Введение
Место сбора донорской крови.
Банк крови – это центр, где кровь, полученная в результате добровольного донорства, хранится и консервируется для последующего использования при переливании. Термин "банк крови" обычно обозначает отделение больницы, как правило, в клинико-диагностической лаборатории, где осуществляется хранение компонентов крови и проводится предоперационное и исследование совместимости крови. Однако иногда под этим термином подразумевается пункт сбора крови, и некоторые больницы также занимаются сбором крови. Деятельность банка крови включает в себя задачи, связанные со сбором, обработкой, тестированием, разделением на компоненты и хранением крови. Список организаций, занимающихся сбором донорской крови в различных странах, можно найти в статье "Список организаций по сбору донорской крови" и "Список организаций по сбору донорской крови в США".
История
Хотя первые переливания крови осуществлялись непосредственно от донора к реципиенту до начала свертывания, было обнаружено, что добавление антикоагулянта и охлаждение крови позволяли хранить ее несколько дней, что открыло путь к созданию банков крови. Джон Брэкстон Хикс первым в конце XIX века в больнице Сент-Мэри в Лондоне экспериментировал с химическими методами для предотвращения свертывания крови. Однако его попытки с использованием фосфата натрия оказались безуспешными. Первое непрямое переливание было выполнено 27 марта 1914 года бельгийским врачом Альбертом Хустином, хотя 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.
Первая мировая война
Первая мировая война стала катализатором быстрого развития банков крови и методов переливания. Вдохновленный необходимостью переливать кровь раненым солдатам при отсутствии донора, Фрэнсис Пейтон Рус из Рокфеллеровского университета (тогда Рокфеллеровский институт медицинских исследований) стремился решить проблемы трансфузии. Их отчет в марте 1915 года о поиске возможного консерванта крови оказался неудачным. Эксперименты с желатином, агаром, сывороточными экстрактами, крахмалом и говяжьим альбумином оказались бесполезными. В июне 1915 года они опубликовали в журнале Американской медицинской ассоциации первый важный отчет о том, что агглютинации можно избежать, если предварительно проверить образцы крови донора и реципиента. Они разработали быстрый и простой метод определения совместимости крови, позволяющий легко определить свертываемость и пригодность крови для переливания. Для разбавления образцов крови они использовали цитрат натрия, и после смешивания крови реципиента и донора в соотношениях 9:1 и 1:1 кровь либо сворачивалась, либо оставалась жидкой через 15 минут. Результат их исследования с медицинской точки зрения был ясен: [Если] в смеси 9:1 наблюдается свертывание, а в смеси 1:1 – в меньшей степени или отсутствует вовсе, то можно с уверенностью сказать, что кровь пациента вызывает свертывание крови донора и, возможно, гемолизирует ее. Переливание в таких случаях опасно. Свертывание в смеси 1:1 при небольшом или полном отсутствии в смеси 9:1 указывает на то, что плазма потенциального донора вызывает агглютинацию клеток потенциального реципиента. Риск при переливании в таких условиях значительно ниже, но можно сомневаться, что кровь столь же эффективна, как кровь, которая не вызывает свертывания и агглютинации. Если возможно, следует всегда выбирать кровь последнего типа. Рус хорошо знал, что австрийский врач Карл Ландштейнер открыл группы крови десять лет назад, но практическое применение этого открытия еще не было разработано, как он описал: "Судьба усилий Ландштейнера по привлечению внимания к практическому значению различий групп крови у людей – прекрасный пример знания, ожидающего развития техники. Переливание крови все еще не проводилось, потому что (по крайней мере, до 1915 года) риск свертывания был слишком велик". В феврале 1916 года они опубликовали в журнале Journal of Experimental Medicine ключевой метод консервации крови. Они заменили желатин смесью цитрата натрия и глюкозы (декстрозы) и обнаружили: "в смеси из 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 неповрежденными около 4 недель". В отдельном отчете указывается, что использование цитратной сахарозы (сахарозы) может поддерживать клетки крови в течение двух недель. Они заметили, что консервированная кровь ничем не отличается от свежей и "превосходно функционирует при повторном введении в организм". Канадский лейтенант Лоуренс Брюс Робертсон сыграл важную роль в убеждении Королевского армейского медицинского корпуса (RAMC) принять практику переливания крови на пунктах медицинской помощи раненым. В октябре 1915 года Робертсон впервые во время войны перелил кровь шприцем пациенту с множественными осколочными ранениями. За этим последовали четыре последующих переливания в течение следующих месяцев, и об успехе его работы сообщили сэру Уолтеру Морли Флетчеру, директору Комитета медицинских исследований. Робертсон опубликовал свои результаты 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. Робертсон организовал первый аппарат для переливания крови на пункте медицинской помощи на Западном фронте весной 1917 года. Освальд Хоуп Робертсон, медицинский исследователь и офицер армии США, работал с Русом в Рокфеллере в 1915–1917 годах и изучил методы определения совместимости и консервации крови. В 1917 году он был прикреплен к RAMC, где сыграл важную роль в создании первых банков крови с солдатами в качестве доноров в преддверии ожидаемого Третьего сражения при Ипре. Он использовал цитрат натрия в качестве антикоагулянта, кровь извлекалась из проколов вен и хранилась в бутылях на британских и американских пунктах медицинской помощи вдоль фронта. Он также экспериментировал с консервацией разделенных эритроцитов в охлажденных бутылях. Добровольцы проходили серию физических тестов для определения их группы 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. 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. Владимир Шамов и Сергей Юдин в Советском Союзе стали пионерами переливания трупной крови от недавно умерших доноров. Юдин успешно выполнил такое переливание впервые 23 марта 1930 года и представил свои первые семь клинических переливаний трупной кровью на Четвертом съезде хирургов Украины в Харькове в сентябре. Также в 1930 году Юдин организовал первый в мире банк крови в Институте имени Николая Склифосовского, который послужил образцом для создания дальнейших банков крови в различных регионах Советского Союза и других странах. К середине 1930-х годов Советский Союз создал систему, состоящую как минимум из 65 крупных центров крови и более 500 филиалов, все хранилили "консервированную" кровь и отправляли ее во все уголки страны. Один из первых банков крови был основан Фредериком Дураном Хорда во время Гражданской войны в Испании в 1936 году. Дуран присоединился к Службе переливания крови в Барселонской больнице в начале конфликта, но больница вскоре была перегружена спросом на кровь и нехваткой доступных доноров. При поддержке Департамента здравоохранения Испанской республиканской армии Дуран создал банк крови для использования ранеными солдатами и гражданскими лицами. Извлеченные 300–400 мл крови смешивались с 10% раствором цитрата в модифицированной колбе Эрленмейера Дюрана. Кровь хранилась в стерильном стеклянном сосуде под давлением при 2 °C. За 30 месяцев работы Служба переливания крови Барселоны зарегистрировала почти 30 000 доноров и обработала 9000 литров крови. В 1937 году Бернард Фантус, директор терапевтического отделения больницы округа Кук в Чикаго, основал один из первых госпитальных банков крови в Соединенных Штатах. Создав больничную лабораторию, которая сохраняла, 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. Фредерик Дуран Хорда бежал в Великобританию в 1938 году и работал с Джанет Вон в Королевской медицинской школе последипломного образования при больнице Хаммерсмит, чтобы создать систему национальных банков крови в Лондоне. С приближением войны в 1938 году Военное ведомство создало Армейский склад крови (ABSD) в Бристоле под руководством Лайонела Уитби и контролировал четыре крупных банка 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 солдат на передовой брали кровь для удовлетворения потребностей. Британский метод оказался более успешным в удовлетворении всех потребностей, и за время войны было взято кровь у более чем 700 000 доноров. Эта система превратилась в Национальную службу переливания крови, созданную в 1946 году, первую национальную службу, которая была внедрена.
Медицинские достижения
В 1940 году в США была начата программа сбора крови, и Эдвин Кон стал пионером в процессе фракционирования крови. Он разработал методики выделения фракции сывороточного альбумина из плазмы крови, которая необходима для поддержания осмотического давления в кровеносных сосудах, предотвращая их спадение. Использование плазмы крови в качестве замены цельной крови и для целей переливания было предложено еще в 1918 году Гордоном Р. Уордом в переписке, опубликованной в "Британском медицинском журнале". С началом Второй мировой войны жидкая плазма применялась в Великобритании. В августе 1940 года был начат крупный проект, известный как "Кровь для Британии", целью которого был сбор крови в больницах Нью-Йорка для экспорта плазмы в Великобританию. Была разработана сухая плазма, что снизило риск повреждений и значительно упростило транспортировку, упаковку и хранение. Полученная сухая плазма поставлялась в двух жестяных банках, содержащих флаконы объемом 400 мл. Один флакон содержал достаточно дистиллированной воды для восстановления сухой плазмы, содержащейся в другом флаконе. Примерно через три минуты плазма была готова к использованию и могла оставаться пригодной в течение около четырех часов. Чарльз Р. Дрю был назначен медицинским руководителем и сумел трансформировать лабораторные методики в первую успешную технологию массового производства. Еще одним важным прорывом стало открытие в 1939–1940 годах Карлом Ландштейнером, Алексом Винером, Филиппом Левином и Р. Э. Стетсоном системы групп крови Rh, которая оказалась причиной большинства реакций при переливании крови до того времени. Три года спустя Дж. Ф. Лути и Патрик Л. Моллисон представили раствор кислой цитратной декстрозы (ACD), который уменьшил объем антикоагулянта, позволил проводить переливания больших объемов крови и обеспечил более длительное хранение. В 1950 году Карл Уолтер и У. П. Мерфи-младший представили пластиковый пакет для сбора крови. Замена хрупких стеклянных бутылок на прочные пластиковые пакеты позволила создать систему сбора, способную безопасно и легко получать несколько компонентов крови из одной дозы цельной крови. Дальнейшее увеличение срока хранения крови до 42 дней стало возможным благодаря антикоагулянту-консерванту CPDA 1, представленному в 1979 году, что увеличило запасы крови и облегчило обмен ресурсами между банками крови.
Сбор и обработка
В США установлены определенные стандарты сбора и обработки каждого компонента крови. "Цельная кровь" (WB) – это обозначение конкретного продукта, а именно неразделенной венозной крови с добавлением одобренного консерванта. Большая часть крови для переливания собирается в виде цельной крови. Автологичные донации иногда переливаются без дальнейшей обработки, однако цельная кровь обычно разделяется (путем центрифугирования) на компоненты, при этом эритроциты (RBC) в растворе являются наиболее часто используемым продуктом. Единицы WB и RBC хранятся в холодильнике при температуре , с максимальными допустимыми сроками хранения (годен к использованию) 35 и 42 дня соответственно. Эритроцитарные массы также могут быть заморожены при буферизации глицерином, но это дорогостоящий и трудоемкий процесс, который применяется редко. Замороженные эритроциты имеют срок годности до десяти лет и хранятся при .
The less dense blood plasma is made into a variety of frozen components, and is labeled differently based on when it was frozen and what the intended use of the product is. If the plasma is frozen promptly and is intended for transfusion, it is typically labeled as fresh frozen plasma. If it is intended to be made into other products, it is typically labeled as recovered plasma or plasma for fractionation. Cryoprecipitate can be made from other plasma components. These components must be stored at or colder, but are typically stored at The layer between the red cells and the plasma is referred to as the buffy coat and is sometimes removed to make platelets for transfusion. Platelets are typically pooled before transfusion and have a shelf life of 5 to 7 days, or 3 days once the facility that collected them has completed their tests. Platelets are stored at room temperature and must be rocked/agitated. Since they are stored at room temperature in nutritive solutions, they are at relatively high risk for growing bacteria. Some blood banks also collect products by apheresis. The most common component collected is plasma via plasmapheresis, but red blood cells and platelets can be collected by similar methods. These products generally have the same shelf life and storage conditions as their conventionally produced counterparts. Donors are sometimes paid; in the U. S. and Europe, most blood for transfusion is collected from volunteers while plasma for other purposes may be from paid donors. Most collection facilities as well as hospital blood banks also perform testing to determine the blood type of patients and to identify compatible blood products, along with a battery of tests (e. g. disease) and treatments (e. g. leukocyte filtration) to ensure or enhance quality. The increasingly recognized problem of inadequate efficacy of transfusion is also raising the profile of RBC viability and quality. Notably, U. S. hospitals spend more on dealing with the consequences of transfusion related complications than on the combined costs of buying, testing/treating, and transfusing their blood.
Менее плотная плазма крови используется для производства различных замороженных компонентов и маркируется по-разному в зависимости от времени замораживания и предполагаемого назначения продукта. Если плазма быстро заморожена и предназначена для переливания, она обычно обозначается как свежезамороженная плазма. Если она предназначена для дальнейшей переработки, то обычно обозначается как реконвалисцентная плазма или плазма для фракционирования. Криопреципитат получают из других компонентов плазмы. Эти компоненты должны храниться при или ниже, но обычно хранятся при . Слой между эритроцитами и плазмой называется лейкоцитарным слоем и иногда удаляется для получения тромбоцитов для переливания. Тромбоциты обычно объединяют в пул перед переливанием и имеют срок годности 5–7 дней или 3 дня после завершения тестирования в учреждении, где они были собраны. Тромбоциты хранятся при комнатной температуре и требуют постоянного перемешивания/агитации. Поскольку они хранятся при комнатной температуре в питательных растворах, существует относительно высокий риск роста бактерий. Некоторые банки крови также собирают компоненты крови методом афереза. Наиболее часто собираемым компонентом является плазма посредством плазмафереза, но эритроциты и тромбоциты также могут быть собраны аналогичными методами. Как правило, эти продукты имеют такой же срок годности и условия хранения, как и их аналоги, полученные традиционным способом. Доноры иногда получают вознаграждение; в США и Европе большая часть крови для переливания собирается от добровольных доноров, в то время как плазма для других целей может быть получена от платных доноров. Большинство пунктов сбора крови, а также больничные банки крови проводят тестирование для определения группы крови пациентов и выявления совместимых продуктов крови, а также комплекс тестов (например, на заболевания) и процедур (например, фильтрация лейкоцитов) для обеспечения или повышения качества. Растущая осведомленность о проблеме недостаточной эффективности переливания крови также повышает значимость жизнеспособности и качества эритроцитов. Примечательно, что больницы США тратят больше средств на устранение последствий осложнений, связанных с переливанием крови, чем на совокупные затраты на закупку, тестирование/обработку и переливание крови.
The less dense blood plasma is made into a variety of frozen components, and is labeled differently based on when it was frozen and what the intended use of the product is. If the plasma is frozen promptly and is intended for transfusion, it is typically labeled as fresh frozen plasma. If it is intended to be made into other products, it is typically labeled as recovered plasma or plasma for fractionation. Cryoprecipitate can be made from other plasma components. These components must be stored at or colder, but are typically stored at The layer between the red cells and the plasma is referred to as the buffy coat and is sometimes removed to make platelets for transfusion. Platelets are typically pooled before transfusion and have a shelf life of 5 to 7 days, or 3 days once the facility that collected them has completed their tests. Platelets are stored at room temperature and must be rocked/agitated. Since they are stored at room temperature in nutritive solutions, they are at relatively high risk for growing bacteria. Some blood banks also collect products by apheresis. The most common component collected is plasma via plasmapheresis, but red blood cells and platelets can be collected by similar methods. These products generally have the same shelf life and storage conditions as their conventionally produced counterparts. Donors are sometimes paid; in the U. S. and Europe, most blood for transfusion is collected from volunteers while plasma for other purposes may be from paid donors. Most collection facilities as well as hospital blood banks also perform testing to determine the blood type of patients and to identify compatible blood products, along with a battery of tests (e. g. disease) and treatments (e. g. leukocyte filtration) to ensure or enhance quality. The increasingly recognized problem of inadequate efficacy of transfusion is also raising the profile of RBC viability and quality. Notably, U. S. hospitals spend more on dealing with the consequences of transfusion related complications than on the combined costs of buying, testing/treating, and transfusing their blood.
Хранение и управление
Обычное хранение крови составляет 42 дня или 6 недель для эритроцитарной массы (также называемой "StRBC" или "pRBC") – наиболее часто переливаемого компонента крови, – и включает в себя охлаждение, но обычно не замораживание. Всё больше споров вызывает вопрос о том, влияет ли срок хранения конкретной единицы крови на эффективность переливания, а именно, увеличивает ли "старая" кровь прямо или косвенно риск осложнений. Результаты исследований в этом вопросе противоречивы: одни показывают, что более старая кровь действительно менее эффективна, другие – не выявляют различий. Тем не менее, поскольку время хранения остаётся единственным доступным способом оценки качества или потери свойств крови, в настоящее время стандартным подходом является принцип "первым поступил – первым израсходован". Важно также учитывать значительную вариабельность результатов хранения крови разных доноров, что в сочетании с ограниченными возможностями контроля качества создаёт трудности для врачей и регулирующих органов в поиске надёжных показателей качества продуктов крови и систем хранения. Переливания тромбоцитов проводятся значительно реже, но связаны с уникальными проблемами хранения и управления. Тромбоциты могут храниться лишь в течение 7 дней, главным образом из-за их повышенной восприимчивости к контаминации, что, в свою очередь, обусловлено более высокой температурой хранения.
Лезия хранения тромбоцитов
Повреждение тромбоцитов при хранении – это существенно отличающееся явление от повреждения эритроцитов при хранении, что обусловлено, главным образом, различными функциями этих компонентов крови и целями соответствующих переливаний, а также особенностями их обработки и управления запасами.
Альтернативные методы инвентаризации и выпуска
Хотя, как отмечалось, основным подходом к управлению запасами является принцип "первым поступил – первым израсходован" (FIFO) для минимизации истечения срока годности продукции, существуют некоторые отклонения от этой политики как в текущей практике, так и в ходе исследований. Например, при переливании эритроцитарной массы новорожденным требуется использовать продукт крови, возраст которого не превышает пяти дней, чтобы "обеспечить" оптимальную функцию клеток. Кроме того, некоторые банки крови при больницах стараются удовлетворять запросы врачей о предоставлении эритроцитарной массы с минимальным сроком хранения для определенных категорий пациентов (например, пациентов, которым предстоит кардиохирургическое вмешательство). В последнее время изучаются новые подходы, призванные дополнить или заменить FIFO. Один из них заключается в балансировании стремления к снижению среднего возраста продукта (на момент переливания) с необходимостью поддержания достаточного запаса продукции, не достигшей истечения срока годности, что приводит к стратегическому сочетанию FIFO с принципом "последним поступил – первым израсходован" (LIFO).
Долговременное хранение
Долгосрочное хранение всех компонентов крови встречается относительно редко по сравнению с рутинным/краткосрочным хранением. Криоконсервация эритроцитов проводится для хранения редких групп крови сроком до десяти лет. Клетки инкубируются в растворе глицерина, который действует как криопротектор ("антифриз") внутри клеток. Затем эти компоненты помещаются в специальные стерильные контейнеры в морозильную камеру при очень низкой температуре. Точная температура зависит от концентрации глицерина.