27/04/2023
Hôm trước anh bạn chủ phòng khám có hỏi mình về giải pháp cho xét nghiệm HbA1c tại phòng khám anh ấy, nhân tiện câu chuyện này thì mình xin chia sẻ với anh chị nội dung:
CÁC PHƯƠNG PHÁP XÉT NGHIỆM HBA1C VÀ GIẢI PHÁP CHO PHÒNG KHÁM
1. Vai trò HbA1c và tiêu chuẩn chẩn đoán :
Theo ADA 2023 HbA1c đã được coi là tiêu chuẩn để chẩn đoán đái tháo đường cùng với định lượng glucose máu (hình1).
Link: https://diabetesjournals.org/care/issue/46/Supplement_1
Tuy nhiên để chẩn đoán chính xác ADA cũng khuyến cáo:
+ Thực hiện HbA1c bằng phương pháp đã được xác nhận bởi NGSP và đã được chuẩn hóa (Chương trình Tiêu chuẩn hóa Glycohemoglobin Quốc Gia của Hoa Kỳ).
+ Kiểm tra HbA1c tại giường thì chỉ dùng để sàng lọc, còn để chẩn đoán ĐTĐ thì cần dùng trên các thiết bị được FDA phê duyệt và làm tại PXN bởi các KTV được đào tạo.
+ Nếu kết quả HbA1c và glucose huyết tương có sự khác biệt về chẩn đoán. Thì có thể sử dụng 1 xét nghiệm khác ít nhiễu hoặc dùng xét nghiệm glucose huyết tương để kết luận.
+ Một số yếu tố có thể gây nhiễu HbA1c bao gồm: các bệnh lý hồng cầu hình liềm, thai kỳ (3 tháng giữa, 3 tháng cuối và sau sinh), thiếu hụt G6PD, HIV, lọc máu, mất máu, truyền máu hoặc điều trị bằng erythropoietin…Các trường hợp này nên sử dụng xét nghiệm Glucose huyết tương để chẩn đoán.
Rõ ràng so với các xét nghiệm Glucose thì xét nghiệm HbA1c vẫn còn nhiều hạn chế như: nhiều yếu tố nhiễu, giá thành cao hơn…Tuy nhiên, nó vẫn có giá trị rất lớn trong việc tầm soát tiền đái tháo đường, đái tháo đường và theo dõi kiểm soát đường huyết (hình 1, 2). Vai trò của xét nghiệm HbA1c là đánh giá một quá trình khoảng 3 tháng trong khi các xét nghiệm Glucose (lúc đói, lúc no hoặc nghiệm pháp dung nạp đường huyết) chỉ đánh giá được giá trị glucose tại thời điểm xét nghiệm. Chính vì vậy việc kết hợp xét nghiệm HbA1c và glucose là rất cần thiết để có thể có cái nhìn khách quan nhất với tình trạng của bệnh nhân.
2. Về kỹ thuật các xét nghiệm HbA1c sẽ chia làm 04 nhóm kỹ thuật chính:
- Kỹ thuật miễn dịch gắn latex
- Kỹ thuật enzyme
- Kỹ thuật sắc ký (sắc ký lỏng hiệu năng cao – HPLC, sắc ký ái lực)
- Kỹ thuật điện di mao quản
Ngoài ra còn 1 số kỹ thuật khác như kỹ thuật định lượng HbA1c dựa trên miễn dịch huỳnh quang (FIA) mà tại Việt Nam có FineCare-Wondfo và một số hãng đang sử dụng, cảm biến sinh học điện hóa dùng công nghệ nano định lượng HbA1c….
Các bạn có thể tham khảo một số nghiên cứu đánh giá về HbA1c của các hệ thống máy, các nhà sản xuất, các quốc gia:
+ Nghiên cứu về ngoại kiểm xét nghiệm HbA1c tại Thái Lan trong vòng 5 năm để có cái nhìn tổng thể về các hệ thống máy và các phương pháp liên quan đến kỹ thuật này:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352551722000270
+ Một nghiên cứu đa trung tâm (2166 phòng thí nghiệm trên 17 Quốc gia và 24 nhà sản xuất) của Châu Âu:
https://academic.oup.com/clinchem/article/64/8/1183/5608734
2.1. Kỹ thuật phân tích miễn dịch gắn latex (Latex Immunoagglutination Assays)
Phản ứng dựa trên sự tương tác giữa các phân tử kháng nguyên (HbA1c) và kháng thể đặc hiệu HbA1c được phủ trên hạt latex. Phức hợp này làm thay đổi về độ đục của dung dịch và tỷ lệ thuận với lượng kháng nguyên trong các mẫu như được mô tả trong (Hình 3). Giới hạn tuyến tính của HbA1c phương pháp này từ 2,0% - 16,0 %. Tại Việt Nam một số hãng sử dụng nguyên lý này: Beckman coulter, Roche, Abbott, Siemens …
2.2. Kỹ thuật phân tích bằng enzyme (Enzymatic Assays)
Hiện nay, xét nghiệm phân tích HbA1c bằng enzym đã cải tiến có thể trực tiếp định lượng HbA1c với một kênh duy nhất và báo cáo trực tiếp các giá trị %HbA1c mà không cần xét nghiệm THb riêng hoặc bước tính toán như trước đây.
Nguyên lý như sau: Các chất oxy hóa trong dung dịch đệm ly giải phản ứng với mẫu máu để loại bỏ các chất cản trở tín hiệu. Sau khi ly giải, toàn bộ mẫu máu sẽ được phân giải protein. Quá trình này giải phóng các axit amin, bao gồm cả valin glycated, từ chuỗi beta của huyết sắc tố. Các valine glycated (HbA1c) đóng vai trò là chất nền cho enzyme fructosyl valine oxidase (FVO). FVO tách các valin ở đầu N và sau đó tạo ra sản phẩm là hydro peroxide (POD). POD sau đó sẽ được kết hợp với chất tạo màu phù hợp .
Tín hiệu được tạo ra trong phản ứng được sử dụng để báo cáo trực tiếp tỷ lệ phần trăm HbA1c dựa trên đường chuẩn đã xây dựng. Nguyên tắc xét nghiệm HbA1c trực tiếp bằng enzym được mô tả trong Hình 4. Một số hãng đang dùng kỹ thuật này như: Abbott, Beckman coulter, Siemens …
Các xét nghiệm HbA1c bằng enzym không bị can thiệp bởi các biến thể huyết sắc tố. Xét nghiệm HbA1c bằng enzym có độ đặc hiệu cao nhất trong số tất cả các xét nghiệm HbA1c. Phương pháp HbA1c trực tiếp bằng enzym cũng có giới hạn tuyến tính từ 4 đến 16%.
2.3. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High pressure liquid chromatography)
Đây là kỹ thuật dựa trên sự khác nhau về ái lực của các thành phần hemoglobin dẫn đến tốc độ di chuyển trong các cột sắc ký khác nhau. Do glucose gắn vào vị trí β-valine, nên điểm đẳng điện của A1c khác với A0 là 0.02 pI, sự khác biệt này cho phép phân tách bằng sắc ký trao đổi ion (IEC). Sự khác biệt đẳng điện giữa A1c và A0 là rất nhỏ vì vậy chỉ thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) mới có thể thực hiện phân tách chúng. Khi phân tích HbA1c bằng thiết bị HPLC, từng mẫu sẽ được phân tích một nên nếu để thời gian phân tách ngắn thì các đỉnh không rõ gây sai lệch kết quả, điều này buộc các nhà sản xuất phải cân bằng giữa hiệu suất máy và chất lượng phân tích (hình 5).
Ngoài định lượng A1c và A0, các huyết sắc tố bất thường khác có thể được phát hiện trên biểu đồ sắc ký như: HbF (huyết sắc tố bào thai), HbA1a/b (huyết sắc tố phụ), CarHb (carbamylated Hb), HbS (hồng cầu hình liềm). Đây là một ưu điểm vượt trội của phân tích HbA1c bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), bởi khi có mặt các biến thể hemoglobin thì kết quả HbA1c không phản ánh đúng mức đường huyết trung bình.
Năm 2010, Hiệp hội đái tháo đường Mỹ (ADA) đã công bố HbA1c xác định bằng HPLC được coi là tiêu chuẩn cho chẩn đoán đái tháo đường. Tuy nhiên phương pháp này vẫn có hạn chế là bị nhiễu bởi biến thể hemoglobin.
Do các phòng xét nghiệm HbA1c theo các phương pháp khác nhau, nên kết quả thu được sẽ không giống nhau. Vì vậy, việc chuẩn hóa phương pháp đo HbA1c là cực kỳ quan trọng. Theo đó, HPLC được coi là tiêu chuẩn vàng, là phương pháp tham chiếu của các phương pháp khác, được sử dụng trong các nghiên cứu của Viện nghiên cứu đái tháo đường Anh (UKPDS) và Viện thử nghiệm các biến chứng và kiểm soát đái tháo đường (DCCT).
Một số hãng đang dùng kỹ thuật này: Bio-Rad, Tosoh, Lifotronic....
2.4. Sắc ký ái lực (Affinity Chromatography)
Sắc ký ái lực phân tích các hemoglobin dựa trên sự khác nhau về cấu trúc đặc biệt của HbA1c. HbA1c chứa glucose sẽ gắn với M-aminophenylboronic acid và được tách ra khỏi hemoglobin khi đi qua cartridge chứa Boronate. Phương pháp này không bị ảnh hưởng bởi biến thể hemoglobin thông thường. Tuy nhiên không có khả năng phát hiện các biến thể hemoglobin, có thể gây sai lệch kết quả nếu trường hợp biến thể gắn với glucose (ví dụ HbF cao).
Một số hãng đang dùng kỹ thuật này: Trinity Biotech, xiamenbiotime....
2.5. Điện di mao quản (Cappilary electrophoresis)
Điện di mao quản là một kỹ thuật phân tách dựa trên sự di chuyển khác nhau của các hemoglobin mang điện tích khác nhau trong cột mao quản, dưới ảnh hưởng của điện trường tạo ra bởi điện áp cao thế. Phương pháp này phân tách tốt, độ chính xác và độ chum tốt. Phân tách được hầu hết các biến thể, không bị nhiễu phân tích, cảnh báo nhiễu sinh học. Cùng với HPLC thì phương pháp này cũng là phương pháp tham chiếu cho các phươg pháp khác (theo IFCC: Liên đoàn Hóa học Lâm sàng Quốc tế).
Một số hãng đang dùng kỹ thuật này: Sebia…
3. Giải pháp cho các phòng khám
HPLC được khuyến cáo là phương pháp tiêu chuẩn sử dụng cho lâm sàng, thông thường nó thường cho kết quả cao hơn nhóm các phương pháp khác một chút nhưng lại là ưu điểm để các bác sĩ lâm sàng tăng cường kiểm soát đường huyết, vấn đề cho các phòng khám khi sử dụng với phương pháp này đó là ở chi phí thiết bị. Tuy nhiên hiện nay với sự phát triển của công nghệ thì đó không còn là vấn đề quá lớn.
Với các phương pháp hóa học hay miễn dịch có thể tận dụng thiết bị đang chạy các xét nghiệm hóa sinh cơ bản khác để chạy, với xét nghiệm HPLC thông thường chỉ có thể tích hợp thêm xét nghiệm phát hiện bất thường các biến thể của huyết sắc tố và Thalasemia. Các phương pháp khác thì tương đối ít áp dụng thực tế lâm sàng.
Trong phạm vi bài viết này tôi sẽ không đánh giá giải pháp các phòng khám sử dụng các thiết bị xét nghiệm HbA1c sử dụng nguyên lý miễn dịch huỳnh quang rá rẻ mà chỉ tập trung vào các phương pháp được nhiều hiệp hội uy tín trên thế giới khuyến cáo nhằm mang tới chất lượng xét nghiệm tốt nhất và chi phí hợp lý nhất.
Phòng khám, bệnh viện quy mô trung bình đứng trước 2 sự lựa chọn:
- Lựa chọn 1: Tận dụng các máy hóa sinh, miễn dịch hiện có để chạy HbA1c theo phương pháp enzyme hoặc miễn dịch. Ưu điểm: không phải đầu tư máy. Tuy nhiên nhược điểm bao gồm: Tổng thời gian trả kết quả của mẫu thường dài hơn, cần các kĩ năng của kỹ thuật viên (hút, lắc ly giải mẫu pha trước phân tích…), giá hóa chất tương đối cao.
- Lựa chọn 2: Sử dụng 1 hệ thống HPLC phân tích HbA1c riêng hoặc kèm với phân tích huyết sắc tố. Ưu điểm: tự động hóa hoàn toàn, phương pháp tiêu chuẩn, giá thành hóa chất từ rẻ đến trung bình. Nhược điểm: phải đầu tư một hệ thống máy mới, bị nhiễu bởi các biến thể Hb.
Nói chung quan điểm của mình là tùy điều kiện từng phòng khám, tùy bệnh viện nhằm xây dựng cho mình thương hiệu và đảm bảo được chất lượng xét nghiệm. Với điều kiện phòng khám của anh bạn mình một ngày khoảng 20-30 mẫu HbA1c thì mình tư vấn anh lấy một máy HPLC với tầm giá khoảng 200 triệu và giá hóa chất khoảng 50.000đ/test (đã bao gồm chi phí bảo trì, bảo dưỡng, QC, Calib) vừa đảm bảo chất lượng khi đạt chứng nhận của IFCC và NGSP (hình 6), vừa không bị ảnh hưởng quá nhiều bởi các yếu tố của KTV, mà khi cần thiết có thể nâng cấp để phát hiện các biến thể Hb đặc biệt là các biến thể gây Thalassemia.
Đề nghị trích nguồn khi tham khảo : Ths. Vũ Bá Việt Phương (GV. Khoa Xét nghiệm ĐHKTYT Hải Dương)