北京市醫(yī)療器械檢驗所（101111）宋偉 續(xù)勇 代蕾穎

北京市醫(yī)療器械檢驗所（醫(yī)療器械檢驗與安全性評價北京市重點實驗室）（101111）王軍

北京市食品藥品監(jiān)督管理局（100053）孫京昇

自測用血糖監(jiān)測（self-monitoring of blood glucose，SMBG）系統(tǒng)在糖尿病患者診療過程中發(fā)揮重要作用，不僅能提供動態(tài)血糖數(shù)據(jù)，觀測病情變化，還是醫(yī)生調(diào)整血糖藥物劑量的主要依據(jù)，因此，其測量結果的準確性和可靠性至關重要。2003年，國際標準化組織（ISO，International Organization for Standardization）發(fā)布ISO 15197:2003標準《In vitro diagnostic test systems —Requirements for blood-glucose monitoring systems for self-testing in managing diabetes mellitus》，對SMBG系統(tǒng)準確度等性能指標進行評價，并規(guī)定最低可接受標準。2013年，該組織對ISO 15197:2003標準進行修訂，發(fā)布ISO 15197:2013標準，新標準對準確度提出更嚴格要求。2014年，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA，F(xiàn)ood and Drug Administration）依據(jù)新版標準發(fā)布關于血糖監(jiān)測系統(tǒng)性能評價的指導草案，對上市前血糖監(jiān)測系統(tǒng)相關產(chǎn)品質(zhì)量進行監(jiān)督。本文重點討論新版標準及美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）指導草案中對SMBG系統(tǒng)準確度評價情況，以了解目前國際上對SMBG系統(tǒng)準確度的要求。

1 ISO 15197:2013標準系統(tǒng)準確度及其他內(nèi)容修訂情況

ISO 15197:2013標準自2009年開始修訂，2012年修訂完成，2013年5月發(fā)布。與ISO 15197:2003標準相比，ISO 15197:2013標準主要修訂內(nèi)容如下：提高了系統(tǒng)準確度的要求；增加紅細胞壓積和干擾物質(zhì)對血糖監(jiān)測系統(tǒng)影響的評價；改進了用戶性能評價方法等內(nèi)容[1]。

1.1 系統(tǒng)準確度 系統(tǒng)準確度是指由一個測量系統(tǒng)得到的一組有代表性的測量結果與他們各自的參考值的一致性的接近程度。血糖監(jiān)測系統(tǒng)準確度，是指血糖儀及其配套的血糖試紙測試血樣，其結果與參考方法所測血糖值的相對偏差或絕對偏差。ISO 15197:2013標準[2]修訂內(nèi)容如下。

1.1.1 驗收標準（詳見附表1）：驗收標準分為標準A和標準B。標準A要求，比ISO 15197:2003版標準[2]更加嚴格，首先，絕對偏差與相對偏差評價的血糖濃度劃分點從4.2mmol/L（75mg/dL）提高到為5.55mmol/L（100mg/dL），而絕對偏差要求“不超過±0.83mmol/L（±15mg/dL）范圍內(nèi)”不改變，那么對于血糖濃度＜4.2mmol/L（75mg/dL）的樣本來說，標準維持不變，而對于血糖濃度在4.2mmol/L（75mg/dL）～5.55mmol/L（100mg/dL）之間的樣本來說，要求提高了。其次，血糖濃度≥5.55mmol/L（100mg/dL）的樣本，相對偏差標準從不超過±20%提高到±15%。標準B要求99%的個人血糖測量值應在I型糖尿病CEG網(wǎng)絡區(qū)域A和B中。ISO 15197:2013標準將CEG分為A～E共5個區(qū)，對應相應糖尿病患者的風險。A區(qū)：對臨床操作無效應；B區(qū)：臨床操作改變—對臨床預后略有效應或無效應；C區(qū)：臨床操作改變—可能影響臨床預后；D區(qū)：臨床操作改變—可能有明顯的臨床風險；E區(qū)：臨床操作改變—可能有危險效果。血糖結果在A區(qū)和B區(qū)的，對臨床結果沒有什么影響，但在C區(qū)至E區(qū)，可有持續(xù)的不利結果產(chǎn)生，這對于監(jiān)測無臨床癥狀低血糖的發(fā)生具有重要意義?？傊琁SO 15197:2013標準規(guī)定了更嚴格的驗收標準。

1.1.2 試驗方法（見附表2和附表3）：ISO 15197:2013標準進一步完善了試驗方法，對于所測血糖濃度范圍，明確規(guī)定了可對樣本進行調(diào)節(jié)的限制，即2組至少8個樣本不能調(diào)節(jié)，3組到5組，所有樣本都不能調(diào)節(jié)；6組至少5個樣本不能調(diào)節(jié)；樣本血糖濃度的表示，ISO 15197:2013標準保留2位有效數(shù)字，比ISO 15197:2003標準有效數(shù)字位數(shù)多一位，使結果表示更為精確。

1.1.3 應用參考測量程序的規(guī)定：評價SMBG系統(tǒng)準確度過程中，所用參考測量程序非常重要，但在實際應用中易被忽視。應用不同參考測量程序所引起的誤差會引入到SMBG系統(tǒng)準確度評價結果中。當前，大多數(shù)制造商采用葡萄糖氧化酶法（GOD）或己糖激酶法（HK）參考測量程序來評價他們的產(chǎn)品。ISO 15197:2003標準要求使用制造商的測量程序來評價系統(tǒng)準確度，在一定程度上保證了結果的一致性，而ISO 15197:2013標準要求任何有明確溯源的方法都可以用作參考測量程序來評價，不僅僅是制造商的測量程序。最近兩個研究表明，依據(jù)ISO 15197:2013標準，不同參考測量程序評價自測血糖監(jiān)測系統(tǒng)準確度結果有差異[4][5]。因此，應當通過連續(xù)的標準物質(zhì)溯源鏈[6]，建立統(tǒng)一的SMBG系統(tǒng)參考測量程序，以消除參考測量程序不同引入的誤差。

1.2 其他修訂內(nèi)容 評價SMBG系統(tǒng)準確度，應考慮其他影響因素，例如樣本因素及操作者因素，因此，ISO 15197:2013標準增加了影響量評價，進一步完善用戶性能評價，以排除干擾，使測量結果更加可靠。

1.2.1 影響量評價 分為紅細胞壓積和干擾量的評價。

1.2.1.1 紅細胞壓積 是指血液中紅細胞的容積率。由于目前市場上的血糖儀測量大多為全血值，全血中的有效液相（血漿）所含的溶解狀態(tài)的葡萄糖經(jīng)擴散過程到達傳感器表面，發(fā)生反應并得到血糖值，所以測量相同血漿葡萄糖水平時，隨著血細胞壓積的增加，血漿含量減少，全血葡萄糖檢測值會逐漸降低，因此受紅細胞比例的影響較大；另外，電化學方法的試條，如果利用測量腔內(nèi)的血液為電極導電媒介，也需要考慮紅細胞變化對電導率的影響。目前大部分血糖儀器可以對紅細胞壓積進行糾正，制造商聲稱一個紅細胞壓積范圍，在此范圍內(nèi)，測量結果應該滿足ISO 15197:2013標準規(guī)定的驗收標準：對于血糖濃度＜5.55mmol/L（＜100mg/dL），每一壓積水平測試血糖平均值與中間壓積水平測試血糖平均值的差異不超過0.55mmol/L(10mg/dL)；對于血糖濃度≥5.55mmol/L（≥100mg/dL），每一壓積水平測試血糖平均值與中間壓積水平測試血糖平均值的差異不超過10%，即可以認為測量結果沒有影響。

1.2.1.2 干擾物質(zhì)評價 ISO 15197:2013標準列舉了24種干擾物質(zhì)，這些物質(zhì)或已存在預期用戶的血液中，或已發(fā)現(xiàn)對一個或多個血糖測量方法有影響，血糖儀血糖試紙生產(chǎn)廠家應該考慮到對他們生產(chǎn)的血糖監(jiān)測系統(tǒng)存在影響的潛在的干擾物質(zhì)，并不僅限于標準所列舉的。這些物質(zhì)有內(nèi)源性的，也有外源性的。生產(chǎn)廠家根據(jù)ISO 15197:2013標準所列出的標準，即如果干擾物效應符合下列標準，則應在使用說明書中呈現(xiàn)。血糖濃度＜5.55mmol/L(＜100mg/dL)，測量樣本和質(zhì)控樣本偏差超過0.55mmol/L（10mg/dL）。血糖濃度≥5.55mmol/L（≥100mg/dL），測量樣本和質(zhì)控樣本偏差超過10%。上述測量樣本是指含有某種干擾物質(zhì)一定濃度的樣本，而質(zhì)控樣本是指不含有或者含有人體基礎值干擾物質(zhì)的樣本。換言之，生產(chǎn)廠商可以根據(jù)接受標準，估算出對潛在干擾物質(zhì)發(fā)生影響的可接受的最大濃度值。ISO15197:2013標準對影響量評價的規(guī)定，使用戶明確血糖測量的影響因素，從而保障血糖測量的準確性。

附表1 ISO 15197：2003標準、ISO 15197：2013標準、FDA指導草案、GB/T19634：2005對SMBG系統(tǒng)的準確度評價最低接受標準

附表2 SMBG系統(tǒng)準確度評價：ISO 15197：2003標準、ISO 15197：2013標準評價程序比較

附表3 血糖濃度具體情況

1.2.2 用戶性能評價 ISO 15197:2013標準完善了用戶性能評價的方法，明確了驗收標準。與ISO 15197:2003標準相比，ISO 15197:2013標準對研究對象的選擇有更嚴格的要求，數(shù)量由原來的至少50人增加至至少100名非專業(yè)人士參與，受試者均為糖尿病患者，代表不同年齡、性別及教育程度人群，更加注重普通血糖自測用戶，受試者沒有任何與血糖監(jiān)測相關的醫(yī)學、科學背景。ISO 15197:2013版不再要求至少3 批試條，1 批試條即可。驗收標準規(guī)定：按照制造商所提供的測量程序測得的血糖值95%應符合，血糖值＜5.55mmol/L（＜100mg/dL）應在±0.83mmol/L（±15mg/dL）范圍內(nèi)，血糖值≥5.55mmol/L（≥100mg/dL）應在±15%范圍內(nèi)。ISO 15197:2013版國際標準更能準確的評價用戶使用血糖監(jiān)測系統(tǒng)情況，為血糖監(jiān)測系統(tǒng)的正確運行奠定了基礎。

2 FDA指導草案

2014年，F(xiàn)DA發(fā)布了兩個關于血糖監(jiān)測系統(tǒng)性能評價的指導草案，即適用于專業(yè)醫(yī)療機構應用的床旁血糖監(jiān)測系統(tǒng)的“Blood Glucose Monitoring Test Systems of Prescription Point-of-Care Use；POCT”和適用于非專業(yè)人士自測用血糖監(jiān)測系統(tǒng)的“Self-Monitoring Blood Glucose Test Systems for Over-the-Counter Use；OTC”[7]（以下簡稱FDA指導草案）。SMBG系統(tǒng)適用于OTC指導草案，其性能評價包括測量精密度（測量重復性和中間測量精密度）、線性、系統(tǒng)準確度和干擾量評價（內(nèi)源、外源物質(zhì)和紅細胞壓積）。我們主要介紹此指導草案中關于SMBG系統(tǒng)準確度的評價，包括驗收標準及評價程序。

2.1 驗收標準：FDA指導草案驗收標準：在制造商聲稱的測量范圍內(nèi)，與參考測量程序相比，95%的測量值相對偏差在±15%內(nèi)，99%的測量值相對偏差在±20%內(nèi)（見附表1）。這項標準實際比ISO 15197:2013標準要求更嚴格，尤其對于測量下限。當前大多數(shù)SMBG系統(tǒng)測量范圍為20mg/dL～600mg/dL，那么以20mg/dL為例，按照FDA指導草案要求，只允許5%測量值超出±3mg/dL偏差和1%測量值超出±4mg/dL偏差。而按照ISO 15197:2013標準，血糖濃度＜100mg/dL測量值允許偏差為±15mg/dL。FDA指導草案中規(guī)定測量范圍為50mg/dL～400mg/dL，但即便是50mg/dL，95%測量值在±7.5mg/dL偏差中，仍然嚴于ISO 15197:2013標準。因此，如果制造商不滿足此要求，就必須將測量范圍下限濃度提高，或者測量50mg/dL以下血糖值時，以一個錯誤代碼代替測量值（例如，“低值—小于50”）。

2.2 評價程序：FDA指導草案評價程序與ISO 15197:2013標準不同，其評價方法結合了比對法和用戶評價法。此評價方法需要3批試條，至少350參與者（至少10%參與者第一次應用SMBG系統(tǒng)），沒有經(jīng)過任何專業(yè)訓練，測量過程中不給予任何幫助。評價樣本使用新鮮毛細血管血，如果制造商聲稱可以使用指尖、前臂、手心等多個部位的毛細血管血，則每個部位需要評價至少350個樣本。血糖濃度覆蓋制造商所聲稱的測量范圍，最小測量范圍為50mg/dL～400mg/dL。為保證所評價樣本血糖濃度覆蓋測量范圍的高限和低限，F(xiàn)DA指導草案要求血糖濃度80mg/dL以下樣本至少50個，250mg/dL以上樣本至少50個。只有評價極限血糖濃度樣本（測量范圍低限和高限樣本）才允許人工調(diào)節(jié)，以達到預期評價濃度值，要求血糖濃度在小于80mg/dL和大于250mg/dL兩個范圍中，分別至少10個樣本濃度不能進行人工調(diào)節(jié)。

3 總結

臨床需求及專家的建議使當前社會對血糖監(jiān)測系統(tǒng)準確度要求越來越高。在歐盟， SMBG必須得到CE認證才能上市。制造商聲稱其產(chǎn)品性能指標符合《體外診斷醫(yī)療器械指令》（IVDD，Council Directive 98/79/EG）的要求[8]，而這些要求與ISO所發(fā)布的標準ISO 15197要求一致。新版ISO 15197:2013標準中規(guī)定了36個月轉(zhuǎn)換期，即到2016年歐盟將全面實行新版標準規(guī)定。在美國，F(xiàn)DA發(fā)布標準更為嚴格的指導草案。由此可見，不管是ISO 15197:2013標準，還是美國FDA指導草案，均對SMGB系統(tǒng)性能評價提出了嚴格要求，尤其是系統(tǒng)準確度評價。作為上市前評價標準，嚴格的準確度要求無疑可以促進SMBG系統(tǒng)技術的進一步發(fā)展，提高其測量質(zhì)量。當然，這一目標的實現(xiàn)，還要考慮其他方面，例如當前SMBG系統(tǒng)在糖尿病管理中的有效性，現(xiàn)行有效的標準，當前SMBG系統(tǒng)技術水平及專家的建議等[9]。而且，嚴格的準確度標準還應當與一些限制糖尿病患者應用SMGB系統(tǒng)的負面因素相平衡，這些負面影響包括測量成本的增加，相對復雜的測量程序及軟件系統(tǒng)等[9]。近幾年，國內(nèi)外文獻報道按照新版標準ISO 15197:2013版準確度要求來評價血糖儀，結果不容樂觀。2013年，Hasslacher等[10]對19種已上市銷售的血糖儀進行系統(tǒng)準確度評估，結果顯示，只有8種血糖儀的結果滿足新版血糖標準要求，合格率42.1%。2015年，汪俊漢[11]等對10個品牌20臺血糖儀進行準確度檢測，20臺血糖儀均沒有達到新版血糖標準的要求。2015年，艾承錦[3]等對5個品牌10臺血糖儀進行準確度檢測，只有3個品牌的血糖儀的準確度滿足新版血糖標準的要求。當然不能僅僅依靠這些數(shù)據(jù)來評價一個SMBG系統(tǒng)的好壞，畢竟ISO 15197:2013標準中性能評估一般是經(jīng)過訓練的人員在實驗室這樣一個標準條件下進行，將環(huán)境因素影響降低到最小，而不是在臨床應用條件下進行的，而且溯源系統(tǒng)不同及試條批間差可能會帶入最終評價結果中。但是，這些數(shù)據(jù)可以從側面反應當前市場流通血糖儀質(zhì)量水平有待提高。

總之，不管是歐盟還是美國FDA，對于SMBG系統(tǒng)評價要求越來越嚴格，而我國現(xiàn)行有效標準為2005年發(fā)布的GB/T19634-2005《體外診斷檢驗系統(tǒng)自測用血糖監(jiān)測系統(tǒng)通用技術條件》，主要針對產(chǎn)品性能指標進行驗證、評價，適用于監(jiān)管機構對上市前產(chǎn)品性能進行注冊檢測，上市后產(chǎn)品進行監(jiān)督抽驗，此標準發(fā)布至今已有10年，部分指標要求參照ISO 15197:2003標準制定（見附表1），已經(jīng)不能滿足當前血糖儀發(fā)展的需求，因此，應依據(jù)ISO 15197:2013標準相應要求修訂GB/T19634-2005國家標準，使其與國際標準保持一致。ISO 15197:2013標準是目前國際認可的評價自測用血糖監(jiān)測系統(tǒng)的標準和方法，其評價程序覆蓋血糖監(jiān)測系統(tǒng)的設計、開發(fā)、生產(chǎn)、制造商、說明書環(huán)節(jié)，能夠全方位的評價血糖監(jiān)測系統(tǒng)，因此應轉(zhuǎn)換ISO 15197:2013標準，使企業(yè)在生產(chǎn)血糖監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品階段有標準可依，以更好地督促我國血糖技術發(fā)展，規(guī)范血糖監(jiān)測系統(tǒng)市場。