如果您曾經讓醫生為您做過血液檢查,他們很可能會進行血液檢查全血球計數,或 CBC。中的一個最常見的血液檢查在世界範圍內,CBC 測試每年運行數十億次,以診斷病情並監測患者的健康狀況。
但是,儘管該測試無所不在,但臨床醫生在臨床中解釋和使用它的方式往往不夠精確。目前,血液檢測讀數是基於一刀切的參考區間,不考慮個體差異。
我是一個數學家在華盛頓大學醫學院,我的團隊研究如何使用計算工具來改善臨床血液檢測。
為了開發更好的方法來捕捉個別患者對「正常」實驗室值的定義,我和我的同事在希金斯實驗室在哈佛醫學院檢查20年的血球計數測試來自東海岸和西海岸的數萬名患者。
在我們新發表的研究中,我們使用來識別健康的血球計數範圍針對個別患者並預測他們未來患病的風險。
臨床測試和全血球計數
許多人通常認為臨床測試純粹是診斷性的。例如,一個或妊娠檢測結果呈陽性或陰性,告訴您是否患有某種特定病症。
然而,大多數測試並不是這樣進行的。相反,他們測量您身體的生物特徵不斷上下調節保持在一定的範圍內。
您的全血球數也是一個連續體。 CBC 測試會建立您的血球的詳細資料,例如您的血液中有多少紅血球、血小板和白血球。這些標記物每天都在幾乎所有醫學領域使用。
例如,血紅素是一種含鐵蛋白質,可以讓紅血球攜帶氧氣。如果您的血紅蛋白水平較低,這可能意味著您缺鐵。
血小板是有助於形成血栓和止血的細胞。如果你的血小板計數低,這可能意味著您有一些內出血,並且您的身體正在使用血小板來幫助形成血塊來堵塞傷口。
白血球是您免疫系統的一部分。如果您的白血球數量很高,則可能表示您受到了感染,並且您的身體正在產生更多的白血球來抵抗感染。
正常範圍和參考區間
但這一切都提出了一個問題:血液檢測中什麼才算過高或過低?
傳統上,臨床醫生決定什麼是所謂的參考區間透過測量一系列健康人的血液檢查。他們通常取這些健康值中間 95% 的值,並將其稱為“正常”,高於或低於的值都屬於太低或太高。這些正常範圍幾乎在醫學上隨處可見。
但參考區間面臨一個巨大的挑戰:對你來說正常的事情對其他人來說可能不正常。
幾乎所有血球計數標記物都是可遺傳的,這意味著您的遺傳和環境確定每個標記對您的健康價值。
例如,在人口層面,正常血小板計數每公升血液中約有 1.5 至 4000 億個細胞。但您的身體可能希望將血小板計數維持在 200,該值稱為設定點。這意味著您的正常範圍可能僅為 150 到 250。
患者的真實正常範圍與基於人群的參考區間之間的差異會產生問題對於醫生來說。如果您的設定點遠離截止點,他們診斷疾病的可能性可能會較小。相反,如果您的設定點太接近截止值,他們可能會執行不必要的測試。
定義什麼對你來說是正常的
幸運的是,許多患者每年都會進行血球計數作為例行檢查。使用機器學習模型,我和我的團隊能夠估計血球計數設定點根據超過 50,000 名患者就診的歷史記錄。
這使我們能夠研究身體如何調節這些設定點,並測試我們是否可以建立更好的方法來個人化實驗室測試讀數。
幾十年來,我們發現個體的正常範圍約為小三倍比人口水準。例如,雖然白血球計數的「正常」範圍約為每公升血液 4.0 至 110 億個細胞,但我們發現大多數人的個體範圍要窄得多,更像是 4.5 至 7,或 7.5 至 10。
當我們使用這些設定點來解釋新的測試結果時,它們有助於改善缺鐵、慢性腎臟病和甲狀腺功能減退等疾病的診斷。
當某人的結果超出其較小的個人範圍時,我們可以注意到,這可能表明存在問題,即使結果在總體人群的正常範圍內。
設定點本身很強未來風險指標患上某種疾病。例如,白血球設定值高的患者更有可能患上第 2 型糖尿病將來。
與白血球計數低的類似患者相比,他們因任何原因死亡的可能性幾乎是兩倍。其他血球計數標記物也是未來疾病和死亡風險的強大預測因子。
未來,醫生可能會使用設定點來改善疾病篩檢以及如何解釋新的測試結果。這是個人化醫療的一條令人興奮的途徑:利用您自己的病史來定義健康對您來說到底意味著什麼。