间接法建立新疆克拉玛依地区常规肝功能和血脂生化项目参考区间

孔 焱,李晓慧,王 辉,李 岩,孙 悦,苗 强

1.新疆克拉玛依市中西医结合医院(市人民医院)检验科,新疆克拉玛依 834000;2.四川大学华西医院实验医学科,四川成都 610041

生物参考区间指健康人群中检验指标95%测量值的分布范围[1]。目前建立生物参考区间的方法有直接法[2]和间接法[3]。但直接法操作过程复杂,耗时长,且费用昂贵,因此目前大部分实验室以引用并验证厂商推荐的参考区间的方法为主。由于人群、地域、生活习惯和疾病的流行病学表现的差异,直接引用的参考区间可能并不适用于本地区的人群,不恰当参考区间的使用可能造成一些医疗隐患[4],为此国际临床化学联合会(IFCC)建议每个实验室建立符合本地区人群特征的参考区间[2]。常规肝功能和血脂生化项目检测能及早发现和诊断某些肝胆系统疾病、了解血脂异常情况和预防心脑血管疾病[5-7]。新疆是多民族聚居地方,有着独特地域、饮食和文化差异[8]。目前缺乏单独针对该地区人群常见生化指标参考区间的研究,因此本文拟通过间接法利用新疆克拉玛依地区体检人群数据建立常规肝功能和血脂生化项目参考区间,并以参考变化值(RCV)为依据与现行参考区间比较,证实间接法的可靠性,同时为该地区人群相关疾病的临床诊疗提供依据。

1 资料与方法

1.1资料来源 选取新疆克拉玛依市中西医结合医院(市人民医院)实验室信息系统(LIS)中储存的2018-2020年体检人群的肝功能和血脂生化项目数据,包括丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。纳入及排除标准:(1)剔除信息不全及年龄<18岁或>90岁的体检者数据;(2)同一体检者存在多次检测数据时取首次检测结果;(3)剔除红细胞、血红蛋白、γ-谷氨酰转移酶、总胆红素、直接胆红素、总胆汁酸、尿素、肌酐等结果超出参考范围的体检者数据,尽可能排除存在血液系统疾病、肝胆疾病及肾脏疾病等体检者数据。本研究获得新疆克拉玛依市中西医结合医院(市人民医院)伦理委员会的批准[审批号:2022年审(3)号]。

研究纳入的所有项目采用罗氏公司 Cobas701 全自生化分析仪及配套试剂和校准品进行检测。室内质控使用罗氏公司2个水平(水平1、水平2)常规生化多项目质控品[批号分别为191118、191125(2018年),191118、191125(2019年),324222、410044(2020年)],采用 Westgard多规则(1-2s、1-3s、2-2s)进行室内质量控制。3年所有项目室内质量控制年度累计变异系数(CV)结果见表1,且参加国家卫生健康委员会临床检验中心室间质量评价成绩均合格。

表1 2018-2020年实验室常规肝功能和血脂检测项目累计CV(%)

1.2方法

1.2.1数据筛选 收集LIS中储存的2018-2020年体检人群肝功能和血脂检测结果作为原始数据,经纳入及排除标准筛选后数据作为最终数据进行分析。采用偏度-峰度(Skewness-Kurtosis)检验判断数据正态性,若偏度或峰度的绝对值大于样本标准差(s)的1.96倍,则可认为该数据为非正态分布[9]。非正态分布数据采用自然对数转换后再检验其正态性。采用四分位间距(IQR)法剔除离群值,其上、下限的计算公式分别为:下限=P25-1.5×IQR,上限=P75+1.5×IQR[10]。

1.2.3参考区间的建立和验证 采用非参数法计算95%分布参考区间,取P2.5和P97.5(单侧取P95)分别作为参考区间的上、下限值。计算各项目参考区间上、下限值与现行的参考区间的相对偏差(二者的参考下限之间与参考上限之间差异的百分比)[12]。采用项目的RCV对建立的参考区间进行验证,其计算公式为RCV=21/2×Z×(CVa2+CVi2)1/2;其中CVa为分析变异系数、CVi为个体内生物学变异系数,通过Westgard网站(https://www.westgard.com/biodatabase1.htm获得;Z为差异的可能性概率,95%的可能性概率取值1.96,若相对偏差小于RCV则认为验证通过[13]。

1.3统计学处理 使用Office Excel 2013软件录入各组数据经纳入排除标准后作为最终数据进行分析,Z检验考察参考区间的分区、取95%分布区间建立参考区间、计算RCV值验证参考区间。采用SPSS25.0统计软件对各组数据进行Skewness-Kurtosis正态性检验,非正态分布数据用对数转换法转换后,IQR法剔除离群值。

2 结 果

2.1入组数据信息 经筛选,共纳入60 798例体检患者数据,年龄18～90岁,其中男32 169例,女28 629例。按照排除标准过滤后各项目入组数据如下:TP 27 492例,ALT 60 798例,AST 37 080例,TG 30 287例,TC 35 778例,HDL-C 34 194例,LDL-C 33 087例,ALB 37 893例。

2.2数据正态性检验及转换 各指标数据正态性检验结果除HDL-C外其他项目偏度-峰度检验结果呈正态分布,HDL-C原始数据呈偏态分布(偏度为0.284,峰度为-0.735),经对数转换后的数据呈近似正态分布(偏度为0.001,峰度为-0.065)。

2.3离群值剔除及参考区间分区考察 使用IQR法对各指标进行离群值剔除,其中TP剔除83例,ALT剔除3 422例,AST剔除2 624例,TG剔除0例,TC剔除33例,HDL-C剔除198例,LDL-C剔除81例,ALB剔除235例,剔除前后数据的分布特征见表2。Z检验结果显示,ALT、AST、TG根据性别分组存在差异(Z>Z*),见表3。

表2 四分位间距法剔除离群值前后数据

表3 Z检验比较不同性别、年龄段间相应指标的差异

2.4参考区间的建立和验证 采用非参数法取P2.5和P97.5(单侧取P95)建立各项目的参考区间,同时计算与现行参考区间的相对偏差,并与RCV比较,结果见表4。TP、ALT、AST、TG、CHOL、HDL-C、LDL-C的相对偏差均小于RCV,仅ALB参考区间上限的相对偏差大于RCV。

表4 非参数法建立的参考区间及偏差分析

3 讨 论

血脂四项是指TC、TG、LDL-C、HDL-C四项指标。血脂异常是当前临床十分常见的疾病之一,也是临床冠心病和动脉粥样硬化的独立危险因素之一[14]。血脂异常可导致高血压、糖尿病、胰腺炎等多种疾病发生[15]。血清AST、ALT、TP、ALB作为常规肝功能检测的四项指标对肝胆疾病的诊断及治疗至关重要。有研究表明,常规肝功能指标与癌细胞代谢密切相关,并与不同类型癌症的预后有关[16],还与非酒精性脂肪肝性肝炎的肝脏炎症、肝纤维化及肝脂肪变性程度等有显著相关性[6]。故准确可靠的参考区间对于以上相关疾病的早期辅助诊断和合理解释具有重要意义。本研究通过间接法利用实验室大数据分析建立了新疆克拉玛依地区常规肝功能和血脂生化项目参考区间:TP 69～85 g/L,ALB 41～51 g/L,TC 3.06～6.00 mmol/L,LDL-C <3.81 mmol/L,HDL-C 0.87～1.91 mmol/L;ALT男性为9～42 U/L、女性为7～39 U/L,AST男性为14～30 U/L、女性为12～28 U/L,TG男性为0.55～2.20 mmol/L、女性为0.47～2.10 mmol/L。

间接法建立参考区间对数据量和检测系统的稳定性有要求,数据量不足可能难以反映数据分布的真实情况从而导致参考区间的偏倚,同时检测系统必须稳定可靠[17]。本研究纳入了新疆克拉玛依市中西医结合医院(市人民医院)LIS中储存的2018-2020年3年内体检人群的检测结果。所有项目室内质控年度CV均小于3%,符合实验室质量目标要求,确保了数据来源的可靠性。各个项目入组数据均在1万例以上,满足间接法对数据量的要求。本研究结果表明,不同年龄段(18～<60岁vs.60～90岁)间常规肝功能和血脂生化项目差异无统计学意义(P>0.05),TG、ALT、AST存在性别差异(Z>Z*),ALT、AST与现行参考区间和王艺婷等[18]报道一致。TG要求分性别设置参考区间,与杨春娇等[19]报道不同,但与赵云贵等[20]报道一致。本研究中纳入分析的人群TG数据(男17 627例,女12 660例)的组间差异较大,可能不能完全反映本地区实际情况,这需要后期扩大样本量验证。同时,本研究发现,自建的TG参考区间上限远远高于现行参考区间上限(1.7 mmoL/L)。克拉玛依地处我国西北部,少数民族聚居,市民多以傍晚聚餐为主要休闲娱乐方式;饮食结构单一,以牛羊肉类、奶类、水果类摄入为主;缺乏适当体力活动[8,21]。这些因素均可能造成TG差异,提示现行参考区间可能不适用本实验室,需要进一步验证和重建。

本研究结果显示,TP、ALT、AST、TG、TC、HDL-C、LDL-C的相对偏差均小于RCV,与现行参考区间差异无统计学意义(P>0.05),证明利用间接法建立参考区间基本是准确可靠的。ALB的参考区间下限与现行参考区间存在差异,间接法作为一种后检验方法[3],造成差异的原因可能是:(1)与人群、种族、遗传、地域、生活习惯、饮食结构等有关;(2)纳入研究的数据不足以代替整个人群;(3)不同实验室建立参考区间的检测方法、试剂、仪器、检测平台等差异;(4)数据虽经过离群值剔除但不能保证纳入研究的个体为完全健康没有疾病,所选择的体检人群可能并不能代表本地区的人群分布特征,因此很难判断这种差异是由人群、检测系统或研究方法本身所导致的,需要进一步验证。

本研究表明利用实验室数据库采用IQR法联合非参数法建立参考区间的间接法是可行的。该方法也可运用到特殊人群和特殊标本的参考区间建立[17]。同时,该方法也方便实验室对现有的参考区间定期评审[1]。本研究中的实验室数据来源罗氏 Cobas701单一检测系统,未与其他检测平台比较,可能不适用于其他检测平台。目前间接法建立参考区间方法多,没有统一的标准,对数据量和人群范围等也缺乏标准和规范,难以保证各种方法得出结果的准确性和可比性。尽管如此,应用间接法建立实验室检测项目的参考区间仍然是一种可行的方法,值得进一步研究和推广。