Capítulo 44: Laboratorio en pediatría y rangos de referencia

Las pruebas de laboratorio proveen información valiosa necesaria para valorar el estado clínico de un paciente y vigilar el tratamiento recomendado. Los resultados de las pruebas químicas y hematológicas se comparan con los de individuos sanos o aquellos sometidos a tratamientos similares para determinar la anomalía clínica y su evolución. En el pasado, el término rangos normales suscitaba cierta ambigüedad porque, desde el punto de vista estadístico, el término normal también implicaba una distribución específica (gaussiana o normal) y, desde el epidemiológico, suponía el estado de la mayoría, que no es el deseable en todos los casos o el de la población estudiada. Esto es más aparente en los niveles de colesterol, en los cuales son comunes los valores mayores de 200 mg/100 ml, pero no deseables. En consecuencia, la International Federation of Clinical Chemistry (IFCC) y el Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, con anterioridad National Committee for Clinical Laboratory Standards, NCCLS) recomiendan el uso de los términos rangos o intervalos de referencia para indicar que los valores se relacionan con una población de referencia y estado clínico.

Los límites de referencia están establecidos para una edad específica (p. ej., fetoproteína α), sexo y madurez sexual (p. ej., hormona luteinizante y testosterona); se definen también para un estado farmacológico particular (p. ej., tomar ciclosporina), restricciones en la dieta (p. ej., fenilalanina) y protocolos de estimulación (p. ej., hormona del crecimiento). De igual forma, las variaciones diurnas constituyen un factor (p. ej., cortisol), como el grado de obesidad (p. ej., insulina). Algunos límites de referencia son en particular significativos cuando se combinan con otros resultados (p. ej., hormona paratiroidea y calcio) o cuando se valora una serie completa de muestras a analizar (p. ej., perfil de lípidos, triglicéridos, colesterol, lipoproteínas de alta y baja densidad).

Las pruebas de laboratorio se han hecho más específicas y miden concentraciones mucho más bajas que nunca. Por lo tanto, los límites de referencia deben reflejar el procedimiento analítico, así como los reactivos e instrumentos usados para efectuar un análisis específico. Conforme continúa en evolución la metodología de la prueba, los límites de referencia se modifican y actualizan.

RETOS PARA DETERMINAR E INTERPRETAR LOS INTERVALOS DE REFERENCIA PEDIÁTRICOS

El ambiente pediátrico es en especial difícil para la determinación de intervalos de referencia, ya que las etapas de crecimiento y desarrollo no tienen un límite finito y distintivo por el cual sea posible tabular los resultados. Los rangos de diferencia pueden superponerse y, en muchos casos, complicar el diagnóstico y tratamiento. La recolección y adjudicación de los resultados de las pruebas por edad, con el propósito de establecer un rango de referencia, es una forma conveniente de registrarlos, pero es necesario tener precaución con su interpretación y correlación clínica.

Una deficiencia en particular es el establecimiento de rangos de referencia para muestras a analizar cuyos niveles cambian bajo condiciones de estímulos programados. La prueba común de la tolerancia a la glucosa es un ejemplo, pero las pruebas endocrinológicas más complejas (p. ej., estimulación por clonidina y cosintropina) exigen habilidad y amplia experiencia para interpretarla. Los rangos de referencia para estas pruebas seriales se establecieron en un largo periodo y no son transferibles con facilidad entre una metodología de prueba y otra. El cambio en las tecnologías analíticas agrega una nueva dimensión a los retos de establecer rangos de diferencia pediátricos.

GUÍAS PARA EL USO DE DATOS EN UN ESTUDIO DE RANGOS DE REFERENCIA

El College of American Pathologists provee lineamientos para la adopción de rangos de referencia usados en hospitales y laboratorios clínicos comerciales. Asimismo, reconoce la enorme tarea de establecer rangos de referencia propios de laboratorio y recomienda alternativas para el proceso. Un laboratorio puede adoptar rangos de referencia por lo siguiente:

1. Conducción de su propio estudio para valorar una cantidad estadísticamente significativa de voluntarios “sanos”. El desarrollo de sus propios rangos de referencia pediátricos es una monumental tarea para un laboratorio, debido a la necesidad del consentimiento de los padres y los procedimientos de aprobación por los comités de revisión. Las numerosas categorías de edad a valorar también agregan complejidad y tamaño al estudio.

2. Adopción de rangos establecidos por el fabricante de instrumentos analíticos en particular. El laboratorio debe validar los datos y analizar una muestra de 20 sujetos de “referencia” (pacientes que representan a esa población específica) para confirmar que el rango asumido es en verdad representativo del grupo.

3. Uso de datos de referencia en las publicaciones médicas generales y consulta con los médicos para asegurarse de que los datos concuerdan con la experiencia clínica. También se recomienda un estudio de validación.

4. Análisis de los datos del paciente hospitalizado. Los resultados de las pruebas de laboratorio en sujetos hospitalizados se emplearon para comprobar rangos de referencia en caso de satisfacer los criterios clínicos establecidos. Los expedientes de los pacientes deben indicar que el estado clínico no modifica el análisis cuyo rango de diferencia está sujeto a determinación. Por ejemplo, se espera que un niño programado para una reparación de fractura ósea tenga electrólitos y función tiroidea normales, mientras el sujeto valorado por pubertad precoz no debe incluirse en un estudio de rango de referencia para determinar hormona luteinizante. En el proyecto REALAB, Grossi y colaboradores eligieron “criterios de inclusión”, por lo cual se usaron pruebas que tienen una sola medición de laboratorio; tal determinación se tomó porque las personas con pruebas repetidas tienen mayores probabilidades de estar enfermas y sus resultados deben excluirse del estudio.

En términos estadísticos, el tamaño de la muestra de un estudio de pacientes hospitalizados debe ser considerablemente más grande que el de un grupo sano. El estudio de una población sana puede requerir 20 sujetos para tener relevancia estadística, mientras que el de la población de un hospital debe valorar a un mínimo de 120 enfermos. En el Children’s Hospital de Denver, el rango de referencia de la tiroxina libre se estableció en fecha reciente con base en 1 480 resultados de pacientes externos y hospitalizados.

CÓMPUTO ESTADÍSTICO DE LOS INTERVALOS DE REFERENCIA

El establecimiento de intervalos de referencia se basa en una distribución estadística de resultados de pruebas obtenidos a partir de una población representativa. La recomendación del CLSI para la recolección de datos y análisis estadístico provee directrices para registrarlos. Para los médicos no es importante que puedan reproducir el cálculo. Tiene mayor relevancia entender los beneficios y restricciones provistos por los métodos estadísticos descritos y valorar los resultados del paciente con estas limitaciones en consideración.

Al revisar las estadísticas, se encuentra que 95% de todos los resultados está incluido en el límite de referencia. Nótese que 5% de esa población muestra resultados “normales”, cuando en realidad está “sano” y es una parte integral del grupo de referencia del estudio. De igual manera, 5% de la población “enferma” registra resultados de laboratorio dentro de los límites de referencia. Éstos son rasgos inherentes de la computación estadística. De acuerdo con ese análisis, la probabilidad de que un individuo sano tenga un resultado dentro de un límite calculado de referencia es

Cuando se usan múltiples pruebas, desciende en grado notable la probabilidad combinada de todos los resultados para que se hallen en sus respectivos límites de referencia. Por ejemplo, la probabilidad de que todos los resultados de las 10 pruebas del panel metabólico estén en el límite de referencia es

Por lo tanto, alrededor de un tercio de los pacientes sanos tiene un resultado del panel que está por fuera del límite de referencia.

A. Método paramétrico de cómputo

El método paramétrico para establecer intervalos de referencia es simple, aunque no siempre representativo, ya que se basa en la presuposición de que los datos tienen distribución gaussiana. Se calcula una (x) promedio y desviación estándar (s): los resultados de las pruebas de 95% de esa población específica se encuentran en el promedio ± 1.96 s, como se muestra en la figura 44-1.

Cuando la distribución no es gaussiana, la manipulación matemática de los valores (p. ej., se diagrama el logaritmo del valor, no el mismo valor) puede suministrar una distribución gaussiana. El promedio y la desviación estándar se reconvierten luego en un límite de referencia usable.

B. Método de cómputo no paramétrico

Este método para establecer los límites de referencia lo recomienda hoy en día la CLSI, dado que define los valores atípicos como aquellos situados en el extremo del porcentil 2.5 de los límites superior e inferior de los datos, respectivamente. La cantidad de datos excluidos en los límites depende de la inclinación de la curva y, de esta manera, el cómputo ajusta la distribución no gaussiana. En la figura 44-2 se muestra un histograma que describe la distribución no gaussiana de datos de un límite de referencia de tiroxina libre realizado en el Children’s Hospital de Denver.

¿POR QUÉ VARÍAN LOS INTERVALOS DE REFERENCIA?

Las modificaciones recientes a los rangos de referencia se deben a la introducción de procedimientos analíticos nuevos y mejorados, instrumentación automatizada avanzada y estandarización de los reactivos y materiales de referencia. Los rangos de referencia se modifican también por variaciones preanalíticas, que pueden ocurrir durante la recolección de muestras, procesamiento y almacenamiento.

Pueden ocurrir variaciones preanalíticas de origen biológico con muestras obtenidas en la mañana respecto de la tarde, o de pacientes hospitalizados recostados en comparación con enfermos externos ambulatorios. Las variaciones también pueden ser efecto de factores metabólicos y hemodinámicos. Los factores preanalíticos pueden atribuirse al entorno socioeconómico o étnico (p. ej., genético o dietético).

Las variaciones analíticas son consecuencia de diferencias en mediciones analíticas y dependen de las herramientas de análisis, así como de una variabilidad inherente para obtener un valor cuantitativo. Aún más, el progreso científico introduce de forma constante reactivos nuevos e instrumentos y mejora los procedimientos de prueba para los laboratorios clínicos y cada herramienta añade un elemento de variabilidad entre las pruebas.

1. Las reacciones antígeno-anticuerpo revolucionaron la química clínica, pero también agregaron un grado de variabilidad debido a que los reactivos derivados biológicamente tienen especificidad y sensibilidad diferentes. Además del producto analizado, se miden algunos de sus metabolitos y éstos pueden o no tener actividad biológica.

2. La Organización Mundial de la Salud y el National Institute for Standards and Technology revisan y valoran de forma regular los materiales de referencia. Se ha establecido un nuevo valor para la troponina I y los límites de referencia se modificaron para reflejar este nuevo valor.

3. La instrumentación analítica con la electrónica y robótica avanzadas ha mejorado la exactitud de los resultados y aumentado el rendimiento. Sin embargo, se añadió un elemento de variabilidad entre los instrumentos de fabricantes diferentes.

4. Los métodos de detección analíticos han hecho también grandes progresos, ya que se expandieron de una simple espectrofotometría ultravioleta visible hasta un radioinmunoensayo fluorescente, nefelométrico y quimioluminiscente. Por ejemplo, la tercera generación de los estudios de la hormona estimulante de la tiroides puede ahora determinar concentraciones tan bajas como 0.001 µUI/ml y el límite de referencia se modificó en fecha reciente para reflejar la sensibilidad mejorada de la prueba.

SENSIBILIDAD Y ESPECIFICIDAD

A pesar de su derivación estadística, un intervalo de referencia no provee en todos los casos una norma finita y definida para saber si un paciente tiene una enfermedad. Siempre hay un segmento de la población con valores que se encuentran dentro del intervalo de referencia, sin manifestaciones clínicas que indiquen la presencia de la enfermedad. De igual manera, una parte de la población muestra valores de pruebas fuera del intervalo de referencia, sin signos clínicos de la enfermedad. La capacidad de una prueba e intervalos de referencia correspondientes para detectar individuos con la enfermedad se define por la sensibilidad diagnóstica de ésta. De igual forma, la aptitud de una prueba para detectar individuos sin enfermedad se describe por la especificidad diagnóstica. Estas características se controlan con la calidad analítica de la prueba, así como los parámetros numéricos (intervalos de referencia) que definen la presencia de la enfermedad. El nivel de tolerancia para la sensibilidad y especificidad deseadas de una prueba requiere introducción de datos significativa de parte de los médicos.

Por lo general, aumenta la especificidad al tiempo que disminuye la sensibilidad. En la figura 44-3 (línea continua) se muestra una distribución típica en la frecuencia de los límites de referencia y provee información de los resultados de la prueba en determinada cantidad de sujetos sanos o individuos sin la enfermedad. Una segunda curva (la punteada) muestra los resultados de la prueba de individuos con la enfermedad. Como en la mayor parte de las pruebas, existe un área que se superpone. Un paciente con resultado de 1 está probablemente sano y el resultado indica un valor verdadero negativo (TN) para la presencia de enfermedad. El enfermo con resultado de 9 probablemente tenga la afección y el resultado es verdadero positivo (TP). Hay una población pequeña pero significativa con resultados de 2 a 5 en la cual la prueba no es del todo concluyente. El análisis estadístico puede determinar el límite más probable para los individuos sanos, pero el clínico aceptable depende de la prueba y la correlación clínica. Si el tratamiento es intensivo y tiene efectos colaterales graves, el médico puede elegir de modo erróneo el lado de la precaución y posponer el tratamiento para cualquiera con resultado menor de 6.

Si los valores límite para el intervalo de referencia son tales que un resultado indica que un paciente saludable tiene la enfermedad, el resultado es falso positivo (FP). Por el contrario, si un resultado señala que el sujeto está bien cuando en verdad tiene la anomalía, el resultado es falso negativo (FN). Para definir la capacidad de la prueba e intervalo de referencia para identificar una enfermedad, se mide la sensibilidad y especificidad diagnóstica.

En el ejemplo de la figura 44-3, un intervalo de referencia de 0.5 a 3 provee más resultados TN y minimiza los FP. Por el contrario, un intervalo de referencia de 0.5 a 4 incrementa la tasa de FN. Por lo tanto, el aumento de la sensibilidad conduce a la disminución de la especificidad. Un trastorno médico que necesita tratamiento radical puede requerir una prueba e intervalo de referencia correspondiente con mayor sensibilidad, que es una medición de la tasa TP. Esto se logra a expensas de disminuir la especificidad.

Un intervalo de referencia es una representación estadística de resultados de pruebas de una población finita, pero no está de ninguna manera implícito para cada uno de los miembros del grupo. Es tan sólo un componente de la determinación del estado del paciente, considerado en relación con la sensibilidad y la especificidad de la prueba.

Los datos del laboratorio clínico se interpretan con frecuencia mediante un sistema dinámico, no tanto desde la perspectiva de un estado estático, de tal manera que cada valor se compara con otro, en lugar de un rango de referencia estricto. En este caso, el análisis de series de tiempo de valores relativos puede proveer información más importante que la comparación con un rango de referencia. Algunos ejemplos incluyen la valoración de la actividad de las enzimas en el tiempo y estudios de estimulación para valoración endocrinológica. La vigilancia de los fármacos es también un proceso dinámico.

INTERVALOS DE REFERENCIA PEDIÁTRICOS

El establecimiento de límites de referencia es un proceso complejo. Se han hecho presuposiciones en el control del procesamiento de datos, al margen de que utilicen individuos “saludables” o pacientes hospitalizados para obtener resultados de pruebas. Los fabricantes de instrumentos analíticos hacen grandes estudios para identificar intervalos de referencia para cada muestra específica y los valores pediátricos siempre han sido los más desafiantes. Algunos de los intervalos de referencia recomendados por los fabricantes se listan en el cuadro 44-1 de química general, 44-2 de endocrinología y 44-3 de hematología. La interpretación de los resultados de laboratorio de química y hematología no es menos compleja y supone un reto permanente para los facultativos y comunidad médica en general.