Zdroje preanalytické variability lze charakterizovat jako zdroje ovlivnění výsledků vyšetření, které se vyskytují

před odběrem biologického materiálu
při odběru biologického materiálu
mezi odběrem biologického materiálu a analýzou

Výsledky měření in-vitro nereprezentují aktuální koncentrace, aktivity nebo počty vyšetřovaných komponent v systémech in-vivo. Zdroje odchylek leží v preanalytické fázi, ve vlastním analytickém procesu i ve fázi postanalytické. Preanalytické vlivy jsou významné a řadu z nich lze minimalizovat. Řízení preanalytické fáze je úkolem laboratoří, které jsou povinny vybavit své klienty jednoznačnými instrukcemi o přípravě pacienta, odběru, skladování a transportu (přípravě předanalytické úpravě vzorku, je-li prováděna odebírajícím personálem) biologického materiálu do laboratoře. Instrukce pro odebírající personál připravuje laboratoř vždy ve spolupráci se svými klienty.

Základní pojmy

centrifugace	významný zdroj preanalytické variability, uplatňující se samostatně (vliv hodnoty g, vliv doby centrifugace, vliv úhlu rotoru, vliv teploty) i v kombinaci s jinými faktory (vliv separačních gelů)
cirkadiánní variace	pravidelně se opakující jev s periodou přibližně 24 hodin (rytmická změna koncentrace, aktivity nebo počtu komponent, kterou je možné predikovat během časového intervalu přibližně 24 hodin)
cirkanuální variace	pravidelně se opakující jev s periodou přibližně jednoho roku (rytmická změna koncentrace, aktivity nebo počtu komponent, kterou je možné predikovat během časového intervalu přibližně jednoho roku)
cyklické variace	pravidelně se opakující jev s predikovatelnou periodou
gelové separátory	možný zdroj preanalytických problémů způsobených chemickými a mechanickými vlastnostmi gelu a adsorpcí některých látek na gely
hemolýza	proces rozpadu erytrocytů, modifikující vzhled a složení plazmy, významný zdroj preanalytické variability
infradiánní variace	pravidelně se opakující jev s periodou delší než 24 hodin (rytmická změna koncentrace, aktivity nebo počtu komponent, kterou je možné predikovat během časového intervalu delšího než 24 hodin)
intraindividuální variabilita	variabilita podmíněná fyziologickými a patologickými změnami, které se týkají individua, variabilita s vysokým podílem genetického pozadí, významná součást tzv. kritické diference
interindividuální variabilita	variabilita podmíněná fyziologickými a patologickými rozdíly mezi jedinci, variabilita ovlivˇˇnující šířku referenčních rozmezí
kritická diference	rozdíl mezi dvěma po sobě jdoucími výsledky měření, který lze při určité úrovni analytické variability a intraindividuální variability označit za významný se zvolenou pravděpodobností, obvykle 95 %
protisrážlivá činidla	významný zdroj preanalytické a analytické variability způsobený chemickými vlivy, dilucí, interferencemi a dalšími vlivy
turniket	významný zdroj preanalytické variability, podílející se na změně kvality vzorku řadou mechanismů (hemolýza, hypoxie, změna podmínek pro fyziologické uplatnění Starlingova zákona a další)
ultradiánní variace	pravidelně se opakující jev s periodou mnohem kratší než 24 hodin (rytmická změna koncentrace, aktivity nebo počtu komponent, kterou je možné predikovat během časového intervalu mnohem kratšího než 24 hodin)

Zdroje variability před odběrem

Zdroje preanalytické variability před odběrem biologického materiálu musejí studovat a znát pracovníci klinických laboratoří. Vhodným způsobem tyto údaje sdělují odběrovým pracovníkům libovolných oddělení. Některé zdroje preanalytické variability lze minimalizovat určením podmínek přípravy pacienta (dodržení určitého denního režimu před laboratorním vyšetřením), jiné jsou neovlivnitelné (věk, pohlaví, rasa, biologické rytmy).

Neovlivnitelné faktory preanalytické variability u pacientů

Mezi neovlivnitelné faktory variability patří

cyklické variace (cirkadiánní, cirkanuální, infradiánní, ultradiánní) jsou periodické jevy, které lze s určitou nejistotou predikovat. Kromě toho existuje intraindividuální variabilita, jejíž hlavní složkou jsou necyklické, nepredikovatelné variace, které na cyklické variace dále nasedají. Intraindividuální variabilitu lze minimalizovat pomocí opakovaných odběrů, je tedy relativně neovlivnitelným zdrojem variability. Existuje databáze intra- a interindividuální variability. Intraindividuální variabilita se využívá pro výpočet kritických diferencí
pohlaví, rasa a věk jsou další neovlivnitelné faktory. Rozdíly v koncentracích, aktivitách nebo počtech komponent mezi pohlavími se mění s věkem. Rozdíly jsou dány především hormonálním vybavením a habitem (větší svalová hmota u většiny mužů a z toho vyplývající rozdíly závislých ukazatelů). V době pohlavní zralosti mohou být rozdíly maximální, v raném věku a ve stáří se mohou rozdíly stírat. Důkladná znalost referenčních rozmezí pro obě pohlaví závažnost problému snižuje, ale neodstraňuje. Příliv migrantů způsobil v posledních letech zpestření dosud relativně homogenní kavkazské populace v České republice a je nutné o existujících rozdílech sbírat informace. Vzhledem k nutnosti odebírat biologický materiál kdykoli během života nelze plánovat prakticky žádné vyšetření do určitého věkového pásma a věk proto jako neovlivnitelný faktor může být pouze předmětem věkově specifických referenčních mezí. Platnost referenčních mezí přebíraných z literatury je nutné pro analytické metody používané v konkrétní laboratoři a pro cílovou populaci.
u krevního srážení hraje důležitou roli i zralost jaterního parenchymu (novorozenci) a změna koagulační rovnováhy (změna D-dimerů ve vyšším věku). U krevní skupiny 0 snížení krevního faktoru VIII a von Willebrandova faktoru.
gravidita je mimořádným zdrojem mechanismů, které vedou ke změnám koncentrací, aktivit nebo počtu komponent během gravidity. Jedná se například o změnu produkce hormonů (hCG, estriol, lidský placentární laktogén), zvýšení produkce vazebných proteinů (a následné zvýšení koncentrace kortizolu a tyreoidálních hormonů), zvýšení plazmatického objemu (z hodnoty přibližně 2600 ml na hodnotu až 3900 ml, ovlivněny jsou proto plazmatické proteiny, tento efekt se také podílí na poklesu početní koncentrace krevních elementů), zvýšení glomerulární filtrace (o 50 %), zvýšení objemu moče (s poklesem koncentrací řady látek, ale jejich odpady se měnit nemusejí), vliv placenty (zvýšení podílu placentární ALP), přestup analytů z plodové vody, změna koagulace (zvýšení hladiny fibrinogenu, koagulačních faktorů VII, VIII, X, XII, von Willebrandova faktoru, snížení hladiny faktorů XI, XIII, proteinu S, změny fibrinolytického systému, vzestup PAI2 a zvýšení hladiny markerů aktivace koagulace), v krevním obraze je mírná leukocytóza, často neutrofilie, normocytární anémie, zvýšení transportních plazmatických proteinů (T4, lipidy, měď, ceruloplazmin), relativní deficity při zvýšených požadavcích (pokles koncentrace železa, transferinu), zvýšení reaktantů akutní fáze, zvýšení sedimentace erytrocytů (až 5x), přesun směrem k anabolismu (pokles urey) a další.

Ovlivnitelné faktory preanalytické variability u pacientů

Mezi ovlivnitelné faktory variability patří

fyzická zátěž před odběrem biologického materiálu
vliv diety, resp. vliv hladovění
vliv léků, které se uplatňují v preanalytické fázi více mechanismy: indukce jaterních enzymů (barbituráty a fenytoin), interference s analytickým principem (amiodaron ovlivňuje stanovení tyroidálních hormonů, interakce (beta-laktamy a aminoglykosidy), zvýšení estrogenní aktivity (hormonální antikoncepce, dochází ke zvýšení vazebných proteinů pro tyroxin, kortizol, zvyšuje se SHBG, snižuje se hladina proteinu S, je rezistence na aktivovaný protein C, zvyšuje se hladina von Willebrandova faktoru), kortikoidy způsobují leukocytózu, asparagináza snižuje fibrinogen, faktory IX, X, XIII, valproát snižuje von Willebrandův faktor, faktor VIII, faktor IX. Antagonisté K vitamínu snižují hladinu K-dependentních faktorů. Podrobnější údaje je nutné hledat ve specializovaných monografiích (Young et al., AACC Press).
nadmořská výška, kdy například u osob pobývajících ve výškách nad 3000 m je již možné pozorovat adaptaci na výšku. Jedná se o zvýšení 2,3-bisfosfoglycerátu, hematokritu, hemoglobinu, CRP a urátu. Snižuje se naopak clearance kreatininu (ze snížení eliminace kreatininu, ve velkých výškách je výrazný podíl dehydratace), snižuje se plazmatická koncentrace estriolu, reninu a transferinu, snižuje se osmolalita plazmy. Déletrvající hypoxie je spojena s hypokapnií s poruchou stimulace dýchacího centra.
mechanické trauma, kdy příkladem může být zvýšení plazmatické koncentrace PSA po digitálním vyšetření prostaty, po jízdě na kole nebo při obstipaci, zvýšení myoglobinu, CK, AST a ALT po svalovém traumatu včetně opakovaných intramuskulárních injekcí, zvýšení ALT tlakem dělohy ve vysokém stupni gravidity. Do této skupiny lze řadit také mechanickou hemolýzu erytrocytů po maratónském běhu, u chodců na dlouhých tratích nebo při chlopenních vadách. Do této skupiny lze zařadit i extrakorporální oběh a popáleniny. Mechanické trauma rovněž zvyšuje hladiny fibrin/fibrinogen degradačních produktů (FDP, D-dimerů).
stres, který zvyšuje renin, aldosteron, somatotropin (GH), katecholaminy, kortikotropin (ACTH), kortizol, glukagon, paratyrin, prolaktin a další hormony. V rámci stresu se mění i koncentrace dalších analytů: cholesterol po akutním infarktu myokardu klesá během 24 hodin a dosahuje snížení o 60 % proti výchozí hodnotě a opětovné zvýšení je otázkou řady týdnů. Mírný stres ale může koncentraci cholesterolu zvýšit. U nemocných v intenzívní péči může klesat produkce hypofyzárních hormonů a aldosteronu. Významným stresem je probuzení, proto například odběr krve na stanovení koncentrace prolaktinu je možné provést 3 hodiny po probuzení. Pooperační stres snižuje tyreoidální hormony, snižuje transferin a sekundárně zvyšuje feritin. Dochází k vzestupu faktoru VIII, von Willebrandova faktoru, leukocytů – relativní neutrofílie, lymfopenie.

Zdroje variability při odběru

Zdroje preanalytické variability při odběru biologického materiálu musí znát a minimalizovat každý pracovník, který se na odběru materiálu podílí. Laboratoř musí ve spolupráci se svými klienty zajistit, aby byla na všech odběrových místech k dispozici instrukce v písemné formě o správném odběru jakéhokoli biologického materiálu. Tato instrukce musí obsahovat také údaje o zdrojích preanalytické variability při odběru.

Mezi zdroje preanalytické variability při odběru patří

· načasování odběru krve: speciální problematiku, kdy načasování odběru je klíčové, tvoří funkční testy a monitorování farmakoterapie. Při monitorování léků je nutné čas odběru určit s ohledem na poločas eliminace léků. U léků s krátkým poločasem (poločas v desítkách minut, například aminoglykosidová antibiotika) jeden odběr nestačí, je nutné odebrat v čase předpokládaného peaku a v čase před další dávkou, nebo vícekrát pro určení plochy pod křivkou. U léků s delším poločasem (více hodin až dnů) postačuje obvykle odběr před další dávkou. Je nutné počítat s tím, že steady-state se dosahuje po 6 – 7 poločasech.

poloha při odběru: ve vzpřímené pozici stoupá hydrostatický tlak a dochází k přesunu vody a iontů z plazmy do intesticia se zvýšením proteinů a krevních elementů, které kapilární stěnou neprocházejí. Výsledkem je nejen zahuštění plazmy, ale také tzv. posturální stres, aktivace sympatiku a osy renin-angiotenzin-aldosteron s příslušnou fyziologickou odpovědí. Rozdíl v koncentraci proteinů ve vzpřímené poloze proti poloze vsedě do dobu 15 minut je 5 až 8 %. Rozdíl mezi polohou vstoje a vleže se udává kolem 10, ale i 20 %. Vzestup se týká i látek na proteiny vázaných (kalcium, cholesterol), lipoproteinů, hormonů (kortizol, tyroxin), léků atd. Pro zajištění standardních podmínek odběru krve z loketní žíly je vhodné pro stanovení většiny analytů zajistit polohu vsedě po dobu 15 minut před odběrem, delší interval se doporučuje například u natriuretických peptidů (20 – 30 minut), pro vyšetření osy renin-angiotenzin-aldosteron je nutný noční odpočinek vleže bez jakékoli změny polohy před odběrem.
výběr místa odběru krve: nevhodná je strana, na které byla provedena mastektomie (lymfostáza), místo s hematomem, velkými jizvami, paže se zavedenou infúzí.
použití turniketu: naložení turniketu nad místem odběru sice usnadní odběr venózní krve dilatací žíly, ale vede k ovlivnění kvality vzorku. Již po jedné minutě se do intersticia přesune významné množství vody s ionty a výsledkem je zvýšení početní koncentrace elementů, zvýšení koncentrace proteinů a látek na buňky a proteiny vázaných. Po třech minutách naložení turniketu stoupá koncentrace proteinů o 5 až 8 %, po 15 minutách stoupá koncentrace proteinů až o 15 %. Dalším důsledkem přiložení turniketu jsou metabolické změny hemostázy (uvolnění tkáňového faktoru a aktivace hemostázy). Pro některá vyšetření, např. agregace trombocytů, je dokonce doporučení krev nechat nakapat, aby se zamezilo aktivaci. V ischemizované tkáni končetiny se zvyšuje produkce laktátu a protonu, které se po uvolnění turniketu dostávají do žíly a jsou příčinou zvýšení koncentrace těchto látek. Pokud je vůbec nutné turniket používat, neměla by doba naložení turniketu přesáhnout 15 sekund, v žádném případě však 1 minutu. Je-li turniket naložen před odběrem za účelem volby místa vpichu, lze ho pro vlastní odběr použít nejméně po dvou minutách uvolnění. Odběry před a po stažení paže se naproti tomu využívají k vyšetření fibrinolýzy.
vliv cvičení paží při naloženém turniketu: vede ke zvýšení draselného kationtu v plazmě. Cvičení („pumpování“) se obecně při odběru venózní krve nedoporučuje.
vliv lokálního metabolismu: lokální metabolismus v místě odběru ovlivňuje zejména acidobazické ukazatele. Hypoxie paže (lokální změna metabolismu například při prochladnutí končetiny nebo poruše oběhu) zvyšuje koncentraci laktátu, snižuje pH a zvyšuje pCO₂. Pokud se provádí odběr kapilární krve na pH a krevní plyny z prstu, je vhodné paži prohřát (zabalením do teplé látky). Dochází-li k centralizaci oběhu, je rozdíl mezi arteriálními a „periferními“ krevními plyny cennou informací o periferní hypoxii. Lokální metabolismus je důvodem rozdílu mezi koncentracemi, aktivitami nebo parciálními tlaky komponent v arteriální a venózní krvi. Vychytávání glukózy tkáněmi nebo spotřeba kyslíku je příčinou pozitivního rozdílu koncentrace glukózy nebo pO₂ mezi arteriální a venózní krví, tvorba pCO₂, amoniaku nebo organických kyselin je příčinou negativního rozdílu koncentrací mezi arteriální a venózní krví.
hemolýza je jednou z nejčastějších příčin ovlivnění výsledku laboratorních vyšetření, která se uplatní uvolněním látek z hemolyzovaných erytrocytů i analytickou interferencí vlivem změněného zabarvení plazmy
vliv protisrážlivých činidel, zásadní chybou je volba nevhodného protisrážlivého činidla (při použití heparinu nelze vyšetřit koagulaci) a nebo nedodržení poměru mezi krví a protisrážlivým činidlem, protisrážlivá činidla se specificky mohou uplatnit také při stanovení osmolality a dalších analytů
kontaminace dezinfekčním činidlem přichází v úvahu při kapilárním odběru krve, při kterém je plocha kontaminovaná kůže v dostatečném kontaktu s kapkou kapilární krve. Týká se to zejména odběru kapilární krve na pH.
kontaminace intersticiální tekutinou, ke které dochází při odběru kapilární krve punkcí kůže (prst, ucho, patička), pokud je kapilární krev vypuzována nadměrným tlakem v okolí punkce. Intersticiální tekutina neobsahuje proteiny (a samozřejmě ani krevní elementy), takže při kontaminaci dochází k diluci proteinových komponent a komponent vázaných na proteiny. Jediným vhodným způsobem je volné odtékání kapilární krve do odběrového zařízení (kapiláry).
kontaminace infuzí, kdy se obecně nedoporučuje odběr krve z katétru, který je určen pro podávání nitrožilní výživy. Bezpečným není odběr pod stejným turniketem ani v případě zdánlivě dostatečné vzdálenosti místa odběru a nitrožilního katétru. Příčinou kontaminace může nejen zředění vzorku aplikovanou infuzí (v případě, že se tento způsob odběru vzorku použije), ale také zředění vzorku heparinovým zámkem katétru pro opakované odběry nebo přítomnost anastomóz v žilním řečišti. V případě použití heparinového zámku (heparinové zátky) je i po jeho odstranění ovlivněno vyšetření koagulace. Kontaminace infuzí se dále projeví atypickým, často několikanásobným zvýšením těch analytů, které byly v infúzi ve vysoké koncentraci, dilucí analytů s typickou koncentrací v plazmě, vzácněji interferencí s analytickou metodou (týká se zejména kontaminace infúzně podávanými léky). Tyto problémy se rovněž týkají koagulačních vyšetření. Pro prevenci těchto obtíží je jediným bezpečným způsobem odběr žilní krve z opačné končetiny nebo opačné strany, než je zaveden katétr infúze. Po transfúzi lze nalézt zvýšení folátu a feritinu. Po transfúzi rovněž dojde ke zkreslení výsledku vyšetření krevního obrazu.

Zdroje variability mezi odběrem a analýzou

Mezi zdroje preanalytické variability mezi odběrem biologického materiálu a analýzou patří

vliv srážení: během koagulace krve uvolňují trombocyty draselný kationt, takže koncentrace draselného kationtu v séru je o 0,2 až 0,3 mmol/l vyšší než koncentrace v plazmě. Fosfáty v séru jsou vyšší o 0,06 mmol/l než plazmě (příčina není jasná). Pozdní tvorbu fibrinu v separovaném séru odstraňuje použití aktivátorů srážení.I jen částečně vysrážený vzorek (špatný poměr protisrážlivých činidel, aktivace koagulace) zkresluje až znemožňuje vyšetření parametrů krevního obrazu včetně diferenciálního rozpočtu a krevního srážení

vliv konzervačních látek (z různých příčin: intereference s analytickou metodou, změna matrice vzorku, ovlivnění analytu a podobně). Pro většinu koagulačních vyšet-ření je nutný nesmáčivý povrch – speciálně upravený plast, ev. silikonované sklo. Některá speciální vyšetření vyžadují i speciální odběrové nádobky (pro vyšetření trombocytárních parametrů jsou např. přidávány látky stabilizující krevní destičky)
vliv plasticizérů: při použití uzávěrů odběrových nádobek se starším typem plasticizérů, např. tris(2-butoxyetyl) fosfátu, dochází k uvolnění léků z vazby na transportní proteiny (zejména jde o lipofilní léky vázané na α-1-kyselý glykoprotein) a difuzi léku do erytrocytů s následným poklesem koncentrace léku v plazmě. Plasticizézy mohou uvolnit protilátky z vazby na pevnou fázi (stěna zkumavky), interferovat s vazbou mezi antigenem a protilátkou a inhibovat signalizační enzymovou reakci. Prevencí je zabránění styku biologického materiálu s uzávěrem, nepoužívat valivé mixéry a skladovat ve vertikální poloze při 2 – 8 °C.
vliv gelových separátorů
vliv materiálu odběrové nádobky: pro většinu analytů není rozhodující, zda se použije sklo nebo plast. Plast má méně smáčivý povrch a pro získání plazmy je potřebné menší množství protisrážlivého činidla. Pro speciální metody je nutné použitý materiál odběrových nádobek otestovat. Některé látky (kortikotropin, léky) se vážou na sklo.
vliv separace elementů: vhodná je centrifugace při 1000 – 1500 g po dobu 10 minut při 20 – 25 °C, při 1000 – 1500 g po dobu 10 minut při 2 – 8 °C (osteokalcin, PTH, kortikotropin, natriuretické peptidy, další), axiální centrifugace (zkrácení času centrifugace). U vyšetření hemostázy volíme centrifugaci, ev. další postupy v závislosti na tom, zda k vyšetření potřebujeme plazmu bohatou na destičky (PRP - 10 minut při 150 až 250 g) nebo plazmu chudou na destičky (PPP - 10 až 15 minut při 2500 g) nebo plazmu bezdestičkovou (např. při vyšetření lupus antikoagulans může při dvojnásobné centrifugaci dojít k rozbití trombocytů a tím k falešně negativním výsledkům, proto se při přípravě bezdestičkové plazmy doporučuje filtrace přes trombocytární filtry).
ostatní vlivy (skladování, vliv teploty, vliv pH moče, vliv transportu, změna analytů v čase a další) jsou předmětem údajů u jednotlivých komponent. Do této skupiny patří i vliv chladových či tepelných protilátek, kdy dochází ke změnám vlastností krevních elementů.

Další informace

Rejstřík

Antonín Jabor

Preanalytická fáze