Ứng dụng của biến thiên sinh học trong thực hành lâm sàng

Overview Application of Biological Variation in Medical Practice Tran Thi Chi Mai1,2 1Hanoi Medical University, No 1 Ton That Tung, Dong Da, Hanoi, Vietnam 2Vietnam National Children’s Hospital, 18/87[.]

Journal of Pediatric Research and Practice, Vol 6, No (2022) 1-6 Overview Application of Biological Variation in Medical Practice Tran Thi Chi Mai1,2 Hanoi Medical University, No Ton That Tung, Dong Da, Hanoi, Vietnam Vietnam National Children’s Hospital, 18/879 La Thanh, Dong Da, Hanoi, Vietnam Received 28 July 2021 Revised 10 August 2021; Accepted 15 January 2022 Abstract Categories of biological variation include intraindividual variation and interindividual variation Biological variability is not only fundamental in the interpretation of test results, but also influences clinical decisions The concept of reference change value (RCV) based on analytical and individual variations are developed to determine whether a difference between consecutive results of one analyte in a patient might have clinical significance The concept introduces a scientific approach to an area where clinicians have largely relied on their intuition and experience Index of individuality (II) allows a comparison of intraindividual biological variation to interindividual variation When II is low (1.4), values from an individual will cover much of distribution of the reference interval Thus, conventional reference values will be of significant value in many clinical settings Keywords: intraindividual biological variation, interindividual biological variation, reference change value, Index of Individuality Corresponding author E-mail address: tranchimai@hmu.edu.vn * https://doi.org/10.47973/jprp.v6i2.389 T.T.C Mai et al./Journal of Pediatric Research and Practice, Vol 6, No (2022) 1-6 Ứng dụng biến thiên sinh học thực hành lâm sàng Trần Thị Chi Mai1,2 Trường Đại học Y Hà Nội, Số Tôn Thất Tùng, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam Bệnh viện Nhi Trung ương, 18/879 La Thành, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 28 tháng năm 2021 Chỉnh sửa ngày 10 tháng năm 2021; Chấp nhận đăng ngày 15 tháng năm 2022 Tóm tắt Biến thiên sinh học bao gồm biến thiên cá thể (Intra-individual coefficient of variation) biến thiên quần thể (Inter-individual coefficient of variation) Biến thiên sinh học có nhiều ứng dụng thực hành y khoa Khái niệm giá trị thay đổi tham chiếu (RCV) dựa biến thiên phân tích biến thiên cá thể đưa nhằm xác định xem khác biệt kết liên tiếp chất phân tích bệnh nhân có ý nghĩa lâm sàng hay không Đây cách tiếp cận khoa học cho việc đánh giá thay đổi có ý nghĩa lâm sàng kết xét nghiệm liên tiếp mà trước bác sĩ chủ yếu dựa vào trực giác kinh nghiệm Chỉ số cá thể (Index of Individuality) cho phép so sánh biến thiên sinh học cá thể biến thiên sinh học quần thể Khi số cá thể mức thấp ( 1,4), giá trị từ cá thể bao gồm phần lớn phân phối khoảng tham chiếu Do đó, giá trị tham chiếu có giá trị đáng kể nhiều tình lâm sàng Từ khóa: Biến thiên sinh học cá thể, biến thiên sinh học quần thể, giá trị thay đổi tham chiếu, số cá thể I Đặt vấn đề Kết xét nghiệm sử dụng cho nhiều mục đích bao gồm sàng lọc, chẩn đốn, theo dõi điều trị, nghiên cứu, giảng dạy đào tạo Các kết xét nghiệm bị ảnh hưởng nhiều yếu tố biến thiên sinh học, tình trạng bệnh lý sai số trước, sau xét nghiệm [1] Vì để đánh Tác giả liên hệ E-mail address: tranchimai@hmu.edu.vn * https://doi.org/10.47973/jprp.v6i2.389 giá xác thay đổi theo chiều dọc kết xét nghiệm thu bệnh nhân, yếu tố đảm bảo chất lượng xét nghiệm cần phải xem xét biến thiên cá thể biến thiên quần thể Trên lâm sàng, thông tin biến thiên sinh học tảng quan trọng để giải thích kết xét nghiệm giúp bác sỹ nâng cao khả phát xác thay đổi quan trọng tình trạng bệnh nhân thông qua kết xét nghiệm [2-4] T.T.C Mai et al./Journal of Pediatric Research and Practice, Vol 6, No (2022) 1-6 II NỘI DUNG TỔNG QUAN Biến thiên sinh học Biến thiên sinh học bao gồm biến thiên cá thể (Intra-individual coefficient of variation CVI) biến thiên quần thể (Inter-individual coefficient of variation - CVG) [1] Các biến đổi gây khác trạng thái cân cá thể gọi biến thiên sinh học cá thể, biến đổi gây khác trạng thái cân cá thể khác gọi biến thiên sinh học quần thể [1] Ví dụ nồng độ creatinin máu đo cá thể thay đổi lần xét nghiệm khác gọi biến thiên sinh học cá thể, khác nồng độ creatinin cá thể gọi biến thiên sinh học quần thể Biến thiên cá thể có khác lớn chất phân tích, chí chất thuộc nhóm hóa sinh (ví dụ cholesterol tồn phần 6,1%, triglycerid 22,6%, HDL-C 7,4%, LDL-C 9,5%) [5] Nhiều nghiên cứu biến thiên sinh học cá thể không thay đổi theo thời gian khơng có khác biệt đáng kể nam nữ [6] Đối với xét nghiệm bị ảnh hưởng nội tiết biến thiên có xu hướng xét nghiệm khơng điều chỉnh nội tiết, đặc biệt xét nghiệm bị ảnh hưởng chế độ ăn có biến thiên lớn [5] Đối với hầu hết chất phân tích, biến thiên sinh học cá thể đối tượng khỏe mạnh bệnh nhân khác biệt, trừ số trường hợp đặc biệt như: AFP bệnh lý gan, ALP bệnh Paget, CA125 ung thư buồng trứng, CA153 ung thư vú, CEA ung thư đại trực tràng, Creatinin bệnh thận sau ghép thận, HbA1C, lipoprotein albumin nước tiểu buổi sáng sớm bệnh đái tháo đường [7] Vì sử dụng liệu biến thiên sinh học cá thể thu từ nghiên cứu đối tượng khỏe mạnh làm sở để giải thích tình lâm sàng liên quan đến thay đổi kết bệnh nhân Biến thiên sinh học không tảng việc giải thích kết xét nghiệm mà cịn ảnh hưởng đến định lâm sàng [3-4] Ví dụ Mogadam cộng chứng minh biến thiên nồng độ LDL cá thể dẫn tới 10% đối tượng chuyển từ tình trạng nguy cao tai biến tim mạch sang trạng thái bình thường ngược lại [8] Khi mà bác sĩ lâm sàng dựa vào kết xét nghiệm cao hay thấp giá trị khoảng tham chiếu kết có bệnh nhân nhận điều trị khơng cần thiết, có bệnh nhân cần điều trị lại không điều trị theo dõi kết xét nghiệm họ nằm khoảng tham chiếu bình thường gợi ý họ khỏe mạnh [9] Khoảng tham chiếu thông thường xây dựng từ kết người khỏe mạnh chịu nhiều ảnh hưởng yếu tố như: nội sinh, ngoại sinh, di truyền, yếu tố thuộc phòng xét nghiệm phương pháp thống kê sử dụng để tính tốn khoảng tham chiếu [5] Khơng cá thể có kết xét nghiệm trải rộng tất khoảng tham chiếu Thực tế kết xét nghiệm cá thể khỏe mạnh bao phủ phần nhỏ hầu hết khoảng tham chiếu [2] Đôi cần phải phân chia nhiều khoảng tham chiếu cho phù hợp Sự phân chia hay dùng theo tuổi theo giới tính Kết xét nghiệm bệnh nhân bị ảnh hưởng bởi: Biến thiên sinh học, tình trạng bệnh lý, sai số trước, sau T.T.C Mai et al./Journal of Pediatric Research and Practice, Vol 6, No (2022) 1-6 xét nghiệm Khi cá thể khỏe mạnh thực nhiều phép đo điều kiện chuẩn hóa có biến thiên đáng kể kết xét nghiệm [5] Sự khác kết xét nghiệm cá thể biến thiên sinh học cá thể, biến thiên quần thể yếu tố kỹ thuật [1] Tuy nhiên vài nghiên cứu biến thiên sinh học cá (CVI) nhỏ nhiều so với biến thiên sinh học quần thể (CVG) gần tất chất phân tích phịng xét nghiệm y học [10] Điều có nghĩa biến thiên kỹ thuật không đổi, thay đổi đáng kể mặt thống kê kết xét nghiệm cá thể xảy tất giá trị nằm dải tham chiếu xây dựng từ kết nhiều cá thể [11] Vì việc sử dụng khoảng tham chiếu dựa quần thể thông thường hạn chế việc đánh giá kết cá nhân trình sàng lọc chẩn đốn theo dõi điều trị bệnh Ứng dụng biến thiên sinh học thực hành lâm sàng Đánh giá ý nghĩa thay đổi kết xét nghiệm Harris Yasaka đưa khái niệm Giá trị thay đổi tham chiếu (Reference change values - RCV) để xác định xem khác biệt kết liên tiếp chất phân tích bệnh nhân có ý nghĩa lâm sàng hay khơng [12] RCV cịn gọi khác biệt có tính định (critical difference), giá trị phải vượt qua thay đổi kết xét nghiệm liên tiếp xem có ý nghĩa thống kê với xác suất định trước [5] Khái niệm đưa cách tiếp cận khoa học cho việc đánh giá thay đổi có ý nghĩa lâm sàng kết xét nghiệm liên tiếp mà trước bác sĩ chủ yếu dựa vào trực giác kinh nghiệm Fraser cộng khác biệt có tính định (RCV) tính tốn cách hệ thống cho nhiều chất phân tích có xu hướng nhỏ giả định thay đổi có ý nghĩa lâm sàng bác sĩ [6] Kết xét nghiệm chất phân tích bị ảnh hưởng bởi: biến thiên trước phân tích (CVP), phân tích (CVA) biến thiên sinh học cá thể (CVI) [1] Vì ta tính tổng biến thiên cho xét nghiệm (CVT) là: CVT= (CV2P + CV2A + CV2I)1/2 Nếu điều kiện chuẩn bị bệnh nhân, lấu mẫu xử lý mẫu chuẩn hóa biến thiên trước xét nghiệm nhỏ tổng biến thiên tính tổng biến thiên cá thể biến thiên phân tích: CVT = (CV2A + CV2I)1/2 Khi đánh giá thay đổi kết xét nghiệm liên tiếp cá nhân, thay đổi xem có ý nghĩa lâm sàng vượt qua giá trị RCV tính theo cơng thức: RCV = 21/2 x Z x (CV2A + CV2I)1/2 đó: Z = Z- score (được gọi độ lệch chuẩn bình thường), thay đổi tùy xác suất mong muốn khả [1] Trên thực tế Z- score = 1,65 áp dụng với xác suất 95% Z- score = 2,33 với xác suất 99% để RCV có ý nghĩa Xác suất cao sử dụng khả tất thay đổi phát thay đổi thực [4] RCV tính tốn đơn giản tất phịng xét nghiệm biết rõ khơng xác phương pháp phân tích thơng qua liệu nội kiểm liệu biến thiên sinh học cá thể có sẵn cho nhiều chất [9] Hơn liệu biến thiên sinh T.T.C Mai et al./Journal of Pediatric Research and Practice, Vol 6, No (2022) 1-6 học cá thể (CVI) gần không thay đổi theo thời gian, địa lý tình trạng sức khỏe nên áp dụng tất phòng xét nghiệm nơi mà không bị hạn chế việc sử dụng khoảng tham chiếu dựa vào quần thể [4,7,9] Đánh giá tính hữu dụng khoảng tham chiếu Để hỗ trợ cho việc chẩn đoán theo dõi tình trạng bệnh nhân, cách tốt lấy khoảng giá trị người khỏe mạnh làm giá trị tham chiếu cho cá thể ốm, điều khơng thực tế Khoảng tham chiếu thông thường xây dựng từ nhiều cá thể, sử dụng hướng dẫn để xác định kết cụ thể bất thường hay bình thường [13] Tuy nhiên trường hợp chất phân tích có biến thiên cá thể nhỏ, mà biến thiên quần thể lại lớn, việc hoàn tồn dựa vào khoảng tham chiếu thơng thường dẫn đến sai sót chẩn đốn điều trị [1,14] Vì việc đánh giá tính hữu ích khoảng tham chiếu thực cần thiết Chỉ số cá thể II (Index of Individuality) [1,14] cho phép so sánh biến thiên sinh học cá thể biến thiên sinh học quần thể theo cơng thức sau: II = CVI /CVG, CVI: Biến thiên cá thể CVG: Biến thiên quần thể Chỉ số cá thể thấp nghĩa chất phân tích có tính cá thể số cá thể cao chất phân tích có tính cá thể, ví dụ II creatinin 0,3, sắt 1,4 Harris chứng minh số cá thể thấp (II< 0,6), giá trị cá nhân riêng lẻ phần nhỏ khoảng tham chiếu, giá trị tham chiếu thông thường lúc có giá trị làm lạc hướng chẩn đoán Ngược lại số cá thể cao (II≥ 1,4) giá trị từ cá nhân bao gồm phần lớn phân bố khoảng tham chiếu khoảng tham chiếu thích hợp để sử dụng để đưa định lâm sàng Biến thiên nhỏ kết chất phân tích cá thể (CVI nhỏ) có nghĩa cá thể có thay đổi đáng kể có ý nghĩa lâm sàng giá trị nằm dải tham chiếu bình thường Về mặt lý thuyết, chất phân tích sử dụng để chẩn đốn lâm sàng cho dù thay đổi báo hiệu bất thường, phù hợp cho mục đích theo dõi bệnh theo dõi đáp ứng điều trị, mà khác biệt lần đo liên tiếp sử dụng để xác định thay đổi tình trạng bệnh nhân [5] Đánh giá lợi ích lâm sàng xét nghiệm Dữ liệu biến thiên sinh học sở để đánh giá lợi ích lâm sàng xét nghiệm hỗ trợ việc lựa chọn xét nghiệm phù hợp tình định [2,4] Những chất phân tích có CVI thấp CVG cao (có tính cá thể) có ích việc theo dõi, giám sát bệnh nhân hơn, ngược lại chất phân tích có CVI cao, CVG thấp lại thích hợp cho mục đích chẩn đốn, sàng lọc ban đầu [2,4] Ví dụ để đánh giá ban đầu chức thận cá nhân tính độ thải creatinin lựa chọn tốt creatinin huyết độ thải creatinin có CVG nhỏ hơn, creatinin huyết lại lựa chọn tốt theo dõi cá thể RCV creatinin thấp (CVI thấp hơn) III KẾT LUẬN Biến thiên sinh học có nhiều ứng dụng thực hành y khoa Khái niệm giá trị thay đổi tham chiếu (RCV) dựa biến thiên phân tích biến thiên cá thể đưa nhằm xác định xem khác biệt kết liên tiếp chất phân tích T.T.C Mai et al./Journal of Pediatric Research and Practice, Vol 6, No (2022) 1-6 in disease: collated data and clinical bệnh nhân có ý nghĩa lâm sàng hay không Đây cách tiếp cận khoa consequences Ann Clin Biochem học cho việc đánh giá thay đổi có 2007;44(Pt4):343-352 https://doi ý nghĩa lâm sàng kết xét nghiệm org/10.1258/000456307780945633 liên tiếp Cách tiếp cận hữu ích việc [8] Mogadam M, Ahmed SW, Menscch so sánh kết xét nghiệm với khoảng AH et al Within- person fluctuation of tham chiếu dựa quần thể phần lớn serum cholesterol and lipoprotein Arch chất phân tích có tính cá thể Inter Med 1990;150(8):1645- 1648 Tài liệu tham khảo [9] Fraser CG Reference change values: the way forward in monitoring Ann Clin [1] Fraser CG Biological Variation: From Bio-chem 2009;46(Pt3):264-265 https:// Principles to Practice Amer Assoc for Clini-cal Chemistry, Washington 2001 doi.org/10.1258/acb.2009.009006 [2] Fraser CG, Harris EK Generation and [10] Minchinela J, Ricós C, Perich C et al application of data on biological variation Biological variation database, and quality inclinical chemistry Crit Rev Clin Lab specifications for imprecision, bias and Sci 1989;27(5):409-437 https://doi total error (desirable and minimum) The org/10.3109/10408368909106595 2014 update http:// www.westgard.com/ [3] Aarsand AK, Roraas T, Sandberg S biodatabase- 2014- update.htm Biological variation- reliable data is [11] Ozturk OG Using Biological Variation essential Clin Chem Lab Med 2015; Data for Reference Change Values in 53(2):153-154 https://doi.org/10.1515/ Clini-cal Laboratories Biochem Anal cclm-2014-1141 Biochem 2012;1(4) http://dx.doi [4] Ricos C, Perich C, Minchinela org/10.4172/2161-1009.1000e106 J et al Application of biological variation- a review Biochemia Medica [12] Harris EK, Yasaka T On the calculation of a “reference change” for comparing 2009;19(3):250-259 https://doi two consecutive measurements Clin org/10.11613/BM.2009.023 Chem 1983;29(1):25-30.Harri [5] Young DS Preanalytical variables and Biological Variation Tietz textbook [13 Ceriotti F, Hinzmann R, Panteghini M Reference intervals: the way forward of clinical and Molecular diagnostics, Ann Clin Biochem 2009;46(Pt1):8fourth edition, Elsevier Saunders 2016; 17 https://doi.org/10.1258/ 449-473 acb.2008.008170 [6] Fraser CG, Cummings ST, Wilkinson SP et al Biological variability of 26 clinical [14] Badrick T Biological variation: chemistry analytes in elderly people Understanding why it is so important? Clin Chem 1989;35(5):783-786 Practical Laboratory Medicine 2021;23:1-15 https://doi.org/10.1016/j [7] Ricós C, Iglesias N, García-Lario J-V et al Within-subject biologicalvariation plabm.2020.e00199 ... tắt Biến thiên sinh học bao gồm biến thiên cá thể (Intra-individual coefficient of variation) biến thiên quần thể (Inter-individual coefficient of variation) Biến thiên sinh học có nhiều ứng dụng. .. (2022) 1-6 Ứng dụng biến thiên sinh học thực hành lâm sàng Trần Thị Chi Mai1,2 Trường Đại học Y Hà Nội, Số Tôn Thất Tùng, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam Bệnh viện Nhi Trung ương, 18/879 La Thành, Đống... nhiều tình lâm sàng Từ khóa: Biến thiên sinh học cá thể, biến thiên sinh học quần thể, giá trị thay đổi tham chiếu, số cá thể I Đặt vấn đề Kết xét nghiệm sử dụng cho nhiều mục đích bao gồm sàng lọc,