• лаборатории в больницах и отделениях интенсивной терапии выполняют неотложные тесты, обеспечивая результаты на протяжении 2 ч, но для ограниченного количества параметров;
• большие центральные лаборатории обеспечивают результаты для различных параметров, которые часто требуют применения таких сложных технологий, как высокоэффективная жидкостная хроматография (High-performance liquid chromatography — HPLC), масс-спектрофотометрия или ДНК-анализ;
• скрининговые лаборатории проводят исследования ограниченного числа параметров, но для больших популяций (например, неонатальный скрининг);
• экспресс-диагностика позволяет без обращения в лабораторию определять такие параметры, как уровень глюкозы в плазме крови или коагуляционный статус [4, 5].

В этом обзоре мы рассмотрим основные аспекты использования лабораторных методов с диагностической целью, влияние различных факторов на достоверность результата, а также критерии правильности выбора лабораторных методов.

В клинической медицине методы лабораторной диагностики применяют главным образом для подтверждения клинического диагноза или его уточнения, установления причины болезни (при генетических, инфекционных заболеваниях, отравлениях), для характеристики формы, тяжести течения и определения прогноза болезни, для выбора этиологической и патогенетической терапии, контроля за результатами лечения, а также для обнаружения патологии при скрининговых исследованиях в диспансеризируемых контингентах населения.

Клиническая лаборатория как основная функциональная единица лабораторной диагностики помимо непосредственного проведения лабораторных исследований обеспечивает следующие задачи: 1) разработка методов лабораторных исследований; 2) разработка требований к качеству выполнения аналитических методов и средств обеспечения этих требований; 3) установление пределов нормальных индивидуальных колебаний каждого исследуемого параметра состава и свойств биологических жидкостей и тканей; 4) изучение закономерных связей лабораторно выявляемых патологических отклонений с сущностью патологического процесса при конкретных заболеваниях; 5) установление диагностической, дифференциально-диагностической и прогностической ценности отдельных лабораторных тестов и их комбинаций; 6) создание диагностических лабораторных программ для оптимизации диагностики. Первые три задачи выполняют специалисты лабораторной диагностики, остальные — совместно с клиницистами.

Следует отметить, что клиническая интерпретация результатов лабораторных исследований и их использование для решения задач, стоящих перед клиницистом (диагноз, контроль за состоянием пациента и развитием заболевания, изменение схемы лечения), — важный, но не единственный показатель эффективного использования лабораторных исследований. Можно выделить следующие критерии влияния лабораторных исследований на качество оказания медицинской помощи пациентам:

• влияние лабораторных анализов на уменьшение количества осложнений при лечении пациентов;
• сокращение срока пребывания пациента или групп пациентов в стационаре, отделении интенсивной терапии или реанимации;
• уменьшение затрат на медикаменты для группы пациентов, которым проводили те или иные лабораторные тесты;
• снижение смертности или инвалидизации в результате внедрения новых лабораторных тестов [1].

Сам лабораторный анализ — это совокупность процедур по определению компонента или характеристики образца, продуктом которых является диагностическая информация в форме результатов лабораторных исследований. В процессе лабораторного анализа проводится измерение аналитов. Это понятие включает в себя любой элемент: ион, соединение, вещество, фактор, инфекционный агент, клетку, органеллу, активность (ферментативную, гормональную или иммунологическую) либо признак: наличие или отсутствие, концентрацию, интенсивность или другие характеристики, которые необходимо определить (NCCLS1, document NRSCL8-A2).

Цикл производства продукта лабораторного анализа включает в себя три этапа: преаналитический, аналитический и постаналитический. Если аналитический этап проходит в лаборатории, то два других этапа имеют довольно основательную внелабораторную составляющую.

Лабораторное исследование начинается с назначения клиницистом перечня аналитов, определение которых необходимо для установления диагноза или контроля за состоянием пациента, точнее с формирования заявки в лабораторию. При составлении заявки на лабораторные исследования выбор тестов должен базироваться на наиболее вероятном предварительном диагнозе. Вероятность диагноза определяется клиницистом путем анализа физикально-анамнестической информации о пациенте и выявления преобладающих нарушений. Поэтому сбор анамнеза и физикальное обследование пациента должны предшествовать назначению лабораторных анализов. Следующими составляющими преаналитического этапа являются подготовка пациента к исследованию, взятие пробы, транспортировка проб в лабораторию, после чего начинается лабораторная часть преаналитического этапа. Начиная с момента доставки пробы и заявки в лабораторию можно выделить следующие ключевые моменты:

• организация приема проб и заявок;
• регистрация проб и пациентов;
• идентификация проб;
• центрифугирование;
• выявление влияний (гемолиз, мутность/липемия, желтушность) и примесей (метаболиты лекарств, загрязнения);
• хранение проб до анализа;
• деление проб или формирование вторичных пробирок;
• распределение проб по рабочим местам;
• загрузка первичных и вторичных пробирок в анализаторы [1].

На аналитическом этапе с помощью лабораторных методов исследования происходит тестирование образца и получение результата. Основной элемент постаналитического этапа — проверка квалифицированным специалистом лаборатории результата анализа на предмет его аналитической достоверности, биологической вероятности или правдоподобия, а также сопоставление каждого результата с референсными интервалами (так называемыми нормальными показателями), с ранее проведенными аналогичными исследованиями или параллельно проведенными другими исследованиями у того же больного. Лабораторная часть постаналитического этапа заканчивается подписью (авторизацией) бланка отчета, то есть формированием конечного продукта лабораторного процесса и передачей его клиницисту. Внелабораторная часть постаналитического этапа — это прежде всего оценка лечащим врачом клинической значимости информации о состоянии пациента, полученной в результате лабораторного исследования. Клиницист интерпретирует полученную лабораторную информацию, сопоставляет ее с данными собственного наблюдения за пациентом и результатами других видов исследований и использует ее для оказания пациенту медицинской помощи. Доступность консультаций со стороны специалистов лаборатории, а также участие последних в обсуждении отдельных клинических случаев — обязательная практика для лаборатории любого типа.

Трактовку результатов лабораторных исследований проводят и в лаборатории, и в клинических отделениях. Здесь специалисты лабораторной диагностики и клиницисты совместно должны вырабатывать общие подходы к целому ряду проблем, например:

• проблема многообразия факторов, влияющих на результаты исследований;
• проблема биологической вариации аналитов;
• понятие «референсный интервал» и многообразие этих интервалов;
• понятие о клинически значимых отклонениях лабораторных результатов;
• понятие о диагностической чувствительности и специфичности лабораторных тестов [1].

Остановимся подробнее на проблемах, перечисленных выше, и как следствие — на вопросе выбора методов исследования.

Результаты лабораторных исследований подвержены влиянию биологической и аналитической вариации. Величина биологической вариации зависит и определяется внутрииндивидуальными и межиндивидуальными факторами, которые служат причиной изменений аналита in vivo и поэтому не зависят от аналитической процедуры. Внутрииндивидуальные факторы отражают течение физиологических процессов в организме обследуемого в связи с суточными, месячными, сезонными циклами, со сменой сна и бодрствования, физической активностью и покоем, приемом пищи и ее составом, изменением положение тела и др. Внутрииндивидуальная вариация наблюдается у одного и того же человека в результате влияния биологических ритмов (например, концентрация кортизола в крови утром и вечером), образа жизни (уровень физической активности, питание, прием алкоголя, лекарств и т.д.). Влияние курения на концентрацию раково-эмбрионального антигена и ряда других аналитов тоже можно отнести к внутрииндивидуальной вариации. Межиндивидуальные — связаны с более длительно существующими факторами, характерными для популяции, объединенной расовыми, половыми, возрастными признаками, факторами среды. Эти факторы определяют пределы колебаний, признаваемых референтными для данной популяции. Данное явление приводит к многообразию референсных интервалов3 для одного и того же аналита, в частности, отличие концентрации половых стероидов у женщин и мужчин, концентрации тироксина в крови в популяции у здоровых небеременных женщин от таковой у здоровых беременных или активности щелочной фосфатазы в крови у подростков и взрослых. Обычно разброс результатов, обусловленный межиндивидуальной вариацией, менее значителен для аналитов, содержание которых регулируется более строго (такие так называемые гомеостатические показатели, как натрий и кальций в крови), чем, скажем, ферменты в плазме крови.

В целом высокое качество проведения преаналитической стадии лабораторного исследования уменьшает биологическую вариацию, прежде всего за счет стандартизации условий взятия материала (например, взятие крови в одно и то же время дня, после отдыха, натощак, с учетом положения тела, с одной и той же длительностью наложения жгута). Но даже если взятие материала для анализов производится в стандартных условиях, результаты повторных измерений будут подчиняться законам нормального распределения, группируясь вокруг «типичной» для данного индивидуума величины. Биологическая вариабельность аналитов может быть выражена коэффициентами внутрииндивидуальной и межиндивидуальной вариации, которые нужно учитывать при оценке общей ошибки результатов исследования.

В основе изменения аналитов после забора материала на преаналитическом этапе лежит много факторов, которые, в отличие от биологической вариации, являются регулируемыми. К таким факторам относятся разрушение эритроцитов (гемолиз), вследствие чего возрастает концентрация аналитов (например, К+, АЛТ, ЛДГ), метаболизм, который продолжает проходить in vitro (например, гликолиз), деградация некоторых аналитов (например, таких пептидных гормонов, как ренин, инсулин, кортикотропин). Особое место занимает влияние типа материала образца на концентрацию аналита. Несмотря на то, что сыворотка и плазма имеют одинаковую матрицу, концентрация аналитов отличается (например, разница в концентрации белков (в сыворотке отсутствует фибриноген), цитокинов и ростовых факторов, которые выделяются тромбоцитами при коагуляции). Подобные вариации связаны с различной концентрацией аналитов во внутриклеточном и внеклеточном пространстве [4].

Поэтому на преаналитическом этапе очень важно придерживаться условий забора материала, которые включают использование антикоагулянтов, консервантов, специальных пробирок для отделения сыворотки от форменных элементов и т.д.; времени и температурного режима доставки образцов. Все эти условия индивидуальны для каждого аналита и только соблюдение стандартных процедур дает возможность избегать ошибок на преаналитическом этапе.

Внутрииндивидуальная и межиндивидуальная биологические вариации являются одними из основных, но не единственными причинами многообразия референсных интервалов. Инициаторами разработки референсных пределов остаются наиболее крупные производители аналитических систем, поскольку тип измерения и принцип метода значительно влияют на результаты исследования здоровой популяции. При выборе референсных пределов клиническая лаборатория использует общепризнанные руководства по лабораторной медицине, рекомендации производителя аналитических систем и проверяет приемлемость выбранных референсных пределов для контингента, обследуемого в лаборатории. При этом в оценке отклонений величины какого-либо показателя следует учитывать и так называемую индивидуальную норму — величину показателя у данного пациента, установленную ранее при профилактических и диспансерных обследованиях. Сравнивая результаты обследуемого с показателями в норме для него и его контингента, а также с референтными величинами, можно наиболее достоверно судить о характере обнаруженного отклонения. Для оценки результатов единичного анализа необходимо знание пределов колебания показателей в норме, величины «серой зоны» (вероятности сомнительного результата), а также значений показателя, при котором требуется медицинское вмешательство.

Достоверность результатов, как и выбранные нормы, во многом зависит от метода исследования. Наиболее совершенными являются лабораторные методы, имитирующие эндогенные обменные процессы, то есть методы, основанные на образовании антител, рецепторном взаимодействии, различные виды белоксвязывающего анализа для определения уровня гормонов, методы с применением пептидных субстратов с хромогенной или люминесцентной меткой для оценки активности различных ферментов. Сфера диагностического использования методов иммунологического анализа значительно расширилась, их применяют в клинической биохимии, паразитологии, гематологии, микробиологии, гормонологии.

Методы исследования по аналитическим качествам можно разделить на рутинные, референтные и окончательные (дефинитивные).

Рутинные методы используются в повседневной лабораторной практике. Они могут быть унифицированными, рекомендованными. Характеризуются доступностью для повседневного воспроизведения в обычных клинических лабораториях и достаточной точностью в соответствии с потребностями клинической диагностики.

Референтные методы обладают более высокой точностью, чем рутинные, используются для оценки свойств последних и их аттестации, для апробации материальных средств анализа — приборов, наборов реактивов, контрольных материалов и калибраторов.

Окончательные (дефинитивные) методы обладают наивысшими точностными характеристиками. Используются для оценки референтных методов и первичных референтных материалов.

В зависимости от клинических задач лабораторные исследования можно производить однократно и многократно (в динамике), а также в процессе проведения функциональных или фармакологических тестов со стимуляцией либо торможением этапов исследуемого вида обмена веществ, клеточных или гуморальных реакций либо других функций, выраженность или качество которых отражается в параметрах определяемого лабораторного показателя. Во время массовых осмотров населения, а также при первом контакте с больным в поликлинике или стационаре применяют общепоисковое многостороннее лабораторное обследование, которое не исключает целенаправленных исследований, проводимых при необходимости для уточнения диагноза. Осуществляют также одномоментные массовые исследования одного показателя, например, для выявления у детей генетической патологии (фенилкетонурии и других врожденных энзимопатий). Скрининговые тесты используют для изначального тестирования, так как они проще в использовании, чем подтверждающие, хорошо подходят для тестирования большого количества образцов и являются более дешевыми. Однако они менее чувствительны и их результаты нуждаются в подтверждении более специфическими тестами.

Клинические тесты, используемые в клиническом обследовании, — не идеальны. Всегда остается вероятность того, что результаты диагностического исследования не отражают объективно наличие или отсутствие заболевания.

Обычно для любого клинического теста существует несколько (в различной степени точных) альтернатив. Различная доступность, стоимость, безопасность (а также факторы времени и здравого смысла) ограничивают широкое применение тех или иных методов обследования.

Для оптимального выбора метода исследования и интерпретации полученных показателей необходимо знание возможностей каждого из методов. Для этого при выборе диагностических методов в клинических лабораториях используют следующие критерии оценки:

1. Составление перечня лабораторных анализов для обследования пациента на основании известных операционных характеристик тестов (диагностическая чувствительность и специфичность, прогностическая ценность положительного и отрицательного результата, общая точность или диагностическая эффективность). Обычно такой подход используют для проведения дифференциальной диагностики при обращении пациента за медицинской помощью.

2. Для пациентов с установленным диагнозом на основе клинических рекомендаций международных врачебных ассоциаций должны быть разработаны клинические пути (технологические карты, клинические протоколы) обследования и ведения, из которых необходимо взять элементы, проверенные в контролируемых многоцентровых исследованиях [3].

Обязательным требованием к диагностическим лабораторным исследованиям является достоверность получаемых результатов. Метод не может быть рекомендован, если не проведена оценка его надежности или аналитической пригодности. Надежность метода характеризуется его специфичностью, чувствительностью, а также правильностью и воспроизводимостью результатов исследования.

Специфичность метода заключается в возможности с его помощью установить лишь определенное (предназначенное для исследования) свойство исследуемого субстрата. Поэтому при оценке специфичности указывается характер и степень влияния других факторов на результаты исследования определяемого свойства. Диагностическая специфичность теста при определенной болезни — процентное выражение частоты истинно отрицательных результатов теста у лиц, не страдающих данной болезнью:

Специфичный тест редко дает положительный результат при отсутствии заболевания. Он особенно информативен при положительном результате, подтверждая (предварительный) диагноз [3]. Например, PSA4 — тест с высокой специфичностью (90%), то есть среди пациентов без патологии предстательной железы отрицательные результаты будут у 90%. Особое значение имеет положительный результат PSA, поскольку при подозрении на наличие онкологического процесса в предстательной железе положительный результат PSA увеличивает вероятность диагностики заболевания.

Чувствительность метода характеризуется возможностью измерять изучаемое свойство субстрата при минимальных количествах последнего. Чувствительность метода исследования концентрации веществ определяют по наименьшему различию между двумя концентрациями исследуемого вещества, которое может быть установлено с помощью данного метода. Чувствительность теста при определенной болезни представляет собой процентное выражение частоты только истинно положительных результатов теста у пациентов с данной болезнью:

Чувствительный тест часто дает положительный результат при наличии заболевания (обнаруживает его). Однако тест с высокой чувствительностью особенно информативен, когда дает отрицательный результат, поскольку позволяет исключить заболевание.

Чувствительность и специфичность являются только одним из подходов к количественной оценке диагностической способности клинического теста. В реальной клинической практике все, что нам известно, — лишь конкретный результат диагностического исследования и мы хотим знать, насколько хорошо результат теста предсказывает заболевание. Это можно определить по прогностической (предсказательной) ценности диагностического теста [3].

Прогностическая ценность теста — вероятность наличия (отсутствия) заболевания при известном результате исследования. Она зависит от чувствительности и специфичности метода диагностики, а также от распространенности заболевания в исследуемой популяции.

Предсказательная значимость положительных результатов (ПЗ(+) выражается процентным отношением истинно положительных к общему числу положительных результатов, включающему также и ложноположительные:

Тест с высокой предсказательной значимостью положительного результата эффективен при обследовании контингента с высокой распространенностью патологии (например, отделение специализированного стационара).

Предсказательная значимость отрицательных результатов (ПЗ(–) представляет собой процентное отношение истинно отрицательных результатов к общему числу отрицательных результатов, включающему также и ложноотрицательные:

Диагностическая эффективность теста (ДЭ) выражается процентным отношением истинных (и положительных, и отрицательных) результатов теста к общему числу полученных результатов.

В расчеты перечисленных характеристик лабораторного теста вводится поправка на частоту заболевания данной болезнью среди общего числа обследованных.

Поскольку нельзя ожидать, что какой-либо метод в отдельности мог бы обладать одновременно превосходной чувствительностью и специфичностью, для принятия решения необходимо учитывать несколько показателей, которые характеризуют данное заболевание.

Безусловно, клиническая лабораторная диагностика является неотъемлемой частью лечебного процесса. При этом работа клинической лаборатории существенно влияет на повышение качества медицинских услуг. Однако для оптимального использования возможностей лабораторных исследований необходимо придерживаться общепринятых стандартов пре- и постаналитических этапов клинического лабораторного анализа, чтобы свести к минимуму факторы, влияющие на лабораторный процесс. Лишь при тесном сотрудничестве специалистов лабораторной диагностики и врачей-клиницистов возможен целенаправленный выбор методов исследований, который бы учитывал специфичность, чувствительность и другие характеристики тестов для достижения максимальной диагностической эффективности используемых лабораторных исследований.

Литература

1. Меньшиков В.В. Клинический диагноз – лабораторные основы. – М.: Лабинформ, 1997.
2. Мошкин А.В., Долгов В.В. Обеспечение качества в клинической лабораторной диагностике. – М.: Медиздат, 2004.
3. Altman D.G., Bland J.M. Statistics Notes: Diagnostic tests 1: sensitivity and specificity // BMJ (1994); 308:1552 (11 June).
4. Price C.P. Evidence-based Laboratory Medicine: Supporting Decision-Making // Clinical Chemistry (2000) 46:8. 1041–1050.
5. Schleicher Е. The clinical chemistry laboratory: current status, problems and diagnostic prospects // Anal Bioanal Chem (2006) 384: 124–131.