体外心室辅助装置血栓形成测试

我们的目标是开发一种实用且易于操作的台式实验方案，用于识别心室辅助装置中潜在的血栓形成热点，从而弥合早期原型设计与动物实验之间的关键空白。目前，动物实验仍是评估心室辅助装置血栓形成风险的主要方法。尽管计算流体动力学已成为设计验证中不可或缺的工具，但尚无法完全替代体外和体内验证。

血液凝固过程具有复杂的特性，且存在多种混杂因素，使得难以区分实际的装置致血栓性与实验假象。目前，用于评估心室辅助装置（VAD）血栓形成的研究方法在体外仍未能得到充分利用，且至今尚无标准化的方法。通过提供一套全面的实验方案及视频指南，我们希望促进台式实验方法的更广泛应用。

该方法解决了医疗器械开发中的技术与伦理挑战，减少了对动物实验的依赖，同时提高了在开发早期检测血栓风险的能力。首先，用150毫升血液填充测试回路，彻底排除回路中残留的所有空气。

若使用轴流式血泵，将其旋转至垂直位置，利用浮力释放空气。若使用离心泵，则将其倒置并旋转，确保次级流道中无空气滞留。轻敲管路和储液器表面，并挤压任何气泡以将其排出。

仔细检查管路的水平段以及管路与连接器之间的接头，确保无气泡存在。挤压静脉输液袋，使液面接近上方狭窄部位。然后用止血钳夹闭输液管路，以消除液体与空气的界面，并关闭通气孔旋塞阀。

接下来，关闭压力管路末端的旋塞。取下压力计管路，连接一个3毫升的注射器。打开旋塞，将1至2毫升液体抽入延长管中，长度约为4厘米。

关闭旋塞，取下注射器，重新连接压力计管路。打开旋塞以进行压力读数。最后，使用注射器对采样口进行预冲洗。

接下来，将一片无尘擦拭布剪成或撕成三个相等的碎片。将其中一个碎片的一角拧成尖端，插入进样口以吸收残留血液。再将第二个碎片拧成尖端。

用生理盐水润湿，并将湿润的尖端插入端口以清除所有残留血液。使用第三块碎片吸收端口内任何残留的生理盐水。现在以低速启动心室辅助装置（VAD），并运行约五秒钟，以排出泵内任何滞留的气泡。

停止泵。如果袋中出现任何气泡，需重复进行除气操作。以低速重新启动泵，以使血液在回路中循环。

将1毫升肝素钠、2毫升配制好的氯化钙溶液和1.5毫升EDTA分别转移至不同的试管中。将肝素加入循环血液时，用微量移液器吸取75单位肝素，同时将移液器中的液体排出并拉动三毫升注射器的活塞，将肝素注入该注射器中，注意避免洒出。使用三通旋塞阀的横向端口，通过注射器将物质注入循环管路中。

旋转止血阀上的公端接头锁，使注射端口朝上，以便将气泡截留在顶部。然后将注射器通过接头锁连接到注射端口，确保端口朝上，注射器垂直向下。拉动注射器活塞，使血液进入注射器，同时在抽吸过程中将任何空气吸入注射器内，并使肝素与血液充分混合。

让气泡上升至注射器顶部。然后将混合物注入环路中，确保无空气进入。将血液在注射器内来回推送四到五次，以确保肝素化血液不会局限于端口内的空间。

为了滴定环路中血液的活化凝血时间（ACT），首先将750微升的1摩尔氯化钙溶液加入环路中的150毫升血液中。为防止血液凝固，在去除残留空气后应迅速注入液体。或者，可在注射器中用1毫升三羟甲基氨基甲烷缓冲盐水稀释氯化钙，以减少过早凝固的发生。

在注入的氯化钙循环至少两分钟后，将一个1毫升注射器连接到采样口。抽取并弃去0.5毫升废血，以清除采样口内的滞留血液。接着，将一个新的1毫升注射器连接到采样口，抽取0.5毫升血液用于分析。

使用床旁全血凝固系统测量活化凝血时间。使用无绒布清洁采样口，操作方法同前。参考滴定值以确定目标氯化钙浓度。

逐步增加钙离子浓度，直至达到激活凝血时间（ACT）为300秒。当环路中的ACT达到300秒时，开始体外血栓形成试验。通过调节转子转速并使用Hoffman夹调节阻力，将泵调整至目标流速和压力。

通过从回路中抽取血样，并将一滴血液放入ACT仪中，每15分钟测量一次ACT，操作方法如前所述。如果ACT值降至200秒以下，向回路中追加注射25单位的肝素钠。一小时后，向回路中注射1.5毫升0.5摩尔的EDTA，以抑制进一步凝血。

让EDTA循环混合两分钟，然后停止泵。使用止血钳夹住连接泵入口和出口的管路，将夹子置于距离入口和出口接头3至4厘米的位置。小心断开管路，以卸下泵。

然后将泵和流动回路中的血液排入容器中。最后用移液管吸取生理盐水通过泵的入口和出口，以冲洗残留的血液。在泵的原型中，血小板沉积 consistently 出现在叶片根部区域。

对钛合金部件进行电化学抛光后，这些区域的血栓形成被消除。该原型在前后壳体组件的连接处存在贴合不完全的问题，导致出现缝隙，血液渗入并在其中凝结。通过研磨和抛光改进了组件之间的配合，减少了血栓的形成。

操作错误以及循环管路排气不完全可能引入伪影。在此情况下，注射氯化钙时发生实验操作失误，导致局部凝血，形成的血栓进入离心式磁悬浮泵，堵塞了流道。在表面观察到的球形、附着松散的凝块通常是气泡被包裹在血栓内部所致。

循环回路中的异物和碎屑也被包裹在血栓中，并黏附于泵表面。管路连接处形成的环状血栓提示试验期间活化凝血时间（ACT）处于理想范围。