Xét nghiệm trong phòng thí nghiệm y tế là nhịp đập của y học. Nó cung cấp dữ liệu quan trọng cho các bác sĩ để chẩn đoán và điều trị bệnh, có từ hàng ngàn năm trước. Thật không may, y học xét nghiệm là một lĩnh vực chưa được cả công chúng và cộng đồng chăm sóc sức khỏe hiểu rõ.

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm y tế là nhịp đập của y học. Nó cung cấp dữ liệu quan trọng cho các bác sĩ để chẩn đoán và điều trị bệnh, có từ hàng ngàn năm trước. Thật không may, y học xét nghiệm là một lĩnh vực chưa được cả công chúng và cộng đồng chăm sóc sức khỏe hiểu rõ.

Y học xét nghiệm, còn được gọi là bệnh lý học lâm sàng, là một trong hai nhánh chính của bệnh lý học, hoặc nghiên cứu về nguyên nhân và tác động của bệnh tật. Bệnh học bao gồm nhiều lĩnh vực phòng thí nghiệm, chẳng hạn như ngân hàng máu và vi sinh. Bệnh học lâm sàng chẩn đoán bệnh thông qua phân tích trong phòng thí nghiệm các chất dịch cơ thể như máu, nước tiểu, phân và nước bọt. Một nhánh khác của bệnh học, bệnh lý giải phẫu, chẩn đoán bệnh bằng cách kiểm tra các mô cơ thể.

Nhóm tác giả bài viết là các nhà khoa học phòng thí nghiệm y tế và y tế công cộng chuyên về vi sinh và các bệnh truyền nhiễm. Có rất nhiều bước từ khi bác sĩ yêu cầu xét nghiệm máu đến khi đưa ra chẩn đoán. Từ đầu giường bệnh đến phòng thí nghiệm, bài viết sau đây sẽ mô tả cách hoạt động của các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm.

Tất cả bắt đầu với một mẫu vật

Khi bạn gặp bác sĩ, đôi khi chỉ cần khám sức khỏe và bệnh sử chi tiết là đủ để họ chẩn đoán, đưa ra khuyến nghị hoặc kê đơn thuốc cho tình trạng của bạn. Tuy nhiên, có nhiều trường hợp bác sĩ của bạn có thể cần thêm thông tin để đưa ra chẩn đoán chính xác. Thông tin này thường thu được từ các thủ tục như xét nghiệm hình ảnh hoặc xét nghiệm máu.

Bước đầu tiên liên quan đến việc lấy máu của bạn thông qua một phương pháp được gọi là trích máu tĩnh mạch (phlebotomy). Một chuyên gia chăm sóc sức khỏe, điển hình là bác sĩ chích máu hoặc y tá, đâm kim vào tĩnh mạch để lấy mẫu máu.

Có thể cần nhiều ống máu vì một số xét nghiệm chỉ được thực hiện bằng cách sử dụng một số loại mẫu máu nhất định. Ví dụ, một xét nghiệm thường được sử dụng để chẩn đoán bệnh thiếu máu yêu cầu máu phải được thu thập trong một chất hóa học ngăn máu đông lại. Mặt khác, những bệnh nhân được đánh giá về chứng rối loạn đông máu thường được lấy máu trong một ống chứa chất chống đông máu khác.

Lộ trình xét nghiệm

Các mẫu bệnh phẩm sau đó được chuyển đến phòng thí nghiệm lâm sàng. Có thể tìm thấy các phòng thí nghiệm trong bệnh viện, phòng thí nghiệm, văn phòng bác sĩ hoặc chúng cũng có thể được đặt tại cơ sở y tế công cộng như Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh hoặc phòng thí nghiệm y tế công cộng của tiểu bang như ở Hoa Kỳ. Vào năm 2021, có hơn 329,000 chuyên gia phòng thí nghiệm làm việc tại Hoa Kỳ trong hơn 320,000 phòng thí nghiệm do liên bang quản lý. Ước tính có khoảng 14 tỷ xét nghiệm trong phòng thí nghiệm được đặt hàng hàng năm ở Hoa Kỳ, bên cạnh hơn 1 tỷ xét nghiệm COVID-19 trong đại dịch. Với khối lượng lớn mẫu vật để kiểm tra và kiểm tra, các phần khác nhau của phòng thí nghiệm được tự động hóa.

Các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm kiểm tra các đặc tính sinh học, hóa học và vật lý của các tế bào và phân tử tạo nên mẫu máu. Bước đầu tiên thường là ly tâm mẫu máu thành các thành phần riêng biệt. Thao tác này chia mẫu thành một phần chứa các thành phần rắn, chẳng hạn như tế bào và một phần khác chứa các thành phần lỏng và chất hòa tan, được gọi là huyết thanh hoặc huyết tương.

Phân tích phần huyết thanh hoặc huyết tương của mẫu máu sẽ đo mức độ của các chất khác nhau trong cơ thể. Một trong những điều phổ biến nhất là lượng đường trong máu của bạn, hoặc nồng độ glucose. Đối với các bác sĩ của hơn 37 triệu người Mỹ mắc bệnh tiểu đường, việc biết lượng đường trong máu của bệnh nhân cao đến mức nào sẽ giúp họ đưa ra chẩn đoán mới hoặc đảm bảo tình trạng của họ được kiểm soát.

Nếu bác sĩ nghi ngờ bạn bị nhiễm trùng, họ sẽ lấy mẫu bệnh phẩm để kiểm tra sự hiện diện của mầm bệnh. Ví dụ, họ có thể thu thập mẫu bệnh phẩm ngoáy họng để tìm bệnh viêm họng liên cầu khuẩn hoặc mẫu nước tiểu để tìm bệnh nhiễm trùng đường tiết niệu. Các nhà khoa học ủ những mẫu này để sàng lọc bất kỳ sinh vật nào phát triển và giống với mầm bệnh được quan tâm. Họ có thể thực hiện xét nghiệm bổ sung để xác định vi khuẩn. Sau khi xác định được có một loài sinh vật xuất hiện trong mẫu đó, chuyên gia phòng thí nghiệm y tế sau đó có thể thử nghiệm nhiều loại chất chống vi trùng để thông báo cho bác sĩ của bạn phương pháp điều trị tốt nhất chống lại nhiễm trùng của bạn.

Sự phát triển của xét nghiệm trong phòng thí nghiệm y tế

Phòng thí nghiệm lâm sàng bệnh viện đầu tiên ở Hoa Kỳ được thành lập vào năm 1894. Một số phương pháp mà các chuyên gia phòng thí nghiệm sử dụng để phân tích mẫu đã được sử dụng trong hơn một thế kỷ.

Một trong những nguyên liệu chính, thuốc nhuộm Gram, được giới thiệu vào năm 1882. Nó sử dụng hai loại thuốc nhuộm khác nhau và khai thác sự khác biệt trong thành tế bào vi khuẩn để phân biệt giữa hai nhóm vi khuẩn khác nhau. Điều này giúp các nhà khoa học phòng thí nghiệm xác định liệu pháp kháng sinh chính xác để sử dụng chống nhiễm trùng.

Một công nghệ khác, Nguyên tắc Coulter, được phát triển vào những năm 1940 để xác định và sắp xếp các tế bào riêng lẻ dựa trên kích thước vật lý và khả năng chống lại dòng điện. Các chuyên gia phòng thí nghiệm y tế thường xuyên sử dụng kỹ thuật này để tiến hành các xét nghiệm công thức máu toàn bộ, đo lường sự tăng hoặc giảm bất thường về số lượng các loại tế bào máu khác nhau để có thể cung cấp thông tin chi tiết về bệnh hoặc tình trạng, chẳng hạn như ung thư hoặc bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm.

Năm 1986, các nhà khoa học đã nghĩ ra phương pháp phản ứng chuỗi polymerase từng đoạt giải Nobel để khuếch đại hoặc tạo ra nhanh chóng nhiều bản sao DNA của mầm bệnh có trong một mẫu. PCR được sử dụng rộng rãi để chẩn đoán nhiễm trùng, xác định các rối loạn di truyền và theo dõi tiến triển ung thư.

Đã có một sự bùng nổ của các công cụ phòng thí nghiệm hiện đại để nghiên cứu và chẩn đoán bệnh theo PCR. Có thể kể tên một số công cụ tiên tiến này, ion hóa giải hấp bằng laze có hỗ trợ ma trận, hay MALDI, là một trong những kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất để xác định các vi khuẩn khó hoặc không thể nuôi cấy. Chỉnh sửa bộ gen và CRISPR-Cas9 cung cấp cho các nhà khoa học khả năng thay đổi DNA của sinh vật, hỗ trợ xác định mầm bệnh và phát hiện các gen bị rối loạn chức năng bằng cách thêm, loại bỏ hoặc thay đổi các gen quan tâm. Giải trình tự thế hệ tiếp theo đã trở thành một công cụ hiện đại mạnh mẽ để xác định trình tự của vật liệu di truyền trong các mẫu sinh học và đã được sử dụng rộng rãi để xác định các biến thể và giám sát nước thải của mầm bệnh như vi rút gây ra COVID-19.

Thách thức và giải pháp

Một trong những thách thức quan trọng nhất trong phòng thí nghiệm y học là hiểu và giải thích kết quả xét nghiệm, bởi vì sai sót vẫn có thể xảy ra trong suốt quá trình xét nghiệm. Các mẫu bệnh phẩm phải được thu thập và vận chuyển đúng cách đến phòng thí nghiệm để có kết quả chính xác. Tương tự như vậy, các xét nghiệm tại nhà cần được bảo quản đúng cách. Các bác sĩ lâm sàng và bệnh nhân cần tính đến khả năng xảy ra kết quả dương tính hoặc âm tính giả bằng cách xem xét các hạn chế của xét nghiệm cùng với trường hợp cá nhân của bệnh nhân.

Sự hợp tác giữa các bác sĩ lâm sàng và các chuyên gia phòng thí nghiệm y tế có thể giúp giảm sai sót trong chẩn đoán và điều trị. Dữ liệu phòng thí nghiệm có thể và thường cực kỳ hữu ích cho việc chăm sóc bệnh nhân, nhưng một cách tiếp cận toàn diện có tính đến tiền sử bệnh, di truyền và thói quen sức khỏe của bệnh nhân, cùng các yếu tố khác, là cần thiết để chẩn đoán và điều trị chính xác. Mặc dù có tác dụng mạnh nhưng không nên sử dụng riêng lẻ kết quả phòng thí nghiệm. Thông tin rõ ràng và chính xác về xét nghiệm trong phòng thí nghiệm là rất quan trọng để chăm sóc bệnh nhân hiệu quả.

Nguồn: The Conversation.