化學(xué)發(fā)光免疫分析儀校準(zhǔn)和質(zhì)量控制探討

楊紅瑋

（深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，廣東深圳 518000）

0 引言

化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)是繼放射免疫、酶聯(lián)免疫、熒光免疫分析技術(shù)后，廣泛應(yīng)用由于臨床疾病診斷的一項新興免疫檢測技術(shù)。全自動化學(xué)發(fā)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(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)勢，逐步替代傳統(tǒng)免疫產(chǎn)品，成為醫(yī)院主流檢驗設(shè)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?；瘜W(xué)發(fā)光免疫分析儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時免疫抗原抗體反應(yīng)影響因素也非常多，對保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性提出了巨大的挑戰(zhàn)。本文將對全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀溯源校準(zhǔn)和質(zhì)量控制進行深入的探討。

1 免疫溯源的發(fā)展和困難

溯源是保障檢驗結(jié)果準(zhǔn)確可靠的有效途徑，也為醫(yī)院間檢驗結(jié)果互認(rèn)打下了堅實的基礎(chǔ)。免疫項目的溯源近些年發(fā)展的比較快，IFCC 也專業(yè)成立了幾個工作組，如C-STFT 甲狀腺標(biāo)準(zhǔn)化工作組、WG-PCT-降鈣素原標(biāo)準(zhǔn)化工作組等。溯源類型主要分為參考方法、參考物質(zhì)、一致化方案，以及廠家標(biāo)準(zhǔn)。參考方法是溯源標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)譜法（ID/MS），如E2、E3、T3、T4、Cortisol等。參考物質(zhì)因互換性的限制，在免疫項目中應(yīng)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(jié)果一致性聯(lián)合會，以推動全球檢測結(jié)果一致性的發(fā)展。被測量的定義、常規(guī)測量過程的特異性及參考物質(zhì)的互換性，是溯源面臨的三大挑戰(zhàn)。

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(yīng)根據(jù)預(yù)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(gòu)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(jié)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(guī)測量程序的分析特異性

常規(guī)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(zhì)的復(fù)雜性，有些分析物定義不充分，在許多免疫反應(yīng)中做到真正意義上的特異非常困難。有些常規(guī)測量程序甚至還作于被測物質(zhì)以外的其他物質(zhì)，其特異性問題則更為嚴(yán)重。這些測量在更特異性方法發(fā)現(xiàn)前，結(jié)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(jié)果。

1.3 參考物質(zhì)的互換性

互換性是參考物質(zhì)的重要屬性，當(dāng)參考物質(zhì)用于制造商溯源程序為產(chǎn)品校準(zhǔn)品定值時，必須具有互換性[1]。如果產(chǎn)品校準(zhǔn)品溯源至沒有互換性的參考物質(zhì)，將導(dǎo)致不同常規(guī)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(biāo)準(zhǔn)化項目中，與全球標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展保持同步。制造商在檢測結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化中扮演著極其重要的角色。邁瑞的溯源團隊經(jīng)過近20 年的摸索實踐，擁有了成熟的溯源技術(shù)平臺。邁瑞內(nèi)部溯源傳遞從采用的最高計量參考標(biāo)準(zhǔn)開始，通過不間斷的比較鏈傳遞至產(chǎn)品校準(zhǔn)品的定值為止（圖1）[2]。

圖1 溯源至參考方法、參考物質(zhì)、廠家內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)的溯源量值

2.1 參考標(biāo)準(zhǔn)的選擇

最高計量參考標(biāo)準(zhǔn)通常優(yōu)先采用JCTLM 批準(zhǔn)發(fā)布的參考方法，并必須評估與臨床預(yù)期用途相適應(yīng)。同時建有獨立的參考測量實驗室，執(zhí)行參考方法的溯源。

當(dāng)沒有推薦的參考方法時，采用適用的有證參考物質(zhì)。此參考物質(zhì)必須提前驗證是否具有互換性，如果校準(zhǔn)品溯源至沒有互換性的參考物質(zhì)，將導(dǎo)致臨床病人樣本結(jié)果與真實結(jié)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(zhì)，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(shù)指南，修正沒有互換性的偏差，并記錄使用和驗證的詳細(xì)過程。溯源至參考物質(zhì)的結(jié)果受參考物質(zhì)自身質(zhì)量、稀釋準(zhǔn)備以及測量的儀器和試劑的影響，因此溯源至參考方法優(yōu)于溯源至參考物質(zhì)的方法。

當(dāng)沒有參考方法也沒有參考物質(zhì)時，必須建立廠家內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，同時也要建立完備的質(zhì)量控制方案，預(yù)防標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生偏離的風(fēng)險。

2.2 工作校準(zhǔn)品

由于參考物質(zhì)常常是有限的，參考方法運行對設(shè)備人員等要求高，且測試速度慢、成本高。因此，根據(jù)需要在實際溯源傳遞過程中會設(shè)立工作校準(zhǔn)品，用于產(chǎn)品校準(zhǔn)品批與批的定值。工作校準(zhǔn)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(jīng)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(wěn)定性良好，且復(fù)融后性能和新鮮血清相似。當(dāng)人源血清不易獲得時，也可以是具有基質(zhì)的物質(zhì)。但應(yīng)驗證互換性影響，必要時修正互換性偏差。執(zhí)行過程中，可根據(jù)需要同時設(shè)立兩個工作校準(zhǔn)品。工作校準(zhǔn)品由選擇的參考方法進行定值，或使用參考物質(zhì)、廠家內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)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(chǎn)品校準(zhǔn)品

使用工作校準(zhǔn)品校準(zhǔn)制造商標(biāo)準(zhǔn)測量程序，產(chǎn)品校準(zhǔn)品通過重復(fù)測量，計算平均值得到靶值，并評估測量不確定度。產(chǎn)品校準(zhǔn)品的不確定度應(yīng)包括所有較高計量水平的測量程序和參考標(biāo)準(zhǔn)的不確定度分量總和。

產(chǎn)品校準(zhǔn)品如果需要給多個型號的檢測系統(tǒng)定值，應(yīng)該分別在每個檢測系統(tǒng)上給產(chǎn)品校準(zhǔn)品定值。如果證明不同型號的檢測系統(tǒng)上定值結(jié)果一致，則各檢測系統(tǒng)可以共用同一個的校準(zhǔn)品靶值。

為了確保產(chǎn)品校準(zhǔn)品定值過程在連續(xù)的質(zhì)量控制下，在每批定值的同時，一般同時測定2 類趨勢性質(zhì)控品組成監(jiān)視系統(tǒng)，用于監(jiān)控定值的變化趨勢和漂移情況：一類趨勢性控制品是與產(chǎn)品校準(zhǔn)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(nèi)部參考物質(zhì)類似，存儲條件為-80 ℃。

產(chǎn)品校準(zhǔn)品的定值過程必須在完善的質(zhì)量體系管理下，由專業(yè)人員執(zhí)行，并嚴(yán)格對標(biāo)準(zhǔn)機、試劑、工作校準(zhǔn)品、趨勢性質(zhì)控品進行管理，確保產(chǎn)品校準(zhǔn)品在不同儀器、試劑批次、校準(zhǔn)品批次的任意組合下，測試同一臨床樣本結(jié)果一致。

3 對制造商在儀器、試劑、校準(zhǔn)品和質(zhì)控品的要求和挑戰(zhàn)

化學(xué)發(fā)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(zhǔn)品和質(zhì)控品組成的檢測系統(tǒng)，這就要求儀器、試劑、校準(zhǔn)品和質(zhì)控品在開發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)過程中，充分考慮相互之間的協(xié)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(yīng)用中的重要影響因素。試劑生產(chǎn)中由于抗原抗體原料的標(biāo)準(zhǔn)化困難，以及使用的磁珠、酶標(biāo)工藝的復(fù)雜性，對采用的校準(zhǔn)品、質(zhì)控品的互換性提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前市面上使用的商業(yè)校準(zhǔn)品和質(zhì)控品，以及EQA 室間質(zhì)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(zhì)的經(jīng)過處理的校準(zhǔn)品和質(zhì)控品，盡量減少基質(zhì)效應(yīng)的影響。人血清基質(zhì)樣本的使用，在生化領(lǐng)域得到了較好的實踐，但在免疫項目中卻經(jīng)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(zhì)控物質(zhì)，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(jié)果的影響，校準(zhǔn)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(jié)果準(zhǔn)確性，但還是給用戶在內(nèi)部質(zhì)量控制和外部質(zhì)量控制還是帶來的非常大的困擾。因此，邁瑞在試劑生產(chǎn)過程中，通過抗原抗體來料控制，生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化提升等努力，對試劑批次的一致性進行嚴(yán)格管控。

4 臨床實驗室校準(zhǔn)和質(zhì)量控制

由于抗原抗體反應(yīng)特征，化學(xué)發(fā)光免疫分析儀采用多點曲線校準(zhǔn)。多點校準(zhǔn)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(fā)過程中對校準(zhǔn)模型、選擇的擬合程序，以及校準(zhǔn)品濃度的選擇均進行了大量研究和優(yōu)化，以獲得最有效的校準(zhǔn)過程、最準(zhǔn)確的測量結(jié)果。為簡化用戶端校準(zhǔn)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(zhǔn)模型進行兩點再校準(zhǔn)的方案。試劑生產(chǎn)階段，每個試劑批測試10～12 個多點校準(zhǔn)主曲線，通過電子條碼傳遞至用戶端，用戶端結(jié)合當(dāng)前實驗室2 點校準(zhǔn)品測試值，完成儀器的再校準(zhǔn)過程，此校準(zhǔn)計算過程中在儀器校準(zhǔn)界面提供自動計算。此方案已經(jīng)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(zhǔn)曲線、調(diào)整測量信號來實現(xiàn)再校準(zhǔn)過程，并且與傳統(tǒng)的多點校準(zhǔn)方案效果相同。

化學(xué)發(fā)光免疫分析儀檢測結(jié)果準(zhǔn)確性受分析前、分析中、分析后各個環(huán)節(jié)的影響，邁瑞在檢測系統(tǒng)開發(fā)設(shè)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(shè)計避免樣本進樣錯誤，設(shè)計了專門的維護保養(yǎng)程序、故障提示等維持儀器的最佳使用狀態(tài)，而專用的質(zhì)控界面讓質(zhì)控測試、質(zhì)控數(shù)據(jù)統(tǒng)計、繪制質(zhì)控圖、失控判斷等活動更便捷。同時也嚴(yán)格控制儀器試劑生產(chǎn)一致性，減少用戶在內(nèi)部質(zhì)量控制和外部質(zhì)量控制問題的出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

雖然目前化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)在臨床疾病的診斷方面發(fā)展迅猛，但其距離全球結(jié)果互認(rèn)、測試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)還有一定距離，這需要國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、制造商和全體檢驗人員的共同協(xié)作。為此，邁瑞作為制造商，將致力于檢測系統(tǒng)的溯源校準(zhǔn)和質(zhì)量控制的研究，為全球檢驗人員的共同目標(biāo)而努力。