楊紅瑋
(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司,廣東深圳 518000)
化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)是繼放射免疫、酶聯(lián)免疫、熒光免疫分析技術(shù)后,廣泛應(yīng)用由于臨床疾病診斷的一項(xiàng)新興免疫檢測(cè)技術(shù)。全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀以其檢測(cè)速度快、靈敏度高、特異性好、線性范圍寬、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì),逐步替代傳統(tǒng)免疫產(chǎn)品,成為醫(yī)院主流檢驗(yàn)設(shè)備。其檢測(cè)項(xiàng)目覆蓋多種疾病的診療,包括腫瘤、甲狀腺、激素、心肌、糖尿病、傳染病、貧血等疾病,可以為更多的臨床科室提供完整的檢測(cè)方案。化學(xué)發(fā)光免疫分析儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,同時(shí)免疫抗原抗體反應(yīng)影響因素也非常多,對(duì)保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性提出了巨大的挑戰(zhàn)。本文將對(duì)全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀溯源校準(zhǔn)和質(zhì)量控制進(jìn)行深入的探討。
溯源是保障檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠的有效途徑,也為醫(yī)院間檢驗(yàn)結(jié)果互認(rèn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。免疫項(xiàng)目的溯源近些年發(fā)展的比較快,IFCC 也專(zhuān)業(yè)成立了幾個(gè)工作組,如C-STFT 甲狀腺標(biāo)準(zhǔn)化工作組、WG-PCT-降鈣素原標(biāo)準(zhǔn)化工作組等。溯源類(lèi)型主要分為參考方法、參考物質(zhì)、一致化方案,以及廠家標(biāo)準(zhǔn)。參考方法是溯源標(biāo)準(zhǔn)的最佳選擇,目前有參考方法的免疫項(xiàng)目還比較少,均為同位素稀釋質(zhì)譜法(ID/MS),如E2、E3、T3、T4、Cortisol等。參考物質(zhì)因互換性的限制,在免疫項(xiàng)目中應(yīng)用情況并不理想[1]。為此2010 年AACC 提出了一致化方案,并成立了ICHCLR國(guó)際臨床實(shí)驗(yàn)室結(jié)果一致性聯(lián)合會(huì),以推動(dòng)全球檢測(cè)結(jié)果一致性的發(fā)展。被測(cè)量的定義、常規(guī)測(cè)量過(guò)程的特異性及參考物質(zhì)的互換性,是溯源面臨的三大挑戰(zhàn)。
為保證溯源有效傳遞、各溯源層級(jí)的被測(cè)量相同,在建立溯源鏈之前,首先應(yīng)根據(jù)預(yù)期用途定義被測(cè)量。但很多測(cè)量沒(méi)有充分定義有臨床意義的被測(cè)量,在溯源過(guò)程中受分析物異構(gòu)體問(wèn)題的影響,這些測(cè)量在對(duì)臨床診斷重要的分子成分被清晰地定義前,結(jié)果一致化難以達(dá)到,如肌鈣蛋白I 和HCG 在不同臨床條件下有不同的分子形式。
常規(guī)測(cè)量程序分析特異,其被測(cè)量與參考方法被測(cè)量一致,是溯源有效傳遞的前提。然而,由于人新鮮血液中被測(cè)物質(zhì)的復(fù)雜性,有些分析物定義不充分,在許多免疫反應(yīng)中做到真正意義上的特異非常困難。有些常規(guī)測(cè)量程序甚至還作于被測(cè)物質(zhì)以外的其他物質(zhì),其特異性問(wèn)題則更為嚴(yán)重。這些測(cè)量在更特異性方法發(fā)現(xiàn)前,結(jié)果一致化是難以達(dá)到的。如不同測(cè)量過(guò)程作用于同一被測(cè)物的不同抗原決定簇,可能給出不同測(cè)量結(jié)果。
互換性是參考物質(zhì)的重要屬性,當(dāng)參考物質(zhì)用于制造商溯源程序?yàn)楫a(chǎn)品校準(zhǔn)品定值時(shí),必須具有互換性[1]。如果產(chǎn)品校準(zhǔn)品溯源至沒(méi)有互換性的參考物質(zhì),將導(dǎo)致不同常規(guī)程序測(cè)量病人樣本沒(méi)有可比性。
邁瑞的溯源團(tuán)隊(duì)積極參與到國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目中,與全球標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展保持同步。制造商在檢測(cè)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化中扮演著極其重要的角色。邁瑞的溯源團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)近20 年的摸索實(shí)踐,擁有了成熟的溯源技術(shù)平臺(tái)。邁瑞內(nèi)部溯源傳遞從采用的最高計(jì)量參考標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始,通過(guò)不間斷的比較鏈傳遞至產(chǎn)品校準(zhǔn)品的定值為止(圖1)[2]。
圖1 溯源至參考方法、參考物質(zhì)、廠家內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)的溯源量值
最高計(jì)量參考標(biāo)準(zhǔn)通常優(yōu)先采用JCTLM 批準(zhǔn)發(fā)布的參考方法,并必須評(píng)估與臨床預(yù)期用途相適應(yīng)。同時(shí)建有獨(dú)立的參考測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,執(zhí)行參考方法的溯源。
當(dāng)沒(méi)有推薦的參考方法時(shí),采用適用的有證參考物質(zhì)。此參考物質(zhì)必須提前驗(yàn)證是否具有互換性,如果校準(zhǔn)品溯源至沒(méi)有互換性的參考物質(zhì),將導(dǎo)致臨床病人樣本結(jié)果與真實(shí)結(jié)果之間存在明顯偏離,影響臨床診斷和治療。如果只能使用沒(méi)有互換性的參考物質(zhì),但其已被證明在其他多個(gè)測(cè)量程序中是有互換性時(shí),可以修正互換性偏差后再使用。具體方案可參考IFCC 互換性工作組推薦的技術(shù)指南,修正沒(méi)有互換性的偏差,并記錄使用和驗(yàn)證的詳細(xì)過(guò)程。溯源至參考物質(zhì)的結(jié)果受參考物質(zhì)自身質(zhì)量、稀釋準(zhǔn)備以及測(cè)量的儀器和試劑的影響,因此溯源至參考方法優(yōu)于溯源至參考物質(zhì)的方法。
當(dāng)沒(méi)有參考方法也沒(méi)有參考物質(zhì)時(shí),必須建立廠家內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也要建立完備的質(zhì)量控制方案,預(yù)防標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生偏離的風(fēng)險(xiǎn)。
由于參考物質(zhì)常常是有限的,參考方法運(yùn)行對(duì)設(shè)備人員等要求高,且測(cè)試速度慢、成本高。因此,根據(jù)需要在實(shí)際溯源傳遞過(guò)程中會(huì)設(shè)立工作校準(zhǔn)品,用于產(chǎn)品校準(zhǔn)品批與批的定值。工作校準(zhǔn)品理想情況下為一組人源血清組最佳,盡量覆蓋全部測(cè)量范圍。其由多個(gè)混和血清,經(jīng)離心、過(guò)濾等處理后,各個(gè)混和血清分裝成小包裝、-80 ℃保存。實(shí)踐證明,-80 ℃保存的血清穩(wěn)定性良好,且復(fù)融后性能和新鮮血清相似。當(dāng)人源血清不易獲得時(shí),也可以是具有基質(zhì)的物質(zhì)。但應(yīng)驗(yàn)證互換性影響,必要時(shí)修正互換性偏差。執(zhí)行過(guò)程中,可根據(jù)需要同時(shí)設(shè)立兩個(gè)工作校準(zhǔn)品。工作校準(zhǔn)品由選擇的參考方法進(jìn)行定值,或使用參考物質(zhì)、廠家內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)制造商選定測(cè)量程序后進(jìn)行定值,并評(píng)估測(cè)量不確定度。
使用工作校準(zhǔn)品校準(zhǔn)制造商標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量程序,產(chǎn)品校準(zhǔn)品通過(guò)重復(fù)測(cè)量,計(jì)算平均值得到靶值,并評(píng)估測(cè)量不確定度。產(chǎn)品校準(zhǔn)品的不確定度應(yīng)包括所有較高計(jì)量水平的測(cè)量程序和參考標(biāo)準(zhǔn)的不確定度分量總和。
產(chǎn)品校準(zhǔn)品如果需要給多個(gè)型號(hào)的檢測(cè)系統(tǒng)定值,應(yīng)該分別在每個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)上給產(chǎn)品校準(zhǔn)品定值。如果證明不同型號(hào)的檢測(cè)系統(tǒng)上定值結(jié)果一致,則各檢測(cè)系統(tǒng)可以共用同一個(gè)的校準(zhǔn)品靶值。
為了確保產(chǎn)品校準(zhǔn)品定值過(guò)程在連續(xù)的質(zhì)量控制下,在每批定值的同時(shí),一般同時(shí)測(cè)定2 類(lèi)趨勢(shì)性質(zhì)控品組成監(jiān)視系統(tǒng),用于監(jiān)控定值的變化趨勢(shì)和漂移情況:一類(lèi)趨勢(shì)性控制品是與產(chǎn)品校準(zhǔn)品在原料要求和加工制備工藝一樣,存儲(chǔ)條件為-80 ℃;另一類(lèi)趨勢(shì)性控制品是冰凍臨床血清,其制備與制造商內(nèi)部參考物質(zhì)類(lèi)似,存儲(chǔ)條件為-80 ℃。
產(chǎn)品校準(zhǔn)品的定值過(guò)程必須在完善的質(zhì)量體系管理下,由專(zhuān)業(yè)人員執(zhí)行,并嚴(yán)格對(duì)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)、試劑、工作校準(zhǔn)品、趨勢(shì)性質(zhì)控品進(jìn)行管理,確保產(chǎn)品校準(zhǔn)品在不同儀器、試劑批次、校準(zhǔn)品批次的任意組合下,測(cè)試同一臨床樣本結(jié)果一致。
化學(xué)發(fā)光免疫分析分析特異,其被測(cè)量與參考方法被測(cè)量一致,是溯源能有效傳遞的前提。而此分析測(cè)量程序通常是由儀器、試劑、校準(zhǔn)品和質(zhì)控品組成的檢測(cè)系統(tǒng),這就要求儀器、試劑、校準(zhǔn)品和質(zhì)控品在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中,充分考慮相互之間的協(xié)同,并保持測(cè)量程序的分析特異。試劑批號(hào)批次問(wèn)題一直是臨床應(yīng)用中的重要影響因素。試劑生產(chǎn)中由于抗原抗體原料的標(biāo)準(zhǔn)化困難,以及使用的磁珠、酶標(biāo)工藝的復(fù)雜性,對(duì)采用的校準(zhǔn)品、質(zhì)控品的互換性提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前市面上使用的商業(yè)校準(zhǔn)品和質(zhì)控品,以及EQA 室間質(zhì)評(píng)樣本,基本上無(wú)法做到使用純天然的人源樣本,大部分是使用人血清基質(zhì)的經(jīng)過(guò)處理的校準(zhǔn)品和質(zhì)控品,盡量減少基質(zhì)效應(yīng)的影響。人血清基質(zhì)樣本的使用,在生化領(lǐng)域得到了較好的實(shí)踐,但在免疫項(xiàng)目中卻經(jīng)常存在不同試劑批次下互換性缺乏的問(wèn)題。有報(bào)道,對(duì)于大量分析物和測(cè)量程序,即使使用人血清的質(zhì)控物質(zhì),但在不同試劑批次下卻沒(méi)有互換性。為杜絕這種差異對(duì)臨床結(jié)果的影響,校準(zhǔn)品的溯源必須按照試劑批次分別進(jìn)行定值。雖然能確保臨床結(jié)果準(zhǔn)確性,但還是給用戶(hù)在內(nèi)部質(zhì)量控制和外部質(zhì)量控制還是帶來(lái)的非常大的困擾。因此,邁瑞在試劑生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)抗原抗體來(lái)料控制,生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化提升等努力,對(duì)試劑批次的一致性進(jìn)行嚴(yán)格管控。
由于抗原抗體反應(yīng)特征,化學(xué)發(fā)光免疫分析儀采用多點(diǎn)曲線校準(zhǔn)。多點(diǎn)校準(zhǔn)不僅增加人力、時(shí)間成本,而且免疫試劑價(jià)格高昂,同時(shí)也帶來(lái)了費(fèi)用的大幅增加。邁瑞充分考慮了用戶(hù)端使用痛點(diǎn),在開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)校準(zhǔn)模型、選擇的擬合程序,以及校準(zhǔn)品濃度的選擇均進(jìn)行了大量研究和優(yōu)化,以獲得最有效的校準(zhǔn)過(guò)程、最準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。為簡(jiǎn)化用戶(hù)端校準(zhǔn)過(guò)程,降低了人力、時(shí)間、費(fèi)用成本,提升實(shí)驗(yàn)室的工作效率。邁瑞提供了對(duì)多點(diǎn)校準(zhǔn)模型進(jìn)行兩點(diǎn)再校準(zhǔn)的方案。試劑生產(chǎn)階段,每個(gè)試劑批測(cè)試10~12 個(gè)多點(diǎn)校準(zhǔn)主曲線,通過(guò)電子條碼傳遞至用戶(hù)端,用戶(hù)端結(jié)合當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室2 點(diǎn)校準(zhǔn)品測(cè)試值,完成儀器的再校準(zhǔn)過(guò)程,此校準(zhǔn)計(jì)算過(guò)程中在儀器校準(zhǔn)界面提供自動(dòng)計(jì)算。此方案已經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證,能夠反映儀器和試劑的具體測(cè)量條件,可通過(guò)更新校準(zhǔn)曲線、調(diào)整測(cè)量信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)再校準(zhǔn)過(guò)程,并且與傳統(tǒng)的多點(diǎn)校準(zhǔn)方案效果相同。
化學(xué)發(fā)光免疫分析儀檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性受分析前、分析中、分析后各個(gè)環(huán)節(jié)的影響,邁瑞在檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),即充分考慮了這些影響。通過(guò)全自動(dòng)進(jìn)樣和樣本條碼掃描設(shè)計(jì)避免樣本進(jìn)樣錯(cuò)誤,設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的維護(hù)保養(yǎng)程序、故障提示等維持儀器的最佳使用狀態(tài),而專(zhuān)用的質(zhì)控界面讓質(zhì)控測(cè)試、質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、繪制質(zhì)控圖、失控判斷等活動(dòng)更便捷。同時(shí)也嚴(yán)格控制儀器試劑生產(chǎn)一致性,減少用戶(hù)在內(nèi)部質(zhì)量控制和外部質(zhì)量控制問(wèn)題的出現(xiàn)。
雖然目前化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)在臨床疾病的診斷方面發(fā)展迅猛,但其距離全球結(jié)果互認(rèn)、測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)還有一定距離,這需要國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織、制造商和全體檢驗(yàn)人員的共同協(xié)作。為此,邁瑞作為制造商,將致力于檢測(cè)系統(tǒng)的溯源校準(zhǔn)和質(zhì)量控制的研究,為全球檢驗(yàn)人員的共同目標(biāo)而努力。