凝血障碍电子书-第14章:存在或不存在抗血小板药物时血小板功能障碍的评估

2023
02/13

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医学薅羊毛
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基因检测,可以评估患者是否存在代谢氯吡格雷药物的基因,但是无法判断最终的药物效果。

导语:本课是这本凝血障碍书籍的最后一章,介绍血小板功能障碍的一些实验室评估。文中提到的血小板功能评估的方法学为LTA法(透光率法),小编会给大家进行相应的介绍。


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Chapter 14 Evaluation for Platelet Dysfunction in the Presence or Absence of Antiplatelet Agents

第14章  存在或不存在抗血小板药物时血小板功能障碍的评估

本文内容

概述(Overview )

申请测试错误 (Test Ordering Mistakes )

结果解释错误 (Result Interpretation Mistakes)

其他错误 (Other Mistakes)

争议 (Controversy)

治疗标准 (Standards of Care)


在开始之前,先给大家简单介绍一下血小板功能和血小板功能检测。

我们知道, 血小板 具备非常复杂的生物功能,在机体 止血 、 免疫防护 、 感染 、 肿瘤 等方面,都发挥重要的作用。在 机体止血 方面,血小板具有 粘附、聚集、释放、促凝、收缩 等功能。一般而言,人们在 提到血小板功能检测时 ,更多地是指 血小板在止血方面 的功能测定。

血小板功能检测实际上是一个 比较混乱的概念 。通过检测所获得的结果数值,能够反映的血小板的哪方面功能呢?粘附功能?聚集功能?释放功能?收缩功能?促凝功能?或者是各种功能的混合体?检测结果血小板 特异性受体 的功能评估?抑或是评估 血小板功能整体功能 ?因此,血小板功能检测的内容,具体取决于方法学本身、使用的激活剂和终点的判断,目前没有任何一种方法学,能够把血小板的所有功能同时在一种激活剂下进行检测。

血小板功能的 检测方法 有很多种,包括 透光率法 (也叫 光比浊法,LTA法 ), 阻抗法,粘弹性法 , 血小板计数法 , 超声法 , 光学法 , 液滴震荡法 , 微流体闭合时间法 , 滤网压力差法 等。每种方法使用的 血液样本也各不相同 ,有的使用 血浆 ,有的使用 全血 。有的使用 抗凝全血 ,有的使用 自然全血 ;有的使用 全血 ,但是需要加入 生理盐水进行稀释 。每次使用的 血液样本量,更是没有统一标准 ,从 几十微升至几百微升(甚至几毫升)不等 。

由于 检测方法学多样性和差异性 ,导致反映血小板功能的 参数 也是 千差万别 ,常见的参数包括 聚集率,抑制率,闭合时间,ARU(阿司匹林反应单位),PRU(P2Y12反应单位),聚集单位(AU)、曲线下面积(AUC)等 ,具体 与所使用的方法学有关 。随着 微流控技术 的快速发展,新的方法学也提出了 新的血小板功能参数 ,如Anysis微流控血小板功能分析系统所提出的 迁移距离 (Migration Distance, MD )、 迁移速率 (Migration Velocity, MV )等。

在体外试验中,检测血小板的功能,都会用到 外源性激活剂 (Agonist), 血小板受体特异性的激活剂 ,常常包括 花生四烯酸 ( AA )、 二磷酸腺苷 ( ADP )、 肾上腺素 (Epinephrine)、 胶原 (Collagen)、 瑞斯托霉素 (Restocetin)等,根据 不同的检测目的,选择使用不同的激活剂类型 。部分粘弹性检测使用 高岭土 (Kaolin)、 硅藻土 、 二氧化硅 或 玻璃珠 等内源性激活剂,针对全血样本进行检测, 试图得到关于阿司匹林、P2Y12受体拮抗剂的有用信息,结果往往是徒劳的,因为这些激活剂所产生的凝血酶能够掩盖阿司匹林、P2Y12等抗血小板药物对血小板特异性通路的抑制作用 。使用的激活剂的浓度,每种方法学之间,差别巨大。

有机会,我会把全球范围内血小板功能检测的方法学,给大家做一个专门介绍,目前大家只需要记住一点即可,即在血小板功能监测领域,方法学千差万别,技术水平高低不同,学术证据多少不一,总的来说,鱼龙混杂。有些方法学所检测到的血小板功能,并不是真正的血小板功能,而是掺杂了很多其他因素的混合参数。

本文中提到的血小板聚集试验(Platelet aggregation assay),指的是透光率法(光比浊法,LTA法),尽管这种方法学的弊端非常明显,例如需要制备富血小板血浆(PRP)和贫血小板血浆(PPP),操作复杂,存在不同实验室之间的差异性和结果不一致性,不同品牌所使用激活剂浓度差异性,耗时费力,而且由于使用血浆进行测试,不能反映血小板跟其他血细胞和因子之间的相互作用等等。

尽管如此,透光率法(LTA法)仍然是血小板功能检测中的一种重要手段,也曾被认为是血小板功能检测的“金标准”。

透光率法(LTA法)的检测原理,简单来说,首先对采集的抗凝全血样本进行离心,分别制备富血小板血浆(Platelet-rich plasma, PRP )和贫血小板血浆(Platelet-poor plasma, PPP )。针对血浆标本,使用透光率,来判断血小板的聚集情况。由于 PRP 是浑浊的,透光率设定为 0% ;而 PPP 是清澈的,透光率定义为 100% 。根据检测目的,在PRP中加入激活剂,诱导血小板发生聚集反应。 当血小板在激活剂的作用下,发生聚集,此时PRP中的透光率会增加。因此, 血小板的活性越强,聚集程度越大,则透光率的数值就越大 ;而 当血小板的活性越弱,聚集程度越差,透光率的改变就越小 ,由此来评估血小板的功能活性。

透光率法血小板聚集试验的机理

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透光率法血小板聚集试验,会形成一个 聚集曲线 。聚集曲线的起始时一条水平线,代表静息状态下的血小板。当加入激活剂后,会发生血小板形状改变,从而产生一个小的聚集下降;之后在激活剂的作用下,血小板发生聚集增加,随时间形成一条聚集曲线。曲线的Y轴为聚集率;X轴为时间参数。 正常的聚集曲线包括 2个波 。 第1个波 ,代表外源性激活剂所导致的血小板聚集。 第2个波 则反映血小板颗粒内容物的释放和周围血小板的持续活化所产生的聚集。(见上图)

有时,你可能看到图形方向相反的曲线(见下图),此时要注意,Y轴使用的参数是透光率%(Light transmittance %),而X轴为时间参数,形成的曲线是透光率曲线。两种图形在本质上无差别。PRP中血小板活性越强,聚集程度越大,随之透光率也越大;反之。因此,无论是聚集曲线,还是透光率曲线,都能够反映血小板的聚集、释放活性。

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概述(Overview)

几十年来,临床实验室使用 富含血小板的血浆 (Platelet-rich plasma)和各种血小板激动剂(包括 胶原蛋白 、 花生四烯酸 、 ADP 、 肾上腺素 和 瑞斯托西丁 )对血小板功能进行评估。进行这项测试与 许多潜在的分析错误 相关,必须避免这些错误,以提供血小板功能的最可解释结果。

血小板功能 也可以用全血 (Whole blood)进行评估,同时测定血小板聚集(Platelet aggregation)和血小板颗粒释放(Platelet granule release)。对多种激动剂(Agonist)的明显异常反应可能表明体内血小板功能异常。然而, 血小板活性 轻微降低 的患者,尤其使用 肾上腺素 等 弱血小板激动剂 (Weak platelet agonist),出血风险的 可预测性非常不确定 。

最近,引入了新的检测方法,以评估血小板对 阿司匹林 (Aspirin)和 氯吡格雷 (Clopidogrel, Plavix)的耐药性。现 在可以使用 几种不同的方法 评估血小板功能 。进行血小板聚集不仅是为了评估基线血小板功能,而且也是为了确定 抗血小板药物 是否达到了想要的血小板抑制效果。在这种情况下,期望的反应通常是血小板功能低下,因为这意味着抗血小板药物是有效的。


申请测试错误(Test Ordering Mistakes)

申请测试错误

错误:患者在进行血小板功能测试之前,有意(Purposely)或无意(Inadvertently)摄入阿司匹林或其他抗血小板药物。

解释:阿司匹林包含在许多非处方(Over the counter)制剂中,这些制剂的名称中没有体现“阿司匹林”一词。此外,许多阿司匹林制剂的名称并不表明药丸或胶囊确实是阿司匹林。

因此,患者可能会无意中摄入阿司匹林,并报告没有摄入阿司匹林。在这种情况下,由于抗血小板药物可能会导致血小板功能障碍,并掩盖可能存在和可检测到的任何内源性异常。

如果在5-7天内避免服用阿司匹林,那么大部分血小板功能的下降都应该得到恢复。如果在没有其他变量的情况下,在10至14天内避免服用阿司匹林,血小板功能应该能够完全恢复(Fully restored)。如果患者有效地将口服前药(Prodrug)转化为活性抗血小板药物,近期摄入氯吡格雷(Clopidogrel)也会导致血小板功能异常。最后一次服用氯吡格雷大约7天后,血小板功能恢复正常。

错误的病例(Case with Error)

在使用 富血小板血浆 ( PRP ,Platelet rich plasma)通过血小板聚集评估血小板功能之前,要求患者不要服用阿司匹林。进行化验,结果显示患者的血小板 对花生四烯酸(Arachidonate)无反应 ,血小板聚集反应 第1波(First-wave)仅对肾上腺素和ADP有反应 。当患者被问及服用非处方制剂中可能存在的阿司匹林时,她报告说,她在过去24小时内服用了 Alka Seltzer (注:Alka-Seltzer 苏打水泡腾片,缓解胃酸多胃胀气降尿酸等,含有阿司匹林成分)。

解释和结果(Explanation and Consequences)

这种情况下的错误是由患者造成的,是 无意的 。许多制剂中含有阿司匹林,即使患者试图避免服用,也可能在不知不觉中摄入阿司匹林。这一错误需要重复进行复杂的测定。

申请测试错误

错误:使用标准化出血时间测定器法(Template Bleeding time,TBT)评估血小板功能。

解释:该测试与许多变量相关,目前很少用于评估血小板功能的充分性。特别是,已经证明,在患者进行手术前它是一种血小板功能预测较差的测试。

错误的病例(Case with Error)

术前通过 出血时间 (Bleeding time, BT )测试对患者进行评估。患者没有出血病史。测试结果是 BT数值延长,手术推迟 ,直到对血小板功能进行更广泛的评估。

解释和结果(Explanation and Consequences)

尽管现在并不常见,但当出血时间(BT)测试被认为是术前评估的必要部分,以充分评估患者围手术期止血能力时,这种情况多次发生。该错误代价特别高昂,并且延迟手术可能在临床上是有害的。


结果解释错误(Result Interpretation Mistakes)

结果解释错误

错误:得出结论,血小板功能的任何降低都与出血风险增加有关。

解释:例如,在一项标准的富血小板血浆(PRP)的血小板聚集试验中,对肾上腺素(Epinephrine)反应轻微降低的临床意义是非常不确定的。轻微异常可能或不可能与出血风险增加相关。

错误的病例(Case with Error)

通过血小板聚集研究(Platelet aggregation studies)对患者进行评估,发现患者仅 对肾上腺素(Epinephrine)的反应轻微下降 。诊断为定性的血小板疾病,具有出血倾向。医生指出,在未来进行任何手术之前,该患者都需要输注血小板。

解释和结果(Explanation and Consequences)

医生对患者血小板聚集的能力做出了明确的结论,但只有微弱的迹象表明血小板存在功能障碍。在某一时间进行 重复测试 可能会提供信息,可能会显示 不存在肾上腺素聚集受 损的证据。

结果解释错误

错误:对于正在评估血小板功能的患者,未考虑服用的药物具有潜在抗血小板作用。

解释:仔细审查许多药物化合物以及草药(Herbal medicines)的不良反应表明,在服用这些药物的患者中,一定比例的患者可能会出现血小板功能受损。如果可能,在没有疑似导致血小板功能障碍的药物的情况下,重复进行血小板功能测试可能会提供信息。

错误的病例(Case with Error)

一名患者在过去几个月里,每天服用大量 大蒜补充剂 (Garlic supplement),最近出现了 容易擦伤 的症状,通过血小板聚集研究进行了评估。血小板对弱激动剂(Weaker agonists)的反应受损。开始摄入高剂量大蒜与容易出现擦伤之间有明显的时间相关性。医生忽略了非处方制剂作为血小板聚集功能受损的潜在解释。

解释和结果(Explanation and Consequences)

一些草药(大蒜就是其中之一)会损害某些患者的血小板功能,通常不会对患者造成严重伤害。然而,如果患者易于出血(例如手术),草药引起的中度血小板功能损害可能在临床上变得重要。


其他错误(Other Mistakes)

其他错误

错误:实验室未能使用富含血小板的血浆进行适当的血小板聚集试验。

解释:可能产生错误结果(阳性或阴性)的技术变量包括:在添加血小板激动剂之前,让富含血小板的血浆样品放置太久;在加入血小板激动剂之前冷却富含血小板的血浆;将血小板激动剂添加到含有富含血小板血浆的试管壁上,使得激动剂不会与血小板悬浮液完全混合;富含血小板的血浆被红细胞污染,红细胞在血小板激动剂的存在下不会凝结;掩盖了血小板的反应;当患者的血小板聚集反应降低时,未使用正常供体血小板作为对照评估血小板激动剂的活性。

错误的病例(Case with Error)

从患者身上采集血样用于血小板聚集研究。适当离心样品,获得富含血小板的血浆( PRP )。技术人员被实验室的另一项任务分散了注意力,在分析开始之前, 富含血小板的血浆 在实验室工作台上 放置了2小时 。之后,加入血小板激动剂开始血小板聚集研究。 对所有激动剂的聚集反应都显著受损 。然而,当采集了对照血液样本并适当处理以提供富含血小板的血浆(PRP),并且在获得正常供体PRP后不久添加激动剂,激动剂显示出正常活性。

解释和结果(Explanation and Consequences)

本病例中错误是,在添加血小板激动剂之前,患者的富含血小板的 血浆停留时间过长 。血小板从循环中取出后,其功能只能在短时间内进行评估。 理想情况下 ,在采集样品后 约30分钟 ,将 激动剂添加到富含血小板的血浆 中。


争议(Controversy)

越来越多的证据支持 CYP2C19 的 药物基因组检测 (Pharmacogenomic testing)。这种 细胞色素系统 (Cytochrome system)将氯吡格雷从口服的前药(Prodrug)代谢为有活性的血小板拮抗剂(Platelet antagonist)。 CYP2C19功能下降 的患者对氯吡格雷的反应较差,血栓事件发生频率增加 。

一个特别重大的争议与 阿司匹林敏感性 (Aspirin sensitivity)测试的概念有关。有几种诊断平台可用于评估血小板对阿司匹林的敏感性。阿司匹林抵抗(Aspirin resistance)测试 缺乏共识驱动的指南 ,这有几个因素可以解释。

一个因素 是 ,在多个可用的阿司匹林敏感性诊断平台上测试的单个血小板样本可能会产生混合的结果(Mixed results), 一些分析 表明患者的血小板对 阿司匹林敏感 (Sensitive), 而其他分析 表明血小板对 阿司匹林有抵抗 (Resistant)。不可能知道哪个测试结果反映了体内(In vivo)血小板对阿司匹林的真实反应。

第二个因素 是,阿司匹林抵抗没有公认的定义。

第三个问题 是,每天服用 81毫克 阿司匹林 时许多患者明显的阿司匹林抵抗,通过将剂量 增加到每天325毫克可以克服这种抵抗 。这些患者似乎只有在 较低的阿司匹林剂量下才对阿司匹林产生抵抗 (Aspirin resistance)。

有一种情况已被广泛接受,可产生阿司匹林抵抗。研究表明,在 服用阿司匹林前不久服 用 非甾体抗炎药 (Nonsteroidal anti-inflammatory drug, NSAIDs ),如 布洛芬 (Ibuprofen), 可以防止阿司匹林引起的永久性抗血小板效应 。血小板在接触非甾体抗炎药后可以恢复足够的功能( 可逆性 ),通常在 服用药物后24小时内 。

因此,以前暴露于非甾体抗炎药(NSAIDS)的阿司匹林治疗的血小板通常被发现具有阿司匹林抵抗性(Aspirin resistance),因为它们在接触阿司匹林后恢复了血小板功能。 ( 小编注: 篇幅所限,关于 布洛芬 和 阿司匹林 的竞争性作用机制,请关注后面的文章)

关于氯吡格雷 CYP2C19基因检测 的价值,小编在此通过一张图进行阐述。

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氯吡格雷(Clopidogrel)本身无活性,是一种前体药物(Prodrug),需要肝脏代谢,在肝脏细胞色素酶P450的作用下,15%转化为活性代谢成分,之后作用于血小板的P2Y12受体,发挥抑制血小板的功能。

基因检测针对代谢氯吡格雷(Clopidogrel)所涉及的各种酶的基因位点,检查氯吡格雷代谢相关的基因类型(快代谢,中代谢,慢代谢);其他的P2Y12受体抑制剂,如替格瑞洛,不需要依赖肝脏代谢,所以基因检测对替格瑞洛没有意义。

基因检测,可以评估患者是否存在代谢氯吡格雷药物的基因,但是无法判断最终的药物效果。即,基因检测结果如为慢代谢型,可以知道服用氯吡格雷无效。但是,即使基因检测为快代谢型,也不能判断药物最终对血小板的抑制效果。这是因为,氯吡格雷的代谢,并不是由单一位点基因决定的,多个部位,多个基因位点影响氯吡格雷的代谢的过程(胃肠吸收+肝脏代谢),无法把所有涉及的基因都进行检测,成本会相当高。

§胃肠吸收:ABCB1基因

§肝脏代谢:CYP3A4,CYP3A5,CYP2C19,CYP2C9等基因

其次,吸烟,肥胖,糖尿病,肾功能不全,PPI(质子泵)等,均可影响药物的实际作用效果。因此,即便代谢氯吡格雷的基因是正常的,也无法最终判断,所产生的活性成分最终对血小板P2Y12受体抑制的效果是好还是差。


治疗标准(Standards of Care)

  • 在没有抗血小板药物的情况下进行   血小板功能测试   以评估出血风险时,患者必须在测试前至少   7至10天避免服用阿司匹林和氯吡格雷   。至少   24小时内避免使用非甾体抗炎药(NSAIDs)   。

  • 在进行血小板功能测试之前,有必要了解   处方药   和   非处方药   的完整历史记录   ,以准确判定血小板功能缺陷是由于误食抗血小板药物(最常见的是阿司匹林)所致。

  • 使用标   准化出血时间   (Template bleeding time,   TBT   )评估血小板功能已被   广泛放弃   ,不应用于评估出血风险   。

  • 血小板聚集的   轻微减少   ,作为一项孤立的实验室发现,   不应被视为出血的明确危险因素   。

  • 在解释血小板功能测试时,必须始终考虑   所有药物的潜在抗血小板作用   ,而不仅仅是评估血小板功能的患者服用的已知抗血小板药物。

  • 使用富含血小板的血浆(PRP)进行血小板聚集测试,临床实验室必须   非常仔细   ,避免引入可能   产生错误结果的技术变量   。

(完)

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关键词:
血小板,功能,阿司匹林,患者,检测

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