輸血醫學介紹 台大醫院檢驗醫學部 輸血醫學科 羅仕錡 醫師. 大綱 血型介紹及輸血前檢查 血液成品介紹 成份分離術 輸血反應.

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1 輸血醫學介紹 台大醫院檢驗醫學部 輸血醫學科 羅仕錡 醫師

2 大綱 血型介紹及輸血前檢查 血液成品介紹 成份分離術 輸血反應

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4 Naturally occurring antibody

5 ABO 基因及 H 基因 基因 A 產物 galactosaminyltranserase 基因 B 產物 galactosyltransferase 基因 0 產物 無 基因 H 產物：  -2-L-fucosyltransferase B A H PS

6 前驅物質 :precurser substance Type1-6 precurser substances (PS) 其中量最多且與 ABO 血型關係密切的是 Type l 及 2 PS 。 ◎體液等分泌物中帶有 ABH 抗原之醣蛋白便是屬於 Type 1 PS, 此外血 漿中有 ABH 抗原的醣脂質也是 Type 1 。 ◎ Type 2 PS 則幾乎局限於紅血球表面, 紅血球上之 ABH 抗原即屬之。 ◎ H 基因產物主要以 Type 2 PS 為受質, 其轉糖作用形成之 H 抗原, 分佈 於紅血球表面。 ◎ Se 基因產物主要作用於 Type 1 PS, 其轉糖作用形成之 H 抗原, 分佈於 體液為主 ( 部份會在血漿中 ) 。

7 表 1-2 Blood group transferase Locus 基因 Transferase 註 FUT1 (H) HhHh  1,2-L-fucosyltransferase 無 作用於血球之 2 型鏈 FUT2 (SE) Se se  1,2-L-fucosyltransferase 無 作用於分泌物之 1 型鏈 ABO ABOABO  1,3-N-acetyl-D- galactosaminyltransferase  1,3-D-galactosyltransferase 無 FUT3 (Le) Le le  1,3/4-L-fulcosyltransferase 無

8 GeneAlleleTransferase FUT1HhHh  -2-L-fucosyltransferase none AA  -3-N-acety-D- galactosaminyltransferase BB  -3-D-galactosyltransferase OONone FUT2Se se  -2-L-fulcosyltransferase None FUT3Le le  -3/4-L-fucosyltransferase none Blood group transferase

9 基因型表現型 RBC 表 面抗原 分泌物 ABO /H 物 質 H/H Se/-ABH-secrector ++ H/H se/seABH-nonsecrector +- h/h Se/-Parabombay -+ h/h se/seBombay -- ABO/H 表現型

10 孟買血型 傳統之孟買血型 Oh (hh, sese), 其 H 及 Se 基因均發生突 變未能產生有功能 fucosyltransferase 故紅血球表面及 體液均無 ABH 抗原。體內有強效的 anti-H 。 亞孟買血型 :H 基因無功能, 但至少有一個 Se 基因有正常 功能, 體液或血漿中可測得 ABH 抗原, 紅血球有時可測得 微弱的 ABH 抗原, 則可能是由血漿中之 ABH 抗原吸附至 血球細胞表面。 * 國人之孟買血型 ( 或是亞孟買血型 ): 國人之亞孟買血型 屬於第 III 型之亞孟買血型, 分泌型亞孟買血型 ( 口水中可 測得分泌出之 ABH 抗原, 紅血球上有微弱的 AB 抗原表現 ) 。 體內之 anti-H 力價低 ( 因分泌物中有 Type I PS 之 H 抗原, 所以 anti-H 力價低 ) 。 國人約每 8000 中有一人是亞孟買血型 在血源遺傳探討時會有不符合 ABO 遺傳的規則。

11 其後代若獲得正常之 H 基因，則其 A, B 抗原可以正常表現。

12 B B B OO B A A BB O O 台灣亞孟買血型 ( 取自林媽利醫師著輸血醫學第二版 62 頁 ) 為亞孟買血型 O B HM ? 亞孟買血型

13 ABO 亞型 白人最多的亞型為 A 2 血型 國人較為常見的之 ABO 亞型 :B 3 血型及 Ael 當 RBC 與 anti-A 或 anti-B 沒有預期的 4+ 反應 時可能是亞型, B 3 血型的紅血球與 anti-B 反 應時只有 1+-2+ 的反應且呈混合視野反應 (mlxed field reaction) 。

14 H substance 含量分佈 O>A2>A2B>B>A1>A1B H system

15 A1 A2 subgroup system GroupA1A2 Reaction with anti-A++++++ No. of Ag per cell Adult Newborn 1,000,000 310,000 250,000 140,000 Reaction with anti-A1 (Dolichos biflorus lectin) ++++0 Anti-A1 in serumNo1-8% N-acetyl-galactosaminyl transferase activity NormalDecreased

16 Specificity GroupIncidenceCharacterics Anti-ABAllTiter: 32-2048 Average 1:256 Primarily IgM Anti-BAAllTiter: 1:8-512 Average: 1:64 Primarily IgM Anti-A,BO, OhAllMay have high tier in pregnancy Reactive with Ax, Bx Anti-A1A2 Ax A2B 1-8% Most 22-35% Usually clinical insignificant Rare transfusion Rxn Anti-HOh A1, A1B nonsecretors All Some Usually benign cold autoantibody except in Oh ABO antibodies

17 後天 B 抗原 (acquired B) 後天 B 抗原是因腸道阻塞等病症時, 細菌之酵素 deacetylase 進入血液中, 將 A1 抗原決定分子 acetyagalactosamine 轉換成 galactosamine, 而 與 B 抗原之決定原 galactose 近似, 可能會和檢驗 用之某些 anti-B 有反應 ( 幸好與人體血清中之 anti-B 多半不會有反應, 在輸血上不致有多大問 題 ) 。

18 A 或 B 抗原之減弱 (weakened A or B) 在某些疾病時 ( 以白血病為常見 ), 紅血球上之 AB 抗原會減弱 ( 減少 ) 。例如在 A 型病患疾病活 動期, 血型反應似 A2 或 A3, 在疾病緩解期則恢復 原來之 A 型

19 輸血前檢查 — 實作說明 ABO 血型檢查 不規則抗體篩檢 交叉試驗

20 試管立即離心 ABO typing

21 血庫專用離心機 15 秒

22 凝集作用 +-+- 判讀

23 4+ 4+ 3+ 2+ 1+ 0 目前血庫作業是將血球凝集作用分作四種強度

24 Reverse typing Forward typing Forward typing: 病人血球 + 抗 A, 抗 B 血清 Reverse typing: 病人血清 ( 漿 )+A1,B 紅血球 目的 : 提供再確認的工作，特別是有 ABO discrepancy 時之避免血型錯誤。

25 Forward typing (Cell typing) Reverse typing (Serum typing) Anti-AAnti-BA cellB cell A Type +00+ B Type 0++0 AB Type ++00 O Type 00++

26 Forward typing problems (Ag on cell) Reverse typing problems (antibodies in serum) Un-expected reactions Acquired B Cold autoantibodies Cell heavily coated with warm autoantibodies Mis-transfusion Rouleaux-formation Room-temperature alloantibodies: anti-M, N, P1 Cold autoantibodies Passively ABO antibodies Un-expected negative reactions A, B subgroups Antigen depression due to leukemia state Age of patient Hypoglobulinemia immunosupression Some causes of ABO discrepancy

27 Zeta potential 在鹽水相， RBC 間距在 5-10A 左右，不利於 IgG 跨細胞形成 橋引 — 所以 Ig G 之不規則抗體大多無法在鹽水相檢出凝集 作用。

28 Phase 1 Reaction Ag-Ab binding Binding characteristics Temperature pH Time of incubation Enhancement methods Neutralize zeta potential (Low ionic strength solution, Polyethylene glycol) Temperature Time of incubation Phases of hemagglutination

29 Phase 2 Reaction Aggregation Bridging factors Antigen-density Antigen accessibility Ab concentration Types of Ab Enhancement methods Centrifugation Proteolytic enzyme Albumin Polycations (polybrene) AHG Phases of hemagglutination

30 Enhancement solution LISS (low ionic strength Solution) 15% albumin Technique used in detection irregular antibodies The use of enhancement solution during incubation

31 Enzyme (ficin, papain) to expose some antigens. Technique used to detect irregular antibodies Use enzyme-treated RBCs instead of the regular RBCs

32 Antiglobulin (AHG) Anti-Human globulin: Anti-IgG, Anti-C3d, Polyspecific: Anti-IgG+Anti-C3d (mixed) Monospecific: Anti-IgG 抗球蛋白試驗 :anti-human globulin test

33 The recent introduction of “Gel test” as routine Blood bank methods.

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35 不規則抗體 Irregular antibody 1. 臨床重要性 (clinical significance) 2.Frequency : 在族群中抗體機率，抗原頻率

36 不規則抗體篩檢 病人血清與二至三組已定型之血球反應 檢測方式：  傳統之 AHG 檢驗  台灣普遍使用之 manual polybrene 對於 cold reactive antibodies 敏感 無法檢測出 Kell 系統抗體 ( 如 anti-K) 對於某些不規則抗體之敏感度仍不足 速度快，三分鐘完成檢查  Gel test (AHG 法之應用 ) 最適當的作業應是 1) 檢出有臨床意義的抗體， 2) 避開 無意義的冷型抗體， 3) 檢驗時間及時符合臨床要求。

37 抗體篩檢作業 -Screening cells Selected from O TYPE blood donors 現在多用三種篩檢細胞

38 國內血庫單位最常檢出之不規則抗體 Anti-Mi a Anti-E Anti-E+c Anti-C Anti-e 台灣最常見之 不規則抗體

39 Specificity 臨床意義發血作業選擇 Rh (reactive in IAT)YesAg negative KellYesAg negative DuffyYesAg negative KiddYesAg negative Anti-S, sYesAg negative Anti-P1, NRarely37C IAT crossmatch Anti-MRarely37C IAT crossmatch Anti-M reactive at 37CSometimesAg negative Anti-Le a Rarely37C IAT crossmatch Anti-Le b NoCan be ignored High titer low avidity antibodies (HTLA) UnlikelySee advise from blood bank Antibodies against low/high frequency Ag Depending on specificity Seek advise from blood bank

40 輸血前檢查目的預估時間 ABO 血型預防 ABO 不相容 急性溶血反應 3 分鐘 不規則抗體篩檢預防 ABO 以外之 紅血球不規則抗 體之延遲性溶血 反應 約 20-30 分鐘 或一日 交叉試驗針對紅血球血品 發血前之再次安 全確認 約 3 分鐘 輸血前檢查

41 Rh 血型 *Del (elution) 需要用吸附及沖出的方法才能証明 紅血球有 D 抗原的存在。在未作吸附沖出之檢測 時易被認定陰性台北捐中與馬偕醫院曾針對 Rh(D) 陰牲者作吸附沖出試驗, 國人 Rh(D) 陰性者只佔 0.33% 結果國人 Del 佔 Rh(D) 陰性人口中的 10% 。

42 FisherShort notations % white % Asian CDeR1R1 4170 CdeR393 cDER2R2 1421 cDeR0R0 33 cdEr”1rare Cder’12 CDERzRz rare1 CdEryry rare Rh haplotypes nomencaltures

43 Lewis blood type Le 基因之產物是 fucosyltransferase 但作用之鍵結是  (1-4)linkage, 有別於 H 基因之  (1- 2)linkage 。另外因 Type 2 PS 之第 4 個碳無法提供轉 醣之受位,Le 基因產物之轉醣酵素無法作用於 Type 2 PS 。紅血球表面之內生 PS 均為 Type 2, 故其表面上帶 有之 Le 抗原均是由血漿中吸附到細胞上的。 有關 Lewis 抗原表現, 國人與白種人之差異

44 Lewis blood type Le(a-b-) 者基因型為 lele 不表現 Le 抗原 若基因型為 LeLe/ 或 Le/le 者則依其分必泌型基因不 同有而以下幾者情形 非分泌型者 ( 分泌型基因為 sese) 表現型為 Le(a+b-) 分泌型者 (SeSe, Sese) 者，其表現型為 Le(a-b+) 弱分泌型者 (Se w )( 國人特殊處，白人無 ) ，其表現 型 Le (a+b+)

45 PhenotypePhenotype frequency RBC AgSerum Ab P175%P1, P, P k None P225%P, P k *Anti-P1 P1kVery rareP1, P k Anti-P P2kVery rarePkPk Anti-P pVery rareNoneAnti-PP1Pk (anti-Tj a ) *Anti-P1 : frequently seen as naturally occurring antibodies, Clinically insignificant cold reactive antibodies. P blood group system

46 Polyagglutination-T activation (T antigen) Red cells agglutinate when exposed to normal sera In normal status: sialic acid and other residue will cover antigenic structure within red cell membrane (cryptantigens) Polyagglutination: in disease status, e.g. bacterial infections, partial desialation of the red cell membrane due to the microbial neuraminase activity.

47 Polyagglutination-detection by plant lectins Arachis hypogaes Glycine soja Salvia Sclarea Salvia horminum Griffonia simpliafolb ia Vicia cretica T++---- Tn-+++-- Tk+---+- Th+----+ Tx+----- Cad-+-+-- ( 花生水 )

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49 血小板抗原抗體系統 血小板表面之抗原可以分成以下兩類 第一類： 組織型抗原：與其他組織均有之抗原，例如 HLA, ABO 抗原。有部份之紅血球血型抗原如 P, I/i, Lewis 抗原可會在血小板表面上偵測得到。 ( 但測不到 Rh, Duffy, Kidd, Kell, Lutheran 抗原 ) 第二類：血小板特有之抗原 : 一般即血小板表面之 glycoproteins ，目前是以 HPA(human platelet antigen) 系統令名，已知的從 HPA-1 至 HPA-13 (.. 有新的抗原逐年增加 ) 。

50 與血小板抗體有關之疾病： Neonatal alloimmune thrombocytopenia 白種人中此病之報告較多，母體之抗血小板抗體進入 胎兒內，造成新生兒之血小板異常低下，此病可以生於 第一胎。西方人報告中以 HPA-1a 抗體為主 ( 又名 anti- pl A1 ) ，多發生於 HPA-1a 陰性且 HLA-DR3*0101 之婦人。 日本則曾報告過 HPA-4b 抗體引起之新生兒血小板減少 症 Post-transfusion purpura (PTP) 輸血後紫斑症，病人輸血後發生血小 板異常降低，引 起反應的血品包括血小板，紅血球等。部份輸血病人體 內可以驗出血小板抗體，文獻報告中最多的也是 HPA- 1a 抗體 (anti-pl A1 )

51 治療性成份分離術

52 成份分離術 依用途可以分為兩大類 – 分離術成份血液 – 治療性成份分離術 –Apheresis : 希臘字源，意指分離。 –Plasmapheresis (plasma exchange) –Leukapheresis, plateletpheresis 等。

53 成份分離術 - 原理 各血液成份的組成比 重間之差異。 血漿 1.025-1.029 platelet1.040 Lymphocyte Granunocyte 1.070 1.087-1.092 RBC1.093-1.096 Leukocytes Plasma Erythrocytes Platelet

54 * 一個血液體積血漿交換移除效率 60-70%

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57 輸血反應

58 Transfusion Reactions Immune effects Acute  Immediate hemolytic transfusion reaction  Febrile non-hemolytic transfusion reaction  Allergic reaction  Anaphylaxis and anaphylactoid reactions  TRALI Delayed –Delayed hemolytic transfusion reaction –Alloimmunization –Post-transfusion purpura –Transfusion associated – GVHD (graft-versus-host- disease) –Immunosuppression

59 Transfusion Reactions(cont) Non immune effects Immediate –Bacterial contamination –circulatory overload –Physical RBC damage Delayed –Iron overload

60 TRANSFUSION RELATED GvHD Leukocyte filtration does not offer protection Mortality: 75-90% Blood from relatives must be irradiated No effective treatment. Almost fatal. Guideline form blood transfusion services of the United Kingdom

61 Prevention of transfusion-related GvHD BMT/PB stem cell transplants should receive irradiated blood components. Allo at least 6 months (some centers recommend indefinitely), auto: at least 3 months. HLA-matched platelets should be irradiated. Patients received purines analogues, Hodgkin’s disease and congenital immune deficiency. All intra-uterine transfusions All granulocyte concentrates. Guideline form blood transfusion services of the United Kingdom

62 輸血案件

63 (1999-2000)

64 事件類別件數 ABO 抗體 A RBCs→O pt B/AB RBCs →O pt A/AB RBCs →B pt B RBCs →A pt O plasma →A/AB B plasma →AB 80 26 12 6 1 小計 131 不規則抗體 Anti-K Anti-E-K-P1 Anti-Jk a +Jk b +JK 3 Anti-JK b Anti-Fy a 5111151111 小計 9 1976-1985 FDA 統計輸血死亡案例 — 與抗體有關者

65 本地輸血醫療糾紛 ABO 血型 discrepancy- 不敢發血 51 歲女姓病人，於淩晨零點十五分前往某區域醫院急診， 主訴在外自行服用傷風藥劑後全身無力，畏寒，口乾， 想吐。病人就醫前數日有感冒症狀。 經診察後發現病患情緒不穩，併焦躁；理學檢查初時 意識清楚，鞏膜有黃疸，呼吸音清晰，心跳快，體溫 38 度，病人一小時後成嗜睡狀，血液檢查報告發現血色素 僅 4.4gm/dl ，隨即備血並給予氧氣，再一小時病患燥動， 兩側瞳孔不等大，血壓 144/121mmHg ，五分鐘後心跳 降至 29/min ，不久呼吸停止，心電圖靜止，醫師開始急 救，心肺復甦術共進行四十五分鐘後無效。 血庫因病人發血作業一直無法成功合血而未發血。

66 本地輸血醫療糾紛 該血庫人員所遇到之難題： 血型經四次檢驗均呈 AB+ ，而與病人家屬所稱 之 A 型不同..... 而病人之血清與血庫自捐中領回 之八袋 AB 型血液作交叉試驗也都不合；又另 取數袋血庫庫存之 A 型與 O 型紅血球與病人血 清作交叉試驗也都不合，病人血清做不規則抗 體篩檢時，對捐血中心提供之抗體篩檢 SI, SII 均呈陽性反應。故血庫遲不敢發血。

67 -- 血溶性貧血輸錯血送命 – 台北縣 OO 的 O 姓婦人， 6 年前因為血溶性貧 血休克，緊急送醫救治，沒想到醫院卻誤把 A 型血型判為 AB 型，主治醫師也不在醫院診 斷，導致 O 姓婦人因為輸錯血延誤治療不幸 身亡，高等法院認為 OO 醫院、 O 姓醫師及檢 驗師需連帶負責，賠償 291 萬元。 本地輸血醫療糾紛 * 來源：本案件二審判決時電視新聞稿 未輸血

68 九十八年七月三十一日新聞剪報

69 本地輸血醫療糾紛 說明與學習之處： 本案例是因病人有強度的冷凝集素，導致血型檢查之 異常（正向血型鑑定與反向血型鑑定異常 ) 檢驗同仁對於 ABO 血型檢驗不相容（ ABO discrepancy) 處理經驗不足。 臨床醫護同仁與檢驗室是否有充分溝通，檢驗室是否 被告知此病人應屬於緊急輸血作業之範圍？ 緊急輸血作業流程 ( 如 O 型 PRBC, 以及 RhD- 病患以及 least incompatible blood) 輸血咨詢作業

70 緊急輸血作業 [ 不做 ] 輸血前檢查之緊急輸血作業 [ 不做 ] 輸血前檢查之緊急輸血作業：病人出現 大出血，嚴重度在失血休克第四級以上 可以在無檢體 / 無血型檢驗情形下血庫在一至 五分鐘內發出 O 型紅血球濃厚液 在檢驗確認血型結果後，可以改用同血型之血 品，如紅血球或全血 常見於急診創傷病患 Rh 陰性病患之緊急用血問題

71 緊急輸血作業 [ 未完成 ] 輸血前檢查之緊急輸血作業 因病情要求需在血庫完成輸血前作業時間內急需輸注紅血 球  病人輸血前檢查因特殊情形，作業費時，例如有不規則抗體  病人有溫型自體抗體，血庫無法配得完全配合 (complete compatible) 紅血球（病人只能取得 least incompatible RBC components)  大出血之病友，輸血量達大量輸血量時，可以省略部份合血 作業 由醫師決定採取未完成輸血前檢查輸血作業。 [ 在提血單註 記及電話溝通確認 ] 咨詢及決策系統

72 Ａ型血怎會變Ｂ型、又變成ＡＢ型？ 台南縣東山鄉民王 oo 昨日指出，其父親王 oo 原 是Ａ型血型，在胃潰瘍大量出血時，被新營 OO 醫院錯誤輸入Ｂ型血，再被嘉義 o 庚醫院時 錯誤輸入ＡＢ型血，兩個醫院都出了這種烏龍， 實在匪夷所思，還好父親命大。 為何兩家醫院均驗錯血型？

73 Ａ型血怎會變Ｂ型、又變成ＡＢ型？ 第一家醫院檢查結果：輸入或判讀錯誤 第一家醫院檢驗室是否正確執行交叉試驗以找 出錯誤 (double check 未發揮功能 ) 第二家醫院檢驗時，因病人輸入非其原有血型， 可能因此造成血型鑑定之困難。 急性輸血反應 -- 人為錯誤

74 血型錯誤案例 -- 臨床資訊不足 一位出生不足一週之嬰兒住院，採血送血庫備 血。血庫檢測結果： Forward typing O 型 Reward typing : 測不到 anti-A, anti-B 住院期間輸血多次後出院 隔年同一病人再次住院，備血檢驗血型為 B 型 血型錯誤原因 ? 第一次住院前病童因黃疸曾在其他醫院換血。 轉院後備血時未作註明。

75 Thanks for your attention!!