肝功能儲備分析儀（ICG）質量控制的探討

金鑫 吳路平 朱婷婷

摘要：通過對肝功能儲備分析儀探頭的測試，評價其檢測功能的精確度，以保證肝功能儲備分析儀檢測結果的準確性及有效性。利用探頭對吲哚菁綠藥物濃度的探測敏感性，對稀釋后不同濃度的吲哚菁綠進行檢測并將檢測結果與實際吲哚菁綠濃度進行對比，以此驗證探頭的精確性。經過對比發現，在理想試驗狀態下，使用2年以內探頭的檢測精確度誤差小于0.5%，使用2～4年探頭的檢測精確度誤差約1%，使用4年以上探頭的檢測精確度誤差大于2%。為了保證肝功能儲備分析儀檢測結果的準確性與有效性，使用2年以內的探頭應每年檢測1～2次，使用2～4年的探頭應每年檢測2～4次，使用4年以上的探頭應每月檢測1次或直接更換新探頭。

關鍵詞：肝功能儲備分析；吲哚菁綠；光譜探頭

中圖分類號： O 435 文獻標志碼： A

Discussion on quality control of liver functionreserve analyzer （ICG）

JIN Xin1，WU Luping2，ZHU Tingting1

（1. Shanghai Seventh People's Hospital， Shanghai 200137， China;

2. School of Optical-Electrical and Computer Engineering， University of Shanghai for Science andTechnology， Shanghai 200093， China）

Abstract： By testing the probe of the liver function reserve analyzer， the accuracy of its detection function is evaluated to ensure the accuracy and validity of the detection results of the liver function reserve analyzer. Using the probe's detection sensitivity to the concentration of indocyanine green drugs， detect different concentrations of indocyanine green after dilution and compare the detection results with the actual concentration of indocyanine green to verify the accuracy of the probe.After comparison， it is found that under ideal test conditions， the detection accuracy error of the probe within 2 years is less than 0.5%， the detection accuracy error of the probe using 2-4 years is about 1%， and the detection accuracy error of the probe using morethan 4 years is greater than 2%. In order to ensure the accuracy and validity of the test results of the liver function reserve analyzer， the probe used within 2 years should be tested 1-2 times a year， the probe used for 2-4 years should betested 2-4 times a year， and the probe used for more than 4 years The probe should be tested once a month or directly replaced with a new probe.

Keywords： analysis of liver function reserve; indocyanine green; spectral probe

引言

肝功能儲備分析儀又稱吲哚菁綠（Indocyanine Green）試驗分析儀，該設備采用注射吲哚菁綠的方法，使吲哚菁綠與人體血紅蛋白相結合，通過肝臟的快速代謝清除，連續檢測一定時間內人體血液中吲哚菁綠濃度的變化，從而評估肝臟的排泄功能及有效血流量[1]。其通過光譜探頭采集人體內吲哚菁綠藥物含量并進行計算分析，用于評價人體肝臟代謝與肝功能指標，分析各種原因的肝損傷、肝纖維化及肝硬化及終末期肝病患者的有效肝臟血流量。特別是對于需要接受肝臟手術的肝硬化、肝癌等患者，肝功能儲備分析儀可進行術前、術中及術后的肝臟儲備功能定量評估，預測和避免術后肝臟衰竭的發生[2]。

1 研究的意義與價值

1.1 研究的對象

通過肝功能儲備分析儀的基本原理和操作方法可以知道，該設備主要分為主機和光譜探頭兩個部分。主機部分由運算模塊、顯示器、打印機組成，功能包括數據的計算、分析、顯示及打印。光譜探頭是由910 nm 的紅外線光源及接收傳感器組與840 nm 的紅外線光源及接收傳感器組組成的（見圖1）。910 nm 的紅外線主要用于檢測含氧血紅蛋白比例，840 nm 的紅外線主要用于檢測吲哚菁綠比例。發光二極管（見圖2）發射的兩組光束透過人體器官后被光敏二極管（見圖3）接收并轉換為電信號用于吲哚菁綠含量的分析，以此評價肝功能儲備能力的優劣。肝功能儲備分析儀的核心部件是用于采集原始數據的光譜探頭，而光譜探頭的核心部件就是840 nm 的紅外線光源及接收傳感器組。840 nm 的紅外線光源及接收傳感器組的檢測是否準確，直接決定了肝功能儲備分析儀的分析結果，間接影響臨床醫生的診斷與治療[3]。

1.2 目前存在的問題

由于吲哚菁綠主要用于肝臟代謝評價及術中的輔助[4]，所以目前開展肝功能儲備分析項目的醫院較少，相關設備的參考文獻也不多。在實際臨床應用中，肝功能儲備分析儀的分析結果是否準確，光譜探頭檢測精確度是否在合理的誤差范圍內，都沒有一個有效的檢測方法加以驗證和證明[5]。目前使用肝功能儲備分析儀的醫院一般都是直接使用至光譜探頭損壞，更換新探頭后繼續使用。在使用期間，沒有做任何的計量質控，也沒有任何評價標準[6]。對于一臺檢測診斷類設備來說，沒有經過計量質控驗證，無疑為臨床的診療工作帶來極大的風險[7]。

1.3 研究目的與解決的問題

人體內肝臟代謝功能水平因人而異，各不相同[8]。肝臟代謝功能的差異性無法以一個標準量化，導致當分析結果異常時無法判斷是肝臟代謝功能的問題還是設備檢測誤差的問題。所以此項研究的目的就是通過可控的吲哚菁綠濃度變化與設備的檢測結果進行比對，從而對肝功能儲備分析儀的檢測有效性進行驗證[9]。通過該研究主要可以解決以下幾個問題：1）肝功能儲備分析儀檢測有效性驗證[10]；2）明確光譜探頭生命周期[11]；3）有效提高設備檢測準確性；4）降低臨床診療風險；5）為臨床研究打下扎實基礎。

1.4 研究的意義

目前國內外同類的研究及關注點基本都在肝功能儲備分析儀的臨床應用及術前、術中、術后的肝功能代謝評價上，相關的設備計量質控研究較少[12]。對于診斷類設備而言，應采用科學合理的方法對設備進行檢測，確保其有效性后方可投入臨床使用。所以肝功能儲備分析儀的計量質控研究是所有臨床應用研究的基礎，不管是對臨床應用還是臨床研究都具有非常重要的意義[13]。

2 研究的思路與方法

2.1 研究思路

吲哚菁綠是是一種有機化合物，化學式為 C43H47N2NaO6S2，屬于診斷用藥，為可溶于水的綠色粉劑，可被肝臟分解，無毒副作用，一般用于檢查肝臟功能和肝有效血流量。其具體使用方法是將吲哚菁綠與少量滅菌注射用水混合后，快速注射入人體靜脈后，用肝功能儲備分析儀連續檢測在15 min 內人體血液中吲哚菁綠濃度，記錄并生成肝臟代謝趨勢圖，用于評估肝臟代謝功能[14]。

根據以上特性，試驗思路整體模仿肝臟代謝功能，利用肝功能儲備分析儀對不同濃度的吲哚菁綠試劑分別進行檢測并驗證結果。將每個階段吲哚菁綠的濃度與檢測結果進行對照，驗證光譜探頭的精確度與誤差，證明其臨床診斷的準確性及有效性。

2.2 具體方法

（1）試驗器具

整個試驗過程中需用到的相關器具包括：某品牌 A 型肝功能儲備分析儀（含多個光譜探頭）1臺（見圖4（a）），光譜探頭分別為全新光譜探頭、使用2年以內的光譜探頭（1年按250個工作日計算，每個工作日檢測約10個病人，即光譜探頭使用次數小于5000次）、使用約2～4年的光譜探頭（光譜探頭使用次數小于10000次）、使用4年以上的光譜探頭（光譜探頭使用次數大于10000次）、吲哚菁綠藥劑（見圖4（b））、滅菌注射用水（見圖4（c））、試管及量杯、膠布。

（2）檢測方法

在開始試驗前，先閱讀設備使用說明書了解肝功能儲備分析儀基本操作流程，然后再按照試驗計劃分步驟開始試驗。具體試驗方法如下：1）將光譜探頭連接至肝功能儲備分析主機，開機后按照設備提示將光譜探頭夾于手指，設備通過自檢后進入檢測準備就緒狀態（設備自檢是指肝功能儲備分析儀自動對光譜探頭的連接是否正常進行檢測，應保證光譜探頭連接手指并能正常采集到光電信號。如設備未通過自檢，表示光譜探頭連接手指位置不正確或未能采集到光電信號，需重新調整后重復以上步驟）。2）按照肝功能儲備分析儀技術說明文件中描述的光譜探頭最大檢測濃度配置吲哚菁綠試劑（吲哚菁綠為暗綠青色疏松狀固體，可完全溶解于水。按照試驗計劃將1 mg 吲哚菁綠/160 mL 滅菌注射用水比例配置吲哚菁綠試劑，由于吲哚菁綠具有遇光和熱易變質的特性，故試劑在臨用前調配，不做保存）。3）先將吲哚菁綠試劑裝入密封的試管（試管內不能殘留空氣，否則將直接影響檢測結果），再將光譜探頭與試管連接后用膠布固定。4）啟動肝功能儲備分析儀，在15 min 內連續檢測試管內吲哚菁綠實時濃度并生成趨勢圖。5）記錄實時檢測結果并對檢測結果的重復性進行驗證。6）將試管內實際吲哚菁綠濃度與15 min 內平均檢測濃度進行對照并記錄。7）改變試管內吲哚菁綠濃度，按照80%、60%、40%、20%與10%的濃度比例配置吲哚菁綠試劑。具體配置方法為：將1 mg 吲哚菁綠/200 mL 滅菌注射用水比例配置80%濃度的吲哚菁綠試劑；將1 mg 吲哚菁綠/266 mL 滅菌注射用水比例配置60%濃度的吲哚菁綠試劑；將1 mg 吲哚菁綠/400 mL 滅菌注射用水比例配置40%濃度的吲哚菁綠試劑；將1 mg 吲哚菁綠/800 mL 滅菌注射用水比例配置20%濃度的吲哚菁綠試劑；將1 mg 吲哚菁綠/1600 mL 滅菌注射用水比例配置10%濃度的吲哚菁綠試劑并重復以上試驗。8）更換光譜探頭后重復以上試驗，按照10次重復測試結果獲取平均值作為試驗結果。

3 結果與討論

3.1 試驗結果

根據試驗計劃，在改變吲哚菁綠濃度及更換光譜探頭的試驗條件后，肝功能儲備分析儀的實時監測結果與15 min 內平均檢測結果均發生了改變，具體試驗結果如下所示。

（1）實時監測（重復性）試驗結果

從圖5可以看出，不同使用年限的光譜探頭，由于其紅外線激發裝置與傳感器的老化程度不同，導致在理想狀態下對相同吲哚菁綠濃度的監測結果出現上下浮動式誤差，也就是監測重復性不一致。

（2）平均檢測試驗結果

改變吲哚菁綠濃度后，15 min 內連續監測結果的平均值如表1所示（試驗數據結果為連續重復測量10次后的平均值，誤差為±0.1%）。其中標準濃度為經過稀釋后的吲哚菁綠試劑濃度，探頭1為全新光譜探頭，探頭2為使用2年內的光譜探頭，探頭3為使用2～4年的光譜探頭，探頭4為使用4年以上的光譜探頭。

3.2 試驗結論

根據試驗結果可以得知：1）吲哚菁綠試劑濃度越低，光譜探頭的檢測誤差越大；2）在實時監測中全新光譜探頭優于使用2年內的光譜探頭，優于使用2～4年的光譜探頭，優于使用4年以上的光譜探頭。

從表1各探頭的重復性可以看出：使用2年以內的探頭重復性最佳，性能可靠；使用2～4年的探頭因性能有小幅衰減，故重復性有輕微波動；使用4年以上的老舊探頭性能衰減嚴重，重復性較差，其檢測結果準確性較差[15]。

根據平均檢測試驗結果可以得知，在理想試驗環境下，標準濃度平均值為51.63%，全新光譜探頭檢測平均值為51.66%，平均誤差約0.03%；使用2年內光譜探頭檢測平均值為51.25%，平均誤差約0.38%；使用2～4年光譜探頭檢測平均值為50.7%，平均誤差約為0.93%；使用4年以上光譜探頭檢測平均值為49.43%，平均誤差約為2.19%。在臨床實際使用過程中，因受測患者的指甲（灰指甲等）或人體內各種客觀因素的影響，誤差均值可能還會上浮。

4 結論

通過試驗可以證明，肝功能儲備分析儀檢測結果的誤差并不是固定的。理論上探頭是隨著使用年限的增加，性能呈衰減趨勢，但其衰減速度，更換時間，不能僅憑借經驗與感覺。必須以檢測的方式，根據試驗數據進行量化，確保臨床檢測結果的準確性與有效性，降低診療風險。所以除了常規保養以外，必須定期對肝功能儲備分析儀進行計量質控[16]。計量質控的頻率應隨著光譜探頭的使用年限增加而增加。相信通過科學的管理，能夠使肝功能儲備分析儀在臨床得到更好的應用。

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（編輯：張磊）