حدود رفرنس از تئوری تا عمل
دکتر آرمان مازوجی
(بورد تخصصی آسیب شناسی بالینی و تشریحی)
با دیدن برگه جواب آزمایشات و نتایج مندرج در آن شاید اولین کار مقایسه آنها با حدودی که در ستون سمت راست بعنوان “حدود رفرنس” عنوان شده اند میباشد. این حدود چگونه و با چه معیارهایی بدست آمدهاند؟ چرا مقادیر آنها برای یک تست مشترک از یک آزمایشگاه به آزمایشگاهی دیگر و حتی در جوابهای متوالی اخذ شده از همان یک آزمایشگاه نیز گاهاً متفاوت هستند؟ پزشکان بالینی تا چه حدودی میتوانند این اعداد رفرنس را مبنایی جهت ارزیابی وضعیت سلامت و یا عدم سلامت بیمار خود بدانند؟
دراین مقاله سعی شده تا به اختصار مبانی استخراج حدود رفرنس و طبعاً پیچیدگیهای ذاتی این پروسه توضیح داده شوند تا در وهله اول اطباء بالینی دید روشنتری نسبت به آن بیابند ودر مرحله دوم بر لزوم هرچه بیشتر برداشتن دیوارهای کاذب (از نوع پیش ساخته آن!) مابین بالین بیمار و آزمایشگاه تاکید گردد. هماهنگی وتبادل اطلاعات دست اندرکاران این دو بخش قطعاً میتواند سئوالات و تردیدها و سوءتفاهم های زیادی را از میان بردارد.
از آنجائی که طبابت از ارزیابی وضعیت سلامت افراد شروع میشود و از طرف دیگر سلامت امری نسبی بوده و یک فرد میتواند از یک جنبه وجودی بیمار اما از سایر جوانب آن سالم باشد لذا پزشکان برای تصمیم گیری راجع به بیماران خود پس از جمع آوری یافته هایی که طی گرفتن شرححال، معاینه فیزیکی و ارزیابیهای پاراکلینیک بدست میآورند برای ارزیابی سلامت یا بیماری و حتی تعیین درجات مختلف هریک از آنها نیازمند در دست داشتن مقادیری بعنوان مقادیر پایه یا مقادیر رفرنس (Reference values) هستند. این نوع تصمیم گیری بالینی را “تصمیم گیری براساس مقایسه” میگویند. چنین مقایسه ای میتواند امری کیفی و یا پروسه ای کمی باشد که دراینصورت میتواند از درجات ساده شروع شده و با استفاده از قوانین آماری حتی تا برنامه ریزی برای هوش مصنوعی گسترش یابد.
تفسیر نتایج آزمایشگاهی نیز نوعی تصمیمگیری براساس مقایسه است و از اینرو نیازمند داشتن مقادیر رفرنس است. بطور ایدهآل نتایج تستهای آزمایشگاهی هر فرد میبایستی بسته به شرایط بالینی او با نتایج همان تستها در گروههای انتخاب شده متناسبی نظیر افراد سالم، بیماران بستری، افرادی که دچار همان بیماری خاص هستند و حتی نتایج قبلی همان فرد مقایسه گردند. نتایج خام آزمایشگاهی بدون دردست داشتن مقادیر رفرنس مناسب برای مقایسه فاقد ارزش میباشند.
از لحاظ تاریخی جایگزینی “مقادیر رفرنس” بجای “مقادیر نرمال” از سال 1980 آغاز شد. از آنجائی که “مقادیر نرمال” دارای تعابیر مختلفی از نقطه نظر اپیدمیولوژی، آماری و بالینی میباشند لذا استفاده از آنها میتواند منجر به تعابیر گاه نادرستی گردد. با استفاده از مقادیر رفرنس مفهومی وارد حیطه علوم آزمایشگاهی شد که قدمی مهم در راه ایجاد پایه های علمی برای تفسیر بالینی یافته های آزمایشگاهی بود.
مقادیر رفرنس برای یک تست آزمایشگاهی از اندازه گیری ماده مورد نظر با رعایت “کلیه شرایط استاندارد” در “جمعیت رفرنس” یعنی گروهی خاص از افراد و با استفاده از “قوانین آماری متناسب” استخراج میشوند و پیچیدگی کار نیز در واقع در دل این سه موضوع نهفته است.
شرایط استاندارد:
استاندارد بودن شرایط یعنی رعایت تمام شروط آزمایشگاهی که منجر به اخذ بهترین نتایج خواهند شد. این شروط شامل رعایت کلیه الزامات قبل از نمونه گیری ( مثل ناشتا بودن – رژیمهای خاص غذایی یا دارویی – پوزیشن فرد برای نمونه گیری و …..)، استفاده از کیتها، ابزار آلات و دستگاهها، پرسنل مجرب و انجام اقدامات کنترل کیفی طی پروسه انجام آزمایش و رعایت کلیه جوانب کیفی مربوط به استخراج و جمعآوری نتایج میباشند.
اطلاعات مربوط به شرایط قبل از نمونه گیری و فرآیند انجام آزمایش در گروه رفرنس اگرچه همگی قابل ارائه در صفحه جواب آزمایش و در کنار ستون حدود رفرنس نمیباشند اما بایستی در صورت درخواست به سهولت در اختیار پزشکان بالینی باشند تا بتوانند قادر به مقایسه جواب بیماران با نتایج رفرنس باشند. در این میان میبایستی تاکید بیشتری روی روش و کیت مورد استفاده و طبعاً در درجه دوم دستگاه مورد استفاده برای انجام آزمایش در گروه رفرنس کرد و دلیل آن نیز این است که زمانی که برای سنجش مقدار یک ماده از روشها یا کیتهای مختلفی استفاده شود با نتایج گوناگونی روبرو خواهیم بود و هر چه که روش از صحت و دقت بیشتری برخوردار باشد نتایج ما به واقعیت موجود نزدیکتر خواهد بود. (این امر خصوصاً در سنجشهای ایمنوشیمی که از آنتی بادیهای گوناگون با ساختارهای متنوع در شناسایی بخش یا بخشهای خاصی از آنتیژن مورد ارزیابی استفاده میشوند قابل لمس است).
به این ترتیب فی المثل نتایج اندازه گیری کورتیزول خون بصورت راندوم با نتایج اندازهگیری شده در گروه رفرنس ساعت 8 صبح قابل مقایسه نیست، نتایج اندازه گیری رنین بدون زمانبندی خاص و رعایت شرایط ویژه غذایی و فعالیتی و پوزیشن نمونه گیری با نتایج گروه رفرنس که با رعایت شرایط خاصی نمونه گیری شده اند قابل مقایسه نیست و همینطور هم نتایج اندازه گیری TSH به روش الایزا در بیمار با حدود رفرنسی که مثلا به روشFluorscence immunoassay اندازه گیری شده باشند قابل مقایسه نیست والی آخر. تفاوتهایی که در تمامی این متغیرهای تعیین مقادیر رفرنس وجود دارند میتوانند از عوامل مهم موثر در تفاوت مقادیر رفرنس برای یک تست مشترک از آزمایشگاهها و منابع متعدد باشند.
انتخاب افراد رفرنس :
انتخاب گروهی از افراد بعنوان رفرنس یا مرجع بر اساس دو دسته معیار صورت میگیرد. دسته اول جهت انتخاب کلی افراد مرجع میباشند و میبایستی بر اساس هدف نهایی انجام آزمایش باشند به این ترتیب افراد رفرنس میتوانند “افراد سالم” و یا افرادی که مثلا دارای “بیماری ویژه ای که مدنظر است” باشند و از این اشتباه رایج که حدود رفرنس صرفاً منظور از حدود مورد نظر در افراد سالم است باید احتراز کرد. در عمل گاهی بهتر است که با افزودن توضیح مختصری به حدود رفرنس آشکار کنیم که منظور چه گروهی از افراد است مثلا “Health associated reference values” و یا “diabetic reference values” و یا “Post treatment reference values” و زمانی که صرفاً از عبارت “حدود رفرنس” به تنهایی استفاده میشود منظور معمولاً جمعیت سالم برای آن تست مورد نظر است که این در واقع معادل با “Population based reference values” میباشد. توجه کنید که در مقابل این تعریف مفهوم دیگری با در نظرگیری نتایج قبلی هر فرد (در زمانی که از سلامت برخوردار بوده ) بعنوان حدود رفرنس شخصی “Subject based reference values” نیز کاربردهای مفیدی دارد که بعداً به آن پرداخته خواهد شد.
مسلم است که هر آزمایشگاهی نیازمند ارائه “مقادیر رفرنس در افراد سالم” جهت مقایسه جوابهای خود میباشد اما اگر معیارهای تعریف سلامت برای منظور خاصی که مورد استفاده واقع شده (Goal –oriented concept of health) بخوبی تعریف نشوند، تفسیر نتایج آزمایشگاهی خام صرفاً بر مبنای مقایسه آن با حدود رفرنس ارائه شده میتواند گمراه کننده باشد.
باز هم یادآوری این نکته لازم است که سلامت امری نسبی است، مثلا یک فرد میتواند از نقطه نظر خاصی سالم بوده و از جهات دیگری بیمار باشد و یا آنچه که در یک کشور پیشرفته عدم سلامت به حساب میآید میتواند در یک کشور عقب افتاده سالم تلقی گردد. حتی عدم بیماری نیز سلامت بحساب نمیآید چون شاید با یک بیماری مخفی و بدون علامت سروکار داشته باشیم. اگر چه معمولاً خصوصیاتی نظیر نداشتن چاقی، هیپرتانسیون، ریسک ابتلا به بیماری شغلی یا محیطی، وجود بیماریهای ژنتیکی در فامیل، مصرف داروهای خاص، الکل و تنباکو، حاملگی و استرس و یا فعالیت بدنی شدید همگی بعنوان فاکتورهای جدا کردن افراد رفرنس بعنوان افراد سالم در نظر گرفته میشوند اما واقعیت این است که تعریف دقیق و تکرارپذیر هر کدام از آنها کار مشکلی است و این درعمل باعث میشود که جمعیتهای جمع آوری شده برای تعیین حدود رفرنس حتی در مورد یک تست نیز جمعیتهای غیریکسانی باشند که طبعاً منجر به تعیین حدود غیریکسانی از مقادیر رفرنس خواهد شد.
دسته دوم از معیارهای انتخاب افراد رفرنس به جهت تفکیک افراد داخل گروه اصلی موردنظر بر مبنای مثلا سن، جنس و …. مورد استفاده قرار میگیرند.
به این ترتیب میبینیم که بخشی از پیچیدگی کار در تعریف افراد رفرنس و حدود رفرنس مورد نظر است. زمانی که وارد مراحل اجرایی تعیین حدود رفرنس میشویم باز هم به پیچیدگی کار افزوده میشود. چنانکه میدانید انتخاب مستقیم افراد در واقع تنها روش قطعی توصیه شده جهت انتخاب گروه رفرنس است یعنی باید افرادی با در دست داشتن معیارهای خاصی ازمیان گروههای بزرگتری از جمعیت بعنوان نمونه انتخاب شوند اما بزرگترین مشکل این روش هزینه بالای انجام این پروسه است، از طرف دیگر این افراد میبایستی از میان گروه منبع بطور رندوم انتخاب شوند یعنی همه افراد گروه منبع میبایستی شانس یکسانی برای قرارگیری در گروه کوچکتر انتخاب شده رفرنس داشته باشند و در اینصورت میبایستی معیارهای انتخاب و رد افراد را در مورد تک تک آنها سنجید و حجم این جمعیت شاید سر به صدها یا هزاران نفر بزند و طبیعی است که علاوه بر مشکلات هزینه سایر عوامل دخیل نیز اجرای این کاررا غیر عملی خواهند کرد (توجه کنید اینکه بیاییم افرادی از جمعیت را بطور راندوم انتخاب کرده وسپس با اعمال کرایتریاهای خاصی روی آنها تعدادی را بعنوان افراد انجام رفرنس انتخاب کنیم نمونهگیری راندوم نیست). در عمل بسیاری از حدود رفرنس به شکل انتخاب غیرمستقیم افراد و آن هم بصورت غیر راندوم تهیه میشوند یعنی فرض بر این گذاشته میشود که توزیع بسیاری از نتایج آزمایشگاهی در جمعیت دارای منحنی شبه قوسی (Gussian) بوده و حداکثر ارقام مربوطه در زیر سطح منحنی مربوط به افراد سالم میباشند و این حداکثـــــر مربوطه را میتوان با استفاده از فرمولهای آماری از دل منحنی استخراج کرد. این روش اگر چه متکی به دادههای جمعآوری شده قبلی بوده و هزینه کمتری دارد اما با مفهوم واقعی حدود رفرنس مغایرت دارد چرا که عملاً میدانیم توزیع بسیاری از نتایج آزمایشگاهی در جمعیت تابع توزیع قوسی نمیباشد. استفاده از اطلاعات اندازه گیریهای قبلی تنها در صورتی که اطلاعات بیماران با یافته های بالینی آنها تکمیل شده و مجموعاً با کرایتریاهای خاص مورد نظر مقایسه شوند و در صورت مقبول بودن مورد استفاده قرار گیرند میتواند قابل قبول باشد اما عملاً در تکیه به اطلاعات آزمایشگاهی قبلی چنین مکملهایی بندرت مورد استفاده واقع میشوند.
پزشکان بالینی زمانی که به مقادیر رفرنس نگاه میکنند همواره بایستی به این غیر راندوم بودن انتخاب افراد رفرنس توجه داشته باشند چرا که به این ترتیب همیشه درجاتی از تفاوت با واقعیت موجود (bias) در این اعداد رفرنس وجود خواهند داشت.
اطباء بالینی برای تفسیر نتایج بیماران و مقایسه صحیح با حدود رفرنس نیازمند داشتن اطلاعات دیگری از بیمار خود نیز هستد مانند میزان فعالیت او – نوع و نحوه مصرف داروهایش – استرس – جراحی و …. و اگر چه می توان تصور کرد که اصولاً میبایستی برای هر کدام از این حالات حدود رفرنس خاص تعریــــــــــف شونــــد مثلا Post.surgery، Post prandial، Post.exercise و غیره اما این کار بسیار گران تمام شده و عملی نیست و بهتر است که میزان تاثیر هر کدام از این عوامل مثل داروها – الکل – غذا – فعالیت فیزیکی– استرس و حتی پوزیشن بدن را روی آنالیتهای مختلف بدانیم و آنها را به موقع و برحسب بیمار خود اعمال کنیم تا به “مقادیر رفرنس مورد انتظار” برسیم. این کار حوصله و زمانی بیشتر را میطلبد اما ارزش آن را دارد.
استخراج حدود رفرنس :
قدم بعدی در تعیین مقادیر رفرنس نحوه استخراج آن پس از انتخاب گروه رفرنس وانجام تست یا تستهای مورد نظر به بهترین روش ممکنه روی آنها است.
سه نوع انتخاب برای بیان حدود رفرنس وجود دارند، Tolerance interval، Predication interval وinter percentile interval که اگرچه تفاوت آنها از لحاظ آماری مهم است اما وقتی تعداد نمونه در گروه رفرنس به 100 رسید تفاوت عددی آنها جزئی خواهد بود.
روش Interpercentile مرسومترین روش مورد استفاده است و منظور محدودهای است که بین دو درصد تعریف شده از اعداد رفرنس قرار میگیرند. درصد تعریف شده یعنی حدودی که درصدی خاص از اعداد رفرنس مساوی و یا کمتر از آن خواهند بود مثلا اگر بگوییم که عدد 160 معادل 97/5% تریگلیسیریدهای سرمی در افراد رفرنس است یعنی 97/5درصد از افراد رفرنس دارای TG مساوی و یا کمتر از آن هستند. امری معمول است که محدوده مورد نظر معادل 95% میانی از اعداد رفرنس باشد طوری که محدوده ای درصدی آن 2/5% و 97/5% باشند اگر چه در موارد خاصی شاید محدودههایی دیگر و یا توزیع غیر یکسانی از حدود بالا و پایین با واقعیت تناسب بیشتری داشته باشند.
البته درست این است که برای هر Percentile یک حدود اطمینان Confidence interval نیز تعریف شود یعنی اینکه مثلا اگر بگوییم در اندازهگیری کلسترول عدد 97/5% معادل mg/dl 200 است با Confidence interval=0.9 یعنی خود حد 97/5% دارای محدوده 220-180 با درصد اطمینان معادل 90% است و به بیانی دیگر اگر کلسترول تمام جمعیت مورد نظر را اندازه بگیریم در 97/5% از آنها اعداد معادل 220-180 و یا کمتر خواهند بود.
لزوم تفکیک مقادیر رفرنس به گروههای سنی و جنسی و …. بسته به وجود یا عدم وجود تفاوت معنیدار آماری پارامتر مورد نظر مابین این گروهها است.
از آنجائی که تعیین حدود رفرنس برای آزمایشگاههــــــــــــــای کوچک مقدور نمیباشد و آزمایشگاههای بزرگتر وقت یا هزینه کافی برای چنین امر حساس و پیچیده ای صرف نمیکنند لذا معمولاً حدود رفرنس که در برگه جواب میبینید حدودی هستند که یا از بروشور کیتها، یا از کتب رفرنس و یا از سایتهای اینترنتی (البته با اندکی تلخیص و تصرف بسته به ذوق وتجربیات پزشکان آزمایشگاه ) اخذ شده اند. نتایج بیماران تنها درصورتی با اطمینان قابل مقایسه با این حدود هستند که با افراد رفرنس مورد آزمون در یک حدود سنی و جنسی و نژادی بوده و متدهای مورد استفاده از لحاظ نوع کیت – استاندارد بودن روشهای سنجش و کنترل کیفی کارها و سپس نحوه استخراج آماری یکسان باشند که عملاً میدانیم هیچکدام از این همگونیها در حد قابل قبول وجود ندارند و همین امر پزشکان بالینی را آگاه و ملزم میسازد که در استناد به حدود رفرنس ارائه شده توسط آزمایشگاهها تدبیر بیشتری را بکار بسته و بجای استفاده از یک مقایسه استاتیک از روشی دینامیک و پویا با در نظر گرفتن تمام این متغیرهای ذکر شده در بالا استفاده کنند.
حدود رفرنس شخصی : در صورتی که برای یک آنالیت مثلا گلوکز اقدام به اندازه گیری نمونه های مکرر اخذ شده از یک نفر کنیم و اعداد بدست آمده را بصورت یک منحنی توزیعی نمایش دهیم وسپس آنرا با اعداد بدست آمده از اندازهگیری گلوکز با جمعیت رفرنس یعنی همان حدود رفرنس مقایسه کنیم درصورتی که نسبت میزان واریاسیون جوابها در یک فرد به واریاسیون جوابها در جمعیت رفرنس کمتر از 0/6 باشد چنین نتیجه گیری کردهاند که مقایسه جواب بیماران با حدود رفرنس فاقد حساسیت کافی برای تشخیص تغییرات درون فردی است چرا که امکان دارد در یک بیماراین تغییرات کاملاً از لحاظ بالینی ارزشمند باشند اما همچنان در حدود رفرنس کل جمعیت قرار گرفته باشند و از آن خارج نشوند زمانی که این نسبت بزرگتر از 1/4 باشد این مقایسه ارزشمند بوده و حدود رفرنس میتواند دربرگیرنده تغییرات درون فردی تک تک اعضاء گروه رفرنس باشد. برای آنالیتهایی مثل الکترولیتهای سرم که بدن آنها را بخوبی و در یک حدود باریک حفظ میکند مقدار این نسبت بسیار بالاتر از 1/4 است اما برای آنالیتهایی مثل پروتئین سرم یا آنزیمها این نسبت کم بوده و مقایسه نتایج آزمایشگاهی یک فرد با حدود ویژه خود او برای پیگیری تغییراتی که میتوانند از لحاظ بالینی ارزشمند باشند بهتر است تا اینکه آنها را با حدود رفرنس مقایسه کنیم. به این ترتیب میبینیم که در بعضی موارد میبایستی نتیجه کنونی فرد با نتایج قبلی او زمانی که از سلامت کامل بخوردار بوده است مقایسه گردند. چنین حدودی را که در زمان سلامت افراد برای هر فرد قابل اخذ هستند را Subject based reference values میگویند.
ارزیابی Multivariate :
زمانی که پاسخ تستهای آزمایشگاهی فردی را دریافت میکنیم در واقع تفسیر آنها میتواند به یکی از این دو صورت باشد که با ذکر مثالی در زیر عنوان میشوند:
اگر برای بیمار3 تست درخواست شده میتوان جواب هر کدام را با حدود رفرنس مربوطه مقایسه کرد به این روش “مقایسه Multiple univariate” میگویند و یا اینکه میتوان مجموعه تستها را بعنوان یک “مشاهده Multivariate” در نظر گرفته و آن را با یک روش مقایسه ای “Multivariate” ارزیابی کنیم.
اگر ما نتیجه یک تست را بعنوان یک نقطه در یک بردار فرضی (یک خط) در نظر بگیریم و نتیجه تست دوم را در یک بردار عمود به آن (در یک صفحه دو بعدی) و نتیجه تست سوم را یک بردار عمود بر آنها (دریک فضای سه بعدی) به این ترتیب نقاطی حاصل از تلاقی آنها را خواهیم داشت چنان که از لحاظ تئوریک میتوان این تصور را در یک فضای چند بعدی بسط داد. چنین مشاهدات Multivariate را الگو یا پروفایل نیز مینامند. یک توزیع Multivariate در واقع موید مجموعه ای از نقاط در یک سطح، یک فضای سه بعدی و یا یک فضای چند بعدی میباشد. به این ترتیب و با کمک معادلات کامپیوتری میتوان یک منطقه محدود که به نوعی حاصل ترکیب ریاضی نتایج تک تک تستها میباشد را بدست آورد و حتی برای آن با توجه به حدود رفرنس تک تک تستها یک حدود رفرنس نیز تعریف کرد که در این صورت یک Index بیان میشود و نحوه کار به این صورت است که این ایندکس محاسبه شده با یک حد بحرانی که از حدود رفرنسهای مختلف اندازهگیری و اثبات شده است مقایسه میگردد.
حدود رفرنس و حدود تصمیم گیری بالینی: در پایان اشاره به اهمیت تفکیک بین این دو مفهوم نیز لازم است. چنانچه ذکر شد حدود رفرنس تنها بیان دو حد بالایی و پایینی پارامتر مورد نظر در جمعیت رفرنس مورد مطالعه است اما حدود تصمیم گیری بالینی جهت تفکیک مابین گروههای بالینی استفاده میشود. حدود تصمیم گیری بالینی اغلب با بررسی حدود رفرنس در جمعیتهای گوناگون (شامل افراد سالم وافرادی که مبتلا به بیماریهای خاصی میباشند و….) انتخاب میگردند و از اینرو به منظور تشخیص افتراقی بالینی استفاده میشوند. برخی از اسامی مرتبط با حدود تصمیم گیری بالینی شامل کرایتریاهای تشخیصی – حدود پروگنوستیک– مقادیر درمانی و حدود توکسیک هستند.
در پایان باید گفت که حتی در آخرین انتشارات مجامع جهانی تشکیل شده موظف در تبیین حدود رفرنس و راه کارهای عملی استفاده از آن همواره براین نکته تاکید میگردد که مفهوم حدود رفرنس همچنان در حال بسط و تکوین میباشد. درک این مفهوم اگرچه مسلماً با سهولت مقایسه صرف نتایج بیماران با اعداد رفرنس و یک نتیجه گیری راحت در تضاد است اما این واقعیت مهم را به پزشکان بالینی یادآور میشود که “حدود رفرنس” پیچیدگیها ومحدودیتهای خاص خود را دارند و تنها در صورتی که نتایج بیماران با حدود رفرنس متناسب با آن بیماران مقایسه شده و با در نظر گرفتن تمامی فاکتورهای دخیل در تعیین نتایج یک تست یا تستهای آزمایشگاهی در هر بیمار جداگانه ای تکمیل شوند قادر خواهند بود از یک مفهوم ذهنی به یک حدود عینی و قابل استفاده تبدیل شوند.
منابع :
1) TIETZ text book clinical chemistry and molecular diagnosis.Fourth edition.2008
2) Henry’s clinical diagnosis and management by laboratory methods.21th.edition.2007
3) A review of clinical chemistry and laboratory medicine special issue on reference values(vol.42,number 7 ,2004) WWW.westgard.com
4) IFCC recommendation :The theory of reference values
J.Automat.chem.1991;135(5):231-234
برای دانلود پی دی اف بر روی لینک زیر کلیک کنید
ورود / ثبت نام