床边试验型血液凝固分析仪原理及结构

床边试验型血液凝固分析仪原理及结构床旁血凝分析仪也称全血凝固分析仪，是自动化血凝分析取得的又一进展。

一、检测原理
全自动检测方法一般时基于机械（STAGO）或光学（ACL、MLA、STAGO、Sysmex）检测来对凝结的形成进行监测。

而床旁检测（point of care test，POCT）多采用如下原理：用惰性顺磁铁氧化颗粒（paramagnetic Iron oxideparticles，PIOP）均匀分布并结合可产生凝固或纤溶反应的干试剂中，PIOP可在一固定垂直磁场作用下移动。

当血标本通过毛细管作用进入反应层中，可溶解干试剂，并发生相应的凝固和纤溶反应，同时与试剂结合的PIOP在反应过程中通过其移动或摆动幅度的大小而提供纤维蛋白形成或溶解的动力学特征。

PIOP摆动所产生的光量变化可通过光电检测器记录。

然后通过信号放大、转换、计算而得到检测结果。

具体而言，INRatio（英锐®）检测的是纤维蛋白原转化为纤维蛋白的凝血过程发生时血液样本电阻发生的变化情况。

CoaguChek则基于交变磁场下测试条上铁颗粒在样本中的移动由于血液的凝结而终
止的原理。

ProTimeMicrocoagulation System将血液来回泵送直到血液凝结，当血液凝结形成时，血液的流动速度渐进变慢。

本节以InvernessMedical公司的HemoSens英锐®
凝血分析仪介绍阻抗法原理，阻抗是对抗交流电电流的阻力（也称为电导），英锐监测仪测量的是血液阻抗的变化。

仪器中有一个加热器件，可使样品保持在37℃。

监测仪可将检测条加热到血液凝固的最佳温度。

监测仪通过复杂的数学运算可测算出3个不同通道中血凝曲线的拐点，这一点可用图-1 带X轴和Y轴的血凝曲线轮廓图进行阐释。

该曲线显示了检测条中血液凝固过程中阻抗的变化。

仪器运算所挑选的曲线中的点是血液凝固时间即PT的关键点。

在A点，检测条的小室中是干燥的，也无血液进入，因此阻抗非常之大，在B点，小室中注满了血液，因此导电性很高。

血液进入小室后就将各个通道中的两个电极接通了，这等于告诉仪器从曲线上的B点开始测量时间直至出现拐点，此即PT。

从B点到C点血液中的有形成分与试剂发生了生理反应，致使出现了一个一过性的升高，随后又降至D点。

血液的加速凝固使得阻抗变大，因此，出现了曲线的抬高。

在曲线的顶端（C点）样品的凝固开始减速，随着凝固速度的变慢，曲线开始下降。

在D点血液完全凝固（这可被测算出来），这些点被成为拐点，是PT测量的关键点。

仪器继续对曲线进行监测以确定这是否是真正的可选点，如果不是，仪器会沿曲线选一个最佳点，如果选不出一个实点，会出现一条错误信息，要求重新进行检测。

仪器可监测90秒阻抗曲线的变化以保证仪器挑出检测PT的最佳点，运算方法已编程至仪器内存中，以后可进一步升级。

图-1 血凝曲线轮廓图
检测条配合英锐监测仪来完成血液传递、发生反应和完成2个水平对照品的检测。

每个测试条都有三层：上层、中层和下层，这三层全由防水的聚酯材料制成，并用防雾化材料处理以使液体（血液）可沿表层移动，如果不用这些材料，血液就会聚成堆进入不了通道。

英锐测试条上层有3个出口和1个样品孔，中层有3个通道供血液进入检测点。

底层即电极层，在底层材料上镀有银电极，用黏合剂将这3层压到了一起。

检测条上的试剂包括有重组的组织因子和生物聚合试剂，当与血液接触时可起到预期效果，这些试剂的量非常少，生产时是以毫升计的。

当将检测条插入仪器时，电极桥会接通仪器。

将血液加到样品孔后，血液通过毛细作用流到电极处，在此处血液停止流动并开始发生反应。

毛细作用在出口处消失，整个试验约需3分
钟，试验结束，仪器以PT或INR和PT的形式报告结果。

二、检测参数
当前的床旁型凝血分析仪能够检测的指标主要有PT、APTT、FIB、D-二聚体和ACT，单一机型能够实现一项或多项指标的测定；个别机型还能测定t-PA、SK、UK等，但是尚未完全进入临床应用阶段。

三、性能特点
如当今的大多数电器设备一样，英锐凝血分析仪也有一个微处理器，可使仪器进行自我诊断及电路检测。

仪器可储存60个结果，这些储存结果可通过RS232插口从打印机输出或下载到计算机终端。

为使测试结果和参考方法相匹配，对每批样品都用60个口服香豆定患者的结果和20个正常人的结果进行了校正（这是世界卫生组织确定的标准，并被视为比较对照的金标准）。

通过一个简单的5位数密码可将批号信息输入单台仪器中，该密码利用一种计算方法和相应的矩阵可对仪器进行校正。

不同的POCT仪器有许多元件是共同的，这些装置一般用了一个热光电电阻，一个微处理器并显示输出的试验结果，选择性的这个装置可含有时间和日期钟，装载的资料库储存了以前患者的结果。

打印接口、一个调制解调器或者是计算机接口，通常显示和用户界面是简单化的，有利于使用。

为了促进其便携性，一般还有交流电源、适配器和电池作为电源。

Oberhardt等以COAG-1分析不同项目和标本，当用不抗凝的末
梢血和静脉血，枸橼酸钠抗凝的静脉全血及其血浆四种标本对60例正常人PT进行检测发现PT均值分别为12.9秒、13.3秒、12.6秒、和12.0秒，CV分别为5.4%、3.8%、4.0%、2.5%，同时用Cog-Mate-X-2分析血浆的结果，比较发现两者的相关性很好，r=0.96。

他们又用APTT正常和异常各20例标本，其分别为枸橼酸钠抗凝全血及血浆进行分析，结果显示APTT均值分别为33.0秒和30.3秒（正常组），84.2秒和82.0秒（异常组）全血结果均高于血浆，CV分别为5.4%、2.9%、7.1%、3.5%，结果间均无显著差异，Solomon等利用ROC曲线分别对床旁分析仪Coaguchek，plus测定APTT、Hemochron测定ACT 和TAS测定APTT的全血结果与实验室测定的血浆结果进行方法的特异性、灵敏性分析比较结果发现，ROC曲线下的面积（±）分别为0.872±0.044，0.797±0.039/0.795±0.048和0.978± 0.016，虽然后者ROC曲线下面积最大，即特异性最好，灵敏性最高。

但当确定临界值后（cut of value）其他三种床旁血凝仪均能为患者提供尚佳的安全性，既无假阴性结果。

从而表明，床旁凝血仪快速、简便、结果稳定，重复性好。

能提供较为准确的过筛数据，并大大减少了完成测试所需的时间（TAT）尤其适用于抗凝和溶栓治疗的床旁监测。

四、方法评价
1.灵活机动
仪器设计精巧，便于携带。

患者可在家中，也可在工作时进行测试，无论他们到了什么地方都可以使用。

2.节省时间
在家中2分钟就可给出结果，无需到医院排队检查。

简便：测试步骤简单，只有三个步骤，且只需要1滴指尖血（15μl）。

3.可控
自测可提供更多次的PT/INR结果，这意味着医师和患者对患者
自身的PT/INR水平有更清晰的知晓度，医师可根据该信息对患者的
抗凝剂量及时作出调整。

五、质量保证
毫无疑问，POCT有助于显著提高患者的抗凝疗效。

从患者管理
的角度出发，检测方法的持续稳定性对口服抗凝药物的患者来说很重要，这就体现了POCT凝血仪方便快捷而且易学易用的特点。

广义上，PT检测的执行大致有三种方式：
1.常规护理
没有经过PT检测和华法林管理专业训练的医师完成的有限应用。

2.抗凝门诊
大量的PT检测由经过特殊PT检测和华法林管理训练的医师完成。

3.患者自测
患者使用POCT型凝血仪在家中完成定期测试。

研究表明（表-1），患者自测增加了实践百分比，使正确治疗的
范围从50%（常规护理）提高到80%；自测优于其他试验模式的主要
原因是自测能够经常地检测PT，这种高频率检测更匹配于华法林，
使结果波动及时引起注意。

表-1 常规护理、临床抗凝和患者自我检测INR三种方式的比较
INR：国际标准化率
尽管具有上述优势，床旁型凝血分析仪的质量保证仍然不容忽视：
1.PT的正常均值是用一组健康人确定的，它不同于实验室的正
常对照值。

PT正常均值错误，得到的INR值就不正确。

PT检测是一
个复杂的酶促反应过程，每一种酶都存在可变化量，也有温度敏感反应谱。

所有的PT测定都依赖于凝血活酶和因子Ⅶ的相互作用，
PT-POCT用的凝血活素以干燥形式储存在反应与元件中。

尽管理论上手指损伤将导致天然凝血活素释放，会干扰PT试验，但实践中并没
有观察到该效应。

2.仪器本身性能对INR值也会产生影响。

在自动凝血仪广为使用前，INR系统被用于对手动测试进行标化。

有时厂家赋予的ISI和实验室导出的PT正常均值不能抵偿仪器对PT值的特定影响，致使产生的INR值不正确。

在新仪器、新凝血酶原激酶或新批号凝血酶原激酶使用前，明智的做法是对INR值与先前的数值、其他实验室的数值或标准血浆数值进行比较以保证ISI和PT正常均值是适宜的，INR计算结果是正确的。

3.尽管INR改善了华法林的监测状况，仍需注意几个要点以获取准确的INR值：ISI确定值、凝血酶原激酶敏感度、PT正常均值、计算、标本采集和处理、枸橼酸盐浓度和仪器的影响。

有报道指出厂家赋予给凝血酶原激酶的ISI数值有错误。

这很可能是厂家是按血凝仪的等级（光学凝固试验、机械凝固试验等）赋值的，而不是按特定型号赋值。

凝血酶原激酶的敏感性往往不同，因此，不同型号的仪器有不同的ISI值。

实验室人员要索取所用特定型号仪器的ISI值。

此外，ISI值越接近1.0，赋值正确的可能性就越大。

毋庸置疑，凝血分析仪的发展取得了可喜的进展，但是其发展仍受到不少因素的制约，例如：自动凝血仪检测项目前大多是基于活性或时间测定，定量参数仍较少；监测项目的影响因素较多，除PT、FIB外，很多试验尚未标准化，而且，很多项目尚缺乏国际公认的标准参考品；很多检测项目仍缺乏参考方法。

还有很多止凝血和纤溶系统分子标志物尚未实现自动分析。

然而，不可否认的是，自动化凝血分析所取得了举世瞩目的进展，可以肯定，在基础研究和生物工程技
术发展的推动下，自动化凝血分析将在心胸外科、心血管内科和出血性疾病的诊断中显示出更广阔的应用前景。