楊文潤 莫曉彥 顏林 田勝慧 曹穗蘭 楊立峰 廣東省醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所 (廣東 廣州 510080)
內(nèi)容提要:目的:探究兔血漿應(yīng)用于PTT試驗(yàn)以評(píng)價(jià)醫(yī)療器械促凝活性的可行性。方法:以ASTM F2382-04標(biāo)準(zhǔn)為研究基礎(chǔ),選擇5種醫(yī)療器械或材料,在同一試驗(yàn)條件下,分別使用人血漿和兔血漿進(jìn)行PTT試驗(yàn)。結(jié)果:對(duì)兩種血漿的PTT試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行促凝活性分級(jí),除玻璃珠組的促凝血活性分級(jí)有差異外,其他4種醫(yī)療器械或材料的促凝活性分級(jí)均為:重度、中度、輕度、極輕。結(jié)論:兔血漿和人血漿的PTT試驗(yàn)具有良好的一致性,當(dāng)人血漿來源不足時(shí),兔血漿可作為一種比較理想的血漿來源應(yīng)用于PTT試驗(yàn)以評(píng)價(jià)醫(yī)療器械的促凝活性。
一般與血液接觸的醫(yī)療器械都需要進(jìn)行血液相容性評(píng)價(jià),以保證其臨床使用的安全[1]。血液相容性評(píng)價(jià)的凝血試驗(yàn)類分類中推薦評(píng)價(jià)PTT這個(gè)指標(biāo)[2,3]。由于受限于器械與血液相互作用的認(rèn)識(shí)和其試驗(yàn)的精確度,標(biāo)準(zhǔn)中尚未提供PTT試驗(yàn)的詳細(xì)方法[1,3]。針對(duì)這些情況,本研究對(duì)國內(nèi)外相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)進(jìn)行了大量研究。
PTT是指枸櫞酸鈉抗凝的血漿進(jìn)行再鈣化試驗(yàn)時(shí)加入部分凝血活酶后的凝固時(shí)間[1,4]。本研究的PTT試驗(yàn)是基于活化部分凝血活酶時(shí)間(APTT)試驗(yàn)的改良,PTT試驗(yàn)中被測(cè)材料充當(dāng)激活劑[5]。ASTM F2382-04中表明其PTT試驗(yàn)的測(cè)試方法涵蓋、允許評(píng)價(jià)心血管器械材料通過內(nèi)源性凝血途徑誘導(dǎo)凝血的能力,其測(cè)試方法也是醫(yī)療器械血液相容性評(píng)價(jià)的一部分[3,5]。
為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有更好的臨床相關(guān)性,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均優(yōu)先推薦使用人血漿進(jìn)行PTT試驗(yàn)[1,3,5,6]。但目前我國人血漿主要供應(yīng)于臨床輸血使用,未經(jīng)批準(zhǔn)的私自采血屬于違法行為,檢測(cè)機(jī)構(gòu)開展大批量的PTT試驗(yàn)時(shí),人血漿很難獲得長期、穩(wěn)定的供應(yīng)。其次,人血漿可能會(huì)攜帶艾滋、肝炎、流感等傳染性病毒,使用前必須經(jīng)過檢驗(yàn)。再加上PTT試驗(yàn)推薦使用的人血漿要求新鮮,要求使用不超過4h的血漿,所以在日常的檢驗(yàn)工作中長期大量使用新鮮的人血漿變得極為困難[2,7]。
醫(yī)療器械進(jìn)行血液相容性評(píng)價(jià)時(shí)也常用到家兔、綿羊、狗等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型[1,3]。相關(guān)研究表明,家兔為醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)中一種常用的動(dòng)物模型,使用家兔動(dòng)物模型進(jìn)行評(píng)價(jià)醫(yī)療器械的血液相容性也較為成熟,因其血液與人的血液有一定的相近之處[4,7]。與人血漿相比,兔血漿更容易獲取,兔的品系、供應(yīng)也更加穩(wěn)定,健康狀況也相對(duì)容易控制?;谏鲜鲅芯亢拖嚓P(guān)文獻(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)的理論,此次研究擬使用兔血漿和人血漿進(jìn)行PTT試驗(yàn),對(duì)兔血漿能否用于PTT試驗(yàn)作進(jìn)一步探究[1,2,3,5,6,7]。
血漿來源:人血漿由3名健康的志愿者提供;兔血漿采集于3只健康、成年普通級(jí)家兔(來源:廣東省廣州市白云區(qū)龍歸興科實(shí)驗(yàn)動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng),合格證號(hào):SCXK(粵)2017-0042(44817200000186))。
試劑耗材:兔腦磷脂凍干粉(北京博爾西科技有限公司,用純水配制成兔腦磷脂懸液[3])、一次性使用真空采血管(江蘇康健醫(yī)療用品有限公司,管體材質(zhì)為塑料)、3.8%檸檬酸鈉抗凝劑(上海源葉生物科技有限公司)、氯化鈣溶液(希森美康生物科技(無錫)有限公司)、鞣花酸(上海源葉生物科技有限公司)、玻璃珠(海門市俊元實(shí)驗(yàn)器材)。
儀器設(shè)備:全自動(dòng)血凝分析儀(日本希森美康生物科技有限公司,按ASTM F2382-04的要求設(shè)置增加PTT的檢測(cè)項(xiàng)目)、旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)器(太倉市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠)、去隔水式恒溫培養(yǎng)箱(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)、高速冷凍離心機(jī)(Eppendorf公司)。
1.2.1 材料制備
使用人血漿試驗(yàn)設(shè)為A試驗(yàn),使用兔血漿試驗(yàn)設(shè)為B試驗(yàn)。A、B試驗(yàn)各設(shè)6組,每組設(shè)3個(gè)平行管,相同條件制備,將制備好的樣品裝進(jìn)一次性使用真空采血管中,具體如下。
組別1:鞣花酸,用純水配制成10mg/mL懸液,每管加入200μL。
組別2:玻璃珠,直徑約2mm,按5cm2/mL比例,每管加入10cm2。
組別3:導(dǎo)絲,制備成約2.0cm的小段,按0.2g/mL比例,每管加入0.4g。
組別4:顱內(nèi)支撐導(dǎo)管,制備成約2.0cm 的小段,按0.2g/mL比例,每管加入0.4g。
組別5:聚乙烯粒料:直徑約5mm,按5cm2/mL比例,每管加入10cm2。
組別6:陰性對(duì)照組,不添加任何材料。
1.2.2 血漿制備
新鮮抗凝混合人血漿:通過靜脈采血,按血液與抗凝劑9:1的比例加入3.8%檸檬酸鈉溶液抗凝,混勻;然后置于高速冷凍離心機(jī)中,在2000g條件下離心10min;然后分離出貧血小板血漿(PPP)[4];最后將3名志愿者的血漿混勻,保存在冰浴中,備用。
新鮮抗凝混合兔血漿:通過心臟采血,同法制備兔血漿。
1.2.3 血漿與材料接觸
分別向A試驗(yàn)的所有試管加入2.0mL人血漿,使材料全部被浸沒,B試驗(yàn)同法加入兔血漿。將所有試管輕輕混勻后放進(jìn)隔水式恒溫培養(yǎng)箱的旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)器上,在(37±1)°C條件下,30r/min動(dòng)態(tài)接觸60min。溫育結(jié)束后將各管中的血漿分離到新的試管中,分離后將所有試管置于冰浴中待測(cè),最后用全自動(dòng)血凝分析儀分別測(cè)定各管血漿的PTT值。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
根據(jù)ASTM F2382-04提供的依據(jù),判斷器械或材料對(duì)血漿的內(nèi)源性凝血途徑是否有活化作用,需要通過試驗(yàn)組中的NC值進(jìn)行判定,結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1.PTT結(jié)果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
NC值計(jì)算公式:NC(%)=h1/h0
式中:h1為各組的PTT平均值,h0為陰性對(duì)照組中的PTT平均值。
通過計(jì)算得出各組試驗(yàn)結(jié)果的平均值(x)、標(biāo)準(zhǔn)差(s)、變異系數(shù)(CV)、NC值和促凝活性分級(jí),詳見表2和表3。
本研究的試驗(yàn)方法主要參考標(biāo)準(zhǔn)為ASTM F2382-04,同時(shí)也進(jìn)行了改良。血漿在激活過程中,F(xiàn)XII因子的激活是在帶負(fù)電的表面上或者微生物的膜上發(fā)生的一種自激活反應(yīng),如玻璃、鞣花酸、高嶺土、寅式鹽、硫化的右旋糖苷、磷脂等[9,10]。標(biāo)準(zhǔn)推薦使用玻璃珠作為陽性材料,接觸表面積為4cm2/mL,加入血漿孵育15min[5]。有研究表明,玻璃珠按5cm2/mL的比例加入血漿孵育30min后,血漿的凝血時(shí)間和FⅫ的活化產(chǎn)物更為穩(wěn)定[8]。為使試驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性和穩(wěn)定性更好,結(jié)合醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)的加嚴(yán)浸提原則,研究中各種材料與血漿的接觸比例增大為5cm2/mL,材料與血漿接觸時(shí)間從15min延長至60min,血漿均采用新鮮混合血漿以減少個(gè)體差異[11]。
表2.A試驗(yàn)結(jié)果(人血漿)
表3.B試驗(yàn)結(jié)果(兔血漿)
鞣花酸和玻璃珠可作為內(nèi)源性凝血途徑的激活劑,APPT試劑中常添加鞣花酸作為激活劑,所以本研究選擇鞣花酸和玻璃珠作為陽性對(duì)照材料[5,9,10]。分析表2、3的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),兩種血漿試驗(yàn)中鞣花酸組和玻璃珠組的NC值均符合標(biāo)準(zhǔn)中陽性材料的要求(NC值要求小于50%),兩種血漿試驗(yàn)中各組的變異系數(shù)(CV)均小于15%,且各管PTT值均在本組均值的±25%范圍內(nèi)[5,12]。所以人血漿和兔血漿進(jìn)行的PTT試驗(yàn)均符合ASTM F2382-04的標(biāo)準(zhǔn)要求,試驗(yàn)體系均成立。
分析表2、3的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),根據(jù)ASTM F2382-04促凝活性的分級(jí)依據(jù),對(duì)兩種血漿的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行促凝活性分級(jí),聚乙烯粒料、顱內(nèi)支撐導(dǎo)管、導(dǎo)絲、鞣花酸4種醫(yī)療器械或材料的促凝活性分級(jí)均為:重度、中度、輕度、極輕。雖然玻璃珠組的人血漿和兔血漿的促凝血活性分級(jí)有差異,其原因可能是由于部分凝血活酶對(duì)不同物種的凝血因子的敏感性存在差異,導(dǎo)致同一材料在同一試驗(yàn)條件下使用不同物種的血漿,其PTT值可能有差異,即使是同一血漿測(cè)試不同批次同一物種來源的部分凝血活酶,其PTT值也會(huì)產(chǎn)生差異[13]。但玻璃珠組人血漿和兔血漿的NC值陽性材料劃分是具有一致性的,均小于50%,且其NC值在各組的階梯值位置也是具有一致性的??梢姴煌牧蠈?duì)人血漿和兔血漿的內(nèi)源性凝血途徑的激活作用有良好的一致性。
綜上所述,此次研究使用人血漿和兔血漿進(jìn)行的PTT試驗(yàn),基于ASTM F2382-04標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí)也有所改進(jìn),其結(jié)果均符合ASTM F2382-04標(biāo)準(zhǔn)的要求,試驗(yàn)體系成立,試驗(yàn)結(jié)果具有良好的一致性。局限于人血的來源和醫(yī)療器械產(chǎn)品的復(fù)雜性,此次研究的器械或材料和數(shù)據(jù)還不夠全面,如未在此次研究中找到對(duì)內(nèi)源性凝血途徑無激活作用的器械或材料。此次研究可為需要長期進(jìn)行大量日常檢驗(yàn)工作提供一個(gè)可行性選擇,即當(dāng)人血漿來源不足時(shí),兔血漿可作為一種比較理想的血漿來源,應(yīng)用于PTT試驗(yàn)以評(píng)價(jià)醫(yī)療器械的促凝活性。