凝血分析仪是临床上测量人体血液中各种成分含量,定量生物化学分析结果,为临床诊断患者各种疾病提供可靠数字依据的常规检测医疗设备。不同类型的凝血仪采用的原理也不同,目前主要采用的检测方法有:凝固法、底物显色法、免疫法、乳胶凝集法等。
凝固法是通过检测血浆在凝血激活剂作用下的一系列物理量(光、电、机械运动等)的变化,再由计算机分析所得数据并将之换算成最终结果,所以也可将其称作生物物理法。
电流法利用纤维蛋白原无导电性,而纤维蛋白具有导电性的特点,将待测样品作为电路的一部分,根据凝血过程中电路电流的变化来判断纤维蛋白的形成。但由于电流法的不可靠性及单一性,所以很快被更灵敏、更易扩展的光学法所淘汰。
光学法凝血仪是根据凝固过程中浊度的变化来测定凝血功能。根据待验样品在凝固过程中光的变化来确定检测终点的。当向样品中加入凝血激活剂后,随着样品中纤维蛋白凝块的形成过程,样品的光强度逐步增加,仪器把这种光学变化描绘成凝固曲线,当样品完全凝固以后,光的强度不再变化。光学法凝血测试的优点在于灵敏度高、仪器结构简单、易于自动化;缺点是样品的光学异常、测试杯的光洁度、加样中的气泡等都会成为测量的干扰因素。
早期的磁珠法是在检测杯中放入一粒磁珠,与杯外一根铁磁金属杆紧贴呈直线状,标本凝固后,由于纤维蛋白的形成,使磁珠移位而偏离金属杆,仪器据此检测出凝固终点,这类仪器也可称为平面磁珠法。早期平面磁珠法能有效克服光学法中样品本底干扰问题,但存在灵敏度低等缺点。现代磁珠法出现在20世纪80年代末,90年代初进入商品化。现代磁珠法被称为双磁路磁珠法。双磁路磁珠法的测试原理如下:测试杯的两侧有一组驱动线圈,它们产生恒定的交变电磁场,使测试杯内特制的去磁小钢珠保持等幅振荡运动。凝血激活剂加入后,随着纤维蛋白的产生增多,血浆的粘稠度增加,小钢珠的运动振幅逐渐减弱,仪器根据另一组测量线圈感应到小钢珠运动的变化,当运动幅度衰减到50%时确定凝固终点。底物显色法是通过测定产色底物的吸光度变化来推测所测物质的含量和活性的,该方法又可称为生物化学法。其原理是通过人工合成与天然凝血因子有相似的一段氨基酸排列顺序、并含有特定作用位点的小肽,并将可水解产色的化学基因与作用位点的氨基酸相连。测定时由于凝血因子具有蛋白水解酶的活性,它不仅能作用于天然蛋白质肽链,也能作用于人工合成的肽链底物,从而释放出产色基因,使溶液呈色。产生颜色的深浅与凝血因子活性成比例关系,故可进行精确的定量。目前人工合成的多肽底物有几十种,而最常用的是对硝基苯胺(PNA),呈黄色,可用405mm波长进行测定。在免疫学方法中以纯化的被检物质为抗原,制备相应的抗体,然后用抗原抗体反应对被检物进行定性和定量测定。
常用方法有:
将被检物与相应抗体在一定介质中结合,测定其沉淀环大小,与标准进行比较,计算待测物浓度。此法操作简单,不需特殊设备,但耗时过长,灵敏度不高,仅适于含量较高凝血因子检测。
在一定电场中,凝胶支持物内的被检物与其相应抗体结合形成的一个个“火箭峰”,火箭峰的高度与其含量成正比,通过测定峰高并与标准比较进行定量测定。此法操作复杂,临床应用较少。
通过水平与垂直两个方向进行电泳可将某些分子结构异常的凝血因子进行分离。
用酶标抗原或抗体和被检物进行抗原结合反应,经过洗涤除去未结合的抗原或抗体及标本中的干扰物质,留下固定在管壁的抗原抗体复合物,然后加入酶的底物和色原性物质,反应产生有色物质,用酶标仪进行测定,颜色深浅与被检物浓度呈比例关系。该法灵敏度高,特异强,目前已用于许多止血、血栓成分检测。
将被检物与其相应抗体混合形成复合物,从而产生足够大的沉淀颗粒,通过透射比浊或散射比浊进行测定。此法操作简便,准确性好,便于自动化。
1910年,Kottman发明了世界上最早的凝血仪,通过测定血液凝固时的粘度的变化来反应血浆凝固的时间。
1922年,Kugelmass用浊度计通过测定透射光的变化来反应血浆凝固时间。
1950年,Schnitger和Gross发明了基于电流法的凝血仪。
60年代,机械法凝血仪得到开发,出现了早期的平面磁珠法。
70年代以后,由于机械、电子工业的发展,使各种类型的全自动凝血仪先后问世。
80年代,由于发色底物的出现并应用于血液凝固的检测,使全自动凝血仪除了可以进行一般的筛选试验外,还可以进行凝血、抗凝、纤维蛋白溶解系统单个因子的检测,使抗凝、纤溶的检测成为可能。
80年代末,双磁路磁珠法的发明给血栓与止血的检测带来新概念,由于其独特的设计原理,使光学法检测的一些影响因素在本类型的检测仪器上均不复存在。
90年代,全自动凝血仪免疫通道的开发将各种检测方法融为一体,检测的项目更加全面,为血栓与止血的检测提供了新的手段。
根据自动化程度的高低,凝血仪可分为全自动和半自动仪器
全自动仪器的特点是检测速度快,测定项目多,检测原理较复杂和仪器设计的智能化。使用全自动凝血仪时只要将分离出的血浆样品放置在指定的位置,仪器便可完成加样、预温、检测和报告打印等全过程。多数全自动凝血仪可任意选择不同的项目组合进行检测,样品的检测具有随机性,仪器的数据处理和存储功能也较强。
半自动凝血仪需手工加样,检测速度较慢,原理较单一,检测项目少,仪器配备的软件功能也很有限。
血栓与止血的基本检测指标为:凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、纤维蛋白原(FIB)、凝血酶时间(TT)、内源凝血因子、外源凝血因子、高分子量肝素、低分子量肝素、蛋白C、蛋白S等。
购置仪器后应按说明书标出的仪器应能达到的性能参数对仪器进行评价,发现问题及时与厂家联系。
在检测过程中使用的加样器应进行校准,保证试剂稀释和加样量的准确。
有定标血浆的检测项目,须用定标血浆建立标准曲线,在更换试剂批号或种类时均应用定标血浆重新建立标准曲线。
检测标本时一定要作室内质量控制,半自动仪器的检测应作双份测定。
做好分析前的质量控制非常重要,标本的采集和存储应严格按有关要求进行。
试剂在预温槽内的放置时间应严格按试剂说明书的要求进行限定,放置时间延长会影响测定结果的准确性