检验医学中的数据分析：红细胞参数之RDW-SD和RDW-CV

之前在园子里查阅了大家关于这个问题的讨论，结合自己的学习，写了一下个人的理解。

红细胞分布宽度（RDW）在近十年的热度很高，其不仅仅在贫血鉴别诊断，在其他临床各个专业中都有应用，包括新冠的诊疗中。

•  一、经典教材中的RDW-SD和RDW-CV
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在2003年人民卫生出版社的《临床检验基础（第3版）》中，介绍红细胞体积分布宽度（RDW）是一个较新的红细胞参数，由血液分析仪根据红细胞体积的直方图导出，反映所测标本中红细胞体积大小的异质程度，常用变异系数（CV）表示。书中没有介绍RDW具体的计算方法。

在2012年人民卫生出版社的《临床检验基础（第5版）》中，对RDW-CV和RDW-SD的计算方法进行了详细的介绍（见图1-1和图1-2）。

图1-1 2012年人民卫生出版社的《临床检验基础（第5版）》中RDW方法

图1-2 2012年人民卫生出版社的《临床检验基础（第5版）》中RDW方法

根据《临床检验基础（第5版）》的描述，RDW-CV是“红细胞在体积分布曲线上1SD的分布宽度与MCV的比值“，似乎是由RDW-SD/MCV计算得出。但是紧接着描述“RDW-SD是独立于MCV的RDW表示方法”。

经典教材中并没有给出更为详细的计算方法，但是基于第5版中的描述，我们会认为RDW-SD和RDW-CV是基于统计学中的标准差（SD）和变异系数（CV）的概念。在统计学中，标准差和变异系数属于描述统计中用于描述分布离散程度的参数。

那么RDW-SD和RDW-CV有关吗？是相关关联的？还是相互独立的?

•  二、仪器说明书中的RDW-SD和RDW-CV
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为了弄清这个疑问，我翻阅了手边sysmex血液分析仪《XN系列操作手册》（见图2-1和图2-2）。看到这个信息更疑惑了，RDW-SD的测算方法很好理解，但似乎和统计学的标准差计算没有什么关系，RDW-CV从公式看不仅与RDW-SD没有关系，与变异系数似乎也没有什么关系。

图2-1《XN系列操作手册》中的RDW-SD

图2-2《XN系列操作手册》中的RDW-CV

仅仅是从图中阴影的“全粒度面积的68.26%“感受到其与正态分布下的曲线面积一致。L2-L1是这个阴影的宽度，L2+L1是分布曲线基地的宽度。也就是说当假设红细胞直方图是近似正态分布时，L2-L1=SD，而（L1+L2）/2应该就是MCV（平均红细胞体积）的位置。

但如果是这样，那为什么不直接用红细胞体积的标准差和MCV直接计算呢？创造使用这样的图形参数会有什么好处呢？

我们知道红细胞分布多数情况下并不完全是正态或近似正态分布的，尤其是病理情况下，例如小细胞性贫血时的左偏态或双峰形式。这时使用由正态分布得出的统计学参数计算RDW-SD和RDW-CV会产生误差，并且不能很好的反映细胞的异质性，而通过红细胞直方图的图形参数，适用性更广，准确性更好，大家觉得呢？

那么RDW-SD取“20%频率水平上的分布宽度”的20%是如何而来的？这个似乎有点玄学的味道，在丁香园许多站友也有类似的疑惑（见图3）！

图3 丁香园站友的疑惑

•  三、文献中的RDW-SD和RDW-CV
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通过阅读文献，发现并不是所有血细胞分析仪的RDW都是利用这个20%水平得到了（见图4）。

图4 不同检测系统RDW计算原理差异

在贝克曼-库尔特（Beckman Coulter）血液分析仪中，红细胞计数和大小测定是基于Wallace H. Coulter在近60年前最初开发的方法（即“库尔特原理”），然后在RBC直方图基线以上20%的高度水平处计算RDW。

在雅培（Abbott）血液分析仪中，红细胞在等体积球形化后通过电阻抗技术进行测量，然后从高于直方图基线的50%高度水平的红细胞直方图位置计算RDW，并将阈值设置为模型高度的4%。

在西门子（Siemens）血液细胞分析仪中，红细报通过流式细胞术和2-角激光散射分析。红细胞是等体积球形的，因此光学散射不再像基于电阻抗的分析仪那样依赖于细胞形状。因此，当细胞通过激光束时，最终测量基于散射度。然后在60和120fL之间的有限窗口中根据RBC直方图计算RDW。

在希森美康（Sysmex）和迈瑞血液分析仪中，红细胞大小不是直接测量的，而是通过除以红细胞比容来获得的。

因此，在这种情况下，希森美康（Sysmex）和迈瑞等仪器厂商创造性的使用直方图基线以上20%的相对高度处的分布宽度来计算RDW。

至于为什么是20%？目前没有明确的答案，但是我觉得可能是统计学中的一种约定俗成——“二八定律“。例如之前我们介绍定性实验不精密度评定时，”如果−20%至+20%的浓度范围包含了C5-C95区间，则认为此方法精密度较好“（见图5），指南中也创造性的引入了一个20%的界限。大家可以观察一下工作中还有哪些20%！

图5 定性实验不精密度评定

通过学习，我们可以知道以下几点：

（1）由于各个仪器原理不同，RDW的计算方式也不同，不同检测系统间的结果不能完全比对；

（2）Sysmex和迈瑞根据仪器自身红细胞测量技术，仿照Beckman Coulter的20%设置了RDW-SD的计算方法，又创造性的利用图形参数设置了L1和L2来计算RDW-CV；

（3）Sysmex的RDW-CV是利用红细胞分布直方图峰值附近68.26%的曲线下面积推定的L1和L2截值，是借用了正态分布一个标准差范围内面积的概念，并不是通过计算均数和标准差而推定的L1和L2；

我认为，这两个参数的设定非常巧妙，不仅继承了统计学中SD和CV的理念，而且克服了临床工作中红细胞分布变化多的特点，为临床诊断提供了更为准确和稳定的指标。我们也可以通过了解其原理，在日后工作中设计自己的一些参数和指标。