Лабораторная диагностика

Лабораторная диагностика (греч. diagnostikos способный распознавать) — совокупность физико-химических, биохимических и биологических методов диагностики, исследующих отклонения в составе и изменения свойств тканей и биологических жидкостей больного, а также выявляющих возбудителей болезней. Лабораторные анализы выполняются практически у всех больных, т.е. значительно чаще, чем другие дополнительные методы обследования больного, включая методы визуализации патологического процесса (рентгенодиагностика, ультразвуковая диагностика, эндоскопия и др.); среди диагностических исследований в мировой практике суммарная стоимость лабораторных исследований занимает первое место.

    В клинической медицине методы Л.д. 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. Эти цели определяют содержание Л.д. как самостоятельного научного раздела клинической медицины, основными задачами которого являются: 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 выполняются специалистами лабораторного дела, остальные — в совместной работе с клиницистами.

    Теоретической основой Л.д. являются как медицинские, так и фундаментальные науки, прежде всего физика, химия, биофизика, биохимия, молекулярная биология, микробиология, математика, развитие которых определяет прогресс возможностей и качества Л.д. В соответствии с объектами и методами исследования формируются клиническая химия и токсикология, клиническая микробиология, клиническая иммунология, клиническая паразитология, клиническая цитология; последняя включает ряд самостоятельных подразделов, из которых особенно развиты клиническая лабораторная гематология и клиническая цитология опухолей. Развитие этих клинических отраслей находится в прямой зависимости от состояния и развития базовых для каждой из них теоретических и клинических дисциплин. Так, интенсивное развитие клинической иммунологии в последней трети 20 в. стимулировано как успехами теоретической иммунологии, так и повышением практической значимости иммунологических проблем в связи с развитием трансплантации органов и тканей, изучением аутоиммунных болезней, иммунодефицитных состояний (в т.ч. связанных с ВИЧ-инфекцией), установлением роли иммунных процессов в формировании физиологических и патологических реакций организма, разработкой иммунохимических способов идентификации различных субстратов и т.д. При этом диагностические программы определенных видов патологии включают разные виды Л.д., а методы исследования, разрабатываемые для отдельных отраслей, находят успешное применение и в других отраслях.

    На современном этапе развития Л.д. наиболее совершенными являются методы, имитирующие эндогенные обменные процессы, т. е. методы, основанные на образовании антител, рецепторном взаимодействии, различные виды белок-связывающего анализа для определения 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.

    На определенных уровнях оказания медпомощи многие виды Л.д. выполняются одними и теми же работниками, в рамках единой лаборатории, но иногда целесообразно создание специализированных лабораторий для выполнения некоторых сложных анализов (гормональных, иммунологических и др.), требующих использования дорогостоящей аппаратуры. Для эффективного применения автоматизированных анализаторов большой мощности создаются централизованные лаборатории как в составе крупных лечебных учреждений или клинико-диагностических центров (районного, областного, республиканского уровней), так и как самостоятельные структурные подразделения (см. Лаборатории медицинские).

    Правильную диагностическую информацию с помощью лабораторных исследований можно получить, зная нормальные величины данного лабораторного теста, пределы внутри- и межиндивидуальных колебаний и влияние на них различных факторов. Источниками вариабельности показателей Л.д. являются такие биологические факторы, как возраст, пол, масса и поверхность тела (особенно важны при обследовании детей); околосуточные месячные и сезонные ритмы; этническое происхождение; условия, в которых производится забор материала для анализа (положение тела, физическое напряжение, прием жидкости, курение, прием лекарств, стресс и др.), а также климатогеографические условия и экологическая обстановка в районе проживания больного. Истинно нормальными (референтными) считают величины лабораторных показателей, установленные в группах тщательно обследованных здоровых лиц в возрасте 20—30 лет, а нормальными для контингента, отличающегося по каким-либо признакам (по полу, возрасту, профессии, месту обитания и т.д.), — величины этих показателей у здоровых лиц данного контингента. При этом в оценке отклонений величины какого-либо показателя учитывают и так называемую индивидуальную норму — величину показателя у данного пациента, установленную ранее при профилактических и диспансерных обследованиях. Сравнивая обнаруживаемые у обследуемого результаты лабораторных исследований с нормальными для него и для соответствующего ему контингента, а также с референтными величинами, можно получить наиболее достоверное суждение о характере обнаруженного отклонения. Для оценки результатов единичного анализа необходимо знание пределов колебания показателей в норме с вычислением верхней и нижней границ с помощью статистических методов.

    В зависимости от клинических задач лабораторные исследования могут производиться однократно и многократно (в динамике), а также в процессе проведения функциональных или фармакологических тестов со стимуляцией или торможением этапов исследуемого вида обмена веществ, клеточных или гуморальных реакций либо других функций, выраженность или качество которых отражается в параметрах определяемого лабораторного показателя. При массовых осмотрах 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. Осуществляются также одномоментные массовые исследования одного показателя,

например для выявления у детей генетической патологии (фенилкетонурии и других врожденных энзимопатий). Многократные лабораторные исследования на протяжении суток (определение показателей рН, системы гемостаза и др.) важны для ургентных больных в отделениях реанимации и интенсивной терапии.

    Для правильного выбора метода Л.д. и интерпретации полученных показателей необходимо знание возможностей каждого из методов, зависимости результатов анализа от условий взятия исследуемого материала, его транспортировки, а также от соблюдения правил выполнения анализов. Следует учитывать, что существенное и нередко длительное влияние на результаты анализов оказывают проведенные перед лабораторным исследованием процедуры диагностического или лечебного характера (введение рентгеноконтрастного вещества или красителя, инъекция лекарственного препарата, физиотерапевтические процедуры и т.п.). Так, после введения рентгеноконтрастного вещества невозможно получить адекватные результаты исследования йодного обмена; лечение допегитом, тетрациклином, хинидином искажает результаты флюориметрического исследования катехоламинов и т.д. Нарушения правил взятия материала для исследований (слишком длительное перетягивание плеча жгутом при взятии крови из вены, чрезмерно травматичная венопункция) или его транспортировки в лабораторию также могут обусловить неправильные результаты исследования.

    Надежность результатов зависит от качества применяемых лабораторией методов, приборов, реактивов, калибровочных материалов, от тщательности работы персонала. Если отклонение лабораторных показателей обусловлено патологией, то при повторных исследованиях в большинстве случаев выявляются повторяемость и направленность отклонений. Для некоторых форм патологии характерны изменения нескольких лабораторных показателей, например, при острых воспалительных процессах одновременно могут изменяться количество лейкоцитов в крови, СОЭ, содержание ряда ферментов и др.

    Некоторые лабораторные тесты специфичны для нарушений деятельности определенных органов или для определенного вида патологии (например, органоспецифические изоферменты, парапротеины при миеломной болезни); однако большая часть тестов дает результаты, которые имеют лишь вероятностный диагностический характер. Так, повышение СОЭ отмечается и при бактериальном воспалении, и при аутоиммунном процессе, и при опухоли. В оценке пригодности лабораторного теста для диагностики определенной формы патологии используют критерии диагностической специфичности, чувствительности, эффективности лабораторного теста и применяемого метода исследования. При этом учитывают частоту как истинных, так и ложноположительных и ложноотрицательных результатов.

    Диагностическая чувствительность теста при определенной болезни представляет собой процентное выражение частоты только истинно положительных результатов теста у больных данной болезнью. Диагностическая специфичность теста при определенной болезни — процентное выражение частоты истинно отрицательных результатов теста у лиц, не страдающих данной болезнью. Диагностическая значимость положительных результатов выражается процентным отношением истинно положительных к общему числу положительных результатов, включающему также и ложноположительные. Диагностическая значимость отрицательных результатов представляет собой процентное отношение истинно отрицательных результатов к общему числу отрицательных результатов. Диагностическая эффективность теста 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.

    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 указываются характер и степень влияния других факторов на результаты исследования определяемого свойства. Чувствительность метода характеризуется возможностью измерять (выявлять) 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 данным методом.

    Правильность результатов исследования проверяется соответствием среднего значения результатов измерений истинной величине измеряемого параметра. Для методов определения химических компонентов субстрата правильность измерений определяют, например, способом добавки в биологическую жидкость точно взвешенного количества исследуемого вещества с последующим его определением данным методом или способом смешивания в разных соотношениях проб биологических жидкостей с низкой и высокой концентрацией вещества, а также референтным способом (сравнение с методом, правильность которого установлена ранее). Степень совпадения результатов оценивают статистически.

    Воспроизводимость результатов исследований характеризуется степенью их совпадения при многократном исследовании одной и той же пробы биологического материала. Воспроизводимость выражается величиной, обратной коэффициенту вариации результатов. Чем меньше коэффициент вариации, тем выше воспроизводимость. Учитывая клиническое назначение методов лабораторной диагностики, устанавливают также медицински допустимые пределы погрешности, определяемые по изучению мнений экспертов-клиницистов.

    Контроль качества лабораторных исследований. Для выявления и оценки систематических и случайных погрешностей результатов измерений, производимых в лаборатории, осуществляют внутрилабораторный и межлабораторный контроль качества лабораторных исследований. При этом используют ряд критериев качества: 1) точность измерений, т.е. близость их результатов к истинному значению измеряемой величины; высокая точность измерений соответствует малым погрешностям как систематических, так и случайных измерений; 2) сходимость результатов измерений, т.е. отсутствие существенных различий между ними при измерениях, выполняемых в одинаковых условиях; 3) воспроизводимость результатов измерений — отсутствие существенных различий между ними при измерениях, выполняемых в разных условиях (в различное время, в разных местах); 4) правильность измерений, т.е. отсутствие систематических погрешностей в результатах.

    Контроль качества лабораторных исследований проводят путем сопоставления результатов измерений, производимых в лаборатории, с контрольным и определения величины отклонения. Для контрольных измерений используют контрольные материалы: водные растворы стандартов, влитую сыворотку крови, приготавливаемую в самой лаборатории, биологический материал, изготовленный производственным путем как с исследованным, так и с неисследованным содержанием компонентов (сыворотка, плазма, клетки крови, моча, цереброспинальная жидкость и т.п.), материалы искусственного происхождения, специфические контрольные средства (мазки,

микробиологические культуры, патогенные грибки, суспензии цист и т.п.). Основными требованиями к контрольным материалам являются идентичность по физико-химическим свойствам анализируемому образцу; стабильность при длительном хранении; минимальная вариабельность состава и свойств внутри серии; пригодность для выявления систематических и случайных погрешностей. Контроль сходимости и воспроизводимости результатов исследований осуществляется с помощью контрольного материала с неисследованным содержанием; для контроля правильности используется только материал с исследованным содержанием компонентов.

    Внутрилабораторный контроль включает контроль сходимости, воспроизводимости и правильности измерений. Воспроизводимость считают достаточной, если величина коэффициента вариации результатов для исследований субстратов не превышает 5%, а для определения активности ферментов — 10%, что соответствует процентному выражению отношения примерно ¹/₈ пределов нормальных колебаний исследуемых параметров к средней величине нормы. Для оценки воспроизводимости результатов удобно использовать контрольные карты, на которых отмечают повседневные результаты контрольных исследований. Для построения карты предварительно в течение 20 дней исследуют контрольный материал одной серии выпуска и результаты ежедневно регистрируют. Из полученных 20 результатов вычисляют среднюю величину и коэффициент вариации. Если коэффициент вариации больше допустимого, проверяют весь ход анализа, устраняют причины неудовлетворительной воспроизводимости и повторяют предварительный этап. Контрольную карту строят для каждого контролируемого показателя и только для данной серии контрольного материала. Результаты ежедневного исследования контрольных проб той же серии в последующие дни наносят на карту в виде точки и используют для оценки воспроизводимости лабораторных исследований.

    Контроль правильности результатов измерений проводят при условии хорошей их сходимости. Методами контроля могут быть сравнение результатов собственных определений с номинальным значением контрольных материалов; сравнение результатов с результатами референтного метода; участие в межлабораторном эксперименте по контролю качества; дополнительное исследование пробы материала, к которой предварительно добавлено точное количество чистого вещества; исследования проб с различными концентрациями. Полученные результаты обрабатывают статистически.

  Межлабораторный контроль — это сравнительный контроль качества результатов исследований, полученных в ряде лабораторий при использовании единого контрольного материала. Он включает контроль воспроизводимости и правильности, осуществляется не реже чем один раз в квартал под методическим руководством контрольных центров республиканского, краевого и областного уровней. Контрольные центры определяют цели, задачи и порядок проведения контрольного эксперимента, собирают и изучают результаты контрольных определений и вырабатывают рекомендации по улучшению качества работы лаборатории.

    Важной предпосылкой преемственности ведения больных в различных лечебных учреждениях (в поликлинике, больнице, в разных городах и т. д.) является унификация диагностических методов Л.д. на уровне страны. Внедрение в клиническую и лабораторную практику международной системы единиц (см. Единицы физических величин) помогло унифицировать результаты методов Л.д. в разных странах мира.

 

    Библиогр.: Лабораторные методы исследования в клинике, под ред. В.В. Меньшикова, М., 1987.