便攜式血糖儀與生化分析儀血糖結果對比研究

張洪瑞 周青雪 程璐

[摘要] 目的 對三種品牌的便攜式血糖儀進行臨床應用評價，了解臨床血糖測定值之間的差異，建立院內血糖儀質量保證體系。 方法 選擇15份血糖在0.94～24.78 mmol/L的樣本，分別抽取EDTA和肝素抗凝全血。用血糖儀和生化儀測定血糖濃度進行比較。 結果 全院74臺血糖儀檢測高低濃度樣本結果重復性好，CV值在3.68%～5.76%；血糖儀的比對試驗通過率分別為96.55%（品牌Ⅰ）、100%（品牌Ⅱ）和100%（品牌Ⅲ）。相關性分析顯示血糖儀與生化分析儀的結果有高度正相關，相關系數均大于0.99，具有較好的一致性。配對t檢驗結果顯示不同抗凝全血檢測血糖濃度結果差異無統計學意義（P>0.05）。 結論 血糖儀與生化儀檢測的血糖結果均具有良好的相關性，但仍有2臺品牌Ⅰ的儀器未能通過比對試驗，必須重新校準后才能用于臨床篩查和治療監(jiān)測。因此，必須定期對院內便攜式血糖儀進行比對，并建立血糖儀質量保證體系，以保證便攜式血糖儀檢測結果的準確性。

[關鍵詞] POCT血糖儀；全自動生化儀；比對分析；抗凝劑

[中圖分類號] R446.1 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2018）25-0135-05

[Abstract] Objective To evaluate the clinical application of three brands of portable blood glucose meters to investigate the difference between observed values of blood glucose and build the quality assurance system of in-hospital blood glucose meters. Methods 15 samples of which the levels of blood glucose ranged 0.94-24.78 mmol/L were selected. EDTA and whole blood with heparin anticoagulant were drawn. The levels assessed by blood glucose meter and biochemical analyzer were compared. Results 74 meters of the hospital showed good repeatability when testing samples of high and low concentration. The value of CV ranged 3.68%-5.76%. Pass rates of compare test of meters were 96.55%（brand Ⅰ）， 100%（brand Ⅱ） and 100%（brand Ⅲ） respectively. Correlation analysis showed the results of meters and analyzer were highly positive related with correlation coefficients more than 0.99， which indicated good consistency. Results of paired t-test showed there were no statistical differences in the blood glucose levels of whole blood with different anticoagulants（P<0.05）. Conclusion There was good correlation in the results of blood glucose assessed by blood glucose meters and biochemical analyzer. There were two meters of brand Ⅰ failing to pass the compare test. They needed to be recalibrated before applied in clinical screening and treatment monitoring. Thus， it is necessary to compare the portable blood glucose meters in hospital regularly and build the quality assurance system to make sure of accuracy of portable blood glucose meters results.

[Key words] POCT blood glucose meter； Automatic biochemical analyzer； Comparative analysis； Anticoagulant

近年來，隨著我國經濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，糖尿病已成為臨床上最常見的慢性疾病之一，我國擁有龐大的糖尿病患者人群并有逐年年輕化的趨勢[1，2]。隨著高新技術的發(fā)展和醫(yī)學科學的進步，便攜式（point-care testing，POCT）血糖儀體積更加小型化，操作更加簡便，報告結果即時生成[3]。因此，便攜式血糖儀越來越受到人們的青睞。但是在臨床實踐中，POCT血糖儀品牌復雜，儀器性能與參數存在不可避免的差異，并且環(huán)境溫度、濕度等因素對不同品牌儀器的影響程度也存在差異[4，5]，因此，便攜式血糖儀的檢測結果不能得到可靠保證，這將對臨床決策及治療效果產生影響。為了規(guī)范不同品牌POCT血糖儀的質量標準，我們根據國家衛(wèi)生和計劃生育委員會《醫(yī)療機構便攜式血糖儀管理和臨床操作規(guī)范（試行）》[6]的要求，每半年對我院POCT血糖儀檢測結果與全自動生化分析儀進行比對分析，建立血糖儀質量保證體系。

1 資料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器 全自動生化分析儀（AU 5821，Beckman Coulter公司，美國），每年均參加衛(wèi)生部臨床檢驗中心和浙江省臨床檢驗中心組織的室間質量評價活動，符合檢測要求。三種品牌便攜式血糖儀（采用葡萄糖脫氫酶電極測量法）分別為品牌Ⅰ 58臺，品牌Ⅱ 14臺，品牌Ⅲ 2臺。紅細胞比容（red blood cell specific volume，HCT）采用貝克曼DXH800全細胞分析儀流水線系統進行測定，使用原裝配套試劑。

1.1.2 試劑 全自動生化分析儀使用貝克曼生產的己糖激酶法葡萄糖檢測試劑盒。血糖儀均使用在有效期內的各品牌儀器的配套試紙和密碼牌及配套質控液。

1.2 比對樣本制備

收集13例浙江醫(yī)院門診和住院患者乙二胺四乙酸二鉀（EDTA-K2）抗凝全血標本，2例同源乙二胺四乙酸二鉀（EDTA-K2）和肝素鋰抗凝全血標本（紅細胞比容35%～55%，葡萄糖濃度范圍0.94～24.78 mmol/L），每例樣本3 mL，編號1～15號。血糖濃度小于2.80 mmol/L樣本2例，由正常濃度的樣本置于37°C水浴箱孵育24 h而來；血糖濃度≥20 mmol/L的樣本2例，是在正常濃度的樣本中分別加入50%的葡萄糖25、30 μL得到[7]。收集的每例樣本平均分成兩份，即每管1.5 mL，其中一份全血用于血糖儀檢測，另一份離心取血漿用于生化儀的血糖檢測。最終制備得到的樣本濃度分布及實驗編號，見表1。

1.3 方法

1.3.1 檢測準備 與各科室協商，在規(guī)定時間將各科室的便攜式血糖儀送至生化室，并根據品牌進行分類和編號。比對前，便攜式血糖儀與全自動生化分析儀開機檢查并做質控，所有儀器質控合格后進行血糖檢測與比對。

1.3.2 精密度實驗 收集2例紅細胞比容35%～55%的EDTA-K2抗凝全血標本，其中1例血糖濃度<5.50 mmol/L，另一例血糖濃度≥5.50 mmol/L。從三種品牌的便攜式血糖儀中分別隨機抽取1臺血糖儀并記錄，連續(xù)檢測同一標本共20次，記錄血糖儀檢測結果并計算血糖濃度的均值及變異系數（CV%）。所有試驗在2 h內完成。

1.3.3 比對實驗 將準備好的15例樣本，其中15份全血于74臺血糖儀上檢測并記錄結果，全程由專業(yè)人員嚴格按照操作程序完成。另15份以3000 r/min 離心10 min，取血漿在AU5821生化分析儀上測定血糖水平，每個標本重復測定2次。所有試驗在2 h內完成。

1.3.4 POCT 血糖儀評價標準 根據《醫(yī)療機構便攜式血糖檢測儀管理和臨床操作規(guī)范（試行）》[6]的要求做出以下判斷標準。（1）準確度評價：當血糖儀測定值<4.20 mmol/L時，至少95%的檢測結果偏差在±0.83 mmol/L范圍內；當血糖儀測定值≥4.20 mmol/L 時，至少95%的檢測結果偏差在±20% 范圍內。（2）精密度評價：當血糖濃度<5.50 mmol/L時，SD<0.42 mmol/L；當血糖濃度≥5.50 mmol/L時，CV<7.5%。如果檢測結果超出標準，需要對便攜式血糖儀進行維護和校準后重新進行精密度性能評價檢測。

1.3.5 統計學方法 采用SPSS 16.0統計分析軟件。實驗結果以平均值±標準差形式表示。同源樣本用不同抗凝方法的檢測結果，兩組間比較采用配對t檢驗。評價線性和相關性時，用相關和回歸分析。不符合雙變量正態(tài)分布的資料采用Spearman秩相關分析。偏倚分析采用Bland-Altman 方法，以兩比較方法的均值作為X軸，差值作為Y軸。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 精密度實驗

表1顯示三種品牌型號血糖儀檢測兩個不同濃度水平標本的均值，標準差（SD）以及變異系數（CV%）。當血糖濃度<5.50 mmol/L時，SD均<0.42 mmol/L；當血糖濃度≥5.50 mmol/L時，CV均<7.5%。

2.2 準確性評價

表2顯示74臺三種品牌型號便攜式血糖儀測定15例不同濃度全血樣本的均值、變異系數（CV%）和偏倚范圍。根據POCT 血糖儀評價標準，本次比對試驗15例樣本的結果全部符合偏倚要求的有72臺，合格率97.30%。準確度不合格標本中品牌Ⅰ有兩臺偏倚值分別為 -21.99%和 -20.75%，樣本濃度在4.23和7.95 mmol/L。見表2、3。

2.3 POCT血糖儀與全自動生化儀檢測結果的相關性分析

相關性分析以生化儀血糖檢測結果為因變量，POCT血糖儀血糖檢測結果為自變量，進行線性回歸分析，得出三種品牌POCT血糖儀與全自動生化儀的相關系數分別為0.997、0.997、0.998。見表4。

Bland-Altman曲線表示兩種比較方法的差值與均值之比。結果顯示95%一致性界限（-1.96SD～+1.96SD）為-0.64～1.94 mmol/L，3.23%（12/371）的點在一致性界限以外，以生化儀與POCT血糖儀測得的血糖濃度相比，配對數據差值的均值（Mean）為 0.65 mmol/L， POCT血糖儀的測定值較生化儀稍偏低。見圖1。

2.4不同抗凝劑全血檢測結果

表5可見肝素抗凝、EDTA抗凝全血檢測血糖濃度比較，差異無統計學意義（P>0.05），說明不同抗凝劑的新鮮全血在相同POCT血糖儀檢測時無顯著性差異。

3 討論

糖尿病是最常見的疾病之一，嚴重危害人類的健康。據統計，2015年全世界約有9.1%的人群為糖尿病患者[1]。近年來，糖尿病發(fā)病率呈逐年上升的趨勢[1-2]，因糖代謝紊亂引發(fā)的各種急慢性并發(fā)癥，嚴重危害著人類的健康[8]。目前，糖尿病尚不能根治，需要進行長期治療，使血糖控制在一定的范圍內。因此，血糖監(jiān)測在臨床中對糖尿病患者血糖的管理極其重要[9-10]。而POCT血糖儀因具有操作簡便、攜帶方便、體積小、用血量極少、獲取結果快等優(yōu)點，越來越受到人們的青睞，它能及時了解患者血糖變化情況，以便制定個體化降糖方案，提高患者的生活質量，目前已經在臨床及糖尿病患者自我監(jiān)測中廣泛使用[11-13]。但是隨著POCT血糖儀成為檢驗醫(yī)學的新趨勢，以及其在臨床的廣泛使用，對其進行定期監(jiān)測與質量評價是保證檢測結果準確性的重要環(huán)節(jié)[14]。

評價血糖儀的準確性，即評價血糖儀的精密度、準確性[15]。根據國家對血糖檢測系統測量重復性的要求，本研究中三種品牌血糖儀檢測兩個不同濃度水平樣本的血糖平均值變異系數（CV%）為3.68%～5.76%，均符合國家要求，具有良好的精密度。本研究收集了本院74臺POCT血糖儀測定15例不同濃度全血樣本，血糖檢測結果偏倚最小值為-21.99%，偏倚最大值為0.22%，品牌Ⅰ、品牌Ⅱ、品牌Ⅲ合格率分別為96.55%、100%、100%，只有兩臺品牌Ⅰ的血糖儀偏倚結果超出20%，分析原因可能是由于品牌Ⅰ數量居多，在我院使用時限較長，導致兩臺儀器出現偏差，應予以校正或更換。

在比對過程中發(fā)現不同品牌的血糖儀對同一份樣本的檢測結果存在差異。究其原因，可能是由于不同品牌的POCT血糖儀的儀器性能及參數標準存在差異，受環(huán)境溫度、濕度、標本采集方法等影響程度不同[16]。因此，POCT血糖儀的檢測結果不能代替實驗室全自動生化儀血糖檢測結果作為確診實驗，僅可用于糖尿病患者對血糖的自我監(jiān)測。

POCT血糖儀與全自動生化儀線性回歸分析表明，本院74臺三種品牌的POCT血糖儀與AU5821全自動生化分析儀的血糖檢測結果均呈高度正相關（R值為0.997、0.997、0.998）。本次比對實驗，全自動生化儀采用血糖檢測的參考方法，即己糖激酶法，特異性高[17]；三種品牌血糖儀均采用葡萄糖脫氫酶電極測量法，特異性和敏感性均高，抗干擾能力強，不受水楊酸、血氨、維生素C等影響[7]，因此此次POCT血糖儀與全自動生化儀的比對結果具有可靠性。

Bland-Altman 差異分析圖法是評價兩種測量一致性的標準方法[18]，本實驗結果顯示95%一致性界限為-0.64～1.94 mmol/L，只有3.23%的點在一致性界限以外。Bland-Altman 差異分析圖顯示，有95%的比對結果均在一致性區(qū)間內，表明POCT血糖儀與生化分析儀檢測血糖濃度具有較好的一致性；中間代表差值均線的實線靠近Y=0，表明POCT血糖儀與全自動生化儀的比對結果平均值差別較小，兩種方法的系統誤差較小。同時也發(fā)現 POCT血糖儀的測定值較生化儀稍偏低，與報道POCT血糖儀結果均低于生化儀結果的結論一致[19-20]。導致該結果的原因可能是，在本次比對過程中，POCT血糖儀所用的樣本為全血，而全自動生化儀所用樣本的為血漿，根據報道，空腹時末梢血全血的血糖值應該比靜脈血的血漿血糖值低約12%[17]，雖然本次所用POCT血糖儀的說明書中均聲明測試結果已自動由毛細血管全血修正為靜脈血漿的結果，消除了不同標本類型引起的誤差，但是由于血糖儀糾正算法的偏差性，導致POCT血糖儀的檢測結果仍稍低于生化分析儀的檢測結果。

2016年的《便攜式血糖儀臨床操作和質量管理規(guī)范中國專家共識》中建議使用肝素抗凝管采集靜脈血進行便攜式血糖儀與全自動生化分析儀的比對實驗[21]。但根據醫(yī)院實際情況，EDTA抗凝全血樣本更易獲得，但利用該樣本進行比對實驗的文獻報道很少。本研究發(fā)現，POCT血糖儀對EDTA 和肝素抗凝管的血糖檢測結果沒有顯著性差異，說明不同抗凝劑對 POCT血糖儀檢測結果的影響可以忽略不計，表明肝素、EDTA抗凝全血均可以用于POCT血糖儀血糖檢測。

便攜式血糖儀與全自動生化儀檢測的血糖檢測結果雖然具有很好的一致性，但在臨床使用過程中，仍須建立血糖儀使用標準規(guī)范，并制定嚴格合理的血糖儀比對方案，定期與全自動生化分析儀檢測結果進行比對，及時發(fā)現、校準、替換不合格儀器。

[參考文獻]

[1] Zheng Y，Ley SH，Hu FB. Global aetiology and epidemiology of type 2 diabetes mellitus and its complications[J].Nat Rev Endocrinol，2018，14（2）：88-98.

[2] Wang L，Gao P，Zhang M，et al. Prevalence and ethnic pattern of diabetes and prediabetes in China in 2013[J].JAMA，2017，317（24）：2515-2523.

[3] 朱根華，陸遜，張欣欣，等.POCT血糖儀與生化分析儀血糖水平檢測比對方案的研究[J].國際檢驗醫(yī)學雜志，2016，37（21）：3009-3011.

[4] 王淼，周染云，楊興龍，等.醫(yī)院POCT血糖儀應用現狀分析[J].中華檢驗醫(yī)學雜志，2016，39（8）：643-645.

[5] Louie RF，Ferquson WJ，Sumner SL，et al. Effects of dynamic temperature and humidity stresses on point-of-care glucose testing for disaster care[J]. Disaster Med Public Health Prep，2012， 6（3）：232-240.

[6] 中華人民共和國.衛(wèi)辦醫(yī)政發(fā)[2010]209號醫(yī)療機構便攜式血糖檢測儀管理和臨床操作規(guī)范（試行）[S].北京：衛(wèi)生部辦公廳，2010：12.

[7] 梁劍琦，王欣汝.POCT血糖儀與全自動生化分析儀檢測血糖結果比對分析[J].實用預防醫(yī)學，2015，22（7）：877-879.

[8] Ma RCW. Epidemiology of diabetes and diabetic complications in China[J]. Diabetologia，2018，61（6）：1-12.

[9] 中華醫(yī)學會糖尿病學分會.中國2型糖尿病防治指南（2013年版）[J].中華糖尿病雜志，2014，6（7）：447-498.

[10] 中華醫(yī)學會糖尿病學分會.中國血糖監(jiān)測臨床應用指南（2015年版）[J].中華糖尿病雜志，2015，7（10）：603-613.

[11] 李家明，周訊，劉清梅，等.4種型號便攜式血糖儀的性能評價[J].國際檢驗醫(yī)學雜志，2015，36（2）：265-267.

[12] 王淼，林凱，馬紅雨，等.2家醫(yī)院2011～2014年POCT血糖儀檢測總量和血糖高值與低值分布的調查分析[J].檢驗醫(yī)學與臨床，2016，13（15）：2222-2223.

[13] Horovskaia LA，Lobachevskaia TV，Chernichuk OV. The analytical quality and comparability value of four glucometers from different manufacturers[J].Klin Lab Diagn，2015，60（1）：60-63.

[14] 湯榮睿，李娟.POCT 血糖儀全面質量管理實施措施分析[J].重慶醫(yī)學，2015，44（33）：4718-4720.

[15] 郝麗美.不同分析原理POCT血糖儀準確性評價方法相關研究[D].河北醫(yī)科大學，2015.

[16] 趙瑞敏，林凱，馬紅雨，等.便攜式血糖儀與全自動生化分析儀血糖監(jiān)測的比較研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014， 35（12）：76-78.

[17] 關文錦.3種方法檢測血糖結果比較[J].檢驗醫(yī)學與臨床，2010，7（14）：1506-1507.

[18] 黃茜，梁酩珩，覃海燕，等.基于Bland-Altman差異分析圖法系統誤差的檢出[J].中國當代醫(yī)藥，2013，20（14）：110-111.

[19] 宋國威，李立新，秦英軍，等.多種品牌便攜式血糖儀與大型生化分析儀血糖檢測結果的比對分析[J].河北醫(yī)藥，2016，38（13）：1983-1985.

[20] 朱小艷，姚全良，黃淑英，等.44臺POCT血糖儀與生化分析儀檢測血糖結果比對分析[J].實驗與檢驗醫(yī)學，2014，32（2）：169-171.

[21] 中華醫(yī)學會檢驗醫(yī)學分會，國家衛(wèi)生和計劃生育委員會臨床檢驗中心.便攜式血糖儀臨床操作和質量管理規(guī)范中國專家共識[J].中華醫(yī)學雜志，2016，96（36）：2864-2867.

（收稿日期：2018-02-06）