臨床檢驗設備的計量需求調研與量值溯源分析

于海容 秦霄雯 崔濤 酆揚/.山東省計量檢測中心；.山東省計量科學研究院

0 引言

無論常規的保健體檢，還是各種疾病的診斷治療，都需要大量的檢驗設備提供診療數據。臨床統計證實，檢驗科的質量對醫院的整體醫療水平有重要影響。然而由臨床檢驗設備質量隱患引發的事故顯示，我國在臨床檢驗設備的質量控制方面做得遠遠不夠，醫療安全存在一定隱患。

1 臨床檢驗設備的計量需求

項目組從臨床計量需求出發，選擇醫療機構、生產企業作為調研對象。調研醫療機構，探求臨床檢驗設備質量控制和質量保證的計量需求；調研生產企業，探求臨床檢驗設備生產過程中的計量需求。

1.1 計量服務政府監管的需求

臨床檢驗設備的監督管理涉及多個政府部門，衛計委、國家認證認可監督管理委員會、國家市場監管局均根據各自的職能進行監管。衛計委按照《三級綜合醫院評審標準實施細則（2011年版）》進行評審，要求醫院使用的計量器具應100%有計量檢測合格標志，100%在有效期內。國家認證認可監督管理委員會進行資質評審，要求醫療相關實驗室使用的設備必須全部經第三方檢測機構檢測合格，具備檢校證書。計量機構則根據《中華人民共和國計量法》等相關法律法規開展醫療機構的相關檢定工作，血細胞計數器等臨床檢驗設備列入《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具目錄》[1]。

1.2 醫療機構的計量需求

檢驗科的檢驗數據的準確性一直被高度重視。醫院定期按照衛計委的要求開展質量控制（IQC）與室間質評（EQA）以驗證不同實驗室間的檢驗結果。但是質控過程只比較實驗室的測量結果的重復性，室間質評也無法從根本上保證測量結果的準確性[2]。醫療機構希望計量部門按照國家相關要求對檢驗科在用的全自動生化分析儀、血細胞分析儀、尿液分析儀、尿沉渣分析儀、血凝儀、血沉分析儀、化學發光免疫分析儀、熒光定量PCR分析儀等涉及檢驗數據的儀器全部進行計量檢校，以保證檢測數據的準確性，規避臨床檢驗風險。同時，省級醫院提出，每日臨床檢驗設備接收的標本量很大，設備使用頻率很高，但是計量檢校的周期多為一年，按照周期進行檢校無法實時保證結果的準確性，希望醫學計量工作的開展不僅局限于按照計量法的要求開展檢定，更多的能從臨床需求的角度提供計量服務。

1.3 生產企業的計量需求

臨床檢驗設備的研發涉及光學、化學、生物學等諸多學科。目前，中國醫療器械市場的很多生產商只是簡單地仿制儀器，對產品的工作原理、質量控制等不甚了解，臨床檢驗儀器的質量水平較低。從發展自主品牌、培育本土醫療產業的角度出發，應加強對臨床檢驗設備的計量監督管理。

由于臨床檢驗儀器的檢測基質變異快、穩定性差，導致檢校難度較大。例如：生物芯片技術是伴隨著“人類基因組計劃”而衍生的一項重大高新技術，通過微加工和微電子等技術在固體芯片表面構建微型生物化學分析系統，實現對基因、蛋白質、細胞、組織以及其他生物組分的準確、快速、高通量的檢測。英國RANDOX（朗道）公司開發出世界上第一臺全自動生物芯片分析系統隨后又推出更加靈活的科研型生物芯片分析儀Evidence Investigator，用于心腦血管疾病、腫瘤、糖尿病、傳染性疾病等常見病的臨床檢驗以及健康人群的體檢。全自動生物芯片分析系統針對血漿、血清、尿液等樣本，采用甲狀腺激素、細胞因子、過敏原IgE等十余種芯片組合進行檢驗，每個芯片上可以檢測的分析物多達20個。臨床檢驗設備生產企業希望能與計量技術機構聯合，在科學研究及產品產業化方面加強合作，為提高產品質量共同努力。

2 臨床檢驗設備的量值溯源現狀及存在的問題

臨床檢驗診斷先后經歷了化學、酶、免疫測定和探針技術四次技術革命，每一次革命都使臨床診斷技術跨上一個新的臺階。目前，臨床檢驗的絕大多數項目均采用商品試劑盒結合自動化分析儀器進行檢測。檢測原理不一、方法多樣，測量系統間差異較大，必須經過計量檢校才能確保檢測數據的準確性。

鑒于此，歐盟委員會發布了針對體外診斷醫療器具指令（98/79/EC），該指令對體外診斷醫療器具明確提出向上級標準溯源的要求。臨床檢驗的量值溯源可以有不同模式，但其中心內容是使各測量方法的測量值與一公認的標準發生聯系。樣品或參考物質的測量結果必須通過一系列對比測量而建立，對比測量中的測量過程和校準物質的計量學等級由低到高組成一條連續的溯源鏈。隨后，國外相關組織陸續成立。2002年，國際組織成立“檢驗醫學溯源聯合委員會（JCTLM）”，旨在促進和指導國際公認的醫學檢驗等效測量及測量標準溯源[3]。2003年，國際標準化組織ISO先后公布ISO17511、ISO18153、ISO15193、ISO15194、ISO15195等系列標準控制臨床檢驗結果的溯源性問題。臨床檢驗設備的計量溯源目前成為各國計量管理和技術機構關注的焦點問題。例如國際計量局（BIPM）將流式細胞儀的溯源性研究列為發展的重點領域，德國國家物理技術研究院（PTB）著手建立全血細胞技術的標準化程序。美國國家標準與技術研究院（NIST）已經研制得到RM640熒光強度標準物質，并針對9種明確的腫瘤早期診斷標志物的定值方法開展研究。

與發達國家相比，我國在醫學領域的計量技術研究起步較晚，臨床檢驗領域的量值溯源體系存在諸多問題。由于臨床檢驗樣品是生物樣品，多數臨床檢驗項目因被測物質（主要是生物大分子類物質）的復雜性（如混合物、異構體等），其一級參考測量過程的建立和一級參考物質的制備困難，導致臨床檢驗設備的計量參數量值溯源停留在較低水平，許多計量參數無法按照傳統方法溯源至國際單位制（SI）單位，只能溯源至參考標準或采用驗證方法[4]。

2.1 臨床檢驗領域的標準物質尚待研發

血細胞分析儀（血液分析儀），用于測量血液中血細胞（紅細胞RBC、白細胞WRC、血小板PLT等）的單位體積含量、測定血紅蛋白HGB濃度、對白細胞進行分類并計算有價值的血細胞形態學分析參數，是醫療機構進行血常規化驗的常用設備。開展檢定工作時依據JJG 714-2012《血細胞分析儀》國家計量檢定規程，開展醫療器械的注冊檢驗及其他委托檢驗時依據YY/T 0653-2008《血液分析儀》醫藥行業標準。無論依據哪一個技術法規，都必須采用標準物質或校準品[5,6]。國內檢定血細胞分析儀的標準物質包括紅細胞微粒標準物質、白細胞乳膠微粒標準物質、血小板乳膠微粒標準物質、血細胞標準物質等。各種標準物質各有優缺點，粒子標準物質的優點是穩定性較高，測試過程中粒子之間相互干擾少，缺點是粒子大小過于均一，理化特性和人血細胞之間的差異顯著，真實性欠佳。血細胞標準物質采用人血和動物血作為原料，臨床仿真性較高，缺點是由于使用人血或動物血作為原料，經常出現基質短缺、供應不足，無法滿足市場需求。全自動生化分析儀也是醫療機構必備設備，其檢測參數包括血糖、膽固醇、轉氨酶、無機離子等幾十項。目前JJF 1720-2018《全自動生化分析儀》校準規范剛剛頒布實施，計量部門尚未建立相關社會公用計量標準，該規范采用的標準物質的計量特性有待進一步實驗驗證。

2.2 臨床檢驗設備的技術規范存在空白

凝血分析儀是用來對人的止血與血栓狀態指標進行檢測的儀器，臨床廣泛應用于出血、血栓性疾病、出血、血栓前狀態的診斷、抗凝檢測及療效觀察。目前，尚無凝血分析儀的相關檢定規程或校準規范，只有行業標準YY/T 0658-2008《半自動凝血分析儀》、YY/T 0659-2008《全自動凝血分析儀》。惡性腫瘤目前已成為威脅城市居民健康的頭號“殺手”，其中肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、結（直）腸癌位居前五位，其檢驗使用的腫瘤診斷檢測儀目前無相應的檢校方法。

臨床檢驗的輔助設備諸如二氧化碳培養箱、醫用離心機等的檢校也存在無法可依的技術問題。二氧化碳培養箱是通過在體內模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內的生長環境如恒定的溫度、相對濕度和二氧化碳（CO2）水平，對細胞/組織進行體外培養的儀器，廣泛應用于現代大中型醫院的艾滋病、PCR、微生物、遺傳學等各個實驗室。如果儀器未經校準使用，極易導致培養的細胞/組織失活，影響實驗結果，甚至延誤患者的治療，危及病人的生命安全。醫用離心機利用不同物質沉降系數的不同，在一定的離心力的作用下，通過轉鼓的高速運轉，將不同的物質進行分離。該設備是最常用的基礎設備之一，在醫院實驗室應用非常廣泛，主要用于分離血清、沉淀有形細胞、濃縮細菌，是PCR等試驗必不可少的工具，其計量性能影響實驗結果[7]。

可見，臨床檢驗領域存在諸多參數無法進行計量檢校，無法實現量值溯源的事實，臨床檢驗設備的計量需求及溯源性問題亟需梳理和解決。

3 應對方法及策略建議

根據計量需求調研結果、量值溯源現狀及問題分析，結合實際工作經驗，提出如下應對方法和策略建議。

1）將臨床檢驗領域的計量科技發展列入重點研究項目，內容包括血液分析儀、全自動生化分析儀相關標準物質的研制，凝血分析儀、尿沉渣分析儀、流式細胞儀、化學發光免疫分析儀等檢驗參數參考方法的建立及相關標準物質的研制。

2）在進行科學研究的基礎上，起草制定或修訂我國臨床檢驗設備的相關計量技術法規，包括凝血分析儀、流式細胞儀、化學發光免疫分析儀、核酸儀等。

臨床檢驗量值溯源的目的是提高和保證臨床診療的有效性，建立量值溯源體系是一項昂貴的復雜的工作。開展此項工作應有針對性，不應為溯源而溯源。另外，各種分析的誤差、方法、試劑、人員等均為影響檢驗治療的因素，應從檢驗系統整體考慮檢驗的準確性。

4 結語

從計量需求出發，有針對性地分析臨床檢驗設備的工作原理和關鍵技術，確定需要納入質量控制的計量參數，加強臨床檢驗領域標準物質的研發力度，解決臨床化學量、生物量溯源問題。