干濕生化分析儀檢測電解質的可比性研究*

劉 曼，宋志新，陳大鵬

(重慶醫科大學附屬兒童醫院醫學檢驗科/國家兒童健康與疾病臨床醫學研究中心/兒童發育疾病研究教育部重點實驗室/兒科學重慶市重點實驗室，重慶 400010)

電解質廣泛分布于細胞內外，機體維持正常生理功能需要相對穩定的電解質水平。此外，電解質還參與了人體的新陳代謝過程，因此，電解質對人類健康有著重要作用。由于受到某些疾病的影響，機體電解質水平會出現異常，從而導致細胞外液滲透壓和酸堿度處于失調狀態，這對機體的健康極為不利。血清電解質是目前臨床上最基礎的檢測項目之一，是臨床急重癥的一項重要生化指標，有助于臨床醫生對病情做出快速、準確的判斷，以便做出合理的處理。隨著我國現代醫學科技的快速發展，電解質檢測體系越來越多元化，使得不同的測定體系在電解質的檢測結果方面具有不同的影響。由于Na+、K+、Cl-水平對疾病的診斷結果和評價預后效果都具有很大影響，特別是對于重癥監護室患者和急診科患者[1-2]。為此，本文將參考美國臨床和實驗室標準化協會(CLSI)的EP9-A3[3]文件，針對羅氏Cobas c701型全自動生化分析儀和奧森多V5600型全自動生化分析儀的電解質(Na+、K+、Cl-)檢測結果進行對比分析。

1 資料與方法

1.1一般資料 選用重慶醫科大學附屬兒童醫院醫學檢驗科檢測的患者血清標本，在標本收集時盡可能選擇高、中、低3種水平的血清且血清標本的電解質(Na+、K+、Cl-)水平在2臺儀器的線性范圍內，同時要覆蓋醫學決定水平區域[4]，除去標本狀態為溶血、脂血、黃疸的標本，按照CLSL EP9-A3文件規定每個項目收集足夠的標本量和合適的濃度。

1.2儀器與試劑 瑞士羅氏公司的 Cobas c701 型全自動生化分析儀及原裝配套試劑(電解質參比液 47229401、電解質內標液 50847201、電解質樣本稀釋液 47127401)、校準品(ISE Standard High 41952201、ISE Standard Low 41951801)和質控品(PreciControl ClinChem MultiⅠ41003705、PreciControl ClinChem MultiⅡ41003203)。美國奧森多公司V5600型全自動生化分析儀及配套試劑(K+測定干片 427182、Cl-測定干片 273088、Na+測定干片 517893)、質控品(生化通用質控品ⅠW8380、生化通用質控品ⅡX8382)和校準品(電解質與血脂復合校準品 0251)。2個檢測系統本年度均參加國家衛生健康委員會臨床檢驗中心室間質評，且3次室間質評結果成績均為滿意。

1.3方法

1.3.1標本檢測 采集的靜脈血標本，4 000 r/min離心8 min后上機檢測。檢測前，對羅氏Cobas c701型全自動生化分析儀(參考系統)和奧森多V5600型全自動生化分析儀(待測系統)進行全面維護保養，并使用相應校準品進行校準，使2臺儀器均達到最佳工作狀態。按照本實驗室室內質控操作程序規定執行每天質控，室內質控通過后，按照CLSI EP9-A3文件要求，對每份標本各測定2次，第1次測量按照從1～8的順序，第2次按照相反的順序再次檢測，計算平均值。每天檢測8份標本，持續檢測5 d，記錄檢測結果。每種方法獲得40個有效的檢測結果，共80個試驗數據。

1.3.2數據作圖 根據CLSI EP9-A3文件繪制散點圖與偏差圖，判斷樣本濃度分布規律及2種檢測系統各項目檢測結果的變化特點。散點圖：X軸為待測系統的測量結果，Y軸為參考系統的測量結果，可顯示測量值的大致變化趨勢。偏差圖：包括數值偏差圖與百分比偏差圖，其中參考系統的測量值為X軸，參考系統與待測系統的差值為Y軸。

1.3.3定量分析

1.3.3.2方法比對與偏倚估計 CLSI EP9-A3文件中介紹偏倚估算包括通過偏差圖初步估算偏倚和擬合回歸方程估算偏倚。(1)利用偏差圖進行偏倚評估。當實驗室引進新的檢測體系時，只需要根據偏差圖進行偏倚評估即可，如果實驗室想要進行更深入的研究，可以選擇進行線性回歸分析。參照CLSI EP9-A3文件，根據偏差圖所顯示項目數據分布特征，選擇不同方法進行偏倚評估。常見偏差圖數據分布特征：①恒定標準差(SD)。如果2種檢測方法之間的差值分布服從正態分布，選擇差值平均值來估算偏倚；如果差值分布不服從正態分布，則選擇中間值來估算初步偏倚。②恒定變異系數(CV)。如果2種檢測方法之間的百分比差值分布服從正態分布，則選擇平均值作為估算的偏倚；如果百分比差值分布不服從正態分布，則選擇中間值作為初步估算的偏倚。③混合變化(同時包括SD和CV)。如果2種方法之間差值呈現混合變化，采用排序偏差圖進行偏倚計算。④線性關系。2種方法差值隨濃度變化呈現線性關系，可選用合適的回歸分析模型擬合回歸方程估算偏倚。⑤非線性關系。2種方法差值隨濃度變化成非線性關系，這種情況超出了EP9-A3文件分析范圍。(2)利用散點圖擬合回歸方程估算偏倚。CLSI EP9-A3文件中介紹的回歸方式有普通線性回歸(OLR)、加權最小二乘法(WLS)、Deming回歸、P-B(Passing-Bablok)回歸，根據各項目的數據特征，采用最優的回歸模型擬合回歸方程。數據分布特征常見以下情況：①恒定SD。當各檢測數值之間的差值變化相對一致，且相關系數(R2)≥0.95，可采用普通線性回歸。②恒定CV。當各檢測數值之間呈現恒定百分比偏倚變化，可以采用WLS，但是如果出現各數據點變化較大的情況，則應該選用Deming回歸或者P-B回歸。③混合變化(同時包括SD和CV)。可以選用Deming回歸或者P-B回歸。④非線性分布。不適用回歸分析，宜采用偏差圖進行偏倚分析。根據所得回歸方程，計算各項目在醫學決定水平處的偏倚，以不超過1/2美國臨床實驗室修正法案(CLIA′88)中要求(Na+≤±2、K+≤±0.25、Cl-≤±2.50%)[9]為可接受標準。

1.4統計學處理 使用Microsoft Excel 2010、SPSS 25.0 和 MedCalc 17.0軟件完成數據統計學處理。

2 結 果

2.1離群值檢測結果 對各項目1～40號標本檢測結果繪制散點圖和偏差圖，圖示結果中均顯示無明顯異常值點。ESD方法定量檢測離群值的結果表明亦無離群值點。

2.2方法比對與偏移評估

2.2.1偏差圖分析方法間差值的潛在特征 根據CLSI EP9-A3文件繪制偏差圖，初步分析各項目檢測結果的大致變化趨勢。偏差圖結果顯示，羅氏Cobas c701型全自動生化分析儀和奧森多V5600型全自動生化分析儀系統之間的差值，K+和Na+各數據點差值呈現恒定SD變化且相對一致，Cl-呈現恒定CV變化，但各數據點變化較大。繪制圖形見圖1～2。

圖1 2種方法檢測K+、Na+、Cl-濃度偏倚

2.2.2利用偏差圖進行偏倚初步估算 繪制羅氏Cobas c701型全自動生化分析儀和奧森多V5600型全自動生化分析儀系統間差值頻數柱狀圖，結果顯示，K+差值頻數柱狀圖呈現非正態分布，Na+和Cl-差值頻數柱狀圖呈現正態分布，見圖3，前者可采用差值中位數評估偏倚，后者采用差值平均值評估偏倚。經計算，K+差值中位數估算偏倚是0.02 mmol/L，Na+和Cl-差值均值估算偏倚分別是1.90 mmol/L和2.11%，各項目根據偏差圖評價偏移均小于1/2 CLIA′88允許總誤差。

圖3 K+、Na+、Cl-差值頻數柱狀圖

2.2.3擬合回歸方程 相較于使用偏差圖評估偏倚，線性回歸分析評估偏倚的覆蓋濃度更加全面。根據繪制的各項目偏差圖和散點圖，分析確定各項目檢測結果的數據特征，K+和Na+各數據點差值呈現恒定SD且相關系數R2≥0.95，故采用OLR回歸分析，Cl-呈現恒定CV變化，但其各數據點之間變化較大，因此采用P-B回歸分析[10]。繪制圖形見圖4。

圖4 2種方法檢測K+、Na+、Cl-散點圖

2.3根據回歸方程計算醫學決定水平處偏移 2種方法的檢測結果相關性良好(R2≥0.95)，將醫學決定水平分別帶入回歸方程進行偏倚計算，將各偏倚結果和規定的判斷標準進行比較，各項目偏倚均小于可接受限。見表1。

圖2 2種方法檢測K+、Na+、Cl-百分比濃度偏倚

表1 醫學決定水平處的偏移計算

3 討 論

在正常情況下，機體的內環境相對穩定，但在病理情況下，各種致病因素的作用超過機體調控能力時，機體的內環境就會發生紊亂，尤其是電解質，一旦處于平衡失調狀態下，將會影響組織器官的正常生理功能，如果不及時糾正，嚴重則會危及患者生命。因此，對電解質水平的動態監測，已成為臨床醫生診斷病情、治療評估和評價預后的重要依據。隨著當前醫藥科技的迅速發展，確保電解質檢測結果在不同檢測系統上準確可比就顯得尤其重要。檢測系統包括完成一個檢驗項目所涉及的操作人員、機器、環境、試劑、校準品、質控品、操作程序、保養維修等。實現同一檢驗項目在不同檢測系統結果的可比性，是實驗室質量管理追求的終極目標[11]。

臨床專家在制定和建立醫學決定水平和診斷切點的時候，一般不會考慮各種檢測系統檢測結果的差異，所以不管是通過哪種檢測系統得到的結果，均應該準確可比[12]。檢驗結果溯源性和可比性的具體要求可以查看實驗室認可準則《ISO/15189醫學實驗室質量和能力的專用要求》[13]，該準則中提到要想達到患者血清標本檢測結果可比和準確性溯源，方法學比對試驗是重要的手段[14]。因此，當實驗室存在2種以上檢測系統檢測同一項目時，應定期利用患者血清樣本開展比對試驗，以提高檢測結果的可比性和準確性溯源[15]。根據CLSI EP9-A3文件的規定進行多種方法比對和偏倚評估，從而判斷其臨床可接受性以保證檢驗結果的一致性，若有預期偏差不能接受的項目，則可以根據回歸方程適當地進行系數調節，以確保檢測結果的可比性。

同時，關于不同檢測方法的比對文件也在不斷更新，與EP9-A2文件相比，EP9-A3文件在規定標本數量、查找離群值方法、估算醫學決定水平處的偏倚、選擇回歸模型等方面，均有很大的改動[16]。本研究依據EP9-A3文件，用2種檢測系統測定，對Na+、K+、Cl-進行方法比對和偏倚性評估。以CLIA′88的1/2總允許誤差為判斷標準，電解質(Na+、K+、Cl-)在醫學決定水平處的偏倚均小于判斷標準。綜上所述，干式生化分析儀檢測電解質(Na+、K+、Cl-)與傳統濕化學分析儀具有較好的一致性，其檢測結果具有可比性。