鎂離子檢測臨床應用概述

趙曉蕾

（中國人民大學統計學院，北京 100022）

鎂是人體內含量豐富的元素之一，主要存在于骨骼肌和細胞內，血液中60%的鎂是游離狀態(tài)的，游離狀態(tài)的鎂離子具有生理活性，30%的鎂離子與蛋白質結合，其他剩余10%的鎂離子與磷酸鹽、檸檬酸鹽和其他物質結合，結合鎂不能發(fā)揮生理活性。游離狀態(tài)的鎂離子在人體中參與多種多樣的生理代謝過程，許多疾病可以引起鎂代謝異常。鎂的主要作用為參與多種酶的活性調節(jié)，影響神經沖動的傳遞和維持肌肉應激性，鎂濃度下降，使神經肌肉興奮性升高，鎂濃度過高可發(fā)生中毒癥狀。鎂測定就是對鎂離子的測定。其中鎂離子又分為血清鎂和尿鎂。

鎂離子在人體內參與調節(jié)血管張力和神經肌肉興奮性，調節(jié)各種離子的通道，是各種離子通道的調節(jié)劑，鈉、鉀泵和鈣泵的離子轉運活動都會依賴于鎂離子的參與，鎂和鈣離子之間有互相拮抗的作用。在健康婦女與正常妊娠早、中期相比較，其血漿總鎂、游離鎂濃度接近，差異無顯著性，但是妊娠晚期的血漿總鎂降低。另外子癇前期治療前血漿總鎂濃度含量及游離鎂濃度含量與晚孕組差異無顯著性，但在實施硫酸鎂治療后，濃度水平明顯增高。在子癇期，紅細胞內存在鎂缺乏，鈣離子從血漿到紅細胞內，造成紅細胞內鈣離子堆積，血漿鈣離子下降，從而可使平滑肌反應性增強，進而激活平滑肌內肌凝蛋白和肌纖蛋白，產生收縮反應，其嚴重者可能會出現抽搐、昏迷和心腎功能衰竭，甚至可能發(fā)生母嬰死亡，而硫酸鎂可緩解高血壓、驚厥等癥狀，在預防和控制子癇發(fā)作，經過硫酸鎂治療后，血漿總鎂濃度及游離鎂濃度顯著上升，體內補充可利用鎂離子，使鎂離子所參與的各項生理代謝恢復正常，鈣離子在細胞內外的紊亂得以糾正。除此之外，產科其他的疾病，例如先兆流產、妊娠膽汁淤積等，也都會使用硫酸鎂抑制宮縮、保胎，所以，血漿總鎂及游離鎂的檢測在產科疾病治療中具重要臨床意義，對硫酸鎂輸注濃度、輸注速度控制，治療效果觀察都具有監(jiān)測意義。

鑒于血漿中鎂離子含量檢測在臨床診斷中的重要意義。體外診斷試劑的領域中，已有多家企業(yè)的產品獲得國家藥品監(jiān)督管理局上市批件并進行銷售。如：鎂檢測試劑盒（二甲苯胺藍法）、鎂檢測試劑盒（比色法）、鎂檢測試劑（時間終點法）、鎂檢測試劑盒（偶氮胂Ⅲ法）、鎂檢測試劑盒（偶氮胂I 法）等。其中二甲苯胺藍法的檢測原理是在堿性溶液中，鎂會與二甲苯胺藍形成重氮鹽類的紫色復合物，鎂離子濃度可由二甲苯胺藍吸光度的下降，通過用光度測定法來測定。

針對目前臨床應用的產品在檢驗原理和生產廠家等各種方面的選擇越來越多，現在為了選出更優(yōu)的，更適合臨床應用的產品，現對市面在售的多種產品中隨機選擇了兩個產品試劑A 和試劑B 進行對同一樣本的檢測比對研究，同時為了進一步驗證灰區(qū)樣本的檢測靈敏度，我們還選擇了一個應用最為廣泛的試劑C 作為第三方試劑，對檢測不一致的樣本進行復核，同時結合臨床診斷進一步判定灰區(qū)樣本的檢測結果，進而判斷兩種試劑的檢測的靈敏度。

在此次比對研究的實驗中，我們計劃選取100 例血清樣本，進行檢測并統計比較，樣本的檢測結果需要涵蓋檢測水平正常樣本及異常樣本，且樣本測量值需要覆蓋較大的檢測范圍。

雖然此次的研究僅僅是為了挑選更加合適的臨床檢測用試劑，但是對于樣本的使用仍需要符合《赫爾辛基》的倫理原則，任何公開的文件中將不會透露任何病人的相關信息，不會對病人造成隱私的泄露。因為此次實驗僅僅是使用臨床常規(guī)檢測的剩余樣本，所以不會與人體有直接接觸，預期不會產生任何不良事件。同時會采取最嚴格的措施來保護樣本信息。而且為了更加客觀底檢測并評價分析檢測結果，此次實驗我們將采用盲法，即檢測人員將無法得知實驗用樣本的任何信息。樣本收集由人員1 來完成，樣本收集完成后，由人員1 對樣本進行去標識并重新編號，編號順序為A001-A100。人員1 將編號完成的樣本送至人員2 手中，由人員2 完成所有的檢測工作，并將數據完整地反饋給人員1.最終由人員1 對數據進行統計并分析。統計完成后再由人員1 和人員2 同時對檢測結果進行討論。

此次實驗樣本入選的標準為臨床剩余樣本；樣本的采集和處理符合標準實驗室操作以及產品說明書的要求；樣本的相關信息完整，包括年齡，性別，唯一且可追溯的編號，臨床診斷等。排除標準為嚴重溶血、混濁的樣本；不符合樣本采集和處理要求的樣本；樣本收集時間或病例信息不明確。剔除標準為儀器或人為因素（包括樣本處理、檢測操作可能出現的干擾或錯誤）導致無法確認待評價試劑與對比試劑結果差異的樣本；測定結果缺失待試劑A（或試劑B）的檢測數據的樣本；檢測結果超出試劑線性范圍的樣本。在測定過程中，對樣本分別用試劑A 和試劑B 進行測定，分別記錄測量值，并對數據進行如下分析。定量分析：根據試劑A的測定結果與試劑B的測定結果，求出線性回歸方程，計算樣本濃度范圍、相關系數（r）及常數的95%置信區(qū)間。定性分析：根據試劑A 及試劑B 說明書的各自規(guī)定，檢測結果在各自參考值范圍內的，判斷為陰性；檢測結果在各自參考值范圍外的，判斷為陽性。如試劑A 和試劑B的定性分析不符，則用試劑C 作為第三方檢測結果進行檢測并判定。以試劑A 檢出結果作為參照，計算試劑B的陽性符合率、陰性符合率、總體符合率和研究試劑和對比試劑的一致性kappa 值。陽性符合率：受試試劑陽性樣本占對比試劑陽性樣本的比例。陰性符合率：受試試劑陰性樣本占對比試劑陰性樣本的比例?？傮w符合率：檢出結果一致的樣本占總樣本的比例。kappa 值：受試試劑和對比試劑的一致性。重點關注灰區(qū)樣本的檢測與判讀。

本次入組的樣本臨床診斷多為腎病綜合征；低鉀血癥、慢性腎功能不全、高鈣血癥、甲狀腺功能減退；低鎂血癥、慢性腎功能衰竭等。根據此次試劑A 和試劑B 對入組的100 例樣本的檢測，其中A071 號樣本對試劑A 和試劑B 均超出檢測下限，所以在最終統計中需剔除此樣本的檢測結果。因此最終對99 例樣本的檢測結果進行定量及定性的數據統計分析。統計結果如下。

定量統計：樣本數量99 例，Y 截距－0.071，相關系數0.9856，斜率1.0187，樣本濃度范圍0.85mg/dL-4.11mg/dL。設試劑B 測定結果為X，試劑A 測定結果為Y，經計算，N=99 次，r=0.9856，P=0.000（P<0.001），根據統計學原理，兩組數據高度相關。一元線性回歸方程為：y=1.0187x -0.0710，F 值為3304.6961，系數95%至今區(qū)間為0.9835～1.0539，截距95%置信區(qū)間為－0.1501～0.0081，p<0.05，線性回歸方程具有統計學意義，說明試劑A 和試劑B 對同一樣本的檢測結果具有很好的相關性。

定性結果統計分析：根據試劑A 及試劑B 說明書的各自規(guī)定，試劑A 檢測結果1.6mg/dL-2.6mg/dL 為陰性，其余檢測結果為陽性。試劑B 檢測結果1.6mg/dL-2.4mg/dL的為陰性，其余檢測結果為陽性。試劑C 檢測結果1.6mg/dL-2.4mg/dL 為陰性，其余檢測結果為陽性。本次試驗共檢測100 例樣本，對這100 例有效樣本進行定性分析（其中在定量分析時，剔除的A071 號樣本（原因：試劑A 和試劑B 檢測結果均超出線性下限），有定性意義，故在本次定性分析時無需剔除）結果如下。以試劑A 檢出結果作為參照，計算試劑B的陽性符合率、陰性符合率、總體符合率和試劑A 和試劑B的一致性kappa 值。陽性符合率：92.59%（95%可置信區(qū)間：81.11%～97.95%），陰性符合率：95.56%（95%可置信區(qū)間：84.85%～99.46%），總符合率：93.94%（95%可置信區(qū)間：87.27%～97.94%），Kappa值＝0.8782（95%可置信區(qū)間：0.7839～0.9726）。

陰陽性檢測結果不一致的樣本信息如下：樣本1：性別男，年齡32 歲，慢性腎功能不全；高血壓；腎性骨??；冠狀動脈粥樣硬化性心臟??；反流性食管炎；急性膽囊炎，試劑A檢測結果2.76mg/dL，試劑B檢測結果2.60mg/dL，試劑C 檢測結果2.61 mg/dL；樣本2：性別女，年齡30 歲，臨床診斷為宮內晚孕；慢性高血壓合并子癇前期；剖宮產史；多次人流史；中期引產史；急性左心衰，試劑A 檢測結果2.72mg/dL，試劑B 檢測結果2.60mg/dL，試劑C 檢測結果2.59 mg/dL；樣本3：性別女，年齡25 歲，臨床診斷為慢性腎功能衰竭，試劑A 檢測結果2.67mg/dL，試劑B 檢測結果2.46mg/dL，試劑C 檢測結果2.51 mg/dL；樣本4：性別男，年齡33 歲，臨床診斷特發(fā)性甲狀旁腺機能減退，試劑A 檢測結果1.70mg/dL，試劑B 檢測結果1.56mg/dL，試劑C 檢測結果1.52 mg/dL；樣本5：性別女，年齡33 歲，臨床診斷為甲狀腺功能亢進；粒細胞減少，試劑A 檢測結果1.64mg/dL，試劑B 檢測結果1.53mg/dL，試劑C 檢測結果1.52 mg/dL；樣本6：性別男，年齡46 歲，臨床診斷為手術后甲狀腺機能減退；繼發(fā)性甲狀旁腺機能減退，試劑A 檢測結果1.64mg/dL，試劑B 檢測結果1.55mg/dL，試劑C 檢測結果1.54mg/dL。其中樣本1、2、4、5、6的檢測結果雖然陰陽性判定不一致，但是接測結果基本都在參考值附近的灰區(qū)樣本，結合試劑C的檢測結果和臨床診斷，可推斷，檢測結果陰陽行不符的原因很可能是樣本以及檢測系統本身的誤差所導致，不影響試劑在臨床中的應用。但是樣本3的試劑A和試劑B的檢測結果相差很大，但是結合試劑C的檢測結果，可推斷，試劑B 檢測過程中可能出現了錯誤，因此數據在此次分析中屬于離群值，在進行最終結果判斷時建議剔除。

針對此次實驗數據的分析可發(fā)此次所選的任意三種已上市的試劑，三種試劑對于同一樣本的測值有可能會存在一定差異，但是這種差異對于臨床診斷的判別影響不大，因為臨床醫(yī)生不會僅僅根據臨床的檢測結果進行病人診斷，病人診斷的確定是根據病人針對性的檢查與臨床觀察和病人描述等多種因素綜合診斷得出。因此此次實驗無法判定試劑A 和試劑B的優(yōu)劣性。任意一種試劑均可作為臨床診斷的輔助試劑。