新型血沉仪测量

第一章绪论课题的研究背景与意义血液是我们人体极为重要的存在，它蕴含了人体大量的健康信息，除了血常规检测以外，血沉也是医生经常会做的一项检测。

血沉就是红细胞沉降率的俗称，最早测量血沉的方法是在一个世纪以前，由Westergren提出的，被称之为魏氏法，血沉本意指的是人体血液中的红细胞在一定条件下沉降的速度，但目前测量血沉大多不能体现其速度，通常将红细胞沉降一小时得到的长度称为血沉，也叫血沉值，单位是mm/h[10]。

血沉的测量在临床上有很重大的价值和意义，虽然不能体现或者帮助医生检查某一项特定的疾病，但是它对于炎症、心机梗死、心绞痛和胃癌等的检测都能提供很大的参考，也有相关猜想和研究表明，血沉的趋势能够为特定疾病诊断的依据[25]。

由于手工魏氏法耗时、用血量大、安全性低、不能实现血沉趋势研究等问题，近年来人们一直致力于机械化测血沉方法的研究。

十年来，自动化血沉仪更是得到了飞速的发展，由于临床应用广泛、需求量大的原因，各式各类的血沉仪也陆续出现。

虽然血沉仪的研究和制造有了飞速的发展，但是仍只有魏氏法作为国际血液研究委员会推荐使用唯一的标准办法，很多自动化仪器都需要使用魏氏法作为参考对比得出数据，那么这些血沉仪的完整测量准确性如何得到体现呢如何提升这些血沉仪的测量准确性呢我们需要新型的仪器和科技，他能够使血沉测量变得更为快捷、便利，让我们看病更加方便，但是我们也需要他能够正确的测量和体现。

在这样一个大的市场环境下，提升血沉仪检测准确性，甚至于找出血沉趋势研究方法，使血沉能够更大的发挥其临床意义，这是我们所需要探讨和研究的，所以它的测量准确性研究和准确性提升是一个很有价值和意义的课题。

课题研究目的本次课题的主要目的为验证新型血沉仪的测量准确性和提出如何修正与提升新型血沉仪测量准确性的问题。

通过具体实验后可以表述为1、验证南方血沉仪的测量准确性和可行性。

2、从实际应用层次找到办法使南方血沉仪提高其测量准确性。

3、从方法学的角度看是否能找到方法使血沉快速准确测量变为现实，是否能够应用于新型血沉仪。

主要应用倾倾斜法，改变倾斜角度，看是否在倾斜一定角度的时候与魏氏法测量保持良好相关性。

4、验证全自动魏氏血沉仪的测量准确性和分析其可行性。

通过以上四点，提出最有实现价值和具有可行性的方法，以求改进目前国内血沉仪测量现状。

第二章血沉及血沉检测方法在很久以前血沉的这个现象就已经被发现了，在一个多世纪以前，德国学者德国的Robin Fahraeus对这个现象进行了大量的研究之后，发现在人体生病的情况下，血沉会有所改变，并认为血沉可以应用于临床，但是当时并没有提出测量血沉的方法。

在1921年，Westergern提出了一种可以检测血沉的方法，被后人称之为魏氏法，也叫传统魏氏法。

近一个世纪以来，人们对魏氏法基本没有提出什么改进办法，只是将抗凝剂从肝素钠变为了枸橼酸钠，也称为改良魏氏法[28]。

人们为了改进测量血沉的方法，做了很多努力，也有一系列如下文所说的办法产生，不过目前为止，国际血液委员会所推荐的测量血沉的方法仍是魏氏法。

血沉简介血液的组成与功能血液是流动在人的血管和心脏中的一种红色不透明的粘稠液体，血液的主要成分为血浆、血红细胞，其中红细胞占比达到血液的45%，具体组成如图所示。

血液的功能主要有运输、防御、调节人体温度、调节渗透压和人体酸碱平衡四个，除此以外血液还携带着大量人体健康信息，这也是为什么我们体检都会查血验血的原因。

血沉的过程血沉就是红细胞沉降率的简称，它的本意是指人体血液中红细胞在一定条件下沉降的速度，而目前通常是指将加入了抗凝剂的全血放入血沉管中垂直静止一个小时后后，红细胞下沉的毫米数，单位是mm/h。

血沉的过程是一个非线性的过程，它会受到力学和流变学等多方面因素的相互影响和作用，但是我们一般将血沉的过程划分为三个阶段：钱串期：血沉的前期，在此阶段血液中的红细胞会重叠粘合，进而形成滣线红细胞，一般此阶段的时间为血沉开始前10分钟。

快速沉降期：血沉的中期，在此阶段红细胞会快速进行沉降，在血沉前期形成的滣线红细胞会快速下降，一般此阶段的时间为40分钟。

聚集期：血沉的后期，在此阶段红细胞会缓慢沉降聚集，最后堆积在血沉管底部，也叫细胞堆积期。

影响血沉的因素血沉是多种因素相互作用得到的结果，是一个非常复杂的过程，影响血沉的因素很多，目前已知的影响血沉的外部原因有：1、血沉管倾斜程度：测量血沉时所用的测量管相对于水平面的倾斜角度会很大程度的影响到红细胞沉降的快慢。

原因是当管子与水平面成90°时红细胞受到的阻力比较大，沉降的速度就会比较慢，当管子倾斜一定角度时红细胞就会沿着一侧下降，此时血浆会沿着另一侧上升，红细胞沉降时受到的阻力将会减少[20]，所以理论上说将管子倾斜一定角度会大大减少测量血沉所需要的时间，不失为快速检测血沉的可能性方法之一。

2、血沉管直径：测量血沉时所用的测量管内径的大小会直接影响到红细胞沉降的速度，当测量管内径为到3mm之间时，管子的内径越大红细胞沉降的速度会越慢，内径越小红细胞沉降的速度会越快[21]。

3、血沉管清洁程度：使用魏氏法测量血沉时，魏氏管并不是一次性的，在测量完成以后需要人工清洗。

由于管子内径小等问题，人工清洗时不能够保证魏氏管内壁的清洁，当魏氏管内壁不洁净有蛋白质粘附等问题时均会导致红细胞沉降速度减慢。

4、血沉管中添加抗凝剂的不同：利用魏氏法测量血沉时，所用的抗凝剂应该为109mmol/L的枸橼酸钠，并且保证抗凝剂和血液的比例保持在1:4的比例[18]。

当使用不同的抗凝剂作为添加剂时，有的添加剂中的成分会与血液中某些成分进行化学作用，从而影响到红细胞沉降的快慢。

5、温度：环境温度也会对血沉测量有一定的影响，有研究证明，同一病人在环境温度不同的时所测得的血沉值大小有所不同[6]。

温度升高时，红细胞沉降率也会升高，当环境温度平均变化10℃时，血沉值会增加20个mm[6]，所以一般来说在测量血沉时也会涉及到温度补偿。

内部原因有：1、红细胞[20]：在一般情况下，红细胞的沉降能力和血浆的回流阻力处于平衡状态。

但某些情况导致红细胞总面积减少，承受血浆的阻力也会将会减少，红细胞沉降率会加速，相反地，当红细胞增多时沉降率会降低。

另外当红细胞直径越大，厚度越小的时候，沉降率会越快，而相反的球形红细胞不容易形成滣线型红细胞，沉降率会有所下降。

2、血浆[21]：在一般正常情况下，红细胞膜表现的唾液酸带有负电荷，可以形成zate电位，它会使红细胞相互排斥从而保持其悬浮稳定性，红细胞沉降率会因此变慢。

当血浆蛋白和球蛋白增多，会使zate电位降低，红细胞间的相互排斥力会降低，沉降率会加快。

与此相反，当白蛋白和糖蛋白增多时，阻力加大沉降率会降低[1]。

综上所述，影响红细胞沉降率的因素有很多，其内因通常导致其个体差异以及病理性体现，而影响其测量准确性最主要的原因是管子直径、管子倾斜度以及管子清洁程度三个。

血沉检测方法简介传统血沉测量方法1、魏氏法：魏氏法（图）是传统测量血沉方法，也是国际血液学标准化委员会推荐的测量血沉的唯一标准方法。

下文以及此处所提到的魏氏法均表示[18]：将109mmol/L枸橼酸钠作为抗凝剂和血液按照1:4比例手工混匀十次后，吸入魏氏管（长度为300mm，内径为，刻度为200）0刻度线处，静置一小时后，读取凹液面的差值，得到血沉值的方法。

这种方法测量需要一个小时，并且需要人工操作、人工读数，会带来很大的人工误差。

另外魏氏法是一个开放环境，安全性相对较低，人工清洗等步骤耗时多都是无法忽视的缺点，这也是人们不断尝试研究全自动血沉仪的原因。

2、库氏法：测量血沉用的管子长为70mm，内径为5mm。

也是手动翻转摇匀十次静置一小时后读取差值，得到血沉的结果。

3、温氏法：温氏法测量血沉时所用的管子长为120mm，内径为，相对于血沉，他更多的利用于血流变实验中。

它提出了贫血在测量血沉时的校正曲线，修正了因为贫血所带来的血沉测量结果偏差。

快速检测法1、“血沉架法”[26]：血沉架法（图）改变了血沉管的长度和直径，利用长度为120mm、外径为9mm的抗凝管，加入适量血液，手动翻转混匀十次以后放在水平调节过后的血沉架上，静置三十分钟后所得的结果即为血沉值。

这种方法在1992年由周正荣[26]先生提出并申请专利，最初的目的是为了方便偏远山区进行血沉的测量，在最近十年广泛应用于国内血沉仪的生产和制造，成为目前国内全自动血沉仪主要的设计原理。

在实用价值上，这种方法减少了测量时间，避免了血液污染的问题，并且其和魏氏法测量的相关性也较高。

2、倾斜法：倾斜法就是将管子，倾斜一定角度。

在上文影响血沉的因素时已经提到将血沉管倾斜一定角度，会加快血沉速度。

所以，在考虑如何加快血沉测量并且保持其准确性的时候，倾斜法是值得考虑和实践的方法之一。

通过阅读文献，发现选择的角度应在15°到18°之间，相关研究表示，不同的倾斜角度在不同的时间内测得的血沉值结果和魏氏法有一定的相关性。

3、离心法：离心法是将要测量的血液进行离心处理。

将血液混匀之后，旋转试管两分钟后通过吸样针吸取适量血液，添加到毛细管中后还需要将毛细管离心处理，通过波长为950nm的红外线测微光度计进行测量，并将单位时间内的测量脉冲信号变化秒回成函数，再通过线性回归将检测到的信号下降均值记为中位信号后，将信号积分后的平凡根就可以换算成血沉值。

随着时间的推移，人们为了准确快速的测量血沉，使其能够更好的应用于临床，研究创造了许多仪器用以测量血沉。

目前国内外几乎都是以全自动血沉仪为主，以下将以国内为主，简述国内外全自动血沉仪的研究发展现状。

国内血沉仪研究发展现状近十年来，全自动化血沉仪得到了极大的发展。

目前的国内的全自动血沉仪都能实现自动读数，能够自动进行温度校正，大多以20个孔位或者40个孔位为主。

大部分仪器不能实现每分钟读数的功能。

以越华和普朗医疗公司生产的全自动血沉仪为例，两者都有良好的测量准确性，越华为20孔位，普朗医疗为40孔位，能自动进行温差校正，普朗医疗可以实现每分钟读数。

其中测量血沉的规定温度为18℃到25℃之间[29]，全自动血沉仪能在测量温度为15℃到30℃时，将温度修正到魏氏法测量血沉时的标准温度℃[7]。

全自动血沉仪的方法学原理就国内而言，现大多数是利用的“血沉架法（见上文）”。

在测量中，使用长度为120mm，外径为9mm的抗凝管，将抗凝管手动翻转混匀十次以后放入全自动血沉仪中，半小时之后就能自动读取下降值，但是这并不是最终结果。

虽然周先生申请的血沉架专利是直接读取结果作为血沉值，但是其实血沉架是经过处理的，血沉架读数间隔有所不同，由于血沉架本身是经过修正的，所以才能直接读数。