分析前因素对临床生化检测结果的影响

2021-12-07 19:30微,
检验医学 2021年4期
关键词:肌酐生化样本

王 微, 王 蕾

(上海市第八人民医院检验科,上海 200235)

临床生化检验在临床疾病的诊治中发挥了重要作用,在患者疾病诊断、治疗指导及疗效评价等环节均有重要的临床价值。因此,生化检验结果的准确性对临床医生和患者均十分重要。有研究结果显示,在临床反馈不满意的检验结果中,有70%~80%的报告最终可溯源到样本质量不符合要求[1],而通常引起样本质量不符合要求的原因通常发生在检验前的样本采集阶段或送检阶段。为了有效预防和控制分析前因素对检测结果的影响,“临床生化检验分析前影响因素”专题汇集了2篇综述、1篇论著及2篇病例报道,介绍了样本周转时间(turn-around time,TAT)对检测结果的影响,阐述了检测方法、样本性状及药物对生化指标的影响,提醒临床医生、护士和检验人员应高度重视各类分析前因素,从而正确指导患者做好样本采集前的准备工作,对检测结果进行解释并合理利用检验报告。

1 样本TAT对生化检测结果的影响

检验样本TAT包括分析前TAT(样本采集到样本接收时间)和实验室内TAT(实验室样本接收到报告发送时间)。实验室质量管理除检验数据真实可靠性管理外,对影响检验结果的各种因素的管理也是必不可少的。TAT的及时性是影响检验质量的重要因素。寄晓义等撰写的《住院患者血乳酸和血氨的检测流程优化及质量提升》一文分析了样本采集后TAT对乳酸和血氨检测结果的影响。住院急诊和住院患者样本的乳酸和血氨项目结果的阳性率明显高于门、急诊样本,其中乳酸项目住院样本的结果阳性率高达84.44%,血氨项目住院样本阳性率达到72.67%。分析其主要原因后发现住院和住院急诊样本从样本采集到上机检测的中位时间长达130和83 min。检验流程改进后,住院患者样本上机时间明显缩短,乳酸和血氨项目的阳性率分别下降至32.59%、22.65%。随着血液放置时间的延长,血液离体后,尤其在室温条件下,红细胞会继续进行无氧酵解,产生大量的乳酸;有些实验室会使用氟化物/草酸盐抗凝剂来抑制糖酵解,短时间内维持乳酸浓度的稳定,但随着放置时间的延长,抑制作用减弱,乳酸浓度也会逐步升高[2]。氨离子会因红细胞内的氨离子浓度是血浆中的2.8倍,如样本放置时间过长,氨离子会因红细胞的代谢或破碎而释放入血,导致血浆中的氨离子浓度升高[3];血浆中含有的谷氨酰胺和多肽也易水解释放出氨离子,导致血浆氨离子浓度升高[4]。因此,用于乳酸和血氨检测的样本不宜放置过长时间,应尽快上机检测,以避免因糖酵解和红细胞破碎导致的乳酸及血氨升高。导致TAT延长的因素是多方面的,样本采集、样本运送、样本处理等任意一个环节的错误操作或低效率都将导致TAT的延长。加强与医院有关部门的沟通,对样本收集人员进行培训、调整工作时间、优化工作流程可有效缩短TAT,减少因TAT延长带来的误差。

血糖检测是目前诊断代谢性疾病最常用的方式之一,对糖尿病的诊断、治疗与预后判断具有重要的参考价值[5]。但样本放置时间过长会明显降低血糖的水平。廖静等撰写的《血糖结果假性降低2例报道》分析了1例类白血病患者及1例真性红细胞增多症患者引起假性血糖结果降低的案例。病例1患者血糖样本放置时间长达3.5 h且患者包细胞(white blood cell,WBC)计数结果为101.1×109/L(升高),因此考虑由于过量的WBC导致样本中糖分解速率加快导致血糖降低。后续研究进一步证实了血清样本血糖结果稳定,而全血样本随着放置时间的延长,血糖结果迅速降低,放置2 h的血糖结果为0.12 mmol/L,放置3 h的血糖结果为0.00 mmol/L。病例2为真性红细胞增多症患者,样本放置时间长达2 h,检测血糖结果为0.94 mmol/L,患者红细胞(red blood cell,RBC)计数显著升高,达到8.16×1012/L,推测血糖结果是由于RBC增多,糖分解速度加快,导致血糖假性降低。

有研究结果显示,对于一般人群而言,血糖检测的室内变异系数<2.6%[6],样本分析前因素,包括抗凝管的选择、样本采集后的转运时间及样本放置的温度等,对血糖结果影响较大[7]。样本放置时间过久(>4 h)及患者红/白细胞增多是造成血糖假性降低的主要因素[8]。张寅珊[5]的研究结果显示,室温下血细胞会以0.4 mmol/L的速度降低血糖含量,进而干扰检测结果。血液采集后1 h内分离血清,可以有效延缓血糖降解。

2 样本性状对检测方法的干扰

常规生化检测是运用化学法、酶法、比浊法及电极法等方法检测人体血、尿中各种蛋白质、酶及代谢产物等物质的水平,并结合患者的相关临床症状,为疾病的诊断、治疗、预后提供相关的诊断依据。在对患者样本进行检测的过程中,有很多因素会对检测结果造成干扰和影响。样本性状的不同会对检测方法造成干扰,从而影响检测结果。

2.1 溶血、脂血、黄疸对生化检测结果的影响

常见的溶血、脂血、黄疸等因素均会对不同检测方法产生干扰,这些干扰因素可导致待测物的结果出现假性升高或降低。贾珂珂等撰写的《免疫透射比浊法常见干扰因素的识别与应对策略》分析了免疫透射比浊法常见的干扰因素及机制。刘非等撰写的《分析前因素对血清肾功能检测项目测定结果的影响》探讨了溶血对各类生化检验项目的干扰机制,包括由于RBC内高浓度成分逸出,增加血浆分析物浓度;血红蛋白(hemoglobin,Hb)浓度升高导致的光学干扰,还可以使431~555 nm波长附近的吸光度(A)值明显上升[9],与试剂成分发生化学反应等。溶血对免疫透射比浊法的干扰主要来自Hb本身A值的干扰。夏良裕等[9]的研究结果显示,溶血样本的IgM、前白蛋白和类风湿因子(rheumatoid factor,RF)的结果均低于对照样本(P<0.05)。彭凤等[10]比较了免疫透射比浊法和免疫散射比浊法检测IgG、IgM和C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)的抗干扰能力,当Hb为9.9、29.8 μmol/L时对免疫散射比浊法有明显干扰,而免疫透射比浊法均无明显干扰。溶血对酶法测定肌酐有明显的负干扰,且干扰作用随着溶血程度的加重而增大,这可能与Hb具有过氧化氢酶活性,Hb增加会消耗反应中更多的过氧化氢有关[11]。孙虹等[12]的研究结果显示,5 g/L Hb对肌酐检测的干扰误差为-14.05%。陈池华[13]的研究结果显示,溶血使Hb浓度为4.0~7.5 g/L时,对血清尿酸检测产生负干扰,导致检测结果显著偏低,平均偏差可达-10%。溶血对尿素和Cys C检测无显著影响[11]。

黄疸是另一种常见的影响生化检测结果的因素。样本中胆红素通过本底干扰、光谱干扰和程序干扰3种方式干扰检测[14]。孙虹等[12]的研究结果显示,当结合胆红素(conjugated bilirubin,CBil)达到342 μmol/L时,对肌酐检测产生轻度负干扰(-5.69%)。王缚鲲等[15]证实了非结合胆红素(unconjugated bilirubin,UBil)、CBil和δ胆红素(delta-bilirubin,δ-Bil)对尿酸检测均有不同程度的干扰,干扰程度依次为CBil>UBil>δ-Bil。CBil干扰较大的原因可能是UBil与葡萄糖醛酸结合形成CBil之后,分子内氢键被破坏,分子构象发生变化,一些极性基团暴露,使其还原能力增强,故产生的负干扰较大[16]。刘蕊等[17]的研究结果显示,胆红素对免疫透射比浊法和免疫散射比浊法检测尿白蛋白均呈明显正干扰,当尿胆红素为16.85 μmol/L(相当于“1+”)时,对免疫透射比浊法的干扰率为22.94%,对免疫散射比浊法的干扰率为15.11%。SIMONSON等[18]的研究结果显示,胆红素可干扰兔抗人单抗,但对鼠抗人单抗无影响。

脂血是临床检验中一种常见的干扰检测的样本性状,是影响检测结果的重要分析前因素。发生脂浊的血清样本中含有大量的乳糜微粒和极低密度脂蛋白,其对检测结果的干扰主要是由于乳糜微粒具有光散射的特性,会产生浊度,从而影响反应的A值或使产物的颜色发生变化。分光光度比色法、免疫透射比浊法、免疫散射比浊法均会受脂浊的影响,且受干扰的程度与浊度相关。孟凡超等[19]的研究结果显示,三酰甘油(triglyceride,TG)对尿素测定产生正干扰,导致检测结果被高估;对肌酐和尿酸测定产生负干扰,造成检测结果被低估;且TG浓度越高,干扰程度越显著。通过超高速离心,吸取下层血清检测尿素、肌酐和尿酸,可降低TG的干扰。高浓度TG不会对免疫比浊法检测Cys C产生明显影响[20]。

针对溶血、黄疸和脂血的干扰,各临床实验室应因地制宜,选择可行的方案来纠正干扰。对于溶血,实验室可通过设置适当的副波长或采用Hb单克隆抗体处理样本,以减少干扰。对于黄疸引起的干扰,临床实验室常可通过设置合适的副波长,或对样本进行预稀释来减少黄疸对检测结果的干扰。高速离心法、血清稀释法、0.9%氯化钠溶液稀释法均可去除乳糜,其中高速离心法去除乳糜的效果最好。

2.2 内源性干扰对生化结果的影响

除了常见的溶血、脂血、黄疸等因素外,RF等自身抗体、M蛋白、嗜异性抗体等均会对不同检测方法产生干扰,这些干扰因素可导致待测物的结果出现假性升高或降低。随着检验医学技术的发展,越来越多的生化项目采用基于抗原抗体反应的免疫比浊法检测,内源性干扰对免疫检测的干扰常被忽视和低估,尤其是在使用全自动生化分析仪或免疫分析仪进行大批量检测时,很难被识别,往往在临床医生反馈检测结果与临床表现不符时才会被发现。RF是目前最常报道的干扰免疫透射比浊法的内源性干扰物质。RF对免疫透射比浊法的干扰机制主要为RF与试剂2中包被抗体的胶乳颗粒发生非特异聚集反应,造成反应体系的浊度增加。OHTAKE等[21]的研究结果显示,RF对血清CRP检测有正干扰。KITAAKI等[22]的研究结果显示,患者样本中的RF、M蛋白、嗜异性抗体会干扰基质金属蛋白酶3(matrix metalloproteinase-3,MMP-3)的检测。黄佳芝等[23]的研究结果显示,RF会干扰Cys C的检测,使结果异常升高。在免疫透射比浊法试剂中,一般在试剂2中含有包被检测抗体的胶乳颗粒,嗜异性抗体可结合该检测抗体,发生聚集反应,使浊度升高,对检测造成正干扰。

M蛋白是由浆细胞或B淋巴细胞单克隆恶性增殖产生的一种异常免疫球蛋白。M蛋白可在特定条件下形成沉淀,干扰分光光度比色法、比浊法和免疫学检测方法。M蛋白可对血糖、γ-谷氨酰基转移酶、总胆红素、高密度脂蛋白胆固醇、CRP、免疫球蛋白等项目以及凝血功能实验、药物检测等产生明显干扰[24-26]。与免疫散射比浊法比较,免疫透射比浊法受M蛋白干扰更明显,其原因可能是免疫散射比浊法在检测前先对样本进行预稀释,降低了M蛋白的干扰[26]。

当待测物浓度过高时,免疫散射比浊法和免疫透射比浊法均可能出现检测结果假性减低,其主要原因是产生了钩状效应。杨杰等[27]的研究结果显示,RF、心型脂肪酸结合蛋白、高敏C反应蛋白及CRP的临床可见最高值可超出参考区间上限的100倍,β2-微球蛋白、RF、视黄醇结合蛋白、脂蛋白(a)浓度常超出分析测量范围上限,这些项目具有较高的发生钩状效应的风险,需引起关注。尿微量白蛋白(microalbumin,mAlb)浓度也经常超出分析测量上限[28],也应引起注意。样本性状、内源性干扰、钩状效应等各种干扰因素是影响检测结果准确性的重要因素。

3 药物对生化检测结果的影响

除饮食、运动、溶血等因素外,药物也是较为常见的一种影响检验结果的因素。一些临床常见的药物可通过影响机体内氧化还原反应导致生化指标检测结果出现异常。邵文琦等撰写的《盐酸利多卡因致血清干化学肌酐定量结果异常1例报道》分析了患者在静脉滴注盐酸利多卡因后血清出现干片法肌酐结果明显高于酶法肌酐结果的情况。利多卡因通过血管给药后能迅速到达全身,其中10%以原体药物随尿排出,90%经肝脏细胞色素P450系统代谢为单乙基甘氨酰二甲基苯胺(mono-ethylglycinexylidide,MEGX)、甘氨酰二甲基苯胺和2,6-二甲基苯胺等产物,其中MEGX在代谢过程中会产生肌氨酸(N-甲基甘氨酸)类似物N-乙酰甘氨酸(N-ethylglycine,NEG)[29],可能会参与肌氨酸的氧化反应,生成过氧化氢,造成肌酐检测结果的假性升高。此外,微血管保护剂羟苯磺酸钙对基于Trinder反应的8种酶法检测肌酐均可产生明显的负干扰[30],其原因主要与羟苯磺酸钙的还原性有关,羟苯磺酸钙消耗了肌氨酸氧化酶法反应过程中参与Trinder反应的过氧化氢,抑制了生色酚的氧化显色,使肌酐检测结果偏低[31]。肾上腺素通过自身的氧化还原反应对肌酐、尿酸产生负干扰;维生素C、多巴胺、多巴酚丁胺、去甲肾上腺素等还原性较强的药物会消耗尿酸和肌酐检测体系中产生的过氧化氢,对尿酸和肌酐检测产生负干扰[32-33]。采用双试剂法,在试剂1中加入抗维生素C氧化酶,可消除维生素C的干扰。

有研究结果显示,当大剂量静脉注射青霉素的患者尿液中青霉素>40 000 U/mL时,干化学法测定尿蛋白会出现假阴性,而磺基水杨酸法会出现假阳性[34]。出现此现象的主要原因是由于2种检测方法的反应原理不同。青霉素是一种有机弱酸,进入机体后,可以释放H+,改变机体环境的pH值,当用干化学法检测尿蛋白时,酸碱指示剂产生阴离子与带阳离子的蛋白质结合生成复合物,但青霉素降低了尿液的pH值,没有达到酸碱指示剂的缓冲范围,无法引起试纸条的指示剂颜色变化,导致检测结果为假阴性。而使用磺基水杨酸法测定尿蛋白时,外界环境的pH值低于等电点,因此尿液中蛋白质与磺基水杨酸更易发生反应,增加沉淀物的析出;青霉素本身具有与蛋白质分子结构中的肽键类似的基团,可与磺基水杨酸结合,产生沉淀。上述2种因素增加了沉淀物的析出,使磺基水杨酸法检测结果为假阳性或阳性程度高于干化学法[35]。

有些药物会产生与分析物相似的显色反应,从而影响检验结果。有研究结果显示,头孢替安会干扰干化学法测定总胆红素水平,导致检测结果升高[36]。这是由于头孢替安的结构与胆红素相似,与总胆红素检测干片产生红色的颜色反应[37],导致出现假阳性的检测结果。除了目前已知的影响检测的药物,临床上也常常会出现一些未知药物的干扰,这给一线的检验工作人员带来了巨大的挑战,如何识别出异常的检验报告成为检验科工作的难点。在审核临床检验报告时应着重注意“多次结果比较”及“项目间的逻辑关系”。掌握临床检验项目的常见影响因素,考虑临床意义接近的不同项目之间的逻辑关系,注重多次检验结果的比较,采用不同的检测方法进行复检,与临床沟通并结合患者病史综合分析及判断,可以及时发现存在差错的检验报告。

4 总结

临床生化检验是一项常规但非常重要的临床诊断方法,不仅能准确反馈患者当时的情况,还能更加精准地对病情状况进行判断,从而为临床下一步治疗方案的制定提供可靠的依据。但在检验过程中往往存在各种不稳定因素。有研究结果显示,有46.0%~68.2%的实验室误差发生于分析前阶段[1]。因此,分析前阶段是最易出现问题的阶段。由于传统的实验室信息系统的有效监控范围主要集中于分析中阶段,对分析前阶段的管理及质量控制很少涉及,对于样本的质量控制无法实现。本期“临床生化检验分析前影响因素”专题从样本TAT、样本性状与检测方法、药物干扰等方面分析了分析前因素对生化指标的影响,对检验人员如何判断分析前误差,降低样本分析前因素对检测结果的影响,提高检验结果的准确性,具有较高的实践应用价值。

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