POCT模式下即時生化檢測儀在兒科的應(yīng)用

【作者】丁曉波江蘇省省級機關(guān)醫(yī)院采購中心，南京市，210024

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POCT模式下即時生化檢測儀在兒科的應(yīng)用

【作者】丁曉波
江蘇省省級機關(guān)醫(yī)院采購中心，南京市，210024

【摘要】在分析了兒科生化檢測過程中諸多問題的基礎(chǔ)上，概述了POCT （point-of-care testing）模式的若干技術(shù)基礎(chǔ)與優(yōu)點，介紹了POCT 模式下即時生化檢測儀在兒科的多種應(yīng)用，并展望了POCT 模式的前景趨勢。

【關(guān) 鍵 詞】POCT模式；即時生化檢測儀；兒科

0　引言

截至2013年，我國14歲以下兒童約占全國總?cè)丝诘?6.6%，約有2.2億，而全國兒科醫(yī)生總數(shù)約有6.6萬名，僅占全國總醫(yī)師人數(shù)的3.7%，平均一個兒科醫(yī)生要服務(wù)3000個孩子。在疾病高發(fā)季節(jié)，一名兒科醫(yī)生平均每天要接診超過100個患兒。

在兒科，更多時候要求醫(yī)生，從患兒的表情和哭聲中判斷其身體不適的原因，而患兒免疫力較弱、病情變化較快，判斷與處理稍有不慎就會導(dǎo)致嚴重的后果。因此，在診斷初期，醫(yī)生的經(jīng)驗與措施非常重要。當醫(yī)生的經(jīng)驗、診斷措施與家屬的高期望值不能達到一個相對平衡的狀態(tài)時，緊張的醫(yī)患關(guān)系就會隨之而來。

1　兒科生化檢測過程中的問題分析

某醫(yī)院兒科床位共352張，2014年統(tǒng)計全院6個兒科病區(qū)生化檢測過程中的缺陷問題共有19例，縱觀這些問題，原因主要集中在三個方面: 一是護士的工作態(tài)度與能力方面，比如護士未嚴格遵守標本的查對制度，致使化驗單的信息填寫錯誤，或者護士未按要求使用合適的標本容器，致使采血量不夠準確；二是醫(yī)院管理流程方面，比如在家長與護士之間、臨床科室與檢驗科室之間未建立規(guī)范的交接制度，缺乏有效的銜接手續(xù)，或者轉(zhuǎn)科患兒的病歷資料在科室之間交接失誤，致使標本或化驗單遺失；三是家長的配合及患兒自身特點方面，家長未妥善保管好生化標本及化驗單，標本采集又費時費力，致使標本檢測未及時完成，有的患兒容易哭鬧，難以配合醫(yī)生，或者由于患兒的血管少而細，且出血量過少，不易采集到足夠的標本，或者由于采血時間過長，造成血標本凝固等。在嚴酷的醫(yī)療環(huán)境和嚴峻的醫(yī)患關(guān)系下，即時檢測模式及其儀器在兒科的普及和應(yīng)用，已是大勢所趨。

2　POCT 模式的基本原理

POCT（point-of-care testing）是指在采樣現(xiàn)場進行的、利用便攜式分析儀器及配套試劑、快速得到檢測結(jié)果的一種檢測模式。美國國家臨床生化研究所(NACB) 在其制定的“POCT 循證文件”草案中將POCT定義為:“在接近患者治療處，由未接受臨床實驗室學(xué)科訓(xùn)練的臨床人員或者患者進行的臨床檢驗，是在傳統(tǒng)、核心或中心實驗室以外進行的一切檢驗”。POCT的特點主要包括：靠近病人的檢驗（Near patient testing）、輔助性檢驗（Ancillary testing）、床旁檢驗（Bedside testing）、另處檢驗（Alternative site testing）和分散化檢驗（Decentralized testing）等。

2.1POCT 模式的技術(shù)基礎(chǔ)

POCT模式主要基于以下四個方面的生物檢測技術(shù)：

(1) 生物芯片技術(shù)

該技術(shù)利用生物傳感器，根據(jù)分子間特異性相互作用的原理，將生命科學(xué)領(lǐng)域中不連續(xù)的分析過程，集成于硅芯片或玻璃芯片的表面，以實現(xiàn)對蛋白質(zhì)、細胞、基因及其它生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。生物傳感器是指利用某些生物活性物質(zhì)所具有的選擇性識別待測物質(zhì)的能力而制成的傳感器，它是在分子水平上識別物質(zhì)生物化學(xué)特性的一類傳感器。應(yīng)用該技術(shù)，可對血液、尿液、體液等臨床標本進行快速檢測，特別受到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域檢驗工作者的重視。

(2) 干化學(xué)分析技術(shù)

干化學(xué)分析技術(shù)是相對于濕化學(xué)分析技術(shù)而言的，其采用反射光度法或差示電極法作為測量手段，將液體檢測試樣，直接加到為不同項目特定生產(chǎn)的商品化的干燥試劑條上，以被測試樣的水分作為溶劑，引起特定的化學(xué)反應(yīng)，從而進行化學(xué)分析的檢測技術(shù)。該技術(shù)以生物酶法作為分析基礎(chǔ)，無須配制或貯備任何其它試劑或溶液，標本無須預(yù)處理。

(3) 免疫膠體金技術(shù)

膠體金是由氯金酸（HAuCl4）在還原劑，如白磷、抗壞血酸、枸櫞酸鈉、鞣酸等作用下，聚合成為特定大小的金顆粒，并在靜電作用下，成為一種穩(wěn)定的膠體狀態(tài)，稱之為膠體金。膠體金在弱堿環(huán)境下帶負電荷，可與蛋白質(zhì)或SPA、PHA、ConA等其它生物大分子的正電荷基團相結(jié)合，根據(jù)結(jié)合物的免疫和生物學(xué)特性，可快速獲取試樣的檢測結(jié)果。該技術(shù)是以膠體金作為示蹤標志物，應(yīng)用于抗原抗體的一種新型的免疫標記技術(shù)。

(4) 紅外分光光度技術(shù)

該技術(shù)的原理是用一定頻率的紅外線聚焦照射分析試樣，如果分子中某個基團的振動頻率與所照射的紅外線相同，就會產(chǎn)生共振，這個基團就吸收一定頻率的紅外線，當試樣吸收了一定頻率的紅外輻射后，分子的振動能級發(fā)生躍遷，用儀器把分子吸收紅外線的情況記錄下來，便能得到全面反映試樣成份特征的光譜，根據(jù)光譜，可比對推測試樣化合物的類型和結(jié)構(gòu)。該技術(shù)常應(yīng)用于經(jīng)皮檢測儀器中，檢測血液中葡萄糖、膽紅素、紅血蛋白等多種成分。

2.2POCT 模式的優(yōu)點

如圖1所示，在實驗室檢測的一般流程中，從醫(yī)生開具檢測申請單至病人拿到檢測報告，中間包括多個環(huán)節(jié)，而POCT模式省去了諸多中間環(huán)節(jié)，只集成了樣本收集、樣本分析、質(zhì)量控制與解釋報告等必需環(huán)節(jié)，省去了標本在實驗室檢測時的復(fù)雜處理程序，可讓醫(yī)生快速得到所需的檢測結(jié)果。POCT模式的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1) 檢測結(jié)果及時

因為無需標本運送和預(yù)處理，可縮短醫(yī)師開申請單至收到檢測結(jié)果的時間（TTAT）；同時，由于檢測是在病人就診時，在病人身邊，并且快速得到結(jié)果，所以可以更加準確的反應(yīng)病人當時的身體狀況，這就為醫(yī)生更準確的判定病情、對病人及時作出初步診斷，提供重要的基礎(chǔ)。

(2) 儀器小型便攜

POCT儀器或試劑一般體積較小、容易使用、攜帶方便，不強求實驗場地和水電的供應(yīng)，可以隨時進行檢測，沒有傳統(tǒng)意義上的時間和空間上的限制，所以使檢驗更加方便及時。

(3) 使用標本微量

基于POCT儀器中傳感與探測元件的高度精密，可將細微的信號變化準確、及時的精確捕獲，并經(jīng)融合有復(fù)雜的計算公式和條件修正等程序的微型計算機來快速處理，所以POCT模式下使用的檢測標本量一般非常少，比如兒科常規(guī)檢測只需0.1 mL的抗凝血樣。

圖1　實驗室檢測流程與POCT模式Fig.1 Laboratory testing process and POCT model

(4) 操作簡單易學(xué)

POCT儀器一般含3～4個步驟即可完成檢測，且樣本無需特殊處理，醫(yī)護人員只需在床邊對病人抽取少量靜脈血或末梢血即可完成項目檢測，無需其它離心、抗凝、提取等輔助工序，乃至由家屬或病人可自行完成所有工作，對檢測結(jié)果的保存和輸出均可自動實現(xiàn)。

(5) 綜合成本低廉

由于節(jié)省了實驗室檢測流程中的若干環(huán)節(jié)，且綜合上述多項特點，在人員成本、時間成本、儀器的使用、維護、保養(yǎng)成本以及耗材成本等方面，POCT模式具有明顯的成本優(yōu)勢。

應(yīng)用POCT模式可實現(xiàn)的臨床即時生化檢測項目如圖2所示。

圖2　臨床即時生化檢測項目Fig.2 Clinical instant biochemical test items

3　即時生化檢測儀在兒科的應(yīng)用示例

在POCT模式中，筆者接觸到的是由美國Abaxis公司生產(chǎn)的Piccolo Xpress即時生化檢測儀，該即時生化檢測儀采用微流控技術(shù)（Lab-on-a-chip），將生物化學(xué)中所涉及的血液采樣、分離、稀釋、制備、反應(yīng)、檢測等基本操作單元集成在微芯片上，以微通道網(wǎng)絡(luò)貫穿各個實驗環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)對整個實驗系統(tǒng)的靈活操作。作為POCT模式的典型臨床應(yīng)用，該即時生化檢測儀涵蓋臨床生化檢測項目的90%以上，每次檢測僅需12 min、0.1 mL的抗凝血樣，在兒科可完成包括如下所述的多種病癥檢測。

3.1肺炎

新生兒肺炎是最常見的感染性疾病，占住院新生兒疾病的第一位，其主要特點為多有宮內(nèi)感染或呼吸道感染病人的密切接觸史，表現(xiàn)為口吐白沫、嗆奶、口周發(fā)青、呼吸淺促等癥狀。感染會引起發(fā)熱，需要第一時間判斷。通過C-反應(yīng)蛋白（CRP），結(jié)合白細胞計數(shù)（WBC），可提供最基礎(chǔ)的感染鑒別。

3.2腹瀉

小兒腹瀉是由多病原、多因素引起，以大便次數(shù)增多和大便性狀改變?yōu)樘攸c的消化道綜合癥，容易并發(fā)水、電解質(zhì)、酸堿平衡的紊亂，嚴重腹瀉患兒甚至會引起高燒、神經(jīng)性意識障礙，對身體多器官早成嚴重損害。

腹瀉患兒必須進行有無脫水、脫水程度以及有無電解質(zhì)紊亂的評估，而鈉、鉀、鈣、氯、鎂等離子的檢測，是評估電解質(zhì)紊亂的直接依據(jù)，其中鈉離子（Na+）是評估脫水性質(zhì)最重要的診斷依據(jù)。后期檢測中，總二氧化碳（tCO2）結(jié)合電解質(zhì)（K+、Na+、Cl-）的檢測，可以計算出陰離子間隙（AG），從而提供更深層次的多重酸堿失衡的判別。

3.3佝僂病

維生素D缺乏性佝僂病，又稱骨軟化癥，是由于維生素D缺乏所致的慢性營養(yǎng)缺乏癥，是一種以鈣磷代謝紊亂和骨骼鈣化不良為特征的全身性疾病，主要見于3歲以下兒童，其早期診斷的特異性指標為骨堿性磷酸酶（NBAP），而鈣（Ca2+）、磷（P）的密切監(jiān)測，仍是診斷嬰幼兒機體鈣磷代謝失衡最直接的診斷指標，同時，血白蛋白（ALB）和血糖（GLU）是臨床輔助診斷很重要的參數(shù)。

3.4醫(yī)源性失血

隨著醫(yī)生對實驗檢測結(jié)果的依賴性增強，患兒在醫(yī)院治療期間需要做諸多檢查，采血頻率和采血量也逐漸增多，易導(dǎo)致醫(yī)源性失血。有報道統(tǒng)計，60%以上NICU患兒的實際采血量超過自身體重的5%，高于5 mL/kg的新生兒抽血量。同時，患兒的病程短、病情急，需要檢測和干預(yù)的項目多，相應(yīng)地就增加了醫(yī)源性失血量。

用血微量、項目復(fù)合的即時檢測，是解決醫(yī)源性失血問題的重要手段。筆者接觸到的即時生化檢測儀具有16種試劑盤，一次檢測只需0.1 mL的血樣，可同時檢測14項生化參數(shù)，為臨床醫(yī)源性失血問題，提供了很好的解決方案。

3.5早產(chǎn)兒

早產(chǎn)兒是指出生時胎齡小于37周的新生兒，其中小于28周稱為極早早產(chǎn)兒。出生體重小于1 500 g者稱為極低體重兒（VLBW）。

早產(chǎn)兒的腸外營養(yǎng)支持監(jiān)測參數(shù)一般包括：血糖（GLU）開始時每日至少4次，以后每日空腹一次；肝功能（ALT、AST、ALP、GGT）、總膽紅素（TBIL）、總膽固醇（CHOL）、血白蛋白（ALB）等每周一次；甘油三脂（TRIG）在靜脈輸注脂肪乳期間，每周一次，理想目標200 mg/dl，極小或有病的早產(chǎn)兒需增加次數(shù)；尿素氮（BUN）、肌酐（CRE）每周一次；鎂（Mg2+）每周一次，理想目標0.8～1.2 mmol/L；鉀（K+）、鈉（Na+）氯（Cl-）、鈣（Ca2+）、磷（P）等開始每周一次，穩(wěn)定后隔日一次或每周1～2次。

3.6新生兒黃疸

醫(yī)學(xué)上把未滿月（出生28 d以內(nèi)）嬰兒的黃疸稱之為新生兒黃疸。新生兒黃疸（高膽紅素血癥）是指新生兒時期，由于膽紅素代謝異常，引起血中膽紅素水平升高，出現(xiàn)皮膚、粘膜以及鞏膜黃染為特征的病癥。

新生兒病理性黃疸的診斷指標應(yīng)以“總膽紅素值”、“日齡總膽紅素值”和“小時總膽紅素值”來表示，且直接膽紅素(TBIL)的每日監(jiān)測數(shù)值是最重要的診斷依據(jù)，同時，血清總膽紅素B(TSB，mg/dl)與血白蛋白A(ALB，g/dl)的比值較經(jīng)皮膽紅素更能反映血中間接膽紅素的水平，對于僅用于治療高間接膽紅素血癥的光療來說，判定換血與否，B/A的值是很重要的輔助指標。

4　POCT 模式的前景展望

近年來，隨著生物工程、微納制造、智能材料、移動互聯(lián)網(wǎng)等高新科技的快速發(fā)展，POCT模式及其應(yīng)用技術(shù)不斷向定量、實時和設(shè)備小型化的方向發(fā)展。POCT模式的前景趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1) “定性”與“定量”的檢測儀器在POCT市場上的定位日益清晰，定量產(chǎn)品一般在專業(yè)醫(yī)療機構(gòu)應(yīng)用，而定性產(chǎn)品將更多地用于百姓的健康保健監(jiān)測和篩查。隨著定量技術(shù)及其產(chǎn)品的高速發(fā)展與日益普及，定性產(chǎn)品可能會逐漸淡出未來的POCT市場。

(2) 經(jīng)皮接觸式無創(chuàng)傷性POCT儀器的研發(fā)是一個新的發(fā)展領(lǐng)域，同時，分子POCT技術(shù)已逐漸成熟，并開始走向商業(yè)化，具備一定的生物技術(shù)和相關(guān)配套儀器的整合能力，已成為醫(yī)療檢測儀器制造企業(yè)必備的核心競爭力。

(3) POCT技術(shù)與移動通信技術(shù)相結(jié)合，檢測結(jié)果可以實時發(fā)送到醫(yī)療機構(gòu)直至相關(guān)醫(yī)生本人，這將使預(yù)防保健、疾病監(jiān)控和臨床診療等領(lǐng)域的檢測與處理更加便利。

(4) POCT檢測結(jié)果作為個人電子病歷系統(tǒng)的重要組成部分，基于醫(yī)療衛(wèi)生信息化平臺，可建立個人生命全周期的共享健康檔案，可免除患者重復(fù)檢查、反復(fù)攜帶病歷等復(fù)雜手段，極大減少醫(yī)院人工收集和錄入數(shù)據(jù)的工作量，極大提高醫(yī)院臨床服務(wù)水平。

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Applications of Instant Biochemical Detector in Pediatrics Based on POCT Mode

【W(wǎng)riter 】DING Xiaobo
Procurement Center, Provincial Authority Hospital of Jiangsu Province, Nanjing, 210024

【Abstract】Based on the analysis of many problems in the process of pediatric biochemical testing, this paper summarizes the technical basis and advantages of POCT (point-of-care testing) mode, and introduces several applications of instant biochemical detector in pediatrics on POCT mode. The prospects of the POCT mode are discussed at the end.

【Key words】POCT mode, instant biochemical detector, pediatrics

【中圖分類號】R446.1

【文獻標志碼】A

doi:10.3969/j.issn.1671-7104.2016.02.012

文章編號：1671-7104(2016)02-0115-04

收稿日期：2015-12-17

作者簡介：丁曉波，E-mail: seu207@163.com