严重急性呼吸综合征的实验室检查概述
【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-077X(2004)01-0032-02
严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome,SARS),国内称为传染性非典型肺炎(infectious atypical pneuˉmonia,IAP),是一种起病急,传播快,病情发展快,病死率高,以近距离飞沫传播和直接接触传播为主的急性呼吸道传染病。目前已经确认SARS的病原体是一种新型冠状病毒,人类对这种疾病的病原体来源、发病机制、诊断治疗和预防还有很多未知性。虽然现在的SARS病情得到了有效的控制,但是还不能说这场突如其来的战斗已取得完全的胜利。为此,本文对目前实验室诊治SARS有关的检查项目做一概述,希望对今后可能反扑的疫情防治起到借鉴作用。
1 血常规及血沉检查总体来说,SARS病人的血常规特点不明显,早期外周血白细胞计数(WBC)正常或降低,中性粒细胞分类(GRA%)和中性粒细胞计数(GRA)增高;淋巴细胞计数(LYM)及淋细胞分类(LYM%)偏低;血沉(ESR)升高。广东省260例SARS患者血常规结果显示,WBC大于10×10 9 /L者占15%,正常(4~10×10 9 /L)者占56.2%,低于4×10 9 /L者占28.8%,最低达0.6×10 9 /L;LYM低于1.5×10 9 /L者占86.9%;血红蛋白(HGB)低于正常者占31.2%;血小板(PLT)低于100×10 9 /L者占6.2%,最低1例为25×10 9 /L [1] 。
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文献 [2] 报道,87例SARS患者的血象结果为:75%(65/87)的WBC正常,25%(22/87)的WBC减低,有71%(62/87)的GRA%升高;87%(75/87)的LYM减低;63%(55/87)的ESR升高。他们通过动态地观察SARS患者激素治疗前后的血象特点发现,在激素治疗前表现为WBC正常减低,GRA%升高和LYM减低,ESR升高。使用激素治疗后,患者ESR逐渐降低至恢复正常;WBC明显升高,GRA%也升高明显;LYM%明显减低。但是,LYM基本维持用药前的低值或轻度升高,在患者好转后才明显恢复。
文献 [3] 又报道了对30例SARS患者激素应用前后WBC的改变特点进行动态监测,统计分析发现,当病人使用类固醇激素后,97%SRAS患者的WBC、GRA%和GRA进行性升高;90%患者的LYM%进行性减低,而有93%的患者LYM与治疗前的低值比较基本无变化或者轻度波动。此外,有67%的患者RBC和HGB进行性减低;77%患者的红细胞体积分布宽度变异数(RDW-CV)进行性增高,尚有20%的患者PLT进行性减低。他们认为,类固醇激素的持 续使用是SARS患者WBC、GRA%、GRA和RDW-CV进行性增高,PLT、RBC和HGB进行性减低的主要原因,因此建议SARS患者在应用类固醇激素治疗过程中应该注意监测PLT、RBC和HGB进行性下降趋势,以防止并发症的发生。
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2 生化检查
对SARS患者的观察发现,早期SARS患者血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、AST、ALT有不同程度的升高;在重型和死亡病例中ALT、AST、LDH、CK、BUN、GLu升高,TP、ALB、胆碱酯酶(ChE)降低,并出现低钙、镁、磷、钾、钠、氯血症,符合病毒性疾病引起多器官损害的特点。
国内文献报道 [1] ,SARS患者ALT高于40U/L者占66.9%,最高达1000U/L;AST高于40U/L者占52.3%;CK高于174U/L者占40.8%,最高达23000U/L;LDH高于230U/L者占46.5%;BUN高于7.1mmol/L者占10.8%,最高达33.6mmol/L。
国外文献报道 [4] ,SARS患者低钙血症占70%,低镁血症占57%,低磷血症占53%。早期变化较显著的生化指标是心肌酶活性,LDH、α-羟丁酸脱氢酶在重型和死亡SARS患者整个病程发展过程中都表现为持续异常,可作为重症早期预警指标。电解质和生化指标明显异常,预示着疗效不佳和预后不良 [5] 。
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3 血气检查
几乎所有SARS患者动脉血血氧饱和度和氧分压都有不同程度的下降,其下降的程度与病情严重程度密切相关。WHO也报告,SARS的典型临床改变就是发热、肺部实变、血氧饱和度和氧分压下降 [3] 。
4 铁代谢相关指标检查对SARS患者的观察发现,血清铁和转铁蛋白下降,铁蛋白升高,而血红蛋白为正常。这样的改变,可能因SARS患者受病原体感染,吞噬细胞受到刺激,发生炎性反应,合成释放出某些细胞因子,这些细胞因子刺激铁蛋白的合成,使其它细胞释放的铁或外来铁与之结合,造成血清铁降低而铁蛋白增加。铁蛋白水平的升高具有免疫抑制作用,主要是对淋巴细胞增殖的抑制作用,有研究表明,某些细胞因子在机体病理状态下具有诱导铁释放和减少铁蛋白合成的作用。确诊为SARS的病人,在发病1周内71%患者血清铁明显降低,当铁界定为7.2μmol/L时,具有较好的诊断敏感性(67.4%)、诊断特异性(69.2%)和阳性预示值(91.9%) [3] 。
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5 急性时相反应蛋白检查
对SARS病人的研究还发现,在发病早期较明显下降的指标还有前白蛋白、转铁蛋白,前白蛋白降低比率为91.8%,转铁蛋白下降比率为85.7%。同时发病早期C-反应蛋白、α-酸性糖蛋白和α 2 -微球蛋白明显升高 [6] 。
6 细胞免疫检查
6.1 T淋巴细胞亚群检查 文献 [7] 对部分SARS病人进行外周血T淋巴细胞亚群分析显示,普通型和重型患者CD 3 、CD 4 、CD 8 计数比正常人低,中毒症状明显伴肺部浸润阴影>2个肺叶的95例T淋巴细胞亚群显著降低,尤以CD 4 明显,最低值仅为0.3×10 9 /L。文献[8] 研究显示,恢复期病人虽然CD 3 、CD 4 、CD 8 细胞数目恢复正常,但CTL细胞及Ts细胞亚群仍然异常,说明机体的免疫功能仍未恢复到正常水平。因此,临床对SARS恢复病人进行免疫功能的调节是很重要的。
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6.2 红细胞天然免疫粘附功能检查 临床确诊为SARS的病人1周内其红细胞天然免疫粘附功能不同程度地下降,并且随病情的加重持续降低,随病情的好转开始回升。在恢复期出现一过性地高于正常人平均水平,随后稍有下降;死亡前病人的红细胞天然免疫粘附功能全部消失。可作为临床动态观察SARS病情发展变化、疗效评估及预后判断的重要参考指标 [9] 。
7 病原学检查
7.1 细胞培养方法分离SARS病毒 应用于人体呼吸道分泌物、血液、血清、尿液、粪便或死亡患者尸体解剖样品中SARS病毒的分离。优、缺点:(1)阳性结果是人体内存在活的SARS病毒的可靠证据,结合临床症状可以做出患病或携带病毒诊断;(2)本方法需由专业人员在Ⅲ级生物安全防护实验室中进行,难以推广应用;(3)检测所需要的时间较长,无法做出快速诊断;(4)一般情况下,病毒分离的阳性率不高,阴性结果不能作为排除SARS诊断的依据。
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7.2 逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测SARS病毒核酸 应用于检测人体呼吸道分泌物、血液、血清、尿液、粪便或死亡患者尸体解剖样品中SARS病毒的核酸。优、缺点:(1)具有简便快速的特点;(2)目前对最佳检测样品和最佳采样时间尚无定论;(3)本方法的敏感性尚需要提高,出现假阴性结果的可能性较大;(4)如果操作不当,易引起实验室病毒核酸污染,造成假阳性结果;(5)当对同一个人体的不同样品或对同一样品的重复检测结果均为阳性时,说明样品中存在SARS病毒;(6)SARS疑似病人样品检测结果阳性时,可明确诊断为SARS患者;健康人样品检测结果阳性时,可明确诊断为SARS病毒感染者;检测结果为阴性时,不能作为排除SARS病例或疑似病例的依据。
7.3 SARS基因芯片检查 利用合成的寡核苷酸片段长,且为一些敏感、特异的已知序列的优势,设计的探针可以覆盖SARS冠状病毒多基因组序列,经预先合成可直接点样制作芯片,解决在患者早期如何快速、敏感地诊断疾病,具有成本低、简便、快速及特异性强、敏感性高,能平行、特异地检测多段SARS序列的优点,是一种很有实际应用价值的临床检测方法。
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7.4 SARS病毒特异性抗体的检查 应用于检测血清样品 中SARS病毒的特异性抗体。多数SARS病毒感染者或患者,在感染或发病后10天左右(有可能更晚)可检测出抗体。临床检测发现,发病10~14天IgM抗体出现,并很快达到高峰,60天时1/3的患者仍可检测到IgM抗体,90天时IgM抗体基本消失。IgG型抗体亦可在发病后10~14天时检测到,但滴度较低,60天左右达到高峰,90天时仍然维持在高水平,恢复期患者的血清中100%有IgG型抗体 [10,11]。
目前有3种检测方法:(1)酶联免疫吸附试验(ELISA):以裂解的病毒颗粒成分作为抗原包被聚苯乙烯微孔板,然后用间接法测定患者血清中的特异性抗体IgM、IgG。通常在发病后21天才能检测出阳性结果。(2)免疫荧光试验(IFA):将SARS感染的细胞固定在玻片上,病人的抗体与病毒抗原结合,在免疫荧光显微镜下,能被免疫荧光标记的针对人IgM或IgG或两者都有的二抗检测到。通常在发病后10天就可以检测到阳性结果,倍比稀释血清可做定量。(3)中和试验:该试验利用细胞培养方法,定性检测病人血清能中和SARS病毒感染性的能力,中和试验只能在生物安全防护Ⅲ级实验室进行。
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抗体检测的优、缺点:(1)主要用于核实临床诊断和流行病学调查;(2)在恢复期患者血清样品中检出SARS病毒抗体或恢复期血清与急性期血清相比抗体滴度有4倍或4倍以上升高,可以作为确定诊断的依据;(3)健康人血清中检出SARS病毒抗体,说明该人曾经感染过SARS病毒;(4)根据目前掌握的情况,SARS病毒抗体检测阴性的结果不能作为排除SARS诊断的依据 [11] 。
参考文献
1 张复春,尹炽标,唐小平,等.广州市传染性非典型肺炎260例临床分析.中华传染病杂志,2003,21(2):84-88.
2 刘志国,杨静,刘佳,等.严重急性呼吸综合症患者静脉血白细胞及血沉的分析.解放军检验医学杂志,2003,2(2):115-116.
3 毛远丽,刘志国,孙志强,等.传染性非典型肺炎患者实验室指标改变及临床意义.解放军检验医学杂志,2003,2(2):99-100.
, 百拇医药
4 Booth CM,Matukas LM,Tomlinson AG,et al.Clinical features and short-term outcomes of144patients with SARS in the GreaterToronto area.JAMA,2003,289(21):1-9.
5 曾方银,郑磊,孙德华,等.5例严重急性呼吸综合征死亡病例特点分析.解放军检验医学杂志,2003,2(2):123-126.
6 赵春惠,郭雁宾,吴昊,等.北京地区108例SARS患者临床特征、治疗效果及转归分析.中华医学杂志,2003,83(11):901-987.
7 赵子文,张复春,许敏,等.广州地区2003年春季传染性非典型肺炎190例临床分析.中华医学杂志,2003,83(9):713-718.
, http://www.100md.com 8 裘宇容,李娟,杨春莉,等.严重急性呼吸综合征患者恢复期T细胞亚群的流式细胞仪分析.解放军检验医学杂志,2003,2(2):127-128.
9 王海滨,曾珍,鞠连才,等.SARS患者红细胞天然免疫粘附功能快速检测方法的建立及应用.解放军检验医学杂志,2003,2(2):112-114.
10 严艳,许平鸽.广东医学专家发现非典抗体变化规律.北京晚报,2003-05-14(1).
11 王前,郑磊.广东省传染性非典型肺炎回顾性分析.解放军检验医学杂志,2003,2(2):88-92.
(收稿日期:2003-10-25)
作者单位:614100四川乐山解放军第42中心医院检验科
(编辑使 臻), 百拇医药(任文贵)
严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome,SARS),国内称为传染性非典型肺炎(infectious atypical pneuˉmonia,IAP),是一种起病急,传播快,病情发展快,病死率高,以近距离飞沫传播和直接接触传播为主的急性呼吸道传染病。目前已经确认SARS的病原体是一种新型冠状病毒,人类对这种疾病的病原体来源、发病机制、诊断治疗和预防还有很多未知性。虽然现在的SARS病情得到了有效的控制,但是还不能说这场突如其来的战斗已取得完全的胜利。为此,本文对目前实验室诊治SARS有关的检查项目做一概述,希望对今后可能反扑的疫情防治起到借鉴作用。
1 血常规及血沉检查总体来说,SARS病人的血常规特点不明显,早期外周血白细胞计数(WBC)正常或降低,中性粒细胞分类(GRA%)和中性粒细胞计数(GRA)增高;淋巴细胞计数(LYM)及淋细胞分类(LYM%)偏低;血沉(ESR)升高。广东省260例SARS患者血常规结果显示,WBC大于10×10 9 /L者占15%,正常(4~10×10 9 /L)者占56.2%,低于4×10 9 /L者占28.8%,最低达0.6×10 9 /L;LYM低于1.5×10 9 /L者占86.9%;血红蛋白(HGB)低于正常者占31.2%;血小板(PLT)低于100×10 9 /L者占6.2%,最低1例为25×10 9 /L [1] 。
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文献 [2] 报道,87例SARS患者的血象结果为:75%(65/87)的WBC正常,25%(22/87)的WBC减低,有71%(62/87)的GRA%升高;87%(75/87)的LYM减低;63%(55/87)的ESR升高。他们通过动态地观察SARS患者激素治疗前后的血象特点发现,在激素治疗前表现为WBC正常减低,GRA%升高和LYM减低,ESR升高。使用激素治疗后,患者ESR逐渐降低至恢复正常;WBC明显升高,GRA%也升高明显;LYM%明显减低。但是,LYM基本维持用药前的低值或轻度升高,在患者好转后才明显恢复。
文献 [3] 又报道了对30例SARS患者激素应用前后WBC的改变特点进行动态监测,统计分析发现,当病人使用类固醇激素后,97%SRAS患者的WBC、GRA%和GRA进行性升高;90%患者的LYM%进行性减低,而有93%的患者LYM与治疗前的低值比较基本无变化或者轻度波动。此外,有67%的患者RBC和HGB进行性减低;77%患者的红细胞体积分布宽度变异数(RDW-CV)进行性增高,尚有20%的患者PLT进行性减低。他们认为,类固醇激素的持 续使用是SARS患者WBC、GRA%、GRA和RDW-CV进行性增高,PLT、RBC和HGB进行性减低的主要原因,因此建议SARS患者在应用类固醇激素治疗过程中应该注意监测PLT、RBC和HGB进行性下降趋势,以防止并发症的发生。
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2 生化检查
对SARS患者的观察发现,早期SARS患者血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、AST、ALT有不同程度的升高;在重型和死亡病例中ALT、AST、LDH、CK、BUN、GLu升高,TP、ALB、胆碱酯酶(ChE)降低,并出现低钙、镁、磷、钾、钠、氯血症,符合病毒性疾病引起多器官损害的特点。
国内文献报道 [1] ,SARS患者ALT高于40U/L者占66.9%,最高达1000U/L;AST高于40U/L者占52.3%;CK高于174U/L者占40.8%,最高达23000U/L;LDH高于230U/L者占46.5%;BUN高于7.1mmol/L者占10.8%,最高达33.6mmol/L。
国外文献报道 [4] ,SARS患者低钙血症占70%,低镁血症占57%,低磷血症占53%。早期变化较显著的生化指标是心肌酶活性,LDH、α-羟丁酸脱氢酶在重型和死亡SARS患者整个病程发展过程中都表现为持续异常,可作为重症早期预警指标。电解质和生化指标明显异常,预示着疗效不佳和预后不良 [5] 。
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3 血气检查
几乎所有SARS患者动脉血血氧饱和度和氧分压都有不同程度的下降,其下降的程度与病情严重程度密切相关。WHO也报告,SARS的典型临床改变就是发热、肺部实变、血氧饱和度和氧分压下降 [3] 。
4 铁代谢相关指标检查对SARS患者的观察发现,血清铁和转铁蛋白下降,铁蛋白升高,而血红蛋白为正常。这样的改变,可能因SARS患者受病原体感染,吞噬细胞受到刺激,发生炎性反应,合成释放出某些细胞因子,这些细胞因子刺激铁蛋白的合成,使其它细胞释放的铁或外来铁与之结合,造成血清铁降低而铁蛋白增加。铁蛋白水平的升高具有免疫抑制作用,主要是对淋巴细胞增殖的抑制作用,有研究表明,某些细胞因子在机体病理状态下具有诱导铁释放和减少铁蛋白合成的作用。确诊为SARS的病人,在发病1周内71%患者血清铁明显降低,当铁界定为7.2μmol/L时,具有较好的诊断敏感性(67.4%)、诊断特异性(69.2%)和阳性预示值(91.9%) [3] 。
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5 急性时相反应蛋白检查
对SARS病人的研究还发现,在发病早期较明显下降的指标还有前白蛋白、转铁蛋白,前白蛋白降低比率为91.8%,转铁蛋白下降比率为85.7%。同时发病早期C-反应蛋白、α-酸性糖蛋白和α 2 -微球蛋白明显升高 [6] 。
6 细胞免疫检查
6.1 T淋巴细胞亚群检查 文献 [7] 对部分SARS病人进行外周血T淋巴细胞亚群分析显示,普通型和重型患者CD 3 、CD 4 、CD 8 计数比正常人低,中毒症状明显伴肺部浸润阴影>2个肺叶的95例T淋巴细胞亚群显著降低,尤以CD 4 明显,最低值仅为0.3×10 9 /L。文献[8] 研究显示,恢复期病人虽然CD 3 、CD 4 、CD 8 细胞数目恢复正常,但CTL细胞及Ts细胞亚群仍然异常,说明机体的免疫功能仍未恢复到正常水平。因此,临床对SARS恢复病人进行免疫功能的调节是很重要的。
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6.2 红细胞天然免疫粘附功能检查 临床确诊为SARS的病人1周内其红细胞天然免疫粘附功能不同程度地下降,并且随病情的加重持续降低,随病情的好转开始回升。在恢复期出现一过性地高于正常人平均水平,随后稍有下降;死亡前病人的红细胞天然免疫粘附功能全部消失。可作为临床动态观察SARS病情发展变化、疗效评估及预后判断的重要参考指标 [9] 。
7 病原学检查
7.1 细胞培养方法分离SARS病毒 应用于人体呼吸道分泌物、血液、血清、尿液、粪便或死亡患者尸体解剖样品中SARS病毒的分离。优、缺点:(1)阳性结果是人体内存在活的SARS病毒的可靠证据,结合临床症状可以做出患病或携带病毒诊断;(2)本方法需由专业人员在Ⅲ级生物安全防护实验室中进行,难以推广应用;(3)检测所需要的时间较长,无法做出快速诊断;(4)一般情况下,病毒分离的阳性率不高,阴性结果不能作为排除SARS诊断的依据。
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7.2 逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测SARS病毒核酸 应用于检测人体呼吸道分泌物、血液、血清、尿液、粪便或死亡患者尸体解剖样品中SARS病毒的核酸。优、缺点:(1)具有简便快速的特点;(2)目前对最佳检测样品和最佳采样时间尚无定论;(3)本方法的敏感性尚需要提高,出现假阴性结果的可能性较大;(4)如果操作不当,易引起实验室病毒核酸污染,造成假阳性结果;(5)当对同一个人体的不同样品或对同一样品的重复检测结果均为阳性时,说明样品中存在SARS病毒;(6)SARS疑似病人样品检测结果阳性时,可明确诊断为SARS患者;健康人样品检测结果阳性时,可明确诊断为SARS病毒感染者;检测结果为阴性时,不能作为排除SARS病例或疑似病例的依据。
7.3 SARS基因芯片检查 利用合成的寡核苷酸片段长,且为一些敏感、特异的已知序列的优势,设计的探针可以覆盖SARS冠状病毒多基因组序列,经预先合成可直接点样制作芯片,解决在患者早期如何快速、敏感地诊断疾病,具有成本低、简便、快速及特异性强、敏感性高,能平行、特异地检测多段SARS序列的优点,是一种很有实际应用价值的临床检测方法。
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7.4 SARS病毒特异性抗体的检查 应用于检测血清样品 中SARS病毒的特异性抗体。多数SARS病毒感染者或患者,在感染或发病后10天左右(有可能更晚)可检测出抗体。临床检测发现,发病10~14天IgM抗体出现,并很快达到高峰,60天时1/3的患者仍可检测到IgM抗体,90天时IgM抗体基本消失。IgG型抗体亦可在发病后10~14天时检测到,但滴度较低,60天左右达到高峰,90天时仍然维持在高水平,恢复期患者的血清中100%有IgG型抗体 [10,11]。
目前有3种检测方法:(1)酶联免疫吸附试验(ELISA):以裂解的病毒颗粒成分作为抗原包被聚苯乙烯微孔板,然后用间接法测定患者血清中的特异性抗体IgM、IgG。通常在发病后21天才能检测出阳性结果。(2)免疫荧光试验(IFA):将SARS感染的细胞固定在玻片上,病人的抗体与病毒抗原结合,在免疫荧光显微镜下,能被免疫荧光标记的针对人IgM或IgG或两者都有的二抗检测到。通常在发病后10天就可以检测到阳性结果,倍比稀释血清可做定量。(3)中和试验:该试验利用细胞培养方法,定性检测病人血清能中和SARS病毒感染性的能力,中和试验只能在生物安全防护Ⅲ级实验室进行。
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参考文献
1 张复春,尹炽标,唐小平,等.广州市传染性非典型肺炎260例临床分析.中华传染病杂志,2003,21(2):84-88.
2 刘志国,杨静,刘佳,等.严重急性呼吸综合症患者静脉血白细胞及血沉的分析.解放军检验医学杂志,2003,2(2):115-116.
3 毛远丽,刘志国,孙志强,等.传染性非典型肺炎患者实验室指标改变及临床意义.解放军检验医学杂志,2003,2(2):99-100.
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4 Booth CM,Matukas LM,Tomlinson AG,et al.Clinical features and short-term outcomes of144patients with SARS in the GreaterToronto area.JAMA,2003,289(21):1-9.
5 曾方银,郑磊,孙德华,等.5例严重急性呼吸综合征死亡病例特点分析.解放军检验医学杂志,2003,2(2):123-126.
6 赵春惠,郭雁宾,吴昊,等.北京地区108例SARS患者临床特征、治疗效果及转归分析.中华医学杂志,2003,83(11):901-987.
7 赵子文,张复春,许敏,等.广州地区2003年春季传染性非典型肺炎190例临床分析.中华医学杂志,2003,83(9):713-718.
, http://www.100md.com 8 裘宇容,李娟,杨春莉,等.严重急性呼吸综合征患者恢复期T细胞亚群的流式细胞仪分析.解放军检验医学杂志,2003,2(2):127-128.
9 王海滨,曾珍,鞠连才,等.SARS患者红细胞天然免疫粘附功能快速检测方法的建立及应用.解放军检验医学杂志,2003,2(2):112-114.
10 严艳,许平鸽.广东医学专家发现非典抗体变化规律.北京晚报,2003-05-14(1).
11 王前,郑磊.广东省传染性非典型肺炎回顾性分析.解放军检验医学杂志,2003,2(2):88-92.
(收稿日期:2003-10-25)
作者单位:614100四川乐山解放军第42中心医院检验科
(编辑使 臻), 百拇医药(任文贵)