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 находящемуся в лаборатории клинической патологии , где хранится продукт крови и где проводится предварительное переливание крови и тестирование на совместимость крови . Однако иногда это относится к центру сбора, и некоторые больницы также осуществляют сбор. Банки крови включают в себя задачи, связанные со сбором, обработкой, тестированием, разделением и хранением крови. [ нужна цитата ]
Информацию об агентствах по сдаче крови в разных странах см. в списке агентств по сдаче крови и списке агентств по сдаче крови в США .
Существует несколько видов переливания крови :
Эритроциты или упакованные клетки переливают пациентам с анемией/дефицитом железа. Это также помогает улучшить насыщение крови кислородом. Его можно хранить при температуре 2,0–6,0 °C в течение 35–45 дней.
Хотя первые переливания крови производились непосредственно от донора к реципиенту перед коагуляцией , было обнаружено, что путем добавления антикоагулянта и охлаждения крови можно хранить ее в течение нескольких дней, что открыло путь для развития банков крови. Джон Брэкстон Хикс был первым, кто экспериментировал с химическими методами предотвращения свертывания крови в больнице Святой Марии в Лондоне в конце 19 века. Однако его попытки с использованием фосфата соды не увенчались успехом. [ нужна цитата ]
Первое непрямое переливание крови было выполнено 27 марта 1914 года бельгийским врачом Альбертом Хустином , правда это был разбавленный раствор крови. Аргентинский врач Луис Аготе в ноябре того же года использовал гораздо менее разбавленный раствор. Оба использовали цитрат натрия в качестве антикоагулянта. [1]
Первая мировая война послужила катализатором быстрого развития банков крови и методов переливания крови. Вдохновленный необходимостью сдавать кровь раненым солдатам в отсутствие донора, [2] Фрэнсис Пейтон Роус из Университета Рокфеллера (тогда Институт медицинских исследований Рокфеллера) хотел решить проблемы переливания крови. [2] Вместе со своим коллегой Джозефом Р. Тернером он сделал два важных открытия: определение группы крови было необходимо, чтобы избежать сгущения крови (коагуляции), а образцы крови можно было сохранить с помощью химической обработки. [3] Их отчет в марте 1915 года по выявлению возможного консерванта крови оказался неудачным. Эксперименты с желатином, агаром, экстрактами сыворотки крови, крахмалом и говяжьим альбумином оказались бесполезными. [4]
В июне 1915 года они опубликовали в Журнале Американской медицинской ассоциации первый важный отчет о том, что агглютинации можно избежать, если предварительно протестировать образцы крови донора и реципиента. Они разработали быстрый и простой метод проверки совместимости крови, с помощью которого можно было легко определить свертываемость 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 слипалась, либо оставалась водянистой через 15 минут. Результат их медицинской консультации был ясен:
[Если] комкование присутствует в смеси 9:1 и в меньшей степени или вообще отсутствует в смеси 1:1, то можно с уверенностью сказать, что кровь пациента агглютинирует кровь донора и, возможно, может гемолизировать ее. Переливание в таких случаях опасно. Слипание в смеси 1:1 с небольшим количеством или отсутствием комков в смеси 9:1 указывает на то, что плазма предполагаемого донора агглютинирует клетки предполагаемого реципиента. Риск переливания в таких обстоятельствах гораздо меньше, но можно сомневаться в том, что кровь так же полезна, как кровь, которая не агглютинируется и не агглютинируется. Если возможно, всегда следует выбирать кровь последнего типа. [5]
Раус был хорошо осведомлен, что австрийский врач Карл Ландштейнер открыл группы крови десятью годами ранее, но практическое использование еще не было развито, как он описал: «Судьба попыток Ландштейнера привлечь внимание к практическому значению групповых различий в человеческой крови представляет собой прекрасный пример знания техники. Переливание крови все еще не проводилось, потому что (по крайней мере, до 1915 года) риск образования тромбов был слишком велик». [6] В феврале 1916 года они сообщили в Журнале экспериментальной медицины о ключевом методе консервации крови. Они заменили добавку, желатин, на смесь цитрата натрия и раствора глюкозы ( декстрозы ) и обнаружили: «в смеси 3 частей человеческой крови, 2 частей изотонического раствора цитрата (3,8% цитрата натрия в воде) и 5 частей изотонического раствора декстрозы (5,4% декстрозы в воде), клетки остаются интактными около 4 недель». [7] В отдельном отчете указывается, что использование цитрат-сахарозы (сахарозы) может поддерживать клетки крови в течение двух недель. [8] Они заметили, что консервированная кровь ничем не отличается от свежей крови и что она «отлично функционирует при повторном введении в организм». [7] Использование цитрата натрия с сахаром, иногда известного как раствор Рауса-Тернера, было главным открытием, которое проложило путь к развитию различных методов консервации крови и банков крови. [9] [10]
Канадский лейтенант Лоуренс Брюс Робертсон сыграл важную роль в убеждении Медицинского корпуса Королевской армии (RAMC) использовать переливание крови на пунктах оказания помощи раненым. В октябре 1915 года Робертсон провел свое первое во время войны переливание крови с помощью шприца пациенту, имевшему множественные осколочные ранения. В последующие месяцы он провел еще четыре переливания крови, и о его успехе было доложено сэру Уолтеру Морли Флетчеру , директору Комитета медицинских исследований . [ нужна цитата ]
Робертсон опубликовал свои выводы в «Британском медицинском журнале» в 1916 году и — с помощью нескольких единомышленников (включая выдающегося врача Эдварда Уильяма Арчибальда ) — смог убедить британские власти в преимуществах переливания крови. Весной 1917 года Робертсон установил первый аппарат для переливания крови на пункте оказания медицинской помощи на Западном фронте. [11]
Освальд Хоуп Робертсон , медицинский исследователь и офицер армии США , работал с Раусом в Рокфеллеровском доме в период с 1915 по 1917 год и изучил методы сопоставления и консервации крови. [12] Он был прикреплен к RAMC в 1917 году, где сыграл важную роль в создании первых банков крови с солдатами в качестве доноров 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 бутылях на британских и американских станциях оказания помощи раненым на фронте. Он также экспериментировал с сохранением отделенных эритроцитов в бутылках со льдом. [11] Джеффри Кейнс , британский хирург, разработал портативный аппарат, который мог хранить кровь, чтобы облегчить проведение переливания.
Первая в мире служба донорства крови была создана в 1921 году секретарем Британского Красного Креста Перси Лейном Оливером . [14] Добровольцев подвергли серии физических тестов, чтобы определить группу крови . Лондонская служба переливания крови была бесплатной и быстро расширялась. К 1925 году она оказывала услуги почти 500 пациентам и в 1926 году была включена в структуру Британского Красного Креста. Подобные системы были созданы в других городах, включая Шеффилд , Манчестер и Норвич , и работа службы начала привлекать международное внимание. Подобные службы были созданы во Франции, Германии, Австрии, Бельгии, Австралии и Японии. [15]
Владимир Шамов и Сергей Юдин в Советском Союзе первыми начали переливание трупной крови 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 Николая Склифосовского, что послужило 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, состоящая как минимум из 65 крупных центров крови и более 500 вспомогательных, которые хранили «консервированную» кровь и отправляли ее во все уголки страны.
Один из первых банков крови был основан Фредериком Дюран-Хорда во время гражданской войны в Испании в 1936 году. Дюран присоединился к службе переливания крови в больнице Барселоны в начале конфликта, но вскоре больница была перегружена спросом на кровь и нехватка доступных доноров. При поддержке Министерства здравоохранения Испанской республиканской армии Дюран создал банк крови для использования ранеными солдатами и гражданскими лицами. 300–400 мл выделенной крови смешивали с 10% раствором цитрата в модифицированной колбе Дюрана Эрленмейера. Кровь хранили в стерильном стакане, закрытом под давлением при температуре 2°С. 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] Создавая больничную лабораторию, которая консервировала, охлаждала и хранила донорскую кровь, Фантус ввел термин «банк крови». В течение нескольких лет по всей территории Соединенных Штатов были созданы больничные и общественные банки крови. [18]
Фредерик Дюран-Жорда бежал в Великобританию в 1938 году и работал с Джанет Воан в Королевской медицинской школе последипломного образования при больнице Хаммерсмит над созданием системы национальных банков крови в Лондоне. [19] Поскольку начало войны в 1938 году казалось неизбежным, военное министерство создало в Бристоле армейский склад запасов крови (ABSD), который возглавил Лайонел Уитби и контролировал четыре крупных склада крови по всей стране. Британская политика во время войны заключалась в снабжении военнослужащих кровью из централизованных складов, в отличие от подхода, использованного американцами и немцами, когда войска на фронте обескровливали, чтобы обеспечить необходимую кровь. Британский метод оказался более успешным и адекватно отвечал всем требованиям: за время войны было взято кровь у более чем 700 000 доноров. Эта система превратилась в Национальную службу переливания крови , созданную в 1946 году, и ставшую первой национальной службой. [20]
Программа сбора крови была начата в США в 1940 году, и Эдвин Кон впервые применил процесс фракционирования крови . Он разработал методику выделения из плазмы крови фракции сывороточного альбумина , необходимой для поддержания осмотического давления в кровеносных сосудах , предотвращения их коллапса.
Использование плазмы крови в качестве заменителя цельной крови и для целей переливания было предложено еще в 1918 году в корреспондентских колонках Британского медицинского журнала Гордоном Р. Уордом. В начале Второй мировой войны в Великобритании использовалась жидкая плазма. В августе 1940 года начался крупный проект, известный как «Кровь для Британии», по сбору крови в больницах Нью-Йорка для экспорта плазмы в Великобританию . Была разработана упаковка высушенной плазмы, которая уменьшила вероятность поломки и значительно упростила транспортировку, упаковку и хранение. [21]
Полученная в результате высушенная плазма была упакована в две жестяные банки с бутылями емкостью 400 мл. В одной бутылке содержалось достаточно дистиллированной воды для восстановления высушенной плазмы, содержащейся в другой бутылке. Примерно через три минуты плазма будет готова к использованию и сможет оставаться свежей около четырех часов. [22] Чарльз Р. Дрю был назначен медицинским руководителем, и он смог превратить методы пробирки в первую успешную технику массового производства.
Другой важный прорыв произошел в 1939–1940 годах, когда Карл Ландштейнер , Алекс Винер, Филип Левайн и Р.Э. Стетсон открыли систему групп крови Rh , которая, как было установлено, была причиной большинства трансфузионных реакций того времени. Три года спустя Дж. Ф. Лутит и Патрик Л. Моллисон представили раствор кислоты, цитрата и декстрозы (ACD), который уменьшил объем антикоагулянта, позволил переливать большие объемы крови и обеспечить более длительное хранение.
Карл Уолтер и У.П. Мерфи-младший представили пластиковый пакет для сбора крови в 1950 году. Замена бьющихся стеклянных бутылок прочными пластиковыми пакетами позволила создать систему сбора, способную безопасно и легко приготовить несколько компонентов крови из одной порции цельной крови. .
Срок хранения хранимой крови был увеличен до 42 дней благодаря антикоагулянтному консерванту CPDA-1, представленному в 1979 году, который увеличил запасы крови и облегчил совместное использование ресурсов между банками крови. [23] [24]
В США установлены определенные стандарты сбора и обработки каждого продукта крови. «Цельная кровь» (ЦК) — это собственное название одного определенного продукта, а именно несепарированной венозной крови с добавлением утвержденного консерванта. Большую часть крови для переливания собирают в виде цельной крови. Аутологичные доноры иногда переливают без дальнейшей модификации, однако цельную кровь обычно разделяют (посредством центрифугирования) на ее компоненты, при этом наиболее часто используемым продуктом являются эритроциты (эритроциты) в растворе. Единицы WB и RBC 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 эритроцитов также можно заморозить, забуферив их глицерином, но это дорогостоящий и трудоемкий процесс, который выполняется 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 замораживается незамедлительно и предназначена для переливания, ее обычно маркируют как свежезамороженную плазму . Если она предназначена для изготовления других продуктов, ее обычно маркируют как восстановленную плазму или плазму для фракционирования . Криопреципитат может быть изготовлен из других компонентов плазмы. Эти компоненты необходимо хранить при температуре 0 °F (-18 °C) или ниже, но обычно их хранят при температуре -22 °F (-30 °C). Слой между эритроцитами и плазмой называется лейкоцитной пленкой , и иногда его удаляют, чтобы получить тромбоциты для переливания. Тромбоциты обычно объединяются перед переливанием крови и имеют срок хранения от 5 до 7 дней или 3 дня после завершения испытаний в учреждении, в котором они были собраны. Тромбоциты хранятся при комнатной температуре (72 °F или 22 °C) и их необходимо встряхивать. Поскольку они хранятся при комнатной температуре в питательных растворах, они подвергаются относительно высокому риску роста бактерий .
Некоторые банки крови также собирают продукты путем афереза . Наиболее распространенным компонентом, собираемым с помощью плазмафереза , является плазма , но эритроциты и тромбоциты можно собирать аналогичными методами. Эти продукты обычно имеют тот же срок годности и условия хранения, что и их аналоги, произведенные традиционным способом.
Донаторам иногда 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 учреждений по сбору крови, а также больничных банков крови также проводят тестирование для определения группы крови пациентов и идентификации совместимых продуктов крови, а также ряд тестов (например, на заболевание) и методов лечения (например, фильтрация лейкоцитов) для обеспечения или повышения качества. Все более признаваемая проблема недостаточной эффективности переливания крови [25] также повышает значимость жизнеспособности и качества эритроцитов. Примечательно, что больницы США тратят больше на борьбу с последствиями осложнений, связанных с переливанием крови, чем на совокупные затраты на покупку, тестирование/лечение и переливание крови. [26]
Обычное хранение крови составляет 42 дня или 6 недель для хранящихся 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 данной единицы продукта фактором эффективности переливания, в частности о том, увеличивает ли «старая» кровь прямо или косвенно риск осложнений. [27] [28] Исследования не дали единообразных ответов на этот вопрос: [29] некоторые показали, что старая кровь действительно менее эффективна, но другие не показали такой разницы; тем не менее, поскольку время хранения остается единственным доступным способом оценки состояния качества или потерь, в настоящее время стандартным является подход к управлению запасами в порядке очереди . [30] Также важно учитывать, что существуют большие различия в результатах хранения для разных доноров, что в сочетании с ограниченностью доступных тестов качества создает проблемы для врачей и регулирующих органов, стремящихся к надежным показателям качества продуктов крови и систем хранения. [31]
Переливания тромбоцитов сравнительно гораздо менее многочисленны, но они представляют собой уникальные проблемы хранения/управления. Тромбоциты можно хранить только в течение 7 дней [32] во многом из-за их большей вероятности загрязнения, что, в свою очередь, во многом связано с более высокой температурой хранения.
Недостаточная эффективность переливания может быть результатом повреждения единиц продукта крови эритроцитов (RBC) в результате так называемого повреждения хранения — набора биохимических и биомеханических изменений, которые происходят во время хранения. В случае эритроцитов это может снизить жизнеспособность и способность к оксигенации тканей. [33] Хотя некоторые биохимические изменения обратимы после переливания крови, [34] биомеханические изменения менее обратимы, [35] и продукты омоложения еще не способны адекватно обратить вспять это явление. [36]
Действующие нормативные меры приняты для минимизации повреждений при хранении эритроцитов, включая максимальный срок хранения (в настоящее время 42 дня), максимальный порог аутогемолиза (в настоящее время 1% в США) и минимальный уровень выживаемости эритроцитов после переливания in vivo. (в настоящее время 75% через 24 часа). [37] Однако все эти критерии применяются универсальным образом, не учитывающим различий между единицами продукции; [31] , например, тестирование выживаемости эритроцитов после переливания in vivo проводится на выборке здоровых добровольцев, а затем предполагается соответствие всех единиц эритроцитов на основе универсальных стандартов обработки (GMP). Выживаемость эритроцитов не гарантирует эффективность, но является необходимой предпосылкой для функционирования клеток и, следовательно, служит регуляторным фактором. Мнения относительно лучшего способа определения эффективности переливания крови у пациента in vivo расходятся . [38] В целом пока не существует тестов in vitro для оценки ухудшения качества или сохранности конкретных единиц продукта крови эритроцитов перед их переливанием, хотя проводятся исследования потенциально соответствующих тестов, основанных на свойствах мембран эритроцитов, таких как деформируемость эритроцитов [38]. 39] и ломкость эритроцитов (механическая). [40]
Многие врачи приняли так называемый «ограничительный протокол», согласно которому переливание сводится к минимуму, отчасти из-за отмеченной неопределенности, связанной с повреждением вследствие накопления, а также из-за очень высоких прямых и косвенных затрат на переливание крови [26] наряду с Растущее мнение о том, что многие переливания крови нецелесообразны или используют слишком много единиц эритроцитов. [41] [42]
Поражение от накопления тромбоцитов представляет собой явление, сильно отличающееся от поражения от накопления эритроцитов, во многом из-за различных функций продуктов и целей соответствующих переливаний, а также различных проблем обработки и соображений управления запасами. [43]
Хотя, как уже отмечалось, основной подход к управлению запасами — «первым поступил — первым вышел» (FIFO) для минимизации срока годности продукта, существуют некоторые отклонения от этой политики — как в текущей практике, так и в стадии исследования. Например, обменное переливание эритроцитов новорожденным требует использования продуктов крови пятидневного возраста или меньше, чтобы «обеспечить» оптимальное функционирование клеток. [44] Кроме того, некоторые больничные банки крови будут пытаться удовлетворить запросы врачей о предоставлении продуктов эритроцитов низкого возраста для определенных категорий пациентов (например, кардиохирургических). [45]
В последнее время изучаются новые подходы, которые дополнят или заменят ФИФО. Один из них заключается в том, чтобы сбалансировать желание сократить средний возраст продукта (при переливании) с необходимостью поддерживать достаточную доступность непросроченного продукта, что приведет к стратегическому сочетанию FIFO с принципом «последним поступил — первым отправлен» (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 инкубируют в растворе глицерина , который действует как криопротектор («антифриз») внутри клеток. Затем блоки помещают в специальные стерильные контейнеры в морозильную камеру при очень низких температурах. Точная температура зависит от концентрации глицерина.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )