CN1196485A - 血沉曲线和红细胞沉降分析方法 - Google Patents
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Abstract
提出一种获得红细胞沉降特征的测试分析方法。通过连续采集血沉过程样本点,经差分运算得出瞬时沉降速度样本集合,描绘血沉过程曲线及瞬时沉降速度曲线。以平均沉降速度为准,划分沉降前期、沉降期及沉降后期,既保留各影响因素对血沉过程的贡献,又淡化各血样间的个体差异。通过对沉降过程和瞬时速度两组样本集合的运算,得出半降时间、平均弥散度以及据以进行沉降类型分型。在实际应用中证明,所得到的各项参数对多种疾病有临床意义。
Description
本发明涉及一种在临床医学中检查红细胞沉降特性的测试分析方法。
血沉检查是临床上常规的一种血液检测项目，用以获得关于红细胞沉降速度的量化指标。自从瑞典医生于1917年应用于临床检查以来，一直沿用的传统方法是，将抗凝全血装入血沉试管，竖立一小时或两小时后，肉眼观察红细胞沉降后与血浆的分界面，按血沉管刻划的长度标尺，读出血沉(ESR)值，它表示在一小时(或两小时)内红细胞沉降的净高度，具有沉降速度的意义。这种方法简单、直观，其检测结果虽无特异性，但对多种疾病的临床表现却具敏感性，成为临床医学中遍采用的常规血液检查项目。多年来，国内外对血沉检测方法开展了大量的研究工作，有的从缩短检测时间、减少血样用量入手，选定几种替代方法，有的利用显微镜监测红细胞沉降和聚集情况，再利用经验公式进行数学拟合等。近年来，关于血液流变学的研究表明，在静置的血液中红细胞常处于血浆蛋白和分散的纤维蛋白元之间，又聚集成缗钱状，形成弱网络结构，红细胞在这种非牛吨流体中的沉降过程具有明显的非线性，并受多种病、生理因素影响。按传统方法检测的血沉值，即静观红细胞在一小时内沉降的净高度，丢失了沉降中许多有临床意义的过程参数。为改进传方法的不足，许多人开展了观测血沉过程，描记沉降过程曲线的实验研究工作，得出沉降过程的数学模型，通过红细胞沉降过程数据的数学拟合得到表达该血液样本的沉降特征，有关参考文献见所附查新报告。末见在临床血沉检测中动态描记沉降轨迹及速度的检测方法和仪器并阐明其临床价值的报告。
本发明的目的在于确立一种适于临床应用的血沉动态检测分析方法，通过大量临床观测，证实按该方法所得的各项参数对多种疾病的监测病情，指导治疗，判断预后有重要价值。
本发明中的血沉过程动态检测手段，已如本申请人在实用新型专利89218130.3和ZL95229602.5中所述；本发明所涉及的检测、分析方法，如下所述：
1.自观测开始计时，每2分钟记录一次实时血沉值，一小时后获取31个血沉轨迹样本值，可描记一条作为时间函数的血沉轨迹曲线，即ESR-t曲线。
2.通过对上述样本值集合的差分运算，求出各时段的瞬时沉降速度dy/dt，并得出作为时间函数的血沉瞬时速度曲线，即dy/dt-t。用以直观表达血沉过程的速度分布。
3.对30个瞬时沉降速度样本值集合求平均值，得出平均沉降速度ESPV，即
4.以平均沉降速度ESPV作为划分沉降期的依据。在瞬时沉降速度样本值集合中，从第一个样本值开始，依次与ESPV比较。按血沉曲线规律，自开始沉降的几个瞬时速度样本值必低于ESPV，其物理意义在于，沉降初期，红细胞正处于聚集期，其与血浆的按触表面积尚较大，则瞬时沉降速度必低于平均沉降速度。随瞬时沉降速度的逐渐增加，当等于ESPV时，可认为红细胞聚集与解聚达到动态平衡。以后，由于红细胞聚集成缗钱状的体积不断加大，瞬时沉降速度随之增加。在经历瞬时速度最大值之后，由于红细胞在试管底部的堆集、挤压，又使瞬时沉降速度逐渐减小。本发明以瞬时沉降速度首次大于平均沉降速度的时刻标定沉降前期(聚集期)ESBT，可得出沉降前期时间ESAT及沉降前期平均速度ESAV， 与此类似，本发明以瞬时沉降速度最末次大于平均沉降速度标记沉降期时间ESAT，即瞬时沉降速度第二次至最末次大于平均沉降速度的时间，其间的各瞬时速度之平均值为沉降期平均速度ESBV。在红细胞沉降的最后阶段，瞬时沉降速度均低于平均沉降速度，表示红细胞沉降进入充塞期，其相应的时间和平均速度记为沉降后期(充塞期)时间ESCT和沉降后期平均速度ESCV。这种以平均沉降速度划分沉降期的方法既保留了全部影响因素对血沉过程的贡献，又淡化了各血液样品间的个体差异。
5.在计算各瞬时速度样本点的2分钟期间内，以各该时段内的净沉降值dy与该时段的瞬时速度dy/dt之积作为该时段红细胞弥散度，以此求出在整个检测过程中的红细胞平均弥散度，即
6.当检测到一小时红细胞沉降净高度ESR后，在红细胞沉降轨迹样本值集合中寻找最接近ESR/2的样本点，其所在的时刻为半降时间Y(50)。它能大致表达沉降过程的分布情况。
7.本发明按沉降净高度的时间分布划分沉降类型。将整个沉降过程(一小时)等分为三段，每段20分钟(十个样本点)，分别计算每段内的沉降净高度。若首段最高，定为前降型ASP；若中段最高，定为中降型MSP；若未段最高，定为后降型PSP；若各段内沉降净高度均等，定为匀降型PP。这一分型方法利于归一化提取沉降特征。
以下是按本发明提出的分析方法在临床中应用的情况。
按上述所制订的分析方法，通过对174名健康人(男98人，女76人)的检测，得出健康人群各种参数的统计分布及性别差异，如表1所示，为分析各种疾病状态下的参数改变提供了依据。
(表1) 健康人红细胞沉降曲线及参数x±s
| 参数名称 | 男性 | 女性 | t值 |
| ESR mm/hESPV cm/secESPD cm2/ecESAT minESAV mm/minESBT minESBV mm/minESCT minESCV mm/minY(50)min | 13.26±7.13(3.75±2.31)·10-4(3.34±1.79)10-511.40±9.110.16±0.1943.32±11.260.28±0.195.24±8.660.07±0.1330.27±12.25 | 19.53±7.67(5.7±2.77)·10-4(7.53±4.87)·10-511.75±9.120.21±0.2638.44±11.050.46±0.249.40±10.130.14±0.01629.27±10.52 | 5.06 ##3.64 ##4.84 ##0.550.980.862.37 ##1.183.34 ##0.76 |
注：##：p＜0.01
划分不同的沉降类型有助于直观地表达红细胞在不同时间间期的沉降变化。可以看出健康男性以后降型为主，约占被检者的半数以上。而女性的以中降型和前降型为多，共占70％以上，亦即大部分男性的红细胞聚集沉降在整个1小时的血沉期的后半段，而女性则在中段或前半段。如表2所示。
(表2) 健康人血沉类型分析结果
| 沉降类型 | 男性(例数n＝98) | 女性(例数n＝76) | x2值 | ||
| ASPMSPPSPPP | 2320541 | 23.4720.4155.101.02 | 2531191 | 32.8939.4725.001.32 | 1.467.36 ##14.71 ## |
注：##：p＜0.01
急性心肌梗死(AMI)发病急骤、危重。其ESR变化迅速而明显，且呈现一定规律性。应用血沉曲线自动测试分析仪(实用新型专利95229602.5)检测发现，发病24h内EAR、ESPV、ESPD未见明显变化，而72h时三者均显著增加，且一直持续到二周左右，二周后逐步减慢，但到四周时仍高于发病初水平，一般需要八～十周才能完全恢复。从沉降各期时间和沉降速度看，ESR变化是由于各期红细胞沉降速度增加，而沉降前期时间明显缩短，沉降后期时间显著延长所致。
通过对少数死亡病例血沉曲线分析发现，发病24h时dy/dt-t各项参数与存活病例相比已呈增长趋势；而72hESR、ESPV、ESPD增加更明显，各期沉降时间也明显缩短，而沉降速度急剧增加，沉降速度最大比值1∶10.61为存活病例2.22倍。这为AMI判断疗效、预测转归等提供可靠的依据，具有重要的临床意义。
可以得出以下结论：
1.AMI发病72h时，ESR及dy/dt-t曲线已有显变化，并可能提供预测信息。
2.AMI发病72h时，dy/dt-t所反映各期平均沉降速度越快，病情越危重，沉降速度达2～3mm/min时，病情险恶，预后欠佳。
3.dy/dt-t各期沉速度比值过大，差距悬殊，也示病情危重，预后欠佳。
高血压患者ESR-t曲线呈大致S型，但陡线明显后移，ESR、ESPV、ESPD均显著增快，女性尤为明显。沉降前期ESAT明显延长，沉降中期ESBT缩短，而ESBV显著增快，Y(50)明显延后。
高血压患者血沉沉降类型男性与女性均以后降型为主，分别占64.10％和51.02％，前降型所占比例显著减小，仅占8.79％和2.04％，与健康人相比，差异十分显著，P＜0.01，同时高血压患者dy/dt-t曲线也表现为波峰后移。
高血压患者ESR呈现了延迟沉降的特点，男性与女性在健康人中的差异几乎消失。而这些变化又和高血压的病情分期有密切关系，经过系统治疗，这些变化可以减小或者消失。
活动期肺结核患者ESR明显加快，ESPV和ESPD也显著增加。从沉降各期时间和沉降速度看，主要是沉降前、中、后三期速度均衡增快，也就是血沉沉降全程速度都显著增加，沉降中期时间显著缩短，而沉降后期时间又明显延长，这说明血沉快速沉降期缩短，而红细胞充塞期时间延长。
稳定期肺结核患者ESR及dy/dt-t曲线各项参数均和健康人相近，只有ESAV和健康人有非常显著差异(P＜0.01)，而和活动期患者却未有显著差异(P＞0.05)，其它疾病很少看到这种情况，其机理和临床意义还需进一步积累资料和观察研究。
风湿性病患者ESR明显增快，男女患者分别为31.62±16.17和30.41±14.23mm/h，和对照组相比，差异非常明显，P＜0.01。ESPV男女患者接近，分别为(8.70±4.5)10-4和(8.70±4.0)·10-4cm/s，ESPD分别为(13.78±8.60)·10-5和(13.62±9.20)·10-5cm2/s，均比对照组增加，差异非常显著，均P＜0.01。
按各沉降期段时间和沉降速度分析，ESAT时间男性稍延长，女性无变化，但ESAV增快，男性更为突出，达到0.49mn/min，对照组为0.16mm/min；ESBT时间男女患者均缩短，男性尤为明显(P＜0.05)，ESBV速度明显增快，男性患者ESCT明显延长(P＜0.05)，ESCV速度增快.女性患者无明显变化。
男女患者Y(50)时间均提早，分别为23.29±15.53min，26.94±14.50min。
以上结果可以看出风湿性病患者，ESR、ESPV、ESPD均显著增快，Y(50)提前。男性和女性患者间无明显差别。dy/dt-t分析，女性患者ESR增快主要在沉降前期、中期沉降速度增快，各期时间未有变化。男性患者主要表现前、中、后三期速度均增加，而前、后期时间也显著延长。
风湿性病经系统治疗以后，随着病情的好转，dy/dt-t也有了较明显的变化.治疗后ESR明显下降，由40.05±9.44降至17.39±6.90mm/h，差异非常显著(P＜0.01)。ESPV和ESPD均显著下降，分别为(4.69±2.01)·10-4cm/s和(7.85±4.68)·10-5cm2/s，接近对照组水平。
各个沉降期段也有明显变化，沉降前、中、后期速度都明显减慢，治疗前后相比差异非常显著P＜0.01。ESAT、ESBT时间延长，而ESCT时间显著缩短，和治疗前相比也有非常显著差异。Y(50)由治疗前的22.21±13.86min，延长到治疗后的33.36±11.91min，差别非常显著，P＜0.01。
治疗前ESP以MSP为主，占58.33％，治疗后以PSP为主，占70.83％，治疗前后相比，差异显著和非常显著，P＜0.05和P＜0.01。治疗前ASP为25％，治疗后仅占4.71％，减小的趋势明显，说明风湿性病经过治疗、好转以后，ESR减慢，沉降时间呈现延迟后移的变化。
总之，血沉曲线和参数为疾病的临床观察和治疗提供了一种简便有效的实验方法，较常规ESR提供更多、更精细的信息，对临床观察病情、指导治疗、判断疗效及预测病情转归都有一定的意义。
Claims (6)
1.一种在临床医学中通过动态观测血沉过程检查红细胞沉降特性的测试分析方法，其特征在于，自测试开始计时，每隔一小段时间(例如每两分钟)记录一次红细胞沉降净高度ESR(t)，作为血沉过程样本值，通过对各该值的差分运算，得到各时段红细胞瞬时沉降速度dy/dt，以各时段瞬时速度之平均值，即平均沉降速度ESPV为准，划分沉降期，通过对血沉过程样本值和瞬时速度样本值的运算还得到半降时间y(50)、红细胞平均弥散度ESPD以及进行血沉分型。
2.根据权利要求1所述的划分沉降期，其特征在于，在沉降的开始阶段，随着瞬时沉降速度逐渐增大，当瞬时沉降速度首次大于平均沉降速度时，定为沉降前期(聚集期)ESAT，其间各瞬时速度之平均值为沉降前期平均速度ESAV；自沉降前期之后至瞬时沉降速度最后一次大于平均沉降速度之时，定为沉降期ESBT，其间各瞬时速度之平均值为沉降期平均速度ESBV；在沉降后期，凡瞬时沉降速度再次低于平均沉降速度的时间，定为沉降后期(充塞期)ESCT，其间各瞬时速度之平均值为沉降后期平均速度ESCV。
3.根据权利要求1所述的血沉过程样本值，其特征在于，把到达血沉终值之半的时间定为半降时间Y(50)。
4.根据权利要求1所述的瞬时沉降速度，其特征在于，以各瞬时沉降速度与各该时段对应的沉降净高度之积dy2/dt，记作各该时段的红细胞弥散度，各时段弥散度之平均值为红细胞平均弥散度ESPD。
5.根据权利要求1所述的沉降过程样本值和血沉分型，其特征在于，把整个沉降过程分为三个相等的时段，分别计算各时段的沉降净高度，若首段最高，定为前降型ASP，若中段最高，定为中降型MSP，若后段最高，定为后降型PSP，若各段沉降净高度相等，则为匀降型PP。
6.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，按所得到的沉降过程样本值及瞬时沉降速度样本值，可描绘出血沉过程曲线ESR-t及血沉瞬时速度曲线dy/dt-t。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN101660992B (zh) * | 2009-09-29 | 2011-01-12 | 清华大学 | 一种快速检测藻类细胞沉降速度的方法 |
| CN1875280B (zh) * | 2003-10-28 | 2011-08-31 | 迪艾斯诊断锡耶纳股份公司 | 进行生物流体分析的装置及相关方法 |
| CN103267715A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-28 | 李滨 | 红细胞沉降速率的自动检测方法及装置 |
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1998
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