粘度之比。比粘度也是一种相对粘度。度与水粘度之比。比粘度也是一种相对粘度。1111、还原粘度：、还原粘度：全血粘度与红细胞压积的比值，既单位全血粘度与红细胞压积的比值，既单位红细胞压积时的全血粘度值。这样把红细胞压积整体红细胞压积时的全血粘度值。这样把红细胞压积整体对血液粘度的影响转化为单位红细胞压积对血液粘度对血液粘度的影响转化为单位红细胞压积对血液粘度的影响，其大小差异就主要来自红细胞的流变特性，的影响，其大小差异就主要来自红细胞的流变特性，如变形性、聚集性等。如变形性
9、、聚集性等。1212、相对指数：、相对指数：全血粘度与血浆粘度之比全血粘度与血浆粘度之比,用于衡量红细用于衡量红细 胞对全血粘度的影响。是一个无量钢的纯数。胞对全血粘度的影响。是一个无量钢的纯数。1313、红细胞聚集指数：、红细胞聚集指数：用于衡量红细胞聚集性以及全血用于衡量红细胞聚集性以及全血 低切粘度高低的重要指标。是一个无量钢的纯数。低切粘度高低的重要指标。是一个无量钢的纯数。1414、红细胞刚性指数：、红细胞刚性指数：是衡量红细胞变形性的指标，刚是衡量红细胞变形性的指标，刚 性指数愈大，红细胞变形性愈差。是一个无量钢的性指数愈大，红细胞变形性愈差。是一个无量钢的 纯数。纯数。1515、
10、红细胞变形、红细胞变形TKTK值：值：是衡量红细胞变形性的指标，是衡量红细胞变形性的指标，TKTK 值愈大，细胞变形性愈差，全血粘度愈高。是一个值愈大，细胞变形性愈差，全血粘度愈高。是一个 无量钢的纯数。无量钢的纯数。1616、血沉方程、血沉方程K K值：值：排除红细胞压积影响的血沉相关值，排除红细胞压积影响的血沉相关值，更好的反映红细胞的沉降率。更好的反映红细胞的沉降率。1717、血沉（血沉（ESRESR）：）：即红细胞在血液中的沉降速率，它与即红细胞在血液中的沉降速率，它与 血浆粘度，与红细胞间的聚集性有很大关系。（血浆粘度，与红细胞间的聚集性有很大关系。（mm/hmm/h）1818、压积
11、（压积（HctHct）：）：红细胞在血液中所占的比容积。（红细胞在血液中所占的比容积。（%）血液流变学临床常用参数血液流变学临床常用参数 全血高切变率粘度全血高切变率粘度 全血低切变率粘度全血低切变率粘度 血浆粘度血浆粘度 血沉血沉 红细胞压积红细胞压积 血小板聚集率血小板聚集率 纤维蛋白原纤维蛋白原 血液状态与血流变参数血液状态与血流变参数 反映血液浓稠的指标：红细胞压积，血浆成分红细胞压积，血浆成分 （蛋白、脂类）（蛋白、脂类）反映血液粘滞的指标：全血粘度，血浆粘度，还全血粘度，血浆粘度，还 原粘度原粘度 反映血液聚集的指标：全血低切变率粘度，血沉，全血低切变率粘度，血沉，血小板聚集率血小
12、板聚集率 反映血液凝固的指标：纤维蛋白原，血小板粘附率纤维蛋白原，血小板粘附率 二、血液流变的检测和质量控制二、血液流变的检测和质量控制 *毛细管粘度计毛细管粘度计 （压力传感式）（压力传感式）*锥锥/板粘度计板粘度计 （宝石轴承）（宝石轴承）血液流变学的检测方法血液流变学的检测方法 毛细管粘度计：（压力传感式）利用一标准毛细管在相同条件下，液体粘度不同，流过一定体积的液体所需时间不同，粘度越大所需时间越长，粘度与时间成正比，其测量结果是同水的比粘度。优点：优点：1.1.该粘度计适用于测量粘度较低的“牛顿液 体”，如：血浆、血清；2 .制造成本低廉。缺点：缺点：不适于测量“非牛顿液体”，如全血
13、。精度及重复 性难以保证，现国际、国内的全血测试中已被淘 汰。A B st10水x全血st50全血smpa.69.0水全血全血水水tt水水全血全血ttsmpassmpas.45.310.69.050.锥板式流变仪：锥板式流变仪：由一个圆平板由一个圆平板(液池底面液池底面）和一和一 个同轴圆锥组成个同轴圆锥组成，待测样品放在圆锥和圆板间待测样品放在圆锥和圆板间 的间隙内；圆锥在不同切应力控制下受到待测的间隙内；圆锥在不同切应力控制下受到待测 流体的内磨擦阻力而形成特定切变率流体的内磨擦阻力而形成特定切变率，继而通继而通 过粘度公式：粘度过粘度公式：粘度=剪切应力剪切应力/切变率切变率 测量流测量
14、流 体的表观粘度体的表观粘度。中心轴 锥板 定心罩 驱动磁场 宝石轴承 光耦 光栅 粘度=剪切应力 剪切速度(切变率)角度q1 时间t =液池 高分辨率的 PID伺服技术 剪切应力与驱动磁场的电流成正比 h =r tan q q r q q =v/h=r/r q q=/q q q1 360/200齿1.8 q 3q 3 =v/h v=r 。血液流变检测的质量控制血液流变检测的质量控制 1 1、检测方法是质量控制的前提、检测方法是质量控制的前提 *毛细管式毛细管式（压力传感式压力传感式）流变仪流变仪-血浆血浆 *锥板式流变仪锥板式流变仪全血和血浆全血和血浆 1、原理局限性：血液是非牛顿流体，血液
15、的粘度随切变率 变化而改变，血液在毛细管中流动，距轴心不同半径处切变率不同，故管中各处粘度也就不同，用毛细管粘度计测量全血粘度，所得结果只是某种意义上的平均，得不出在某一特定切变率下的粘度。故用毛细管粘度计测全血粘度是有其原则的局限性，或者可以这样理解：对牛顿流体来说，切应力与切变率之比是个常数，是个线性问题，而做为非牛顿流体的血液，粘度随切变率改变，是非线性问题。用只能解决线性问题的仪器去解决非线性问题，必然影响测量精度，产生误差。毛细管（压力传感）式血流变测试仪毛细管（压力传感）式血流变测试仪检测全血的局限性检测全血的局限性 A B.2、应用局限性：血流变仪 粘度计 全血粘度 血浆粘度 （
16、大部分趋于正常）高切粘度（红细胞的变形性）中切粘度 低切粘度（红细胞的聚集性）因此，毛细管粘度计可以用来测定牛顿流体血浆因此，毛细管粘度计可以用来测定牛顿流体血浆的粘度而不适用于血液这样的非牛顿流体。的粘度而不适用于血液这样的非牛顿流体。锥板流变仪特性锥板流变仪特性 由于间隙高度与半径成正比，由于间隙高度与半径成正比，速度也与半径成正比，而切变速度也与半径成正比，而切变率为速度与高度之比，从而使率为速度与高度之比，从而使切变率与半径无关，处处相等，切变率与半径无关，处处相等，使得对应于确定的转速就得到使得对应于确定的转速就得到确定的切变率。该仪器能在确确定的切变率。该仪器能在确定的切变率下测量各种液体粘定的切变率下测量各种液体粘度，故既适用于牛顿流体，更度，故既适用于牛顿流体，更适用于测量特定切变率下非牛适用于测量特定切变率下非牛顿流体的表观粘度顿流体的表观粘度。h V=r h =r tan qrq =V/h =r/r q =/q h:锥板与平板间隙高度 q：锥板与平板间夹角：锥板角速度 ：切变率 v:锥板转速 r:锥板半径 q q .2 2、测试速度对检测结果的影响、测试速度对检测结