全自動(dòng)生化分析儀適用的IVD產(chǎn)品機(jī)型驗(yàn)證中典型機(jī)型覆蓋可行性探討

上海市食品藥品監(jiān)督管理局認(rèn)證審評(píng)中心 （上海 200020）

內(nèi)容提要：基于全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光儀本身的工作原理、基本檢測(cè)性能、主要技術(shù)參數(shù)差異以及生化試劑的檢測(cè)模式，探討在一定條件下，選取同一品牌同一系列的典型機(jī)型進(jìn)行系列機(jī)型覆蓋的試劑性能驗(yàn)證的可行性。

按我國(guó)體外診斷試劑現(xiàn)行注冊(cè)法規(guī)與規(guī)范要求：如體外診斷試劑注冊(cè)申請(qǐng)中包括不同適用機(jī)型，需要提交在不同機(jī)型上進(jìn)行分析性能評(píng)估的試驗(yàn)資料及總結(jié)[1]。但是臨床生化檢測(cè)從最初的手工比色發(fā)展到現(xiàn)在，已完全實(shí)現(xiàn)以全自動(dòng)生化分析儀為依托的自動(dòng)化檢測(cè)，第二類生化試劑類產(chǎn)品可適用的全自動(dòng)生化儀型規(guī)格型號(hào)多至百種且升級(jí)換代較快，若對(duì)所有適用機(jī)型進(jìn)行驗(yàn)證，生化試劑生產(chǎn)企業(yè)難以收集全部適用型號(hào)的儀器。如此一來(lái)，導(dǎo)致生化試劑廠商必然放棄對(duì)部分適用機(jī)型的聲稱，從而讓臨床使用者的使用受限，對(duì)體外診斷行業(yè)的發(fā)展也會(huì)造成一定的影響。由此，生化儀適用IVD產(chǎn)品機(jī)型驗(yàn)證以典型機(jī)型替代可行性就值得探討了。

1.生化檢測(cè)系統(tǒng)市場(chǎng)概況

目前生化市場(chǎng)主要有封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)兩種，中國(guó)生化市場(chǎng)70%是開放系統(tǒng)。主流廠家有以下3種：①生化系統(tǒng)廠家（封閉系統(tǒng)）：既有試劑又有儀器的廠家，比如進(jìn)口的羅氏、雅培、貝克曼、西門子，國(guó)產(chǎn)的邁瑞、科華等；②生化儀器廠家（開放系統(tǒng)）：只有儀器的廠家，如日立，東芝，但是此類廠家通常會(huì)尋找試劑廠家，共同合作組成系統(tǒng)；③生化試劑廠家（開放系統(tǒng)）：只有試劑的廠家或主營(yíng)業(yè)務(wù)是試劑，稱為兼容試劑或通用試劑廠家，國(guó)內(nèi)主要的廠家都集中在這個(gè)類別中，如邁克、美康、利德曼、九強(qiáng)等。

2.生化分析儀設(shè)計(jì)理論及發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 設(shè)計(jì)原理

全自動(dòng)生化分析儀設(shè)計(jì)理論依據(jù)為根據(jù)物質(zhì)在紫外、可見光區(qū)產(chǎn)生的特征吸收光譜和朗伯比爾定律的原理，用未知濃度的樣品與已知濃度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比較或根據(jù)摩爾吸光系數(shù)方法進(jìn)行定量分析。工作原理主要為以一束單色光/白光射入被檢測(cè)液體，透過(guò)被測(cè)液體的光信號(hào)被檢測(cè)后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)轉(zhuǎn)換及運(yùn)算處理，參照標(biāo)準(zhǔn)曲線，從而可得到被測(cè)液體的濃度。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)要求

自90年代以來(lái)全自動(dòng)生化分析儀發(fā)展非常迅速，在一、二級(jí)醫(yī)院也逐漸得到普及，全自動(dòng)生化分析儀以較高的精密度、靈敏度，操作簡(jiǎn)便、加樣微量以及分析快速等特性，全面地提高了醫(yī)院檢驗(yàn)科的工作效率，也極大地促進(jìn)了臨床生化檢驗(yàn)的水平和質(zhì)量。全自動(dòng)生化分析儀經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展和應(yīng)用，工作原理明確、設(shè)計(jì)定型、生產(chǎn)工藝成熟，就國(guó)內(nèi)而言，準(zhǔn)入方面有《生化分析儀注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》及產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY/T 0654-2017《全自動(dòng)生化分析儀》（前一版YY/T 0654-2008），其中如批內(nèi)精密度指標(biāo)就明確要求要使用丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、尿素、總蛋白這幾個(gè)典型生化試劑進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)，變異系數(shù)需分別滿足規(guī)定的不大于5%、2.5%、2.5%的要求。這可以說(shuō)明全自動(dòng)生化分析儀性能指標(biāo)方面本身就對(duì)典型產(chǎn)品的上機(jī)適用性做過(guò)相關(guān)的驗(yàn)證，目前已上市的全自動(dòng)生化分析儀能滿足生化試劑上機(jī)檢測(cè)的基本條件。

表1.日立7600與008AS系列機(jī)型設(shè)備參數(shù)對(duì)比表

2.3 主流品牌及技術(shù)參數(shù)分析

目前市面上主流的開放系統(tǒng)儀器品牌主要有雅培（Abbott Architect）、貝克曼（BECKMAN、西門子（Siemens）、日立（HITACHI）、東芝（TOSHIBA）、羅氏（Roche）、迪瑞CS等。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展及電子計(jì)算機(jī)功能的日益成熟，自動(dòng)生化分析儀正向開放式、合理化、自動(dòng)化、智能化、組合化、網(wǎng)絡(luò)化和尖端化方向發(fā)展[2]。新出現(xiàn)的機(jī)型主要在檢測(cè)速度、儀器使用便捷性、檢測(cè)試劑用量、避免攜帶污染等方面進(jìn)一步強(qiáng)化和改善。

根據(jù)不完全信息統(tǒng)計(jì)，市場(chǎng)主流品牌生化分析儀儀器不同機(jī)型應(yīng)用技術(shù)參數(shù)包括：測(cè)試速度、10min讀點(diǎn)、加入試劑的位置、樣本量、試劑量、反應(yīng)周期、反應(yīng)體積等。

綜合分析這些試劑參數(shù)：10min內(nèi)讀點(diǎn)數(shù)差異不顯著，說(shuō)明不同機(jī)型讀點(diǎn)均勻，由讀點(diǎn)數(shù)產(chǎn)生的誤差可以忽略不計(jì)；加入試劑的位置基本一致，說(shuō)明反應(yīng)前期、平臺(tái)期的讀點(diǎn)數(shù)基本一致，這就消除了反應(yīng)曲線前期緩慢增長(zhǎng)、后期平臺(tái)停滯帶來(lái)的誤差；反應(yīng)周期基本相同，反應(yīng)周期讀點(diǎn)即代表了反應(yīng)曲線高速增長(zhǎng)期的讀點(diǎn)，說(shuō)明反應(yīng)曲線高速增長(zhǎng)期基本相同；樣本量、試劑量和反應(yīng)體積反映了儀器的特性對(duì)試劑量的影響，實(shí)際工作中會(huì)從成本考慮，可按比例調(diào)整樣本量、試劑量和反應(yīng)體積，因此樣本量、試劑量和反應(yīng)體積的差異可以忽略不計(jì)。由此可知，技術(shù)參數(shù)基本一致的不同機(jī)型生化儀對(duì)試劑盒性能的影響是不顯著的；不同品牌間這些技術(shù)參數(shù)差異是比較明顯的，同品牌同系列機(jī)型間關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)基本是一致的。

通過(guò)梳理審評(píng)工作中積累的數(shù)據(jù)，查閱多家生化分析儀生產(chǎn)商各型號(hào)儀器產(chǎn)品說(shuō)明書，比較不同型號(hào)儀器間的參數(shù)差異，并通過(guò)對(duì)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，筆者初步認(rèn)為同系列機(jī)型至少應(yīng)該是同一品牌并具有以下特性：①采用相同體積的反應(yīng)杯，相同的光路設(shè)計(jì)，相同的孵育方式，相同的反應(yīng)原理；②基本相同的使用參數(shù)，如：反應(yīng)體積，反應(yīng)讀數(shù)時(shí)間；③同一試劑盒的性能測(cè)定結(jié)果，在該系列具統(tǒng)計(jì)學(xué)上的一致性。

以日立7600與008AS系列機(jī)型為例。對(duì)機(jī)型的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行梳理，具體數(shù)據(jù)見表1。

由表1可看出，相同系列的不同機(jī)型之間關(guān)鍵特性如反應(yīng)溫度、波長(zhǎng)相同，主要區(qū)別在于反應(yīng)時(shí)間、分析方法選擇性、反應(yīng)液量、處理速度、分析項(xiàng)目數(shù)等，新機(jī)型可選擇方法更多，更精細(xì)，最小液量要求也更低，處理速度更快。

波長(zhǎng)作為影響反應(yīng)的首要條件，同一品牌儀器的光路系統(tǒng)沒有差別，日立系列機(jī)型均覆蓋12個(gè)波長(zhǎng)（340～800nm），完全滿足臨床檢測(cè)需求。現(xiàn)在市場(chǎng)上生化分析儀大多采用后分光的分光方式：將一束白光（混色光）先照到樣品杯，然后再用光柵分光，然后個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)任何一個(gè)波長(zhǎng)的光的吸收量。光路中無(wú)可動(dòng)部分，無(wú)需移動(dòng)儀器的任何部件，可選擇多個(gè)波長(zhǎng)，不僅提高了工作效率，減少了故障率，而且顯著提高了分析精度。

出于不同機(jī)型上試劑在不同機(jī)型上的普適性考慮，設(shè)備制造廠商都會(huì)推薦相對(duì)充分的試劑用量并建議用戶可根據(jù)儀器情況進(jìn)行試劑用量調(diào)整；而處理速度、分析項(xiàng)目數(shù)和試劑本身的檢測(cè)結(jié)果并無(wú)影響；常規(guī)生化項(xiàng)目反應(yīng)時(shí)間一般為10min，分析方法一般選用終點(diǎn)法或速率法，市面上現(xiàn)有的機(jī)型基本都能滿足檢測(cè)需求。

綜上，基于全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光儀本身的工作原理的明確、基本檢測(cè)性能的一致以及生化試劑的檢測(cè)模式的相對(duì)固定，在一定條件下，選取同一品牌同一系列的典型機(jī)型進(jìn)行系列機(jī)型覆蓋的試劑性能驗(yàn)證是基本可行的。

3.討論

在對(duì)系列機(jī)型有了初步判定的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步明確典型機(jī)型應(yīng)具備的要素?；谑袌?chǎng)基于企業(yè)研發(fā)成本結(jié)合臨床應(yīng)用的考量，典型機(jī)型選擇的原則應(yīng)為技術(shù)上明確、有代表性、覆蓋按最不利、便于企業(yè)開展驗(yàn)證工作，主要考量的因素為：①設(shè)備參數(shù)明確，包括設(shè)備軟硬件系統(tǒng)比較、分析能力比較；②設(shè)備市場(chǎng)占有量；③樣本處理能力；④代表機(jī)型的可延續(xù)性（考慮市場(chǎng)淘汰率）。

試劑中含質(zhì)控品的產(chǎn)品其質(zhì)控品的定值不可采用典型機(jī)型的定值資料作為代表進(jìn)行覆蓋。