M16磁敏免疫分析仪的临床使用效果探析

摘    要：　目的 对M16磁敏免疫分析仪的检测性能进行评价。方法 选择2018年5月在重庆医科大学附属永川医院就诊的门诊和住院患者静脉肝素抗凝血液标本30份, 采用心肌肌钙蛋白I (cTnI) 、肌红蛋白 (Myo) 、肌酸激酶同工酶 (CK-MB) (磁敏免疫法) 检测试剂盒, 通过定值质控品对M16磁敏免疫分析仪的精密度、线性性能和正确度进行评价, 同时采用Roche Cobas E602全自动电化学发光检测仪测定Myo、CK-MB水平, 进行相关性分析。结果 M16磁敏免疫分析仪精密度变异系数 (CV) ≤15%, cTnI、Myo、CK-MB的线性相关系数r≥0.99, 测定相对偏倚≤15%, 均符合仪器厂商的声明性能;测定结果和电化学发光法检测结果间具有良好的相关性, Myo和CK-MB的R2分别为0.984和0.986。结论 作为第3代POCT产品, M16磁敏免疫分析仪可为临床医师提供快速、准确、可靠的临床决策支持。

　　关键词：　磁敏免疫法; 即时检验; 心肌梗死; 标志物;

　　Abstract：　Objective To evaluate the performance of M16 Magnetic Sensitive Immunoanalyzer.Methods Using the detection reagent kit of troponin I (cTnI) , myoglobin (Myo) and creatine kinase isoenzyme (CK-MB) (magnetoimmunity method) , the precision, linear performance and trueness of M16 Magnetic Sensitive Immunoanalyzer were evaluated.Concentrations of Myo, CK-MB in thirty heparin anticoagulation blood samples, which collected from outpatients and inpatients in Yongchuan Hospital, Chongqing Medical University in May 2018, were detected by M16 Magnetic Sensitive Immunoanalyzer and Roche Cobas E602 automatic electrochemical luminescence detector simultaneously.The two results were conducted correlation analysis.Results The coefficient of variation (CV) for precision of M16 Magnetic Sensitive Immunoanalyzer was lower than 15%.Linearly dependent coefficients of cTnI, Myo and CK-MB were all greater than 0.99.Measurement relative bias for trueness was less than 15%.These performance parameters were comply with the manufacturer′s stated performance.Myo and CK-MB results obtained by M16 Magnetic Sensitive Immunoanalyzer and electrochemical luminescence detector had better correlation, and R2 equal to 0.984 and 0.986 respectively.Conclusion M16 Magnetic Sensitive Immunoanalyzer, as a typical third generation POCT, can provide fast, accurate and reliable decision support for clinicians.

　　Keyword：　magnetic sensitive immunoassay; POCT; myocardial infarction; biomarkers;

　　近年来, 在环境、政策、市场和技术等多因素刺激下, 即时检验 (POCT) 在中国发展迅速, 临床POCT产品发展先后经历了第1代定性测试 (试纸条) 和第2代半定量 (比色卡或半定量读数仪) , 到现阶段的第3代全定量 (手工) , 并即将进入第4代的智慧POCT (精准化、自动化和云端化) [1]。POCT技术快速发展正强有力地改变着当前医疗模式, 营造出一个学术和产业的强风口。尽管POCT产品技术发展迅速, 但其检测性能仍是用户关注的核心问题之一[2]。M16磁敏免疫分析仪是一款基于巨磁电阻生物传感器的POCT产品, 检测原理是基于磁颗粒标记的双抗体夹心免疫反应, 通过磁敏传感器对磁信号的检测实现对待测抗原含量的测定。由于生物基质一般不含磁性物质, 因此相比胶体金、荧光等标记方法, 磁敏检测方法不受样品中杂质和背景信号的干扰, 具有灵敏度高的优势[3]。此外, M16磁敏免疫分析系统检测卡采用了主动式微流控芯片技术, 可对血液样品和反应试剂进行精确控制, 减少人为操作误差, 克服侧向流层析技术批间差异大的缺陷, 最大限度地提高测试可重复性。M16磁敏免疫分析仪作为一款最具典型特性的第3代全定量POCT产品, 关于其检测性能评价的文献报道较少。为验证其检测性能, 本文将以心肌梗死标志物心肌肌钙蛋白I (cTnI) 、肌红蛋白 (Myo) 、肌酸激酶同工酶 (CK-MB) 测试为例, 参照美国临床和实验室标准协会 (CLSI) 和行业标准《WS/T 492-2016临床检验定量测定项目精密度与正确度性能验证》制定的仪器性能验证标准对其检测方法学性能可靠性进行验证, 现将结果报道如下。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　收集2018年5月在重庆医科大学附属永川医院就诊的门诊和住院患者静脉外周血30份, 肝素抗凝, 3 000r/min离心5min, 收集上层血浆进行检测。样品采集至检测前室温放置不超过2h, 2～8℃放置不超过24h。

　　1.2 仪器与试剂

　　M16磁敏免疫分析仪及其配套的cTnI、Myo、CK-MB检测试剂盒、质控液 (深圳市理邦精密仪器有限公司生产) 。罗氏Roche Cobas E602全自动电化学发光分析检测仪及其配套的检测试剂。

　　1.3 方法

　　1.3.1 精密度试验

　　选择高、低值质控品, 按照仪器和检测试剂盒提供的标准方法重复测试20次, 将20次测定结果进行统计分析, 计算cTnI、Myo、CK-MB的变异系数 (CV) 。

　　1.3.2 线性分析试验

　　分别选取cTnI、Myo和CK-MB临床高值的肝素抗凝血样品, 用生理盐水进行5%、10%、20%、40%、60%、80%和100%稀释, 将稀释样品从低浓度到高浓度进行测定, 计算测定值和理论值两者间的相关系数 (r) 。

　　1.3.3 正确度评估实验[4]

　　取试剂盒配套的高、低值质控品重复测定10次, 计算平均值、标准差、95%置信区间和相对偏倚。以质控液使用说明书标注浓度为验证指定值和靶值, 相对偏倚计算公式: (测定均值-靶值) /靶值×100%。同时以指定值和相对偏倚验证仪器测试的正确度。

　　1.3.4 对比试验

　　选择临床外周抗凝血液样品30份, 分别用M16磁敏免疫分析仪和罗氏Roche Cobas E602全自动电化学发光分析检测仪进行测定, 将结果进行直线回归分析及相关分析。

　　1.4 判断标准

　　根据仪器厂商声明的判断标准对仪器的检测性能进行评价。

　　1.5 统计学处理

　　应用统计学软件SPSS13.0进行统计分析, 对比试验采用直线回归分析及相关分析。

　　2 结果

　　2.1 M16磁敏免疫分析仪的精密度检测结果

　　cT-nI、Myo和CK-MB测试精密度通过高、低值质控品重复测试后统计而出, 高值质控品CV小于低值质控品CV, 3个检测指标均小于厂商声明的判断标准, 符合要求。见表1。

　　表1 M16磁敏免疫分析仪检测cTnI、Myo、CK-MB精密度结果 (n=20)

　　2.2 M16磁敏免疫分析仪的线性范围检测结果

　　结果显示在仪器厂商声明的测试范围内, cTnI、Myo、CK-MB的相关系数r均优于判断标准, 符合要求。见表2。

　　表2 线性范围试验结果

　　2.3 M16磁敏免疫分析仪的正确度评价结果

　　仪器正确度测试结果如表3所示, 可知M16磁敏免疫分析仪测试的cTnI、Myo、CK-MB参考物质指定值均包含在测试结果95%置信区间内, 且相对偏倚均低于15%, 其检测的准确性符合厂商声明标准。见表3。

　　表3 M16磁敏免疫分析仪准确度测试结果

　　2.4 对比试验

　　由于Roche Cobas E602全自动电化学发光分析检测仪检测指标为Myo、CK-MB, 因此本研究仅采用了Myo、CK-MB进行对比分析。M16磁敏免疫分析仪和Roche Cobas E602电化学发光检测仪分别测定30份临床样品结果对比见图1。图1A和图1C显示两种方法测量的结果相关性良好, 其中, Myo的R2=0.984;CK-MB的R2=0.986。残差图波动范围稳定, 说明残差方差齐性, 线性拟合结果可靠, 见图1B和图1D。

　　图1 M16磁敏免疫分析仪和Roche Cobas E602电化学发光检测仪测定Myo和CK-MB的相关性分析

　　注:A为Myo线性拟合曲线;B为Myo残差图;C为CK-MB线性拟合曲线;D为CK-MB残差图

　　3 讨论

　　临床POCT产品的检测性能直接关系到患者的诊断、治疗和预后, 因此POCT产品进入临床前必须对其检测性能进行评估[5]。笔者实验室自行设计试验, 对第3代全定量POCT产品———M16磁敏免疫分析仪的检测性能进行独立评价。为验证仪器的检测性能, 本研究以cTnI、Myo、CK-MB心肌梗死标志物测试为例进行评价。精密度试验显示, cTnI、Myo、CK-MB的CV≤15%, 均在仪器厂商声明的测试范围内, 3种指标的测量值和理论值密切相关, 相关系数r≥0.99;正确度评估试验显示质控液指定值均在cT-nI、Myo、CK-MB检测结果的95%置信区间内, 且相对偏倚≤15%, 结果均符合仪器厂商的声明性能。同时, M16磁敏免疫分析仪检测性能指标均优于其他文献报道第2代心肌损伤标志物检测POCT[6,7,8]。在心肌损伤蛋白标志物临床检测中, 电化学发光法被认为是检测“金标准”[9]。本研究对30份临床患者外周血液标本的Myo、CK-MB浓度分别进行M16磁敏免疫分析仪和Roche Cobas E602电化学发光检测仪测定, 结果显示两者结果间具有良好的相关性, 且相关性能优于文献[6,7,8]报道的第2代POCT产品。

　　人血浆中cTnI、Myo、CK-MB蛋白水平测量在临床上已广泛用于心肌梗死辅助诊断[10,11]。相比中心实验室检测 (如全自动化学发光检测仪) , POCT产品应用直接缩短样品周转周期 (TAT) , 极大地提高心肌梗死的临床诊断效率和急救成功率[12]。目前, 市场上cTnI、Myo、CK-MB检测POCT产品主要基于侧向流层析技术, 结合荧光、胶体金标记和读数仪系统实现对蛋白标志物水平的定性或半定量检测[13,14]。尽管基于侧向流层析技术的POCT产品价格便宜、操作简单且应用广泛, 但存在重复性差 (CV为20%～40%) 、缺少精确定量的多项检测能力和自动化的文件编制[15]。M16磁敏免疫分析仪是一款基于巨磁电阻生物传感器的临床POCT分析装置。其检测原理采用双抗体夹心免疫反应, 其检测主要流程如下:首先将检测一抗包被在传感芯片上, 进行检测一抗-待测抗原-表位二抗的夹心反应。表位二抗上连接有生物素标记物, 能够通过链霉亲和素/生物素体系将修饰有链霉亲和素的磁颗粒固定在传感芯片上, 进而通过GMP传感器对芯片上的磁信号检测实现对样品中待测抗原水平的定量测定。此外, 为方便临床进行POCT和提高检测精确度, 检测试剂盒采用检测卡样式, 通过集成微通道、阀和泵完成对免疫夹心反应的全自动控制, 减少人为操作误差, 克服侧向流层析技术的批间差异大的缺陷, 最大程度上提高测试可重复性。兼具全定量巨磁电阻生物传感器阵列和主动式微流控芯片技术赋予了M16磁敏免疫分析仪第3代全定量POCT的典型特征。

　　综上所述, 本文以cTnI、Myo、CK-MB心肌损伤蛋白标志物测定为例, 对M16磁敏免疫分析仪的精密度、线性和正确度进行评价, 结果与厂商声明的性能参数相符;通过对比试验证实了其测定结果与中心实验室检测结果间具有较好的一致性。此外, M16磁敏免疫分析仪总体设计新颖合理, 操作简便, 质量控制方式完善, 测量速度快 (15min) , 溯源性好, 是一款值得临床推广使用的第3代全定量POCT产品。产品不足之处在于检测成本相比第1代和第2代POCT产品的检测成本高, 如何让医疗机构和患者接受存在一定程度的挑战。同时, 在产品精密度、加样自动化和数据云端化应用等方面还存有一定提升空间。

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