区域临床检验与病理规范教程:内分泌与代谢系统疾病
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第二节 实验室检查指标与评估

一、实验室检查指标

(一)常规检查

1.血常规

腺垂体功能减退的患者可有贫血,多为正细胞正色素性贫血。主要由于垂体功能减退,造成垂体分泌的激素如促肾上腺皮质激素(ACTH)、促甲状腺激素(TSH)、生长激素(GH)等分泌减少,可引起红细胞生成减少,出现贫血。

2.血糖

腺垂体功能减退的患者,在各种应激如感染、败血症、腹泻、呕吐、失水、饥饿、寒冷、急性心肌梗死、脑血管意外、手术、外伤、麻醉及使用镇静药、安眠药、降糖药等均可诱发垂体危象,糖皮质激素、甲状腺激素、生长激素等相对进一步缺乏,其有拮抗胰岛素及升血糖作用,故可引起低血糖,甚至低血糖昏迷。

3.电解质

患者常有低钠血症,尤其垂体危象时可有严重低钠血症。低钠血症时,当血钠下降速度过快或重度低钠血症时,脑细胞失代偿,出现颅内压升高,甚至脑疝,可因呼吸、循环衰竭而死亡,长时间缺乏可引起神经系统渗透性脱髓鞘改变。

(二)内分泌腺功能评估指标

1.直接评估指标

腺垂体功能情况可以通过对其所支配的靶腺功能状态来反映,同时测定垂体促激素和靶腺激素水平,联合分析可直接评估内分泌腺功能。腺垂体功能减退时,靶腺激素水平减低,垂体激素水平也减低或不能反应性升高。

(1)性腺轴:

常用检测指标包括雌二醇(E2)、睾丸酮(T)、促黄体生成素(LH)、促卵泡刺激素(FSH)等。E2是一种类固醇激素,是最具有活性的内源性雌激素,主要由卵巢滤泡、黄体及妊娠时胎盘生成,极少量由肾上腺皮质和睾丸产生或为睾酮的代谢产物,为男性雌激素的主要来源,主要功能是促使子宫内膜转变为增殖期和促进女性第二性征的发育,其代谢物是雌酮及雌三醇。垂体功能减退的女性患者血中E2水平降低,没有排卵及基础体温改变,阴道涂片未见雌激素作用的周期性改变。男性T主要来源于睾丸间质细胞。垂体功能减退男性患者血睾酮水平降低或正常低值,精液量少,精子数量减少,形态改变,活动度差。性激素分泌虽然没有明显的昼夜节律,但每日中仍有一定的波动,为便于比较,一般均在早晨8点采血。LH及FSH均由垂体前叶嗜碱性细胞分泌,FSH主要功能是促进卵泡发育成熟,在男性则作用于睾丸生精小管,可促进精子形成。LH的作用为协同FSH促进卵泡成熟、排卵,随后使卵泡转变为黄体,并促进雌激素及孕激素的合成分泌。同时测定E2或T、FSH、LH水平,可以更好地判断靶腺功能减退为原发性的还是继发性的。

(2)甲状腺轴:

常用检测指标包括FT3、FT4、TT3、TT4、TSH。甲状腺激素检测是甲状腺功能紊乱的主要检测项目,T4由甲状腺滤泡细胞合成分泌,99.98%为与蛋白结合的结合型,仅0.02%为游离型。TT4测定结果受血中甲状腺结合球蛋白(TBG)含量的影响,而FT4不受TBG的影响,对于了解甲状腺的功能状态较TT4更有意义。T4减低见于甲状腺功能减退症、亚急性甲状腺炎后期以及肾衰竭等。80%的T3在外周由T4转化而成,20%来源于甲状腺,99.7%为结合型,0.3%为游离型。T3是诊断甲状腺功能亢进症的特异性指标,对估计甲状腺功能亢进有无复发亦有重要参考价值。大多数情况下,T3与T4平行,在甲状腺功能亢进时升高,甲状腺功能减退时降低。

TSH由α链和β链两条肽链组成,与LH、FSH、HCG结构相似,具有促进甲状腺滤泡上皮细胞增生、甲状腺激素合成和释放的作用,甲状腺激素分泌增加后又能反馈抑制TSH的分泌。在体内受T3、T4和中枢神经系统的调节,TSH分泌呈昼夜节律性,清晨2~4时最高,以后渐降,至下午6~8时最低。TSH是临床上诊断甲状腺功能亢进和甲状腺功能减退症的最灵敏指标,对病变部位诊断有辅助价值。

(3)肾上腺轴:

常用检测指标包括血浆皮质醇、尿液游离皮质醇、尿17-羟皮质类固醇、尿17-酮皮质类固醇及ACTH。血浆皮质醇是由肾上腺束状带所分泌,包括结合和游离两部分。结合型皮质醇无生物活性,不进入细胞,不被肝脏分解代谢,不被肾小球滤过,受血浆蛋白浓度影响;游离型皮质醇具有生物活性,可进入细胞,在肝脏代谢失活,经肾小球滤过进入尿中,尿中游离皮质醇含量与血浆游离皮质醇的含量成正比。皮质醇的分泌主要受垂体分泌的促肾上腺皮质激素的调节,其分泌有明显的昼夜节律,上午8时左右分泌达高峰,以后逐渐下降,午夜零点最低。尿游离皮质醇由血液中游离皮质醇经肾小球滤过而来,因此其含量与血浆中真正具有生物活性的游离皮质醇成正比。测定尿游离皮质醇可以有效、正确地反映肾上腺皮质的功能状态。尿17-羟皮质类固醇是肾上腺皮质分泌的皮质醇经肝灭活后,大部分以葡萄糖醛酸酯或硫酸酯的形式存在,总称17-羟皮质类固醇,由尿排出,每日排出量占总量30%~70%。尿17-羟皮质类固醇含量可以反映肾上腺皮质分泌皮质醇的情况,有助于某些内分泌疾病的诊断。尿17-酮皮质类固醇主要来源于体内肾上腺皮质激素及雄性激素的代谢产物,男性尿液中的17-酮皮质类固醇1/3来源于睾丸,而2/3来源于肾上腺皮质。女性尿液中的17-酮皮质类固醇,可反映肾上腺皮质功能。男性尿17-酮类固醇测定主要反映睾丸功能和肾上腺皮质的分泌功能,尤其是分泌性激素的功能。

ACTH是腺垂体嗜碱细胞分泌由39个氨基酸组成的直链多肽,生理作用是促进肾上腺皮质的组织增生以及皮质激素的合成和分泌。ACTH检测可用于垂体肾上腺皮质功能亢进或低下症的诊断和鉴别诊断,在原发性肾上腺功能不全中,典型表现是ACTH水平增高,而水平低下的ACTH通常见于垂体功能减退继发的肾上腺功能不全。

ACTH及皮质醇分泌均存在明显昼夜节律性,早6~8时分泌最多,下午5时左右分泌量较清晨最高值下降50%或50%以上,午夜或清晨1点左右分泌最少。诊断肾上腺皮质功能减退时,主要以早8时血浆皮质醇及ACTH为诊断指标。

(4)GH:

GH由腺垂体嗜酸细胞合成和分泌,呈脉冲式分泌,半衰期较短,仅20min,受下丘脑产生的生长激素释放素(GHRH)的调节,还受性别、年龄和昼夜节律的影响,睡后1h达高峰,为分泌量的一半。生长激素的主要生理功能是促进神经组织以外的所有其他组织生长,促进机体合成代谢和蛋白质合成,促进脂肪分解,对胰岛素有拮抗作用,抑制葡萄糖利用而使血糖升高等作用。血清生长激素测定有助于巨人症、肢端肥大症、遗传性生长激素生成缺陷的生长激素缺乏症诊断。

(5)胰岛素样生长因子1(IGF-1)及人胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP-3):

IGF-1的产生依赖于GH,促生长作用强,是儿童期的重要生长因子。GH的作用主要经IGF-1介导完成,血液中几乎80%的IGF-1与IGFBP-3结合。IGF-I和IGFBP-3分泌模式呈非脉冲性分泌,昼夜波动少,在血中浓度稳定,并与GH水平呈一致关系,因此单次测定IGF-I或IGFBP-3的血清(浆)浓度可以了解一段时间内的GH平均水平。

2.储备功能评估指标

(1)GnRH兴奋试验:

GnRH为下丘脑释放的一种十肽调节激素,可迅速地促进腺垂体贮存的黄体生成素(LH)和促卵泡激素(FSH)的生物合成及其释放,本试验主要目的是检测腺垂体促性腺激素的贮备功能。方法为抽取晨8时静脉血,测定血浆FSH和LH作为基础对照,然后静脉注射GnRH 100μg,注射后20、60min,分别采血测定FSH和LH水平,与基础对照值比较。对于垂体病变所致性激素功能紊乱者,GnRH兴奋试验反应缺乏或低下,呈无周期性变化。

(2)戈那瑞林兴奋试验:

利用戈那瑞林能刺激腺垂体分泌FSH、LH的原理,静脉注射戈那瑞林100μg,注射前和注射后15、30、60、90、120min,分别采血测定FSH和LH水平,以此来评估垂体FSH、LH分泌的储备功能。

(3)ACTH兴奋试验:

利用外源性ACTH对肾上腺皮质的兴奋作用,测定肾上腺皮质的最大反应能力,即储备功能,从而鉴别是否存在肾上腺皮质功能减退。短期ACTH试验:25U(0.25mg)合成ACTH(1~24h)静脉内注射。注射前和注射后60min采血测定血浆皮质醇。延长期ACTH试验:50U(0.5mg)合成ACTH(1~24h)溶于500ml 9g/L氯化钠溶液静脉滴注8h。滴注前和滴注后4、6及8h采血测定血浆皮质醇。通常应将尿皮质醇与血浆皮质醇一起作为诊断标准来考虑。本试验对鉴别肾上腺皮质功能减退是因肾上腺本身病变引起,还是继发于腺垂体功能减退所致有较大价值。

(4)胰岛素低血糖兴奋试验:

低血糖应激状态可诱发腺垂体分泌生长激素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺激素等多种激素,但生长激素缺乏症者对低血糖刺激无反应,因此胰岛素低血糖兴奋试验可用于评估GH的缺乏。空腹静脉注射常规胰岛素0.075~0.1U/kg,有垂体功能低下的患者0.05U/kg,有胰岛素抵抗的患者0.15~0.3U/kg,分别在0、30、60、90和120min抽血查血糖和GH水平。血糖要求下降到空腹血糖的50%以下,或降至2.8mmol/L(50mg/dl),或有低血糖的症状。患者多在注射后15~45min发生低血糖,对症状严重者可在取血后静脉注射50%葡萄糖注射液40ml,并提前终止试验。

(5)可乐定兴奋实验:

可乐定属于选择性α-肾上腺素能增强剂,作用于中枢神经系统α-肾上腺素能受体,刺激下丘脑促生长激素释放激素(GHRH)释放,以促使GH释放。口服可乐定4μg/kg,分别在服药前及服药后30、60、90和120min抽血查GH水平。

(6)精氨酸兴奋试验:

精氨酸主要通过介导α-受体,抑制下丘脑生长激素抑制激素(GHIH)的分泌,从而刺激腺垂体分泌GH。盐酸精氨酸0.5g/kg(最大量不超过30g),按10%浓度溶于注射用水中,于基础状态下30min以内静滴完毕,滴注前及滴注后30、60、90、120min抽血检测GH水平。

(三)影像学评估

CT或MRI均可清晰显示垂体、下丘脑的结构,明确垂体、下丘脑病变性质。

1.CT

垂体密度均匀,腺垂体与大脑灰质等密度。垂体高度青春期前儿童垂体正常高度≤6mm,成年男性正常上限为8mm,绝经期女性正常上限8mm。垂体无血-脑屏障,注射增强剂后可迅速显著强化,强化程度一般略低于邻近海绵窦中的静脉血,垂体强化顺序为垂体后叶、垂体柄、垂体前叶。

2.MRI

垂体信号均匀,腺垂体与大脑灰质等信号,垂体后叶呈高信号。

二、实验室检测指标评估

任何一项实验的检验指标都有一定的假性结果,即诊断的灵敏度和特异性都不可能为100%,应充分了解各项指标的意义及其局限性,实验室检测结果必须与临床信息全面结合才能做出正确诊断。对腺垂体功能减退症,多项实验指标的联合检测比单一实验结果的准确性要高。

(一)内分泌腺功能直接评估指标

对于典型或严重的患者,通过检测靶腺及垂体激素水平,联合分析即可直接评估内分泌轴功能,简单易行。但需注意的是,激素分泌易于受到各种因素影响,如昼夜节律、运动、疾病、药物、食物、紧张、应激等,因此单次的测定结果可能不稳定,连续动态观察比单次测定结果的可靠性要高得多。垂体激素呈脉冲式分泌,故宜相隔15~20min连续抽取等量抗凝血液3次,等量相混后送检。

1.性腺轴

性激素检测一般上午8~11时空腹抽血。女性患者最好在月经来潮后的第2~3天检测,此时可反映卵巢基础功能状态。但对长期无月经来潮女性及男性患者,可随时检查。E2基础值为25~45pg/ml,LH、FSH基础值为5~10IU/L。FSH和LH的基础值均< 5IU/L,需考虑腺垂体功能减退。

2.甲状腺轴

TT3、TT4易受到血浆蛋白浓度的影响,FT3、FT4可直接反映甲状腺功能。TSH对甲状腺功能变化最为敏感,FT4水平变化15%~20%,可使TSH水平发生50%~100%的改变。未治疗患者,甲状腺功能检测不受时间影响,对已服用甲状腺激素患者,应空腹、服药前抽血检测。

3.肾上腺轴

血浆皮质醇及ACTH受影响因素众多,各种原因的应激状态、急慢性疾病、药物、食物均可影响结果。ACTH极不稳定,放置室温易受蛋白酶降解,血样应用EDTA抗凝,并立即分离血浆冷藏。ACTH分泌具有昼夜节律性变化,应选择合适的采血时间。早8点血清皮质醇< 3μg/dl(83nmol/L)可以确诊肾上腺皮质功能低下,≥15μg/dl(416.7nmol/L)可以排除,但血浆皮质醇在正常范围内不能排除肾上腺皮质功能减退的可能,需进一步行兴奋实验评估。

4.生长激素

GH有脉冲式分泌的特点,半衰期又较短,一日中多数时间GH存在处于低水平,单一的基础水平测定意义有限,定时的24h监测不仅费时、费钱,而且实际价值不大,仅限于科研。因此,了解GH分泌减少和储备情况应做动态功能兴奋试验,但各兴奋试验均存在一定假阴性率,需联合两种不同途径的兴奋试验以确定。

5.胰岛素样生长因子1(IGF-1)和人胰岛素样生长因子结合蛋白3(IGFBP-3)

由于前述IGF-1和IGFBP-3的特点,能较好地代表内源性生长激素的分泌状态。目前推荐以免疫法检测血清(浆)IGF-1或IGFBP-3,作为GH紊乱诊断的首选实验室检出项目。IGF-1或IGFBP-3水平显著降低,考虑GH缺乏症。有研究证实,该两项指标的诊断灵敏性和特异性均优于其动态功能试验。

(二)内分泌腺储备功能评估指标

对于通过靶腺及垂体激素直接检测无法确诊的患者,可通过兴奋试验进一步评估其储备功能。兴奋试验不仅能更准确反映腺体功能,同时还可明确定位,帮助确诊及避免漏诊。

1.下丘脑-垂体-性腺轴储备功能评估

通过GnRH兴奋试验、氯米芬兴奋试验和戈那瑞林兴奋试验,可了解腺垂体合成及分泌促性腺激素的贮备能力。GnRH兴奋试验主要用于定位下丘脑、垂体性闭经及鉴别真假性早熟,目前临床较多采用简化的GnRH兴奋试验。氯米芬兴奋试验常与GnRH兴奋试验配合,用作性腺功能减退症的定位诊断。正常人行戈那瑞林兴奋试验15~30min后,女性血中LH与FSH峰值为基础值的3倍以上,男性为2倍左右。腺垂体功能减退者无反应或低反应,下丘脑病变者为延迟反应,其峰值出现于60~90min。

2.下丘脑-垂体-甲状腺轴储备功能评估

TRH兴奋试验较其他动态试验安全,简便,影响因素少,并且同时完成了TSH基础水平测定,在甲状腺功能紊乱,特别是病变部位的诊断上有较大价值。

3.下丘脑-垂体-肾上腺轴储备功能评估

肾上腺储备功能正常者,兴奋后血皮质醇峰值水平≥500nmol/L(18µg/dl);肾上腺储备功能低下者,兴奋后血皮质醇 < 500nmol/L(18µg/dl)。但对于ACTH长期缺乏者,由于肾上腺皮质萎缩,对于ACTH的兴奋反应延迟,可出现延迟高峰。

4.对于GH缺乏的评估

对于GH缺乏的评估应在甲状腺激素及糖皮质激素替代后再进行,同时由于各种药物激发GH反应途径不同,其敏感性和特异性有差异,不同的刺激试验间都有一定的假阳性,任何一种激发试验均有15%失败的可能性,故对同一患者应采用至少两种作用途径不同的药物进行激发试验才能作为判断的结果。一般认为两种试验GH峰值均< 5μg/L为GH完全缺乏;5~9μg/L为部分缺乏;10μg/L即为GH不缺乏。胰岛素低血糖兴奋试验是确诊生长激素缺乏的经典检查方法,但是该试验有一定的危险性,小儿需慎重,且禁用于老年人、有心脑血管疾病以及癫痫病史者。

(三)影像学评估

增强CT可以明确有无垂体瘤,肿瘤大小,对周围血管神经有无侵犯。MRI对垂体软组织的分辨力优于CT,可弥补CT的不足。