沈衛(wèi) 唐志慧 劉況廷 任敏超 方嫻靜
[摘要] 目的 通過比較3種測定血糖的方法——樂百全血糖檢測儀(酶電極生物傳感器法)、貝克曼AU680生化分析儀(己糖激酶法)以及羅氏卓越型快速血糖儀(葡萄糖脫氫酶試紙法),闡述不同方法的優(yōu)缺點,評估新型血糖檢測方法臨床應(yīng)用前景。方法 用上述3種測定血糖方法,分別對患者的全血和血清或血漿標(biāo)本進(jìn)行測定,評價3種方法的正確度、精密度,驗證3種方法的線性范圍,得出結(jié)論。結(jié)果 實驗分析數(shù)據(jù)表明,樂百全血糖檢測儀檢測正確度上高于羅氏快速血糖儀;批內(nèi)精密度優(yōu)于羅氏卓越血糖儀,兩種方法總精密度都略低于生化分析儀;樂百全血糖檢測儀的線性范圍寬于其它兩種方法。結(jié)論 分析結(jié)果表明,樂百全血糖分析儀能夠滿足臨床上快速、準(zhǔn)確的測定要求, 并且取血簡單, 操作方便, 適合于內(nèi)分泌科及糖尿病人較多的醫(yī)院, 是一種新型的快速血糖測定方法。
[關(guān)鍵詞] 血糖測定;酶電極生物傳感器法;己糖激酶法;葡萄糖脫氫酶試紙法
[中圖分類號] R446 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1672-4062(2018)03(a)-0185-03
根據(jù)IDF統(tǒng)計,2015年全球糖尿病患者約有4.15億人,每11個人就有1人患有糖尿病。我國由于人口基數(shù)大,人口老齡化加劇以及飲食結(jié)構(gòu)等因素影響,糖尿病患者位居世界首位,患者人數(shù)約有1.1億人,預(yù)測到2030年,全球?qū)?.42億人患有糖尿病,中國糖尿病患者也將達(dá)到1.51億[1]。因此糖尿病的預(yù)防、診斷、治療、管理已成為衛(wèi)生部和醫(yī)務(wù)人員的一項重要工作。
目前對糖尿病患者的血糖檢測手段主要分為兩種,生化分析儀檢測(以葡萄糖氧化酶法和準(zhǔn)確性更高的己糖激酶法為代表)和快速血糖儀檢測(試紙法)。大型實驗室的生化分析儀所需采血量較大,在檢測時容易發(fā)生血糖降解,且其檢測結(jié)果時間>2 h,不太適合糖耐量的檢測。而常用快速血糖儀(試紙法),雖然采血量為20 mL出結(jié)果較快,但因本身檢測方法學(xué)的限制,其檢測誤差較大,結(jié)果僅能作為血糖監(jiān)測參考,無法為臨床提供診斷依據(jù)。
根據(jù)弗吉尼亞大學(xué)做的數(shù)據(jù)模型研究結(jié)果[2]顯示:如果血糖儀總體存在5%的分析誤差,胰島素給藥劑量則存在8%~23%的誤差,當(dāng)測量誤差(CV)和/或偏移超過10%~15%時,胰島素給藥劑量誤差比例可能達(dá)到45%。為提高血糖監(jiān)測的準(zhǔn)確度,指導(dǎo)合理調(diào)整降糖方案,臨床上迫切需要一種取血方便、操作簡單、結(jié)果準(zhǔn)確、立等可取的血糖測定方法。瀚聯(lián)醫(yī)療自主研發(fā)生產(chǎn)的樂百全生物傳感器酶電極法(BOD法)血糖檢測儀是新一代的血糖檢測技術(shù),樣本血可為全血、血漿、血清、腦脊液,取血量僅為10~20 μL,其原理是:樣本中的β-D血糖在固定化酶葡萄糖氧化酶的幫助下被酶促轉(zhuǎn)化。反應(yīng)產(chǎn)物是葡萄糖酸和過氧化氫,隨后過氧化氫在電極處被氧化,測得的電流信號與樣本中的葡萄糖濃度成比例。測量后,系統(tǒng)溶液自動清洗厚膜傳感器,儀器準(zhǔn)備在清洗步驟完成后進(jìn)行下一次測量。該文通過對BOD法血糖檢測儀的正確度、精密度、線性進(jìn)行評估,并同生化分析儀和目前市場上應(yīng)用較多的羅氏卓越型血糖儀進(jìn)行比對分析,探討新型血糖檢測方法的臨床可接受性。
1 材料與方法
1.1 實驗儀器
①瀚聯(lián)醫(yī)療樂百全生物傳感器酶電極法血糖檢測儀,儀器編號LT16226。②貝克曼AU680全自動生化分析儀,儀器編號:YZB/JAP 3893-2013。③羅氏卓越型血糖儀,儀器編號:55412117505。
1.2 試劑
①樂百全生物傳感器酶電極法血糖檢測儀專用血糖測定試劑(由瀚聯(lián)醫(yī)療提供),試劑批號:20170701。②葡萄糖脫氫酶電極法血糖測定試紙(由羅氏公司提供),試紙批號:475467。③血糖檢測試劑盒(己糖激酶法,由中元生物試劑公司提供),試劑批號:Z171101。
1.3 其它材料
1.3.1 標(biāo)本 選取2017年12月4日—2018年1月7日三林康德社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心門診患者全血或血清標(biāo)本,上述標(biāo)本無黃疸、溶血、脂血等情況。
1.3.2 血糖測定質(zhì)控品 樂百全血糖質(zhì)控品由廠家提供,貝克曼生化儀及羅氏快速血糖儀血糖質(zhì)控品由上海市臨床檢驗中心提供。
1.3.3用于配置高值標(biāo)本的葡萄糖注射液(由上海信誼金朱藥業(yè)有限公司提供),生產(chǎn)批號:1710701,成分:每20 mL內(nèi)含葡萄糖10 g。
1.4 實驗方法
操作者應(yīng)熟練掌握儀器的操作、校準(zhǔn)、保養(yǎng)程序等,熟悉評價方案。實驗過程中保證在室內(nèi)質(zhì)控在控的情況下進(jìn)行實驗。
1.4.1 正確度實驗 參照美國臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CLSI)頒布的EP9-A2文件即《用患者樣本進(jìn)行方法學(xué)比對及偏倚評估——批準(zhǔn)指南》(第2版)進(jìn)行檢測系統(tǒng)正確度性能評價。
樣本準(zhǔn)備:在整個實驗中,收集40個新鮮患者標(biāo)本。每個樣本必須有足夠量以備3種儀器分別作雙份測定。標(biāo)本涵蓋高中低各個濃度,均勻分布,并避免使用對任一方法有干擾的標(biāo)本,最低濃度2.5 mmol/L,最高濃度28.3 mmol/L。羅氏血糖儀用全血標(biāo)本檢測(EDTA抗凝),貝克曼生化儀用同一病人的血清標(biāo)本檢測,樂百全血糖檢測儀采用全血(EDTA抗凝)和血清兩種模式檢測。
使用上述3種儀器每天同時測定8個新鮮樣本,每個樣本重復(fù)測定2次,共測定5 d。在重復(fù)測定中,指定第一次測定順序,按反向順序檢測第2次,2 h內(nèi)測定完畢,以確保分析物的穩(wěn)定。由于生化儀血糖試劑盒采用己糖激酶法,且該檢測項目通過上海市臨檢中心室間質(zhì)評,儀器檢測方法是國際公認(rèn)的血糖檢測參考方法,檢測結(jié)果具有溯源性,因此,以貝克曼AU680生化分析儀檢測血糖作為比較方法,計算樂百全血糖儀和羅氏快速血糖儀血糖檢測的偏倚情況。
1.4.2 精密度實驗 參照CLSI頒布的EP5-A2文件《定量測量方法的精密度性能評價——批準(zhǔn)指南》(第2版)進(jìn)行檢測系統(tǒng)精密度性能評價。
樣本準(zhǔn)備:留取足量的患者血清標(biāo)本2份,分高低兩個濃度,低值濃度:4.33 mmol/L,高值濃度:15.68 mmol/L,各分裝40個樣本,-20℃保存,按規(guī)程在不同時間取出,復(fù)溶,上不同儀器操作。對穩(wěn)定的實驗樣品每日進(jìn)行2批實驗,批間相隔時間不少于2 h,每批樣品做雙份測定,共做20 d。
每種方法20 d共有80個結(jié)果,40對。用統(tǒng)計方法計算各自的變異系數(shù)。
1.4.3 線性驗證實驗 參照CLSI頒布的EP6-A文件《定量測量方法的線性評價——批準(zhǔn)指南》進(jìn)行線性驗證。
樣本準(zhǔn)備:根據(jù)各儀器說明書提供的線性范圍,收集足量的低值患者樣本和高值樣本,低值和高值盡可能接近儀器檢測線性的下限和上限,羅氏血糖儀用全血標(biāo)本檢測(EDTA抗凝),低值標(biāo)本濃度為1.3 mmol/L,高值標(biāo)本濃度為30.75 mmol/L;貝克曼生化儀用血清標(biāo)本檢測,低值標(biāo)本濃度為1.2 mmol/L,高值標(biāo)本濃度為42.8 mmol/L;樂百全血糖檢測儀用全血(EDTA抗凝)和血清兩種模式檢測,低值標(biāo)本濃度分別為1.03 mmol/L、1.87 mmol/L,高值標(biāo)本濃度為42.2 mmol/L、47.75 mmol/L。
按1 L、0.75 L+0.25H、0.5 L+0.5H、0.25 L+0.75H、1H等不同稀釋濃度形成系列濃度標(biāo)本,對這些樣本在不同儀器上檢測,每個樣本按隨機方式重復(fù)測2次。計算理論值和實測的平均值,判斷其是否有線性及相關(guān)性,同時驗證本次測定方法測定的線性范圍是否在說明書告知測量范圍之內(nèi)。線性判斷標(biāo)準(zhǔn):斜率要在1.00±0.05范圍內(nèi),r≥0.975,r2≥0.95。
2 結(jié)果
2.1 正確度分析
以貝克曼AU680生化分析儀檢測的血糖結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)值,計算其它儀器檢測結(jié)果的平均偏倚,見表1。
從表中可知,樂百全血糖檢測儀以全血模式檢測或采用血清模式檢測時,其平均偏倚與羅氏卓越型血糖儀的平均偏倚的差異都有統(tǒng)計學(xué)意義;樂百全血糖檢測儀無論全血模式或血清模式,準(zhǔn)確度都優(yōu)于羅氏血糖儀,樂百全血糖檢測儀采用血清標(biāo)本檢測時優(yōu)勢更明顯。
以最新版的《體外診斷檢測系統(tǒng)——血糖監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)要求》ISO15197:2013性能要求評判,以其允許誤差的1/2作為評價標(biāo)準(zhǔn),由方法學(xué)比較評估的系統(tǒng)誤差(SE)或預(yù)期偏倚小于允許誤差的1/2為臨床可接受水平。具體要求見表2。
由表2可知,羅氏卓越血糖儀的合格率為45%,樂百全血糖檢測儀全血模式合格率為47.5%,樂百全血糖檢測儀血清模式合格率為87.5%,采用血清標(biāo)本檢測時,樂百全血糖檢測儀能滿足國際上較為苛刻的要求,新方法可應(yīng)用于臨床。
2.2 精密度分析
取高低兩個濃度,各儀器批內(nèi)、批間、天間及總精密度CV值見表3。
從表3可知,樂百全血糖檢測儀批內(nèi)精密度優(yōu)于羅氏卓越血糖儀,批間精密度低于羅氏卓越血糖儀,兩種方法總精密度都略低于生化分析儀。
2.3 線性分析
AU680生化分析儀檢測血糖的中元生物試劑盒說明書提供的線性范圍:0.2~40.0 mmol/L,實驗實際測得的相關(guān)性方程及相關(guān)性系數(shù)結(jié)果如下:y=1.004 1x- 0.104 9,R2=0.999 8;羅氏血糖試劑盒說明書提供的線性范圍:0.6~33.3 mmol/L,實驗實際測得的相關(guān)性方程及相關(guān)性系數(shù)結(jié)果如下:y=1.039 7x+0.058 4,R2=0.991 5;樂百全試劑盒說明書提供的線性范圍:0.5~50 mmol/L,實驗實際測得的相關(guān)性方程及相關(guān)性系數(shù)結(jié)果如下:y=1.025 6x -0.726 4,R2=0.995 9(全血模式),y=1.001 8x-0.249 4,R2=0.999 8 (血清模式),均符合線性要求。故認(rèn)為說明書提供的線性范圍有效,且樂百全血糖檢測儀提供的線性范圍最寬。
3 討論
衛(wèi)生部于2011年制定的《醫(yī)療機構(gòu)便攜式血糖檢測儀管理和臨床操作規(guī)范(試行)》,規(guī)定醫(yī)院必須使用專業(yè)醫(yī)用級產(chǎn)品,使糖尿病診斷更專業(yè),更便捷,更精準(zhǔn)。醫(yī)用級專業(yè)POCT血糖檢測儀替換家用級血糖儀是大勢所趨。隨著國家衛(wèi)生局不斷出臺各類政策,“醫(yī)療下鄉(xiāng)”“分級診療”“糖尿病社區(qū)篩查”等,政府提出對糖尿病疾病長期管控的政策要求。為了早發(fā)現(xiàn)、早治療,各醫(yī)療機構(gòu)在糖尿病檢測方法學(xué)上要求更快速,更精準(zhǔn),更便捷,國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)于2013年5月正式發(fā)布《體外診斷檢測系統(tǒng)——血糖監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)要求》修定版,即ISO15197:2013。此版標(biāo)準(zhǔn)在2003版的基礎(chǔ)上,修訂了系統(tǒng)準(zhǔn)確度內(nèi)容,較以往標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)苛,目前市場上很多的快速血糖儀都無法滿足上述準(zhǔn)確度的要求[3],2013年,Hasslacher等[4]對19種已上市銷售的血糖儀進(jìn)行準(zhǔn)確度評估,結(jié)果顯示,根據(jù)ISO15197:2003標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度要求進(jìn)行評價,19種血糖儀均能滿足要求,而按照ISO15197:2013標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度要求進(jìn)行評價,僅有Contour Plus等8種能滿足要求,也就是說,現(xiàn)有50%以上的血糖儀將面臨更高準(zhǔn)確度需求的巨大挑戰(zhàn)。有些血糖檢測儀的準(zhǔn)確度甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于規(guī)范要求。
由于生化分析儀法測定血糖不能立等可取, 標(biāo)本來源必須是靜脈血,因此不太適合急診患者和靜脈血不易抽取的患者??焖傺莾x只能用于患者對自身病情的輔助性監(jiān)測及家庭護理監(jiān)測手段,雖然檢測速度較快,其血液樣本不會發(fā)生血糖降解,但儀器本身準(zhǔn)確度不高,無法提供患者更可靠的檢測數(shù)據(jù)。目前國際上對血糖檢測的最新方法是酶電極生物傳感器法,采用生物傳感技術(shù)。生物傳感器以其快速、靈敏、高效、便攜及易于自動化、微型化等優(yōu)點在發(fā)展現(xiàn)場即時檢測技術(shù)中具有非常大的潛力[5]。其檢測所需血量小,檢測準(zhǔn)確度優(yōu)于快速血糖法,血清模式檢測也能滿足ISO15197:2013標(biāo)準(zhǔn),其檢測批內(nèi)精密度高,線性范圍廣,儀器操作簡便性介于生化儀和快速血糖儀之間,檢測用時短,對于需要常態(tài)化、大批量監(jiān)測血糖的內(nèi)分泌科及慢病監(jiān)測的社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心有很大的應(yīng)用價值。
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(收稿日期:2018-02-09)