Банк крови — это центр, где кровь , собранная в результате донорства, хранится и сохраняется для последующего использования при переливании крови . Термин «банк крови» обычно относится к отделению больницы, обычно в пределах клинической патологической лаборатории , где происходит хранение продукта крови и где проводятся предтрансфузионные и тесты на совместимость крови . Однако иногда он относится к центру сбора, и некоторые больницы также осуществляют сбор. Банк крови включает в себя задачи, связанные со сбором, обработкой, тестированием, разделением и хранением крови. [ необходима цитата ]
Информацию об агентствах по донорству крови в разных странах см. в списке агентств по донорству крови и списке агентств по донорству крови в Соединенных Штатах .
Существует несколько видов переливания крови: [ необходима ссылка ]
Хотя первые переливания крови производились непосредственно от донора к реципиенту до коагуляции , было обнаружено, что, добавляя антикоагулянт и охлаждая кровь, ее можно хранить в течение нескольких дней, что открыло путь для развития банков крови. Джон Брэкстон Хикс был первым, кто экспериментировал с химическими методами предотвращения коагуляции крови в больнице Святой Марии в Лондоне в конце 19 века. Однако его попытки с использованием фосфата натрия не увенчались успехом. [ необходима цитата ]
Первое непрямое переливание было проведено 27 марта 1914 года бельгийским врачом Альбертом Юстином , хотя это был разбавленный раствор крови. Аргентинский врач Луис Аготе использовал гораздо менее разбавленный раствор в ноябре того же года. Оба использовали цитрат натрия в качестве антикоагулянта. [1]
Первая мировая война послужила катализатором для быстрого развития банков крови и методов переливания. Вдохновленный необходимостью сдавать кровь раненым солдатам при отсутствии донора, [2] Фрэнсис Пейтон Раус из Рокфеллеровского университета (тогда Рокфеллеровский институт медицинских исследований) хотел решить проблемы переливания крови. [2] Вместе с коллегой Джозефом Р. Тернером он сделал два важных открытия: определение группы крови было необходимо для предотвращения сгущения крови (коагуляции), а образцы крови можно было сохранить с помощью химической обработки. [3] Их отчет в марте 1915 года об определении возможного консерванта крови оказался неудачным. Эксперименты с желатином, агаром, экстрактами сыворотки крови, крахмалом и говяжьим альбумином оказались бесполезными. [4]
В июне 1915 года они сделали первый важный отчет в журнале Американской медицинской ассоциации о том, что агглютинации можно избежать, если предварительно протестировать образцы крови донора и реципиента. Они разработали быстрый и простой метод проверки совместимости крови, при котором можно было легко определить коагуляцию и пригодность крови для переливания. Они использовали цитрат натрия для разбавления образцов крови, и после смешивания крови реципиента и донора в пропорциях 9:1 и 1:1 кровь либо сворачивалась, либо оставалась водянистой через 15 минут. Их результат с медицинской консультацией был ясен:
[Если] слипание присутствует в смеси 9:1 и в меньшей степени или вообще отсутствует в смеси 1:1, то несомненно, что кровь пациента агглютинирует кровь донора и, возможно, может гемолизировать ее. Переливание в таких случаях опасно. Слипание в смеси 1:1 при небольшом или отсутствующем в смеси 9:1 указывает на то, что плазма потенциального донора агглютинирует клетки потенциального реципиента. Риск от переливания при таких обстоятельствах намного меньше, но можно усомниться в том, что кровь так же полезна, как та, которая не агглютинирует и не агглютинируется. Кровь последнего типа всегда следует выбирать, если это возможно. [5]
Раус хорошо знал, что австрийский врач Карл Ландштейнер открыл группы крови десятилетием ранее, но практическое использование еще не было разработано, как он описал: «Судьба усилий Ландштейнера привлечь внимание к практическому значению групповых различий в человеческой крови представляет собой изысканный пример знания, отмечающего время на технике. Переливание все еще не проводилось, потому что (по крайней мере до 1915 года) риск свертывания был слишком велик». [6] В феврале 1916 года они сообщили в Journal of Experimental Medicine о ключевом методе сохранения крови. Они заменили добавку, желатин, смесью раствора цитрата натрия и глюкозы ( декстрозы ) и обнаружили: «в смеси 3 частей человеческой крови, 2 частей изотонического раствора цитрата (3,8 процента цитрата натрия в воде) и 5 частей изотонического раствора декстрозы (5,4 процента декстрозы в воде) клетки остаются нетронутыми в течение примерно 4 недель». [7] В отдельном отчете указывается, что использование цитрата-сахарозы (сахарозы) может сохранять клетки крови в течение двух недель. [8] Они заметили, что консервированная кровь была такой же, как свежая кровь, и что она «превосходно функционирует, когда ее снова вводят в организм». [7] Использование цитрата натрия с сахаром, иногда называемого раствором Рауса-Тернера, было главным открытием, которое проложило путь к разработке различных методов консервации крови и банков крови. [9] [10]
Канадский лейтенант Лоуренс Брюс Робертсон сыграл важную роль в убеждении Королевского армейского медицинского корпуса (RAMC) принять использование переливания крови на пунктах эвакуации раненых. В октябре 1915 года Робертсон провел свое первое военное переливание с помощью шприца пациенту, у которого было несколько осколочных ранений. За этим последовало четыре последующих переливания в последующие месяцы, и об его успехе было сообщено сэру Уолтеру Морли Флетчеру , директору Комитета медицинских исследований . [ необходима цитата ]
Робертсон опубликовал свои выводы в British Medical Journal в 1916 году и — с помощью нескольких единомышленников (включая выдающегося врача Эдварда Уильяма Арчибальда ) — смог убедить британские власти в достоинствах переливания крови. Робертсон продолжил устанавливать первый аппарат для переливания крови на станции эвакуации раненых на Западном фронте весной 1917 года. [11]
Освальд Хоуп Робертсон , медицинский исследователь и офицер армии США , работал с Раусом в Рокфеллеровском госпитале с 1915 по 1917 год и изучил методы подбора и сохранения крови. [12] В 1917 году он был прикомандирован к Королевскому армейскому армейскому корпусу, где сыграл важную роль в создании первых банков крови, донорами которых стали солдаты, в рамках подготовки к ожидаемой Третьей битве при Ипре . [13] Он использовал цитрат натрия в качестве антикоагулянта, а кровь извлекалась из проколов вены и хранилась в бутылках на британских и американских пунктах эвакуации раненых вдоль фронта. Он также экспериментировал с сохранением разделенных эритроцитов в ледяных бутылках. [11] Джеффри Кейнс , британский хирург, разработал портативный аппарат, который мог хранить кровь, чтобы облегчить проведение переливаний.
Первая в мире служба донорства крови была создана в 1921 году секретарем Британского Красного Креста Перси Лейном Оливером . [ 14] Добровольцы проходили ряд физических тестов для установления их группы крови . Лондонская служба переливания крови была бесплатной и быстро расширялась. К 1925 году она оказывала услуги почти 500 пациентам, а в 1926 году была включена в структуру Британского Красного Креста. Аналогичные системы были созданы в других городах, включая Шеффилд , Манчестер и Норвич , и работа службы начала привлекать международное внимание. Аналогичные службы были созданы во Франции, Германии, Австрии, Бельгии, Австралии и Японии. [15]
Владимир Шамов и Сергей Юдин в Советском Союзе были пионерами переливания трупной крови от недавно умерших доноров. Юдин впервые успешно выполнил такое переливание 23 марта 1930 года и сообщил о своих первых семи клинических переливаниях трупной крови на Четвертом съезде украинских хирургов в Харькове в сентябре. Также в 1930 году Юдин организовал первый в мире банк крови в Институте имени Николая Склифосовского, который послужил примером для создания дальнейших банков крови в разных регионах Советского Союза и в других странах. К середине 1930-х годов в Советском Союзе была создана система из не менее 65 крупных центров крови и более 500 вспомогательных, все из которых хранили «консервированную» кровь и отправляли ее во все уголки страны.
Один из самых первых банков крови был создан Фредериком Дураном-Жордой во время гражданской войны в Испании в 1936 году. Дюран присоединился к службе переливания крови в госпитале Барселоны в начале конфликта, но госпиталь вскоре был перегружен из-за спроса на кровь и нехватки доступных доноров. При поддержке Департамента здравоохранения Испанской республиканской армии Дюран основал банк крови для использования ранеными солдатами и гражданскими лицами. 300–400 мл извлеченной крови смешивались с 10% раствором цитрата в модифицированной колбе Дюрана-Эрленмейера. Кровь хранилась в стерильном стекле, закрытом под давлением при температуре 2 °C. За 30 месяцев работы служба переливания крови Барселоны зарегистрировала почти 30 000 доноров и обработала 9 000 литров крови. [16]
В 1937 году Бернард Фантус , директор терапевтического отделения больницы округа Кук в Чикаго , основал один из первых больничных банков крови в Соединенных Штатах . [17] Создав больничную лабораторию, которая консервировала, охлаждала и хранила донорскую кровь, Фантус ввел термин «банк крови». В течение нескольких лет больничные и общественные банки крови были созданы по всей территории Соединенных Штатов. [18]
Фредерик Дуран-Хорда бежал в Великобританию в 1938 году и работал с Джанет Воган в Королевской аспирантуре в больнице Хаммерсмит над созданием системы национальных банков крови в Лондоне. [19] С началом войны, которая казалась неизбежной в 1938 году, Военное министерство создало Армейский склад крови (ABSD) в Бристоле во главе с Лайонелом Уитби и контролировало четыре крупных склада крови по всей стране. Британская политика во время войны заключалась в снабжении военнослужащих кровью из централизованных складов, в отличие от подхода, принятого американцами и немцами, где войска на фронте сдавали кровь, чтобы обеспечить требуемую кровь. Британский метод оказался более успешным в адекватном удовлетворении всех требований, и в течение войны было сдано более 700 000 доноров. Эта система превратилась в Национальную службу переливания крови, созданную в 1946 году, первую национальную службу, которая была внедрена. [20]
Программа сбора крови была начата в США в 1940 году, и Эдвин Кон был пионером процесса фракционирования крови . Он разработал методы выделения фракции сывороточного альбумина из плазмы крови , которая необходима для поддержания осмотического давления в кровеносных сосудах , предотвращая их коллапс.
Использование плазмы крови в качестве заменителя цельной крови и для целей переливания было предложено еще в 1918 году в колонках British Medical Journal Гордоном Р. Уордом. В начале Второй мировой войны жидкая плазма использовалась в Британии. Крупный проект, известный как «Кровь для Британии», начался в августе 1940 года по сбору крови в больницах Нью-Йорка для экспорта плазмы в Великобританию . Была разработана упаковка для высушенной плазмы, которая уменьшила поломку и значительно упростила транспортировку, упаковку и хранение. [21]
Полученная упаковка высушенной плазмы была помещена в две жестяные банки, содержащие бутылки по 400 куб. см. Одна бутылка содержала достаточно дистиллированной воды для восстановления высушенной плазмы, содержащейся в другой бутылке. Примерно через три минуты плазма была готова к использованию и могла оставаться свежей около четырех часов. [22] Чарльз Р. Дрю был назначен медицинским руководителем, и он смог превратить методы пробирок в первую успешную технологию массового производства.
Другой важный прорыв произошел в 1939–40 годах, когда Карл Ландштейнер , Алекс Винер, Филипп Левин и Р. Э. Стетсон открыли систему групп крови Rh , которая, как было установлено, была причиной большинства реакций переливания крови до того времени. Три года спустя, введение Дж. Ф. Лутитом и Патриком Л. Моллисоном раствора кислоты-цитрата-декстрозы (ACD), который уменьшил объем антикоагулянта, позволило переливать большие объемы крови и обеспечить более длительное хранение.
В 1950 году Карл Уолтер и У. П. Мерфи-младший представили пластиковый пакет для сбора крови. Замена хрупких стеклянных бутылок прочными пластиковыми пакетами позволила разработать систему сбора, способную безопасно и легко готовить несколько компонентов крови из одной порции цельной крови.
Дальнейшее продление срока хранения консервированной крови до 42 дней было достигнуто благодаря антикоагулянтному консерванту CPDA-1, введенному в 1979 году, который увеличил запасы крови и способствовал совместному использованию ресурсов между банками крови. [23] [24]
В США установлены определенные стандарты для сбора и обработки каждого продукта крови. «Цельная кровь» (ЦК) — это правильное название одного определенного продукта, а именно неразделенной венозной крови с добавлением одобренного консерванта. Большая часть крови для переливания собирается как цельная кровь. Аутологичные доноры иногда переливаются без дальнейшей модификации, однако цельная кровь обычно разделяется (путем центрифугирования) на ее компоненты, причем наиболее часто используемым продуктом являются эритроциты (РБК) в растворе. Единицы ЦК и РБК хранятся в холодильнике при температуре от 33,8 до 42,8 °F (от 1,0 до 6,0 °C), с максимально допустимыми сроками хранения ( сроками годности ) 35 и 42 дня соответственно. Единицы РБК также можно заморозить, забуферив их глицерином, но это дорогостоящий и трудоемкий процесс, и он применяется редко. Замороженные эритроциты имеют срок годности до десяти лет и хранятся при температуре -85 °F (-65 °C).
Менее плотная плазма крови превращается в различные замороженные компоненты и маркируется по-разному в зависимости от того, когда она была заморожена и каково предполагаемое использование продукта. Если плазма заморожена быстро и предназначена для переливания, она обычно маркируется как свежезамороженная плазма . Если она предназначена для изготовления других продуктов, она обычно маркируется как восстановленная плазма или плазма для фракционирования . Криопреципитат может быть изготовлен из других компонентов плазмы. Эти компоненты должны храниться при температуре 0 °F (−18 °C) или ниже, но обычно хранятся при температуре −22 °F (−30 °C). Слой между эритроцитами и плазмой называется лейкоцитарным слоем и иногда удаляется, чтобы сделать тромбоциты для переливания. Тромбоциты обычно объединяются перед переливанием и имеют срок годности 5–7 дней или 3 дня после того, как учреждение, которое их собрало, завершит свои испытания. Тромбоциты хранятся при комнатной температуре (72 °F или 22 °C) и должны быть встряхнуты/перемешаны. Поскольку они хранятся при комнатной температуре в питательных растворах, они подвергаются относительно высокому риску роста бактерий .
Некоторые банки крови также собирают продукты методом афереза . Наиболее распространенным компонентом, собираемым с помощью плазмафереза , является плазма , но эритроциты и тромбоциты можно собирать аналогичными методами. Эти продукты, как правило, имеют тот же срок годности и условия хранения, что и их аналоги, произведенные традиционным способом.
Иногда донорам платят; в США и Европе большая часть крови для переливания собирается у добровольцев, тогда как плазма для других целей может быть получена от платных доноров.
Большинство пунктов сбора, а также больничные банки крови также проводят тестирование для определения группы крови пациентов и идентификации совместимых продуктов крови, а также ряд тестов (например, болезни) и методов лечения (например, фильтрация лейкоцитов) для обеспечения или повышения качества. Все более признаваемая проблема недостаточной эффективности переливания [25] также повышает значимость жизнеспособности и качества эритроцитов. Примечательно, что больницы США тратят больше на устранение последствий осложнений, связанных с переливанием, чем на совокупные расходы на покупку, тестирование/лечение и переливание крови. [26]
Обычное хранение крови составляет 42 дня или 6 недель для консервированных эритроцитов (также называемых «StRBC» или «pRBC»), безусловно, наиболее часто переливаемого продукта крови, и включает охлаждение, но обычно не замораживание. Растут споры о том, является ли возраст единицы данного продукта фактором эффективности переливания, в частности, о том, увеличивает ли «старая» кровь прямо или косвенно риск осложнений. [27] [28] Исследования не были последовательны в ответе на этот вопрос, [29] некоторые показывают, что старая кровь действительно менее эффективна, но другие не показывают такой разницы; тем не менее, поскольку время хранения остается единственным доступным способом оценки статуса качества или потерь, подход к управлению запасами по принципу «первым пришел — первым ушел» в настоящее время является стандартным. [30] Также важно учитывать, что существует большая вариабельность результатов хранения для разных доноров, что в сочетании с ограниченным доступным тестированием качества создает проблемы для врачей и регулирующих органов, ищущих надежные показатели качества для продуктов крови и систем хранения. [31]
Переливания тромбоцитов сравнительно менее многочисленны, но они представляют уникальные проблемы хранения/управления. Тромбоциты могут храниться только 7 дней, [32] в основном из-за их большего потенциала к загрязнению, что, в свою очередь, в значительной степени обусловлено более высокой температурой хранения.
Недостаточная эффективность переливания может быть результатом повреждения единиц продукта крови эритроцитов (RBC) из-за так называемого повреждения при хранении — набора биохимических и биомеханических изменений, которые происходят во время хранения. В случае с эритроцитами это может снизить жизнеспособность и способность к оксигенации тканей. [33] Хотя некоторые из биохимических изменений обратимы после переливания крови, [34] биомеханические изменения менее обратимы, [35] и продукты омоложения пока не способны адекватно обратить это явление вспять. [36]
Действующие нормативные меры направлены на минимизацию повреждения эритроцитов при хранении, включая максимальный срок хранения (в настоящее время 42 дня), максимальный порог аутогемолиза (в настоящее время 1% в США) и минимальный уровень выживания эритроцитов после переливания in vivo (в настоящее время 75% через 24 часа). [37] Однако все эти критерии применяются универсально, что не учитывает различия между единицами продукта; [31] например, тестирование выживания эритроцитов после переливания in vivo проводится на выборке здоровых добровольцев, а затем предполагается соответствие для всех единиц эритроцитов на основе универсальных стандартов обработки (GMP). Выживание эритроцитов не гарантирует эффективность, но является необходимой предпосылкой для функционирования клеток и, следовательно, служит регуляторным доверенным лицом. Мнения различаются относительно наилучшего способа определения эффективности переливания у пациента in vivo . [38] В целом, пока еще не существует тестов in vitro для оценки ухудшения качества или сохранности определенных единиц продукта крови эритроцитов перед их переливанием, хотя изучаются потенциально значимые тесты, основанные на свойствах мембраны эритроцитов, таких как деформируемость эритроцитов [39] и хрупкость эритроцитов (механическая). [40]
Многие врачи приняли так называемый «ограничительный протокол», согласно которому переливание сводится к минимуму, отчасти из-за отмеченных неопределенностей, связанных с повреждением при хранении, в дополнение к очень высоким прямым и косвенным затратам на переливание [26] , а также растущего мнения о том, что многие переливания нецелесообразны или используют слишком много единиц эритроцитов. [41] [42]
Нарушение скопления тромбоцитов — это явление, сильно отличающееся от нарушения скопления эритроцитов, что во многом обусловлено различными функциями продуктов и целями соответствующих переливаний, а также различными проблемами обработки и соображениями управления запасами. [43]
Хотя, как уже отмечалось, основной подход к управлению запасами — это принцип «первым пришел, первым ушел» (FIFO) для минимизации срока годности продукта, существуют некоторые отклонения от этой политики — как в текущей практике, так и в ходе исследований. Например, обменное переливание эритроцитов у новорожденных требует использования продукта крови, который не старше пяти дней, чтобы «обеспечить» оптимальную функцию клеток. [44] Кроме того, некоторые больничные банки крови попытаются удовлетворить просьбы врачей о предоставлении продукта эритроцитов с низким сроком годности для определенных типов пациентов (например, для операций на сердце). [45]
В последнее время изучаются новые подходы, чтобы дополнить или заменить FIFO. Один из них заключается в том, чтобы сбалансировать желание сократить средний возраст продукта (при переливании) с необходимостью поддерживать достаточную доступность непросроченного продукта, что приводит к стратегическому сочетанию FIFO с последним пришел, первым ушел (LIFO). [46]
«Долгосрочное» хранение всех продуктов крови встречается относительно редко по сравнению с обычным/краткосрочным хранением. Криоконсервация эритроцитов проводится для хранения редких единиц на срок до десяти лет. [47] Клетки инкубируются в растворе глицерина , который действует как криопротектор («антифриз») внутри клеток. Затем единицы помещаются в специальные стерильные контейнеры в морозильную камеру при очень низких температурах. Точная температура зависит от концентрации глицерина.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )