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心脏标志物床旁检测现状及展望

首页 » 研究 » 心血管 2014-10-14 小桔灯 赞(19)
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导读
临床指南要求病人入院到医生得到病人心脏标志物的检测结果的时间不超过30min,从病人入院到医生启动溶栓治疗不超过60~90min,从而降低病死率。床旁检测(Point of care testing,POCT)的出现顺应了现代临床医学的需要,现在非常提倡心脏标志物的床旁检测。

  心血管疾病(cardiovascular disease)是威胁人类健康的“头号杀手”。据世界心脏联盟统计,在全世界范围内,每死亡3人,就有1人的死因是心血管病。心血管疾病的死亡率远高于包括癌症、艾滋病在内的其他疾病。心血管疾病是累及心脏及其血管的一大类疾病,由于该类疾病所累及器官的特异性,因此某些心血管疾病(如:急性心肌梗塞)发病如果得不到及时治疗,常为致死性的,且发病急,因此医生需和时间赛跑,早诊断、早治疗是挽救病人生命的关键。临床指南要求病人入院到医生得到病人心脏标志物的检测结果的时间(veinto-brain time)不超过30min,从病人入院到医生启动溶栓治疗不超过60~90min,从而降低病死率。床旁检测(Point of care testing,POCT)的出现顺应了现代临床医学高效快节奏的工作方式,缩短了临床实验结果回报时间,使医生和病人能够及时获得检测结果,为病人能够得到及时治疗赢得时间。因此现在提倡心脏标志物的床旁检测。

  心脏标志物的应用现状

  目前用于急性心肌梗塞(Acute myocardial infarction ,AMI)诊断最常用的三个指标:心肌肌钙蛋白(cardiac troponins,cTn)、肌酸激酶MB(creatine kinase MB, CK-MB)和肌红蛋白(myoglobin,Mb)。根据欧洲心脏病学会(European Society of Cardiology, ESC)/美国心脏病基金学院(American College of Cardiology Foundation,ACC)建议,心肌坏死诊断的生化标准为(1)在发病24小时内至少检测出一次cTnT或cTnI的最大值超过正常参考上限的99%可信区间;或(2)CK-MB连续两次超过正常参考上限的99%可信区间,或者发病24小时内至少有一次CK-MB的最大值超过两倍正常参考上限的99%可信区间。诊断标准中建议cTn是首选指标,其次是CK-MB。

  另外,很多诊断标准通过24小时内动态检测心脏标志物和ECG来排除AMI,现在AHC/ACC的试行标准指出“心肌损害的生化指标应该在所有符合急性冠状动脉综合征症状的病人发作时进行检测……并且cTn是首选指标”,标准进一步指出:“如果疼痛发作的6小时内cTn为阴性,应该在病情发作的6-12小时再进行取样进行检测(例如:9小时)。具有ACS症状、cTn升高、心电图ST段不抬高,为ST段不抬高的心肌梗死(non-STsegment-elevation myocardial infarction,NSTEMI)。有症状、cTn阴性,为不稳定心绞痛(unstable angina)

  心脏标志物床旁检测现状
  CK-MB、cTn和Mb是心肌坏死的标志物,其床旁检测产品见表1。

  这三种指标的释放动力学不同(图1),因此具有不同的临床使用价值。Mb为小分子物质(相对分子量17000~18000),当心肌细胞发生损伤时,Mb是最早进入血液的生化指标,其扩散入血的速度比CK-MB或cTnI/cTnT更快。由于其释放早、清除快,Mb是用于心肌损伤的最佳早期标志物。但由于其窗口时间最短,仅为3~4天,故该指标不能用于回顾性分析。它还被用作接受溶栓或者血管成形术病人冠脉灌注的指标。但该指标在骨骼肌中的含量丰富,因此其用于心肌损害诊断特异性较差。心肌坏死后第二个入血的指标是CK-MB,其对心肌坏死的诊断敏感性高,特别是动态检测,1995年CK-MB被认为是AMI的诊断指标。骨骼肌损伤时也有CK-MB的增高,因此其特异性也较差。CK-MB的动态检测常用来监测有无再梗塞。第三个出现的标志物是cTn,由于其优异的特异性和敏感性,被认为是诊断AMI的生化“金标准”。cTnI和cTnT是心肌特有的,正常情况下其不存在于外周血中。与CK-MB相似,在心肌细胞发生损伤后4小时可测得其升高。然而cTn的检测窗口期长(4小时~14天),其峰浓度大小与梗塞面积大小相关。cTnI和cTnT的细胞分布和功能不一样,且释放机制不同,但二者的临床诊断效能相似。

  在AMI早期或者晚期单独检测一个标志物可能会漏诊,因此现在提倡动态检测和多个指标联合检测。例如:ESC/ACC建议,由于病人从发病到就诊时间不同,应该对ACS疑是病人进行早期标志物(如:Mb)和确切标志物(如:cTnI/cTnT)的检测。

  POCT已被成功地用于ACS和AMI的诊断流程。与CLT对比, POCT缩短了心脏标志物的检验回报时间3.5~8倍。Altinier等报道,POCT的应用使cTn的检测回报时间从82.5min缩短至17min。POCT的应用使得ACS或AMI病人能够得到早诊断,从而改善其预后。

 用于心脏标志物床旁检测的设备及技术
  目前,至少有两种定性和八种定量的快速全血床旁检测仪器被批准用于以下的标志物检测:Mb、cTn、CK-MB、总CK和BNP。心肌标志物床旁检测仪器见表1。所有这些床旁检测都是基于免疫分析技术。常用的标记技术包括:胶体金或胶乳标记技术、荧光标记技术和酶联标记技术。

  尽管POCT仪器和CLT设备的原理本质上是相似的,POCT仪器更加小巧、快速、操作者误差更小。其具有复杂的操作系统,能完成多项任务,例如:分离细胞、比色、测定干扰物质、定标和质量控制。为了心脏标志物检测的标准化,NACB/IFCC委员会最近强调POCT检测结果应该与中心实验室检测结果具有可比性。另外,不同POCT仪器的检测结果应该一致。

  Yang等报道Mb和CK-MB的POCT检测结果与CLT相关性好。同样,由于各种cTnT检测方法用的是同一专利抗体,所以其检测结果是可比的。Goldmann等将Roche的POCT仪器(Cardiac Reader)与CLT设备(Elecsys)进行比对,两种方法的检测结果一致,相关系数r=0.89(y=0.856x+0.029)。

  然而,各种cTnI检测方法分析的结果差异较大。不同检测方法检测的结果可以有20-40倍的差异,其原因主要是不同方法用的cTnI抗体不同(分别针对不同的cTnI抗原决定簇)。并且血中cTnI具有异质性,其至少有11种型, cTnI抗体对各型cTnI的识别能力不一样。目前cTnI的检测仍然没有一个通用的定标物或参考物质。仅有几家公司提供的cTnI全血检测方法(如:Dade Behring的Stratus CS 和Abbott的i-STAT)与CLT检测方法(Dimension RxL)相关良好。

  新近发现的标志物

  上述三种标志物(cTn、CK-MB、Myoglobin)已经成功的用于心肌坏死的诊断。但许多科学家仍在致力于寻找更早更特异的指标,从而达到早诊断、早治疗、改善病人预后的目的,如反应心肌缺血、炎症活动性、斑块稳定性的指标。

  反应心肌缺血的指标有血修饰白蛋白(ischemia modified albumin, IMA)、胆碱(cholin)、非结合游离脂肪酸(unbound free fatty acids, FFAs)、心脏型脂肪酸结合蛋白(Heart-type-isoform fatty acid binding protein(HFABP)反应炎症活动性和斑块稳定性的指标有基质金属酶(MMP-2、MMP-9)、髓过氧物酶(Myeloperoxidase,MPO)、血管和细胞间细胞粘附分子(vascular and intracellular cell adhension molecules)、妊娠相关血浆蛋白(pregnancyassociated plasma protein A, PAPP-A)、胎盘生长因子(placental growth factor, PIGF)。

  反应血小板活化的指标有可溶性CD40配体(soluble CD40 Ligand,sCD40L)。

  具有预后价值的指标有高敏C-反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP)、MMP2、MMP-9、MPO、sCD40L 、PIGF、PAPP-A、BNP。

  总结
  POCT在急诊、胸痛中心及ICU的应用,使缺血性心脏病病人能够得到及时的诊断和治疗,大大的改善了病人的预后。现如今的POCT设备能够检测全血cTn、CK-MB、Myoglobin和BNP。检验结果回报时间<15min。许多免疫POCT仪器精密度已接近于相应的CLT仪器并且达到了NACB/IFCC建议的精密度。但是,目前仍有许多被检测物质cutoff值没有被制定,如cTnI,需要选择适当的方法。

  方法的标准化、实用性的提高、分析性能的改善将是心脏标志物POCT发展的重心。我们应该用CLT一样的标准来对其进行评价。如何改善低浓度样品检测的精密度是POCT的一大难题。另外,POCT是一个新兴的领域,各个国家正在努力制定相应的管理办法,使POCT更加规范化。

  更早更特异的心肌缺血标志物有望被发现,并用于POCT,从而为急性冠脉综合症(ACS)的诊断提供依据。
(转化医学网360zhyx.com)

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