空腹与非空腹血脂检测 以及低密度脂蛋白胆固醇准确度

发布时间:2018-01-01       作者:Circulation       来源:临床实验室        浏览:2706       收藏: 0

背 景:近期支持非空腹血脂评估的建议可能影响低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的估计。新的LDL-C估计方法(LDL-CN)采用灵活的方式推导出患者特异性的甘油三酯与极低密度脂蛋白胆固醇之比。在非空腹患者中这种适应性比固定的传统Friedewald方法(LDL-CF)在准确度上更有优势。


方 法:我们使用一组美国横向研究样本,包括1,545,634名患者(959,153名患者空腹≥10-12小时;586 481名患者非空腹),是来自非常大规模血脂研究数据库的第二组样本,首次评估空腹状态对新LDL-C估计方法准确度的影响。使用快速超速离心技术直接测量LDL-C含量(LDL-CD)。准确度是指依据临床临界点估计LDL-C分类(LDL-CN或LDL-CF)的LDL-CD百分比。对于低估计LDL-C水平(<70mg/dL),我们根据甘油三酯水平评估准确度。LDL-CD与估计LDL-C(LDL-CN或LDL-CF)的绝对差和百分数差大小依据LDL-C和甘油三酯分类来分层。


结 果:在空腹和非空腹样本中,新方法(范围,87%-94%)在所有临床LDL-C分类间都比Friedewald估计方法(范围,71%-93%;P≤0.001)的准确度高。在LDL-C<70mg/dL的情况下,非空腹LDL-CN的准确度(92%)优于LDL-CF的准确度(71%;P<0.001)。在该LDL-C范围,19%空腹和30%非空腹患者的LDL-CF与LDL-CD之差≥10mg/dL,而使用新估计方法只有2%和3%的患者出现相似的差异。LDL-C<70mg/dL的准确度随着甘油三酯增加进一步降低,尤其是Friedewald估计方法(范围,37%-96%),新方法的范围是82%-94%。非空腹患者的甘油三酯水平在200-399mg/dL时,LDL-CN<70mg/dL的准确度优于LDL-CF的准确度(37%;P<0.001)。在这个甘油三酯范围,73%空腹和81%非空腹患者的LDL-CF与LDL-CD之差≥10mg/dL,而使用LDL-CN估计方法25%和20%的患者出现相似的差异。


结 论:新的可适应LDL-C估计方法在非空腹样本中比固定的Friedewald估计方法更好,尤其在LDL-C水平低和甘油三酯水平高的情况下更准确。除了促使进一步研究,这些结果与指南委员会、实验室领导层、临床医生和患者存在直接关系。




临床前景

最新发现

·在美国这篇横向分析中,我们首次证明了新的可适应低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)估计方法在非空腹样本中比Friedewald公式更准确。

·与Friedewald方法LDL-C相比,新方法LDL-C与直接测量LDL-C之间的绝对误差和百分误差更小,也不易受空腹状态影响,尤其是估计LDL-C<70mg/dL分类。


临床意义

·在做降脂治疗的循证决策时,与使用传统的Friedewald公式相比,临床医生和患者可以更加信任用新LDL-C估计方法计算的非空腹样本LDL-C结果。

·这样的准确度对于二级预防目标为LDL-C<70mg/dL的高危患者尤其重要,70mg/dL是国际指南常用于实施和滴定降脂治疗的临床临界点。

近期专家建议支持非空腹血脂评估。使用非空腹测量的实际优势包括由于患者避免了单独复诊以便检验科采集标本而增加患者便利,由于不需要组织资源来应对早晨涌入大量患者的采血工作而提高了医院和诊所效率。此外,非空腹甘油三酯和非高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平可以提高心血管风险预测。另一方面,血脂异常分类长期以来都是从空腹样本得来的,传统上群体(队列)研究和临床试验都执行空腹评估。


最后,选择空腹或非空腹血脂评估可能取决于血脂分析在临床上怎么用。如果目的是为了做出依据数据和支持指南的决定,比如患者是否符合降低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)疗法的条件或者治疗后LDL-C水平是否最佳,那么临床医生可以考虑空腹与非空腹LDL-C测量的准确度。这与临床医生的关系可能更大,因为实践更强调提供医疗护理的精密度。


LDL-C评估有很多方法,但是实际上Friedewald公式(总胆固醇-HDL-C-甘油三酯/5 [mg/dL])从1970年代以来就是临床标准。该公式是在空腹状态下推导出来的,并且使用固定的甘油三酯与极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)比值5:1。由于餐后甘油三酯水平波动和甘油三酯/VLDL-C的相关变化,Friedewald及其同事在他们最初发表的文章中指出,在较低的LDL-C水平即使很小的VLDL-C估计误差也会导致显著的LDL-C估计误差。的确,我们和其他人已经证明了在低LDL-C和高甘油三酯水平对现代患者使用Friedewald公式有显著的LDL-C估计不足。


低LDL-C和高甘油三酯水平的临床情况在临床实践中越来越常见,因为新的、有效的降LDL疗法以及肥胖和糖尿病的普遍性增加了高甘油三酯血症的概率。此外,VLDL-C代谢在非空腹状态下可能由于酶(比如脂蛋白脂肪酶)的可变活性而改变,从而影响VLDL-C的甘油三酯含量。为了解决LDL-C准确度的问题,直接化学法LDL-C试验已被开发出来,但是可能受空腹状态影响而且增加支出,使用Friedewald估计方法也没有得到普遍改善。在这种背景下,我们推导出了一种新的LDL-C估计方法,使用以甘油三酯和非HDL-C水平为基础的可调整甘油三酯/VLDL-C比值。这种方法提高了低LDL-C水平的LDL-C估计,现在已被实验室采用,包括Quest Diagnostics。我们和其他人推测,该方法的适应性与固定的Friedewald估计方法相比在非空腹患者中更具准确度优势,但是,这点目前尚未经过正式评估。


这对二级预防LDL-C目标为<70mg/dL的高危患者尤其重要,70mg/dL是临床指南用于实施和强化降脂治疗的常见血脂临界点。因此,我们在>150万美国患者的大规模横向研究临床群体中首次评估了空腹状态对新方法(LDL-CN)和Friedewald公式(LDL-CF)估计LDL-C准确度的影响。我们进一步评估了使用Friedewald公式和新公式估计空腹状态LDL-C的绝对差和百分数差。


方 法

为了结果的再现性,将把数据、分析方法和研究材料提供给其它研究者。研究材料安全保存在约翰·霍普金斯大学,在完成数据使用协议后可以通过远程访问获取。感兴趣的研究者可以访问VLDL(非常大规模血脂数据库)网站ClinicalTrials.gov,及联系VLDL研究著作和报告委员会。


研究人群

这是第一个使用VLDL研究第二组患者和评估空腹状态对新LDL-C方法准确度的影响的研究。VLDL研究以前做过详细描述。新方法是根据VLDL研究的第一组患者获得的;因此该分析代表新公式推导人群以外的患者。患者有不止一次血脂分析时,我们采用每名参与者的第一次测量结果。我们排除了缺少年龄、性别和空腹状态(空腹或非空腹)信息或者血脂数据不完全的患者。因为最初的Friedewald公式针对甘油三酯水平<400mg/dL的患者,我们进一步排除了甘油三酯水平≥400mg/dL的患者。没有年龄限制。患者选择过程见仅在线提供的数据补充图I。


共1,545,634名参与者符合分析标准,包括959,153名空腹患者和586,481名非空腹患者。我们的研究获得了约翰·霍普金斯机构审查委员会的豁免声明,不需要知情同意书,因为我们只使用了临床血脂测定期间常规收集的没有身份信息的数据。所有作者证实均获得了所有数据,对数据的完整性和分析负责。VLDL研究登记在http://www.clinicaltrials.gov(NCT01698489)网站。


血脂测量

如果临床医生申请的血脂样本在采集之前10-12小时内患者除了水或药物没有口服其他东西,则样本视为空腹样本。垂直自动断面(VAP)方法(VAP Diagnostics Laboratory,Inc,Birmingham,AL),一种快速超速离心法,用于直接测量LDL的胆固醇浓度(LDL-CD)。简单来说,VAP使用单一的垂直螺旋、密度梯度超速离心法直接测量1小时内的总胆固醇、HDL-C、LDL-C、VLDL-C和其它脂蛋白胆固醇参数。甘油三酯水平直接用Abbott ARCHITECT C-8000系统(Abbott Laboratories,Abbott Park,IL)测量。通过在圣路易斯的华盛顿大学临床研究核心实验室与β定量进行随机分割样本比较,每年审查VAP方法的准确度。将直接测量的甘油三酯浓度与阿拉巴马州立大学医学院的样本比较进行质量评估。


Friedewald方法估计的LDL-C(LDL-CF)算法如下:总胆固醇-HDL-C-甘油三酯/5[mg/dL]。新方法估计的LDL-C(LDL-CN)算法如下:总胆固醇-HDL-C-甘油三酯/可调整因子。可调整因子来源于我们以前报告的方法,其中甘油三酯和非HDL-C水平用于确定180个不同的患者特异性因子之一来估计VLDL-C(见仅在线提供的数据补充表I)。


统计分析

在空腹组和非空腹组分别执行所有分析。比较两组的LDL-CD中值,依据以下临床指南LDL-C临界点分层:<70mg/dL,70-99mg/dL,100-129mg/dL,130-159mg/dL,160-189mg/dL,以及≥190mg/dL。检验以空腹状态为基础的甘油三酯/VLDL-C比值分布。为了评估在空腹状态下估计的和直接测量的LDL-C之间的人群水平相关性,我们通过线性回归(R2)测定了估计LDL-C的变异程度,可用LDL-CD解释。


在临床LDL-C临界点间比较估计LDL-C(LDL-CF或LDL-CN)和LDL-CD之间的患者水平准确度,并依据空腹状态分类。准确度是指直接测量的LDL-C落入相关估计LDL-C分类(LDL-CF或LDL-CN)的比例,因为这反映了临床医生是如何做决策的。对于LDL-C<70mg/dL,我们优先决定在以前研究所用的甘油三酯水平基础上检验准确度:<100mg/dL,100-149mg/dL,150-199mg/dL,以及200-399mg/dL。将LDL-C估计方法之间的准确度与双样本比例检验比较。通过评估估计LDL-C<5%、5%-9%、10%-19%、20-29%或者超速离心法LDL-CD<5mg/dL、5-9mg/dL、10-19mg/dL、20-29mg/dL以及≥30mg/dL的患者比例,我们进一步评估了每种方法的绝对误差大小。泊松回归用于评估空腹状态与LDL-C方法之间的相互作用,按照误差大小分层。报告的所有P值都是双边的。


用Stata(StataCorp)版本11.0进行统计分析。


结 果

人群特征

空腹(n=959,153,62%)和非空腹(n=586 481,38%)参与者在选定的人口统计特征上是相似的(表1)。两组人群的中值年龄约为55岁,主要为女性。直接测量的血脂中值在两组之间几乎是完全相同的,除了非空腹患者的中值甘油三酯水平高15mg/dL。在临床LDL-C分类间空腹和非空腹患者之间的中值LDL-CD没有差异。此外,在LDL-CD<70mg/dL的参与者中依据甘油三酯水平分层时,LDL-CD中值在两组之间几乎是完全相同的。


甘油三酯/VLDL比值分布

甘油三酯/VLDL-C比值的中值在空腹组和非空腹分别是4.9(四分位数间距,4.3-5.7)和5.3(四分位数间距,4.6-6.2)。空腹甘油三酯/VLDL-C比值的第5和第95百分位是3.6和7.2,非空腹甘油三酯/VLDL-C比值的第5和第95百分位是3.7和8.0。


估计与测量LDL-C的相关性

在包含所有患者时,两种方法的估计和直接测量LDL-C之间的相关性非常高,只有空腹与非空腹样本的R2值存在最小差异(Friedewald方法空腹R2=0.98与非空腹R2=0.96;新方法空腹R2=0.99与非空腹R2=0.98)。然而,在LDL-CD<70mg/dL的参与者中与新方法相比(空腹样本与非空腹样本R2=0.80),Friedewald方法的相关性降低了(空腹样本R2=0.66与非空腹样本R2=0.60),尤其是在非空腹患者中。


患者水平误差大小

总体来说,估计LDL-C与LDL-CD之间的百分数差较小,而且在临床分类间,新方法与Friedewald方法相比不易受空腹状态影响(P<0.001;表2)。尤其是,在估计LDL-C<70mg/dL时,32%空腹患者和44%非空腹患者的估计LDL-CF与LDL-CD之间的差异≥10%。相比之下,9%空腹患者和10%非空腹患者的LDL-CN与LDL-CD之间的差异≥10%。


至于以mg/dL单位的误差大小,总体上观察到了相似的模式(表3和表4)。在LDL-C<70mg/dL的患者中,19%空腹患者和30%非空腹患者的LDL-CF与LDL-CD之间的差异≥10mg/dL(表3)。无论是不是空腹状态,只有2%-3%患者的LDL-CN与LDL-CD之间的差异≥10mg/dL。在200-399mg/dL甘油三酯水平(表4),73%空腹患者和81%非空腹患者的LDL-CF与LDL-CD之间的差异≥10mg/dL,而分别有25%空腹患者和20%非空腹患者的LDL-CN与LDL-CD之间的差异≥10mg/dL。


临床分类间的准确度

在所有LDL-C分类间,空腹和非空腹样本使用新方法的准确度(范围,87%-94%)都高于Friedewald方法(范围,71%-93%;P≤0.001;图A)。随着LDL-C水平降低两种方法的准确度也降低。但是,LDL-CN的准确度不易受空腹状态影响,在临床LDL-C分组间空腹与非空腹患者之间的准确度只有≤2%的差异。在估计LDL-C<70mg/dL时,空腹(94%)与非空腹组(92%)的LDL-CN准确度差异小于LDL-CF准确度差异(分别为78%和71%)。变为更高或更低估计LDL-C分组的患者百分比见仅在线提供的数据补充表II。


在估计LDL-C<70mg/dL组内,随着甘油三酯水平增加空腹与非空腹样本的测量准确度进一步降低(图B),尤其是Friedewald方法(范围,37%-96%),新方法的范围是82%-94%。在甘油三酯分类间,两种方法测定非空腹样本比空腹样本的准确率更低。但是,即使非空腹患者的甘油三酯水平在200-399mg/dL,LDL-CN<70mg/dL的准确度也优于LDL-CF(82%与37%;P<0.001)。


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A. 依据LDL-C分类和空腹状态分层的估计LDL-C准确度。准确度是指直接测量的LDL-C落入相关估计LDL-C分类(Friedewald方法或新方法)的比例。Friedewald方法结果用红色表示,新方法结果用紫色表示,深色对应空腹样本。


B. LDL-C<70 mg/dL的患者依据甘油三酯水平和空腹状态分层的估计LDL-C准确度。准确度是指直接测量的LDL-C落入相关估计LDL-C分类(Friedewald方法或新方法)的比例。Friedewald方法结果用红色表示,新方法结果用紫色表示,深色对应空腹样本。


讨 论

使用VLDL研究的确认样本进行同类首次分析,比Friedewald等人最初的推导数据集大3000倍以上,我们依据空腹状态评估了LDL-C估计误差大小和在临床分类中的准确度。据我们所知,以前没有研究评估空腹状态对新LDL-C算法的影响。我们发现用Friedewald方法估计非空腹样本的LDL-C与估计空腹样本的LDL-C相比导致更大的误差≥10%或≥10mg/dL,并且在LDL-C临床临界点的基础上导致更多错误分类,尤其是在低LDL-C水平和高甘油三酯水平。与Friedewald方法相比,空腹状态对新方法的LDL-C分类产生相对最小的影响,新方法使误差减到最小,并且在很大程度上维持了LDL-C和甘油三酯数值范围内临床分类的更高准确度。   


与文献相比较

长期以来LDL-C在心血管风险评估和治疗决策中具有临床重要性,正如全球指南所反映的那样。但是,国际指南就推荐空腹状态的LDL-C估计仍存在分歧。虽然最新的2016年欧洲动脉粥样硬化学会以及欧洲临床化学和检验医学联合会联合共识声明支持常规非空腹血脂评估,但是2013年美国心脏病学会/美国心脏协会预防指南反而建议首选空腹血脂分析。


指南和专家建议将会不断变化。然而,大家对非空腹血脂评估很感兴趣,而且很多患者做了非空腹血脂分析。在我们的数据中,38%的美国患者在非空腹状态下进行血脂评估。由于最新的专家建议这个比例可能会增加,在世界其他地区可能已经更高了。


值得进一步审查的关键问题是非空腹对LDL-C准确度和临床决策的影响。为了支持非空腹Friedewald算法,欧洲动脉粥样硬化学会/欧洲临床化学和检验医学联合会声明引用了多项人群研究,发现非空腹样本的甘油三酯水平升高了8%-19%,从而导致LDL-CF降低4%-25%。但是,对整个人群中空腹和非空腹患者之间LDL-C差异求平均数无法反映特殊患者组的趋势。在我们的研究中,随着LDL-C降低,与空腹样本相比非空腹样本的Friedewald估计误差似乎增加了,但是这些差异在使用新方法时得到了相对保持。


此外,哥本哈根市心脏研究数据构成了一个核心论点,支持欧洲动脉粥样硬化学会/欧洲临床化学和检验医学联合会联合声明的非空腹血脂评估。因为空腹(R2=0.87)和非空腹(R2=0.84)患者的直接测量LDL-CD与估计LDL-CF之间的最小R2值差异,联合委员会对常规使用非空腹样本存在争论。


但是,这又是一个基于人群的评估,问题主要在于低LDL-C和高甘油三酯的特定背景。对此,我们已经证明在单独考虑较低LDL-C(<70mg/dL)的患者时,估计和直接测量LDL-C之间的相关性显著降低,使用Friedewald算法时受空腹状态影响,但是用新方法测量时相关性仍然很高,不管是不是空腹状态。虽然研究中很多人就像我们的研究在给定时间点可能有高LDL-C水平,方法之间的LDL-C准确度差异影响很小,但是很多相同的患者最终将治疗到较低的LDL-C水平,此时准确度差异更重要。


对临床护理的意义

我们认为关于非空腹患者的Friedewald准确度的中心问题取决于在临床LDL-C临界点的基础上非空腹LDL-CF是否将很大比重患者错误分类,因为这反映了临床医生和患者做出依据数据和指南推荐的决策的方式。欧洲动脉粥样硬化学会/欧洲临床化学和检验医学联合会声明认为非空腹血脂数值的较小变化只会将很少个体重新分类。但是,考虑到每年约2000万美国人接受血脂检测以及根据LDL-C数值实施和滴定疗法的治疗指南,估计值属于哪个LDL-C分类对大多数个体具有重要的治疗意义。


我们明确表示,随着LDL-C降低到<70mg/dL使用Friedewald方法估计非空腹标本使个体、患者水平错误分类显著增加。在这一LDL-C范围,非空腹样本与空腹样本相比错误分类率的总体绝对差是7%。如果临床医生使用Friedewald方法估计非空腹标本,相当于每14名患者约1名被错误分类,可能错误地使这些患者拒绝接受降脂治疗或其强化治疗。该不准确度在高甘油三酯血症的情况下更高,相比之下,新方法估计非空腹样本时在很大程度上保持了估计LDL-C准确度。在Friedewald方法出现最大问题且准确度对二级预防目标为LDL-C<70mg/dL的高危患者至关重要的范围,将新方法用于非空腹样本时每50名患者只有1名被错误分类到较高的LDL-C组。


至于绝对误差,与新方法相比,接近10倍的LDL-CF<70mg/dL的非空腹患者在LDL-C计算时误差≥10mg/dL。相当于使用Friedewald方法时每3名患者有1名误差≥10mg/dL。此外,在该LDL-C水平且高甘油三酯血症达200-399mg/dL时,约4倍的非空腹患者LDL-CF误差≥10mg/dL。由于餐后甘油三酯/VLDL-C比值的方差增加,因此新方法通过调整甘油三酯/VLDL-C比值更适用于可能的甘油三酯水平范围。


即使是空腹样本,新方法的准确度也更高。Friedewald等人1972年最初的研究分析了448名空腹患者的血脂样本以减少波动的甘油三酯水平。但是,即便对餐后甘油三酯变化采取控制措施之后,甘油三酯/VLDL-C比值仍存在很大方差。这是血脂代谢不可避免的副产物。其他因素比如糖尿病和胰岛素抵抗、肥胖和代谢综合征以及遗传素质都是甘油三酯变化的内在原因。假设人群的固定甘油三酯/VLDL-C比值为5并不能说明个体的这些问题,即使在空腹状态,这说明了可适应方法的精密度更高。


考虑到传统的Friedewald方法以及疾病控制和预防中心的LDL-C定义将Lp(a)和中密度脂蛋白的胆固醇含量合为一体,我们认为脂蛋白(a)[Lp(a)] 数值可能升高并因此影响LDL-C的准确度。虽然Lp(a)胆固醇在很多个体中只是LDL-C相对较小的一部分,但是它在高Lp(a)个体中比例较高。新LDL-C估计方法是按照标准Friedewald方法以及疾病控制和预防中心的LDL-C定义计算的,估计VLDL-C不取决于Lp(a)。另外,Lp(a)似乎不受空腹状态影响,因而在空腹与非空腹状态之间相对恒定。                                                                                       


局限性

我们研究的相对优势包括样本量大和结果的普遍性。我们以前证明了VLDL群体的总胆固醇、HDL-C、甘油三酯、LDL-CF和非HDL-C人群分布与以美国人群为代表的NHANES(美国国家健康与营养调查)结果几乎完全一致。


局限性包括虽然医学方案要求在样本采集前空腹10-12小时但仍然不知道具体的空腹时间。不过,以前的研究表明空腹时间对餐后甘油三酯浓度的初始绝对增长和随后的LDL-C估计影响很小。此外,VLDL数据库没有报告每名患者在采集血脂样本时使用的药物。尽管如此,临床指南仍然支持在空腹和非空腹状态下使用纵向LDL-C评估,不管有没有同时进行降脂治疗。虽然我们有患者的年龄和性别信息,这是可能影响甘油三酯水平和甘油三酯/VLDL-C比值方差的2个因素,但是没有分析其它因素比如胰岛素抵抗、种族和肥胖。而且我们只用第一份可用的患者血脂样本。连续样本之间的个体内变异可影响LDL-C分类。但是,我们的样本量确保了研究中每一组都分析了足够数量的患者。


结 论

在一个大规模的横向研究人群中,我们首次证明了新的可适应LDL-C估计方法在很大程度上维持了估计LDL-C准确度和误差,无论是不是空腹状态。相比之下,使用固定的Friedewald方法,空腹状态对估计LDL-C准确度具有重要的临床意义。随着近期有关非空腹血脂评估的趋势以及全球临床指南持续关注LDL-C,新方法能够提供更精确的非空腹LDL-C估计,尤其是低LDL-C和高甘油三酯水平的患者。除了促使进一步研究,这些发现与根据可能的最精确信息做决策的指南委员会、实验室领导层、临床医生和患者存在直接关系。


编译:王小茜

审校:韩泯

(摘自《Circulation》,版权归其所有,仅供内部参考)


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