Клиническая медицинская лабораторная диагностика заболеваний: методы
В лабораторной диагностике можно выделить три этапа:
- Преданалитический этап (определение показаний, подготовка пациента, взятие и транспортировка материла для анализов),
- Аналитический этап (приемка материала и его подготовка, проведение анализа, передача результатов),
- Постаналитический этап (интерпретация результата, диагностические и терапевтические последствия).
Началом процесса лабораторной диагностики является определение показаний к анализу, при этом решается главный вопрос: насколько информативными будут результаты анализа в контексте клинических проблем и дальнейших терапевтических мероприятий. Следует учитывать диагностическую специфичность и чувствительность анализа. Так, тесты с высокой чувствительностью часто неспецифичны (например, скрининговые обследования на ВИЧ или гепатит), а тесты с высокой специфичностью имеют, как правило, более низкую чувствительность.
В конце процесса проводится интерпретация результатов, в идеале при сотрудничестве работников лаборатории и лечащих врачей, и определяются дальнейшие диагностические и терапевтические мероприятия.
На процесс лабораторной диагностики влияют различные факторы, вследствие которых возможны ошибочные лабораторные результаты и ошибочные врачебные решения.
Поскольку пред- и постаналитические этапы являются областью ответственности лечащего врача, в дальнейшем будут рассматриваться релевантные факторы, влияющие на лабораторную диагностику, а также вызывающие беспокойство лабораторные показатели.
Источники ошибок и факторы, влияющие на результат
Пациент
На лабораторные показатели в различной степени влияют пол, происхождение, возраст (например, уменьшение скорости клубочковой фильтрации, изменения в картине крови) и масса тела пациента. Следует, например, учитывать различия в исходных показателях у мужчин и женщин.
К переменным факторам влияния относятся голодание, употребление кофеина, злоупотребление никотином, употребление алкоголя (например, повышение печеночных ферментов и средний объем эритроцитов), физические нагрузки (например, повышение креатинкиназы) и прием лекарств (например, изменение показателей гормонов щитовидной железы при применении содержащих йод контрастных препаратов).
От этих факторов следует отличать эффекты in vitro, сопутствующие процессу лабораторной диагностики.
Взятие пробы
- Время: желательно избегать влияния различных факторов и лекарственных препаратов. Так, не следует проводить взятие крови сразу после приема жировых эмульсий (→ липемические пробы), инфузий глюкозы, белков и электролитов. После переливаний крови также возможны различные изменения (например, гемолиз с повышенным содержанием калия и лактатдегидрогеназы).
Выбор момента времени для взятия пробы особенно важен при мониторинге действия препарата. Время взятия пробы зависит от способа применения лекарственного средства (перорально, в/в, в/м), фармакоки-нетики, интервала дозирования и желаемого показателя измерения (минимального или пикового уровня). - Суточные колебания/циркадная ритмика характерны, например, для АКТГ, ТТГ, пролактина, адреналина, кортизола, альдостерона, ренина, железа, калия, натрия (например, утренний максимум кортизола, АКТГ и пролактина; вечерний максимум ТТГ, калия, железа).
- Место взятия пробы не должно находиться вблизи мест инфузий (вследствие эффекта разбавления и контаминаций, например, калием, натрием, глюкозой); пробу не следует брать из катетерной системы из-за возможных контаминаций (например, при системах, промываемых гепарином или предназначенных для содержащих калий инфузий).
- Положение тела пациента: при смене положения «лежа» на положение «стоя» уменьшается объем плазмы (гемоконцентрация), и, наоборот, при смене положения «стоя» на положение «лежа» возникает гемодилюция. Этот эффект особенно выражен у пациентов с отеками.
- Длительность (> 1 минуты) процедуры взятия крови может привести к увеличению концентрации клеток крови, макромолекул и белковосвязанных веществ. К тому же часто возникает эффект псевдогиперкалиемии. Нередко преждевременно активируется фибринолиз или факторы свертывания крови.
- Пробы крови с антикоагулянтами для перемешивания следует осторожно покачать минимум три раза, не трясти!
- Излишне сильная аспирация, слишком тонкая игла, перегиб катетера и чересчур энергичное встряхивание могут вызвать гемолиз пробы (с возрастанием уровня калия, фосфата, ЛДГ, свободного гемоглобина, поврежденных тромбоцитов).
- Слишком слабая аспирация или малый объем пробы могут привести к неверному соотношению антикоагулянтов и крови в смеси и, как следствие, к удлинению времени свертывания и уменьшению факторов свертывания, фибриногена и антитромбина.
Хранение и транспортировка
Пробы крови должны, по возможности, обрабатываться в течение часа. Слишком длительное время хранения, низкие или высокие температуры и воздействие света иногда могут приводить к значительным изменениям лабораторных показателей.
Интерпретация лабораторных показателей
- Диапазон нормальных значений параметров включает ориентировочные величины, способные отличаться как у отдельных пациентов, так и у разных лабораторий. Показатели выше или ниже диапазона нормы следует интерпретировать осторожно из-за неточности. Значения в пределах диапазона нормы также не 100% исключают наличие заболевания. В этой связи следует упомянуть о прогностическом значении параметра (=вероятность наличия заболевания). В случае редких заболеваний с низкой степенью распространенности среди населения прогностическое значение параметров часто низкое, усиливая риск «ложноположительных» результатов. По этой причине следует избегать нецелевой диагностики.
- При оценке результатов лабораторных анализов следует учитывать такие факторы, как операционные вмешательства (например, послеоперационный лейкоцитоз), травма (увеличение показателей креатинкиназы),стресс (рост уровней ТТГ, пролактина, катехоламинов, кортизола, ренина альдостерона), постельный режим, лучевая терапия (падение уровней тромбоцитов и лейкоцитов, подъем уровня мочевой кислоты) и т.д.
- Причинами псевдогиперкалиемии могут быть контаминация при инфузиях с калием (взятие пробы из катетерной системы или вблизи места инфузии), гемолитическая проба, слишком длительное время взятия пробы и контрактация мышц, хранение пробы без центрифугирования более суток (выход калия из эритроцитов), редко тромбоцитоз или лейкоцитоз.
- Анализ сахара крови: пробы цельной крови должны анализироваться в течение часа, иначе возможны ложно низкие показатели (гликолиз приводит к падению концентрации глюкозы в крови примерно на 10 мг/дл/час). Концентрация сахара в пробах капиллярной крови по сравнению с пробами цельной венозной крови на 5-15% выше (артериовенозная разница). На показатель НbА1с влияет концентрация эритроцитов (гемолиз, кровотечения) и кинетика эритроцитов (например, почечная недостаточность).
Тревожные лабораторные показатели
| Параметр | Показатель | Примечания |
|---|---|---|
| АПТВ (аРТТ) активированное частичное протромбиновое время) | > 75 сек | Опасность кровотечения при 2,5-кратном превышении верхнего показателя нормы! Недостаточность или инактивация факторов свертывания VIII, IX, XI, XII? |
| Альбумин | < 1,5 г/дл | Опасность асцита и отеков |
| Аммиак | > 100 мкг/дл | Опасность печеночной энцефалопатии, нарушения сознания, часто только при показателях >300 мкг/дл |
| Анионная разница | > 20 ммоль/л | Кето- или лактатацидоз? |
| Антитромбин | <50% | Повышен риск тромбоэмболических явлений |
| Алкоголь | >3,5 г/л (> 3,5‰) | Повышен риск летального исхода в основном в результате аспирации, паралича дыхательных путей, прежде всего, в комбинации с приемом лекарств (например, бензодиазепина) |
| Кальций общий кальций ионизированный) | <1,65 ммоль/л (< 0,78 ммоль/л) | Опасность гипокальциемической тетании |
| >3,5 ммоль/л (> 1,6 ммоль/л) | Опасность гиперкальциемического криза (полиурия, эксикоз, рвота, нарушения сознания; см. также раздел «Нарушения кальциевого обмена») | |
| Карбамазепин | > 15 мг/л | Нарушение сердечного ритма, нарушение сознания, головокружение, тошнота, атаксия, тремор, возбуждение, тонические и клонические нарушения движения, гипонатриемия |
| Хлорид | <75 ммоль/л | Признаки значительного метаболического ацидоза |
| D-димер | 5-кратное превышение нормы | Указание на диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови |
| Дигоксин | >2 мкг/л | Усталость, летаргия, мышечная слабость, тошнота, рвота, головные боли, нарушения сердечного ритма (брадикардия, синусовая аритмия, АВ-блокада) |
| Дигитоксин | > 40 мкг/л | |
| Фибриноген | <0,8-1 г/л | Повышена опасность кровотечения |
| Мономеры фибрина | Положительные | При коагулопатии потребления (диссеминированное внутрисосудистое свертывание, сепсис, шок, политравма, панкреатит) |
| Глюкоза |
< 45 мг/дл > 500 мг/дл |
Нарушения сознания, вегетативные симптомы Диабетическая кома, осмотический диурез с опасностью эксикоза и диабетический кетоацидоз (см. также «Нарушения обмена глюкозы») |
| Гематокрит |
<18% >60% |
Соответствует концентрации Нb< 6 г/дл → анемия с вероятностью гипоксемии (прежде всего недостаточная оксигенация сердца и мозга) Гипервязкость крови |
| Мочевая кислота | >13 мг/дл | Опасность острой мочекислой нефропатии с блокадой почечных канальцев и почечной недостаточностью |
| Калий | <2,8 ммоль/л
>6,2 ммоль/л |
Нейромышечные нарушения вплоть до паралича дыхательных мышц, изменения на ЭКГ, нарушения сердечного ритма вплоть до остановки сердца Нарушения сердечного ритма, слабость мышц вплоть до паралича дыхательной мускулатуры |
| Креатинин | > 7 мг/дл | Указание на острую почечную недостаточность (например, при синдроме полиорганной недостаточности, сепсисе, политравме) |
| Лактат | > 45 мг/дл | Гиперлактатемия при гипоксии тканей |
| Лейкоциты |
<2x109/л >50х 109/л |
Повышена опасность инфекции, прежде всего при количестве гранулоцитов < 0,5 х 109/л Лейкемоидная реакция, например, при сепсисе, лейкозе |
| Липаза | >1000 Е/л | Острый панкреатит |
| Магний | < 1 мг/дл (0,41 ммоль/л) | Парестезии, мышечные судороги, тетания, нарушения сердечного ритма |
| Натрий |
< 120 ммоль/л >160 ммоль/1 |
Часто признак гиповолемии, (диффузные) неврологические симптомы, нарушения сознания Повышенная нейромышечная возбудимость, приступы судорог, дезориентация/спутанность сознания |
| Нейрон-специфическая энолаза (NSE) | > 150 нг/мл (сыворотка) |
При гипоксическом повреждении мозга или необратимой гибели тканей мозга показатели NSE обычно > 150 нг/мл. Ориентировочными являются только серийные (повторные) повышенные результаты измерений минимум 24-48 часов. Единичные показатели не имеют прогностической ценности, поскольку кратковременные мозговые нарушения могут также приводить к подъему показателей NSE в сыворотке. |
| Осмолярность | < 240 мосмоль/ кг Н20 > 330 мосмоль/ кг Н20 |
Отек мозга, метаболическая энцефалопатия, приступы судорог, делирий, нарушения сознания, водный диурез Дефицит воды с чувством жажды и олигурией/анурией, метаболическая энцефалопатия, церебральные кровоизлияния, миоклонии, делирий, нарушения сознания вплоть до комы |
| Фенитоин | > 20 мг/л | Двоение в глазах, нистагм, возбудимость, головокружение, тошнота, нарушение речи, атаксия, нарушения сознания, артериальная гипотония, нарушения сердечного ритма, эпилептические припадки |
| Тироксин (Т4) свободный | > 35 нг/л | Признак тиреотоксикоза |
| Теофиллин | > (20—)25 мг/л | Возбуждение, беспокойство, тремор, приступы судорог, артериальная гипотония, прежде всего тахикардические формы нарушения сердечного ритма и желудочковые аритмии, рабдомиолиз |
| Тромбопластиновое время (INR) | > 27 сек (> 2) | Указание на нарушение печеночного синтеза, при INR >4 повышенная опасность кровотечения |
| Тромбоциты |
< 20 х 103/мл > 1000000 х 107мл |
Повышенная опасность кровотечения Повышенная опасность тромбоза |
| Вальпроевая кислота | > 100 мг/л | Спутанность сознания, нарушения сознания, мышечная слабость, сердечные и дыхательные нарушения, метаболический ацидоз, гипернатриемия, отек мозга, повышенная склонность к эпилептическим припадкам |
Лабораторное исследование спинномозговой жидкости
В таблице приведены нормальные параметры ликвора, а также внушающие тревогу показатели и их значение.
Нормальные параметры ликвора, а также тревожные показатели и их значение
| Параметр | Норма | Значения тревожных показателей |
|---|---|---|
| Внешний вид | Прозрачный, бесцветный |
Мутный, начиная с числа клеток > 1000 мкл
Разграничение искусственной примеси крови и кровоизлияния: |
| Общий белок | 200-500 мг/л | Явное повышение содержания белка чаще всего указывает на бактериальную инфекцию. Значительно выраженное повышение уровня белка часто отмечается при туберкулезных инфекциях. Менее выраженное повышение уровня белка встречается при вирусных или микотических инфекциях и воспалительных заболеваниях Внимание: показатель уровня белка в ликворе в значительной мере зависит от сывороточных концентраций белка — для диагностики применять соотношение концентраций альбумина в ликворе и альбумина в сыворотке. |
| Альбумин | 110-350 мг/л | Альбумин продуцируется исключительно вне пределов головного мозга и поэтому является идеальным параметром для контроля гематоликворной барьерной функции. Но в связи с тем, что концентрация альбумина в ликворе зависит от общего содержания белка или альбумина в сыворотке, необходимо определить соотношение альбумина ликвора/ альбумина сыворотки. |
| Лактат | < 2,2 ммоль/л | > 3,5 ммоль/л → признак бактериальной инфекции |
| Глюкоза | 45-75 мг/дл (2,7-4,2 ммоль/л) Соотношение глюкозы ликвора/глюкозы сыворотки >0,7 | Глюкоза <45 мг/дл или (< 1,7 ммоль/л) Соотношение глюкозы ликвора/глюкозы сыворотки <0,5 — указывает на бактериальную, туберкулезную или грибковую инфекцию ЦНС |
| Индекс антител (AI) | <1,5 | Индекс AI > 1,5 указывает, а индекс AI > 2 почти доказывает наличие интратекального синтеза антител |
| Количество клеток в ликворе | < 5/мкл |
|
| Люмбальное давление СМЖ | 5-15 мм рт.ст. (в положении лежа) |
Внимание: ошибки измерения при неправильном положении тела (необходимо точно горизонтальное положение), напряжении, крике, кашле пациента, искусственном дыхании с положительным давлением в конце выдоха |