导 读
近日,一篇在《Diagnostics》期刊发表的专业综述,系统梳理了止血诊断从传统方法到前沿技术的演进路径,作为检验科日常工作的核心领域之一,止血与凝血检测的准确性直接影响出血性与血栓性疾病的诊断、治疗与监测。文中不仅汇总了当前已投入应用的创新诊断方案,还对未来技术趋势进行了前瞻性分析。
本综述重点回顾了部分创新诊断技术的发展历程(如化学发光和流式细胞术在止血诊断中的整合应用),并展望了止血诊断检测的未来方向。
止血领域当前的创新诊断解决方案
1.INR检测,从“估算难题”到“标准化实践”:尽管国际标准化比值(INR)改善了维生素K拮抗剂(VKA)治疗的监测,但问题依然存在,因为实验室需要估算和/或验证INR的两个组成部分,即实验室正常对照凝血酶原时间(MNPT)和国际敏感指数(ISI)。这导致相同均质样本的INR结果存在显著差异。过去采用20名健康人样本估算 MNPT,不同人群结果差异大;ISI的标定更是繁琐,这直接导致不同实验室间 INR 结果可比性差。目前,我们采用简单的线性回归方法,将新的PT试剂与现有PT试剂进行对比。这种方法目前已在大型实验室网络中应用,即使在完全更换试剂和仪器后,仍能帮助维持INR值相对于同行中位数的持续低偏差和低变异性。目前已提出多种替代PT或传统INR的华法林监测方法,包括FiiX PT法和发色底物FX试验。
2.检测仪器,从半自动到全集成、高通量:检测仪器在过去数十年间不断演进,部分进展已在近期综述中提及。早期半自动仪器需操作员手动调整塑料管路走向与连接方式以实现检测项目切换。仪器检测技术已从光学凝块检测发展至机械凝块检测,如今部分仪器将两种检测方式作为标准配置。其他替代检测系统(如化学发光检测)的开发,可实现低至0% 的分析物检测。如今,此类系统可整合到标准凝血分析仪中,使血凝块检测、比浊法检测(如乳胶免疫分析[LIA])、发色底物法和化学发光免疫分析(CLIA)均可在同一台仪器上完成。这些进步带来了检测准确性、精密度和通量的提升。
3.凝固波形分析:与仪器设备相关联的是,某些仪器能够超越标准凝血时间(以秒为单位)的测量范畴,对输出数据进行更深入的分析。凝固波形分析(CWA)是部分研究者青睐的一种分析形式,该技术通过解析光学检测凝血分析仪的视觉输出信号,通常评估APTT形成的血凝块,已被用于诊断多种疾病及评估特定治疗干预措施的效果。例如,CWA数值升高与静脉血栓栓塞和急性心肌梗死(AMI)的高凝状态相关,此外,CWA还可用于监测重组FⅦ治疗、评估直接口服抗凝剂(DOACs)的体外作用以及评价FVⅢ浓缩剂。
4.血管性血友病因子(vWF)检测:血管性血友病(vWD)诊断长期依赖 vWF:RCo 检测,但该方法变异大、灵敏度有限。新一代检测采用重组GPIb蛋白,分为需瑞斯托霉素(vWF:GPIbR)与无需瑞斯托霉素(vWF:GPIbM)两种,均可在常规凝血仪上通过乳胶凝集或 CLIA实现。这些方法显著提升了检测灵敏度与重复性,尤其对低水平vWF更具优势,有助于更准确诊断vWD及其亚型。同时,它们也适用于vWD替代治疗的监测,助力实现 “止血再平衡”,避免治疗不足或过度(见图1)。
图1 出血与止血的平衡
5.用于诊断的血小板功能检测:血小板功能评估对诊断先天性疾病及监测抗血小板治疗至关重要。传统血小板聚集仪需制备富血小板血浆,流程繁琐、日检测量有限,且易引入人工误差。近年来,血小板功能检测取得了多项创新进展,全血凝集仪:省去PRP 制备,但清洗步骤繁琐;Multiplate 系统:使用一次性反应杯,通量提升,但成本增加且丢失了“激动剂阈值”信息;自动化凝血仪整合:实现血小板功能与其他凝血项目同机检测,提升效率;Optimul 系统:采用 96 孔板与酶标仪,适合大规模筛查,对人员与设备要求低;流式细胞术:可实现多参数、大规模筛查,样本量小,且不受血小板计数限制。
6.血小板功能检测在抗血小板治疗监测中的应用:对于服用阿司匹林、氯吡格雷等药物的患者,监测血小板抑制效果有助于评估疗效与出血风险。除传统聚集法外,血小板功能分析仪(PFA)作为一种快速全血检测,尤其适合作为 vWD 的快速筛查工具。第一代产品PFA-100于1995年推出,是在早期Thrombostat4000仪器基础上的改进。PFA-100近期已升级为更先进的PFA-200,并于2010年代中期发布,但该版本目前尚未在美国获批。该系列仪器每次检测仅需少量全血(<1.0 mL),可评估血小板功能,对严重血小板功能障碍、部分抗血小板药物以及vWF水平和功能均灵敏,检测全程仅需约5分钟。然而这种灵敏度是以特异性为代价的,但需注意,其异常结果特异性有限,需进一步专项检测确认。在 vWD 治疗监测中,PFA 也显示出实用价值。
7.粘弹性检测:尽管粘弹性检测技术已存在数十年,但随着多种改进方法的出现,该领域正迎来了复兴。粘弹性检测本质上评估全血的止血功能,可涵盖一期和二期止血的要素。目前,粘弹性检测主要用于确定输血需求,以优化替代治疗(如根据需要输注新鲜冰冻血浆、纤维蛋白原浓缩物或血小板),尤其适用于创伤和手术患者。粘弹性检测体现了精准医学的理念应用,通过检测结果定义每位患者的止血表型特征。部分现代仪器包括TEG 6s系统、TEG 5000系统及Quantra系统。
8.其他整体止血检测:有大量检测能够提供关于止血的分散信息,也可以进行止血的整体评估。前面提到的PFA测试系统提供了一期止血的整体评估,也有一些检测可以评估整体二期止血以及纤溶。对于前者,PT/INR和APTT检测是测量部分二期止血的基础试验。还有一些测量凝血酶生成的检测,代表了更广泛的二期止血测量方法。例如,凝血酶生成整体血栓形成试验(GTT)是一种自动化床旁检测技术,可模拟高剪切流条件下全血中血栓的形成过程,测量闭塞性血栓形成时间及自发性内源性溶栓/纤溶。其他有助于评估整体止血和纤溶的整体检测是“总体止血潜能”(OHP)、“总体凝血潜能”(OCP)和“总体纤溶潜能”(OFP)检测。但目前这些检测多用于科研领域,尚未应用于临床诊断实验室。
9.血友病治疗监测:血友病治疗已取得了非凡的进展,从血浆源性到重组FVⅢ和FⅨ制剂,再到标准半衰期(SHL)、延长半衰期(EHL)重组制剂,旁路制剂,FVⅢ模拟物,甚至基因治疗。这使得治疗监测需要彻底重新思考。首先,血浆源性FVⅢ和FⅨ在OSA和发色底物试验中的结果一致,但部分SHL重组制剂在两种试验中的结果存在差异。EHL产品的情况更为复杂,而旁路制剂和FVⅢ模拟物的监测则更具挑战性。事实上,不同产品可能需要不同的检测方法进行监测,在存在因子抑制剂的情况下,监测难度进一步增加。简而言之,不同患者和不同场景(如存在抑制剂)可能需要不同的检测方法,包括不同的发色底物法(人源成分、非人源成分)。
10.血栓性血小板减少性紫癜(TTP) 的诊断及治疗监测创新:血栓性血小板减少性紫癜 的诊断关键在ADAMTS-13活性检测。传统方法耗时长,而基于CLIA或FRET技术的自动化方法,已将检测时间缩短至30分钟内,极大加速了诊断与治疗监测流程。该检测同样可用于ADAMTS-13抑制物的测定。
11.狼疮抗凝物检测:目前多种更现代的检测可在全自动凝血分析仪上进行,这些方法还可能包括凝血酶生成等整体检测。当前诊断指南建议在任何特定患者或情况下排除LA前,应采用两种原理不同的检测方法,推荐使用对LA敏感的APTT检测和dRVVT检测,还可通过配对试剂提高检测对 LA的特异性:一种试剂含低磷脂成分(对LA敏感),另一种含高磷脂成分(对LA相对不敏感)。目前对接受临床抗凝治疗的患者进行 LA 评估的风险很高,可能导致LA检测结果假阳性或假阴性。幸运的是,已开发出多种策略来克服这些抗凝药物的干扰。如前所述,大多数dRVVT试剂含肝素中和剂,因此不受未分馏肝素(UFH)治疗浓度的影响;但APTT试剂通常不含这些肝素中和剂,因为许多APTT试剂用于UFH监测。因此,一种策略是将APTT试验中使用的标准CaCl₂替换为含肝素中和剂的CaCl₂。其他策略包括使用对抗凝药物干扰相对不敏感的方法。
12.抗凝中和剂:DOACs目前是临床应用中最主要的抗凝药物,这类药物会导致止血试验结果发生复杂变化。近期一项非常实用的创新是DOACs中和剂的开发和应用,能够吸收所有当前使用的DOACs,从而使止血试验能够按预期发挥作用。我们的经验是使用一种名为 DOAC-Stop的商业产品,该产品可添加到含DOACs的样本中,以便更准确地进行多种试验,包括因子试验、LA试验和APCR试验等。目前已有其他商业产品可供选择,且均已证实具有有效的DOACs中和效果。
13.协调与标准化:止血诊断领域的另一项创新是检测的协调与标准化。我们在这一过程中的经验包括外部质量评估(EQA)过程中的协调与标准化,以及应用于由 60 家实验室组成的大型网络,这些实验室使用85台以上的凝血仪器开展常规凝血试验。通过这一过程,我们的大型网络目前能够实现以下标准化:常规试剂(如PT/INR和 APTT)使用单一批号;使用相同PT试剂的所有实验室采用统一的MNPT和ISI 值;使用相同试剂和仪器类别的网络内所有实验室采用统一的标准化参考范围;抗凝监测采用统一的治疗范围。这一过程不仅节省了大量时间和成本,还为整个网络带来了诸多其他效率提升。
止血领域未来的创新诊断解决方案
展望未来,止血诊断创新不会止步。人工智能有望在模式识别、风险预测方面发挥作用;更具生理相关性的检测模型(如整合血流剪切力、内皮细胞)可能被开发;整体性、全域化的评估体系将是发展方向。
编译节选自:Diagnostics (Basel). 2024 Nov 11;14(22):2521
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本期编辑:《临床实验室》编辑部