Odczyn Biernackiego
2020-10-02
Odczyn Biernackiego
Szybkość sedymentacji erytrocytów jest prostym i niedrogim badaniem laboratoryjnym. Definiuje się go jako test laboratoryjny, który mierzy w milimetrach odległość, na jaką erytrocyty spadają w ciągu jednej godziny. Pomimo niespecyficzności jest często zlecanym testem.Wstęp – krótki rys historyczny
Odczyn albo opad Biernackiego (OB) lub szybkość sedymentacji erytrocytów (the erythrocyte sedimentation rate – ESR) jest badaniem, które wiąże zjawisko sedymentacji krwinek czerwonych ze stanem zdrowia człowieka. Tym zamym używany jest jako „wskaźnik choroby”. Na zjawisko to uwagę zwracali badacze już przed wiekiem XIX [1] .Jednakże pierwszym, który skonstruował urządzenie pomiarowe i rozpoczął mierzenie szybkości opadania krwinek, a także przeprowadził dość szerokie badania kliniczne nad zmianami szybkości opadania krwinek w różnych stanach chorobowych był Edmund Faustyn Biernacki – polski lekarz i filozof medycyny. Swoje wyniki ogłosił w 1894 i 1897 roku. Jednakże pionierskie prace Biernackiego nie zostały zauważone. Publikacje innych badaczy dotyczące zjawiska sedymentacji krwinek czerwonych zaczęły się ukazywać dopiero po 1918 roku: w 1918 i 1921 Roberta (Robin) Sanno Fåhræusa (1888–1968) oraz w 1921 Alfa Vilhelma Albertssona Westergrena (1891–1968) [1] . Westergren zastąpił używany ówcześnie antykoagulant - szczawian wapnia – cytrynianem sodu, który obecnie jest stosowany przy
pomiarze OB [2] . W 1973 roku International Council for Standarization in Haematology (ICSH) jego nazwiskiem nazwało metodę oznaczania sedymentacji krwinek czerwonych jako akceptowalny standard, który uznawany jest do dnia dzisiejszego jako metoda referencyjna [3] . W Polsce Piąty Zjazd Towarzystwa Internistów Polskich z 1923 roku przyjął nazwę „odczyn Biernackiego” za polską nazwę testu [1] . Przy okazji warto wspomnieć, iż na początku zjawisko OB było nazywane „objawem Biernackiego”. Jednak m.in. ze względu na fakt, iż Edmund Biernacki był odkrywcą jednego z objawów kiły układu nerwowego (zniesienie wrażliwości nerwu łokciowego na ucisk) co zostało nazwane „objaw Biernackiego”, zwiększona lub zmniejszona sedymentacja krwinek została nazwana dla
odróżnienia „odczynem” [4] .
Szybkość sedymentacji erytrocytów - zasada
Na czym polega zjawisko szybkości, z jaką erytrocyty w próbce pełnej krwi opadają na dno probówki Westergrena? Erytrocyty mają ładunek ujemny na zewnątrz komórek. Powoduje to, że się „odpychają”. Z drugiej strony wiele białek osocza (białka ostrej fazy, immunoglobuliny) ma ładunki dodatnie, dzięki którym mogą neutralizować ujemne ładunkierytrocytów powodując zlepianie się krwinek czerwonych i szybsze opadanie. Zlepione krwinki czerwone tworzą stos (rulon) podobny do stosu monet, który zwany jest rouleau (liczba mnoga: rouleaux). Proces rulonizacji możliwy jest ze względu na krążkowy kształt erytrocytów [5,6] . Istnieją trzy etapy procesu opadania erytrocytów ( Ryc. 1 ):
1. Agregacja: jest procesem dwuetapowym, w którym erytrocyty najpierw łączą się tworząc łańcuchy (rouleaux), a następnie łańcuchy te tworzą agregaty o jednorodnej wielkości. W fazie tej nie można jeszcze mówić o sedymentacji.
2. Sedymentacja agregatów erytrocytów ze stałą szybkością. 3. Pakowanie: tempo opadu erytrocytów spada do zera: sedymentacja jest zakończona.
Obecne metody oznaczanie OB.:
1. Metoda Westergrena: Jest to „złoty standard” opisana w recenzji ICSH z 2011 r., bez modyfikacji [7]2. Zmodyfikowane metody Westergrena: są to metody oparte na metodzie Westergrena z pewnymi modyfikacjami, na przykład krótszy czas badania i brak rozcieńczalnika lub zastosowanie rozcieńczalnika innego niż zalecany przez ICSH. 3. Alternatywne metody ESR: są to urządzenia, które nie są oparte na metodzie Westergrena. Zamiast tego, urządzenia te wykorzystują nowe podejścia, takie jak wirowanie lub reologia fotometryczna [8]
Metoda Westergrena
Według metody Westergrena krew powinna być pobrana przez nakłucie żyły trwające maksymalnie 30 sekund i dokładnie wymieszana w proporcji 4 objętości krwi do 1 objętości przefiltrowanego roztworu cytrynianu sodu. Badanie należy rozpocząć w ciągu 2 godzin w temperaturze pokojowej lub po przechowywaniu krwi w 4 ° C w ciągu 6 godzin. Standardowa rurka Westergrena-Kratza (średnica: 300 +/- 1,5 mm; średnica wewnętrzna: 2,55+/- 0,15 mm; wyskalowana w mm od 0 do 200) jest napełniana do znaku „0”. Następnie rurkę umieszcza się w pozycji pionowej. Badanie powinno być przeprowadzone w temp. 18-25 o C, w miejscu nienarażonym na działanie promieni słonecznych, wolnym od wibracji i przeciągów. Po 1 godzinie odległość od dna menisku powierzchni do szczytu kolumny sedymentujących krwinek czerwonych (gdzie widoczna jest pełna gęstość) jest odczytywana w mm i zapisywana jako wartość ESR. Wynik wyraża się następująco:
„ESR (Westergren 1 h) = x mm” [3].
W latach następnych pojawiały się kolejne wytyczne ICSH jak powinna wyglądać wystandaryzowana metoda pomiaru ESR, m.in. w 1977 dopuszczono dla rutynowych metod używania plastikowych rurek oraz soli dwupotasowej oraz trójpotasowej kwasu etylenodiaminotetraoctowego (K 2 EDTA lub K 3 EDTA) jako antykoagulantu [9] . Kolejne wytyczne zostały opisane w 1988 r. [10] oraz w 1993 r. [11] . Także równocześnie były publikowane podobne dokumenty przez różne organizacje [7] .
Zmodyfikowane metody Westergrena -analizator VISION
Metodą opartą na metodzie Westergrena, ale zawierającą pewne modyfikacje (krótszy czas badania wynoszący 20 minut, wykorzystanie próbki z EDTA) są oznaczenia na analizatorze VISION firmy SHENZHEN YHLO BIOTECH CO., LTD. Analizator VISION mierzy poziom czerwonych krwinek (Red Blood Cells - RBC) co 10 sekund, przy czym kolejne punkty danych są rejestrowane co 0,25 mm. W ten sposób obliczana jest pochodna. Proces pomiaru trwa 20 minut ( Ryc. 2 ).
Analizatory serii VISION używają algorytmu f (BIS, SRP), który wykorzystując zależność maksymalnej prędkości i poziomu początkowego oblicza wynik OB odnosząc do metody Westergrena.
Metoda ta daje wiele korzyści, nie tylko finansowych (wykonanie badania zarówno morofologii jak i OB używając jednej probówki), ale także wynikających z bezpieczeństwa (redukowanie narażenia personelu laboratoryjnego na czynniki zakaźne). Jest to bardzo istotne ze względu na zwiększone obciążenie pracą, ograniczenia zarówno w budżetach, jak i w składzie personelu laboratoryjnego. Innym ważnym aspektem zmodyfikowanych metod OB jest zmniejszenie prawdopodobieństwa błędu ludzkiego.
Zalecenia ICSH dla zmodyfikowanych i alternatywnych metod pomiaru OB
Na całym świecie wiele, jeśli nie większość, laboratoriów przeszło na stosowanie zmodyfikowanych wersji metody Westergrena. Dlatego też zespół ekspertów powołanych przez ICSH podjął się opracowania zaleceń dotyczących walidacji i weryfikacji metod pomiaru ESR. Zostały one przygotowane zarówno dla producentów jak i dla laboratoriów,które przechodzą do zmodyfikowanych lub alternatywnych metod [8] . Procedury weryfikacji i kryteria wydajności dla producentów nowych, zmodyfikowanych i alternatywnych metod ESR, które są zalecane to: wyraźne oznaczenie innych metod jako zmodyfikowane lub alternatywne
określenie stopnia zgodności z metodą Westergrena, określenie i wskazanie niedokładności (odtwarzalności) metody,
wskazanie wszystkich znanych zakłóceń i poziomu, przy którym się rozpoczynają, określenie zakresów referencyjnych dla wieku i płci, podanie wszystkich znanych informacji na temat czułości i swoistości specyficznej dla choroby.
Z drugiej strony zalecenia dla użytkownika to: przeprowadzenie badania w celu określenia przydatności metody dla danej populacji pacjentów, sprawdzenie zakresów referencyjnych podanych przez producenta, rozważenie dodania komentarza do każdego wyniku, stwierdzającego, że Ten wynik uzyskano za pomocą urządzenia ESR, które nie jest oparte na standardowej metodzie Westergrena. Czułość i swoistość tej metody dla różnych stanów chorobowych może różnić się od standardowej metody Westergrena.
Podsumowanie
W przeciwieństwie do innych testów laboratoryjnych, ESR nie mierzy dobrze zdefiniowanego analitu o określonej strukturze cząsteczkowej, ale raczej zjawisko fizykochemiczne, prawdopodobnie najlepiej opisane jako wartość mierzona. Oznacza to, że prawdziwa standaryzacja testów ESR jest z definicji niemożliwa. Bardziej odpowiednim terminem jest złoty standard;, jaki reprezentuje metoda Westergrena [8] . Chociaż OB (ESR) nie jest badaniem specyficznym. Zależy od wielu czynników wewnętrznych (m.in. białka osocza, ilość i kształt erytrocytów) i zewnętrznych (temperatura, nachylenie stołu i jego stabilność). Również palenie, picie, waga, a nawet wzrost mogą wpływać na rezultat badania dając wyniki fałszywie dodatnie i fałszywie ujemne. Niemniej jednak przyspieszone opadanie krwinek czerwonych jako marker procesu zapalnego, nowotworowego lub innych procesów toczącychsię w organizmie doskonale sprawdza się jako badanie przesiewowe. Jest stosowany w połączeniu z innymi testami w celu określenia obecności zwiększonej aktywności zapalnej. Jest testem cały czas popularnym w badaniach laboratoryjnych. Niewątpliwie zasługą tego jest m.in. niski koszt, który można jeszcze obniżyć wykorzystując zmodyfikowane metody Westergrena bazujące na próbce EDTA do badań morfologicznych.
