人体血管受到损伤时,血液可自血管外流或渗出。此时,机体将通过一系列生理性反应使出血停止。当血小板本身或参与血小板黏附、释放或聚集过程的辅助因子的数量或功能发生改变,便可导致出血性或血栓性疾病的发生,例如血管性血友病(vWD)、血小板无力症等出血性疾病;或缺血性心脏病、急性心肌梗死、脑血管疾病等缺血性疾病。因此,检测患者的血小板功能状态,及时采取有效干预措施,可能会有助于临床的诊断与预防。
虽然血小板功能检测在临床上具有重要价值,但目前血小板功能检测项目的的开展却没有得到应有的重视,其中一个重要原因是目前的检测方法存在诸多不足,如标本前处理繁琐、检测过程耗时、过于依赖操作者的经验、成本过高等。西门子医疗PFA系列血小板功能分析仪凭借独特、快速、简便等特点,已被国内外的临床实验室广泛使用。
PFA-200的与众不同之处首先体现在检测原理上。PFA-200利用高剪切力血流动力学原理,模拟体内血管损伤时血小板的粘附与聚集过程。PFA检测试剂盒由毛细管、标本池和带有中央孔的生物活性膜等结构组成。标本通过毛细管从标本池吸入,使血小板曝露于高剪切流条件,血小板黏附到胶原等血小板激活剂包被的活性膜上。与生理条件下血小板凝集过程相似,血小板接触到激活剂后, 立刻被激活并释放颗粒成分,激活的血小板不断聚集在小孔的周围,逐渐减缓并最终阻滞血流经过(图1,图2)。PFA 系统测定从检测开始到血小板血栓完全阻塞小孔的时间,将该时间间隔报告为闭合时间(Closure Time, CT)。CT 是全血标本的血小板功能指标。
图1. PFA-200检测原理
图2. 血小板血栓堵住小孔过程
PFA-200的另一个显著优势是操作简便:PFA-200以枸橼酸钠抗凝全血作为检测对象,因此无需复杂的离心过程;三种试剂盒即开即用(图3),反应结束后无需繁琐的清洗;全部操作过程只需简单三步(图4)。PFA-200仪器小巧,操作简便、快捷,因此也可以作为床旁诊断设备,灵活适用于临床或急诊科室。
血小板功能检测试剂盒(胶原/二磷酸腺苷触发的闭合时间法)(COL/ADP)
血小板功能检测试剂盒(胶原/肾上腺素触发的闭合时间法)(COL/EPI)
血小板P2Y12受体功能检测试剂盒(闭合时间法)(P2Y)
第1步:将标本加入试剂盒
第2步:将试剂托盘放置在仪器内
第3步:点击“开始”键
图4. PFA-200操作过程
从PFA-100到PFA-200,经过十多年的临床使用经验上的积累,PFA系列血小板功能分析仪已广泛应用于心内科、神内科、血液科、儿科、输血科等临床科室。PFA血小板功能分析仪的临床应用方向主要体现在以下几个方面:
1.抗血小板药物疗效监测
抗血小板治疗是心血管疾病治疗的重要基石。然而,同一种抗血小板药物可能会产生不同的抗血小板效应,低反应性者血栓事件可能增加,高反应性者出血事件风险增加[1]。因此,血小板功能检测对于预测患者不良心血管事件的风险有着重要的临床意义。H.Y.Chen等[2]利用PFA-100对465位服用阿司匹林的患者进行阿司匹林抵抗的评估并进行5年随访。结果显示,阿司匹林抵抗在心血管事件中的作用大于其他心血管危险因素,阿司匹林抵抗与心血管事件之间有显著的相关性(OR 4.29; 95%CI: 1.64-11.20;P=0.03)。作者认为,PFA-100检测出来的阿司匹林抵抗可能会在心血管疾病的预防中发挥作用。
图5. 5年随访结果显示,阿司匹林抵抗与心血管事件显著相关。
PFA-200的P2Y试剂能够特异性地检测P2Y12受体拮抗剂,比如氯吡格雷对血小板功能的抑制。Hyen-Ho Lim等[3]选择了106位服用氯吡格雷的PCI术后患者,判断患者服用氯吡格雷后的药物反应性与临床终点事件的相关性。试验结果发现,CT ≤ 106秒患者的风险几率是CT > 106 秒患者的7.30倍(OR 7.30; 95% Cl: 2.07-25.82; P = 0.002)。因此,PFA P2Y检测结果可以作为ACS患者发生心血管事件的预测指标。
为了验证血小板残余活性是心肌缺血事件的潜在风险因素,Gianetti等[4]选择175名患有稳定型心绞痛或急性冠脉综合症的患者,行PCI 30±8小时后,检测PFA EPI和ADP,观察术后平均6个月内再次发生缺血事件情况。试验结果发现, ADP四分位(<82 s,<103 s,<141 s,>141 s)的最低值与血栓复发显著相关(风险比HR 36.5,p<0.001)。因此,利用PFA检测得到的血小板活性状态对PCI术后患者进行风险分级也许是可行的,可能会成为个体化抗血栓治疗的基础。
图6. PFA ADP结果与血栓事复发率显著相关,ADP最低值(<82 s)与血栓复发率相关性最高
2. 围手术期出血风险筛查
对于术前患者,为了减少出血事件的发生,目前临床上广泛采用的方法是检测凝血因子,如APTT、PT等,较少关注血小板参与的一期凝血。德国柏林进行了一项前瞻性研究[5],随机纳入5649名术前患者,对每一位患者进行出血史调查问卷,并检测APTT、PT、PLT、PFA EPI、PFA ADP、出血时间BT等多项指标。试验结果发现,大部分凝血功能异常的患者者为一期凝血功能异常(187,73%)。不同检测项目对异常凝血功能的检出率差别较大,大部分异常患者由PFA EPI(250, 97.7%)筛查出来。ROC曲线分析得出,PFA EPI检测的灵敏度为90.8%,特异度为86.6%。
图7. 一项前瞻研究中PFA-100对凝血功能异常的检出灵敏度高达97.7%
除了能够灵敏地筛查凝血功能异常以外,PFA也能够协助临床进行术前干预。在一项前瞻性研究中[6],对存在一期凝血功能障碍的患者使用去氨加压素(DDAVP)进行术前治疗干预,并通过PFA EPI检测判断治疗是否恢复血小板功能。结果显示,229位(90.2%)患者得到了有效干预;和无任何术前干预的患者相比,使用DDAVP的患者组需要输血的比例更低(9.4% Vs 12.2%, p = 0.202)。
图8. DDAVP干预后输血比例变化
3. 血管性血友病(vWD)筛查
血管性血友病(von Willebrand Disease,vWD)是最常见的遗传性出血性疾病。ARDILLON等[7]概括介绍PFA在vWD(血管性血友病)的筛查与诊断中的应用。PFA在检测2A、2B、2M及3型vWD的敏感性>98%(图9)。PFA对vWD的高敏感性及操作上的简便性使其成为筛查及鉴别vWD的有效工具。
图9. PFA-100和VWF: RCo 对VWD不同亚型的检出率
4.急诊科室排除急性冠脉综合征(ACS)患者
作为血栓形成的关键因素之一,血小板的功能指标在血栓前状态及血栓形成早期就有显著变化。较活跃的血小板功能状态与更严重的血栓事件密切相关,反之,如果血小板功能维持在较低水平,也可以作为早期排除ACS的有效指标。Darling CE[8]等在一项前瞻性队列研种选择509位疑似ACS患者,利用PFA检测每位患者的闭合时间CT,然后判断CT延长在排除ACS上的性能表现。结果显示, CT>138s的患者在非ACS患者中的比例(41/330; 12.4%)要远高于在ACS患者中的比例(2/105 (1.9%); p=0.0006)。因此,PFA闭合时间可以作为急诊ACS患者的标准诊断流程的辅助方法。
图10. PFA 闭合时间延长作为非ACS患者诊断指标的表现
5. 主动脉瓣置换术疗效监测
约10-20%的主动脉瓣狭窄病人在接受TAVR(经导管主动脉瓣置换)术后发生主动脉瓣返流,导致出现心脏及其他并发症。Van Belle E等[9]此试验选择183名接受TAVR手术的患者,分别采用TEE、HMW-multimer ratio(VWD大分子多聚体比率)及PFA ADP监测术后疗效。试验结果显示,当PFA CT-ADP检测的cut-off值为180s时,其对患者主动脉瓣返流检测的灵敏度、特异性和阴性预测值分别为92.3%,92.4和98.6%。多因素分析结果显示,TAVR术后患者的CT-ADP结果偏高,可能预测患者会发生主动脉瓣返流,而且偏高的CT-ADP与TAVR术后一年较高的死亡率相关。
基于十余年丰富的临床使用经验,PFA系列血小板功能分析已被国内外很多临床医生及学术界广泛使用并认可。独特的检测原理、简便快捷的操作以及详实的实验数据支持,使PFA-100以及PFA-200血小板功能分析仪能够为更多的临床科室及检验科提供值得信赖的血小板功能分析解决方案。
【参考文献】
[1] 抗血小板药物治疗反应多样性临床检测和处理的中国专家建议. 中华心血管杂志. 2014年12月第42卷第12期,986-991.
[2] PFA- 100-measured aspirin resistance is the predominant risk factor for hospitalized cardiovascular events in aspirin- treated patients: A 5-year cohort study. J Clin Pharm Ther. 2017; 1–7.
[3] Platelet Function Analyzer-200 P2Y Results Are Predictive of the Risk of Major Adverse Cardiac Events in Korean Patients Receiving Clopidogrel Therapy Following Acute Coronary Syndrome. Ann Lab Med 2018; 38:413-419.
[4] Platelet activation predicts recurrent ischemic events after percutaneous coronary angioplasty: A 6 months prospective study. Thrombosis Research. 2006, 118, 487-493.
[5] A Practical Concept for Preoperative Identification of Patients with Impaired Primary Hemostasis. Clin Appl Thrombosis/Hemostasis, 2004, 10(3):195–204.
[6] A practical Concept for preoperative management of patients with impaired primary hemostasis. Clin Appl Thrombosis/Hemostasis. 2004, 10(2): 155-166.
[7] Platelet function analyser (PFA-100) results and von Willebrand factor deficiency: a 16-year 'real-world' experience. 2015 Sep; 21(5):646-52.
[8] Von Willebrand Factor Multimers during Transcatheter Aortic-Valve Replacement. N Engl J Med 2016; 375:335-344.
[9] Point-of-care assessment of platelet reactivity in the emergency department may facilitate rapid rule-out of acute coronary syndromes: a prospective cohort pilot feasibility study. BMJ Open. 2014; 4(1): e003883.
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