運用實驗室數(shù)據(jù)建立中山地區(qū)孕婦TSH的參考區(qū)間

趙立悅，葉貴誠，袁春雷，彭建明

(中山市博愛醫(yī)院檢驗科，廣東中山 528403)

甲狀腺激素對于維持機體正常代謝和促進生長發(fā)育有著重要的作用，其中促甲狀腺燩素(TSH)是公認的評估甲狀腺功能的關(guān)鍵指標[1]，其參考區(qū)間的設(shè)定對于評估甲狀腺的功能，尤其是亞臨床甲狀腺功能異常尤為重要，并且TSH 參考區(qū)間的上限一直存在較大爭議[2]。目前，我國各個實驗室所運用的TSH的參考區(qū)間均由試劑廠家推薦使用，大多只設(shè)定了成人TSH的參考區(qū)間，本院設(shè)定的參考區(qū)間為0.34～5.60 mIU/L，這樣的參考區(qū)間的設(shè)定并不能夠滿足就診人群，尤其是孕婦這一特殊的群體。雖然美國甲狀腺協(xié)會(ATA)指南也推薦依據(jù)孕婦的孕周分別設(shè)定TSH的參考區(qū)間，但由于地區(qū)、人群、飲食習(xí)慣等的分布差異，依據(jù)各地區(qū)孕婦人群建立符合各實驗室的TSH的參考區(qū)間顯得尤為重要[3]。

目前，建立參考區(qū)間有2種方法，國際推薦使用EP28-A3文件直接建立；但此方法操作復(fù)雜，消耗大量人力物力，耗時長。因此，間接法被推廣應(yīng)用，即利用本地區(qū)實驗室所儲存的大量數(shù)據(jù)，運用Hoffmann法建立參考區(qū)間，此方法對技術(shù)要求不高，省時省力[4-6]。筆者曾利用大數(shù)據(jù)建立了胃泌素釋放肽前體的參考區(qū)間，以增加本研究的可信度[7]。

1 材料與方法

1.1TSH數(shù)據(jù)來源 TSH數(shù)據(jù)來自本院檢驗科實驗室信息管理系統(tǒng)，調(diào)取2013年1月至2018年12月于本院產(chǎn)科門診正常產(chǎn)檢孕婦的基本信息及TSH等的相關(guān)檢測指標，納入標準及排除標準參考ATA在2011年發(fā)布的《妊娠期和產(chǎn)后甲狀腺疾病診斷和處理指南》[8]及中華醫(yī)學(xué)會內(nèi)分泌學(xué)分會和中華醫(yī)學(xué)會圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)分會在2012年編撰的中國《妊娠期和產(chǎn)后甲狀腺疾病診斷指南》[9]。納入標準：(1)長期居住在廣東省中山市；(2)日常食用加碘鹽；(3)妊娠期婦女為自然受孕、健康、無妊娠期并發(fā)證、單胎；(4)要求血清抗甲狀腺過氧化物酶抗體(TPO-Ab)陰性，血清甲狀腺球蛋白抗體(Tg-Ab)陰性；(6)否認孕前有內(nèi)外科疾病，如慢性高血壓、糖尿病、內(nèi)分泌疾病、血栓及胃腸道、肝腎疾??；(7)否認自身免疫性疾病[10]。排除標準：排除孕前有甲狀腺、內(nèi)分泌疾病、甲狀腺疾病家族史、服用甲狀腺藥物和含碘藥物的孕婦、甲狀腺腫大的孕婦。本研究最初共納入15 028例孕婦，其中孕早期(1～12周)4 667例，孕中期(13～27周)6 837例，孕晚期(28～40周)3 524例。

1.2儀器與試劑 使用美國貝克曼Beckman公司UniCel DXI800全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及配套的甲狀腺激素的檢測試劑及校準品。室內(nèi)質(zhì)控品使用Bio-Rad公司的甲狀腺激素質(zhì)控品，采用Westgard質(zhì)控規(guī)則為室內(nèi)質(zhì)控，本實驗室累積變異系數(shù)分布為8.0%。

1.3方法 運用偏度-峰度值檢驗其正態(tài)性[11]。若為非正態(tài)分布，將數(shù)據(jù)進行對數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為正態(tài)分布，并繪制頻數(shù)分布直方圖。依據(jù)EP28-A3，運用狄克遜(Dixon)法剔除離群值[12]。具體的步驟如下：首先，計算測量值的極差R，即最大值與最小值之差，再隨機選取3個測量值，分別記錄為A1、A2、A3，并按照公式做如下計算：X1=|(A2-A1)|/R；X2=|(A3-A2)|/R,如果出現(xiàn)有X1/R>1/3或者X2/R>1/3時，該測量值就可以作為異常值而被剔除。如此計算循環(huán)篩查下去，直至去除本研究中的所有異常值。Hoffmann法是1963年由HOFFMANN等提出的通過繪制數(shù)據(jù)的累積頻數(shù)概率分布圖[13]，選擇線性部分的標準是設(shè)定10%的線性偏離作為可接受誤差[14]。依據(jù)TSH值，擬合線性回歸方程：Yi=α+βXi+еi；分別計算X=2.5%、X=97.5%的值為95%置信區(qū)間的上下限[15-16]。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理 運用Excel 2007及SPSS19.0軟件分析，通過Hoffmann法，得出參考區(qū)間的上下限，并依據(jù)RCV=21/2×Z×[CVA2+CVI2]1/2計算本研究所得到的結(jié)果是否可以被接受，分別比較不同孕周TSH檢測項目的上下限水平，建立符合本實驗室的TSH參考區(qū)間，并與當(dāng)前所運用的參考區(qū)間進行比較。

2 結(jié) 果

2.1數(shù)據(jù)的分布 經(jīng)過數(shù)據(jù)的分析整理，最初納入15 028例孕婦，繪制頻數(shù)分布直方圖，發(fā)現(xiàn)孕早期、孕中期、孕晚期3個時期顯示均為偏態(tài)分布，見圖1 ～3。經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，剔除異常值，最終納入的數(shù)據(jù)為14 866例，其中孕早期4 619例，孕中期6 772例，孕晚期3 475例；平均年齡分別為孕早期(30.06±5.03)歲，孕中期(29.45±4.78)歲，孕晚期(29.21±4.90)歲，再次依據(jù)孕周分別繪制頻數(shù)分布直方圖觀察數(shù)據(jù)的分布情況，可見呈近似正態(tài)分布曲線，見圖4～6。

2.2Hoffmann法建立參考區(qū)間 通過繪制不同孕周TSH數(shù)據(jù)的累積頻數(shù)概率分布圖[17]，擬合線性回歸方程，分別計算出不同孕周的參考區(qū)間的上下限，見表1。

表1 建立不同孕周的參考區(qū)間的上下限

2.3運用RCV公式，判斷不同孕期參考區(qū)間之間的差異 通過查閱并運用相關(guān)文獻，得到TSH的生物變異度為19.3%[18]，在實驗研究中實驗室的TSH檢測項目的累積變異系數(shù)為8.0%。依據(jù)RCV的計算公式，RCV=21/2×Z×[CVA2+CVI2]1/2分別計算本研究所得到的不同參考區(qū)間之間的差異是否有統(tǒng)計學(xué)意義，Z是95%的置信區(qū)間，在本實驗研究中取1.96數(shù)值，CVA為實驗室累積變異系數(shù)，CVI為生物個體間的生物變異度，將各個數(shù)值帶入公式中，計算得出RCV的具體結(jié)果并且與目前所用的實驗室參考區(qū)間進行比較分析。經(jīng)過計算可以得出RCV=21/2×1.96×[0.082+0.1932]1/2=57.90%。

目前實驗室所運用的參考區(qū)間為0.34～5.60 mIU/L，運用以下公式比較不同孕期所建立的參考區(qū)間差異是否有統(tǒng)計學(xué)意義(包括RCVmin和RCVmax)。

RCVmax=(RImax-RI′max)/RI′max，RI′max為兩者之間的較大者

RCVmin=(0.34-0.307)/0.307×100%=10.75%

RCVmax=(5.6-3.329)/5.6×100%=40.55%

比較RCV(57.90%)與RCVmin和RCVmax之間的大小關(guān)系，如果RCVmin和RCVmax均小于RCV的，那么這2個相比較的參考區(qū)間之間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，如果RCVmin和RCVmax計算值均大于RCV，那么就認為相互比較的這2個參考區(qū)間之間差異有統(tǒng)計學(xué)有意義，見表2。

表2 不同孕周RCVmin和RCVmax的比較

注：a表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

通過RCV計算公式分析比較，運用Hoffmann法所建立的孕早期參考區(qū)間與目前ATA指南所運用的參考區(qū)間有顯著的差異，孕中期與孕晚期所建立的參考區(qū)間之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

表3 不同孕周參考區(qū)間的比較(mIU/L)

2.4運用標準文件EP28-A3來驗證不同孕周所建立的參考區(qū)間是否可行 運用美國臨床標準化委員會(CLSI)提供的EP28-A3建立實驗室參考區(qū)間的文件，遵循相關(guān)規(guī)則及步驟，在本研究中，將不同孕期的孕婦分組運用Hoffmann法計算并且驗證不同孕期所建立的參考區(qū)間。分別按照3個孕期檢測20例健康產(chǎn)檢孕婦的TSH檢測值，并進行參考區(qū)間的驗證。經(jīng)過驗證，結(jié)果顯示本研究所建立的參考區(qū)間能夠適用于本實驗室，見表3。

表4 本研究所建立的參考區(qū)間的運用及比較

2.5本研究所建立的參考區(qū)間與目前所運用的參考區(qū)間比較 目前，本實驗室設(shè)定的孕婦TSH的參考區(qū)間并沒有依據(jù)孕周進行劃分，而是與未孕成年女性一樣均使用0.34～5.60 mIU/L這一參考區(qū)間，顯然這并不能很好地評估孕婦TSH的水平，存在一定的漏診率。假定以此研究所建立的參考區(qū)間為本實驗室的正常參考區(qū)間，再次重新審視筆者所納入的研究數(shù)據(jù)，當(dāng)所測得的TSH的測量值小于或大于參考區(qū)間的下限或者上限時，才考慮為異常測量值，以此為思路，再次對所納入的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可以發(fā)現(xiàn)考慮為異常的檢測數(shù)值的個數(shù)較之前有所增加，異常率較之前有所增加，見表4。

圖1 最初納入數(shù)據(jù)時孕早期頻數(shù)分布直方圖

圖2 最初納入數(shù)據(jù)時孕中期頻數(shù)分布直方圖

圖3 最初納入數(shù)據(jù)時孕晚期頻數(shù)分布直方圖

圖4 經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、剔除異常值后最終納入數(shù)據(jù)時孕早期頻數(shù)分布直方圖

圖5 經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、剔除異常值后最終納入數(shù)據(jù)時孕中期頻數(shù)分布直方圖

圖6 經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、剔除異常值后最終納入數(shù)據(jù)時孕晚期頻數(shù)分布直方圖

3 討 論

目前，CLSI提出的EP28-A3指南指出，各實驗室應(yīng)依據(jù)實際情況運用直接法建立實驗室指標的參考區(qū)間，但在實際操作中要滿足指南中的檢測標準卻非常有難度，所以，直接法的使用并不多見。國內(nèi)許多實驗室參考區(qū)間的設(shè)定大多是直接使用試劑廠家所提供的，或是使用指南推薦的，并沒有很好地結(jié)合本地區(qū)、人群、生活習(xí)慣等流行病學(xué)特征。國內(nèi)外許多學(xué)者為了解決這一問題，考慮基于大量樣本的統(tǒng)計分析計算實驗室指標的參考區(qū)間，提出了如Robust法、Bhattacharya法等[19]。各個醫(yī)院的實驗室信息管理系統(tǒng)已飛速發(fā)展并趨于完善，調(diào)取大量實驗室數(shù)據(jù)已并非難事，這也為運用間接法建立參考區(qū)間奠定了很好的基礎(chǔ)。本研究運用Hoffmann法對不同孕期孕婦的TSH指標的參考區(qū)間進行建立。

本研究中所運用的Hoffmann法， 是由KATAYEV等[20]依據(jù)1963年HOFFMANN發(fā)表的文章，運用大量的實驗室數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析后進行參考區(qū)間設(shè)定。有學(xué)者重復(fù)HOFFMANN的分析方法并成功建立了TSH的參考區(qū)間，實驗結(jié)果與KATAYEV等學(xué)者的結(jié)果具有一致性，所以這種運用大數(shù)據(jù)建立參考區(qū)間的方法被國內(nèi)外的眾多學(xué)者所推薦使用[21-22]。Hoffmann法最基本的要求是研究數(shù)據(jù)要服從正態(tài)分布，以減少結(jié)果的偏差。首先用偏度-峰度值驗證其正態(tài)性，若非正態(tài)，需進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，如Log轉(zhuǎn)換、Box-Cox轉(zhuǎn)換等方式，經(jīng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換后，繪制出相關(guān)的頻數(shù)分布直方圖，并繪制出頻數(shù)分布曲線，可以看出本研究中經(jīng)過轉(zhuǎn)換后不同孕周的數(shù)據(jù)近似符合正態(tài)分布。

運用Hoffmann法建立參考區(qū)間的核心步驟是進行異常值的剔除，本研究選用Dixon法，然后繪制累積概率分布圖，選擇線性的部分作為健康人群的分布范圍。但在選擇線性部分時是具有一定的主觀性的，相關(guān)文獻建議目測或主觀設(shè)定的偏離值為5%、10%、15%等不同的范圍，但是究竟如何選擇恰當(dāng)?shù)钠x值目前尚無科學(xué)的定論。

在本實驗研究中，通過Hoffmann法建立的不同孕期TSH的參考區(qū)間與目前所運用的參考區(qū)間相比，下限、上限均有所下降，若一直運用目前的參考區(qū)間，將會有1 534例孕婦的TSH被認為是正常范圍，得不到足夠的重視。與ATA指南所推薦的參考區(qū)間相比，3個孕期下限均較指南有所偏高，孕晚期的上限也較指南偏高，考慮與不同地區(qū)、不同人群有關(guān)，但總體來說，本研究所建立的參考區(qū)間還是與ATA指南所推薦的更為接近。眾所周知，孕婦的甲狀腺功能不僅影響孕婦自身的生長發(fā)育和基礎(chǔ)代謝，若合并甲狀腺疾病還可引起流產(chǎn)、死胎、新生兒窒息、嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)等疾病，所以，建立較為合適且嚴格的參考區(qū)間對于孕婦及胎兒來說尤為重要。

通過運用RCV生物變異的計算公式，比較目前本實驗室所運用的參考區(qū)間與本研究所建立的參考區(qū)間的差異是否有統(tǒng)計學(xué)意義，經(jīng)過統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)孕早期的參考區(qū)間較目前使用的明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，考慮可能與統(tǒng)計方法及所納入的研究數(shù)據(jù)有關(guān)。雖然本實驗的研究數(shù)據(jù)比較多，但是也不能夠排除在納入研究數(shù)據(jù)的時候存在有異常數(shù)據(jù)未被剔除或納入的病例存在異常等情況。在平時的工作中，如果接診了一位孕婦，這位孕婦的TSH檢測結(jié)果稍低于本實驗室所設(shè)定的參考區(qū)間的下限，那么是否考慮該就診者有甲狀腺功能亢進，是否需要干預(yù)，有關(guān)這一問題還有待商議。孕婦是特殊的一類人群，有許多文獻報道其TSH的參考區(qū)間是有別于正常未孕女性的[23-24]，若用同一標準進行診治，會提高誤診率。與此同時，也存在一些孕婦，既往體健，無甲狀腺疾病病史，但其TSH的檢測結(jié)果確實低于參考區(qū)間的下限，當(dāng)臨床中遇到這種情況時，應(yīng)該仔細分析，再做決斷，以減少對就診者不必要的檢查，但同時還要引起足夠的重視。

筆者在最后的研究部分，換一個思路考慮，若以本研究中所建立參考區(qū)間為診斷標準，再次對所納入的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可以看出考慮為異常的檢測值的個體數(shù)量較之前有所上升，這將引起孕婦的重視。那么，通過這樣一個思路，調(diào)整符合各個地區(qū)不同生活環(huán)境的檢測項目的參考區(qū)間是不是對本地區(qū)的居民更好，也更加符合國家提倡的不過度醫(yī)療的準則，尚不能得到一致的定論，但是由此可見，依據(jù)各地區(qū)實驗室建立符合該地區(qū)生活習(xí)慣、人群分布特點的各項指標的參考區(qū)間還是非常有必要性的。

4 結(jié) 論

目前，各個醫(yī)院的信息管理系統(tǒng)已趨于完善，使用間接法建立參考區(qū)間更加方便有效，特別適用于各個實驗室依據(jù)不同地區(qū)、不同人群建立符合該實驗室的參考區(qū)間。希望通過大數(shù)據(jù)建立實驗室指標這種間接法能更多地運用到日常工作中。