Bank krwi - Blood bank

Bank krwi jest ośrodkiem, w którym krew zebrane w wyniku oddawania krwi jest przechowywana i zachowane do późniejszego wykorzystania w transfuzji krwi . Termin „bank krwi” typowo odnosi się do oddziału szpitala, w którym ma miejsce przechowywanie produktu krwionośnego i gdzie przeprowadza się odpowiednie badania (w celu zmniejszenia ryzyka zdarzeń niepożądanych związanych z transfuzją). Czasami jednak odnosi się do punktu skupu, a niektóre szpitale również prowadzą zbiórkę. Bankowość krwi obejmuje zadania związane z pobieraniem, przetwarzaniem, testowaniem, separacją i przechowywaniem krwi.

Aby uzyskać informacje o agencjach krwiodawstwa w różnych krajach, zobacz Lista agencji krwiodawstwa i Lista agencji krwiodawstwa w Stanach Zjednoczonych .

Rodzaje przetoczonej krwi

Istnieje kilka rodzajów transfuzji krwi:

  • Krew pełna , czyli krew przetaczana bez separacji.
  • Czerwone krwinki lub koncentraty krwinek są przetaczane pacjentom z niedokrwistością/niedoborem żelaza. Przyczynia się również do poprawy nasycenia krwi tlenem. Może być przechowywany w temperaturze 1,0 °C-6,0 °C przez 35-45 dni.
  • Transfuzję płytek krwi podaje się osobom cierpiącym na niską liczbę płytek krwi. Płytki krwi można przechowywać w temperaturze pokojowej do 5–7 dni. Płytki krwi pojedynczego dawcy, które mają większą liczbę płytek krwi, ale są nieco droższe niż zwykłe.
  • Transfuzja osocza jest wskazana u pacjentów z niewydolnością wątroby, ciężkimi infekcjami lub poważnymi oparzeniami. Świeżo zamrożone osocze można przechowywać w bardzo niskiej temperaturze -25°C do 12 miesięcy. Oddzielenie osocza od krwi dawcy nazywa się plazmaferezą .

Historia

Luis Agote ( drugi od prawej ) nadzorujący jedną z pierwszych bezpiecznych i skutecznych transfuzji krwi w 1914 roku

Podczas gdy pierwsze transfuzje krwi były dokonywane bezpośrednio od dawcy do biorcy przed koagulacją , odkryto, że dodając antykoagulant i schładzając krew, można ją przechowywać przez kilka dni, otwierając tym samym drogę do rozwoju banków krwi. John Braxton Hicks był pierwszym , który pod koniec XIX wieku eksperymentował z chemicznymi metodami zapobiegania koagulacji krwi w St Mary's Hospital w Londynie . Jego próby z użyciem fosforanu sody zakończyły się jednak niepowodzeniem.

Pierwszą niebezpośrednią transfuzję przeprowadził 27 marca 1914 roku belgijski lekarz Albert Hustin , chociaż był to rozcieńczony roztwór krwi. Argentyński lekarz Luis Agote wykorzystywane znacznie mniej rozcieńczony roztwór w listopadzie tego samego roku. Obaj używali cytrynianu sodu jako antykoagulantu.

Pierwsza wojna światowa

Pierwszej wojny światowej działał jako katalizator dla szybkiego rozwoju banków krwi i technik transfuzji. Kanadyjski porucznik Lawrence Bruce Robertson odegrał kluczową rolę w przekonaniu Korpusu Medycznego Armii Królewskiej (RAMC) do przyjęcia transfuzji krwi dla rannych w izbach rozliczeniowych . W październiku 1915 r. Robertson dokonał swojej pierwszej wojennej transfuzji za pomocą strzykawki pacjentowi cierpiącemu na liczne rany odłamkami. W następnych miesiącach wykonał cztery kolejne transfuzje, a jego sukces został zgłoszony Sir Walterowi Morleyowi Fletcherowi , dyrektorowi Komitetu Badań Medycznych .

Rosyjska strzykawka z II wojny światowej do bezpośredniej transfuzji krwi między ludźmi

Robertson opublikował swoje odkrycia w British Medical Journal w 1916 roku i – z pomocą kilku podobnie myślących osób (w tym wybitnego lekarza Edwarda Williama Archibalda, który wprowadził metodę antykoagulacji cytrynianowej) – był w stanie przekonać brytyjskie władze o zaletach transfuzja krwi. Robertson zbudował pierwszy aparat do transfuzji krwi na stacji Casualty Clearing Station na froncie zachodnim wiosną 1917 roku.

Oswald Hope Robertson , naukowiec medyczny i oficer armii amerykańskiej , został przydzielony do RAMC w 1917 roku, gdzie odegrał kluczową rolę w tworzeniu pierwszych banków krwi z żołnierzami jako dawcami, w ramach przygotowań do oczekiwanej trzeciej bitwy pod Ypres . Jako antykoagulant używał cytrynianu sodu , a krew pobierano z nakłuć żyły i przechowywano w butelkach w brytyjskich i amerykańskich stacjach usuwania wypadków na froncie. Eksperymentował także z konserwowaniem oddzielonych czerwonych krwinek w lodowych butelkach. Geoffrey Keynes , brytyjski chirurg, opracował przenośną maszynę, która może przechowywać krew, aby ułatwić przeprowadzanie transfuzji.

Ekspansja

Aleksander Bogdanow założył instytut naukowy do badania skutków transfuzji krwi w Moskwie w 1925 roku.

Pierwsza na świecie służba krwiodawstwa została założona w 1921 roku przez sekretarza Brytyjskiego Czerwonego Krzyża , Percy Olivera. Ochotnicy zostali poddani serii testów fizycznych w celu ustalenia ich grupy krwi . Londyn transfuzji krwi obsługa był bezpłatny i szybko rozszerzył. Do 1925 r. świadczył usługi dla prawie 500 pacjentów, a w 1926 r. został włączony w struktury Brytyjskiego Czerwonego Krzyża. Podobne systemy powstały w innych miastach, m.in. Sheffield , Manchester i Norwich , a praca serwisu zaczęła przyciągać międzynarodową uwagę. Podobne usługi powstały we Francji, Niemczech, Austrii, Belgii, Australii i Japonii.

Władimir Szamow i Siergiej Judin w Związku Radzieckim byli pionierami w transfuzji krwi zwłok od niedawno zmarłych dawców. Judin przeprowadził z powodzeniem taką transfuzję po raz pierwszy 23 marca 1930 r. i doniósł o swoich pierwszych siedmiu klinicznych transfuzjach krwią zwłok na IV Kongresie Chirurgów Ukraińskich w Charkowie we wrześniu. Również w 1930 r. Judin zorganizował pierwszy na świecie bank krwi w Instytucie Nikołaja Sklifosowskiego, który dał przykład do tworzenia kolejnych banków krwi w różnych regionach Związku Radzieckiego i innych krajach. W połowie lat trzydziestych Sowieci utworzyli system co najmniej 65 dużych centrów krwi i ponad 500 filii, wszystkie przechowujące krew w puszkach i wysyłające ją do wszystkich zakątków kraju.

Brytyjski plakat zachęcający ludzi do oddawania krwi na rzecz działań wojennych

Jeden z pierwszych banków krwi został założony przez Frederica Durána-Jordà podczas hiszpańskiej wojny domowej w 1936 roku. Na początku konfliktu Duran dołączył do służby transfuzjologicznej w szpitalu w Barcelonie , ale wkrótce szpital został przytłoczony zapotrzebowaniem na krew i niedobór dostępnych dawców. Przy wsparciu Departamentu Zdrowia Hiszpańskiej Armii Republikańskiej Duran założył bank krwi dla rannych żołnierzy i cywilów. 300-400 ml wyekstrahowanej krwi zmieszano z 10% roztworem cytrynianu w zmodyfikowanej kolbie Durana Erlenmeyera. Krew przechowywano w sterylnym szkle zamkniętym pod ciśnieniem w temperaturze 2°C. W ciągu 30 miesięcy pracy barcelońska służba transfuzjologiczna zarejestrowała prawie 30 000 dawców i przetworzyła 9 000 litrów krwi.

W 1937 Bernard Fantus , dyrektor terapeutyczny w Cook County Hospital w Chicago , założył jeden z pierwszych szpitalnych banków krwi w Stanach Zjednoczonych . Tworząc szpitalne laboratorium, w którym przechowywano, zamrażano i przechowywano krew dawców, Fantus stworzył termin „bank krwi”. W ciągu kilku lat w całych Stanach Zjednoczonych powstały szpitalne i środowiskowe banki krwi.

Frederic Durán-Jordà uciekł do Wielkiej Brytanii w 1938 roku i pracował z Janet Vaughan w Królewskiej Podyplomowej Szkole Medycznej w Hammersmith Hospital, aby stworzyć system krajowych banków krwi w Londynie. W związku z nieuchronnym wybuchem wojny w 1938 r. Biuro Wojny utworzyło w Bristolu Army Blood Supply Depot (ABSD) pod kierownictwem Lionela Whitby'ego i kontrolując cztery duże składy krwi w całym kraju. Polityka brytyjska w czasie wojny polegała na dostarczaniu personelowi wojskowemu krwi ze scentralizowanych składów, w przeciwieństwie do podejścia przyjętego przez Amerykanów i Niemców, gdzie żołnierze na froncie krwawili w celu dostarczenia wymaganej krwi. Metoda brytyjska okazała się bardziej skuteczna, jeśli chodzi o odpowiednie spełnienie wszystkich wymagań i w trakcie wojny wykrwawiono ponad 700 000 dawców. System ten przekształcił się w Krajową Służbę Transfuzji Krwi założoną w 1946 roku, pierwszą wdrożoną służbę krajową.

Postępy medyczne

Ranny żołnierz otrzymuje osocze krwi na Sycylii , 1943.

Program pobierania krwi został zainicjowany w USA w 1940 roku, a Edwin Cohn był pionierem procesu frakcjonowania krwi . Opracował techniki izolowania frakcji albumin surowicy z osocza krwi , która jest niezbędna do utrzymania ciśnienia osmotycznego w naczyniach krwionośnych , zapobiegając ich zapadnięciu.

Użycie osocza krwi jako substytutu krwi pełnej i do celów transfuzji zostało zaproponowane już w 1918 r. w kolumnach korespondencyjnych British Medical Journal przez Gordona R. Warda. Na początku II wojny światowej w Wielkiej Brytanii stosowano płynną plazmę. Duży projekt, znany jako „Krew dla Wielkiej Brytanii”, rozpoczął się w sierpniu 1940 r. w celu zbierania krwi w szpitalach Nowego Jorku na eksport osocza do Wielkiej Brytanii . Opracowano opakowanie suszonej plazmy, które ograniczyło pękanie i znacznie uprościło transport, pakowanie i przechowywanie.

Charles R. Drew nadzorował produkcję osocza krwi do wysyłki do Wielkiej Brytanii podczas II wojny światowej.

Otrzymane opakowanie suszonej plazmy pojawiło się w dwóch blaszanych puszkach zawierających butelki o pojemności 400 cm3. Jedna butelka zawierała wystarczającą ilość wody destylowanej, aby odtworzyć wysuszone osocze zawarte w drugiej butelce. Po około trzech minutach plazma byłaby gotowa do użycia i mogłaby pozostać świeża przez około cztery godziny. Charles R. Drew został mianowany kierownikiem medycznym i był w stanie przekształcić metody probówki w pierwszą udaną technikę masowej produkcji.

Kolejny ważny przełom nastąpił w latach 1939-40, kiedy Karl Landsteiner , Alex Wiener, Philip Levine i RE Stetson odkryli układ grup krwi Rhesus , który do tego czasu był przyczyną większości reakcji transfuzyjnych . Trzy lata później wprowadzenie przez JF Loutita i Patricka L. Mollisona roztworu kwasowo-cytrynianowo-dekstrozy (ACD), zmniejszającego objętość antykoagulantu, umożliwiło transfuzję większych objętości krwi i pozwoliło na dłuższe przechowywanie.

Carl Walter i WP Murphy Jr. wprowadzili plastikową torbę do pobierania krwi w 1950 roku. Zastąpienie tłukących się szklanych butelek wytrzymałymi plastikowymi torbami pozwoliło na ewolucję systemu pobierania zdolnego do bezpiecznego i łatwego przygotowania wielu składników krwi z jednej jednostki krwi pełnej .

Dalsze wydłużenie okresu przechowywania przechowywanej krwi do 42 dni dzięki antykoagulantowi CPDA-1, wprowadzonemu w 1979 r., który zwiększył ukrwienie i ułatwił dzielenie się zasobami między bankami krwi.

Odbiór i przetwarzanie

Oddawanie krwi w Royal Melbourne Hospital w latach 40. XX wieku.

W USA ustalone są pewne standardy dotyczące pobierania i przetwarzania każdego produktu krwiopochodnego. „Krew pełna” (WB) to właściwa nazwa jednego zdefiniowanego produktu, w szczególności nieoddzielonej krwi żylnej z dodatkiem zatwierdzonego środka konserwującego. Większość krwi do transfuzji jest pobierana jako krew pełna. Dawstwa autologiczne są czasami przetaczane bez dalszych modyfikacji, jednak krew pełna jest zazwyczaj rozdzielana (poprzez odwirowanie) na składniki, przy czym najczęściej stosowanym produktem są krwinki czerwone (RBC) w roztworze. Jednostki WB i RBC są trzymane w lodówce w 33,8 do 42,8°F (1,0 do 6,0°C), z maksymalnym dozwolonym okresem przechowywania (okresy trwałości ) odpowiednio 35 i 42 dni. Jednostki RBC można również zamrozić, gdy są buforowane glicerolem, ale jest to kosztowny i czasochłonny proces i rzadko się to robi. Zamrożonym krwinkom czerwonym podaje się datę ważności do dziesięciu lat i przechowuje się je w temperaturze -85°F (-65 °C).

Osocze o mniejszej gęstości jest przetwarzane na różne zamrożone składniki i jest oznakowane w różny sposób w zależności od tego, kiedy zostało zamrożone i jakie jest przeznaczenie produktu. Jeśli osocze zostanie szybko zamrożone i przeznaczone do transfuzji, zwykle oznacza się je jako osocze świeżo mrożone . Jeśli ma być przetworzony na inne produkty, jest zwykle oznaczany jako osocze odzyskane lub osocze do frakcjonowania . Krioprecypitat można wytworzyć z innych składników osocza. Te składniki muszą być przechowywane w temperaturze 0 ° F (-18 ° C) lub niższej, ale zazwyczaj są przechowywane w temperaturze -30 ° C. Warstwa między krwinkami czerwonymi a osoczem jest określana jako kożuszek leukocytarny i czasami jest usuwana w celu wytworzenia płytek krwi do transfuzji. Płytki krwi są zazwyczaj zbierane przed transfuzją i mają okres ważności od 5 do 7 dni lub 3 dni po zakończeniu testów przez placówkę, która je pobrała. Płytki krwi są przechowywane w temperaturze pokojowej (72 °F lub 22 °C) i muszą być kołysane/wstrząsane. Ponieważ są przechowywane w temperaturze pokojowej w roztworach odżywczych, stanowią stosunkowo duże ryzyko rozwoju bakterii .

Naukowiec amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków przygotowuje próbki krwi do testów

Niektóre banki krwi również pobierają produkty za pomocą aferezy . Najczęściej pobieranym składnikiem jest osocze za pomocą plazmaferezy , ale krwinki czerwone i płytki krwi można pobierać podobnymi metodami. Produkty te mają na ogół taki sam okres trwałości i warunki przechowywania, jak ich konwencjonalnie produkowane odpowiedniki.

Dawcy są czasami opłacani; w USA i Europie większość krwi do transfuzji pobiera się od ochotników, podczas gdy osocze do innych celów może pochodzić od płatnych dawców.

Większość placówek zajmujących się pobieraniem krwi, jak również szpitalnych banków krwi, przeprowadza również badania w celu określenia grupy krwi pacjentów i identyfikacji zgodnych produktów krwi, wraz z zestawem testów (np. choroby) i leczenia (np. filtracja leukocytów) w celu zapewnienia lub poprawy jakości. Coraz bardziej rozpoznawany problem niedostatecznej skuteczności transfuzji podnosi również profil żywotności i jakości krwinek czerwonych. Warto zauważyć, że szpitale w USA wydają więcej na radzenie sobie z konsekwencjami powikłań związanych z transfuzją niż na łączne koszty zakupu, testowania/leczenia i przetaczania krwi.

Przechowywanie i zarządzanie

Krew pełna jest często rozdzielana za pomocą wirówki na składniki do przechowywania i transportu

Rutynowe przechowywanie krwi wynosi 42 dni lub 6 tygodni w przypadku przechowywanych koncentratów krwinek czerwonych (zwanych również „StRBC” lub „pRBC”), zdecydowanie najczęściej przetaczanych produktów krwiopochodnych i obejmuje chłodzenie, ale zwykle nie zamrażanie. Narastają kontrowersje dotyczące tego, czy wiek danej jednostki produktu jest czynnikiem skuteczności transfuzji, w szczególności czy „starsza” krew bezpośrednio lub pośrednio zwiększa ryzyko powikłań. Badania nie były konsekwentne w udzielaniu odpowiedzi na to pytanie, niektóre wykazały, że starsza krew jest rzeczywiście mniej skuteczna, ale inne nie wykazują takiej różnicy; niemniej jednak, ponieważ czas przechowywania pozostaje jedynym dostępnym sposobem oszacowania statusu jakości lub utraty, obecnie standardem jest podejście do zarządzania zapasami „ pierwsze weszło -pierwsze wyszło” . Należy również wziąć pod uwagę, że istnieje duża zmienność wyników przechowywania u różnych dawców, co w połączeniu z ograniczonymi dostępnymi testami jakości stanowi wyzwanie dla klinicystów i organów regulacyjnych poszukujących wiarygodnych wskaźników jakości produktów krwiopochodnych i systemów przechowywania.

Transfuzje płytek krwi są znacznie mniej liczne, ale wiążą się z wyjątkowymi problemami związanymi z przechowywaniem/zarządzaniem. Płytki krwi można przechowywać tylko przez 7 dni, głównie ze względu na ich większy potencjał zanieczyszczenia, co z kolei wynika głównie z wyższej temperatury przechowywania.

Uszkodzenie przechowywania krwinek czerwonych

Niewystarczająca skuteczność transfuzji może wynikać z uszkodzenia jednostek produktów krwiopochodnych czerwonych krwinek (RBC) w wyniku tzw. zmian spichrzeniowych — zespołu zmian biochemicznych i biomechanicznych zachodzących podczas przechowywania. W przypadku krwinek czerwonych może to zmniejszyć żywotność i zdolność do natlenienia tkanek. Chociaż niektóre zmiany biochemiczne są odwracalne po przetoczeniu krwi, zmiany biomechaniczne są mniejsze, a produkty odmładzające nie są jeszcze w stanie odpowiednio odwrócić tego zjawiska.

Obecne środki regulacyjne mają na celu zminimalizowanie uszkodzeń związanych z przechowywaniem RBC – w tym maksymalny okres trwałości (obecnie 42 dni), maksymalny próg autohemolizy (obecnie 1% w USA) i minimalny poziom przeżycia RBC po transfuzji in vivo (obecnie 75% po 24 godzinach). Jednak wszystkie te kryteria są stosowane w sposób uniwersalny, który nie uwzględnia różnic pomiędzy jednostkami produktu; na przykład, testowanie przeżycia RBC po transfuzji in vivo przeprowadza się na próbce zdrowych ochotników, a następnie zakłada się zgodność dla wszystkich jednostek RBC w oparciu o uniwersalne standardy przetwarzania (GMP). Przeżycie krwinek czerwonych nie gwarantuje skuteczności, ale jest niezbędnym warunkiem funkcjonowania komórki, a zatem służy jako regulator zastępczy. Opinie co do najlepszego sposobu określenia skuteczności transfuzji u pacjenta in vivo są różne . Ogólnie rzecz biorąc, nie ma jeszcze żadnych testów in vitro oceniających pogorszenie jakości lub konserwację określonych jednostek krwinek czerwonych przed ich transfuzją, chociaż badane są potencjalnie istotne testy oparte na właściwościach błony RBC, takich jak odkształcalność i kruchość erytrocytów ( mechaniczny).

Wielu lekarzy przyjęło tak zwany „protokół restrykcyjny” — w którym transfuzja jest ograniczona do minimum — częściowo z powodu zauważonych niepewności związanych z uszkodzeniem spichrzania, oprócz bardzo wysokich kosztów bezpośrednich i pośrednich transfuzji, wraz z rosnącym postrzeganiem że wiele transfuzji jest nieodpowiednich lub używa zbyt wielu jednostek RBC.

Uszkodzenie magazynowania płytek krwi

Uszkodzenie spichrzania płytek krwi jest zjawiskiem bardzo odmiennym od uszkodzenia spichrzania krwinek czerwonych, głównie ze względu na różne funkcje produktów i cele odpowiednich transfuzji, a także różne kwestie związane z przetwarzaniem i względami zarządzania zapasami.

Alternatywne praktyki dotyczące inwentaryzacji i wydawania

Chociaż, jak zauważono, podstawowe podejście do zarządzania zapasami polega na tym, że pierwsze weszło, pierwsze wyszło (FIFO), aby zminimalizować wygaśnięcie produktu, istnieją pewne odstępstwa od tej polityki — zarówno w obecnej praktyce, jak i podczas badań. Na przykład wymienna transfuzja krwinek czerwonych u noworodków wymaga użycia produktu krwi, który ma pięć dni lub mniej, aby „zapewnić” optymalne funkcjonowanie komórek. Ponadto niektóre szpitalne banki krwi będą starały się spełnić prośby lekarzy o dostarczenie produktów RBC o niskim wieku dla pewnych rodzajów pacjentów (np. kardiochirurgii).

Ostatnio badane są nowatorskie podejścia do uzupełnienia lub zastąpienia FIFO. Jednym z nich jest zrównoważenie dążenia do zmniejszenia średniego wieku produktu (w momencie transfuzji) z potrzebą utrzymania wystarczającej dostępności nie przestarzałego produktu, co prowadzi do strategicznego połączenia FIFO z ostatnim przyszło-pierwsze wyszło (LIFO).

Przechowywanie długoterminowe

Przechowywanie „długoterminowe” wszystkich produktów krwiopochodnych jest stosunkowo rzadkie w porównaniu z przechowywaniem rutynowym/krótkoterminowym. Kriokonserwacja czerwonych krwinek ma na celu przechowywanie rzadkich jednostek przez okres do dziesięciu lat. Komórki są inkubowane w roztworze glicerolu , który działa jako krioprotektant („przeciw zamarzaniu”) wewnątrz komórek. Jednostki są następnie umieszczane w specjalnych sterylnych pojemnikach w zamrażarce w bardzo niskich temperaturach. Dokładna temperatura zależy od stężenia glicerolu.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Kara W. Swanson, Banking na ciele: rynek krwi, mleka i spermy we współczesnej Ameryce. Cambridge, MA: Harvard University Press, 2014.

Linki zewnętrzne