检验医学实验室血液样本质量管理的研究

黄鹏燕 段淼慧

血液标本的检测通常被定义为是一个复杂的、多方面的过程，旨在产生准确的体外诊断结果，因此包含了大量的不确定因素，包括检测前遗嘱开具的检测项目类别和检测产生的数据。从更广泛的角度来看，整个检测过程可以被视为一个“循环”，首先从临床医生手中开出最符合患者症状的检测处方，其次患者准备检验测试，生物样品的收集、处理、运输、储存和制备（即分析前阶段）、样品分析（即分析中阶段），最后是发布检验结果报告以及由检验结果指导的临床决策（即分析后阶段）[1]。跟许多医学诊断学科一样，检验医学实验室的整个测试过程也容易出错[2]。从过去几十年中收集可靠的科学证据证明，检验医学的总体错误率约为0.3%，远低于其他医学诊断学科，如超声（0.8%）、放射学（4.0%）和病理学（5.0%）[3]。尽管这些研究统计得出，检验医学比其他诊断学科安全得多，但仍需要不断改进[4]。统计数据有力地证明了检验医学中的绝大多数错误发生在整个检测过程的分析外阶段，尤其是分析前阶段[5]。研究发现，分析前错误的频率占所有实验室错误的60%～70%，比分析中发生的错误高出3 ～4倍[6]。分析前阶段包括一系列患者不当的活动（检测前大量饮酒、暴饮暴食等），这些患者的活动大多在实验室环境之外进行。但是分析前的错误亦与实验室专业人员密不可分，因此制订分析前阶段质量指标，并通过教育医护人员了解分析前阶段的重要性至关重要。

1 血液标本质量

研究发现，绝大多数的分析前错误是由于收集和管理生物样品的程序不当造成的；其中，采集不合适的样本进行检测是迄今为止所有实验室错误最常见的来源（80%～90%）[6]。综合科学文献得出结论，溶血样品是临床实验室标本不符合的最常见原因（40%～70%），其次是样品量不足或不合适（10%～20%），生物样品收集在错误的容器中（5%～15%）和不适当的凝血（5%～10%）[7]。较不常见的导致样品质量受损的原因（约占总数的3%）包括输液（最常见的是生理盐水或葡萄糖溶液）的污染、采血管添加剂的交叉污染、不适当的样品储存条件或反复的冻融[8]。因此，文章将集中总结目前关于不同类型不合格血液样本的来源，以及关于如何预防或管理最常见的分析前不合格血液样本的初步建议。虽然已知额外的干扰物质，特别是高浓度的胆红素和脂质可能会损害样品质量，但这些化合物的存在通常可归因于生物学原因（如黄疸、血脂异常），而不是分析前错误（由于不符合禁食状态的最低要求而导致的血清或血浆高浊度除外），因此不纳入文章的讨论范围。

2 溶血样本

溶血通常被定义为血细胞损伤的广义过程，通常通过血清或血浆中无细胞血红蛋白浓度升高来反映[9]。溶血可归因于生物条件导致红细胞在体外分解（即血管内溶血），或非生物原因在样本采集和处理过程中发生（即假性溶血），其中最常见的包括创伤性静脉穿刺、使用不适当的设备（即留置导管或非常小的针头）采集样本、样本管理不当（采集后血液样本剧烈混合或摇晃）、储存条件不充分（样本冷冻、不适当条件下长途运输）、离心后的血液标本再次离心操作等。在整个检测过程中，假性溶血占所有潜在问题的40%；除此之外，血清或血浆中游离血红蛋白浓度增加会导致许多问题，这可能会使诊断检测结果不可靠。血清中游离血红蛋白的正常浓度通常为0.22 ～0.25 g/L，血浆中游离血红蛋白的正常浓度通常为0.10 ～0.13 g/L[10]。尽管无细胞血红蛋白值＞0.3 g/L 将反映少量的血管内溶血或假性溶血，但大多数检测方法的临床或分析性显著的溶血阈值通常被统一设定为0.5 g/L。当诊断样品中超过该值时，许多生物学或分析问题可能会影响检测结果。最常见的干扰来源包括：（1）细胞成分释放到样品中，这可能导致血液中含量低于细胞内含量的分析物的虚假增加（如钾、乳酸脱氢酶）。（2）细胞内化合物释放干扰某些分析技术（如腺苷酸环化酶与肌酸激酶评估）。（3）分光光度干扰，特别是在540 nm 和570 nm 波长。（4）某些分析物的稀释，这些分析物在血液中的含量比在细胞中的含量更丰富[11]。这些多方面的干扰因素迫切需要可靠的策略来预防和管理溶血样本。最近，欧洲临床化学和检验医学联合会（European Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine，EFCC）的前分析阶段工作组发布了管理溶血样品中产生的检测结果的实用共识。这些共识基本上需要使用一种标准化的方法来鉴定溶血样本，并通过溶血指数（H 指数）对溶血程度进行评级，同时还需要有一种处理测试结果的实用策略。因此，当偏差低于参考变化值（routineconditions variance，RCV）时，发布测试结果并附带结果说明；当可预测偏差将超过RCV 时，停发溶血标本产生的所有数据结果。最后，目前不推荐使用旨在调整溶血敏感试验结果的公式，因为这些公式基本上是不准确的，并且高度依赖于仪器和方法。

如前所述，使用H 指数是适当管理溶血样品的主要方法。尽管标准化程度仍不高，但该方法是基于对特定波长下的血清或血浆进行快速、廉价且可靠的评估，旨在估计无细胞血红蛋白的潜在浓度。广泛使用H 指数以及采用管理测试结果的标准化策略将能够在整个测试过程中对血液标本实现更高质量、安全和可重复的控制。

3 血液样品量不足或不适当

尽管实验室检测导致的失血（即医源性失血）不太可能对患者的健康构成严重威胁，但在临床实践中，频繁对特殊患者进行血液采集是一个值得关注的问题，特别是对于贫血受试者和新生儿。此外，静脉通路差或静脉细的患者采血也可能导致采血管中采血量不足。现代实验室仪器可以使用非常少量的血浆、血清或全血（即每次测试通常为2 ～20 µL）就能完成所需检测，这对于采血困难的患者无疑是一件值得高兴的事。研究发现，当血管部分采血量不足，但总血量仍足以进行所有要求的诊断测试，问题通常更复杂，在临床上更具挑战性[12]。含有肝素锂、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）和促凝剂化合物（即凝血酶）的采血管中添加剂的含量过高而采血量很少时会产生临床显著的偏倚，而且只适用于非常有限的检测项目，其中包括凝血检查并且凝血检测的最小样本量已得到明确规定。如抗凝剂浓度（即0.105 ～0.109 mol/L 缓冲柠檬酸钠）和采血量需要满足严格的比例要求[12]。最近的实验研究表明，对于某些凝血试验（即活化部分凝血酶时间和凝血因子测定），要想保证实验结果的准确性需要将采血量控制在采血管总容积的10%左右，而凝血酶原时间（prothrombin time，PT）和纤维蛋白原（fibrinogen，Fib）测定采血量占采血管总容积的30%左右时偏倚相差不大[13]。采血量不足对凝血检测的影响主要是由于在真空采集管内血液和柠檬酸钠之间设定了一个固定的比例（即9 ∶1）。因此，试管中预先设定的柠檬酸钠最终浓度应该可以抑制静脉血中的钙离子（calcium ion，Ca），从而使血液暂不凝固，直到凝血试验需要恢复生理Ca2+浓度（即血浆再钙化过程）。当柠檬酸盐和Ca2+之间的比例不平衡时，最常见的是由于采血量不足，导致Ca2+的浓度过高，因此凝血试验的测试结果可能会出现误差（即虚假延长）。值得注意的是，在高血细胞比容值（即通常超过55%）的样品中，应调整柠檬酸盐浓度，以获得准确的凝血试验结果[14]。

4 采血容器的选择错误

实验室测试包括对不同检测项目的分析，不同类型的检测项目分析结果往往不同。如血细胞计数检测需要EDTA不可逆抗凝的样品，凝血检测需要柠檬酸钠可逆抗凝的样品，而临床化学和免疫化学只能在含有分离胶的血清生化管中进行。虽然不同厂家的采血管可能不同，但通常统一采用不同颜色的采血管帽来区分合适的检测项目，便于采集合适的样本进行检测，目的是方便采血护士在视觉上识别不同的采血管。在正确的试管中抽血对于实验室检测的准确结果是必要的。可以理解的是，在EDTA 抗凝样品（血液凝固将被不可逆地抑制）或血清（样品不可逆地凝固）中不可能进行凝血试验。而在血清（所有血细胞将被包裹在血块中）和肝素锂抗凝样品中不可能进行血液学检测（肝素干扰血液涂片染色，肝素介导的凝血抑制不如使用EDTA 有效）。由于质量检测需要接收合格的血液标本，因此在常规实验室实践中，用错误的试管抽取的血液样本被拒收的情况相对频繁（即约占所有不符合项的8%）。唯一的例外是互换血清和肝素锂血浆（前提是检测方法被验证可用于任何一种生物基质），并且考虑到某些分析物在这2 种基质中的值可能略有不同（如血清中的钾略高于血浆中的钾）[15]。

5 过度的凝血

血液凝固通常被定义为导致原发性和继发性止血激活的过程，最终形成由血细胞和凝血因子组成稳定的血凝块[16]。不同类型的实验室检测项目通常需要使用不同类型的采血管。不含任何添加剂的采血管中血液可以自然凝固，也可以通过使用特定的凝块激活剂来促进血液凝固[17]。当检测凝血实验时，如果发现采血管内出现部分或完全凝块将被禁止继续检测，因为即使是很小的凝块也会干扰实验室检测，从而使检测结果不准确。这对于血液学和凝血测试尤其重要，因为出现血凝块时细胞（尤其是血小板）聚集血细胞计数结果将不准确，同时凝血因子被消耗，凝血检查将失去意义[18]。分析仪故障可能是样品部分或完全凝血导致的，因为纤维蛋白丝或凝块可能被实验室分析仪吸入，从而阻塞探针并导致仪器故障[19]。因此，只要在送到实验室进行血液学或凝血检测的样品中发现纤维蛋白丝或凝块（由实验室工作人员肉眼观察，或由实验室分析仪产生标记），应立即拒绝发布检测结果。

综上所述，血液样本质量仍然是整个检测过程质量的支柱，由于收到不合适的样本可能会导致诊断延迟、漏诊或误诊，并且还会给医院和实验室预算带来较大的经济负担。根据实验室诊断的可预测发展，越来越多地致力于建立大型设施网络（即“中心辐射型”模式），加强监测诊断血液样本质量的努力将变得越来越重要。文章认为，采用一套标准化和普遍认可的政策来管理不合适的样本和相关的质量指标，对于加强实验室诊断的总体质量将变得越来越重要。