不能重复的超线性,原因到底为那般?

作者:刘栋,耿丹,陈斌  铜川市人民医院检验科 2022-02-23

检测项目超出线性范围是日常工作中的一种常见现象,具有临床意义的通常是超出检测项目的线性范围上限。

产生这一现象最主要的原因是样品中含有极大量的待测物质,但除此之外,该现象还可能由血清中的干扰物质、仪器受到电磁、光电干扰等原因导致,也可能由于偶然因素产生的污染所致。实验室人员需要对此进行甄别,确保检测结果的准确与可靠,以免对临床诊疗产生不良影响。



患者男,51岁,临床诊断:1.乙肝肝硬化失代偿期Child B级;2.自发性腹膜炎;3.肝硬化腹水;4.肝癌并肝内多发转移;5.门静脉癌栓形成;6.骨转移?7.食管胃底静脉曲张;8.中度贫血;9.低钠血症;10.低蛋白血症;11.低钙血症;12.慢性肾炎;13.食管胃底静脉曲张硬化及组织胶治疗术后;14.脾切除术后。


送检消化道肿瘤标志物,本实验室采用电化学发光平台进行检测。初次检测结果发现,AFP>1210ng/mL,SCC>70ng/mL。10倍稀释后复检,结果显示,AFP 5910 ng/mL,SCC 3.40 ng/mL。见表1。SCCA初次检测和第一次复检光信号信息见表2。为什么会出现这样的结果?

表1 患者AFP和SCCA历次检测结果

表2 患者血清和工作人员唾液SCCA检测结果



导致检测结果异常升高的原因通常有以下这几种:(1)标本中含有大量待测物质;(2)标本中含有干扰物质;(3)仪器检测到异常信号;(4)各种污染。下面针对这些原因逐一进行分析讨论。


标本中含有大量待测物质


鳞状上皮细胞相关抗原(squamous cell carcinoma antigen ,SCCA)是一种糖蛋白,存在于舌、扁桃体、食管、子宫颈和阴道的鳞状上皮中,也存在于肺、头和颈部的肿瘤中。血清SCCA升高可见于包括肺、宫颈、食管、头颈、肛管和皮肤在内的鳞状细胞恶性肿瘤[1]

临床上常用于监测上述恶性肿瘤的治疗效果、复发、转移或评价预后。该患者已明确诊断肝癌并肝内多发转移,且疑似肝外转移,因此血清中有可能存在大量SCCA。但除首次结果超线性外,多次复检结果均在3 ng/mL右,因此可以排除患者血清中存在大量SCCA的可能。首次结果应考虑假阳性。

假阳性比较常见的原因是患者血清中含有干扰物质


在基于抗原抗体结合的免疫学检测中,最常见的干扰物质是异嗜性抗体。异嗜性抗体(Heterophilic antibody,HA):也叫嗜异性抗体,是由已知或未知的抗原物质刺激机体产生的一类具有足够滴度、能与多个物种的免疫球蛋白发生相对弱结合的多重特异性免疫球蛋白。

HA 最常见的是人抗小鼠抗体 (HAMA )目前临床应用的免疫抗体试剂大多都来源于动物,如鼠、羊等。而HA可以与许多动物免疫球蛋白的Fc和Fab表位发生非特异性结合,进而桥连捕获抗体、标记抗体和标记抗原,从而干扰检测结果。

在健康人群中,约3%~15%可检测出HA[2]。怀疑嗜异性抗体干扰存在时,简易的排查方法是,当标本经过倍比稀释后,如果检测结果不呈线性关系,可考虑HA干扰。

该标本SCC初检大于检测上限,10倍稀释后结果正常,因此提示可能存在嗜异性抗体。但本科室使用的检测系统,AFP和SCCA的标记抗体均为鼠源,为何AFP未受到干扰,只有SCC受到了干扰?且倍比稀释结果显示,AFP各稀释比例的结果关系良好,而SCC各稀释度的结果均在3.0 ng/mL维持稳定。因此,HA的干扰应该可以排除。

经过以上排查,我们不得不考虑标本顺序错误


因为该批标本为外院送检标本,在检测时并不是通过条码扫描录入,而是手工录入后上机检测,因此可能存在标本顺序错误的风险。尽管经过查对并未发现顺序错误,但为了保险起见,我们又复检了该标本前后各5个标本,结果显示,除该标本的SCCA外,其他结果全部与初次结果一致。因此,这一因素也可排除。这一步操作的目的是保证其他标本检测结果的准确无误,以免影响这些报告的及时发出。同时也是对仪器状态的再一次评价。我们继续分析。

仪器检测到异常信号


这就涉及到检测仪器的基本原理。电化学发光检测平台的检测原理为,发光物质发出的光信号被光电倍增管收集,通过检测光强度,从而实现对待测物质的定量测定。因此,其本质上是光电转换的过程。导致光信号异常升高的原因又可分为两个,一个是发光物质(发光源)增多导致的光信号真性升高,另一个则是光电倍增管(光信号接收器)异常或受到干扰导致被识别的光信号假性升高。

其实在讨论这两个问题之前,我们还需要先明确该仪器光信号水平的识别范围,这有助于我们对仪器状态进行评价。根据经验,我们知道,该仪器的光信号检测下限在通常在500左右,几乎不会低于200;而检测上限通常在百万级别,常见的是在100万到200万之间,偶尔可以见到300万左右的光信号值。但是否会更高,经与技术人员沟通,也未能明确。

该标本初检结果显示,光信号达5138522,见表2。仪器能否识别如此高的光信号?我们还需要验证评价。于是我们采集了一份工作人员的唾液,离心后以原液和100倍稀释的状态上机检测SCCA,结果发现,唾液原液的光信号值达到了5816349,SCCA浓度值为大于检测上限;而100倍稀释的光信号值为:126879 ,检测结果经仪器自动计算为1785ng/mL。

通过该实验,基本可以证明在该仪器中,其检测试剂可以生成巨量的发光物质以供检测,也可以证明该仪器的光电倍增管可以识别出如此量级的光信号。因此,可以证明仪器的检测性能无异常。

发光物质(发光源)增多导致的光信号真性升高:在该仪器中,发光物质是待测物质-生物素标记抗体-钌标记抗体-链霉亲和素磁微粒的四联复合物。四联复合物越多,光信号越强。在夹心法模式中,待测物浓度与光信号成正相关。SCCA的反应模式为夹心法,因此,其浓度与四联复合物的量呈正相关。

初检时极高的光信号说明反应过程中生成了巨量的四联复合物。但前文我们已经排除了患者血清中存在大量SCCA的可能,也排除了嗜异性抗体导致的非SCCA相关的四联复合物的生成。但巨量的光信号值明确提示四联复合物的生成量增多,进而提示反应体系中存在巨量的SCCA或其类似物。从哪里来的呢?这个问题我们暂且留下,稍后再进行讨论。我们先来看下一个可能的原因。

光电倍增管(光信号接收器)异常或受到干扰导致的被识别的光信号假性升高。这也就是我们通常所说的电磁干扰,不过,在此处应该是光电干扰。电磁干扰或光电干扰,其本质上是对检测过程的光电信号的产生、传播和和接收识别产生影响。

理论和实践的研究表明,任何一个电磁干扰的发生必须具备三个基本条件:首先应该具有干扰源,其次有传播干扰能量的途径和通道 ,第三还必须有被干扰对象的响应(敏感器)。干扰源 、干扰传播途径(或传输通道)和敏感器称为电磁干扰三要素[3]。当日实验室内水、电、空气温湿度均未发现明显异常。

本实验室所有仪器供电均由一台大型UPS供电,其他仪器均未发现异常,只有单独该项目单次出现异常,因此,电流异常似乎并不存在;仪器周围也不存在高强度的辐射源;关于可能的干扰通路(测量池和光电倍增管之间)出现异常的问题以及敏感器的问题,经过我们多次的复检、验证试验以及当日该标本前后的检测结果判断,仪器的光电倍增管也无异常存在,因此,干扰通路和敏感器似乎也不存在。电磁干扰的发生需要三个要素同时具备,而在本案例中,三个要素几乎都不存在,因此,电磁干扰或光电干扰可能性微乎其微。

经过以上排查,剩下的就只有反应体系中确实存在巨量的SCCA或SCCA类似物了


那这些东西从哪里来的呢?我们已经排除了患者血清中巨量SCCA的可能,也排除了嗜异性抗体的存在,血清标本经过复测再未见升高,也可以排除标本被污染的可能。由于他标本SCCA均未见异常升高,尤其是再次复检也未见异常,因此,也可以排除试剂成分被污染的可能。

那就只能是与反应体系相关的其他物品被污染,从而带入到反应体系中来了——只能是加样吸头或反应杯被污染了!

操作老师仔细回想近几日的种种细节,终于想到当日上午仪器在运行过程中发生了一次加样吸头和反应杯卡顿的情况,手工将卡顿的加样吸头和反应杯取下重新安装后仪器恢复正常,而在这一过程中,可能导致个别加样吸头和反应杯被污染。

而前文已经证明,唾液中含有巨量的SCCA,极有可能导致本案例情况的发生。仪器公司的技术支持认为灰尘也有可能导致SCCA假阳性,而灰尘中的SCCA,我们也认为可能与唾液或痰液有关;当然,头屑、皮屑中也可能还有大量的SCCA,而这些也可能形成灰尘。

根据以上分析,我们最终认为该现象的发生可能是由于加样吸头或反应杯偶然被唾液或呼吸道分泌物、或者头屑、皮屑等污染所致。

这是一例由于偶然因素导致的污染产生的假性超线性结果。在本案例的排查与分析过程中,涉及了患者的临床信息、检测项目的病例生理知识、临床意义、检测仪器的物理学原理、检测方法的实验原理等诸多相关知识。检验人员综合运用各种知识和技能有助于找出最终的真相,同时还需要考虑针对此类事件的预防措施。



编辑:骆秉涵

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