血細胞參數(shù)個性化參考區(qū)間的建立及驗證*

岳波，劉曼嬌，唐大海，賀嘉蕾，蔣夢潔，韋曉強，李丹杰，張尚珍

(中國人民解放軍四一一醫(yī)院檢驗科，上海 200081)

·臨床實驗研究·

血細胞參數(shù)個性化參考區(qū)間的建立及驗證*

岳波，劉曼嬌，唐大海，賀嘉蕾，蔣夢潔，韋曉強，李丹杰，張尚珍

(中國人民解放軍四一一醫(yī)院檢驗科，上海 200081)

目的 建立血細胞參數(shù)個性化參考區(qū)間并驗證。方法 隨機選取2014、2015、2016連續(xù)3年各項檢查結(jié)果均正常的體檢健康者，共2 089例，收集血常規(guī)結(jié)果。將體檢者同一指標的后一次檢測結(jié)果與前一次的比值定義為波動性(λ)。計算2015年結(jié)果與2014年的比值(λ1)，對λ1進行統(tǒng)計學分析并建立波動性參考區(qū)間(CIλ)；計算2016年結(jié)果與2015年的比值(λ2)，用λ2對CIλ驗證。將各體檢者2015年血常規(guī)結(jié)果分別與CIλ的上、下限相乘，得出各體檢者的個性化參考區(qū)間(CIp)，用2016年的血常規(guī)結(jié)果對CIp驗證；分別計算CIp和行業(yè)標準參考區(qū)間的上、下限比值。結(jié)果 CIλ：白細胞計數(shù)(0.66～1.53)、淋巴細胞絕對值(0.67～1.51)、單核細胞絕對值(0.50～2.00)、中性粒細胞絕對值(0.56～1.78)、嗜酸性粒細胞絕對值(0.4～2.51)、血小板計數(shù)(0.76～1.32)、紅細胞計數(shù)(0.92～1.12)、血紅蛋白(0.92～1.11)、紅細胞壓積(0.91～1.12)、平均紅細胞體積(0.95～1.07)、平均紅細胞血紅蛋白含量(0.95～1.05)、平均紅細胞血紅蛋白濃度(0.94～1.06)；CIλ的驗證試驗表明CIλ適合該實驗室；CIp的驗證試驗表明CIp適合該實驗室；與行業(yè)標準參考區(qū)間相比，CIp的上、下限比值更小。結(jié)論 建立并驗證了CIp；CIp較傳統(tǒng)參考區(qū)間更敏感、個性化。

個性化醫(yī)療；血細胞；參考區(qū)間；波動性

2015年美國啟動“精準醫(yī)學計劃”，引發(fā)各國密切關(guān)注和迅速跟進。美國國立衛(wèi)生研究院院長弗朗西斯·柯林斯指出，精準醫(yī)學實質(zhì)就是“個性化醫(yī)療”，個性化醫(yī)療是未來醫(yī)學發(fā)展的方向[1]。但對于參考區(qū)間，如何與個性化醫(yī)療接軌？國內(nèi)尚無此類研究報道。我們研究了人群在健康狀態(tài)下，各指標在不同時期相鄰兩次結(jié)果的比值，統(tǒng)計并分析了該比值的變化規(guī)律。該比值反映了指標的波動性，故定義該比值為“波動性”，以“λ”表示。用λ建立個性化參考區(qū)間，與傳統(tǒng)參考區(qū)間比較，個性化參考區(qū)間具有更高的個體特異性。

1 對象與方法

1.1 研究對象 按照國家衛(wèi)生計生委2012年發(fā)布的行業(yè)標準[2]選擇參考個體。隨機選取2014、2015、2016年連續(xù)3年各項體檢結(jié)果均正常的體檢健康者(包括肝功能、腎功能、血脂、血糖、B超、胸透、心電圖等均無異常)2 089例為研究對象，年齡限定在18至60歲(年齡統(tǒng)計時間為2014年，含18歲和60歲人群)，其中男1 169例，中位年齡45歲，女920例，中位年齡43歲。收集該人群2014、2015、2016年血常規(guī)結(jié)果。

1.2 標本采集 研究對象空腹、坐位，由檢驗科人員用真空管采集靜脈血2 mL，EDTA-K2抗凝。

1.3 儀器與試劑 Coulter LH780血液分析儀及其配套原裝試劑。

1.4 檢測指標與方法 用Coulter LH780血液分析儀檢測白細胞數(shù)量(WBC)、淋巴細胞絕對值(L)、單核細胞絕對值(M)、中性粒細胞絕對值(N)、嗜酸性粒細胞絕對值(E)、血小板數(shù)量(PLT)、紅細胞數(shù)量(RBC)、血紅蛋白(Hb)、紅細胞壓積(Hct)、平均紅細胞體積(MCV)、平均紅細胞血紅蛋白含量(MCH)、平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)。標本從采集到檢測完成控制在4 h以內(nèi)。

1.5 質(zhì)量控制 LH780血液分析儀每半年由廠家校準及驗證一次；按規(guī)定參加上海市臨床檢驗中心室間質(zhì)量評價，結(jié)果均合格；每日樣本檢測前采用原廠質(zhì)控Coulter-5C檢測低、中、高3個濃度水平質(zhì)控品，確保結(jié)果在控后檢測樣本。

1.6 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計學分析

1.6.1 數(shù)據(jù)處理 用Excel 2007計算2015年血常規(guī)結(jié)果與2014年的比值(λ1)， 對λ1統(tǒng)計學分析并建立參考區(qū)間(CIλ)；極值的處理參照行業(yè)標準[2]，以D/R≥1/3作為離群值判斷標準；用Excel 2007計算2016年血常規(guī)結(jié)果與2015年的比值(λ2)，用λ2對CIλ驗證；通過Excel 2007將各體檢者2015年血常規(guī)結(jié)果分別與CIλ上、下限相乘，得出各體檢者的個性化參考區(qū)間(CIp)，用2016年血常規(guī)結(jié)果對CIp驗證；分別計算CIp和行業(yè)標準參考區(qū)間的上、下限比值。根據(jù)WS/T 402-2012要求，參考區(qū)間的驗證試驗需20例以上健康人標本，且觀測值落在參考區(qū)間外的比例低于10%[2]。

2 結(jié)果

2.1 λ1的分布 各血細胞參數(shù)λ1均呈偏態(tài)分布。以e為底數(shù)，對λ1進行自然對數(shù)轉(zhuǎn)換， 轉(zhuǎn)換后λ1均呈正態(tài)分布。

2.2 λ的參考區(qū)間(CIλ) 各指標CIλ為：WBC(0.66～1.53),L(0.67～1.51),M(0.50～2.00),N(0.56～1.78),E(0.4～2.51),PLT(0.76～1.32),RBC(0.92～1.12),Hb(0.92～1.11),Hct(0.91～1.12),MCV(0.95～1.07),MCH(0.95～1.05),MCHC(0.94～1.06)；其中，紅細胞各項參數(shù)(RBC、Hb、Hct、MCV、MCH、MCHC)的波動性最小，CIλ均在0.91～1.12之內(nèi)，其他各類血細胞計數(shù)的波動性依次為E>M>N>WBC>L>PLT。

2.3 CIλ的驗證 用λ2對CIλ驗證，統(tǒng)計落在參考區(qū)間外的例數(shù)和概率，WBC、L、M、N、E、PLT、RBC、Hb、Hct、MCV、MCH、MCHC落在參考區(qū)間外的比例分別為5.2%(108/2 089)、5.3%(110/2 089)、4.5%(94/2 089)、4.6%(97/2 089)、4.5%(93/2 089)、5.3%(111/2 089)、4.4%(92/2 089)、5.1%(107/2 089)、5.4%(113/2 089)、4.7%(99/2 089)、4.7%(99/2 089)、4.9%(102/2 089)。各指標結(jié)果落在參考區(qū)間外的概率均低于10%，CIλ適合本實驗室。

2.4 CIp的建立及驗證 設(shè)A為體檢者中的任意一人，該體檢者2015年血常規(guī)結(jié)果為WBC2015、L2015、M2015、N2015、E2015、PLT2015、RBC2015、Hb2015、Hct2015、MCV2015、MCH2015、MCHC2015，將該結(jié)果與CIλ的上、下限分別相乘，即得出該體檢者2016年的個性化參考區(qū)間(CIp)，如該體檢者WBC的CIp為(WBC2015×0.66，WBC2015×1.53)。設(shè)該體檢者2016年WBC為WBC2016，2016年相對于2015年的波動性為λWBC，則λWBC= WBC2016/WBC2015，即WBC2016= WBC2015×λWBC，所以判斷WBC2016是否落在CIp(WBC2015×0.66，WBC2015×1.53)內(nèi)，與判斷λWBC是否落在WBC的CIλ(0.66,1.53)內(nèi)是等效的，即用2016年血常規(guī)結(jié)果驗證CIp與用λ2驗證CIλ的結(jié)果一樣。Excel 2007統(tǒng)計結(jié)果顯示CIp和CIλ的驗證結(jié)果一樣，證明了上述推論，CIp適合本實驗室。

2.5 CIp與行業(yè)標準參考區(qū)間上、下限比值的比較 設(shè)Y為某健康個體血常規(guī)結(jié)果，則該個體CIp=Y×CIλ，結(jié)果見表1。CIp上、下限比值與行業(yè)標準參考區(qū)間上、下限比值比較，結(jié)果見表1和圖1，CIp上、下限比值均小于行業(yè)標準參考區(qū)間上、下限比值。

表1 CIp與行業(yè)標準參考區(qū)間上、下限比值的比較

圖1 CIp與行業(yè)標準參考區(qū)間上、下限比值的比較

3 討論

本研究依據(jù)EP28-A3c指南[3]，按行業(yè)標準WS/T 402-2012要求[2]，建立并驗證了血細胞參數(shù)CIp，結(jié)果見表1。當一個體檢者各項體檢指標均無異常時，將體檢者血常規(guī)結(jié)果代入表1，即可得到該體檢者血細胞參數(shù)的CIp。表1和圖1顯示，CIp與行業(yè)標準參考區(qū)間相比，上、下限比值更小，說明CIp敏感性更高。

本研究結(jié)果顯示，紅細胞各項參數(shù)波動性最小。利用這一特征可進行質(zhì)量控制，即當某人紅細胞各項參數(shù)與歷史值相差較大時，有理由懷疑該標本結(jié)果的可靠性，是否存在標本稀釋、溶血甚至標本非患者本人等情況；在排除上述情況后，若指標仍超出CIλ，則應(yīng)考慮患者相應(yīng)指標出現(xiàn)病理性變化。如一成年男子RBC從5.7×1012/L短時間內(nèi)降至5.1×1012/L，則波動性為0.89，超出RBC的CIλ。這種情況下雖然第2次結(jié)果未超出傳統(tǒng)參考區(qū)間，但仍要考慮患者是否有潛在出血。

人體的生理指標總是圍繞某個平衡點上下波動，檢測時可能較平衡點高，也可能較平衡點低，上下波動的程度通常用總體隨機變異(CV總)表示。每個人都有符合自身體質(zhì)特點的平衡點，如有一部分人淋巴細胞計數(shù)的平衡點低，其淋巴細胞計數(shù)就一直維持低水平，有一部分人該指標的平衡點高，其淋巴細胞計數(shù)就一直維持高水平。如果用傳統(tǒng)參考區(qū)間來判斷這兩類人的體檢結(jié)果是否異常時，他們可能經(jīng)常游離在參考區(qū)間之外，即易假陽性。當?shù)推胶恻c者的指標病理性增高或者高平衡點者的指標病理性降低時，參考區(qū)間對于其而言可能略寬，即易假陰性。由于這兩類人的存在，傳統(tǒng)參考區(qū)間制定時，上限和下限不可避免地向兩邊傾斜，導致參考區(qū)間對平衡點處于最中間的那部分人略寬，即易假陰性。上述局限性表明傳統(tǒng)參考區(qū)間個體特異性不足，與之相比較，CIp更具個性化。由于CIp由CIλ與個人自身結(jié)果相乘獲得，因此低平衡點者的CIp水平偏低，高平衡點者CIp水平偏高，擁有較好的個體特異性。

判斷一個檢驗結(jié)果是否異常需根據(jù)CV總的大小來確定[5]，生物學變異數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析目前無公認一致的方式，現(xiàn)有的生物學變異數(shù)據(jù)基本上源于小樣本的年輕人，這樣的數(shù)據(jù)是否適合大樣本的、年齡跨度大的、以各種疾病患者為主的醫(yī)療檢測實際工作，還需斟酌[6]。由波動性的定義可知，CIλ與CV總呈正相關(guān)，CIλ越大，則CV總越大。本研究結(jié)果顯示紅細胞各項參數(shù)CIλ最小，其他各類血細胞計數(shù)的波動性依次為E>M>N>WBC>L>PLT。因此，推論紅細胞各項參數(shù)的CV總最小，其他各類血細胞計數(shù)的CV總依次為E>M>N>WBC>L>PLT，這與其他學者的研究報道[7]基本一致。由表1可知，CIp與CIλ本質(zhì)上相同，用CIλ和CIp可間接達到以CV總判斷指標是否異常的目的。

個性化醫(yī)療模式的發(fā)展已經(jīng)成為醫(yī)學模式轉(zhuǎn)變的必然趨勢和潮流[8]，目前的醫(yī)學往往是等待患者生病以后才給予治療，未來的醫(yī)學時代將通過提前檢查和建立個體的健康檔案，評價其未來發(fā)生各種疾病的可能性，甚至在疾病發(fā)生前就給予適當治療[9]。近20年來，我國的一些專家和學者在參考區(qū)間方面做了很多研究和探討[10-13]，包括2013年頒布施行的行業(yè)標準[4]。參考區(qū)間在不斷優(yōu)化，皆是為了更好地適應(yīng)國人體質(zhì)，只有具有合適參考區(qū)間的檢驗結(jié)果才能為臨床診治提供幫助[14]。CIp采用個人自身的檢測結(jié)果來預測下一次檢測結(jié)果的參考區(qū)間，較好地運用了個人體質(zhì)因素，較傳統(tǒng)參考區(qū)間更符合個人自身體質(zhì)特征，符合未來個性化醫(yī)療發(fā)展方向。

綜上所述，CIp較傳統(tǒng)參考區(qū)間更具個性化和敏感性，符合未來個性化醫(yī)療發(fā)展的方向，適合向臨床推廣應(yīng)用。本研究是本實驗室將個性化醫(yī)療思路用于參考區(qū)間的一次嘗試，未來醫(yī)學將有更加精確的CIp。未來每個人都建立一個詳細的健康檔案，其中包括個人既往的所有檢測結(jié)果，當數(shù)據(jù)量積累到一定程度，即可根據(jù)個人的歷史健康數(shù)據(jù)，建立更加貼合個人體質(zhì)的參考區(qū)間。而在此之前，希望本研究可以作為現(xiàn)行參考區(qū)間的補充，促進現(xiàn)行參考區(qū)間向未來參考區(qū)間的過渡。

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(本文編輯：王海燕)

Establishment and verification of personalized reference interval of blood cells

YUEBo,LIUMan-jiao，TANGDa-hai,HEJia-lei,JIANGMeng-jie,WEIXiao-qiang,LIDan-jie,ZHANGShang-zhen

(DepartmentofClinicalLaboratory，The411HospitalofPLA，Shanghai200081,China)

Objective To establish and verify the personalized reference interval of blood cells. Methods The results of blood cells from 2 089 health subjects in 2014, 2015 and 2016 were collected. The ratio of the later results to the previous results was defined as the fluctuation (λ) . The ratio (λ1) of the results of 2015 to the results of 2014 was calculated and λ1was analyzed statistically to establish the fluctuation reference interval (CIλ). The ratio (λ2) of the results of 2016 to the results of 2015 was calculated. λ2was used to verify λ2. The personalized reference interval (CIp) was established by multiplying each result of 2015 and CIλ. CIpwas verified by results of 2016. The ratio of the upper and lower limits of CIpwas calculated. The ratio of the upper and lower limits of the reference interval (WS/T 405) was calculated. Results The values of CIλwere as follows: WBC(0.66 to 1.53), L(0.67 to 1.51), M(0.50 to 2.00), N(0.56 to 1.78), E(0.4 to 2.51), PLT(0.76 to 1.32), RBC(0.92 to 1.12), Hb(0.92 to 1.11), Hct(0.91 to 1.12), MCV(0.95 to 1.07), MCH(0.95 to 1.05)and MCHC(0.94 to 1.06). The validation tests of CIλand CIpshowed that both CIλand CIpwere suitable for this laboratory. Compared with the reference interval of professional criteria, the ratio of the upper and lower limits of the CIpwas smaller than that of traditional criteria. Conclusion CIpfor this laboratory was established and verified. Compared with traditional criteria, CIpshould be more personalized and highly sensitive．

personalized medicine; blood cell; reference interval; fluctuation

10.13602/j.cnki.jcls.2017.02.07

上海市衛(wèi)生和計劃生育委員會資助項目(20164Y0246)。

岳波，男，1984年生，主管技師，大學本科，研究方向為血液病的篩查與診斷。

劉曼嬌，副主任技師，E-mail:to_my163@163.com。

R446

A

2016-10-11)