利多卡因药物导致患者血清肌酐检测

一、病例回顾

患者男，63岁，于就诊时1个月前开始出现反复活动后胸闷胸痛。患者冠状动脉造影显示存在多支严重病变，拟行搭桥手术。于2019年10月23日收治于复旦大学附属中山医院心外科，10月25日行冠状动脉旁路移植术，术后转至外科监护室，从10月26日开始每日连续7天，急诊干化学肌酐检测结果（774～858μmol/L），比常规门诊湿化学肌酐结果（405～445μmol/L）升高约一倍。急诊肌酐项目采用Vitros 4600全自动生化分析仪（美国Ortho公司）及配套试剂（干化学法，货号：8141947）检测，检测系统参数：反应时间5min、样本量10μl、波长670nm；常规门诊血清肌酐项目采用cobas c702全自动生化分析仪（瑞士罗氏公司）及配套试剂（酶法，货号：05168589190）检测，检测系统参数：反应类型为2点终点法、反应时间10min、读点数22/38、主/副波长546/700nm、标本量15μl、试剂1用量为77μl、试剂2用量38μl。将患者同一份样本采用2种方法复测，干化学法肌酐结果仍高于酶法肌酐结果。患者肝、肾功能结果见表1。

表1. 本例患者各项目干化学法与酶法的检测结果及相关偏差

二、干扰原因分析

1. 酚磺乙胺的误导：干化学检测结果高，湿化学检测结果低,究竟哪个才能反映患者真实情况？在排除了干、湿仪器分析中干扰因素后，我们怀疑可能存在药物干扰肌酐检测。询问临床用药史，得知患者曾于术后使用酚磺乙胺止血。酚磺乙胺是一种促凝药物，常用于防止手术前、后的出血。此类药物对酶法肌酐检测有显著的负向干扰作用已被广泛报道，所以根据以往工作经验，我们都认为是湿化学检测结果受到了酚磺乙胺的干扰。而干化学试剂因表面存在有扩散层（具有分子筛作用，图1）可有效过滤酚磺乙胺等大分子药物的干扰。因此相比湿化学检测结果更能反映患者真实肌酐水平。是由于“酚磺乙胺”造成的湿化学酶法肌酐假性降低，目前这种解释似乎非常合理。但当我们进一步对湿化学肌酐采用不受酚磺乙胺干扰的肌酐亚胺水解酶法进行了纠正后，情况却出乎预料，纠正结果与原先湿化学酶法检测结果之间并无显著差异！难道常见的酚磺乙胺并不是造成此次检测干扰的原因？

图1. 干片结构图

2. 发现造成干扰的“真凶”：当我们继续打开仪器的自动稀释功能对干、湿标本对倍稀释后再次进行检测。发现经过稀释换算后湿化学结果不变，而干化学结果却显著下降了。由此看来真正受到干扰的其实是干化学结果!那么究竟是什么物质对干化学产生了影响呢？我们将干化学试剂说明书中标注的干扰物与患者使用过的药物进行逐一排除分析。发现之前忽略了一点，除酚磺乙胺外，该患者还在治疗期间多次滴注利多卡因。而干化学说明书中标注明：利多卡因会对干化学肌酐产生正向干扰。此时我们不禁产生疑惑，因为利多卡因与酚磺乙胺等药物的分子量相当，但为何没有被干片表面的扩散层过滤而会对检测产生干扰呢？为此我们进行了文献查询，发现1988年的Clinical chemistry杂志上面曾经刊登过一篇针对Eastman Kodak公司的Ektachem 700干片机（也就是目前强生干片的前生）的干扰评估[1]。文中记载虽然利多卡因本身对于干化学肌酐的影响很小，但该药物在体内通过肝脏转化会产生代谢产物N-乙基甘氨酸（NEG，见图2）。而该代谢产物在失去了生物学活性的同时，分子量也大大缩小，因此无法被干片表面的扩散层有效过滤。并且NEG会与干片肌酐酶法检测反应过程中的中间产物肌氨酸结构非常相似，因此可以冒充成假冒的“肌氨酸”参与后续生化反应，导致干化学肌酐检测结果偏高。

图2. 利多卡因代谢途径与NEG和肌氨酸结构式

3. 造成罕见干扰背后原因的深度分析：虽然已经鉴别出了“真凶”，但与临床医生交流后，却发现问题没有那么简单，首先干湿化学法使用同一种检测原理，但为何利多卡因会造成两者检测结果差异？其次，利多卡因作为目前防治室性心律失常的常用药物，但为何此类药物造成的肌酐检测结果干扰在实际工作中却非常罕见呢？为了回答这两个问题，首先我们了解一下正常的干片肌酐反应流程（见图3），仪器通过两读点间反射光强度的差值来计算肌酐浓度，在加样后到首次读点前会有一段孵育时间，理想情况下内源性的肌酸、肌氨酸等干扰物会在读点前孵育期被提前消耗而不会干扰检测。因此回到本案例中，即便利多卡因代谢产物NEG分子量小可以通过扩散层，也会像其他内源性干扰物质一样被提前消耗而不会对检测产生干扰。但值得一提的是NEG在体内主要依靠肾脏排泄，而该患者因持续多日滴注利多卡因，同时伴有肾功能不全导致了NEG在体内的堆积，因此样本中过多的NEG在首次读点前无法被完全消耗而干扰了检测。

图3. 干片肌酐反应流程

反观湿化学检测系统分为R1与R2两种试剂，R2为反应试剂，即便样本中的NEG超标，但仍会被存在于R1试剂中的缓冲体系稀释。同时存在于缓冲体系中的肌酸酶、肌氨酸氧化酶会在样本孵育期间消耗破坏干扰物质，因此本案例中的利多卡因的代谢产物假“肌氨酸”NEG会在孵育中被提前破坏而不会对检测产生干扰。

综上所述，只有在特殊情况下导致的利多卡因代谢产物NEG过量时，才会对干片肌酐产生影响。这也解释了为何利多卡因虽然标注在了干片试剂说明书的干扰目录中，但却一直以来没有引起我们足够的重视！那么有没有办法在日后的急诊工作中预防此类药物干扰呢？经过试验我们发现，只要对问题标本进行预稀释就可以消除过量NEG造成的干扰。

4. 患者复查结果：1周后，患者转至普通病房，停用利多卡因并复查肌酐，干化学法检测结果为399μmol/L，湿化学检测结果为402μmol/L。两种方法的肌酐检测结果相符。

三、讨论与分析

血清肌酐是通过评价肾小球滤过率来衡量肾功能的重要指标。由于肌酐检测存在方法学差异，且易受药物干扰，导致肌酐检测结果不准确，进而误导临床诊疗，延误患者的病情。所以在日常工作中需要临床检验人员对于肌酐的检测原理、影响因素及药物干扰有着清晰的认识，避免出具错误的检查报告。干、湿化学法在面对不同类型的干扰时有着各自的优势。湿化学采用双试剂检测系统， 存在于R1试剂中的缓冲液在稀释干扰物的同时，其中的氧化酶也可在R2加入前消耗某些内源性干扰物而减少对检测的影响。但如遇严重黄疸、溶血、脂血或者单克隆球蛋白干扰时仍会对检测产生影响。而干片主要是由扩散层、试剂层、指示剂层和支持层构成，通过多涂层薄膜技术，将所需试剂预固相在多层薄膜上进行反应，扩散层能过滤蛋白质、脂肪等大分子物质。所以相比湿化学，干化学在面对黄疸、溶血、脂血、单克隆球蛋白等干扰时往往具有更好的抗干扰能力。

药物干扰是检验结果干扰的重要组成部分，酚磺乙胺、羟苯磺酸钙、维生素C、多巴胺等药物对酶法肌酐有显著的负向干扰作用[2-5]。在审核报告时如果发现患者肌酐多次结果比较差异较大，或与关联指标尿素、尿酸不符合时，要考虑是否存在上述干扰。近几年，人工智能已经走进医学实验室，针对每天产生的大量检验结果，合理运用自动审核，利用大数据进行规则设定，是对于人工审核的有力补充，可有效缩短报告时间，提高报告准确性。在发现存在干扰后，如何对目录中众多干扰药物进行有效鉴别无疑是一项巨大挑战。回顾案例之初，即便是有经验的工作人员也险些被酚磺乙胺这个熟悉的药物代入歧途。如果不做后续验证试验，显然难以找到利多卡因这个干扰检测的真凶。因此在处理干扰物时，工作人员不应根据经验去想当然，而应严格参照检测SOP进行稀释或者回收实验。这样才能防患于未然，避免对患者的诊疗产生不利的影响。

参考文献

Sena SF, Syed D, Romeo R, et al. Lidocaine metabolite and creatinine measurements in the Ektachem 700: steps to minimize its impact on patient care. Clin Chem. 1988 Oct;34(10):2144-8. PMID: 2458864.

蒋筠斐, 胡晓波, 季慧峰. 酚磺乙胺对不同方法肌酐检测的影响[J]. 中国实验诊断学, 2008, 12(3): 383-385

Guo X, Hou L, Cheng X, et al. Strong negative interference by calcium dobesilate in sarcosine oxidase assays for serum creatinine involving the trinder reaction[J]. Medicine(Baltimore), 2015, 94(23): e905.

江俊铮, 谢梦禹, 张卫, 等. 维生素C对肌氨酸氧化酶法检测血清肌酐干扰的定量分析[J]. 中华实用诊断与治疗杂 志, 2012, 26(1): 64-66.

Saenger a K, Lockwood C, Snozek C L, et al. Catecholamine interference in enzymatic creatinine assays[J]. Clin Chem, 2009, 55(9): 1732-1736.