Khí máu và các Xét nghiệm trong Hồi sức Cấp cứu, Ấn bản thứ 3
(Blood Gases and Critical Care Testing, Third Edition)
Tác giả: Toffaletti, John G., PhD – Nhà xuất bản Elsevier – Biên dịch: Ths.Bs Lê Đình Sáng

Chương 11: Kiểm soát chất lượng trong xét nghiệm khí máu và chăm sóc tích cực

Quality control in blood gas and critical care testing
John G. Toffaletti, PhD; Craig R. Rackley, MD
Blood Gases and Critical Care Testing, Chapter 11, 225-230

Kiểm soát chất lượng định kỳ hàng ngày trên các thiết bị khí máu

Hầu hết các máy phân tích khí máu/điện giải/chất chuyển hóa hiện tại đều có hệ thống kiểm soát chất lượng (QC) nội bộ trên máy, tự động theo dõi sự ổn định và hiệu suất của thuốc thử, điện cực và các bộ phận điện tử của máy phân tích. Các hệ thống kiểm soát này làm cho các máy phân tích “lai” này rất phù hợp để sử dụng trong cả phòng xét nghiệm và khu vực Xét nghiệm Tại chỗ (POCT). Hai loại máy phân tích như vậy sử dụng các gói đa dụng dễ thay thế chứa các mẫu kiểm soát, chất hiệu chuẩn, dung dịch rửa và chất thải. Một số còn có hệ thống dòng chảy và cảm biến chất phân tích bên trong gói. Chúng được mô tả sau đây.

Một mô hình máy phân tích khí máu lai đo pH, pCO₂, pO₂, Na⁺, K⁺, Cl⁻, Ca²⁺, glucose, lactate, tổng hemoglobin (Hb) và một số dạng Hb bao gồm oxy-Hb, carboxy-Hb và met-Hb. Một phần của hệ thống QC của nó sử dụng bốn dung dịch kiểm soát quy trình (PCS) tất cả đều được chứa trong một gói xét nghiệm đa dụng để theo dõi sự ổn định của các phản ứng phân tích. PCS A và B được chạy ít nhất 4 giờ một lần và sau mỗi mẫu. PCS C được chạy một lần mỗi 24 giờ và PCS D được chạy mỗi 12 giờ. Sau khi gói xét nghiệm được xác nhận, một chương trình QC chủ động sẽ theo dõi quá trình phân tích trước, trong và sau khi đo mẫu, với khả năng phát hiện lỗi tự động. Trong quá trình phân tích, phản ứng của cảm biến được đánh giá liên tục để tìm các phản ứng bất thường có thể chỉ ra các cục máu đông nhỏ, bọt khí nhỏ hoặc một số nhiễu hóa học. Nếu phát hiện lỗi trong phân tích, hệ thống sẽ tự động cố gắng khắc phục lỗi hệ thống và sẽ ghi lại bất kỳ hành động khắc phục nào hoặc vô hiệu hóa kênh xét nghiệm đó nếu vấn đề không thể khắc phục được.

Một nhãn hiệu máy phân tích khí máu lai khác đo pH, pCO₂, pO₂, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻, glucose, lactate, bilirubin và Hb bằng phương pháp đo co-oximetry. Máy phân tích này sử dụng một cassette có thể thay thế gồm các cảm biến ion chọn lọc điện thế và điện lượng kế thể rắn, phát hiện pO₂ quang học và các phép đo quang phổ để đo oximetry. Các dung dịch QC được chứa trong một gói đa dụng chứa ba túi dung dịch hiệu chuẩn (một trong số đó cũng được sử dụng để rửa), một túi hỗn hợp khí, ba túi dung dịch QC, một bộ chọn dòng chảy, ống bơm và một túi chất thải. Để bù cho sự trôi dạt, một dung dịch hiệu chuẩn được chạy để bao quanh mỗi phép đo xét nghiệm. Cứ sau 8 giờ, một mức của mỗi trong ba mức dung dịch QC lỏng nội bộ sẽ được chạy tự động. Tất cả các mẫu kiểm soát đều đi qua đầu dò mẫu và chảy qua toàn bộ hệ thống. Các cục máu đông thường bị giữ lại bởi một bộ phận bắt cục máu đông gần đầu vào mẫu, cộng với các cảm biến áp suất phát hiện bất kỳ sự tắc nghẽn dòng chảy nào dọc theo đường phân tích. Nếu phát hiện áp suất bất thường, máy phân tích sẽ khởi động một quy trình loại bỏ cục máu đông để loại bỏ cục máu đông gây cản trở khỏi đường dẫn dòng chảy. Để đảm bảo báo cáo kết quả chính xác, một dấu chấm hỏi sẽ xuất hiện bên cạnh bất kỳ kết quả không hợp lệ nào có thể do mẫu không đồng nhất, không đủ mẫu hoặc một số vấn đề với việc hiệu chuẩn.

Các máy phân tích khí máu cầm tay di động sử dụng cả chất hiệu chuẩn lỏng chứa trong một thẻ xét nghiệm sử dụng một lần, và một thẻ mô phỏng điện tử đa dụng bên ngoài để kiểm tra khả năng chấp nhận của các cảm biến điện tử bên trong thiết bị. Bộ mô phỏng này thường được gọi là cung cấp kiểm soát chất lượng tương đương (EQC) thay cho các dung dịch kiểm soát bên ngoài. Tự nó, nó chỉ xác minh chức năng điện tử của máy phân tích, nhưng không kiểm tra sự ổn định của thuốc thử hoặc cảm biến của thẻ xét nghiệm. Cứ sau 24 giờ khi các cartridge đang được kiểm tra, bộ mô phỏng điện tử bên ngoài được sử dụng để xác minh bất kỳ lỗi điện tử nội bộ nào. Hai lần mỗi năm, bộ mô phỏng này thực hiện việc kiểm tra đầu dò nhiệt theo yêu cầu. Bộ mô phỏng điện tử gửi các tín hiệu nằm dưới và trên phạm vi đo của các xét nghiệm để mô phỏng các tín hiệu của một cartridge xét nghiệm trong một phân tích thực tế của một mẫu và các kết quả mô phỏng này được lưu trữ trong bộ nhớ của thiết bị. Tuy nhiên, các kiểm tra điện tử này thường có rất ít hoặc không có sự thay đổi và không đại diện cho các kết quả chính xác thực tế hơn thu được với các mẫu kiểm soát lỏng hoặc mẫu bệnh phẩm.

Một loại cartridge dùng một lần khác chứa các cảm biến vi mô, một dung dịch hiệu chuẩn, hệ thống dòng chảy và một khoang chứa chất thải. Các cảm biến để phân tích tổng CO₂, natri, kali, clo, canxi ion hóa, glucose, creatinine, urê dưới dạng nitơ urê máu (BUN) và hematocrit có sẵn trong nhiều cấu hình panel khác nhau. Khoảng hai đến ba giọt (100–150 μL) máu có chất chống đông được nhỏ vào giếng mẫu của cartridge, được niêm phong trước khi lắp cartridge vào máy phân tích. Việc lắp thẻ xét nghiệm sẽ đưa các cảm biến của thẻ tiếp xúc với các tiếp điểm điện của thiết bị. Sự tiếp xúc này kích hoạt một bộ phận làm nóng để đưa vùng đo đến 37°C. Điều này cũng mở van chất lỏng trong thẻ để cung cấp chất lỏng hiệu chuẩn từ bình chứa đến vùng đo.

Sau khi hiệu chuẩn, và theo lời nhắc của đèn LED và tiếng bíp, người dùng đưa mẫu máu vào để đo qua cổng mẫu máu đến vùng đo của thẻ. Khi máu tiếp xúc với các cảm biến chất phân tích, một tín hiệu điện được tạo ra tỷ lệ thuận với nồng độ chất phân tích trong mẫu máu.

Kế hoạch Kiểm soát Chất lượng Cá nhân hóa (IQCP)

Nhiều thiết bị khí máu hiện tại có một số loại QC nội bộ trên máy. Một số máy phân tích sử dụng các dung dịch kiểm soát lỏng nội bộ chảy qua hệ thống máy phân tích tiếp xúc với các cảm biến chất phân tích. Các máy phân tích khác sử dụng một thiết bị mô phỏng điện tử được đưa vào máy phân tích để chỉ kiểm tra các bộ phận điện tử của máy phân tích. Trong nhiều năm, đã có cuộc tranh luận về việc liệu các biện pháp kiểm soát nội bộ này có đáp ứng các yêu cầu đối với các biện pháp kiểm soát bên ngoài theo CLIA 88 hay không. Đối với các biện pháp kiểm soát lỏng nội bộ, vấn đề là liệu dung dịch QC hàng ngày có được đưa vào hệ thống thông qua đầu dò mẫu và chảy qua toàn bộ hệ thống, hay đi vào đường dẫn dòng chảy mẫu ngay sau đầu dò mẫu. Các nhà sản xuất cho rằng việc phân tích các mẫu kiểm soát nội bộ này, cùng với các kiểm tra chất lượng khác của hệ thống, đáp ứng các yêu cầu của CLIA đối với QC bên ngoài.

Đối với các máy phân tích cầm tay di động sử dụng một bộ mô phỏng điện tử bên ngoài để xác minh các chức năng điện tử của máy phân tích, một chất hiệu chuẩn lỏng được chứa trong thẻ xét nghiệm sử dụng một lần. Việc sử dụng chất hiệu chuẩn này cung cấp một loại hiệu chuẩn một điểm của các thẻ xét nghiệm để giúp đảm bảo hiệu suất chấp nhận được của các cảm biến chất phân tích trong thẻ xét nghiệm.

Năm 2013, Trung tâm Dịch vụ Medicare và Medicaid đã ban hành một lựa chọn “tự nguyện” để đáp ứng các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng CLIA, được gọi là Kế hoạch Kiểm soát Chất lượng Cá nhân hóa (IQCP) có hiệu lực vào tháng 1 năm 2016. Nó áp dụng cho tất cả các phòng xét nghiệm có máy phân tích sử dụng EQC. Các quy định QC của CLIA vẫn giữ nguyên như được công bố năm 2003. Tất cả các yêu cầu về hệ thống tiền phân tích, phân tích và hậu phân tích trong các quy định của CLIA vẫn có hiệu lực.

Mục đích của IQCP là theo dõi tất cả các giai đoạn của xét nghiệm bằng cách phát triển một kế hoạch đánh giá các rủi ro tiềm ẩn đối với (1) việc xử lý mẫu, (2) nhân viên thực hiện xét nghiệm, (3) độ tin cậy của thiết bị, (4) độ tin cậy của thuốc thử và (5) các yếu tố môi trường có thể ảnh hưởng đến kết quả. Việc phát triển và thực hiện một IQCP giải quyết các rủi ro tiềm ẩn này có thể khắc phục những hạn chế của một bộ mô phỏng điện tử được sử dụng như một thiết bị kiểm soát.

Logic của IQCP dường như là phòng xét nghiệm có nguy cơ sai sót bằng cách sử dụng QC nội bộ như yêu cầu QC bên ngoài của mình. Nếu một thiết bị khí máu tự động đưa mẫu QC nội bộ vào, nó không kiểm tra chất lượng xử lý mẫu của nhân viên, đây là một lĩnh vực đánh giá rủi ro bắt buộc. Bởi vì không có vật liệu QC nào kiểm tra giai đoạn tiền phân tích của việc vận chuyển và xử lý mẫu, IQCP yêu cầu đánh giá rủi ro về các lỗi tiềm ẩn trong giai đoạn này, đặc biệt là khi thời gian từ lúc lấy mẫu của bệnh nhân đến lúc đưa mẫu vào là một yếu tố quan trọng trong việc xét nghiệm mẫu, như với xét nghiệm khí máu. Mặc dù IQCP cố gắng giải quyết tất cả các giai đoạn của xét nghiệm, nó vẫn cho phép sử dụng các bộ mô phỏng điện tử làm biện pháp kiểm soát, mà bản thân chúng cung cấp sự đảm bảo tối thiểu về chất lượng xét nghiệm.

Để được coi là vật liệu kiểm soát bên ngoài, vật liệu kiểm soát phải có ma trận tương tự như mẫu bệnh phẩm, được xử lý theo cùng một cách như mẫu bệnh phẩm và đi qua tất cả các yếu tố của quy trình phân tích. Nó cũng phải là một mẫu kiểm soát khác hoặc từ một lô khác với lô được sử dụng để hiệu chuẩn thiết bị (42CFR493.1256(d)(9)). Bởi vì các biện pháp kiểm soát bằng bộ mô phỏng điện tử chỉ xác minh các chức năng điện tử và cơ học của thiết bị, chúng không đáp ứng định nghĩa về vật liệu kiểm soát bên ngoài.

Các phòng xét nghiệm nên đánh giá các quy trình QC của mình để xác định xem chúng có theo dõi toàn bộ quy trình xét nghiệm phân tích hay không. Nếu quy trình kiểm soát không đáp ứng các tiêu chí được mô tả cho vật liệu kiểm soát bên ngoài, phòng xét nghiệm phải thực hiện thêm các xét nghiệm QC, chẳng hạn như phân tích các vật liệu kiểm soát bên ngoài phù hợp một lần mỗi 8 giờ, hoặc thực hiện IQCP để đáp ứng các yêu cầu đối với QC hàng ngày. Nếu các dung dịch QC trên máy đáp ứng định nghĩa trên về vật liệu kiểm soát bên ngoài, thì không cần IQCP. Phòng xét nghiệm có thể định kỳ xác minh kỹ thuật lấy mẫu đúng cách thông qua thử nghiệm thành thạo, đánh giá năng lực, sử dụng các loại vật liệu kiểm soát bên ngoài khác và tuân theo các quy trình được xác định trong hướng dẫn của nhà sản xuất.

Hướng dẫn tối thiểu theo CLIA 88 (2003) yêu cầu các phòng xét nghiệm thực hiện QC bên ngoài ít nhất một lần mỗi ca 8 giờ. Ngoài yêu cầu QC hàng ngày đối với tất cả các hệ thống xét nghiệm không được miễn trừ có độ phức tạp từ trung bình đến cao, phòng xét nghiệm cũng phải thực hiện và ghi lại việc xác minh hiệu chuẩn ít nhất hai lần mỗi năm, cũng như khi xảy ra bất kỳ điều nào sau đây: (1) sau khi bảo trì lớn; (2) khi thay thế các bộ phận quan trọng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị; (3) khi thay đổi số lô thuốc thử; và (4) bất cứ khi nào phòng xét nghiệm xác định một xu hướng hoặc sự thay đổi trong vật liệu kiểm soát của mình với các kết quả nằm ngoài giới hạn chấp nhận được.

Với quy định IQCP hiện có hiệu lực, các phòng xét nghiệm nên phát triển một kế hoạch QC bao gồm việc sử dụng các vật liệu kiểm soát giống với mẫu bệnh phẩm. Để loại bỏ câu hỏi về việc vật liệu QC nội bộ có đủ điều kiện là một biện pháp kiểm soát bên ngoài hay không, một số người đề nghị nhân viên nên đưa ít nhất một mẫu QC vào mỗi 8 giờ.

QC giữa các phòng xét nghiệm và giữa các thiết bị

Để xác minh khả năng so sánh của nhiều thiết bị xét nghiệm cùng một chất phân tích, quy định COM.04250 của CAP yêu cầu các phòng xét nghiệm phải xác minh khả năng so sánh của các kết quả ít nhất hai lần một năm, tốt nhất là sử dụng các mẫu người. Là một phần của cuộc khảo sát QC định kỳ giữa các phòng xét nghiệm của chúng tôi, cứ 2 tuần một lần, chúng tôi gộp các mẫu khí máu có heparin được loại bỏ còn lại sau khi xét nghiệm và báo cáo. Các mẫu máu còn lại được chọn ngẫu nhiên dựa trên việc có đủ thể tích còn lại sau khi xét nghiệm, không có nỗ lực nào để chọn bất kỳ nồng độ chất phân tích nào. Trước khi xét nghiệm, tất cả máu gộp được kiểm tra tan máu bằng cách ly tâm. Hai mươi lăm mililit máu được gộp vào một cốc đựng thuốc bằng nhựa, trộn đều, sau đó được chia vào một số ống tiêm 3 mL được niêm phong rồi đặt trên đá khi chúng được mang luân phiên đến từng phòng xét nghiệm và địa điểm POCT để phân tích. Các kết quả được tổng hợp trong một báo cáo được gửi đến từng phòng xét nghiệm để người quản lý và giám đốc phòng xét nghiệm xem xét.

Để đánh giá kết quả của chương trình QC giữa các phòng xét nghiệm này, giá trị trung bình của tất cả các kết quả cho mỗi chất phân tích được tính toán, với các giới hạn phân tích chấp nhận được được đặt cho mỗi xét nghiệm được thực hiện trên các máy phân tích khí máu của chúng tôi, như được trình bày trong Bảng 11.1. Các phạm vi khác biệt chấp nhận được này cho mỗi chất phân tích dựa trên, nhưng thường nghiêm ngặt hơn, các hướng dẫn của CLSI.

Bảng 11.1. Sự khác biệt chấp nhận được so với giá trị trung bình cho các chất phân tích trên máy phân tích khí máu

Phát hiện tan máu trong các mẫu máu toàn phần

Như đã lưu ý trong một chương khác, việc phát hiện tan máu trong máu có chất chống đông là một mối quan tâm đáng kể đối với xét nghiệm khí máu và điện giải, quan trọng nhất là đối với ảnh hưởng của nó lên kết quả kali. Các công ty dường như đang cố gắng phát triển các hệ thống phát hiện tan máu cho các máy phân tích khí máu. Công nghệ cơ bản có thể dựa trên việc phân lập huyết tương trong quá trình đo, sau đó sử dụng các phương pháp quang học để phát hiện tan máu, hoặc sử dụng một thuật toán dựa trên nhiều đầu vào chất phân tích để dự đoán mức độ tan máu trong máu toàn phần.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. December 2019. https://www.cms.gov/Regulations-and-Guidance/Legislation/CLIA/Individualized_Quality_Control_Plan_IQCP.
2. Jordan A.: External and Internal QC for Blood Gases. MLO-Online. July 2016. https://www.mlo-online.com/home/article/13008814/external-and-internal-qc-for-blood-gases.
3. American College of Physicians: CLIA and Your Laboratory: A Guide for Physicians and Their Staff. November 2014. https://www.google.com/search?q=https://www.acponline.org/system/files/documents/running_practice/mle/clia-and-your-lab.pdf.
4. Toffaletti J.G., Buckner K.A., Liu B., et al.: Retrospective analysis of quality control data using pooled blood to compare agreement within different brands of blood gas analyzers. J. Appl. Lab. Med. 2021; pp. jfab029.
5. Blood Gas and pH Analysis and Related Measurements, Approved Guideline. CLSI Document C46-A2., 2nd ed. February 2009. Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne, PA

BẢNG CHÚ GIẢI THUẬT NGỮ Y HỌC ANH VIỆT