檢驗醫學實驗室血液樣本質量管理的研究

黃鵬燕 段淼慧

血液標本的檢測通常被定義為是一個復雜的、多方面的過程，旨在產生準確的體外診斷結果，因此包含了大量的不確定因素，包括檢測前遺囑開具的檢測項目類別和檢測產生的數據。從更廣泛的角度來看，整個檢測過程可以被視為一個“循環”，首先從臨床醫生手中開出最符合患者癥狀的檢測處方，其次患者準備檢驗測試，生物樣品的收集、處理、運輸、儲存和制備（即分析前階段）、樣品分析（即分析中階段），最后是發布檢驗結果報告以及由檢驗結果指導的臨床決策（即分析后階段）[1]。跟許多醫學診斷學科一樣，檢驗醫學實驗室的整個測試過程也容易出錯[2]。從過去幾十年中收集可靠的科學證據證明，檢驗醫學的總體錯誤率約為0.3%，遠低于其他醫學診斷學科，如超聲（0.8%）、放射學（4.0%）和病理學（5.0%）[3]。盡管這些研究統計得出，檢驗醫學比其他診斷學科安全得多，但仍需要不斷改進[4]。統計數據有力地證明了檢驗醫學中的絕大多數錯誤發生在整個檢測過程的分析外階段，尤其是分析前階段[5]。研究發現，分析前錯誤的頻率占所有實驗室錯誤的60%～70%，比分析中發生的錯誤高出3 ～4倍[6]。分析前階段包括一系列患者不當的活動（檢測前大量飲酒、暴飲暴食等），這些患者的活動大多在實驗室環境之外進行。但是分析前的錯誤亦與實驗室專業人員密不可分，因此制訂分析前階段質量指標，并通過教育醫護人員了解分析前階段的重要性至關重要。

1 血液標本質量

研究發現，絕大多數的分析前錯誤是由于收集和管理生物樣品的程序不當造成的；其中，采集不合適的樣本進行檢測是迄今為止所有實驗室錯誤最常見的來源（80%～90%）[6]。綜合科學文獻得出結論，溶血樣品是臨床實驗室標本不符合的最常見原因（40%～70%），其次是樣品量不足或不合適（10%～20%），生物樣品收集在錯誤的容器中（5%～15%）和不適當的凝血（5%～10%）[7]。較不常見的導致樣品質量受損的原因（約占總數的3%）包括輸液（最常見的是生理鹽水或葡萄糖溶液）的污染、采血管添加劑的交叉污染、不適當的樣品儲存條件或反復的凍融[8]。因此，文章將集中總結目前關于不同類型不合格血液樣本的來源，以及關于如何預防或管理最常見的分析前不合格血液樣本的初步建議。雖然已知額外的干擾物質，特別是高濃度的膽紅素和脂質可能會損害樣品質量，但這些化合物的存在通常可歸因于生物學原因（如黃疸、血脂異常），而不是分析前錯誤（由于不符合禁食狀態的最低要求而導致的血清或血漿高濁度除外），因此不納入文章的討論范圍。

2 溶血樣本

溶血通常被定義為血細胞損傷的廣義過程，通常通過血清或血漿中無細胞血紅蛋白濃度升高來反映[9]。溶血可歸因于生物條件導致紅細胞在體外分解（即血管內溶血），或非生物原因在樣本采集和處理過程中發生（即假性溶血），其中最常見的包括創傷性靜脈穿刺、使用不適當的設備（即留置導管或非常小的針頭）采集樣本、樣本管理不當（采集后血液樣本劇烈混合或搖晃）、儲存條件不充分（樣本冷凍、不適當條件下長途運輸）、離心后的血液標本再次離心操作等。在整個檢測過程中，假性溶血占所有潛在問題的40%；除此之外，血清或血漿中游離血紅蛋白濃度增加會導致許多問題，這可能會使診斷檢測結果不可靠。血清中游離血紅蛋白的正常濃度通常為0.22 ～0.25 g/L，血漿中游離血紅蛋白的正常濃度通常為0.10 ～0.13 g/L[10]。盡管無細胞血紅蛋白值＞0.3 g/L 將反映少量的血管內溶血或假性溶血，但大多數檢測方法的臨床或分析性顯著的溶血閾值通常被統一設定為0.5 g/L。當診斷樣品中超過該值時，許多生物學或分析問題可能會影響檢測結果。最常見的干擾來源包括：（1）細胞成分釋放到樣品中，這可能導致血液中含量低于細胞內含量的分析物的虛假增加（如鉀、乳酸脫氫酶）。（2）細胞內化合物釋放干擾某些分析技術（如腺苷酸環化酶與肌酸激酶評估）。（3）分光光度干擾，特別是在540 nm 和570 nm 波長。（4）某些分析物的稀釋，這些分析物在血液中的含量比在細胞中的含量更豐富[11]。這些多方面的干擾因素迫切需要可靠的策略來預防和管理溶血樣本。最近，歐洲臨床化學和檢驗醫學聯合會（European Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine，EFCC）的前分析階段工作組發布了管理溶血樣品中產生的檢測結果的實用共識。這些共識基本上需要使用一種標準化的方法來鑒定溶血樣本，并通過溶血指數（H 指數）對溶血程度進行評級，同時還需要有一種處理測試結果的實用策略。因此，當偏差低于參考變化值（routineconditions variance，RCV）時，發布測試結果并附帶結果說明；當可預測偏差將超過RCV 時，停發溶血標本產生的所有數據結果。最后，目前不推薦使用旨在調整溶血敏感試驗結果的公式，因為這些公式基本上是不準確的，并且高度依賴于儀器和方法。

如前所述，使用H 指數是適當管理溶血樣品的主要方法。盡管標準化程度仍不高，但該方法是基于對特定波長下的血清或血漿進行快速、廉價且可靠的評估，旨在估計無細胞血紅蛋白的潛在濃度。廣泛使用H 指數以及采用管理測試結果的標準化策略將能夠在整個測試過程中對血液標本實現更高質量、安全和可重復的控制。

3 血液樣品量不足或不適當

盡管實驗室檢測導致的失血（即醫源性失血）不太可能對患者的健康構成嚴重威脅，但在臨床實踐中，頻繁對特殊患者進行血液采集是一個值得關注的問題，特別是對于貧血受試者和新生兒。此外，靜脈通路差或靜脈細的患者采血也可能導致采血管中采血量不足。現代實驗室儀器可以使用非常少量的血漿、血清或全血（即每次測試通常為2 ～20 μL）就能完成所需檢測，這對于采血困難的患者無疑是一件值得高興的事。研究發現，當血管部分采血量不足，但總血量仍足以進行所有要求的診斷測試，問題通常更復雜，在臨床上更具挑戰性[12]。含有肝素鋰、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）和促凝劑化合物（即凝血酶）的采血管中添加劑的含量過高而采血量很少時會產生臨床顯著的偏倚，而且只適用于非常有限的檢測項目，其中包括凝血檢查并且凝血檢測的最小樣本量已得到明確規定。如抗凝劑濃度（即0.105 ～0.109 mol/L 緩沖檸檬酸鈉）和采血量需要滿足嚴格的比例要求[12]。最近的實驗研究表明，對于某些凝血試驗（即活化部分凝血酶時間和凝血因子測定），要想保證實驗結果的準確性需要將采血量控制在采血管總容積的10%左右，而凝血酶原時間（prothrombin time，PT）和纖維蛋白原（fibrinogen，Fib）測定采血量占采血管總容積的30%左右時偏倚相差不大[13]。采血量不足對凝血檢測的影響主要是由于在真空采集管內血液和檸檬酸鈉之間設定了一個固定的比例（即9 ∶1）。因此，試管中預先設定的檸檬酸鈉最終濃度應該可以抑制靜脈血中的鈣離子（calcium ion，Ca），從而使血液暫不凝固，直到凝血試驗需要恢復生理Ca2+濃度（即血漿再鈣化過程）。當檸檬酸鹽和Ca2+之間的比例不平衡時，最常見的是由于采血量不足，導致Ca2+的濃度過高，因此凝血試驗的測試結果可能會出現誤差（即虛假延長）。值得注意的是，在高血細胞比容值（即通常超過55%）的樣品中，應調整檸檬酸鹽濃度，以獲得準確的凝血試驗結果[14]。

4 采血容器的選擇錯誤

實驗室測試包括對不同檢測項目的分析，不同類型的檢測項目分析結果往往不同。如血細胞計數檢測需要EDTA不可逆抗凝的樣品，凝血檢測需要檸檬酸鈉可逆抗凝的樣品，而臨床化學和免疫化學只能在含有分離膠的血清生化管中進行。雖然不同廠家的采血管可能不同，但通常統一采用不同顏色的采血管帽來區分合適的檢測項目，便于采集合適的樣本進行檢測，目的是方便采血護士在視覺上識別不同的采血管。在正確的試管中抽血對于實驗室檢測的準確結果是必要的。可以理解的是，在EDTA 抗凝樣品（血液凝固將被不可逆地抑制）或血清（樣品不可逆地凝固）中不可能進行凝血試驗。而在血清（所有血細胞將被包裹在血塊中）和肝素鋰抗凝樣品中不可能進行血液學檢測（肝素干擾血液涂片染色，肝素介導的凝血抑制不如使用EDTA 有效）。由于質量檢測需要接收合格的血液標本，因此在常規實驗室實踐中，用錯誤的試管抽取的血液樣本被拒收的情況相對頻繁（即約占所有不符合項的8%）。唯一的例外是互換血清和肝素鋰血漿（前提是檢測方法被驗證可用于任何一種生物基質），并且考慮到某些分析物在這2 種基質中的值可能略有不同（如血清中的鉀略高于血漿中的鉀）[15]。

5 過度的凝血

血液凝固通常被定義為導致原發性和繼發性止血激活的過程，最終形成由血細胞和凝血因子組成穩定的血凝塊[16]。不同類型的實驗室檢測項目通常需要使用不同類型的采血管。不含任何添加劑的采血管中血液可以自然凝固，也可以通過使用特定的凝塊激活劑來促進血液凝固[17]。當檢測凝血實驗時，如果發現采血管內出現部分或完全凝塊將被禁止繼續檢測，因為即使是很小的凝塊也會干擾實驗室檢測，從而使檢測結果不準確。這對于血液學和凝血測試尤其重要，因為出現血凝塊時細胞（尤其是血小板）聚集血細胞計數結果將不準確，同時凝血因子被消耗，凝血檢查將失去意義[18]。分析儀故障可能是樣品部分或完全凝血導致的，因為纖維蛋白絲或凝塊可能被實驗室分析儀吸入，從而阻塞探針并導致儀器故障[19]。因此，只要在送到實驗室進行血液學或凝血檢測的樣品中發現纖維蛋白絲或凝塊（由實驗室工作人員肉眼觀察，或由實驗室分析儀產生標記），應立即拒絕發布檢測結果。

綜上所述，血液樣本質量仍然是整個檢測過程質量的支柱，由于收到不合適的樣本可能會導致診斷延遲、漏診或誤診，并且還會給醫院和實驗室預算帶來較大的經濟負擔。根據實驗室診斷的可預測發展，越來越多地致力于建立大型設施網絡（即“中心輻射型”模式），加強監測診斷血液樣本質量的努力將變得越來越重要。文章認為，采用一套標準化和普遍認可的政策來管理不合適的樣本和相關的質量指標，對于加強實驗室診斷的總體質量將變得越來越重要。