UPT-3A型上轉發光免疫分析儀性能評價

王少容,鄒鵬程

·論 著·

UPT-3A型上轉發光免疫分析儀性能評價

王少容,鄒鵬程

目的 通過肌鈣蛋白I(cTnI)、N末端腦利鈉肽前體(NT-proBNP)以及降鈣素原(PCT)定量檢測對UPT-3A型上轉發光免疫分析儀進行性能評價。方法 收集臨床血清標本，通過測定cTnI、NT-proBNP、PCT三個項目，分別進行精密度、準確度、線性范圍分析及對三個項目進行生物參考區間驗證。結果 該分析儀的精密度、準確度、線性范圍、參考區間均在儀器的允許范圍之內。結論 UPT-3A型上轉發光免疫分析儀檢測結果準確可靠，精密度好，線性良好，符合相應的參考區間。主要性能基本符合質量目標要求，能夠滿足現有臨床需要。

上轉發光技術(UPT)；精密度；準確度；線性范圍；參考區間；性能評價

隨著當代醫學的發展及人們對衛生健康的重視，床旁檢測(point-of-care test， POCT)的應用越發普及。上轉發光技術(up-converting phosphor technology, UPT)是典型的亞微米顆粒，由稀土(鑭系、鈧Sc和釔Y等17種元素)摻雜陶瓷組成，具有更廣泛的生物/化學兼容性和表面功能活性，顆粒具有獨特的光學上轉換屬性。可以釋放出比激發光波長更短波長的光(將低能光轉化為高能光)。UPT-3A型上轉發光免疫分析儀是一臺通過將稀土金屬納米顆粒、免疫層析技術以及光電分析技術有機的結合的應急檢測POCT技術平臺，具有微量、快速、簡便、結果穩定等優點。主要應用有炎癥標志物系列(高敏降鈣素原、C-反應蛋白等)，心肌標志物系列(肌鈣蛋白、肌紅蛋白、肌酸激酶同工酶等)，栓塞標志物、肝病檢測系列、類風濕系列、腎損傷系列等的快速檢測。同時《醫學實驗室—質量和能力認可準則》規定，臨床實驗室在建立或者引進新的檢測儀器或檢驗項目時應對檢測系統/項目進行性能評價，以判斷其性能能否滿足臨床使用要求[1]。本文列舉通過肌鈣蛋白I(cardiac troponin I, cTnI)、N末端腦利鈉肽前體(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide, NT-proBNP)以及降鈣素原(procalcitonin, PCT)三個項目的精密度、準確度、線性范圍以及生物參考區間驗證對UPT-3A型上轉發光分析儀進行性能驗證。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集臨床cTnI、NT-proBNP、PCT樣本，所有樣本須覆蓋Roche Cobas E601電化學發光分析儀、雅培i2000sr化學發光分析儀及UPT-3A型上轉發光免疫分析儀分析測量范圍，-20℃冷凍保存，用于準確度及線性范圍評估。采用美國Bio-rad公司的心肌標志物(批號：23611、23612，有效期至2017年9月30日)及羅氏PCT質控品(批號：185523-03，含低值和高值，有效期至2017年2月)進行精密度評估；同期選擇健康體檢中心健康體檢者20名，用于生物參考區間驗證。

1.2 儀器和試劑 UPT-3A型上轉發光免疫分析儀及配套帶有稀土金屬納米顆粒的試劑條、稀釋液由北京熱景生物技術有限公司提供；羅氏cobas E601電化學發光分析儀，PCT、NT-proBNP試劑及校準品由德國Roche公司提供；雅培i2000sr全自動化學發光免疫分析儀，cTnI試劑及校準品由美國雅培公司提供。

1.3 方法

1.3.2 準確度 參照CLSI EP9-A2文件評估準確度[3]。收集臨床cTnI、NT-proBNP、PCT高值(3份)、中值(4份)及低值(3份)樣本，共計10份，每份樣本分成2套，共計20套，于-20℃冷凍保存，與Roche Cobas E601電化學發光分析儀、雅培i2000sr化學發光分析儀同時進行檢測，評估UPT-3A型上轉發光免疫分析儀的準確度。

表1 UPT-3A型上轉發光免疫分析儀批內精密度測定結果

項目低水平(L)高水平(H)xs變異系數(%)xs變異系數(%)預期目標(%)PCT(ng/mL)0．4200．0378．8111．1630．7706．90≤12．00NT?proBNP(pg/mL)124．5910．238．21291．3420．517．04≤15．00cTnI(ng/mL)0．0520．0059．622．1220．1718．06≤15．00

表2 UPT-3A型上轉發光免疫分析儀批間精密度測定結果

1.3.3 線性范圍 照CLSI EP6-A文件評估現行范圍[4]。收集cTnI、NT-proBNP、PCT的臨床高值和低值血清，于-20℃冷凍保存備用。進行線性范圍評估時，復溶，并按H、0.8H+0.2L、0.6H+0.4L、0.4H+0.6L、0.2H+0.8L、L配置系列濃度，分別編號，隨機排列重復檢測2次，計算平均值。以平均值作為測定值，以所收集時臨床高值樣本測定值及稀釋后濃度的理論值作為預期值，二者進行線性回歸(Y=bX+a)，并計算相關系數(r)。

1.3.4 參考區間驗證 參考CLSI C28-A2文件進行生物參考區間驗證[5]。選擇20名健康體檢者作為研究對象，采集其血清并檢測三個指標。如果檢測結果有95%以上落在所設定的生物參考區間內，則認為該生物參考區間可接受。假如有2名(10%)以上檢測結果落在生物參考區間以外，則需重新篩選研究對象，重新檢測，如果95%檢測結果在參考區間以內，則認為驗證有效；假如超出2名(10%)，則應檢查檢測系統是否運行正常，檢測程序是否按照SOP進行，然后再考慮所選取參考人群的區域性、個體差異等，并進一步進行調查，重新選取合適的區間，必要時自建。

2 結 果

2.1 精密度驗證結果 cTnI、NT-proBNP、PCT高水平、低水平質控品在UPT-3A型上轉發光免疫分析儀上進行精密度試驗，結果詳見表1、表2。根據UPT-3A型上轉發光免疫分析儀配套試劑說明書要求，批內精密度PCT變異系數≤12.00%，NT-proBNP、cTnI變異系數≤15.00%；批間精密度三者變異系數都是≤15.00%。結果表明，批內、批間精密度均在可接受范圍內。

表3 UPT-3A與Roche Cobas E601、雅培i2000sr間比對結果

項目UPT?3ARocheCobasE601雅培i2000sr斜率(b)r值PCT(ng/mL)19．351±15．27920．139±15．737-?0．97050．9995NT?proBNP(pg/mL)2593．13±3371．512592．15±3441．82-?0．97920．9996cTnI(ng/mL)16．49±11．90-?16．22±11．700．98150．9986注：?表示評估項目未在該設備上開展

2.2 準確度驗證結果 通過Roche Cobas E601、雅培i2000sr和UPT-3A的比對分析，兩組cTnI、NT-proBNP、PCT的結果進行線性回歸，所得斜率b均在(1.00±0.03)之間，相關系數(r)均大于0.975，配對t檢驗所得P均大于0.05，見表3。

2.3 線性范圍驗證 通過配置系列濃度，不同濃度實測值與預測值進行直線回歸分析，見表4。

表4 UPT-3A三項目檢測線性范圍

2.4 參考區間驗證 各指標檢測結果均在預設生物參考區間范圍內，驗證后的生物參考區間如下：PCT：0～0.1 ng/mL；NT-proBNP：0～125 pg/mL；cTnI：0～0.5 ng/mL。

3 討 論

UPT是使用上轉發光材料(up-converting phosphor，UCP)作為示蹤標記物，UCP是由稀土金屬元素(鑭系、鈧Sc和釔Y等17種元素)所構成的一系列晶體合成材料，其具有絕無僅有的上轉發光現象，即在紅外光(波長>780 nm)的激發下，發射可見光(波長475～670 nm)。這一特性使其作為標記物應用于生物領域，與熒光素或熒光顆粒相比，可發揮快速、無焠滅、無背景、高敏感性、高穩定性等特點，可進一步作為標記物應用于免疫層析，即上轉發光免疫層析(簡稱UPT免疫層析)。利用上轉發光免疫分析儀(簡稱UPT免疫分析儀)，對在層析過程中通過特異免疫反應結合于特定區域(檢測帶與質控帶)的UCP顆粒進行掃描分析，即可實現精確定量。

上轉發光免疫分析儀是應用稀土元素納米顆粒、免疫層析分析技術以及光電分析技術有機相結合建立起來的應急檢測POCT平臺。具有快速、靈活、可靠、環保等特點。基于該平臺可用于感染檢測(高敏降鈣素原、C-反應蛋白等)、心腦血管檢測(肌鈣蛋白、肌紅蛋白、肌酸激酶同工酶等)、肝纖維化(透明質酸、層粘連蛋白、Ⅳ型膠原蛋白、甲胎蛋白等)、腎臟損傷系列、早產預測系列等等。

心腦血管疾病和感染性疾病在臨床較為常見，且病情發展迅速，患者死亡率仍處于較高水平。然而我們醫院在這方面應用也比較多，心血管疾病診斷過程中，肌鈣蛋白是心肌損傷的敏感標記物，目前，國際上多個組織已將肌鈣蛋白升高定義為心肌梗死[6]，不需要心電圖改變的支持。肌鈣蛋白作為心肌梗死的敏感指標因其檢查快速性和特異性而發揮重要作用，這對非手術患者的預后有預測價值[7]。而感染性疾病PCT可作為膿毒血癥診斷中的一個獨立、特異有用的指標[8]。同時，PCT的檢測對早期細菌感染性疾病的診斷具有重要的臨床價值。

近年來，急性心機缺血、細菌性感染等疾病越發常見，各種臨床生化免疫標志物的普及率也越來越高，準確的檢測結果和診療的及時性、有效性面臨著巨大挑戰。如何實現快速、精確的檢測，以期減少診治時間和精力，得到更好的救治效果，已成為臨床醫生搶救和治療的一大難題[9-12]。隨著快速發光檢測系統的發展，發光免疫分析儀快速檢測系統也被越來越多實驗室和臨床科室投入應用。而本實驗三個檢測項目(PCT、NT-proBNP、cTnI)的精密度驗證結果滿足廠家聲明，結果顯示UPT-3A型上轉發光免疫分析儀具有較好的精密度。在準確度方面，因為目前尚無國際統一的標準方法(物質)，故實驗室選擇目前在臨床應用比較廣泛的檢測系統(羅氏cobas E601和雅培i2000sr)與UPT-3A進行方法學比對實驗，實驗結果表明三者相關系數均在0.975以上，均滿足實驗室質量目標要求。通過對三者線性范圍的驗證，結果示PCT驗證范圍為0.185～44.746 ng/mL，NT-proBNP為7.95～30 005.65 pg/mL，cTnI為0.43～31.05 ng/mL。由于臨床高值、低值樣本留取具有一定時限性和特殊性，雖然驗證結果未能達到廠家聲明的最大范圍，但該驗證范圍已基本能夠覆蓋臨床需求范圍。對所得檢測結果進行線性回歸分析顯示，所有項目斜率均在0.97～1.03之間，相關系數r均大于0.975，檢測結果表明UPT-3A檢測結果與羅氏、雅培具有較好的可比性。在生物參考區間驗證實驗中，實驗室參照CLSI C28-A2文件要求對廠家聲明的生物參考區間進行驗證，驗證結果表明，三個檢測項目所有結果均落在當前使用的參考區間范圍之內，廠商提供的生物參考區間滿足漳州地區常住人群。以此同時，在我院衛生裝備貫徹“平戰結合”的方針上，根據特點(體積小、快速、精確、穩定)符合方艙野戰醫院的特點，在應急保障能力上起到重要意義[13]。

總之，筆者根據美國臨床和實驗室標準化協會(CLSI)的相關要求，通過對UPT-3A型上轉發光免疫分析儀檢測系統進行性能評價，結果表明該設備性能良好，引用的生物參考區間適用，可滿足臨床需求。

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(本文編輯：葉華珍； 英文編輯：王建東)

The performance evaluation of UPT-3A immunoassay analyzer

WANG Shao-rong, ZOU Peng-cheng.

ClinicalLaboratory, 175HospitalofPLA,Zhangzhou,Fujian363000,China

Objective By detection of the troponin I (cTnI) and N terminal pro brain natriuretic peptide (NT-proBNP) and procalcitonin (PCT) to evaluate the performance of type UPT-3A chemiluminescence immunoassay analyzer. Methods The clinical serum samples were collected, and the precision, accuracy and linear range of the three items were determined by cTnI, NT-proBNP and PCT, and the biological reference interval of the three items was tested. Results The precision, accuracy, linear range and reference interval of the analyzer were within the allowable range of the instrument. Conclusion The results of UPT-3A type up conversion immunoassay analyzer are accurate and reliable, and the precision is good. The main performance is basically in accordance with the requirements of the quality objectives, and can meet the needs of the existing clinical.

up-converting phosphor technology; precision; accuracy; linearity; reference interval; performance evaluation

363000福建漳州，解放軍175醫院檢驗科

王少容,鄒鵬程.UPT-3A型上轉發光免疫分析儀性能評價[J].東南國防醫藥，2016,18(6):606-608,635.

R446.6

A

10.3969/j.issn.1672-271X.2016.06.013

2016-04-10；

2016-10-28)