化學發光免疫分析儀校準和質量控制探討

楊紅瑋

（深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司，廣東深圳 518000）

0 引言

化學發光免疫分析技術是繼放射免疫、酶聯免疫、熒光免疫分析技術后，廣泛應用由于臨床疾病診斷的一項新興免疫檢測技術。全自動化學發光免疫分析儀以其檢測速度快、靈敏度高、特異性好、線性范圍寬、結果準確等優勢，逐步替代傳統免疫產品，成為醫院主流檢驗設備。其檢測項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方案。化學發光免疫分析儀結構復雜，同時免疫抗原抗體反應影響因素也非常多，對保證檢測結果的準確性提出了巨大的挑戰。本文將對全自動化學發光免疫分析儀溯源校準和質量控制進行深入的探討。

1 免疫溯源的發展和困難

溯源是保障檢驗結果準確可靠的有效途徑，也為醫院間檢驗結果互認打下了堅實的基礎。免疫項目的溯源近些年發展的比較快，IFCC 也專業成立了幾個工作組，如C-STFT 甲狀腺標準化工作組、WG-PCT-降鈣素原標準化工作組等。溯源類型主要分為參考方法、參考物質、一致化方案，以及廠家標準。參考方法是溯源標準的最佳選擇，目前有參考方法的免疫項目還比較少，均為同位素稀釋質譜法（ID/MS），如E2、E3、T3、T4、Cortisol等。參考物質因互換性的限制，在免疫項目中應用情況并不理想[1]。為此2010 年AACC 提出了一致化方案，并成立了ICHCLR國際臨床實驗室結果一致性聯合會，以推動全球檢測結果一致性的發展。被測量的定義、常規測量過程的特異性及參考物質的互換性，是溯源面臨的三大挑戰。

1.1 被測量的定義

為保證溯源有效傳遞、各溯源層級的被測量相同，在建立溯源鏈之前，首先應根據預期用途定義被測量。但很多測量沒有充分定義有臨床意義的被測量，在溯源過程中受分析物異構體問題的影響，這些測量在對臨床診斷重要的分子成分被清晰地定義前，結果一致化難以達到，如肌鈣蛋白I 和HCG 在不同臨床條件下有不同的分子形式。

1.2 常規測量程序的分析特異性

常規測量程序分析特異，其被測量與參考方法被測量一致，是溯源有效傳遞的前提。然而，由于人新鮮血液中被測物質的復雜性，有些分析物定義不充分，在許多免疫反應中做到真正意義上的特異非常困難。有些常規測量程序甚至還作于被測物質以外的其他物質，其特異性問題則更為嚴重。這些測量在更特異性方法發現前，結果一致化是難以達到的。如不同測量過程作用于同一被測物的不同抗原決定簇，可能給出不同測量結果。

1.3 參考物質的互換性

互換性是參考物質的重要屬性，當參考物質用于制造商溯源程序為產品校準品定值時，必須具有互換性[1]。如果產品校準品溯源至沒有互換性的參考物質，將導致不同常規程序測量病人樣本沒有可比性。

2 溯源的具體實施

邁瑞的溯源團隊積極參與到國際的標準化項目中，與全球標準化發展保持同步。制造商在檢測結果標準化中扮演著極其重要的角色。邁瑞的溯源團隊經過近20 年的摸索實踐，擁有了成熟的溯源技術平臺。邁瑞內部溯源傳遞從采用的最高計量參考標準開始，通過不間斷的比較鏈傳遞至產品校準品的定值為止（圖1）[2]。

圖1 溯源至參考方法、參考物質、廠家內部標準的溯源量值

2.1 參考標準的選擇

最高計量參考標準通常優先采用JCTLM 批準發布的參考方法，并必須評估與臨床預期用途相適應。同時建有獨立的參考測量實驗室，執行參考方法的溯源。

當沒有推薦的參考方法時，采用適用的有證參考物質。此參考物質必須提前驗證是否具有互換性，如果校準品溯源至沒有互換性的參考物質，將導致臨床病人樣本結果與真實結果之間存在明顯偏離，影響臨床診斷和治療。如果只能使用沒有互換性的參考物質，但其已被證明在其他多個測量程序中是有互換性時，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指南，修正沒有互換性的偏差，并記錄使用和驗證的詳細過程。溯源至參考物質的結果受參考物質自身質量、稀釋準備以及測量的儀器和試劑的影響，因此溯源至參考方法優于溯源至參考物質的方法。

當沒有參考方法也沒有參考物質時，必須建立廠家內部標準，同時也要建立完備的質量控制方案，預防標準發生偏離的風險。

2.2 工作校準品

由于參考物質常常是有限的，參考方法運行對設備人員等要求高，且測試速度慢、成本高。因此，根據需要在實際溯源傳遞過程中會設立工作校準品，用于產品校準品批與批的定值。工作校準品理想情況下為一組人源血清組最佳，盡量覆蓋全部測量范圍。其由多個混和血清，經離心、過濾等處理后，各個混和血清分裝成小包裝、-80 ℃保存。實踐證明，-80 ℃保存的血清穩定性良好，且復融后性能和新鮮血清相似。當人源血清不易獲得時，也可以是具有基質的物質。但應驗證互換性影響，必要時修正互換性偏差。執行過程中，可根據需要同時設立兩個工作校準品。工作校準品由選擇的參考方法進行定值，或使用參考物質、廠家內部標準校準制造商選定測量程序后進行定值，并評估測量不確定度。

2.3 產品校準品

使用工作校準品校準制造商標準測量程序，產品校準品通過重復測量，計算平均值得到靶值，并評估測量不確定度。產品校準品的不確定度應包括所有較高計量水平的測量程序和參考標準的不確定度分量總和。

產品校準品如果需要給多個型號的檢測系統定值，應該分別在每個檢測系統上給產品校準品定值。如果證明不同型號的檢測系統上定值結果一致，則各檢測系統可以共用同一個的校準品靶值。

為了確保產品校準品定值過程在連續的質量控制下，在每批定值的同時，一般同時測定2 類趨勢性質控品組成監視系統，用于監控定值的變化趨勢和漂移情況：一類趨勢性控制品是與產品校準品在原料要求和加工制備工藝一樣，存儲條件為-80 ℃；另一類趨勢性控制品是冰凍臨床血清，其制備與制造商內部參考物質類似，存儲條件為-80 ℃。

產品校準品的定值過程必須在完善的質量體系管理下，由專業人員執行，并嚴格對標準機、試劑、工作校準品、趨勢性質控品進行管理，確保產品校準品在不同儀器、試劑批次、校準品批次的任意組合下，測試同一臨床樣本結果一致。

3 對制造商在儀器、試劑、校準品和質控品的要求和挑戰

化學發光免疫分析分析特異，其被測量與參考方法被測量一致，是溯源能有效傳遞的前提。而此分析測量程序通常是由儀器、試劑、校準品和質控品組成的檢測系統，這就要求儀器、試劑、校準品和質控品在開發設計和生產過程中，充分考慮相互之間的協同，并保持測量程序的分析特異。試劑批號批次問題一直是臨床應用中的重要影響因素。試劑生產中由于抗原抗體原料的標準化困難，以及使用的磁珠、酶標工藝的復雜性，對采用的校準品、質控品的互換性提出了巨大的挑戰。目前市面上使用的商業校準品和質控品，以及EQA 室間質評樣本，基本上無法做到使用純天然的人源樣本，大部分是使用人血清基質的經過處理的校準品和質控品，盡量減少基質效應的影響。人血清基質樣本的使用，在生化領域得到了較好的實踐，但在免疫項目中卻經常存在不同試劑批次下互換性缺乏的問題。有報道，對于大量分析物和測量程序，即使使用人血清的質控物質，但在不同試劑批次下卻沒有互換性。為杜絕這種差異對臨床結果的影響，校準品的溯源必須按照試劑批次分別進行定值。雖然能確保臨床結果準確性，但還是給用戶在內部質量控制和外部質量控制還是帶來的非常大的困擾。因此，邁瑞在試劑生產過程中，通過抗原抗體來料控制，生產工藝標準化提升等努力，對試劑批次的一致性進行嚴格管控。

4 臨床實驗室校準和質量控制

由于抗原抗體反應特征，化學發光免疫分析儀采用多點曲線校準。多點校準不僅增加人力、時間成本，而且免疫試劑價格高昂，同時也帶來了費用的大幅增加。邁瑞充分考慮了用戶端使用痛點，在開發過程中對校準模型、選擇的擬合程序，以及校準品濃度的選擇均進行了大量研究和優化，以獲得最有效的校準過程、最準確的測量結果。為簡化用戶端校準過程，降低了人力、時間、費用成本，提升實驗室的工作效率。邁瑞提供了對多點校準模型進行兩點再校準的方案。試劑生產階段，每個試劑批測試10～12 個多點校準主曲線，通過電子條碼傳遞至用戶端，用戶端結合當前實驗室2 點校準品測試值，完成儀器的再校準過程，此校準計算過程中在儀器校準界面提供自動計算。此方案已經過充分驗證，能夠反映儀器和試劑的具體測量條件，可通過更新校準曲線、調整測量信號來實現再校準過程，并且與傳統的多點校準方案效果相同。

化學發光免疫分析儀檢測結果準確性受分析前、分析中、分析后各個環節的影響，邁瑞在檢測系統開發設計時，即充分考慮了這些影響。通過全自動進樣和樣本條碼掃描設計避免樣本進樣錯誤，設計了專門的維護保養程序、故障提示等維持儀器的最佳使用狀態，而專用的質控界面讓質控測試、質控數據統計、繪制質控圖、失控判斷等活動更便捷。同時也嚴格控制儀器試劑生產一致性，減少用戶在內部質量控制和外部質量控制問題的出現。

5 結束語

雖然目前化學發光免疫分析技術在臨床疾病的診斷方面發展迅猛，但其距離全球結果互認、測試結果標準化的目標還有一定距離，這需要國際標準化組織、制造商和全體檢驗人員的共同協作。為此，邁瑞作為制造商，將致力于檢測系統的溯源校準和質量控制的研究，為全球檢驗人員的共同目標而努力。