4Ts评分与CLIA联合的诊断算法对诊断肝素诱导的血小板减少症的准确性
【摘要】目的:4Ts评分和化学发光免疫分析法(CLIA)以及推荐联合这两种测试的算法对肝素诱导的血小板减少症(HIT)诊断准确性。方法:用前瞻性和多中心队列研究，评估目前推荐的HIT检测在临床实践中的诊断准确性。结果:在2018-2021年纳入的1,448例患者中,有1,318例可用于本分析(年龄中位数[IQR]，67岁;849例[64.6%]男性),111例(8.4%)患者肝素诱导的血小板活化(HIPA)试验阳性。最常见的情况是重症监护病房(487 [37.0%])或心血管手术(434[33.0%])。625名患者(46.8%)的4Ts评分为低风险。按2×2表，假阴性结果为10例(9.0%;4Ts评分)、5例(4.5%;CLIA)、15例(13.5%;推荐的诊断算法)。假阳性患者592例(49.0%;4Ts评分)，73例(6.0%;CLIA)、50例(4.1%;推荐的诊断算法)。结论:在这项针对疑似患有HIT患者的诊断研究中，当在临床中使用推荐的诊断算法时，一半的患者需要进行抗体检测，然而，仍有大量患者被错误分类，这可能导致诊断延迟或过度治疗，应寻求开发改进HIT诊断的诊断算法。
在日常应用中，推荐的诊断检测的诊断效用往往与已发表的研究结果不符，并且对用于诊断肝素诱导的血小板减少症（HIT）的检测知之甚少。免疫原性复合物由靶向血小板因子4（PF4）/肝素复合物的IgG抗体生成，反过来这些复合物通过FcγRIIA受体激活血小板并引起血小板聚集。常见的三联征：(1）血小板减少；（2）严重血栓形成以及（3）肝素给药后血小板计数减少的典型时间。HIT并不常见，而且发生在不同的环境中，因此临床医生对其并不熟悉。但是，了解何时怀疑HIT以及如何正确处理HIT以预防严重血栓栓塞并发症是非常重要的。
疑似HIT的检查具有挑战性，因为现有的诊断工具有重大缺陷。4Ts评分是一种临床评分系统，旨在确定HIT的临床（检验前）概率（见表1）。尽管一项荟萃分析指出4Ts评分具有较高的阴性预测值(NPV)，但一些研究对该评分在临床实践中的灵敏度提出了挑战。阳性预测值（PPV）较低，这提示大部分患者存在HIT。几种酶联免疫吸附测定法和快速免疫测定法已被开发用于更好地鉴定和定量PF4/肝素抗体。一般而言，大多数检测方法具有较高的灵敏度和NPV。值得注意的是，并非所有PF4/肝素抗体都能激活血小板并引起HIT，因此限制了免疫检测的特异性和PPV。功能检测，如洗涤血小板的肝素诱导血小板活化试验（HIP）或血清素释放试验（SRA），可以验证血小板活化抗体，从而确认HIT的存在。然而，这些功能检测在技术上具有挑战性，只能在少数专业实验室进行。因此，科学学会建议首先使用4Ts评分。如果是中危或高危患者，应使用经过验证的检测方法测定PF4/肝素抗体，如果同时存在PF4/肝素抗体，则应进行功能检查以巩固诊断。然而，人们对当前的应用以及推荐的诊断算法在临床中的性能知之甚少。作为前瞻性、多中心队列研究的一部分，我们旨在评估目前推荐的HIT检测在临床实践中的诊断准确性：（1）4Ts评分；(2）AcuStarHIT-IgG化学发光免疫分析法（CLIA）以及（3）4Ts评分与CLIA相结合的诊断算法。
一、研究对象与方法
1. 研究设计和设置及参与者：这项分析是“肝素诱导的血小板减少症的精确和快速诊断”的一部分：该研究包括来自瑞士、德国或美国11家三级医院的连续疑似HIT患者。之前发表的论文对研究设计、设置、参与者、研究程序和数据收集进行了详细描述，这些论文讨论了(1)决策支持工具的开发和(2)不同肝素/PF4免疫测定的一致性。纳入标准为：(1)疑似HIT(PF4/肝素抗体订单、应用4Ts评分或请求咨询服务)；(2)年龄18岁或以上以及(3)提供书面知情同意书。纳入2018年1月至2021年5月就诊的患者，排除样本材料不足、临床资料不足或拒绝知情同意的患者。
2. 收据收集：经过专门培训的研究护士将一组预先指定的临床特征和诊断时的实验室检测结果收集到电子病历报告表（REDCap数据库）中。特别是记录了4Ts评分的各个项目，因为它们在诊断时可供治疗医生使用；4Ts评分由主治医生结合咨询服务进行评分。研究护士将这些数据传输到电子病历报告表中，如果发现严重错误，则与主治医生和主要研究者协商纠正。无论如何，仅使用治疗医生在诊断时可用的数据。4Ts评分是确定HIT临床概率的既定评分系统（见表1）：0-3分表示低风险；4-5分，中等风险；6-8分，风险较高。诊断时采集剩余血清样本，-80℃冷冻并用干冰运输至瑞士伯尔尼大学医院Inseptal临床化学中心实验室，持续随访直至出院。
3. CLIA的确定：样本到达后一周内，使用CLIA(HemosIL AcuStar HIT-IgG)对PF4/肝素抗体进行定量。CLIA在BIO-FLASH分析仪上按照制造商的说明进行检测，使用制造商提供的校准品1和校准品2校准检测，并在37℃下快速解冻样本。每次运行前使用内部质量控制，使用制造商定义的临界值，结果≥1.00U/mL的样本被视为阳性。
4. HIPA试验：作为参考标准，通过洗涤血小板功能试验HIPA确定是否存在HIT，与SRA一样，HIPA被主要科学协会和许多作者视为参考标准。按照之前详细描述的方法进行了HIPA，将血清与来自4名不同献血者的洗涤血小板混合，置于微孔板上。向样本中添加缓冲液、0.2IU/mL低分子量肝素或100IU/mL普通肝素，以600 rpm将每孔2个钢珠微孔板孵育45min，每5min观察一次血小板活化情况。如果在0.2IU/mL低分子肝素情况下30min内发生聚集，但至少2名献血者在100IU/mL肝素时不发生聚集，则该检测被认为是阳性。
5. 统计学分析方法：由于不满足高斯分布，患者特征按照HIPA试验结果以中位数和IQR进行分组。创建2×2表，并根据预定义的临界值计算(1)4Ts评分；(2)CLIA和(3)推荐的诊断算法(4Ts评分，CLIA)的诊断准确性。R4.1.0版用于统计分析和数据图表说明。使用epiR软件包计算灵敏度、特异性、阳性预测值和阴性预测值及95%Cl。使用pR0C软件包计算受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)。
二、研究结果
1. 患者特征：2018年至2021年间，纳入11个研究中心的1,448例患者，由于临床信息不足或血清样本不足而排除130例后，1,318例患者符合本分析的条件(年龄中位数[IQR]，67[57–75]岁;849例[64.6%]男性)。111例患者HIPA呈阳性，患病率为 8.4%。最常见的情况是在重症监护病房(487[37.0%])和心血管手术(434[33.0%])中(见表2)。4Ts评分分为，低风险625例患者(46.8%)，中风险611例(46.9%)，高风险82例(6.2%)（见表2)。1,055例患者(88.3%)使用普通肝素，357例患者(27.1%)出现新发、复发或进行性血栓栓塞。
2. 诊断准确性：4Ts评分正确地将101例患者分类为HIT阳性，将615例患者分类为HIT阴性（见表3）。假阴性和假阳性的分别为10例（9.0%）和592例（49.0%）。CLIA正确识别出106例HIT阳性患者和1,134例HIT阴性患者，假阴性5例（4.5%），假阳性73例（6.0%）。推荐的诊断算法（4Ts评分，在中或高危4Ts评分的情况下，随后进行CLIA）正确识别出96例HIT阳性患者和1,157例HIT阴性患者，假阴性15例(13.5%），假阳性50例（4.1%），灵敏度和特异性见表3。推荐的诊断算法漏诊了13.5%的HIT患者。在我们的数据集中，4Ts评分的PPV和NPV分别为14.6%（95%Cl, 12.0%~17.4%) 和98.4%(95% Cl, 97.1%~99.2%) ,CLIA的PPV和NPV分别为59.2%（95% CI，51.6%~66.5%）和99.6%（95%Cl，99.0%~99.9%），推荐的诊断算法的PPV和NPV分别为65.7%（95%CI，57.5%～73.4%）和98.7%(95%CI，97.9%~99.3%）。所有诊断试验的R0C曲线如图1所示。4Ts评分的R0C曲线下面积为81.3%（95%CI，77.5%~85.0%），CLIA的R0C曲线下面积为97.7%（95%Cl，96.3%~99.2%）。图2显示了代表性人群中观察到的假阴性、假阳性、真阴性和真阳性的比例。
4Ts评分(A)和化学发光免疫分析(CLIA;B)的受试者工作特性曲线，与95%Cl(阴影区域)—致。标记了95%CI的诊断阈值。AUC表示曲线下面积。
使用4Ts评分(A）、化学发光免疫分析(CLIA;B)和推荐诊断算法(C）得出的真阴性(深橙色）、假阴性(浅橙色）、真阳性(蓝色）和假阳性(灰色)结果比例。
三、讨论与分析
在本研究中，我们采用前瞻性多中心方法，研究了目前在临床环境中处理临床疑似HIT的诊断实践。通过应用当前的诊断算法，近一半的患者将不需要抗体检测。然而，所有检测方法，尤其是目前的诊断，仍然将数量可观的患者错误分类为假阴性或假阳性。一些研究探讨了目前的HIT诊断工具在临床实践中的实用性，我们的结果与这些初步研究基本一致。linkins及其同事对1,781例患者中的526例进行了前瞻性研究，这些患者都要求以SRA为参考标准进行PF4/肝素检测(HIT患病率为6.1%)。4Ts评分是目前推荐的诊断算法中的第一步，其灵敏度仅为81.3%，这将遗漏相当大比例的HIT患者。与我们的结果相似，PF4/肝素免疫检测的灵敏度更高(100%；使用快速微粒凝胶免疫测定法)。然而，这些结果与一些研究报告，称4Ts评分的灵敏度要高得多形成了鲜明的对比，这可能无法反映临床实践中发生的情况。我们分析了PF4/肝素免疫测定的准确性，并发现了高灵敏度。在另一项临床实践研究中，Gallo及其同事回顾性纳入了美国一个30家医院的医疗系统中的319例患者，在该医疗系统中，之前实施的临床决策支持(CDS)在HIT免疫测定医嘱输入期间启动，表明患者患HIT的风险非常低。尽管在研究设计、人群、设置、指标检测、参考标准和测量结果方面存在差异，但本研究提供了有关HIT诊断的有价值信息，并提出CDS可作为一种新的诊断工具。
我们的结果证实，如果正确使用以4Ts评分开始的推荐诊断算法，需要抗体检测的患者数量可以减少一半。然而，仍然存在两个主要问题。首先，算法的灵敏度有限。因此，一定比例的HIT患者被漏诊，HIT患者如果不接受治疗，将面临重大风险。大约50%未经治疗的患者会发生严重的血栓栓塞，这与高死亡率相关。这对目前的指南提出了挑战。其次，现行算法将大量HIT阴性患者归为HIT阳性。这些患者接受了替代抗凝剂治疗，因为功能检测通常无法获得或只能在几天后获得，然而，这些患者严重出血的风险非常高，超过40%。问题是如何在日常实践中解决这一问题?作为CDS的一个范例，我们利用相同的队列验证了一种针对疑似HIT患者的易于使用的机器学习算法，并在线实施了该算法。诊断机器学习算法可以整合各种临床和实验室信息并建立模型，同时考虑复杂的相互作用。TORADI-HIT算法的准确性大大高于目前推荐的诊断算法，减少了出现假阳性和假阴性结果的患者人数，因此只有约10%的HIT患者需要进行功能检测。目前正在进行前瞻性队列研究，以便在其他环境和情况下验证该算法。
四、优势和局限性
本研究有优点也有局限性。最重要的优势是反映了临床实践。我们纳入了连续的患者，而不是选定的样本，因此包括了全疾病谱，包括轻度疾病患者和类似HIT的疾病患者。本研究遵循详细的方案进行，该方案定义了所有收集过程，确保数据完整和准确。在所有患者中进行了已建立并经过内部验证的洗涤血小板功能检测作为参考标准。此外，还纳入了大量患者，从而确保了适当的效力分析。
然而，我们的研究存在一个重要的局限性，那就是大多数患者都是在瑞士的三甲医院接受治疗的，因此不能完全排除在其他环境和医疗机构中研究结果会有所不同的可能性。可能遗漏了一小部分患者，他们的4Ts评分完全由主治医生决定，而没有咨询实验室或顾问团队。不过，根据经验，这种情况很少发生，最多发生在风险极低的患者身上，而且这种情况不会导致检测结果的改善，因此也不会改变研究的总体结论。另一个局限性是4Ts评分（主治医生和咨询服务联合评分）在其他情况下可能不同，并且在出现严重错误的情况下对一些评分进行了校正，但是，这将进一步限制所审查的检测的性能，从而支持总体结论。此外，根据目前的研究设计，我们只能检查算法的初始部分，而不是包括功能测试在内的完整算法，计算中只包括了4Ts分数的初始测定，第二天的重新检测有可能纠正一些错误的阴性结果。不过，由于我们关注的是初始表现和相关的临床决策，因此本研究并未考虑这些评分。
五、结论
这项研究发现，在临床实践中，只有大约一半的临床疑似HIT病例需要使用目前推荐的诊断算法进行抗体检测。然而，有相当数量的患者没有被正确分类，可能导致诊断延迟以及抗凝剂更换延迟。使得这些往往易受伤害的患者面临因过度使用高风险抗凝药物而导致严重血栓栓塞并发症或出血并发症的风险。使用CDS有可能改进HIT的诊断算法。
编译节选自： JAMA Netw 0pen. 2024 Mar 26;7(3):e243786.
