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醫學拾萃 | 2019年5月刊:臨檢樣本溶血的原因、鑒定以及對臨檢指標的影響
綜述《臨檢樣本溶血的原因、鑒定以及對臨檢指標的影響》
May 31, 2019

作者介紹
李小林(Dr. Jerry Li):北京大學生物化學學士,杜克大學生物化學博士、博士後。多年從事生物技術的研發、推廣、技術以及商務合作。現任陽普醫療標本處理系統產品線首席科學家。
引言
本期的文獻導讀是一篇專家綜述《臨檢樣本溶血的原因、鑒定以及對臨檢指標的影響》。在臨檢過程中如果採血針口徑過小、抽血速度過快、採血點選擇不當、止血帶使用過久、採血管未充滿、採血路徑復雜、採血後過度混搖、運輸過程中過度震蕩等,都會造成溶血。溶血樣本數量如果能控制在總樣本的 2%是理想的情況,實際臨檢數據,尤其是急救室等部門,溶血情況要頻繁得多。在樣本收集過程中發生溶血的主要原因,是某些步驟中的剪切力過大,超出了血液細胞在血液流變過程中的應力,從而造成細胞膜的破裂。樣本的溶血程度,需要根據溶血指數來定量判斷,溶血指數就是血漿中遊離的血紅蛋白的水平。溶血對多項臨床檢測指標有著不同的、定量的、顯著的影響,因此需要在臨檢分析的過程中充分考慮到溶血因素的存在和影響,確保臨檢數據的有效性。
血液樣本發生溶血是臨床檢測過程中的常規事件[1-5]。在臨床檢驗的分析前期裏面因為失誤而被拒收的樣本,在 40% ~ 70%的情況下是由於發生了溶血。根據美國臨床病理學會發布的標準, 2%的溶血發生率是理想的情況,在英國的一份調研中看到 3.2%的實際溶血率,似乎是接近理想情況,但是如果考慮到急救室的血樣就會發現溶血率很高,高達 18%,這距離 2%的目標還很遠[5]。在臨床實踐中到底那些因素會影響溶血,怎樣確認樣本發生了溶血,溶血的樣本能否用來檢測,溶血樣本對哪些指標有怎樣的影響,這些問題的存在決定了對溶血的研究和報道是一個與時俱進的過程。本文的宗旨,是根據最近幾年的英文文獻,對溶血發生的原因、監測溶血的定量方法,以及溶血對臨床監測諸多指標的影響,做一個更新性的綜述。
溶血現象指的是血液樣本中的紅細胞發生破裂,血紅蛋白和血紅素釋放到血液中,從而使相應的血清或血漿呈現紅色。溶血對臨床檢查的影響,遠不止它釋放的色素和由此對檢測吸光度所造成的影響,溶血實際上是樣本質量的一個重要標誌,紅細胞的破裂預示著其他細胞,包括各種白細胞等也可能發生破裂,這些破裂的細胞導致了細胞內容物的釋放,包括各種胞內蛋白質、蛋白酶、核酸、核酸酶、胞內電解質等,這些物質對血清和血漿裏的生物標誌物的性質和含量都可能發生影響。

發生溶血的原因
發生溶血的原因,從是否和臨檢過程相關的角度看,可以分為臨檢相關性溶血,以及非臨檢相關性溶血。臨檢相關性溶血,指的是由於臨檢操作不當而造成紅細胞破裂而發生的溶血,這是我們討論的重點。臨床實踐和相關文獻都證明了,溶血的發生和樣本收集過程有直接的關系[6-12],在臨檢過程中如果採血針口徑過小、抽血速度過快、採血點選擇不當、止血帶使用過久、採血管未充滿、採血後過度混搖、運輸過程中過度震蕩等,都會造成溶血。
美國的一項研究中,使用 853 個樣本對兩種採血路徑做了比較,這兩種路徑是靜脈真空抽血和靜脈導管抽血,發現通過靜脈導管抽血的溶血發生率為 5.6%,而直接用針從靜脈抽血時溶血發生率為 0.3%,通過靜脈導管的溶血發生率要明顯高於直接用針抽取的路徑[8]。另一項研究中比對了另外兩項條件,就是靜脈導管和真空采血管結合,比對靜脈導管和針頭直接配合,發現前者的溶血發生率明顯地高[9]。蝶翼針的使用,可以減小溶血發生率,無論是否和靜脈導管配合[10]。而小口徑針頭的使用(22號針頭或者更細),能夠明顯增加溶血發生的情況[11]。從若幹臨床的比對觀察資料,我們可以看出,臨檢相關性溶血發生的主要物理學原因,是臨床檢驗的某些步驟中的剪切力過大,超出了紅細胞在體內正常的血液流變過程中的應力,從而造成細胞膜的破裂。正是由於這個原理,以上提到的不當操作,比如採血針口徑過小、抽血速度過快、抽血路徑過長、運輸過程中過度震蕩等,都會造成溶血。
氣動管道運輸系統,是醫院使用的自動化物流方式,相對來說在國外醫院使用的更多一些,這些系統提高了物流效率,但是也引發了問題,其中臨檢樣本發生溶血就是常見的問題之一[13-15]。從另一個角度看,氣動管道提供了一個很好的系統來研究溶血和樣本傳送速度、傳送距離的關系。人們發現,血樣在氣動管道中運輸的距離和速度,直接影響到溶血的發生率,比較短距離、高速(115米,3米/秒),長距離、高速(215米,3米/秒)和短距離、低速(115米,2米/秒)的情況,溶血發生最輕微的,是短距離、低速的情況,而超長距離的運輸(2200米以上)則直接造成血清樣本以及非離心類樣本的溶血。這些數據和我們在上面提到的臨檢相關性溶血的物理原理是一致的,即長距離、高速度的運輸,導致累計剪切力過量而造成細胞破裂。從這些觀察裏,我們看到溶血的發生是規律可循的,正確優化採血和運輸流程,是可以有效減少溶血發生的。
非臨檢相關性的溶血,是指患者在進入臨檢流程之前,血液裏的紅細胞已經發生破裂了,所以這樣的患者又被稱為溶血性貧血[16-18]。溶血性貧血又可以分為內源性貧血和外源性貧血,其中內源性貧血涵蓋了各類遺傳性貧血等先天性疾病,外源性貧血指的是後天獲得的貧血,比如寄生蟲、感染、癌癥或者藥物反應等原理所造成患者的紅細胞破裂。非臨檢相關性的溶血是病理原因造成的,有獨立的檢測指標,因為不是本文討論的重點所以就不再贅述了。

有效鑒定溶血樣本
如何界定樣本是否發生了臨檢相關性溶血溶血,目前比較常規的做法是根據溶血指數(haemolysisIndex,或者 HI)來判斷[19-23]。溶血指數實際上就是血漿中遊離的血紅蛋白的水平。在最近的一篇文獻薈萃裏[19],有研究人員比較了 50 篇溶血的研究,發現使用溶血指數來界定溶血的有 20 篇, 19 篇使用目測,另外 11 篇沒有標明方法。
使用目測溶血情況來取舍臨床樣本的做法,因為缺乏客觀定量的標準,也沒有考慮不同指標對溶血的敏感度,所以被認為是不準確的。在 2018 年的克魯迪亞的一份研究中[20],人們仔細跟進了急診室裏的 495 份血樣和以及檢測結果,發現目測判斷溶血可造成多達 31%的檢測結果不當,其中包括 20.7%的情況下,溶血對結果有影響但是被忽略了, 10.3%的情況下檢測結果被暫停發送但後來發現並沒有受到溶血的影響。
在採用溶血指數的研究中,溶血指數平均的界定值為 846mg/L 血紅蛋白,但是區間很大,在 150 mg/L 到 3000 mg/L 之間。區間之所以很大,和不同檢測指標對溶血的容忍程度有關。目前在大多數生化儀器上,溶血指數已經是一個獨立的指標了,這樣就可以對所有上機的臨檢血液樣本進行溶血程度的標定,並在實踐中逐步積累溶血指數和各類臨檢指標的關系,從而在定量的基礎上確定各類指標對溶血的承受程度。

溶血樣本對臨檢的影響
目前在多品牌的臨檢分析系統裏,溶血對生化指標的影響,已經有了很明確的認識[24-31]。通過在羅氏的 Modular 和Cobas 分析儀上的研究[24],發現其測定值顯著受到溶血樣本影響而升高(影響幅度超過 10%的基線值)的指標有乳酸脫氫酶(LDH)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、葉酸、鉀、肌酸激酶、磷、鐵、丙氨酸氨基轉移酶、脂肪酶、鎂和甘油三酯,受到溶血影響而檢測值下降的指標有觸珠蛋白、高敏肌鈣蛋白T 和堿性磷酸酶。
在貝克曼 AU480 生化儀所檢測的指標中[25],受到溶血影響的指標有α-澱粉酶、堿性磷酸酶(ALP)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、總膽紅素和結合膽紅素、肌酸激酶、 CKMB、γ-谷氨酰轉移酶(GGT)、鐵、乳酸脫氫酶(LD)、鎂、鉀、總蛋白和尿酸、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、磷酸鹽、尿素、白蛋白和膽堿酯酶。在這裏需要說明的是,並不是所有指標都受到到溶血影響,即使在最大的溶血程度,鈣、氯化物、肌酐、 C-反應蛋白、葡萄糖和鈉也沒有受到溶血的影響。
在西門子 Dimension Vista 自動儀所檢測的門診指標中[26],受到溶血影響最明顯的是血清鉀、乳酸脫氫酶(LDH)和天冬氨酸氨基轉移酶(AST),溶血可以造成這些指標的檢測值升高 2 ~ 5 倍。但是對於鎂來說,基本上沒有受到溶血的影響。
除了生化指標外,免疫學檢測指標也受到溶血的影響,比較有代表性的是心肌肌鈣蛋白 T[30]。溶血程度越嚴重,心肌肌鈣蛋白 T 受的影響越大,其檢測值越低。溶血樣本中所釋放的蛋白酶對心肌肌鈣蛋白 T 有降解作用,這一點從蛋白酶抑制物 pepstainA 可以提高溶血樣本中心肌肌鈣蛋白 T 的檢測值可以看出。所以溶血對測定這個指標是有顯著影響的,能造成假陰性結果,從而抵消心肌肌鈣蛋白 T 這個項目對心梗的監測預警作用。
從以上的這些觀察我們可以認識到,溶血對多項臨床檢測指標有著不同的、定量的、顯著的影響,因此在提供臨檢樣本質量、規避臨檢相關性溶血的同時,也需要在臨檢分析的過程中,充分考慮到溶血因素的存在和影響,積極制定指標相關性溶血指數,從而確保臨檢數據的有效性。
