便攜式血糖儀的性能驗證

趙思涵，劉艷婷（通信作者），肖光軍

遂寧市中心醫(yī)院檢驗科（四川遂寧 629000）

便攜式血糖儀因具有體積小、攜帶方便、操作簡單、實驗場地要求低、檢測時間短等優(yōu)點，被大量應用于糖尿病的輔助診斷及療效監(jiān)測中，并已成為各級醫(yī)療機構臨床診療中普遍使用的即時檢驗（point-of-care testing，POCT）設備[1-2]。但由于目前便攜式血糖儀的生產廠家較多，加之不同廠家或不同型號間儀器的檢測原理存在一定的差異，導致不同檢測系統(tǒng)的性能亦存在一定的差異，故醫(yī)療機構在便攜式血糖儀臨床應用前應對其性能進行必要的驗證與評價[2]。本研究參考WS/T 420-2013《臨床實驗室對商品定量試劑盒分析性能的驗證》《便攜式血糖儀臨床操作和質量管理規(guī)范中國專家共識》等[1-5]文件的要求，對便攜式血糖儀性能驗證的方法進行了探討，旨在為便攜式血糖儀及其他POCT設備的驗收、維修后驗證等質量管理提供參考，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 標本來源

選取遂寧市中心醫(yī)院住院患者檢測后剩余的肝素鈉抗凝靜脈全血標本24份。所有標本紅細胞壓積均在0.40～0.50范圍內，且均無溶血、黃疸、脂血。

1.2 儀器與試劑

全血葡萄糖測定使用強生穩(wěn)豪便攜式血糖儀及其配套試紙（檢測原理為葡萄糖氧化酶法）；血漿葡萄糖測定采用日立7600-020E 全自動生化分析儀，試劑盒（檢測原理為己糖激酶法）及其配套校準品由邁克生物股份有限公司提供，檢測結果可溯源至美國疾病控制與預防中心推薦的國際參考方法；肝素鈉抗凝真空采血管由成都瑞琦醫(yī)療科技有限責任公司提供；10%葡萄糖注射液由四川科倫藥業(yè)有限公司提供。由日立7600-020E 全自動生化分析儀、己糖激酶法葡萄糖檢測試劑盒及其配套校準品所組成的檢測系統(tǒng)每年均定期接受性能驗證及參加國家衛(wèi)生健康委員會臨床檢驗中心組織的室間質量評價活動，其精密度、正確度、線性范圍等均滿足質量要求。

1.3 方法

1.3.1 精密度評價

采用《便攜式血糖儀臨床操作和質量管理規(guī)范中國專家共識》推薦的方案[1-2]，收集血糖濃度＜5.5 mmol/L 和濃度≥5.5 mmol/L 的肝素鈉抗凝靜脈全血標本各1份，充分混勻后，在30 min 內分別使用便攜式血糖儀重復檢測20次[1-2]；收集數(shù)據(jù)，并計算每份標本20次檢測結果的均值、標準差（standard deviation，SD）和變異系數(shù)（coefficient of variation，CV）。

1.3.2 準確度評價

參考《便攜式血糖儀臨床操作和質量管理規(guī)范中國專家共識》、WS/T 407-2012《醫(yī)療機構內定量檢驗結果的可比性驗證指南》及WS/T 420-2013等文件制定評價方案[2-5]，選擇血糖濃度涵蓋11.0、7.0、2.8 mmol/L這3個濃度水平的肝素鈉抗凝靜脈全血標本20份[1-2]，充分混勻后，將每份標本分成2份，并盛裝于不含任何添加劑的紅色真空采血管中，其中1份混勻后使用便攜式血糖儀進行全血血糖檢測，另1份則以4000 rpm的轉速離心5 min后使用日立7600-020E全自動生化分析儀檢測其血漿中的血糖濃度；收集數(shù)據(jù)，計算便攜式血糖儀與日立7600-020E全自動生化分析儀檢測結果的差值或偏倚，然后與準確度評價標準相比較，并以日立7600-020E全自動生化分析儀的檢測結果為X軸、兩套檢測系統(tǒng)間檢測結果的差值或偏倚為Y軸繪制偏倚圖；檢測標本前，應對全自動生化分析儀進行常規(guī)維護保養(yǎng)，然后按作業(yè)指導書的要求使用配套校準品對項目實施校準，室內質控在控后方可檢測；同時，為避免糖酵解帶來的誤差，便攜式血糖儀檢測與全自動生化分析儀檢測每份標本的時間間隔不超過30 min[1-2]。

1.3.3 線性范圍評價

選擇肝素鈉抗凝靜脈全血標本1份，充分混勻后，分成2份標本，將其中1份標本放置于37 ℃恒溫水浴箱中孵育，使血糖濃度降解至檢測下限（1.1 mmol/L）附近，作為低值標本（L）[2]；在另1份標本中添加適量10%葡萄糖注射液（濃度為55.6 mmol/L）[2]，使其血糖濃度接近檢測上限（33.3 mmol/L）附近，作為高值標本（H）[1-2]，分別將高值標本和低值標本混勻后，按1L、4L+1H、3L+2H、2L+3H、1L+4H、1H的比例配制成不同血糖濃度的肝素鈉抗凝全血，隔水放置于冰水中以避免糖酵解帶來的誤差[3]，將配制的6份標本混勻后，均使用便攜式血糖儀重復測定3次，記錄結果，并計算這6份標本3次測定結果的均值，將實測值與理論值作線性回歸分析，計算其線性回歸方程和相關系數(shù)r[3，6-9]。

1.3.4 評價標準

（1）精密度評價標準：當血糖濃度＜5.5 mmol/L時，其SD應＜0.42 mmol/L；當血糖濃度≥5.5 mmol/L時，其CV應＜7.5%[1-2]。（2）準確度評價標準：當血糖濃度＜5.5 mmol/L 時，便攜式血糖儀檢測結果的差異應至少80%在±0.83 mmol/L 范圍內；當血糖濃度≥5.5 mmol/L 時，便攜式血糖儀檢測結果的差異應至少80%在±15%范圍內[1-2]。（3）線性范圍評價標準：線性回歸方程的斜率a應在1.00±0.03范圍內，其相關系數(shù)r≥0.975或r2≥0.95[3，6-8]。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用Excel 軟件進行結果計算及線性回歸分析。

2 結果

2.1 精密度評價結果

2份標本20次檢測結果的均值分別為3.25、9.41 mmol/L，SD分別為0.14、0.19 mmol/L，CV則分別為4.30%、2.07%，說明該便攜式血糖儀的精密度滿足評價標準的要求，驗證通過。

2.2 準確度評價結果

對20份標本在兩套檢測系統(tǒng)的檢測結果進行分析，便攜式血糖儀檢測結果的差異均在準確度評價標準所要求的范圍內，準確度驗證通過。便攜式血糖儀和日立7600-020E 全自動生化分析儀檢測結果的偏倚圖見圖1～2。

圖1 兩套檢測系統(tǒng)間低濃度標本檢測結果的偏倚圖

2.3 線性范圍評價結果

將實測均值與理論值進行線性回歸分析，其回歸方程為Y=0.9944X-0.5779，相關系數(shù)r=0.9984，滿足評價標準的要求，驗證通過，見表1。

表1 便攜式血糖儀線性范圍驗證實驗結果（mmol/L）

3 討論

在CNAS CL02-A003:2018《醫(yī)學實驗室質量和能力認可準則在臨床化學檢驗領域的應用說明》5.5.1.2條款及衛(wèi)生行業(yè)標準WS/T 420-2013的5.5.2條款中[3-4]，均要求臨床在應用商品定量試劑盒前對其分析性能進行驗證，驗證內容應至少包括正確度、精密度及可報告范圍，而便攜式血糖儀血糖濃度檢測也屬于定量檢驗項目，故其進入醫(yī)療機構正式應用前也需接受必要的驗證[3-4]，并定期接受評審，以證實其性能滿足檢驗結果的預期用途。

為統(tǒng)一便攜式血糖儀的產品質量及技術要求，中華醫(yī)學會檢驗醫(yī)學分會組織專家撰寫了《便攜式血糖儀臨床操作和質量管理規(guī)范中國專家共識》[2]，明確了便攜式血糖儀準確度、精密度及可檢測范圍的質量要求，并在附錄1和附錄3中提供了準確度和精密度的評價方案[2]，以指導臨床應用，但未能提供可檢測范圍的驗證方案，故本研究參考相關文獻的要求[1-8]，制定了便攜式血糖儀性能驗證的實驗方案。在該方案中，驗證準確度時使用了20份不同濃度水平的樣本，滿足衛(wèi)生行業(yè)標準WS/T 420-2013文件8.2條款對用患者樣本與其他檢驗方法/試劑盒進行正確度驗證實驗的要求[3]，同時也滿足了CNAS CL02-A003:2018文件5.6.4條款對實驗室不同檢測系統(tǒng)檢測同一項目時檢測結果可比性的要求[4]，與中國專家共識[2]中推薦采用5份樣本進行準確度驗證的方案相比較，其驗證結果可能更可靠，并可通過回歸方程計算不同醫(yī)學決定水平處便攜式血糖儀的預期偏倚，評估其臨床可接受性；另一方面，專家共識中未能提供便攜式血糖儀線性范圍驗證的實驗方案，本研究則參考WS/T 408-2012《臨床化學設備線性評價指南》及其相關文獻的方案[3，6-9]，建立了便攜式血糖儀的線性范圍驗證方案，但在制備高值標本時應注意葡萄糖注射液的添加量，以避免因標本紅細胞壓積的改變而影響血糖檢測結果的準確性，同時，行業(yè)標準WS/T 420-2013中也明確要求添加物的量應小于10%[3]，以避免出現(xiàn)基質效應，故在高值標本制備時宜選擇高濃度的葡萄糖注射液。

本研究結果顯示，強生穩(wěn)豪便攜式血糖儀檢測系統(tǒng)的精密度、準確度及線性范圍均能滿足中國專家共識[2]中醫(yī)療機構對其準入的性能要求，滿足臨床需求。但從圖1和圖2中可發(fā)現(xiàn)，在低濃度水平處，便攜式血糖儀的檢測結果均高于日立7600-020E 全自動生化分析儀檢測系統(tǒng)血漿葡糖糖的檢測結果，存在正偏倚的情況，而在高濃度水平處，大部分標本在便攜式血糖儀的檢測結果低于全自動生化分析儀的檢測結果，存在負偏倚的情況，說明兩套檢測系統(tǒng)間檢測結果存在一定的系統(tǒng)誤差。相關研究表明，為實現(xiàn)不同檢測系統(tǒng)間檢測結果同質化，可使用新鮮標本進行方法比對，并通過線性回歸分析得到待評價檢測系統(tǒng)的外部校正因子，從而對待評價檢測系統(tǒng)的檢測結果實施外部校正，以提高不同檢測系統(tǒng)間檢測結果的一致性[10]。因此，在便攜式血糖儀準確度驗證中，若出現(xiàn)偏倚不可接受時，可調整其外部校正因子后重新驗證[11]。

圖2 兩套檢測系統(tǒng)間高濃度標本檢測結果的偏倚圖

相關研究表明，我國部分臨床醫(yī)療機構在便攜式血糖儀的質量管理中存在缺乏明確管理機構、質量監(jiān)管不到位、質量控制體系不完善、人員培訓不到位等問題[2，12-18]，從而也說明了性能驗證僅僅是便攜式血糖儀質量管理的一小部分，各級醫(yī)療機構應成立院內POCT 管理機構，明確其監(jiān)管職責和監(jiān)督方案，在其指導下建立完善的質量控制體系和定期對儀器使用人員進行培訓、考核與授權，并通過PDCA 循環(huán)、魚骨圖、風險管理等管理工具不斷提高便攜式血糖儀的檢驗質量[12-18]。同時，各級醫(yī)療機構也應充分認識到信息化手段在POCT 質量管理中的重要性，應在《即時檢測（POCT）信息化質量管理中國專家共識》《即時檢測（POCT）臨床結果報告與發(fā)布中國專家共識》等文件的指導下不斷完善和規(guī)范其質量體系與信息化建設[19]。

綜上所述，便攜式血糖儀的檢測結果受人、機、料、法、環(huán)等多種因素的影響，故各級醫(yī)療機構內POCT管理部門應參照《便攜式血糖儀臨床操作和質量管理規(guī)范中國專家共識》、衛(wèi)生行業(yè)標準WS/T407-2012及WS/T 420-2013等文件[2-5]的要求，建立科學合理的性能驗證方案并定期評價，以確認其性能是否能滿足臨床需求；同時，應加強POCT分析前、中、后的全面質量控制和監(jiān)管，使其臨床應用更加合理、規(guī)范。