不斷發(fā)展的POCT新技術(shù)

向代軍，王成彬

(解放軍總醫(yī)院臨床檢驗科，北京 100853)

不斷發(fā)展的POCT新技術(shù)

向代軍，王成彬

(解放軍總醫(yī)院臨床檢驗科，北京 100853)

近年來POCT的應(yīng)用快速增長，主要分為手持式與臺式POCT分析設(shè)備，可進行定性與定量分析。新出現(xiàn)的POCT分析設(shè)備包括可用于分子檢測的儀器，如用于感染性疾病床旁診斷的PCR技術(shù)等。POCT的質(zhì)量管理有助于其在臨床應(yīng)用中的質(zhì)量提高。

床旁檢驗；技術(shù)；質(zhì)量控制

隨著生物學、生理學、基礎(chǔ)醫(yī)學、電子學、遺傳學、分子生物學等學科的快速發(fā)展，生物體組織、體液中成分的變化與疾病關(guān)系研究受到廣泛重視，研究內(nèi)容不斷豐富，研究方法不斷更新，用于臨床疾病診斷、鑒別診斷、治療效果監(jiān)測、預后判斷的新的檢測項目持續(xù)增加，隨之發(fā)展的檢測模式也在快速改變。一方面，高自動化、高通量檢測設(shè)備在臨床實驗室被廣泛應(yīng)用。另一方面，使用不同方法原理、不同檢測模式、操作簡單、攜帶方便、可由非檢驗專業(yè)人員操作、可就近患者實施檢測的項目(POCT)越來越多在不同的醫(yī)療、檢驗單元使用，特別是其在滿足基層醫(yī)療服務(wù)方面顯示出了極大的優(yōu)勢。在醫(yī)療設(shè)備缺乏的邊遠地區(qū)、居家患者，POCT設(shè)備成了較為方便的檢測手段選擇[1]。當今應(yīng)用最廣泛的POCT項目是血糖和早孕檢測，其它的應(yīng)用包括一些急診檢驗、感染性疾病、心梗標志物、糖尿病、脂類、凝血類和血液病等檢驗項目[2]。

1 POCT儀器的要求

世界衛(wèi)生組織關(guān)于POCT的建議包括價廉、靈敏、特異、簡便易用、快速、裝置簡單等[2]。POCT儀器應(yīng)滿足臨床使用的要求，其特點包括：使用簡便，試劑與耗材易于貯存與使用，所得結(jié)果與已建立的實驗室方法結(jié)果一致，相關(guān)試劑與耗材使用安全。

2 POCT分析儀的組成與分類

POCT主要裝置包括操作界面、條形碼識別、樣本傳送、試劑貯存、反應(yīng)區(qū)、檢測感應(yīng)、控制與通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理與保存等[3]。POCT儀根據(jù)檢測量程分為定性與定量POCT分析儀，目前市面上有手持式與臺式POCT分析儀[4]。

2.1 小型手持式POCT 用于血氣分析的POCT經(jīng)歷了從簡單的浸漬式到相對復雜的小型盒式裝置的發(fā)展變化，具有便攜、易用的特點，可供患者本人或醫(yī)務(wù)人員在病床旁、就治地或患者家中進行檢測，具有大型儀器不可比擬的優(yōu)點，如可采用手指血進行檢測，免去了樣本容器使用、樣本標記、樣本轉(zhuǎn)運、標本儲存與處理等諸多不便，這些是在中心實驗室極易造成實驗室差錯且不容易控制的前處理因素[5]。

浸漬式POCT技術(shù)經(jīng)受了時間的考驗，深受患者和醫(yī)務(wù)人員的喜愛，如尿多項分析、全血標本多涂層分析是目前廣泛使用的POCT分析技術(shù)，此種POCT需要操作者仔細將測試紙片都浸上標本。

POCT主要檢測原理是通過光反射或免疫熒光比色對免疫試劑條帶進行檢測，最初的POCT是采用免疫滲漏技術(shù)進行定性試驗，如β-hCG的檢測，如今發(fā)展到多通道光路進行定量分析，通過電耦聯(lián)裝置或電耦照相術(shù)可獲取更低的光信號，已用于心肌標志物等急診檢驗項目。為了達到方便使用、減少誤差、減少干擾的目的，基于條帶反應(yīng)與比色檢測的POCT技術(shù)在不斷改進中，如血糖檢測中生物傳感的酶類有葡萄糖氧化酶、葡萄糖脫氫酶、己糖激酶等，其傳感器也稱為薄膜傳感器，同時具有樣本分離、擴展和支持的功能[6]。

檢測系統(tǒng)包括光度比色或電化學兩種，電化學檢測技術(shù)進一步減少了條帶反應(yīng)的干擾。葡萄糖氧化酶的應(yīng)用具有更好的底物特異性，但其受氧壓的影響，高氧壓導致結(jié)果假性減低。氧壓不影響葡萄糖脫氫酶反應(yīng)，但其易受到麥芽糖中吡咯喹啉醌的干擾，在高濃度麥芽糖腸外輸注時，可造成假性高葡萄糖結(jié)果，此時對患者給予降低血糖處理可造成嚴重后果[7]。電化學檢測儀外形更小巧、標本用量少，更方便患者進行自我監(jiān)控檢測，同時插入校標卡后，更好地提高了結(jié)果的準確性。相關(guān)指南發(fā)布了關(guān)于血糖POCT檢測儀準確性的規(guī)定，表1列出了POCT儀與實驗室生化儀血糖水平的差異。

表1 各種指南對POCT血糖儀性能的規(guī)定

2.2 臺式POCT分析儀 小型輕巧的臺式POCT分析儀具有較好的實驗結(jié)果準確性和重復性，開展的檢測項目也更多，如Siemens DCA分析儀可檢測HbA1c和尿白蛋白/肌酐，雅培開發(fā)的AS100R POCT分析儀可進行HbA1c、尿白蛋白/肌酐和CRP的檢測，Roche cobas b101POCT分析儀可檢測HbA1c、血脂等[8，9]。

小型臺式POCT分析儀也可進行常規(guī)生化項目的檢測，包括肝功能、免疫類項目等，三星公司推出的LABGEO PT10 POCT分析儀可檢測15項臨床生化參數(shù)[10]。

血氣分析儀是臨床上應(yīng)用廣泛的POCT分析儀產(chǎn)品，其分析項目在不斷增加，包括電解質(zhì)、尿素、肌酐、葡萄糖、乳酸、膽紅素、血紅蛋白等。其它的急診項目，包括肌鈣蛋白、B-型腦鈉肽、D-二聚體、β-hCG和CRP等[11]。

POCT分析儀也開展了血細胞分析及免疫類項目的檢測。Sysmex公司推出的Sysmex pocH-100i可進17項血細胞參數(shù)分析[12]。PIMA公司推出淋巴細胞亞群POCT分析儀，僅需5 μl全血可完成淋巴細胞亞群的檢測[13]。

2.3 新發(fā)展的POCT技術(shù) 隨著材料、電子、計算機技術(shù)的不斷更新，也帶來了POCT技術(shù)的不斷發(fā)展。芯片實驗室(lab on a chip，LOC)的觀念正在POCT技術(shù)上逐步應(yīng)用，芯片實驗室也稱微芯片，可用硅、玻璃、聚合物等制備，在1～500 μm小空間上組合了包括微濾、微通道、微陣列、微泵、微閥等技術(shù)的微芯片，可進行樣本處理與分析。

GeneXpert公司開發(fā)的基于注射器抽吸原理的微芯片可進行DNA分析，已報道用于兒童耐甲氧西林金葡菌的檢測[14]。另有報道Spartan RXTM開發(fā)用于DNA分析的POCT儀可進行CYP2C19基因突變檢測[15]。

Atlas公司也開發(fā)了可用于分子檢測的POCT分析儀，含有一次性的卡盒和閱讀器，卡盒裝有反應(yīng)所需的試劑，使用液體試劑或干粉試劑，通過壓力感應(yīng)操縱樣本的流動與反應(yīng)。整個反應(yīng)有三個步聚：DNA提取、PCR擴增、電化學探針檢測DNA[16]。

3 POCT的質(zhì)量管理

醫(yī)院實驗室認可機構(gòu)-CLIA’88與美國病理學院及其聯(lián)合委員會制定了關(guān)于POCT應(yīng)用的指南，對POCT技術(shù)性因素做了規(guī)定，儀器方面要求設(shè)備簡單易用、不出現(xiàn)操作性的錯誤，應(yīng)有內(nèi)置式質(zhì)控包括陰、陽性對照、電路質(zhì)量控制、自動質(zhì)量控制等，信息處理方面應(yīng)設(shè)計與醫(yī)院信息系統(tǒng)連接的接口，開發(fā)企業(yè)POCT數(shù)據(jù)管理體系防止出現(xiàn)結(jié)果記錄、患者和操作者信息錯誤等[17]。

傳統(tǒng)的質(zhì)量控制形式可能并不適合于POCT分析儀，在POCT儀上進行質(zhì)控測試會大大增加患者費用，從而造成的結(jié)果是不易推廣。生產(chǎn)廠家開發(fā)出了采用程序性質(zhì)控檢測的模式，如血糖儀、血氣分析儀必須在質(zhì)控通過后才能進行標本測拭，有一些儀器開發(fā)了電路質(zhì)量控制，儀器能自動檢查系統(tǒng)電路確認儀器的正常運轉(zhuǎn)[18]。

POCT儀的檢測結(jié)果如不能與醫(yī)院系統(tǒng)連接，肯定會造成醫(yī)療診治的不便，新一代的POCT設(shè)備可通過無線通訊雙向傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)對檢測結(jié)果的傳輸，同時通過條碼識別技術(shù)完善POCT檢測參數(shù)測量單位與參考區(qū)間的設(shè)定[19]。

POCT的檢測流程管理主要內(nèi)容包括人員組成、授權(quán)機構(gòu)、執(zhí)業(yè)地點、數(shù)據(jù)管理體系、POCT測試項目、有效的組織形式與聯(lián)系方式、與臨床有效溝通方式等[20]。

POCT在技術(shù)上取得了極大的進步，基本實現(xiàn)了便捷性、即時性的特點，但POCT仍然面臨許多挑戰(zhàn)。POCT管理程序的建立會較大程度提高POCT應(yīng)用的質(zhì)量。

隨著諸如微流控、納米、芯片、傳感器、多通道分析等技術(shù)的快速發(fā)展，具有更強抗性材料及更長時間試劑保存技術(shù)，更科學、易用、信息化程度高的POCT分析裝備將被開發(fā)和應(yīng)用[21]，POCT在醫(yī)療保健、現(xiàn)場急救、家庭救治等方面發(fā)揮越來越大的作用。

[1] Price C，St John A.Point-of-Care Testing.Making innovation work for patient-centred care[M].Washington，USA：AACC Press，2012.

[2] Peeling RW，Holmes KK，Mabey D，et al.Rapid tests for sexually transmitted infections (STIs)：the way forward[J].Sex Transm Infect，2006，82(Suppl 5)：v1-6.

[3] Price C，St John A，Kricka L.Point-of-Care Testing.Needs，opportunities and innovation[M].3rd Edition.Washington，USA：AACC Press，2010.

[4] Burtis C，Ashwood E，Bruns D.Tietz textbook of clinical chemistry and molecular diagnostics[M].5th Edition.St Louis，Missouri，USA：Elsevier，2012.

[5] Posthuma-Trumpie GA，Korf J，van Amerongen A.Lateral flow (immuno)assay：its strengths，weaknesses，opportunities and threats.A literature survey[J].Anal Bioanal Chem，2009，393：569-582.

[6] Oliver NS，Toumazou C，Cass AE，et al.Glucose sensors：a review of current and emerging technology[J].Diabet Med，2009，26：197-210.

[7] Tonyushkina K，Nichols JH.Glucose meters：a review of technical challenges to obtaining accurate results[J].J Diabetes Sci Technol，2009，3：971-980.

[8] Arabadjief M，Nichols J.Evaluation of the Afinion AS100 point-of-care analyzer for hemoglobin A1C[J].Point of Care，2009，8：11-15.

[9] Schembri CT，Ostoich V，Lingane PJ，et al.Portable simultaneous multiple analyte wholeblood analyzer for point-of-care testing[J].Clin Chem，1992，38：1665-1670.

[10]Scotland S，Lunts P，Nicoll G，et al.Evaluation of point of care (POC) prehospital testing for troponin I (cTnI) while in hospital transit via the Scottish Ambulance Service(SAS)-a preliminary study using the Samsung LABGEOIB10 Analyzer[C].AACC，2013：B47.

[11]Hedberg P，Wennecke G.A preliminary evaluation of the AQT90 FLEX TnI immunoassay[J].Clin Chem Lab Med，2009，47：376-378.

[12]Briggs C，Machin S，Müller M，et al.Measurement of CD4+T cells in point-of-care settings with the Sysmex pocH-100i haematological analyser[J].Int J Lab Hematol，2009，31：169-179.

[13]Herbert S，Edwards S，Carrick G，et al.Evaluation of PIMA point-of-care CD4 testing in a large UK HIV service[J].Sex Transm Infect，2012，88：413-417.

[14]Buchan BW，Mackey TL，Daly JA，et al.Multicenter clinical evaluation of the portrait toxigenic C.difficile assay for detection of toxigenic Clostridium difficile strains in clinical stool specimens[J].J Clin Microbiol，2012，50：3932-3936.

[15]Stimpfle F，Karathanos A，Droppa M，et al.Impact of point-of-care testing for CYP2C19 on platelet inhibition in patients with acute coronary syndrome and early dual antiplatelet therapy in the emergency setting[J].Thromb Res，2014，134：105-110.

[16]Yetisen AK，Akram MS，Lowe CR.Paper-based microfluidic point-of-care diagnostic devices[J].Lab Chip，2013，13：2210-2251.

[17]Lee-Lewandrowski E，Gregory K，Lewandrowski K.Point of care testing in a large urban academic medical center：evolving test menu and clinical applications[J].Clin Chim Acta，2010，411(21-22)：1799-1805.

[18]Wyer LA.Connectivity Industry Consortium，Clinical Laboratory Standards Institute，and connectivity：making its mark on point-of-care testing programs[J].Point of Care，2010，9(4)：172-173.

[19]Kim J，Lewandrowski K.Point-of-care informatics[J].Clin Lab Med，2009，29(3)：449-461.

[20]Gregory K，Lewandrowski K.Management of a point-of-care testing program[J].Clin Lab Med，2009，29(3)：433-448.

[21]王成彬.POCT技術(shù)在軍事及突發(fā)事件現(xiàn)場醫(yī)療救治中的應(yīng)用評價[J].中華檢驗醫(yī)學雜志，2012，35(12)：1057-1061.

The continuous development of new technologies of point of care testing

XIANG Dai-jun，WANG Cheng-bin

(Department of Clinical Laboratory，Chinese PLA General Hospital，Beijing 100853，China)

WANGCheng-bin

The application of point-of-care testing (POCT) has increased rapidly over years.There mainly are two types of POCT analytical equipments：handheld and desktop device that all can used for qualitative or quantitative measurements.New emerging equipments include those that can be used for molecular analysis such as PCR to provide infectious disease testing at the point of care.Quality control will improve quality of POCT clinical application.

Point of care testing；Technology；Quality control

王成彬，男，主任醫(yī)師，教授，博士，博士生導師。中華醫(yī)學會檢驗分會副主任委員，北京醫(yī)學會檢驗分會主任委員，中國儀器儀表學會醫(yī)療儀器分會副會長。主要研究方向：感染性炎癥發(fā)生機制及實驗室早期診斷。

R446

A

1672-6170(2016)03-0007-03

2016-04-26)