Klinische Biologie - Hofmans deel 1_1slide per pagina.pdf

# Introductie tot klinische biologie en laboratoriumgeneeskunde Klinische biologie is een medische specialiteit die analytische laboratoriumgeneeskunde koppelt aan klinische geneeskunde, gericht op de patiënt door middel van diagnostische en therapeutische onderzoeken van biologische vloeistoffen, cellen en weefsels [2](#page=2). ### 1.1 De aard en reikwijdte van klinische biologie Klinische biologie is een discipline met een gemengde dimensie die de analytische laboratoriumgeneeskunde verbindt met de klinische geneeskunde. Het veld is gericht op de patiënt en omvat de uitvoering en interpretatie van biologische onderzoeken. Deze onderzoeken zijn relevant voor de gezondheidstoestand of ziekte van de patiënt en strekken zich uit van de diagnose tot de therapeutische opvolging. Het omvat de studie van biologische vloeistoffen, cellen en menselijke weefsels. Daarnaast is klinische biologie ook betrokken bij volksgezondheid en preventieve geneeskunde [2](#page=2). ### 1.2 Verband met gerelateerde disciplines De discipline van klinische biologie heeft nauwe banden met de pathologische anatomie en de medische genetica. Alle drie deze disciplines vallen onder dezelfde kwaliteitsnorm, namelijk ISO 15189. Er wordt ook nauw samengewerkt op het gebied van moleculaire biologie [2](#page=2). ### 1.3 Subdisciplines van klinische biologie De klinische biologie is onderverdeeld in verschillende subdisciplines: * **Chemie:** Deze subdiscipline omvat onder meer algemene klinische biochemie, hormonologie, toxicologie, therapeutische drug monitoring, immunochemie, niet-infectieuze serologie en immunologie [3](#page=3). * **Hematologie:** Deze subdiscipline omvat algemene hematologie, cytologie, cytometrie, hemostase, transfusiegeneeskunde, hemovigilantie, immuunhematologie en moleculaire hematologie [3](#page=3). * **Microbiologie:** Deze subdiscipline omvat bacteriologie, virologie, parasitologie, mycologie, infectieuze immunologie en de genetica van micro-organismen [3](#page=3). ### 1.4 De rol van de klinisch bioloog De klinisch bioloog heeft een leidende functie binnen het klinisch laboratorium. Hij of zij is verantwoordelijk op medisch raadgevend en analytisch vlak. De klinisch bioloog fungeert als de medische verantwoordelijke van het laboratorium, waarop zowel het laboratoriumpersoneel als de aanvragende artsen kunnen rekenen voor advies over testselectie, bemonsteringsinstructies en testinterpretatie [3](#page=3). ### 1.5 Belang van klinische biologie in de gezondheidszorg Klinische biologie speelt een cruciale rol in de gezondheidszorg. Uit onderzoek van het KCE (Federaal Kenniscentrum voor de Gezondheidszorg) blijkt echter dat meer dan 1 op de 3 laboratoriumtesten in de huisartsgeneeskunde overbodig is. De tien meest frequent aangevraagde testen zijn: hemoglobine (Hb), rode bloedcellen (RBC) en hematocriet (Hct), witte bloedcellen (WBC), WBC formule, AST, ALT, creatinine, glucose, plaatjes, gamma-GT en totaal cholesterol. De voornaamste redenen voor het aanvragen van laboratoriumtesten zijn de follow-up van een chronische aandoening of behandeling (55,5%), diagnostiek (20%), algemene check-up of preventie (10%), en andere redenen zoals ‘op vraag van de patiënt’ (4%) of ‘op vraag van een specialist’ (0,4%). Het totale budget voor klinische biologie in België bedraagt ongeveer 1,5 miljard euro per jaar [4](#page=4). > **Tip:** Begrijp de verschillende subdisciplines en de specifieke verantwoordelijkheden van de klinisch bioloog om de reikwijdte van deze specialiteit te bevatten. Denk na over de implicaties van overbodige laboratoriumtesten voor de gezondheidszorgkosten en patiëntenzorg. ### 1.6 Aanbevolen bronnen Voor verdere studie en verdieping zijn de volgende bronnen aanbevolen: 1. **clinical-laboratory-diagnostics.com** (uitgegeven door Lothar Thomas, MD): Dit naslagwerk biedt ondersteuning aan behandelende artsen bij het koppelen van pathologische testresultaten aan specifieke ziekten. Het bevat 54 hoofdstukken over laboratoriumtesten, met tabellen over laboratoriumbevindingen bij specifieke ziekten of aandoeningen, en de juiste interpretatie van testresultaten in de context van ziekten. Er is ook een register van ziekten en aandoeningen met informatie over kliniek, laboratoriumbevindingen, differentiële diagnose en het verloop van de ziekte. Dit naslagwerk wordt jaarlijks geactualiseerd [5](#page=5). 2. **mayocliniclabs.com**: Een waardevolle online bron voor laboratoriumdiagnostiek [6](#page=6) [7](#page=7). 3. **Wegwijs in laboratoriumdiagnose** - Prof. Xavier Bossuyt (UZ Leuven) [8](#page=8). --- # Analytische technieken in klinische chemie Deze sectie behandelt de belangrijkste analytische technieken die worden toegepast in de klinische chemie voor het diagnosticeren en monitoren van ziekten. ### 2.1 Fotometrie Fotometrie is een analytische techniek die gebaseerd is op de wet van Lambert-Beer. Het principe is dat bij een chemische reactie een gekleurd component ontstaat of verdwijnt in een meetcuvet. De hoeveelheid geabsorbeerd licht door dit component geeft informatie over de concentratie van de betreffende stof [11](#page=11). De wet van Lambert-Beer wordt wiskundig uitgedrukt als: $$E = \epsilon \times c \times l$$ waarbij: - $E$ de extinctie of absorptie is (eenheidloos) [11](#page=11). - $\epsilon$ de molaire extinctiecoëfficiënt is ($1 \times mol^{-1} \times mm^{-1}$) [11](#page=11). - $c$ de concentratie is ($mol \times l^{-1}$) [11](#page=11). - $l$ de cuvetlengte is (cm) [11](#page=11). De absorptie ($E$) is ook gerelateerd aan de transmissie ($T$) door de volgende formule: $E = - \log T$ [12](#page=12). Als de transmissie $100\%$ is, is de absorptie $0$ [12](#page=12). Als de transmissie $75\%$ is, is de absorptie $0,125$ [13](#page=13). #### 2.1.1 Toepassing: Bepaling van totaal eiwit met de biureetreactie Een veelvoorkomende toepassing van fotometrie in de klinische chemie is de bepaling van de totale eiwitconcentratie in een oplossing met behulp van de biureetreactie. Hierbij reageren eiwitten met het biureettreagens, een alkalische oplossing van kopersulfaat. Het Cu²⁺-ion vormt een complex met de peptidebindingen in de eiwitten, wat resulteert in een paarse kleur. De intensiteit van deze kleur is direct evenredig met het aantal peptidebindingen en dus met de hoeveelheid eiwit [14](#page=14). > **Voorbeeld:** Een meting met een fotometer bij $540 \text{ nm}$ kan worden gebruikt om de eiwitconcentratie te bepalen. Door de gemeten absorptie van het monster te vergelijken met een kalibratiecurve, opgesteld aan de hand van monsters met bekende eiwitconcentraties, kan de concentratie van het onbekende monster worden afgeleid [15](#page=15) [16](#page=16). ### 2.2 Potentiometrie Potentiometrie is een elektrochemische meetmethode die gebruikmaakt van de wet van Nernst. Deze techniek wordt uitgebreid toegepast voor de meting van elektrolyten, zoals natrium, kalium en chloride. Er wordt onderscheid gemaakt tussen indirecte potentiometrie (meting op een verdund monster) en directe potentiometrie (meting op een onverdund monster). Het elektrische potentiaalverschil tussen een referentie-elektrode en een meetelektrode staat in relatie tot de concentratie van een specifieke elektrolyt in het onderzochte monster [17](#page=17). ### 2.3 Elektroforese Elektroforese is een techniek die macromoleculen scheidt op basis van hun nettolading onder invloed van een elektrisch veld. Deze scheiding kan plaatsvinden op een gel (gelelektroforese) of in een capillair (capillaire elektroforese) [18](#page=18). Toepassingen in de klinische chemie omvatten: * **Eiwitelektroforese:** Gebruikt voor het scheiden van eiwitten in serum, urine en cerebrospinaal vocht, wat relevant is voor de diagnostiek van aandoeningen zoals het multiple myeloom [18](#page=18). * **Hemoglobine elektroforese:** Onderzoek van lysaten van rode bloedcellen om hemoglobinemutanten, zoals hemoglobine S bij sikkelcelanemie, of HbA2 (een marker voor bèta-thalassemie) te detecteren [18](#page=18). ### 2.4 Immunoassays Immunoassays maken gebruik van de specifieke interactie tussen antigenen en antilichamen om analieten te detecteren en kwantificeren. De twee belangrijkste componenten zijn het antilichaam (als reagens) en het antigen (als te detecteren stof). De antigen-antilichaam binding moet zichtbaar of meetbaar gemaakt worden [19](#page=19). Technieken binnen immunoassays zijn onder andere: * **Immunoturbidimetrie of immunonefelometrie:** Detectie van eiwitten door de vorming van immuuncomplexen na toevoeging van een specifiek antilichaam, die vervolgens gemeten worden [19](#page=19). * **Radio-immunoassay (RIA):** Gebruikt om antigenen (zoals eiwithormonen, tumormerkers, steroïdhormonen, vitamines, farmaca) in zeer lage concentraties te detecteren via competitieve binding met een radioactief gelabeld antigeen. RIA wordt steeds vaker vervangen door automatiseerbare, niet-radioactieve methoden zoals ELISA en ECLIA [19](#page=19). * **Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA):** Een veelgebruikte methode die gebruikmaakt van enzymgelabelde antilichamen om antigenen of antilichamen te detecteren. Er bestaan verschillende varianten, waaronder directe ELISA, indirecte ELISA en sandwich ELISA [19](#page=19) [20](#page=20). * **Elektrochemiluminescentie Immunoassay (ECLIA):** Een moderne, automatiseerbare techniek die gebruikmaakt van elektrochemiluminescentie voor detectie [19](#page=19). ### 2.5 Chromatografie Chromatografie is een scheidingstechniek waarbij een mengsel wordt gesplitst in zijn componenten door het te laten passeren langs een stationaire fase waaraan de componenten verschillend binden [21](#page=21). Toepassingen van chromatografie in de klinische chemie zijn onder andere: * **Toxicologie:** Voor de analyse van farmaca en toxische substanties zoals methanol en ethyleenglycol [21](#page=21). * **Metabole ziekten:** Voor het opsporen van metabolieten van biologische processen, zoals aminozuurmetabolisme [21](#page=21). Vaak wordt chromatografie gekoppeld aan een massaspectrometer (LC-MS), wat de identificatie van componenten mogelijk maakt op basis van hun massa-ladingverhouding [21](#page=21). --- # Methoden voor bloedanalyse en celanalyse Dit onderwerp behandelt essentiële laboratoriummethoden voor de analyse van bloed en cellen, waaronder bloedgasbepalingen, hemocytometrie en flowcytometrie, met aandacht voor hun principes en klinische toepassingen. ### 3.1 Bloedgasanalyse Bloedgasanalyses zijn cruciaal voor het evalueren van de longfunctie en het zuur-base-evenwicht in het lichaam. De analyse kan worden uitgevoerd op metingen in capillair, veneus of arterieel bloed, waarbij gehepariniseerde fijne glazen capillairtjes of spuitjes worden gebruikt [22](#page=22). #### 3.1.1 Principes en gemeten parameters De bloedgasanalyse omvat de bepaling van diverse parameters met specifieke elektroden: * **Zuurstof (O2) en Kooldioxide (CO2)**: Deze gassen worden gemeten in mm Hg met behulp van de Clark-elektrode voor O2 en een gas-elektrode voor CO2 [22](#page=22). * **pH**: De zuurgraad wordt eveneens gemeten met een gas-elektrode [22](#page=22). * **Bicarbonaat (HCO3-)**: Hoewel niet direct gemeten, kan bicarbonaat worden berekend met behulp van de formule van Henderson-Hasselbalch, die de relatie tussen pH, bicarbonaat en CO2 beschrijft. De formule luidt [22](#page=22): $$pH = pK + \log \frac{[HCO_3^-]}{[CO_2]}$$ Hierbij is de pK van het HCO3-/CO2 buffersysteem gelijk aan 6,1 [22](#page=22). * **Elektrolyten**: Natrium (Na+), kalium (K+), geïoniseerd calcium (Ca2+) en chloor (Cl-) worden bepaald en uitgedrukt in mmol/L. Deze metingen vinden plaats door het potentiaalverschil te meten tussen een referentie-elektrode en een ion-selectieve elektrode (ISE) voor het betreffende ion [22](#page=22). * **Hemoglobine (HGB)**: De concentratie hemoglobine wordt spectrofotometrisch bepaald [22](#page=22). * **Glucose en Lactaat**: Deze metabolieten kunnen ook worden gemeten als onderdeel van de bloedgasanalyse [22](#page=22). #### 3.1.2 Klinische toepassingen Bloedgasanalyses zijn essentieel voor: * **Longfunctie-evaluatie**: Beoordeling van O2-saturatie en CO2-retentie [22](#page=22). * **Zuur-base-evenwicht**: Diagnose en monitoring van metabole en respiratoire acidose en alkalose [22](#page=22). ### 3.2 Hemocytometrie Hemocytometrie omvat methoden voor het tellen en analyseren van bloedcellen, zowel handmatig als geautomatiseerd. #### 3.2.1 Manuele microscopie Manuele microscopie is een fundamentele techniek binnen de hemocytometrie en maakt gebruik van verschillende objectieven voor een grondige analyse van bloeduitstrijkjes en beenmergaspiraat [23](#page=23) [24](#page=24). ##### 3.2.1.1 Toepassingen van manuele microscopie * **Bloedfilms en Beenmergpreparaten**: Beoordeling van cellen in perifeer bloed en beenmerg [23](#page=23). * **Deppreparaten van Biopten en Vochten**: Analyse van cellen in weefselbiopten en lichaamsvochten [23](#page=23). * **Kwalitatieve celidentificatie**: De microscopische methode maakt de identificatie van alle celtypen mogelijk en is cruciaal voor het opsporen van morfologische afwijkingen. Dit omvat ook de identificatie van blasten bij patiënten met leukopenie [26](#page=26). * **Verschillende objectieven**: * **10x objectief**: Gebruikt voor het screenen van het preparaat [24](#page=24). * **10x50 objectief**: Geschikt voor handmatige differentiatie en beoordeling van cellen [24](#page=24). * **10x100 objectief (olie-immersie)**: Essentieel voor het opsporen van parasieten in rode bloedcellen, zoals malaria [24](#page=24). ##### 3.2.1.2 Kleuringen in manuele microscopie Diverse kleuringen verhogen de diagnostische waarde van de microscopische analyse: * **Romanovsky of May-Grünwald Giemsa kleuring**: Een panoptische kleuring voor algemene beoordeling en differentiatie van bloedcellen [23](#page=23). * **Cytochemische kleuringen**: * **IJzerkleuring (Berlijns Blauw)**: Wordt toegepast bij verdenking op dysplasie, voor classificatie van dysplasie, of bij functioneel ijzertekort in beenmerg [23](#page=23). * **Myeloperoxidase (MPO) kleuring**: Belangrijk voor de classificatie van acute leukemie, zowel in perifeer bloed (PB) als beenmerg (BM) [23](#page=23). ##### 3.2.1.3 Voor- en nadelen van manuele microscopie * **Voordelen**: Biedt een kwalitatieve analyse, waardoor alle cellen geïdentificeerd kunnen worden en morfologische afwijkingen zichtbaar worden [26](#page=26). * **Nadelen**: Kwantitatief is de methode statistisch onnauwkeurig door variatie in celdistributie op de slide, wat vooral problematisch is voor zeldzame cellen (<10%) die willekeurig verspreid zijn. De analyse is traag, omdat cellen één voor één worden beoordeeld, en vereist gespecialiseerde expertise [26](#page=26). #### 3.2.2 Geautomatiseerde celtelling Geautomatiseerde celtellers bieden een snellere en efficiëntere methode voor celanalyse, waarbij een groter aantal cellen wordt geteld voor een accurater resultaat [26](#page=26) [27](#page=27). ##### 3.2.2.1 Parameters en lineariteit Moderne geautomatiseerde celtellers kunnen meer dan 40 routineparameters bepalen, waaronder: * Rode bloedcellen (RBC), witte bloedcellen (WBC), bloedplaatjes (PLT) [30](#page=30). * Hemoglobine (HGB), hematocriet (HCT) [30](#page=30). * Gemiddelde corpusculaire volume (MCV), gemiddelde corpusculaire hemoglobine (MCH), gemiddelde corpusculaire hemoglobineconcentratie (MCHC), rode bloedcelverdelingsbreedte (RDW, RDW-CV) [30](#page=30). * Gemiddeld bloedplaatjesvolume (MPV), bloedplaatjesverdelingsbreedte (PDW) [30](#page=30). * WBC-differentiatie [30](#page=30). * Reticulocyten, nucleated red blood cells (NRBC), hematopoietic progenitor cells (HPC) en research parameters [30](#page=30). De apparatuur werkt met een bepaalde lineariteit, wat betekent dat de metingen nauwkeurig zijn binnen gespecificeerde bereiken voor volbloed: * RBC: 0 – 8.6 x 10^6/µL [30](#page=30). * WBC: 0 - 440 x 10^3/µL [30](#page=30). * PLT: 0 - 5 x 10^6/µL [30](#page=30). ##### 3.2.2.2 Meetprincipes voor celtypen Verschillende principes worden gebruikt voor de detectie en kwantificatie van bloedcellen: * **Rode bloedcellen en Trombocyten**: Deze worden geteld met behulp van impedantie en hydrodynamische focussering. Hierbij worden cellen geleid tot één voor één door een kleine opening, waarbij de weerstand (impedantie) die ze veroorzaken wordt gemeten [31](#page=31). * **Witte bloedcellen en Differentiatie**: Voor WBC's en hun differentiatie wordt gebruik gemaakt van lichtverstrooiing (flowcytometrie) of fluorescentie [32](#page=32). #### 3.2.3 Witte bloedceldifferentiatie en 'left shift' De geautomatiseerde celtelling biedt een momentopname van de witte bloedcelpopulatie. Bij acute ontstekingen kan de granulocytose snel toenemen door de mobilisatie van neutrofielen uit het beenmerg, wat kan leiden tot waarden van meer dan 50.000/µL. Bij ernstige bacteriële infecties kunnen immatuurere granulocyten (voorlopers) in het bloed vrijkomen, wat wordt aangeduid als een "left shift". Een nadeel van geautomatiseerde differentiatie is echter dat afwijkende leukocyten niet altijd specifiek genoeg getypeerd kunnen worden [33](#page=33). #### 3.2.4 Casus: Hemocytometrie Een 60-jarige man presenteert zich met algemene malaise en vermoeidheid. Oriënterend bloedonderzoek toont significant afwijkende waarden: * Hemoglobine: 9,2 g/dL (referentie: 13,5 - 17 g/dL) [34](#page=34). * Rode bloedcellen: 2,9 x 10^6/μL (referentie: 4,4 - 5,8 x 10^6/μL) [34](#page=34). * Witte bloedcellen: 26.500 /μL (referentie: 4300 - 9600 /μL) [34](#page=34). * Bloedplaatjes: 90.000 /μL (referentie: 143.000 - 325.000 /μL) [34](#page=34). Cytomorfologisch onderzoek toont verder aan dat dit beeld correspondeert met een B-cel acute lymfatische leukemie (B-ALL). De analyse van celmarkers met flowcytometrie kan hierbij helpen [35](#page=35) [38](#page=38) [39](#page=39). ### 3.3 Flowcytometrie Flowcytometrie is een optische methode voor het meten van fysieke en chemische kenmerken van individuele partikels, zoals cellen, bacteriën en virussen [36](#page=36). #### 3.3.1 Principes van flowcytometrie * **Typering van cellen**: Cellen worden getypeerd door de binding van fluorescent gelabelde monoklonale antilichamen aan specifieke antigenen op het celmembraan of in het cytoplasma. Deze antigenen worden vaak CD-markers (cluster of differentiation) genoemd en zijn kenmerkend voor bepaalde celtypen [36](#page=36). * **Hydrodynamische focussering**: Cellen worden in een vloeistofstroom één voor één door het detectiepunt geleid met een constante snelheid [36](#page=36). * **Lichtverstrooiing (Scatter) en Fluorescentie**: Een laserstraal verlicht de cellen in het detectiepunt, wat leidt tot lichtverstrooiing en fluorescentie [36](#page=36). * **Fluorescentie-emissie**: Wanneer een fluorochroom een foton van de laser absorbeert, wordt het geëxciteerd. Bij terugkeer naar de grondtoestand wordt licht uitgezonden met een langere golflengte (Stokes shift) [36](#page=36). #### 3.3.2 Toepassingen van flowcytometrie Flowcytometrie kent diverse klinische toepassingen: * **Basistypering van Lymfocyten**: Analyse van markers zoals CD3, CD16+CD56, CD45, CD4, CD19 en CD8. Een belangrijk voorbeeld is de opvolging van CD4-cellen bij HIV-patiënten [38](#page=38). * **Diepgaandere Lymfocyten Typering**: Kan ingezet worden voor het screenen op lymfomen [38](#page=38). * **Acute Leukemie Typering**: Essentieel voor de diagnose en classificatie van acute leukemieën [38](#page=38). * **Overige Typeringen**: Wordt gebruikt voor diverse andere celanalyses [38](#page=38). #### 3.3.3 Celmarkers en hun associaties Verschillende celmarkers zijn geassocieerd met specifieke celtypen: * **B-lymfocyten**: CD19, CD20, CD22, cyCD79a, surface-Ig [39](#page=39). * **T-lymfocyten**: CD3, CD3, CD5, CD7, CD4, CD8, TCRab [39](#page=39). * **Granulocyten**: CD13, CD15, CD16, CD33, CD65, cyMPO [39](#page=39). * **Monocyten**: CD14, CD16, CD33, CD64, CD65 [39](#page=39). * **Immature of onrijpe cellen**: CD34, CD117, nuTdT [39](#page=39). --- # Interpretatie van laboratoriumresultaten en analytische performantie Dit onderdeel behandelt de uitdrukking van laboratoriumresultaten, de betekenis van referentiewaarden en de factoren die diagnostische onzekerheid beïnvloeden, evenals de analytische performantie van tests zoals precisie en juistheid [40](#page=40) [44](#page=44). ### 4.1 Hoe worden resultaten uitgedrukt? Laboratoriumresultaten worden uitgedrukt in conventionele eenheden (zoals mg/dL, U/L) of volgens het SI-systeem (zoals mmol/L, nanokatal/L). Vaak wordt er gebruik gemaakt van een conversietabel om deze om te zetten. De interpretatie van resultaten gebeurt altijd ten opzichte van referentiewaarden, en het is belangrijk te beseffen dat resultaten en referentiewaarden soms sterk methodeafhankelijk zijn [41](#page=41) [42](#page=42). ### 4.2 Gebruik van laboratoriumtesten Een laboratoriumtest is enkel zinvol wanneer deze de uitkomst verbetert door informatie te verschaffen die het beleid van de patiënt beïnvloedt. Een voorbeeld hiervan is de bepaling van troponines om een acuut myocardinfarct (AMI) te diagnosticeren (rule-in) of uit te sluiten (rule-out). Wanneer een patiënt echter een zeer hoog risico heeft (bijvoorbeeld hemodynamisch instabiel, verdachte kliniek, ECG-afwijkingen), moet niet gewacht worden op laboratoriumresultaten, maar dient de behandeling onmiddellijk gestart te worden. Daarentegen heeft het bepalen van troponines geen zin bij een kind met retrosternale pijn, aangezien een AMI hier onwaarschijnlijk is [43](#page=43). Het nut van een laboratoriumtest hangt af van: * De pretest probabiliteit, die een functie is van de frequentie van de aandoening en patiëntgerelateerde factoren [43](#page=43). * De diagnostische performantie van de test [43](#page=43). * De impact van de bekomen posttest probabiliteit op het beleid [43](#page=43). Getrapte aanvragen kunnen hierbij helpen [43](#page=43). ### 4.3 Diagnostische onzekerheid Het resultaat van een laboratoriumtest geeft geen 100% zekerheid, wat te wijten is aan overlap tussen de resultaten van personen met en zonder de aandoening. Hoe kleiner deze overlap, hoe beter de test. De diagnostische onzekerheid wordt beïnvloed door de analytische performantie, de biologische variatie en de diagnostische performantie van een test [44](#page=44). #### 4.3.1 Analytische performantie Analytische performantie verwijst naar hoe goed een test presteert in een gecontroleerde laboratoriumomgeving, los van de klinische context; het gaat om de technische nauwkeurigheid en betrouwbaarheid. Deze performantie wordt uitgedrukt in de volgende concepten [44](#page=44): * **Precisie:** Mate van overeenstemming van meetresultaten bij herhaalde metingen onder dezelfde omstandigheden op hetzelfde monster. Imprecisie is een maat voor toevallige fouten [45](#page=45). * **Juistheid (bias):** Mate waarin het gemiddelde van herhaalde metingen de ware waarde benadert. Onjuistheid of bias is een maat voor systematische fouten [45](#page=45). * **Accuraatheid:** Mate waarin het resultaat van een enkelvoudige meting de ware waarde benadert. Onnauwkeurigheid omvat zowel systematische als toevallige fouten [45](#page=45). Visuele representaties van lage of hoge precisie en juistheid illustreren deze concepten [46](#page=46) [47](#page=47) [48](#page=48) [49](#page=49). #### 4.3.2 Precisie Precisie wordt gemeten door herhaalde bepalingen te verrichten. Binnen één standaarddeviatie ($1\sigma$) liggen ongeveer 68% van de meetwaarden, binnen twee standaarddeviaties ($2\sigma$) circa 95%, en binnen drie standaarddeviaties ($3\sigma$) ongeveer 99.7% van de meetwaarden [50](#page=50) [51](#page=51) [52](#page=52). Een veelgebruikte maat voor precisie is de variatiecoëfficiënt (CV): $$CV = \frac{\text{standaarddeviatie}}{\text{gemiddelde}} \times 100\%$$ [53](#page=53). De gewenste CV varieert per analyt: voor glucose en creatinine is een CV van ongeveer 1% acceptabel, terwijl voor immuunchemie 3-5% en voor chromatografie 3-8% gangbaar is [53](#page=53). #### 4.3.3 Juistheid of bias Juistheid is de mate waarin het gemiddelde van herhaalde metingen de ware waarde benadert [54](#page=54). #### 4.3.4 Biologische variatie Biologische variatie is de natuurlijke fluctuatie van de waarde van een analiet rond een bepaald homeostatisch evenwichtspunt [55](#page=55). * **Intra-individuele variatie:** Variatie binnen één persoon, veroorzaakt door factoren zoals voeding, dieet, alcohol, roken, diurnaal ritme, inspanning en lichaamshouding [55](#page=55). * **Inter-individuele variatie:** Variatie binnen een groep personen, beïnvloed door factoren zoals leeftijd, geslacht, etnische achtergrond en speciale fysiologische omstandigheden zoals zwangerschap [55](#page=55). Biologische variatie bemoeilijkt de interpretatie van laboratoriumtesten. Om de status van een individu te beoordelen, vergelijken we het resultaat met wat verwacht wordt bij vergelijkbare gezonde personen, met behulp van referentiewaarden. Deze referentiewaarden kunnen eventueel opgesplitst worden naar leeftijd, geslacht en etniciteit [55](#page=55). ### 4.4 Referentiewaarden Referentiewaarden vormen een interval tussen een boven- en ondergrens van testresultaten dat een bepaald deel (meestal 95%) van een referentiegroep van (meestal) gezonde personen omvat [57](#page=57). > **Tip:** Houd er rekening mee dat resultaten en referentiewaarden soms sterk methodeafhankelijk zijn [57](#page=57). Per definitie zal bij elke test 5% van de normale populatie een abnormaal resultaat hebben. Dit betekent dat de kans op een afwijkende uitslag bij een gezond persoon toeneemt naarmate er meer bepalingen worden verricht [58](#page=58) [59](#page=59). | Aantal verrichte bepalingen in bloed | Kans op een afwijkende uitslag | | :----------------------------------- | :----------------------------- | | 30 | 79% | | 20 | 64% | | 10 | 40% | | 5 | 23% | | 4 | 19% | | 3 | 14% | | 2 | 10% | | 1 | 5% | De interpretatie van referentiewaarden kan beïnvloed worden door diverse factoren, waaronder: * Leeftijd [60](#page=60) [61](#page=61). * Geslacht [60](#page=60) [62](#page=62). * Etniciteit [60](#page=60) [62](#page=62). * Omgevingsfactoren (bv. milieu, lifestyle) [60](#page=60). ### 4.5 Diagnostische performantie Diagnostische performantie beschrijft hoe goed een test een bepaalde aandoening kan detecteren. Dit kan op verschillende manieren uitgedrukt worden [44](#page=44) [63](#page=63): * **Sensitiviteit:** Het vermogen van de test om zieke personen correct te identificeren. $$Sensitiviteit = \frac{\text{echt positieven}}{\text{echt positieven} + \text{fout negatieven}}$$ [64](#page=64). * **Specificiteit:** Het vermogen van de test om gezonde personen correct te identificeren. $$Specificiteit = \frac{\text{echt negatieven}}{\text{echt negatieven} + \text{fout positieven}}$$ [64](#page=64). * **Positief predictieve waarde (PPW):** De kans dat een persoon daadwerkelijk de ziekte heeft, gegeven een positief testresultaat. $$PPW = \frac{\text{echt positieven}}{\text{echt positieven} + \text{fout positieven}}$$ [64](#page=64). * **Negatief predictieve waarde (NPW):** De kans dat een persoon de ziekte niet heeft, gegeven een negatief testresultaat. $$NPW = \frac{\text{echt negatieven}}{\text{echt negatieven} + \text{fout negatieven}}$$ [64](#page=64). #### 4.5.1 ROC-curve (Receiver Operating Characteristic) Een ROC-curve is een grafische weergave die het onderscheidend vermogen van een diagnostische test tussen twee groepen (bijvoorbeeld gezond en niet-gezond) illustreert. De curve toont de verhouding van de sensitiviteit ten opzichte van de specificiteit bij alle mogelijke afkapwaarden. De curve helpt bij het beoordelen van de algehele diagnostische prestaties van een test en bij het vergelijken van verschillende testen [65](#page=65). Een test met een discriminerend vermogen dat beter is dan een willekeurige (stippellijn, AUC 0.50), maar slechter dan de ideale test (AUC 1.00), wordt weergegeven door een curve boven de diagonaal. De x-as van de ROC-curve toont $1 - specificiteit$ en de y-as toont de sensitiviteit [65](#page=65). ROC-curven worden verder gevisualiseerd op de pagina's 66 en 67 [66](#page=66) [67](#page=67). --- # Pre-analytische variabelen en analytische fouten Dit onderwerp verkent de pre-analytische fase van laboratoriumtesten, de impact van diverse variabelen op de resultaten, en mogelijke analytische fouten, inclusief de rol van bloedbuizen en monsterstabiliteit. ### 5.1 De laboratoriumtest cyclus De laboratoriumtest cyclus omvat het volledige proces van aanvraag tot interpretatie van laboratoriumonderzoek. Dit proces omvat de terminologie op het aanvraagformulier, instructies voor de voorbereiding van de patiënt, het afnemen en hanteren van het monster, en het transport van het monster naar het laboratorium [70](#page=70). ### 5.2 Pre-analytische variabelen Pre-analytische variabelen zijn factoren die de laboratoriumresultaten kunnen beïnvloeden vóórdat de analyse zelf plaatsvindt. De impact van deze variabelen kan variëren per parameter [71](#page=71). #### 5.2.1 Fysiologische pre-analytische variabelen * **Lichaamshouding bij afname:** De houding van de patiënt (liggend of staand) tijdens bloedafname kan de waarden van bepaalde parameters beïnvloeden, afhankelijk van hun grootte. Bijvoorbeeld, hematocriet en hemoglobine kunnen met 3,5% variëren, terwijl rode bloedcellen met 6% kunnen afwijken [71](#page=71). * **Tijdstip van afname:** Sommige parameters vertonen seizoensgebonden variaties (bv. Vitamine D), terwijl andere een circadiaans ritme volgen (bv. cortisol en groeihormoon). Ook kunnen sommige parameters zonder duidelijk patroon variëren (bv. ijzer) [72](#page=72). * **Voedselinname:** Parameters zoals glucose en triglyceriden veranderen na een maaltijd. Postprandiale lipemie kan fotometrische testen verstoren. Er is ook een fysiologische toename van neutrofielen na de maaltijd [72](#page=72). * **Lichaamsbeweging:** Spieractiviteit kan de resultaten van bepaalde parameters beïnvloeden, met name spierenzymen zoals CK, LDH, AST en troponines. Zo kan 'weight bearing sport' leiden tot een lichte stijging van troponines [73](#page=73). * **Roken:** Roken kan eveneens een invloed hebben op laboratoriumresultaten [75](#page=75). * **Zwangerschap:** Zwangerschap heeft een significante impact door hemodilutie. Het plasvolume kan toenemen van 2,6 naar 3,9 liter, en het urinair volume stijgt met 25% met een 50% toename van de glomerulaire filtratiesnelheid (GFR) in het derde trimester. Dit kan leiden tot een daling van hematocriet en totaal eiwit, een afname van ijzerreserves, en een stijging van alkalische fosfatase door de placenta. Zwangerschapshormonen spelen hierbij ook een rol [76](#page=76). #### 5.2.2 Externe pre-analytische factoren * **Interferentie door medische handelingen:** Procedures zoals een rectaal toucher kunnen leiden tot een stijging van PSA (prostaat specifiek antigeen) [76](#page=76). * **Interferentie door geneesmiddelen:** Medicatie kan de binding van stoffen aan plasmaeiwitten beïnvloeden of rechtstreeks de testbepalingen verstoren. Voorbeelden zijn cefalosporines die positief kunnen interfereren met de creatininedosage, IV toegediende dextranen die de bepaling van totaal eiwit kunnen verstoren, en aspirine dat de plaatjesaggregatie beïnvloedt [76](#page=76). > **Tip:** Voor een correcte inschatting van het cardiovasculair risico zijn vaak meerdere metingen nodig, bijvoorbeeld voor triglyceriden, cholesterol, usCRP en homocysteïne [77](#page=77). ### 5.3 Pre-analytische fase: bloedafname De pre-analytische fase van bloedafname is cruciaal voor betrouwbare resultaten [78](#page=78). #### 5.3.1 Vaatbed en monster type * **Veneus:** Dit is de routine methode voor laboratoriumonderzoek via directe punctie van een ader met een standaard vacuüm buizensysteem [79](#page=79). * **Arterieel:** Wordt gebruikt voor arteriële bloedgassen, waarbij directe punctie van een slagader plaatsvindt met een specifiek vacuüm buizensysteem [79](#page=79). * **Capillair:** Huidpunctie van een vingertop of hiel, gebruikt voor point-of-care testing en bij zuigelingen, jonge kinderen, oudere patiënten met kwetsbare aderen, en ernstig verbrande patiënten [79](#page=79). #### 5.3.2 Hemolyse Hemolyse, de destructie van rode bloedcellen (RBC), kan ontstaan door incorrecte bloedafnametechnieken (bv. lang aangehouden stuwband, te hard zuigen, te hard schudden van het buisje na afname) of problemen in het laboratorium (bv. vertraagde verwerking, centrifugatieproblemen). Hemolyse heeft impact op laboratoriumtesten doordat stoffen uit de RBC vrijkomen [80](#page=80) [81](#page=81). ### 5.4 Bloedbuizen Het type bloedbuis dat gebruikt wordt, heeft directe invloed op de laboratoriumresultaten [83](#page=83). #### 5.4.1 Bloedbuizen – Serum Serumbuizen bevatten geen anticoagulans. Ze zijn geschikt voor de meeste routine biochemische bepalingen zoals glucose, leverenzymen en albumine. Een nadeel is de wachttijd voor stolling (idealiter 25-30 minuten) om de vorming van fibrineklonters, die analyzers kunnen verstoren, te voorkomen. Soms wordt een celseparator toegevoegd om de scheiding tussen cellen en serum te vergemakkelijken. Serum bevat geen stollingsfactoren [84](#page=84). #### 5.4.2 Bloedbuizen - Plasma Plasma wordt verkregen uit bloedbuizen die een anticoagulans bevatten [85](#page=85). * **Lithiumheparine plasma:** Een alternatief voor de meeste biochemische testen, behalve voor eiwitelektroforese en lithiumbepalingen. Het voordeel is een snellere analyse mogelijk, omdat het monster direct na opmenging gecentrifugeerd kan worden [86](#page=86). * **EDTA (ethyleendiaminetetra-azijnzuur):** Wordt gebruikt voor de meeste hematologische onderzoeken van volbloed of beenmerg (telling, microscopie, flowcytometrie, moleculaire diagnostiek). EDTA is niet geschikt voor routine biochemie omdat het de meting van enzymen zoals CK en AF kan verstoren [86](#page=86). * **Citraat:** De voorkeursbuis voor stollingstesten, maar niet voor routine biochemische parameters. Citraat wordt in een verhouding van 1/10 toegevoegd op basis van het verwachte plasvolume. Bij patiënten met een zeer hoog hematocriet (bv. polycythemia vera) moeten specifieke citraatbuizen met minder citraat worden gebruikt [86](#page=86). * **Fluoride/oxalaat:** In de meeste bloedbuizen wordt glucose door RBC verbruikt (glycolyse), wat leidt tot een graduele daling van de glucoseconcentratie na afname (10-15 mg/dL per uur). Natriumfluoride en kaliumoxalaat remmen de glycolyse van glucose door RBC [86](#page=86). ### 5.5 Parameters en stabiliteit Temperatuur en bewaartijd hebben impact op de stabiliteit van verschillende biochemische analyten [88](#page=88). > **Tip:** Verschillende bewaartemperaturen en tijden hebben een directe impact op de stabiliteit van analytes, zoals weergegeven in de grafiek [88](#page=88). ### 5.6 Analytische fouten Analytische fouten treden op tijdens het analyseproces zelf. De meeste 'labofouten' zijn echter pre-analytisch van aard, in tegenstelling tot analytische en post-analytische fouten [89](#page=89) [98](#page=98). #### 5.6.1 Interferentie door substanties Interferentie treedt op wanneer een substantie, aanwezig in het lichaamsmateriaal, het correcte resultaat van een analyt verandert [90](#page=90). * **Endogene oorzaken:** * **Hemolytisch, icterisch of lipemisch staal (HIL indices):** Meetbare en klinisch relevante interferentie kan reeds optreden voordat er visueel sprake is van een afwijkend HIL-aspect. Routine analyzers bepalen spectrofotometrisch de aanwezigheid van hemolyse, icterie en lipemie. Hemolyse kan bijvoorbeeld de kaliummeting beïnvloeden, en icterie de cholesterolmeting [90](#page=90) [91](#page=91). * **Lipemie:** Lipemie in het staal kan analytische resultaten beïnvloeden [92](#page=92). * **Exogene oorzaken:** * **Farmaca:** Bijvoorbeeld cefalosporines bij de creatininedosage met de Jaffé methode [93](#page=93). * **Intoxicaties:** Nitromethaan [93](#page=93). * **Glycerol:** Bij de bepaling van triglyceriden [93](#page=93). * **Gadolinium (MRI contrast):** Kan ervoor zorgen dat calcium lager gemeten wordt [93](#page=93). * **Biotine interferentie:** Vooral bij immunoassays [93](#page=93). * **Kruisreactiviteit:** Bijvoorbeeld cafeïne bij theofylline dosering [93](#page=93). * **Human anti-mouse antibodies (HAMA) of heterofiele antilichamen:** Kunnen optreden na in vivo gebruik van monoclonale antilichamen (therapie, beeldvorming) [93](#page=93). * **Reumafactoren:** Kunnen interfereren bij latex testen [93](#page=93). > **Example:** De analyse van triglyceriden kan worden beïnvloed door de aanwezigheid van glycerol [94](#page=94). #### 5.6.2 High-dose hook effect (prozone effect) Bij immunoassays kan een "hook-effect" optreden wanneer de concentratie van een analyt in het staal zeer hoog is. Dit kan resulteren in vals verlaagde resultaten. Normaal gesproken neemt het signaal lineair toe met de analytconcentratie. Echter, boven een bepaald punt raakt het systeem verzadigd en begint het signaal af te nemen [96](#page=96). > **Example:** Een foutieve kankerdiagnose kan het gevolg zijn van een high-dose hook effect. Bij een HCG-waarde van 40 U/L (normaal <5 is negatief) kan dit leiden tot een verkeerde diagnose en aanzienlijke financiële schade, zoals een geschatte twintig miljoen dollars schade [95](#page=95). > **Tip:** Neem contact op met het laboratorium bij discrepante resultaten [98](#page=98). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Klinische biologie | Specialiteit die analytische laboratoriumgeneeskunde koppelt aan klinische geneeskunde, gericht op de patiënt door middel van biologische onderzoeken voor diagnose en therapeutische opvolging. | | Laboratoriumgeneeskunde | Het vakgebied dat zich bezighoudt met de diagnostiek en opvolging van ziekten door middel van laboratoriumonderzoek van biologische materialen. | | Klinische chemie | Een subdiscipline van de klinische biologie die zich richt op de analyse van chemische componenten in lichaamsvloeistoffen, zoals bloed en urine, om de gezondheidstoestand te beoordelen. | | Hematologie | De studie van bloed, bloedvormende organen en bloedziekten, inclusief het onderzoek van cellen, stolling en bloedtransfusie. | | Microbiologie | De studie van micro-organismen, zoals bacteriën, virussen, schimmels en parasieten, en hun rol bij ziekten. | | Fotometrie | Een analytische techniek die de absorptie of transmissie van licht meet om de concentratie van een stof in een oplossing te bepalen, gebaseerd op de wet van Lambert-Beer. | | Wet van Lambert-Beer | Een wet die stelt dat de absorptie van licht door een oplossing recht evenredig is met de concentratie van de absorberende stof en de padlengte van het licht. | | Potentiometrie | Een elektrochemische meetmethode die het elektrische potentiaalverschil meet tussen twee elektroden om de concentratie van een specifieke ion te bepalen, vaak gebruikt voor elektrolytenmetingen. | | Elektroforese | Een techniek om macromoleculen te scheiden op basis van hun nettolading onder invloed van een elektrisch veld, gebruikt voor de analyse van eiwitten en nucleïnezuren. | | Immunoassay | Een biochemische test die de aanwezigheid of concentratie van een stof (antigeen of antilichaam) meet door middel van antigeen-antilichaambinding. | | Chromatografie | Een scheidingstechniek waarbij een mengsel wordt gescheiden in zijn componenten door ze langs een stationaire fase te leiden, waarbij verschillende componenten anders binden. | | Bloedgasanalyse | Een onderzoek dat de zuurstof- en koolstofdioxinespanning, pH en elektrolyten in bloed meet om de longfunctie en zuur-base-evenwicht te evalueren. | | Hemocytometrie | De telling en analyse van bloedcellen, vaak met behulp van microscopie en geautomatiseerde analysers, om informatie te verkrijgen over de bloedvormende organen en mogelijke ziekten. | | Flowcytometrie | Een techniek om individuele cellen te analyseren en te sorteren op basis van hun fysieke en chemische eigenschappen, zoals grootte, interne complexiteit en expressie van specifieke eiwitten op het celoppervlak. | | Referentiewaarden | Een interval tussen de boven- en ondergrenzen van testresultaten dat 95% van een referentiegroep van gezonde personen omvat. | | Sensitiviteit | Het vermogen van een test om zieke individuen correct te identificeren als positief. | | Specificiteit | Het vermogen van een test om gezonde individuen correct te identificeren als negatief. | | Positief predictieve waarde (PPW) | De waarschijnlijkheid dat een individu daadwerkelijk de ziekte heeft, gegeven een positief testresultaat. | | Negatief predictieve waarde (NPW) | De waarschijnlijkheid dat een individu daadwerkelijk de ziekte niet heeft, gegeven een negatief testresultaat. | | Pre-analytische fase | De fase van een laboratoriumtest die voorafgaat aan de analyse zelf, inclusief patiëntvoorbereiding, monstername, transport en opslag. | | Analytische fase | De fase van een laboratoriumtest waarbij het monster daadwerkelijk wordt geanalyseerd in het laboratorium. | | Post-analytische fase | De fase na de analyse, die interpretatie van resultaten, rapportage en follow-up omvat. | | Hemolyse | De destructie van rode bloedcellen, wat kan leiden tot een verhoogde concentratie van stoffen die normaal intracellulair zijn, en interferentie met laboratoriumtesten. | | Lipemie | De aanwezigheid van een verhoogde concentratie lipiden (vetten) in het bloedplasma of serum, wat kan leiden tot troebelheid en interferentie met laboratoriummetingen. | | Icterus | Een gele verkleuring van de huid en slijmvliezen veroorzaakt door een verhoogd bilirubinegehalte in het bloed, wat interferentie kan veroorzaken met bepaalde laboratoriumtesten. | | Hook-effect | Een fenomeen bij immunoassays waarbij zeer hoge concentraties van het antigeen leiden tot een vals verlaagd signaal, waardoor de analytische respons niet meer lineair is met de concentratie. |