上海市杨浦区中心医院检验科 李智
【摘要】床旁检验(point of care testing,POCT)技术在临床应用范嗣日渐广泛,该技术的主要优势是能快速得到检验结果,使临床医生能迅速做出临床决策并采取适当的处置和干预措施。但是,也应该清醒地看到POCT在帮助患者成功得到治疗的同时,存在着导致患者伤害的重大可能。尽早制定出台POCT规范性文件显得尤为必要,只有实施POCT技术准人、实施全面规范的质量管理、加强医师、护士段相关人员培训,方能使POCT技术健康地造福于社会。
【关键词】POCT;质量管理
所谓床旁检验(point of care testing,POCT)就是在患者身旁实施的检测,具有时间短,患者亲历等优点。因此,POCT成为能快速而恰当地进行诊疗、护理、病程观察,进而提高医疗质量和患者生活质量及满意度的检查。与POCT相关的词汇有许多,包括:床旁检测(bedside testing)、医生诊所检测(physician’s office testing)、实验室外检测(extra-laboratory testing)、分散测试(decentralized testing)、现场替代检测(alternative site testing)、卫星化检测(satellite testing)、患者自我检测(patient self-testing)等。POCT目前最为常用。
一、POCT的特点与技术
POCT具有几个一般性特点:首先是快速。POCT的主要目的就是更快地得到实验结果,迅速诊断疾病和调整治疗方案,使疾病得到尽早诊断和更好治疗,同时提高对疾病的认识和治疗水平是POCT逐渐受人关注的主要原因;其次是使用简单,操作方便;第三是人性化服务,能对患者实施连续监测、诊断、管理和筛查。POCT凭借其易用性已成为医疗系统的一部分,是实验室检测的重要补充。POCT既可在医生的诊所也可在开动的汽车上完成。可以不受时间、地点、空间限制,24 h全方位为患者服务。
POCT的上述特点与其涉及的检测技术是密不可分的。1988年临床实验室改良法案,即CLIA’88临床豁免权中明确规定此类技术对标本、试剂、设备、人员、操作、结果报告、实验性能的要求:对标本只需进行基本的、无技术要求的处理,包括去污;对试剂只需进行基本的、无技术要求的处理,例如,将试剂A和试剂B混匀;分析步骤不需要操作者干预,人员不需要技巧或专门知识;无需电子或机械设备保养;所得结果不需要操作者校准、解释和计算;结果易读,例如,阳性或阴性,直接读出数值,即等级明显;试验性能可与可溯源的参考方法相比较;有用户可看懂的快速参考指南。符合这些要求的实验技术大致包括:(1)干化学和胶体金技术:大多为借助或不使用仪器的定性或半定量实验,如尿液干化学检查蛋白质、葡萄糖以及快速检测蛋白质类和多肽类抗原,C反应蛋白(C-reaction protein,CRP)、高敏C反应蛋白(high sensitivity C-reaction protein,hs-CRP)及病毒类如HBV、丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)和人HIV抗原和抗体定性检查等。(2)免疫层析及色谱法:用于测定蛋白质和酶,如三酰甘油、肌酐、尿素、尿酸、胆固醇、碱性磷酸酶、门冬氨酸氡基转移酶和激素等。(3)生物传感器技术:利用离子选择电极,底物特异性电极,电导传感器等特定的生物检测器结合酶化学、免疫化学、电化学与计算机技术对生物体液中的分析物进行超微量的分析,如快速检测血气(pH、pCO2、pO2、K+、Na+、Cl- 等)。(4)红外和远红外分光光度技术:可用于检测血液血红蛋白(hemoglobin,Hb)、总胆红素、葡萄糖等多种成分。能连续监测血液中的目的成分,无需抽血,避免可能引起的交叉感染和血液标本的污染,降低每次检验的成本和缩短报告时间(short turn around time,STAT),但其准确性尚有待提高。(5)生物芯片技术:包括基因芯片(gene chip/DNA chip)、蛋白质芯片(protein chip)、细胞芯片(cell chip)和芯片实验室(Lab-On-a-Chip,LOC),其技术具有灵敏度高、分析时间短、高通量等特点并使样品检测和分析连续化,集成化、微型化。(6)多技术综合应用:进入21世纪后,更多先进的技术应用于POCT检测,综合了免疫荧光、微激光、微校准、集成芯片、液态芯片、液流芯片技术、应用系统集成电路阅读嚣的纳米线阵列技术等为一体的POCT设备问世;基于纸质的电化学发光三维技术可用来检测肿瘤标志物及其他抗原抗体物质等。
二、POCT 临床应用进展与趋势
(一) 在儿科的应用
其优点是不言而喻的,儿童和成人的就诊方式完全不同,适合儿童的诊断行为需要简便易用,样本需求量少,无需预处理,快速导出有效的诊断结果,缩短就渗时间,提高父母满意度等,POCT基本可以达到上述目的。儿童就诊时父母可以陪伴孩子,随时了解试验数据更好地与医护人员交流,这是大型检验仪器无法具有的优势。
近年来,医源性贫血(iatrogenic blood loss and anemia,IBLA)问题越来越受到关注,特别对儿科患者问题更为突出。Buchegger等使用带内标微型蛋白芯片-POCT法检测新生儿败血症试图解决这一问题。他们采用蛋白质微阵列POCT技术,同时定量检测败血症患儿相关的血清蛋白:白介素6、白介素8、白介素10、E-选择素、肿瘤坏死因子a、S-100蛋白、降钙素原、CRP和新蝶呤等。该芯片只需4ul 患儿血清样本,最大限度地减少新生儿过度抽血。研究认为微量蛋白质芯片的POCT法能满足新生儿败血症的诊断中系列血清蛋白定量检测的准确性和重复性(CV<14%)。
比利时安特卫普大学医院医生认为造成新生儿重症监护病房(intensive-care unit,ICU)患儿IBLA主要原因来源于实验室检查的血标本量。因此,他们减少中心实验室检验项目和降低极低体重新生儿(very low birth weight infants,VLBWI)输血的研究中,采用多参数POCT法检测胆红素和电解质,每一患儿在检验科检测胆红素数量减少32%、电解质检测量减少36%,结果采用POCT检测后,平均每一住院患儿检测电解质的净采血量下降23.7%;检测胆红素净采血量下降22.2%;VLBWI 需要输血的人数从50%下降到38.9%;而且输血量从每一患儿输注2.53袋下降到1.57袋,下降38%;比利时国家健康保险中每一新生儿治疗成本下降了8.3%。
(二) 在心血管疾病上的应用
大量临床研究已证实快速、敏感的心肌标志物检测是快速诊断急性心肌梗死的重要手段,心肌标志物的监测可直接影响心血管疾病患者的临床诊断、危险分层、治疗方案选择和预后判断。早在20世纪末美国临床生化科学院关于冠心病时心肌标志物的应用建议中已明确将POCT使用和注意事项写进条款。近年来有关研究更是层出不穷,新近报道可用硅纳米生物传感阵列系统高通量大规模地进行心脏生物标志物检测。
(三) 血液学
POCT在凝血机制检测方面发展迅速,如口服抗凝血治疗,心脏手术进行时的凝血监删,肺部血栓和深部静脉血栓的诊断,如凝血酶原时间、部分凝血活酶时间、纤维蛋白原、D-二聚体(D-dimer)检测,最新又出现POC血小板功能检测仪(POC platctet function measuring devices,PFMD)用于快速检查血小板功能。
(四) POCT在急诊医疗中的作用
2012年澳大利亚奥斯汀医院ICU的一项前瞻性研究,通过采用POCT检测方法对急救医疗队送来的呼吸困难患者行多项生物标志物快速检测,包括B型钠尿肽(type B natriuretic peptide,BNP)、D-二聚体、肌酸激酶、CKMB、心肌钙蛋白I,用于评估预后价值。结果发现:尽管BNP和D-二聚体阳性并不能完全判断这些患者是否住进ICU或住院后死亡率,但正常水平的BNP和D-二聚体可以迅速排除其入住ICU和入院死亡率。
(五) POCT基因检测应用范围日趋广泛
加拿大渥太华大学心脏研究所Roberts等2012年3月在柳叶刀在线发表了采用新式POCT基因检测方法鉴定CYP2C19*2等位基因携带者用于评估经皮冠状动脉介入治疗冠心病(pereutaneous coronary intervention,PCI)后是否需要使用二联抗血小板药物治疗研究(该等位基因是一种常见的变异基因,与PCI 治疗后氯吡格雷抗凝血引起的副作用有关)。该变异基因在西欧人群携带率约30%,而亚裔携带率高达50%。研究结果显示PCI 后采用POCT法基因分型检测能有效地快速检出CYP2C19*2等位基因携带者,与“金标准”DNA测序相比此项POCT基因检测具有极高的敏感度(100%)和特异度(99%)。作者认为POCT检测开启抗血小板个体化治疗的大门。
此外,快速等温扩增技术诊断HIV和结核;基于微流体的芯片兼容样品制备用于感染性疾病诊断,如对呼吸道标本扩增甲型流感病毒RNA;采用应用型专用集成电路读数仪快速检测心脏标志物等最新的POCT分子诊断技术不断见诸于各类医学期刊;POCT技术也在基层卫生站点医疗保健中不断发挥作用,都展示了POCT技术的发展趋势。
三、POCT技术应用中存在的问题
POCT技术在帮助患者成功得到处置的同时,也存在着导致患者伤害的重大可能。美国印第安纳州儿童医院Nabhan等最近报道了7例Hb异常糖尿病患儿的医疗纠纷。7例POCT检测糖化血红蛋白(HbA1c)与自我检测血糖不符的患儿,6例是1型糖尿病,另1例是2型糖尿病。经查发现POCT法检测HbAlc 存在缺陷,对Hb异常者不能正确检出。7例患儿中6例是镰型血红蛋白病(Sickle hemoglobinopathies,HbS)病,1例为血红蛋白C病(hemoglobin C disease,HbC),结果几乎造成不必要的治疗和社会干预,引起不必要的纠纷。报道明确提出了POCT HbA1c检测方法存在局限性,特别对Hb异常儿童要给予足够重视。Lenters-Westra和Slingerland在对8种HbA1c POCT检测仪的性能评价。结果显示,2种不符合实验要求被弃用,8种方法的总误差为-1.56%~+1.2% HbAlc 单位。对于HbA1c<7%而言,该总误差将导致-22%~+17%的相对误差,如果将这些POCT设备用于临床诊断,可能会将千百万人误诊为糖屎病,导致医疗资源的巨大浪费。
POCT在用作不同用途时,要求的准确度和精密度备不相同。国内黄静沁等对57例临床确诊的ACS患者,电化学发光法检测均为阳性的标本同时用一种POCT方法检测,其漏诊率高达37%。
澳大利亚学者Angela Gialamas采用循证医学手段分别对糖尿病、高血脂和凝血障碍3种疾病应用POCT技术在临床有效性、成本、患者及医务人员的满意度等方面做了系统的综述。在凝血POCT-国际标准化比值(international standard ratio,INR)临床有效性研究中,6组实验研究中2组实验结果显示POCT组与中心实验室全自动血凝仪组(对照组)组间结果有差异,另外3组研究结果表明POCT组内和组间均存在差异,而且其中2组POCT结果对临床决策有很大影响;糖尿病,HbAlc 检测有效性的研究结果显示POCT-HbAlc 结果与对照组结果之间无统计学意义,但在POCT法对糖尿病临床决策影响的研究中发现POCT组与对照组相比存在明显过度治疗;在高血脂组POCT检测在临床决定水平上有影响,特别是冠心病患者在临床干预处理时POCT组与对照组之间有非常重大的差异;POCT与成本的研究发现POCT检测费用通常高于一般实验费用,但在研究糖尿病相关总体花费POCT与普通化验间无统计学意义;POCT与满意度的研究显示患者对POCT-INR满意度高于其他方法,而糖尿病检测满意度POCT与其他方法间无差异。
通常POCT检测差错被认为微乎其微,对患者的治疗不会产生影响,但上述大量事实显示这些误差的潜在影响要高得多,14.7%和3.6%的误差分别可以造成患者中度或重度不良治疗效果。研究发现POCT检测的2/3的误差出现在测试过程中,与中心实验室情况大相径庭,究其原因与实验操作者对相关知识的熟悉情况、知识结构、培训情况、工作经验等相关。有研究表明B钆有检验背景的操作人员与无相关背景操作人员即使经过简单培训,之间的检测差异仍非常明显。
因此,只有尽快制定出台有关POCT技术准入、全面规范的质量管理,加强医生、护士及其相关人员培训的管理办法或指南,方能使POCT技术健康地造福于社会。
编辑:范伟伟