1/30/2012

1

Principle of laboratory investigation and interpretation

for Dentist

THANYASIRI JINDAYOK, M.T., M.D., Clinical pathology Department of Pathology

Faculty of Medicine , Naresuan University

Contents

• Complete blood count • Basic Lab for Bleeding disorder

Complete blood count (CBC) • Hemoglobin (Hb) • Hematocrit (Hct) • RBC count • RBC indecies • WBC count • Platelet count • Blood smear examination

1/30/2012

2

Hemoglobin (Hb)

• Hb concentration of RBC (ความเขมขนของฮีโมโกลบินในเมด็เลือดแดง)

• Hb เปนสวนประกอบสําคัญในเม็ดเลือดแดงทําหนาท่ีนํา oxygen จากปอดไปยังเนื้อเย่ือและนํา Carbondioxide จากเนื้อเย่ือไปฟอกที่ปอด

• Normal range

- Adult: male 13-18 g/dl

female 12-16 g/dl

- neonate 14-20 g/dl

What Abnormal Results Mean ? • Lower-than-normal

hemoglobin – Anemia (various types) – Bleeding – Destruction of red blood

cells – Leukemia – Malnutrition – Nutritional deficiencies of

iron, folate, vitamin B12, vitamin B6

– Overhydration

• Higher-than-normal hemoglobin – Congenital heart disease – Cor pulmonale – Dehydration – Erythrocytosis – Low blood oxygen levels

(hypoxia) – Pulmonary fibrosis – Polycythemia vera

Hematocrit (Hct) • Packed cell volume of RBC

(การตรวจหาปริมาตรเม็ดเลือดแดงอัดแนน )

• เปนการวัดความเข็มขนของเลอืดโดยเปรียบเทียบ

ปริมาตรของเม็ดเลือดตอปริมาตราของเลือด

• โดยทั่วไป มัก = 3 เทาของ Hb

• Normal range

- Adult: male 40-54%

female 36-47%

- neonate 43-63%

• Decreased Hct - Anemia - blood loss - bone marrow failure (e.g., radiation, toxin, fibrosis, tumor) - destruciton of red blood cells - leukemia - malnutrition - multiple myeloma - rheumatoid arthritis

What Abnormal Results Mean ?

1/30/2012

3

• Increased Hct - polycytemia vera - erythrocytosis - dehydration e.g. severe burn, diarrhea

What Abnormal Results Mean ? เกณฑวินิจฉัยภาวะซีด (Anemia) WHO criteria

Hb (g%) Hct (%)

• อายุ 6 เดือน – 6 ป < 11 < 33

• อายุ 6 ป – 14 ป < 12 < 36

• ผูชาย อายุตั้งแต 14 ปขึ้นไป < 13 < 39

• ผูหญิง อายุตั้งแต 14 ปขึ้นไป < 12 < 36

• หญิงมีครรภ < 11 < 33

• เปนการนับจํานวนเม็ดเลือดแดงในกระแสเลือด

• Normal range : 4.2-5.9 million cells/cu.mm

• การแปลผลนั้นยังดูขนาดของเม็ดเลือดแดง ความเขมขนของ Hemoglobin รวมดวย

RBC count RBC count

• Decreased RBC count - blood loss - bone marrow failure - hemolytic anemia - chronic renal failure - nutrient deficiency e.g. iron, folate, B12, B6

• Increased RBC count - low blood oxygen e.g. congenital heart disease, lung fibrosis - polycythemia vera

1/30/2012

4

RBC indecies

1. MCV

2. MCH

3. MCHC

1. MCV (mean corpuscular volume)

- คาปริมาตรเฉลี่ยของเม็ดเลือดแดง

- บงบอกขนาดของ RBC

- Normal range 80-100 fl

Femtolitre (fl) = 10-15 L

– Classify • microcytic, normocytic, macrocytic

- < 80 fl แสดงวา RBC มีขนาดเล็ก พบใน Thalassemia, Iron def. anemia

- > 100 fl แสดงวา RBC มีขนาดใหญ พบใน Megaloblastic anemia

1. MCV (mean corpuscular volume) 2. MCH (mean corpuscular hemoglobin )

- คาปริมาณ Hb ในแตละเซลลของเม็ดเลือดแดง

- เปนการวัดปริมาณ hemoglobin ในแตละเซลลของเม็ดเลือดแดงหรือเปนการคํานวณระหวางปริมาณ hemoglobin และปริมาณเม็ดเลือดแดง ( is a calculation of the average amount of oxygen-carrying hemoglobin inside a red blood cell. )

- คาปกติ 27-31 pg (1pg. = 10–12g) - MCV & MCH

1/30/2012

5

• Macrocytic RBCs are large so tend to have a higher MCH

• Microcytic red cells would have a lower MCH.

2. MCH (mean corpuscular hemoglobin ) 3. MCHC (Mean corpuscular Hb concentration )

• is a calculation of the average concentration of hemoglobin inside a red cell. (คาเฉล่ียความเขมขน Hemoglobin ภายในเม็ดเลือดแดง)

• Normal range 32-36 g/dl • Correspond to RBC chromic • Classify hypo- or normochromic red blood cell

Decreased MCHC values (hypochromia)

• are seen in conditions where the hemoglobin is abnormally diluted inside the red cells,

• such as in iron deficiency anemia and in thalassemia.

Increased MCHC values (hyperchromia)

• are seen in conditions where the hemoglobin is abnormally concentrated inside the red cells,

• such as in burn patients and hereditary spherocytosis, a relatively rare congenital disorder, AIHA

3. Mean corpuscular Hb concentration (MCHC ) Anemia

• Microcytic hypochromic anemia – Thalassemia, Iron deficiency anemia

• Macrocytic anemia – Megaloblastic anemia

• Normocytic normochromic anemia – AIHA, MAHA, PNH, HDN, เสียเลอืด และพบในโรคเรื้อรังบางราย เชนไตวายเรื้อรัง โรคไขกระดูกฝอ

1/30/2012

6

CBC

Microcytic hypochromic anemia

Iron deficiency anemia Macrocytic anemia

1/30/2012

7

Normochromic normocyticanemia

AIHA WBC count

Normal range Neonate 3,600 – 45,000 cells/cu.mm. Child 5,500 – 15,500 cells/cu.mm.

Adult 5,000 - 10,000 cells/cu.mm.

1/30/2012

8

Differential WBC count

• Normal range (100%) - neutrophil 50-70% - lymphocyte 20-40% - monocyte 2-8% - band form 0-3% - eosinophil 1-3% - basophil 0-1%

WBC count

• Increased WBC (leukocytosis >10,000/cu.mm) - Bacterial infection - Appendicitis - Leukemia - Pregnancy - Severe burn

WBC count

• Decreased WBC (leukopenia <4,000/cu.mm) - Dengue fever - Typhoid fever - Viral hepatitis - Cirrhosis - Aplastic anemia - Radiation

Abnormal differential WBC count

• Increased neutrophil (neutrophilia) - bacterial infection • Increased lymphocyte (lymphocytosis) - viral infection • Increased monocyte - chronic infection

1/30/2012

9

Abnormal differential WBC count

• Increased eosinophil (eosinophilia) - allergy, parasitic infection, APDE • Increased atypical lymphocyte - dengue fever, infectious mononucleosis

Abnormal differential WBC count

• Hypersegmented neutrophil - megaloblastic anemia • Toxic granule of neutrophil - infection, severe burn, drug poisoning

Acute leukemia

- WBC count สูง (เปนหลายหมื่นหรือแสน)

- พบ blast cells ใน blood smear

- มักพบจํานวน platelet ต่ํา - AML, ALL

Acute lymphocytic leukemia (ALL)

Acute myeloid leukemia (AML)

1/30/2012

10

Chronic Myelocytic Leukemia (CML)

• Leukocytosis (100,000-400,000/μL) • Myeloblast to PMN

– Myeloblast + promyelocyte < 10% • Eosinophilia & basophilia • Few NRC • Thrombocytosis

Acquired platelet dysfunction with eosinophilia (APDE)

• มีจํานวนเกร็ดเลือดปกติแตเกร็ดเลือดติดสีจาง (pale stained platelets)

• รวมกับมีภาวะ eosinophilia 6 – 44%

• ผูปวยกลุมนี้จะมีปญหาเลือดออกผิดปกติ – เนื่องจาก platelets dysfunction และมักสัมพันธกับ parasitic

infestation. • มักพบในเด็กอายุ 2 – 10 ป โรคนี้มักจะหายเองใน 2 เดือนถึง 2 ป

• เปนภาวะที่มี Purpura เน่ืองจากเกล็ดเลือดทําหนาที่ผิดปกติ ประกอบกับมี Eosinophil สูง

• เปนสาเหตุของ Purpura ที่พบบอยในประเทศไทย

• มักพบในเด็กอายุ 2 – 10 ป

• อาการเลือดออกไมรุนแรง เด็กจะมีรอยจ้ําเขียวอยูเสมอ

• โรคนี้มักจะหายเองใน 2 เดือนถึง 2 ป

• Lab: Leukocytosis, Eosinophil สูง 6 – 44% และเกล็ดเลือดมีรูปรางผิดปกติ Bleeding time prolonged แต Clot retraction ปกติ

Acquired platelet dysfunction with eosinophilia (APDE) APDE

1/30/2012

11

DHF : Atypical lymphocyte การเปลี่ยนแปลงทางดานโลหิตวิทยา megaloblastic anemia

• CBC = MCV มากกวา 100 fl

• Macroovalocyte • Hypersegmented neutrophil

การเปลี่ยนแปลงทางดานโลหิตวิทยา megaloblastic anemia

1/30/2012

12

Platelet count

• Normal range :140,000-400,000/cu.mm

• Decreased platelet (thrombocytopenia) - dengue fever, hypersplenism, ITP - S&S: easy bleeding • Increased platelet (thrombocytosis) - essential thrombocythemia - S&S: thrombosis or bleeding

• Severe risk

– < 20,000 ลบ.มม.

– Spontaneous bleeding

• Moderate risk

– 20,000-50,000 ลบ.มม.

– แสดงอาการฟกช้ํา,

hematoma งาย, เลือดหยุดยากเมื่อมีบาดแผล

• Mild risk

– 50,000-100,000ลบ.มม.

– ไมมีอาการเลือดออกงาย ยกเวนไดรับอุบัติเหตุหรือ ผาตัด เลือดหยุดยาก

เมื่อไดรับการผาตัด

Platelet & Risk to bleeding Immune thrombocytopenic Purpura (ITP)

• พบจํานวน platelet ตํ่า

• มักจะมี giant platelet

• แตจํานวน WBC ปกติหรือสูงเล็กนอย โดยไมม ีWBC ระยะตัวออน

1/30/2012

13

Immune thrombocytopenic purpura (ITP)

Aplastic anemia

• พบเม็ดเลือดทั้ง 3 series (RBC, WBC, Platelet) ต่ําทั้งหมด เรียกวา Pancytopenia

• CBC : Hct, WBC count, platelet count ต่ํา

• blood smear : พบ RBC ลักษณะปกติหรือขนาด

ใหญเล็กนอย สวนจํานวน WBC และ Platelet ต่ํา

ไมมี WBC ระยะตัวออน

Aplastic Anemia

• Pancytopenia with relative lymphocytosis

• Normochromic macrocytic • No hypochromia • No hemolytic evidence (if present PNH)

Aplastic anemia

• ตัวอยาง CBC ที่พบใน aplastic anemia

Hct = 20% WBC count = 3,000 cells/cu.mm Plt. Count = 60,000 cells/cu.mm

1/30/2012

14

Aplastic anemia

• ขอจํากัดของเครื่อง Automate โดยหลักการทดสอบ ไมสามารถรายงานความผิดปกติของเซลลเม็ดเลือดที่มีความสําคัญทางคลินิกไดครบเทียบเทากับการดูกลอง ตองดูประกอบกับการตรวจสเมียรเลือด

CBC

Blood smear examination

• Differential WBC count • RBC morphology • Platelet estimation

Slide method

1/30/2012

15

Slide method

Differential WBC count

• Normal range (100%) - neutrophil 50-70% - lymphocyte 20-40% - monocyte 2-8% - band form 0-3% - eosinophil 1-3% - basophil 0-1%

1/30/2012

16

RBC morphology • ดูการติดสีของ RBC

- Normochromic : RBC ติดสีปกติ คือ ติดสีชมพูและมี central pallor ประมาณ 1 ใน 3 ของปริมาตรทั้งหมด

- Hypochromic : RBC ติดสีจางกวาปกติ มี central pallor มากกวา 1 ใน 3 ของปริมาตรทั้งหมด

• ดูขนาดของ RBC

- Normocytic : ขนาดของ RBC ปกติ

- Microcytic : RBC มีขนาดเล็ก

- Macrocytic : RBC มีขนาดใหญ

RBC morphology

RBC morphology • Normochromic normocytic anemia - Blood loss - Increased plasma volume : Pregnancy - Hemolytic anemia e.g. malaria - Hypoplastic marrow: Aplastic anemia, RBC aplasia - Infiltrate BM : Leukemia, Multiple myeloma - Myelofibrosis - Abnormal endocrine : Hypothyroidism - Kidney disease - Liver disease

Normochromic normocytic anemia

1/30/2012

17

RBC morphology

Hypochromic microcytic anemia • พบใน thalassemia, iron def. anemia,

abnormal porphyrin and heme synthesis

Hypochromic microcytic anemia

RBC morphology Normochromic macrocytic anemia • พบใน megaloblastic anemia เชน B12

deficiency, folate deficiency, inborn errors of metabolism

• Blood smear พบ hypersegmented neutrophils

1/30/2012

18

normochromic macrocytic anemia Platelet estimate

• Normal range 7-20 cells/oil field

• Estimated value - adequate (7-20 cells/oil field) - decreased (<7cells/oil field) - increased (>20 cells/oil field)

platelet

Lab for Bleeding disorder

• Tourniquet test • Bleeding time • Venous clotting time • PT • PTT • TT • INR

1/30/2012

19

Tourniquet test

• วัดความแข็งแรงของผนังของหลอดเลือดฝอย

• วัดปริมาณ และคุณภาพของเกร็ดเลือด

• ในขณะที่มีความดันมาตรฐาน คือ ก่ึงกลางระหวาง Systolic และ Diastolic

• ใชเครื่องวัดความดันรัดท่ีตนแขนเหนือขอพับ และปรับความดันใหไดประมาณครึ่งของคาความดัน systolic และ diastolic (ถาในผูใหญ ประมาณ 80 mmHg) นาน 5 นาที

การรายงานผล การรายงานผล

Negative Positive Negative Positive

petechiae 0-10 จุด

petechiae > 10 จุด

petechiae 0-10 จุด

petechiae > 10 จุด นับเฉพาะในบริเวณวงกลมเสนผาศูนยกลาง 1 นิ้ว

Tourniquet test: Positive

• thrombocytopenia เกล็ดเลือดต่ํา e.g. dengue fever

• platelet dysfunction

• หลอดเลือดผิดปกติ

• คนปกติ (โดยเฉพาะหญิง > 40 ป)

• scurvy

• scarlet fever, measles

• influenza

ขอควรระวัง • ถามีการรัด Blood pressure cuff แนนเกินไป เม่ือคลายออกจะเกิดจุดแดงใตบริเวณที่วัดจํานวนมาก – ซึ่งไมเก่ียวกับการทดสอบ

– ใหนับเฉพาะในบริเวณวงกลมเสนผาศูนยกลาง 1 นิ้ว

1/30/2012

20

Bleeding Time Bleeding Time • ทดสอบความแข็งแรงของหลอดเลือด

• ปริมาณ และคุณภาพเกล็ดเลือด

• Ivy method

• Normal range 1- 7 นาที

• ทดสอบความแข็งแรงของหลอดเลือด

• ปริมาณ และคุณภาพเกล็ดเลือด

• Ivy method

• Normal range 1- 7 นาที

Bleeding time Prolonged bleeding time (>7 min) • Thrombocytopenia • Platelet dysfunction • von willebrand disease • หลอดเลือดผิดปกติ • ไดรับยาที่ไป inhibit function ของเกล็ดเลือด (aspirin) • scurvy

Venous clotting time (VCT)

• Whole blood clotting time

• เปนการทดสอบ ความบกพรองของ coagulation factor ใน intrinsic & common pathway (screening test)

• e.g. factor V, VIII, IX, X, XI, XII, prothrombin, fibrinogen

• Normal range 7-15 min

Venous clotting time, (VCT)

• โดยเลือดที่เจาะ ออกมาจากหลอดเลือดดํา จะถูกกระตุนใหเกิดลิ่มเลือด โดย Surface activity ของหลอดทดลอง

• การเกิดลิ่มเลือดนี้เกิดโดยการทํางานของปจจัยการแข็งตัวของเลือดในสวน intrinsic pathway

1/30/2012

21

Venous clotting time (VCT) • Prolonged VCT (>15 min) - ความผิดปกติของ clotting factors ใน intrinsic pathways

(เชน severe hemophilia) - coagulation inhibitor - ไดรับ anticoagulant e.g. heparin - snake bite (hematotoxin) • ถาเลือดไม clot เลย พบใน afibrinogenemia หรือ

hypofibrinogenemia, มี circulating anticoagulant ในปริมาณมาก

• Detect intrinsic pathway (screening test) – Low sensitivity Severe coagulant deficiencies – Time consumption & low reproducibility

APTT***

• ขอดี VCT คือ ทําไดงาย ราคาถูก และ ยังใชใชชวยตรวจกรณีงูกัด

Venous clotting time (VCT) Prothrombin time (PT) • การทดสอบการแข็งตัวของเลือด โดยทดสอบความบกพรองของ coagulation factor ใน extrinsic & common pathway

• บอกความผิดปกติของ coagulation factor V, VII, X, prothrombin, fibrinogen

• Normal range 12-16 sec.

1/30/2012

22

Prothrombin Time (PT)

PT : test extrinsic and common pathway

Prothrombin time (PT)

• Prolonged PT (>16 sec.)

- factor V, VII, X มี activity< 20%

- factor II มี activity< 10%

- fribinogen ปริมาณนอยมาก

- FDP ปริมาณสูง

- ไดรับ anticoagulant e.g. warfarin, coumadin

Activated partial thromboplastin time (APTT)

• เปนการทดสอบ ความบกพรองของ coagulation factor ใน Intrinsic pathway e.g. factor XII, XI, X, IX, VIII, V, II, fibrinogen (ยกเวน Factor VII, XIII, platelet)

• Normal range 30-53 sec.

• APTT จะไวตอการขาด factor VIII, IX

• ควรทดสอบคูกับ PT เพื่อชวยการแปลผลไดดีขึ้น

• PTปกติ, APTTผิดปกติ บงช้ีถึงการขาด factor VIII, IX

1/30/2012

23

aPTT : test intrinsic and common pathway

Method A schematic of the APTT is shown below: Thrombin time (TT)

• เปนการทดสอบความผิดปกติดานปริมาณและคุณภาพ ของ fibrinogen • Normal range 8-15 sec. • Prolonged TT - fribinogen <100mg/ml e.g. liver disease

- fibrinogen dysfunction - ไดรับ anticoagulant e.g. heparin

- high FDP

1/30/2012

24

International Normalized Ratio : INR

• International Normalized Ratio

• คาอัตราสวนของ PT ของผูปวยตอ คาเฉลี่ย PT ของคนปกติ

• เปนคามาตรฐานสําหรับเปรียบเทียบคาท่ีไดจากหองปฏิบัติการท่ีตางกันได

• มีประโยชนในการติดตามการรักษาผูปวยท่ีไดรับยา anticoagulant เชน warfarin

ชวง INR ที่ใหการรักษาที่เหมาะสม ของยาตานการแข็งตัวของเลือดชนิดประทาน

ขอบงใช INR รักษาภาวะลิ่มเลือดอุดตันในหลอดเลือดดํา 2.0-3.0

รักษาภาวะลิ่มเลือดในปอด 2.0-3.0

ปองกันภาวะลิ่มเลือดอุดตันในรางกาย 2.0-3.0

mechanical prosthetic valve 2.5-3.5

1/30/2012

25

References

1. Clinical Pathology, สมาคมพยาธิวิทยาคลินิกไทย, 2545

2. การตรวจทางพยาธิวิทยาคลินิก , ออยทิพย ณ ถลาง, 2546

3. Principle of laboratory interpretation for medicine/ nurse,เอกสารประกอบการสอนนิสิตแพทย, พญ.ธันยาสิริ จินดายก , 2554

4. Principle of automation laboratory, พญ.ธันยาสิริ จินดายก, 2554

Thank You for Your Attentions