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血栓与止血障碍的实验诊断. 上海第二医科大学 瑞金医院 临床血液教研室 主任 胡翊群 教授. 血栓与止血( thrombosis and hemostasis )涉及血管壁、血小板、血液凝固、抗血液凝固、纤溶系统和血液流变学等基础理论,也涉及上述各方面相应的实验检查,为研究和诊断出血性疾病和血栓性疾病所必需。本讲就血栓与止血的基础理论、实验室检查和临床诊断作一简述 。. 一、基础理论. 一)血管壁损伤 1 .血管壁结构 小动脉 微循环 小静脉 1 )内膜层:内皮细胞、基底膜、微纤维。 2 )中膜层:弹力纤维、平滑肌、胶原。 3 )外膜层:结缔组织。
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血栓与止血障碍的实验诊断 上海第二医科大学 瑞金医院 临床血液教研室 主任 胡翊群 教授
血栓与止血(thrombosis and hemostasis)涉及血管壁、血小板、血液凝固、抗血液凝固、纤溶系统和血液流变学等基础理论,也涉及上述各方面相应的实验检查,为研究和诊断出血性疾病和血栓性疾病所必需。本讲就血栓与止血的基础理论、实验室检查和临床诊断作一简述。
一、基础理论 • 一)血管壁损伤 • 1.血管壁结构 小动脉 微循环 小静脉 • 1)内膜层:内皮细胞、基底膜、微纤维。 • 2)中膜层:弹力纤维、平滑肌、胶原。 • 3)外膜层:结缔组织。 • 图1、图2
2.血管壁止血作用 (1)促血栓形成 • 血管收缩:自主神经能力增强、内皮素-1。 • 血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF):参与血小板粘附。 • 胶原暴露:诱导血小板聚集和激活因子XII。 • 组织因子(tissuefactor,TF):参与外源凝血系统。 • 纤溶酶原激活抑制物-1(plasminogen activated inhibitor-1,PAI-1):抑制组织纤溶酶原激活物(t-PA)和(u-PA)。
(2)抗血栓形成 血管扩张:前列环素(prostacyclin,PGI2)、一氧化氮(nitric oxide,NO)和自主神经能力减低。 • 血栓调节蛋白(thrombomodulin,TM):与凝血酶结合形成复合物,激活蛋白C系统。 • 肝素类似物:硫酸乙酰肝素软骨素、抗凝血酶等。 • 图3
(一)血小板异常 1.血小板结构 • 1)膜结构:由血小板糖蛋白(glycoprotein,GP)和膜磷脂构成 • 2)细胞器: 图4、图5 • 致密体颗粒:ADP、ATP、5-HT、纤溶抑制物等。 • α颗粒:β-血小板球蛋白(β-TG)、血小板第4因子(PF4)、血小板衍生生长因子(PDGF)和凝血酶致敏蛋白(TSP)。 • 3)支架系统:维持血小板形态和血小板收缩活动。 • 微管 • 细丝:肌动蛋白、肌球蛋白 • 4)管道系统 • 开放管道系统(OCS):是血小板内、外沟通的通道。 • 致密管道系统(DTS):参与血小板的释放和代谢。
2.血小板的止血作用 (1)血小板数量:血小板数维持在(100~300)×109/L,反映血小板生成与消亡之间的动态平衡。 • 数量减少:<100×109/L 原发性和继发性。 • 数量增多:>400×109/L 原发性和继发性。
(2)血小板功能: 粘附功能:指血小板与异物的粘附。 图6 • 聚集功能:指血小板与血小板的粘附。 图7 • 释放功能:指血小板内容物分泌至血小板外的反应。 • 促凝活性功能:指血小板第3因子为凝血过程提供催化表面。 • 血块收缩功能:指血块回缩功能。 图8 • 总之,血小板止血功能可归纳于 图9
(三)凝血机制 1.凝血因子 表1。共有14个,经典因子12个,激肽系统2个。除TF外,都存在于血浆;除FIV(Ca2+)外。均为蛋白质。 • 表1
2.凝血机制 • 1)经典凝血机制:分内源、外源和共同三条途径。图10 • 2)修正凝血机制:①TF/FVIIa复合物激活FIXa;②Mg2+参与凝血反应;③组织因子途径抑制物(TFPI)抑制TF/FVIIa和FXa;④凝血酶激活FXI。图11
(四)抗凝血机制 1.抗凝血酶(antithrombin,AT) 与肝素结合形成复合物,该复合物灭活凝血酶、FXa、FIXa、FXIa、FXIIa等。 2.蛋白C系统 包括蛋白C(PC)、蛋白S(PS)、血栓调节蛋白(TM)和活化蛋白抑制物(APCI)。 图12
(五)纤维蛋白溶解(纤溶)系统 1.纤溶成分 • 1)激活纤溶成分:组织纤溶酶原激活物(t-PA)、尿激酶型纤溶酶原激活物(u-PA)、因子XIIa、激肽释放酶(K)、纤溶酶原(PLG)等。 • 2)抑制纤溶成分:纤溶酶原激活抑制物(PAI)和α2-抗纤溶酶(α2-AP)等。
2.纤溶激活 • 在激活物(t-PA、u-PA)的作用下,PLG转变为纤溶酶(PL)。PL降解纤维蛋白(原)和其他凝血因子的过程。图13、图14 3.纤溶降解 • 纤维蛋白原的降解产物(FgDP)有碎片X、Y、D和E等;纤维蛋白降解产物有碎片X'、Y'、E'D等。纤维蛋白(原)的降解产物为FDPs。 图15
(六)血液流变 1.全血粘度、血浆粘度、红细胞脆性、红细胞电泳、红细胞比容、纤维蛋白原、红细胞沉降率和血浆蛋白等。 2.影响因素 较多。
二、实验室检查 • 一)常用筛选试验 • 1.一期止血缺陷 指血管壁和血小板的缺陷。常用筛选试验如下: • 1)毛细血管脆性试验(capillary resistance test,CRP) • 2)出血时间(bleeding time, BT) (3)血小板计数(platelet count, Plt) (4)血块收缩试验(clot retraction test, CRT) • [原理] • [参考值] • [临床意义] • [评价]
2.二期止血缺陷 • 指凝血机制和抗凝机制缺陷。常用筛选试验如下: (1)活化的部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time, APTT) 图16 • 2)凝血酶原时间(prothrombin time, PT) 图17 • 3)纤维蛋白原含量测定(fibrinogen, Fg)图18 • 4)凝血酶时间(thrombin time, TT) • [原理] • [参考值] • [临床意义] • [评价] • 图19、图20
3.纤溶系统 • 观察纤溶活性变化,常用筛选试验有: • 1)优球蛋白溶解时间(euglobulin lysis time, ELT) • 2)纤维蛋白(原)降解产物测定(fibrin(ogen) degradation products, FDPs) • 3)D-二聚体测定(D-dimer, DD) • [原理] • [参考值] • [临床意义] • [评价]
(二)诊断试验 1.一期止血缺陷常用诊断试验 表2 • 2.二期止血缺陷常用诊断试验 表3 • 3.纤溶系统常用诊断试验 表4 • 4.血液流变常用诊断试验 表5
三、临床诊断 • 一)临床特征 • 1.一期止血缺陷特征 • 1)皮肤、粘膜出血为主,内脏出血少见。 • 2)创口即刻出血难止,持续时间不长。 • 3)压迫止血有效,止血后不易复发。 • 4)有遗传性和获得性。
2.二期止血缺陷特征 (1)深部组织出血为主,内脏出血常见。 (2)创口延迟性出血难止,持续时间较长。 • 3)输血制品有效,但易复发。 • 4)有遗传性和获得性。 3.纤溶活性亢进特征 • 1)皮肤大片状瘀斑,粘膜、内脏出血。 • 2)创口以渗血为特征,尤其在损伤部位。 • 3)对抗纤溶药有效。 • 4)多为获得性。
(二)筛选试验诊断思路 1.一期止血缺陷的思路 图21 (1)BT 和Plt (2)BT 和Plt • 3)BT(N)和Plt(N) • 4)BT 和Plt (N/ )
2.二期止血缺陷的思路 (1)APTT(N)和PT(N) • 2)APTT 和PT (N) • 3)APTT(N)和PT • 4)APTT 和PT 图22 3.纤溶活性亢进的思路 • 1)FDP(-)和DD(-): 纤溶活性正常,见于正常人。 • 2)FDP(+)和DD(+):纤溶活性亢进,见于DIC、溶栓治疗。 • 3)FDP(+)和DD(-):FDP假阳性,见于肝病等;原发性纤溶活性亢进。 • 4)FDP(-)和DD(+):FDP假阴性,见于DIC等;DD假阳性。
四、临床应用 • (一)血小板功能异常性疾病 表6 • (二)血友病类出血性疾病 • 1.血友病(hemophilia) 表7 • 2.血管性血友病(von Willebrand disease, vWD) 表8 • 三)肝脏疾病出血 .凝血因子和抗凝蛋白的合成减少 .凝血因子和抗凝蛋白的消耗增多 .循环抗凝物质和血FDP增多
据报道 • 诊断肝病时,对观察病情和判断预后有价值的指标是:①因子VII:C和II:C减低,先于肝功能异常,可作为肝病早期诊断的指标之一;②Fg和因子V:C减低,反映肝病严重,或进入肝硬化;③异常凝血酶原增高是诊断原发性肝癌参考指标之一;④因子VIII:C和vWF:Ag水平越高,反映肝病越严重,因子VIII:C降低提示并发DIC;⑤因子XIIIa:Ag、ATIII 水平低于35%或PLG的水平低于20%时提示预后不佳;⑥肝病时常呈多个因子的联合变化,故需综合分析。
(四)血栓前状态和血栓性疾病的实验诊断 血栓前状态(prethrombotic state)也称血栓前期(prethrombotic phase),是指血液有形成分和无形成分的生化和流变学发生某些变化。在这一病理状态下,血液有可能形成血栓或血栓栓塞性疾病。诊断血栓前状态和血栓性疾病的实验可从以下三方面进行。
1.筛选试验 • ①APTT可能缩短;②PT可能缩短;③Fg测定可能增高;④PagT的聚集率可能增高;⑤血液粘度测定一般增高。 2.常用诊断试验 • 测定血浆中的①vWF:Ag增高反映血管内皮细胞损伤;②β-TG增高反映血小板被激活;③可溶性纤维蛋白复合物单体(SFMC)增高反映凝血酶活性增强或形成增多;④ATIII:A减低反映凝血酶活性增强;⑤FDP和D-D增高反映纤溶酶活性增强。
3.特异诊断试验 • 测定血浆中①TM和(或)ET-1增高反映血管内皮细胞受损;②P-selectin 和(或)11-去氢-血栓烷B2(11-DH-TXB2)增高反映血小板被激活;③F1+2和(或)FPA增高反映凝血酶活性增强或其形成增多;④TF增高反映外源凝血途径活性增强;⑤TAT增高反映凝血酶活性增强和(或)PC被凝血酶和TM所激活;⑥PAP反映纤溶酶活性增强或形成增多。
(五)纤溶活性亢进 • 1.原发性纤溶症(primary fibrinolysis) 原发性纤溶亢进症,简称原发性纤溶,是由于纤溶酶原激活物(t-PA,u-PA)增多导致纤溶酶活性增强,后者降解血浆纤维蛋白原和多种凝血因子。
2.继发性纤溶症 (second fibrinolysis) • 主要见于弥散性血管内凝血(DIC)。DIC时,由于因子XIIa、激肽释放酶(K)、凝血酶等增多导致纤溶酶增多或活性增强,后者降解血浆纤维蛋白(原)和多个凝血因子。DIC的实验室诊断,同时有下列三项以上异常者:①Plt低于100×109/L或进行性下降;②血浆Fg低于1.5g/L;③PT缩短或延长3s以上或呈动态变化;④3P试验阳性或FDP超过20mg/L。此外,PLG含量或活性降低、AT含量或活性降低、血浆因子VIII:C低于50%都有助于疑难病例的诊断。 表9 • 近年来,DIC前期(pre-DIC)提出的指标是:F1+2、TAT、PAP、D-D等四项,其中二项或二项以上阳性便可诊断。
(六)抗栓治疗的监测 • 1.普通肝素的监测 选用APTT监测,使APTT值维持在正常对照的1.5~2.5倍或选用uFH血浆浓度测定,使其维持在0.2~0.4IU/ml。但在体外循环应用uFH抗凝时,可选用活化的凝血时间(activated clotting time, ACT),参考值为60~120秒,使其维持在350~450秒为宜。
2.口服抗凝剂的监测 • 首先选用血浆凝血酶远时间比率(PTR),使其维持在1.5~2.0为佳。必要时,选用国际标准化比率(international normalized ratio, INR),中国人一般维持在1.5~2.5之间为宜。 3.溶栓治疗的监测 • 可选用Fg、TT、FDP作为实验室监测指标。目前多数学者认为维持在Fg在1.2~1.5g/L, TT在正常对照的1.5~2.5倍, FDP在300~400μg/L最为适宜。
主要参考文献 • 1]陈文彬、王友赤主编. 诊断学. 第五版. 北京: 人民卫生出版社. 2001 • 2]胡翊群、王鸿利、熊树民等主编. 现代血液学与临床实践. 上海:上海科技文献出版社. 1999 [3]Colman RW,Hirsh J,Marder VJ, et al (eds). Hemostasis and thrombosis: Basic principles and clinical practice. 3rd ed. Philadelphia: J.B. Lippincitt Company. 1994
复习思考题 • 、名词解释 1.凝血机制 2.纤溶系统 3.蛋白C系统 4.血管壁止血功能 二、问答题 1.简述血栓与止血各筛选试验的原理、参考值和临床意义。 2.如何组合筛选试验?简述他们的临床应用。 3.简述DIC的实验室检查和诊断。
三、病例分析 • 女性,23岁,高热伴咽痛7天,近2天来有皮下瘀斑和牙龈出血。体检:T39.2℃,P116次/分,R25次/分,BP92/60mmHg,贫血貌。咽部明显红肿,扁桃腺II度肿大,有白色分泌物,颈部淋巴结可及,两肺呼吸音粗糙,心尖区II级收缩期杂音。腹平坦,肝肋下1.5cm,剑下3cm,脾侧卧可及。牙龈少许血迹,小腿、上肢、臀部等多处见瘀斑。 • 实验室检查:RBC3.96×1012/L,Hb88g/L,WBC12.5×109/L;白细胞分类:不名细胞45%,这些细胞体积较大,形态奇特,核染色质较细,核仁1~3个,胞质中充满刍搭客里、充满粗大颗粒;Plt25×109/L;PT18s/13s,Fg172g/L,3P(-)。 • 思考:(1)为了明确诊断,本例尚需做哪些实验室检查? (2)根据临床资料和实验室检查,本例的诊断依据是什么?