动脉血和静脉血常用生化检测项目的比较分析

人体血液中存在离子、酶类、糖类、脂类和蛋白质等多种机体的代谢产物，它们对维持机体的内环境平衡和正常功能具有非常重要的作用。当机体处于疾病或其他异常生理状态时，血液中相关生化指标会发生变化。因此，电解质、总蛋白、酶类和血糖等生化指标的检测可以帮助临床对疾病进行诊断、病情监测和疗效评估等，为医生提供诊断和治疗的依据，在临床上具有非常重要的意义。

ICU病房集中了不同部位严重感染的患者，是医院感染发生的高危地区，病原菌主要以革兰阴性菌为主，且常为多重耐药菌，如耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌(Carbapenem Resistant Enterobacteriaceae，CRE)，产超广谱β-内酰胺酶(Extended-spectrum β-Lactamases，ESBLs)细菌，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus Aureus，MRSA)、耐万古霉素肠球菌(Vancomycin ResistantEnterococcus，VRE)等^[1,2]。同时，ICU重症患者应用的有创性治疗和检测较多，动脉留置导管已广泛应用于ICU，为危重病患者提供迅速、直接、准确的血压数据，并能应用于呼吸衰竭需频繁抽取血标本行血气分析的患者。重症患者进行血气分析的同时也经常需要同步做其他生化项目检测，而血气分析使用动脉血，常规生化检测通常使用静脉血，因此需要同时采集动脉血和静脉血，进行两次穿刺。如果动脉留置导管抽取血气标本的同时也抽取生化项目检测的标本，能大大减少静脉抽血次数，减轻患者痛苦，降低重复穿刺诱发感染的风险，还可以提高采集效率，及时地为临床医生提供患者的病情信息，这对重症患者来说是十分有益的。但是，动脉血和静脉血标本之间生化项目的结果是否存在差异，目前研究较少，尚未有明确的结论^[3,4]。因此，本研究对相同患者、同时采集的动脉血和静脉血中电解质、总蛋白、酶类、血糖和尿素等18项生化项目进行检测，以期了解上述指标在动脉和静脉之间是否存在差别，为临床医生使用不同的标本类型检测上述生化项目提供更可靠的实验依据。

一、标本收集

2017年6月至9月期间，于北京协和医院检验科选取同时采集外周动脉血标本进行血气分析和静脉血标本进行急诊生化项目检测的患者标本共70例，其中男性患者36例，女性患者34例。年龄18～91岁，中位年龄62岁，年龄(60±17)岁。收集其外周动脉血和静脉血，并同时离心(2 000×g，10 min)分离血浆。动脉血采血管和静脉血采血管均为美国BD公司的肝素锂抗凝采血管，并排除溶血、脂血和黄疸的标本。

二、仪器、试剂与检测方法

18项检测项目均在罗氏诊断Cobas c702全自动生化仪上检测。除总胆汁酸(totol bile acid, TBA)采用日本积水医疗科技有限公司的试剂、配套校准品及质控品外，其余项目均采用罗氏配套试剂、校准品和质控品。所有项目的参数设置、校准等完全依据厂家声明操作。标本检测前、检测后均做室内质控保证结果的准确、可靠，同一患者的动脉血浆和静脉血浆均在同一分析批检测。

丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase，ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase，AST)、胆碱酯酶(cholinesterase，CHE)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)为速率法，钾(kalium，K)、钠(natrium，Na)、氯(chlorine，Cl)为离子选择电极法，总蛋白(total protein，TP)为双缩脲法，白蛋白(albumen，ALB)为溴甲酚绿法，钙(calcium，Ca)为邻甲酚酞络合酮法，磷(phosphorus，P)为钼酸盐法，总胆汁酸(totol bile acid，TBA)为循环酶法，肌酐(creatinine，Cr)为酶法，尿素氮(urea nitrogen，Urea)为尿素酶法，尿酸(uric acid，UA)为尿酸酶法，葡萄糖(glucose，Glu)为己糖激酶法，甘油三酯(triglyceride，TG)、胆固醇(cholesterol，CHO)均为酶法。

三、统计学分析

采用SPSS 18.00统计学软件进行统计分析。采用Kolmogorov-Smironv检验(K-S检验)对数据进行正态性检验，符合正态分布数据用均数±标准差(±s)表示。两组样本间的结果的比较采用配对t检验，非正态分布数据用中位数(四分位数间距)[M(Q1-Q3)]表示，两组样本间的结果的比较采用Wilcoxon秩和检验，以P<0.05作为差异有统计学意义。使用国家卫生行业标准(WS/T403-2012)的允许总误差判断偏差是否具有临床意义，行业标准中没有提供标准的项目(CHE、TBA)使用澳大利亚皇家病理学会的允许总误差判断偏差是否具有临床意义。使用MedCalc软件进行Passing-Bablok回归分析，计算不同标本类型之间的回归方程和相关系数(r)，计算百分偏倚，绘制Bland-Altman图了解不同标本类型之间结果的差异。

一、动脉血和静脉血标本常用生化项目的比较

对70例重症患者动脉血浆和静脉血浆中各生化项目的检测结果进行统计分析，结果见表1。TP、CHE、Glu、TBA、Cr、TG的检测结果在两种样本中的差异无统计学意义(P>0.05)，而Ca、Cl、K、Na、P、ALB、ALT、AST、LDH、Urea、CHO和UA的检测结果在动脉血和静脉血之间的差异有统计学意义(P<0.05)。具体参见表1。

表1 动脉血和静脉血中各项生化项目的比较以及Passing-Bablok回归分析结果

二、动脉血和静脉血部分生化项目的百分偏差分析

动脉血和静脉血部分生化项目的百分偏差分析结果见表2。18项结果生化指标中，Cr、Urea、TG、CHO、UA、CHE和TBA差异皆不具有临床意义。Na、P、TP和ALT 4个生化项目的个别患者标本在两种血浆样本中的差异有临床意义，但4个项目超过总TE的百分偏差均小于5%。Ca、Cl、K、ALB、AST、LDH和Glu在两种血浆样本中的差异都具有临床意义。结果表明重症患者动脉血浆中Cr、Urea、TG、CHO、UA、CHE、TBA、Na、P、TP和ALT的检测结果可代替静脉血浆检测结果，无需再次采集静脉血进行检测。Glu的检测结果虽然不存在统计学意义，但动静脉血的血浆检测结果的差异具有临床意义。Ca、Cl、K、ALB、AST、LDH和Glu在动脉血中的检测结果则不能替代静脉血检测结果。具体参见表2。 

表2 动脉血和静脉血差异具有统计学意义的生化项目的百分偏差分析

三、动脉血和静脉血标本生化项目的定量比对

动脉血和静脉血之间差异既有统计学意义，同时又具有临床意义的生化项目共6项，包括Ca、Cl、K、ALB、AST和LDH，将上述生化项目使用Passing-Bablok回归分析以及Bland-Altman分析进行定量比对。结果见表1、图1。

图1 Ca、Cl、K、ALB、AST、LDH　生化项目的Bland-Altman图。Ca_A　和Ca_V分别示Ca的动静脉血；Cl_A和Cl_V分别示Cl的动静脉血；K_A和K_V分别示K的动静脉血；ALB_A和ALB _V分别示ALB的动静脉血；AST_A和AST _V分别示AST的动静脉血；LDH_A和LDH _V分别示LDH的动静脉血

对重症患者而言，快速、稳定和可靠的生化项目检测结果对临床诊疗决策具有重要的意义。动脉血气分析结果迅速，一般1～2 min即可出结果，然而动脉血气分析给予临床更多帮助的是对患者的酸碱失衡以及呼吸衰竭情况的判断。对于用剩余动脉血气分析标本进行常规生化项目的检测研究较少，大多数学者侧重于动静脉血之间电解质的可比性研究^[5,6]。而且目前各项生化项目的参考区间均是使用静脉血标本建立^[7]。本研究通过70例患者同时采集的动脉血和静脉血标本的18项生化项目进行检测分析，根据两者的生化检验结果进行比对和综合探讨。拟通过此项研究，判断分析各生化项目的动脉血参考区间或诊断界值与静脉血的一致性。以期降低动静脉多次穿刺诱发血流感染的风险。对临床诊疗决策提供帮助和依据。

本次研究结果发现电解质在动静脉血之间的差异具有统计学意义，与文献报道一致^[3,4,5,6]，但在最终结论上存在诸多争议。本文对于差异有统计学意义的指标采用国家卫生行业标准(WS/T 403-2012)及澳大利亚皇家病理学会的允许总误差判断偏差是否具有临床意义，使研究的结果的临床实用性更强，结果发现Na、P离子测定可用动脉血替代静脉血，Ca、Cl、K三个项目不能用动脉血替代。其他研究者具有不一致的观点，例如：Zhang等^[3]认为用动脉血进行K、Na离子的测定，与静脉血测得的结果相比，两者之间的差异虽具有统计学意义，但平均偏差没有超过美国临床实验室修正案(US CLIA)规定的范围，因此该文作者认为通过血气分析仪测得的K、Na离子水平和静脉血测得的结果仍具有一致性。同样Nanda等^[8]也认为在危重患者的治疗中，可以用动脉Na和动脉K代替静脉Na和静脉K水平。然而Budak等^[6]则认为由于动静脉血之间的Na、K浓度存在的差异性，故两者之间不可替换，需要分别建立各自的参考区间或诊断界值。造成此类差异的原因可能是由于不同的研究者采用的实验研究方法不一致，以及使用了不同判断标准所致。同时不同仪器检测原理和性能的不同也可能会导致同一项目的检测结果产生差异^[9]。

利用Bland-Altman分析具有统计学意义和临床意义的生化项目在动脉血和静脉血之间差异的具体情况，该方法可以有效避免配对t检验与简单相关分析不能同时兼顾随机误差与系统误差而产生的片面性^[10,11]。结果发现Ca和Cl在动脉血中的平均含量分别比静脉血高0.19 mmol/L和1.70 mmol/L；K、ALB、AST和LDH在动脉血中的平均含量分别比静脉血低0.05 mmol/L、1.40 g/L、2.49 U/L和16.27U/L。导致上述项目在动脉血和静脉血中差异较大的原因可能包括以下几个方面：(1)血样本来源差异：动脉血主要将氧气和营养物质运送到身体各组织和器官；而静脉血主要是将细胞代谢产物运送回体循环。(2)疾病本身对生化项目的影响：重症患者体内器官功能处于严重的异常状态，也可能会对某些生化指标产生影响。(3)抗凝剂影响：肝素钠本身是一种阴离子多聚电解质，可与动脉血中的阳离子电解质结合^[12,13]。本研究采用动脉血浆和静脉血浆进行检测，可有效避免样本收集和前处理过程中的因素对检测结果的影响。本研究结果表明，临床医生如果选择动脉血标本进行上述生化项目的检测，应关注动脉血和静脉血之间的显著差异，此时一些建立于静脉血结果之上的参考区间或诊断界值将不再适用，如低钠血症、高钠血症、低钙血症、高钙血症、低钾血症、高钾血症、白蛋白降低等。同时，对于同一患者，如果交替使用动脉血和静脉血进行上述生化项目的监测，以期了解病情变化时，更应关注标本类型对于结果的影响。

本研究对不同的生化指标，产生有不同的结论，需要检验工作者和临床的关注。同时仍具有一定局限性，由于仪器原理不同，以及判断偏差是否具有临床意义的标准选择不同，导致部分结论和文献报道有所出入。除电解质和血糖之外的其他生化指标如TP、CHE、TBA、Cr、TG等相关研究报道较少，且由于标本量不够大，没有大样本数据支持，对具有统计学差异和临床意义的项目如Ca、Cl等，未能建立起相应的参考区间或诊断界值。综上所述，本研究对动脉血和静脉血18项常用生化项目进行了系统全面的比较分析，为后来的研究者们提供了参考，为临床医生使用动脉血检测ICU重症患者常用生化项目的检测提供了新的实验依据和方案。