羅氏標本前處理系統離心參數的優化

姚曉賓，周麗莉，許青霞，盛家和

鄭州大學附屬腫瘤醫院檢驗科，河南鄭州 450008

羅氏標本前處理系統能夠實現標本自動離心、分揀和進樣[1]，代替人工操作，使標本預處理標準化、數字化、可追溯[2]。影響標本離心效率和效果的主要因素有離心力、離心時間和溫度，需要根據檢測項目特點設置離心參數。電化學發光檢測標本的前處理過程中，是選擇低溫離心還是常溫離心，低離心力長時間離心還是高離心力短時間離心，對這些參數的設置報道較少。本研究比較了不同離心參數條件下離心效率和效果的差異，旨在找出最適離心參數，并評估最適離心參數是否影響檢測結果。

1 材料與方法

1.1標本前處理系統和檢測儀器組成 羅氏標本前處理系統由cobas p612自動進樣模塊和cobas p671標本離心模塊組成。cobas p671模塊配置了兩臺離心機，每臺離心機1次可裝載60份標本；離心倉溫度最低10 ℃，最高25 ℃，離心機轉速最高4 500 r/min，對應離心力4 100×g；根據離心力和離心轉速換算公式[3]，計算出離心機離心半徑為18.09 cm。cobas p612模塊可以對離心后的標本拍照，與圖庫比對并給出血清指數，但是無法判斷血清中是否存在凝塊或纖維絲[4]。檢測單元由4臺羅氏E602全自動化學發光分析儀串聯組成，檢測項目包括腫瘤標志物、甲狀腺功能指標、性激素和傳染病相關檢測指標等。

1.2方法

1.2.1標本采集和準備工作 血液標本采集使用促凝管(13 mm×75 mm,三力醫用科技發展有限公司)，塑料材質，采血量約3 mL。門診采集血液標本后，于室溫放置至少15 min再進入標本前處理流程，住院患者標本檢驗前周轉時間小于120 min[5]。離心機每周保養1次，采用75%乙醇噴灑對離心倉進行消毒，離心轉子涂抹專用潤滑油。每天檢測完標本后執行日常保養，并用純水和紗布清潔標本吸樣針[6]。試驗前工程師對加樣針電壓、報警閾值進行檢測并排除故障。

1.2.2分析離心溫度對離心效果的影響 離心力1 822×g、離心時間5 min條件下，設置離心溫度分別為10 ℃、15 ℃、20 ℃和25 ℃，每個溫度運行5 d，匯總數據并計算標本凝集率。

1.3分析離心力和時間對離心效果的影響 在20 ℃離心溫度條件下，設置離心時間5 min，離心力1 822×g、2 480×g、3 239×g、4 100×g，各運行5 d，匯總數據并計算標本凝集率；然后將離心時間調整為10 min，以上述不同離心力各運行5 d，匯總數據并計算標本凝集率。

1.4評估離心參數調整對檢測結果的影響 選取檢測量大的項目——癌胚抗原(CEA)、對溶血敏感的項目——神經元特異烯醇化酶(NSE)[7]和可能受離心力影響項目——乙型肝炎表面抗原(HBsAg)[8]作為評估對象，收集生理和病理狀態下的患者血液標本2～3 mL(分別作為水平1和水平2標本)。在離心溫度20 ℃，離心時間5 min條件下，設置離心力為1 822×g或4 100×g，每份標本在不同離心力下重復檢測5次。

2 結 果

2.1溫度對離心效果的影響 離心力1 822×g、離心時間5 min條件下，設置離心溫度為10 ℃時，標本凝集率最高，為(4.70±0.44)%；設置離心溫度分別為10 ℃、15 ℃和20 ℃時的標本凝集率比較，差異有統計學意義(P<0.05)。低溫離心時，部分采血管的血清液面上側管壁掛有白色沉淀圈，隨著溫度升高，標本凝集率逐漸降低，20 ℃時沉淀圈不再出現，20 ℃標本凝集率為(3.44±0.24)%，25 ℃和20 ℃標本凝集率比較，差異無統計學意義(P=0.917)，見圖1。

注：*表示離心溫度10 ℃、15 ℃和20 ℃的標本凝集率比較，P=0.002；**表示離心溫度20 ℃和25 ℃的標本凝集率比較，P=0.917。圖1 不同溫度條件下標本凝集率比較

2.2離心力和時間對離心效果的影響 離心溫度固定在20 ℃，隨著離心力增加標本凝集率不斷降低，當離心力提高到4 100×g時，標本凝集率最低，見圖2。離心機離心力4 100×g時，離心時間10 min標本凝集率[(0.26±0.05)%]和5 min標本凝集率[(0.30±0.03)%]相比，差異無統計學意義(P=0.209)。離心機離心力4 100×g、時間5 min時凝集率[(0.30±0.03)%]比離心力1 822×g、時間10 min時凝集率[(2.88±0.27)%]低，差異有統計學意義(P<0.05)，離心效率更高。

圖2 不同離心力和時間標本凝集率的比較

2.3離心參數對檢測結果影響的評估 2個水平的CEA、NSE、HBsAg檢測標本，分別經低離心力和高離心力前處理，檢測結果差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。離心力提高到4 100×g時，實驗標本未出現肉眼可見的溶血，其他檢測項目的標本也未因離心力提高而溶血比例增加。

表1 2個水平的CEA、NSE、HBsAg檢測標本不同離心力前處理的檢測結果比較

續表1 2個水平的CEA、NSE、HBsAg檢測標本不同離心力前處理的檢測結果比較

3 討 論

羅氏標本前處理系統能夠實現標本自動離心、拔帽、分揀和進樣，代替人工重復操作，實現了標本從進入實驗室到上機檢測前的自動準備工作，避免了人工差錯[9]。但離心模塊、離心機數量有限，參數設置相對固定，不如線下手工離心操作靈活，是影響標本前處理效率的主要因素。手工離心后可以肉眼觀察是否有凝塊或纖維絲存在，而前處理系統的離心效果無法通過系統識別，如果血清中有凝塊或纖維絲，標本進入儀器后會出現凝集報警，需再次離心進樣，這會影響檢測進程。

和離心效果密切相關的參數是離心溫度、離心時間和離心力[10]。雖然低溫離心能夠保障血清待檢成分的穩定性，但離心效果不如常溫離心，10 ℃離心時標本凝集率最高，為(4.70±0.44)%，推測主要原因是離心過程中低溫會造成血清蛋白析出。溫度增加到20 ℃時標本凝集率較低，25 ℃和20 ℃時相比，標本凝集率差異無統計學意義(P>0.05)，因此前處理離心模塊離心溫度應設定為20 ℃。增加離心時間能夠提升離心效果，減少血清中的凝塊或纖維絲，本研究顯示，相同條件下設置離心10 min比5 min具有更低的凝集率，但是增加離心時間必定會降低離心效率，在標本量大、標本堆積的情況下，增加離心時間必定會增加標本檢驗前周轉時間。提高離心機離心力也能夠提升離心效果，BOISSIER等[11]從凝血試驗標本處理的相關研究中得出結論，4 500×g離心2 min和2 200×g離心15 min的檢測結果無明顯差異，高離心力短時間離心具有更高的離心效率。這和本研究電化學發光檢測項目的試驗結果一致，4 100×g離心5 min比1 822×g離心10 min離心效率高，而且具有更低的標本凝集率。

有研究報道，高離心力可能造成標本溶血[12]。本研究中，以4 100×g離心5 min時，標本并未出現肉眼可見的溶血，和低離心力離心相比，受溶血影響較大的NSE檢測結果并未因離心力增加而受到影響。HEIREMAN等[13]通過多篇文獻的Meta分析認為，溶血現象主要發生在采血和運輸過程中，離心造成的溶血和離心時間長、反復離心相關。胡梅霞等[8]報道通過增加標本的離心時間和提高離心力可有效減少HBsAg酶聯免疫吸附試驗的假陽性例數，本研究顯示，增加離心力對HBsAg電化學發光法檢測結果無明顯影響，可能和試驗的方法學原理不同有關。另外，本研究選取了檢測量最大的腫瘤標志物CEA作為驗證指標，其檢測結果同樣不存在明顯差異。

信息化、自動化技術的發展為實驗室檢測技術的進步提供了條件。在保證結果準確性的基礎上，醫院對標本檢驗前周轉時間的要求也更高了。本研究通過對前處理離心參數設置的多次測試，最終選擇了常溫條件下，高離心力短時間離心的參數設置，明顯降低了標本凝集率，提高了離心效率。