自動糞便處理分析系統FA280臨床應用分析

龍婷婷，陳月梅，陶澤，江虹

四川大學華西醫院 a. 實驗醫學科；b. 衛生部移植工程與移植免疫重點實驗室，四川 成都 610041

引言

糞便主要由食物殘渣、消化道分泌物、脫落細胞及細菌等成分組成。糞便檢查在了解消化器官功能、消化系統疾病診療及相關寄生蟲篩查等方面具有重要意義[1-3]，故臨床上將糞便常規作為入院患者必查項目之一。目前在大多數醫院，糞便常規檢驗仍以傳統手工方法為主，不僅耗時費力、結果重復性偏低，同時還存在較大的生物安全隱患。隨著自動分析儀的不斷發展，許多檢測項目已逐漸由儀器檢測代替了手工檢測[4]。雖然糞便常規的自動化程度在臨床檢驗中相對滯后，但也有不少糞便分析儀應運而生[5-6]，逐漸形成了儀器分析糞便常規的潮流。FA280是市面上新近推出的一款自動糞便處理分析儀，整個測試過程全封閉，采用恒壓氣動混勻、軌道循環進樣、顯微鏡成像和自動識別、濁度檢測及恒溫孵育等關鍵技術，實現了糞便的自動處理分析。然而，到目前為止，針對FA280的性能評價及使用相關情況的尚未見報道，其能否有效提高糞便檢測的質量、如何更充分發揮儀器的作用等問題還有待進一步揭曉。本實驗室率先引進FA280來開展大便常規檢查，至今已1年有余，現將其在臨床檢驗中的檢測結果與手工法結果進行比對，以評價FA280分析結果的準確性及臨床應用價值，為后續使用者提供參考。

1 材料與方法

1.1 一般資料

選擇2020年4月20—25日，本實驗室在FA280上檢測的糞便樣本904例，其中門診樣本226例、住院樣本641例、體檢樣本37例。受檢者包括男性466人、女性438人，年齡4～98歲，平均（52.64±17.22） 歲。收集2020年5月1日至2021年4月30日本實驗室檢出的寄生蟲陽性結果，分析FA280對寄生蟲的檢出情況。本研究取得華西醫院倫理委員會批準同意，相關受檢者知情同意。

1.2 方法

1.2.1 儀器和試劑

FA280（四川沃文特生物技術有限公司）及配套稀釋液、沖洗液和卡型便潛血檢測試劑（膠體金法），艾博生物醫藥（杭州）有限公司條形便潛血檢測試劑（膠體金法），日本Olympus光學顯微鏡，0.9%生理鹽水，蘇丹Ⅲ染液。

1.2.2 檢驗方法

（1）全自動糞便檢測儀法。嚴格按照儀器操作說明書進行操作，大致流程見圖1。

圖1 FA280工作流程

（2）直接涂片鏡檢法。挑取火柴頭大小可疑部位的糞便，加至滴有生理鹽水的清潔玻璃片上進行涂片，厚薄以能透過懸液看清報紙上的字跡為宜。在低倍鏡下進行整體觀察（＞10個視野），在高倍鏡下進行具體分析（＞20個視野）。所有操作均符合標準操作流程和《全國臨床檢驗操作規程》（第4版）[7]。

將送檢的新鮮糞便樣本編號并觀察顏色、性狀，然后用FA280進行檢測。經儀器稀釋樣本、涂片、加樣至隱血卡并采集圖片后，自動報告檢測結果。由人工審核儀器讀取的結果，并以直接涂片鏡檢復核有差異的樣本（脂肪滴由蘇丹Ⅲ染色后鏡檢），最后發送報告。

陽性判斷標準：低倍鏡視野查見寄生蟲卵，高倍鏡視野查見紅細胞、白細胞、真菌、脂肪滴；隱血試劑卡質控區和檢測區均出現紅線。

1.3 統計學分析

應用SPSS 22.0軟件進行數據統計分析，計數資料以例數表示，采用χ2檢驗進行分析。一致性檢驗采用Kappa檢驗，P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 儀器與人工識別糞便理學指標的比較

正常糞便為棕黃色、有形軟便，其余顏色和性狀均屬異常。在儀器讀取的糞便結果中，有20例樣本顏色異常，176例性狀異常；而人工觀察的結果中，有27例顏色異常，162例性狀異常（表1）。異常顏色以褐色居多，異常性狀以半稀便為主。儀器與人工識別糞便顏色和性狀的符合率分別是98.56%和89.49%，Kappa值分別是0.72和0.75，一致性較好，且差異無統計學意義（P＞0.05），FA280識別理學指標結果較準確。

表1 FA280與手工法檢測糞便理學指標結果對比（例）

2.2 儀器與人工識別糞便有形成分的結果比較

FA280對鏡檢模塊中的樣本會進行多層次拍照，并識別其中的有形成分，圖像再由人工進行審核。對于儀器與人工結果有差異的樣本，通過直接涂片或染色后鏡檢復核結果。儀器所報告的紅細胞、白細胞、真菌和脂肪滴的檢出率均高于人工審核或復核結果（表2），符合率分別為98.78%、96.35%、94.69%、99.66%，Kappa值分別是0.814、0.718、0.588、0.986，除真菌檢測一致性一般外，其余項目一致性均較好。在識別有形成分方面，FA280可在很大程度上代替手工檢驗。

表2 FA280與手工法檢測糞便有形成分結果對比（例）

2.3 儀器與人工識別糞便寄生蟲卵的結果比較

在904例樣本中，FA280報告了116例寄生蟲陽性，經人工復核，其中93.10%是儀器誤判（表3），多數被誤判為華支睪吸蟲（肝吸蟲）或鉤蟲蟲卵。真陽性樣本包含4例鉤蟲卵、4例華支睪吸蟲卵，1例假陰性為人芽囊原蟲（圖2）。FA280對寄生蟲的識別靈敏度為88.89%，而特異性為87.93%。儀器與手工的符合率僅87.17%，Kappa值為0.112，結果一致性較差。故FA280用于寄生蟲的篩查時，結果必須由人工審核，方可提高檢驗準確率，降低誤檢、漏檢率。

圖2 人工復核鏡檢所見寄生蟲

表3 FA280與手工法檢測糞便寄生蟲結果（例）

2.4 儀器與人工識別糞便隱血卡的結果比較

FA280可自動稀釋樣本、加樣、孵育，并對試紙卡結果進行拍照、識別、報告，再經人工肉眼觀察所采集圖片進行審核。結果如表4所示，排除加樣失敗的12例樣本，在有效的892例樣本中，儀器與人工對卡片的識別結果符合率高達99.78%，一致性非常好（Kappa值為0.994）。僅2例樣本因隱血試劑卡檢測線顯色過淡，手工便潛血檢測試劑復核為陰性；還有一例顏色暗紅的樣本隱血試劑卡檢測為弱陽性，樣本稀釋后經手工便潛血試劑條檢測為陽性，懷疑誤差為鉤狀效應所致。

表4 FA280與手工法檢測糞便隱血結果（例）

2.5 儀器對寄生蟲卵的檢出情況統計

由于寄生蟲卵的總體檢出率較低，1.3中結果可能存在偏差，為進一步分析FA280對寄生蟲卵的檢出能力，再次分析了2020年5月1日至2021年4月30日本實驗室糞便樣本的寄生蟲卵的檢出情況。FA280總計檢測樣本58518例，通過儀器拍照識別及手工復檢，共查出寄生蟲卵陽性樣本308例，其中271例為儀器初篩識別，占總體82.62%；余57例為儀器漏檢，漏檢蟲卵主要為原蟲類（表5）。FA280檢測糞便常規過程中，寄生蟲檢出率為0.463%，對于蠕蟲蟲卵的篩查，幾乎沒有漏檢。

表5 2020年5月1日至2021年4月30日糞便樣本寄生蟲檢出情況（例）

3 討論

糞便常規作為臨床“三大常規”檢測之一，在消化道疾病及由腸道寄生或排泄的寄生蟲所致疾病的篩查和診斷中有重要意義[9]，既可了解消化道有無炎癥、出血及寄生蟲感染[10-12]，還可用于消化道腫瘤的篩查[13]。糞便檢查包括理學檢查、有形成分分析和隱血試驗[7]。自動糞便處理分析系統（FA280）基本具備了檢測糞便常規項目的能力，通過全自動化操作系統實現自動稀釋樣本、混勻過濾、采圖傳輸、電腦識別等過程，從而提高檢測效率、優化檢驗流程、減輕人力負擔，實現有效輔助臨床診療工作的目的。

經本研究統計分析可知，FA280對糞便顏色和性狀的識別較準確，識別錯誤的原因主要有條碼遮擋了拍照區域或樣本標簽貼在管壁的非拍照范圍，導致儀器未能正常采集到糞便信息；也有個別樣本是由于糞便表面反光導致的識別誤差。進一步的優化方案應包括：臨床檢測樣本之前，務必保證條碼粘貼位置正確、樣本取量合適并位于管壁下方，以便能正常采集樣本圖像。FA280對紅細胞、白細胞、真菌的識別陽性率較人工結果高，出現較多假陽性結果的主要原因是糞便中含有的食物殘渣形態各異，常被誤認為是細胞或真菌。FA280對寄生蟲的識別假陽性率也較高，其中以誤診為華支睪吸蟲卵和鉤蟲卵居多，主要還是食物殘渣的形態干擾。但FA280對寄生蟲的總體檢出率為0.463%，大于文獻報道的手工鏡檢寄生蟲卵檢出率0.311%[8]，且其對蠕蟲蟲卵的篩查，幾乎沒有漏檢，展現出了優異的檢驗能力?；诖耍谂R床檢驗工作中，儀器報告結果必須由人工再次審核才可提交為最終結果。FA280對脂肪滴的識別與人工讀取結果較一致，3例假陽性樣本在圖像中標注的“脂滴”非常小，蘇丹Ⅲ染色未見明顯脂滴，或為儀器誤判，也可能由于脂滴過小、過少，超出了人工識別范疇造成的。FA280對卡式隱血試紙的結果判讀與人工讀取結果的符合度非常高，與以往報道的該試劑卡檢測性能相符[14]，個別樣本與手工檢測的誤差可能與不同隱血試劑的敏感性差異有關。一例隱血弱陽性樣本復查報陽的原因主要是糞便中血紅蛋白含量過高，抗原超量導致鉤狀效應，稀釋樣本后出現明顯的陽性檢測線。因此，在臨床樣本檢測中，對于隱血結果可疑的樣本，一定要再次復查，確保準確后才能報告。

綜上所述，FA280的檢測結果與人工識別結果大部分較一致，準確性可接受，與同類產品報道相符[15]。尤其是其敏感性較高，有利于臨床樣本的初篩。相對于傳統方法，FA280有其獨特的優勢：① FA280可自動分析樣本管里的所有樣本，避免了手工取樣的隨機性所導致的結果誤差，同時也在一定程度上降低了漏檢率；② FA280采集的視野數多于人工鏡檢要求的視野數，提高了寄生蟲或其他病理成分的檢出率[16]，有利于篩選出陽性樣本以輔助臨床診斷；③ FA280實現了糞便常規的自動化檢測，多數操作無須人工干預，降低了人力成本，提高了檢測效率，且該系列產品性能評價符合臨床檢驗的要求[15]，再輔以人工審核，基本能保證檢驗的質量；④ FA280操作流程規范，條件相對穩定，在隱血檢測過程中更能保證反應的充分性和結果的準確性；⑤ FA280采用有蓋的糞便收集管，全程無須開蓋處理，封閉無異味，保護了操作者的安全、降低生物安全風險并能維持實驗環境衛生，尤其是對于糞便中存在潛在傳染性病原微生物（如新型冠狀病毒[2]）的樣本，FA280自動化分析更符合生物安全的要求；⑥ FA280可將拍攝的圖像長期保存，便于后期結果查閱或復核。

當然，FA280也存在一些不足：① 對樣本的要求較高。樣本量、樣本所在樣本管的位置、條碼粘貼部位及方式、樣本管的蓋蓋情況均可影響檢測結果。因此檢測過程中必須嚴格按要求操作才能保證儀器正常檢測；② 對于血紅蛋白含量過高的樣本，FA280不能自動增加稀釋倍數而容易產生“鉤狀效應”，導致假陰性結果。針對硬便樣本，FA280難以充分混勻，易造成稀釋懸液中糞便含量過低而使采集圖像內容缺失。所以特殊樣本需要手工法復檢以保證結果準確無誤；③ FA280對有形成分的識別準確性不及人工鏡檢，常受食物殘渣的影響而識別錯誤，故而儀器報告的形態結果必須由人工進行審核確認；④ FA280大大提高了寄生蟲的檢出率，但幾乎不能識別原蟲，如藍氏賈第鞭毛蟲卵、人芽囊原蟲和阿米巴包囊等，導致原蟲漏檢風險較大。因此人工審核時尤其要注意圖片中的可疑形態，必要時直接涂片鏡檢復查；⑤ 卡型隱血試紙批量裝載于儀器上，容易受潮導致假陰性結果出現。所以應根據每日樣本量適量放入隱血卡，最好對每日隱血檢測進行質控監測。

4 結論

保證糞便常規檢測結果的及時、準確發送，避免誤檢、漏檢，以更好地服務于臨床是檢驗工作者不斷追求的目標[17]。FA280分析系統實現了糞便檢驗的自動化，且操作簡單、性能良好，可提高檢測效率、降低生物安全風險、減少人為誤差、減輕操作者心理負擔、較好地保護環境等，具有良好的臨床應用前景，同系列產品在臨床中的應用價值得到了證實[18]。雖有不足之處，但只要合理使用、規范操作，加上人工審查，FA280將能給糞便檢驗工作和環境帶來明顯的改善，并能提高檢驗效率和檢測結果的準確性。