检验前环境因素对2种酶法检测血清CO2影响的比较*

苏看看，陈欢欢，张炳峰，张洁心(南京医科大学第一附属医院检验学部，南京210029)

老年群体由于重要器官功能下降常发生肾功能滤过率降低、呼吸道萎缩通气降低以及组织内缺氧等疾病变化。尽管其血液pH仍维持在正常范围，但实际缓冲能力低，极易酸碱失衡。若合并常见的老年基础病，如慢性阻塞性肺病、肾功能不全等，严重者将出现混合型酸碱平衡紊乱[1-2]，病程长，预后不佳。因此，及时准确获得血液中碳酸氢根(HCO3-)浓度对于老年人呼吸性酸碱平衡、代谢性酸碱平衡动态监测和鉴别诊断尤为重要。血液中HCO3-和二氧化碳(CO2)相互动态转化，血清CO2浓度可辅助诊断血液酸碱平衡。

近年来，临床实验室开展的血清CO2浓度检测以磷酸烯醇式丙酮酸羟化酶法(phosphoenolpyruvate carboxylase method，PEPC法)和循环酶法(cycle enzyme method，CEM法)应用最为广泛。除了已有两种方法特征和试剂盒性能参数的研究以外[3-4]，还应注意，血清中有少量(约5%)以物理形式溶解的CO2气体。检测前标本处于开盖状态，CO2气体将自发溢出至大气，检测结果将随着时间延长而逐渐降低[5-6]。缩短标本与空气接触的时间(即加快标本检测前处理速度)是检验前质量管理的一个重要环节。本研究在采用全自动生化流水线的大标本量实验室中模拟标本在流水线上的开盖待检状态，用CEM法和PEPC法在不同时间点分别检测血清CO2浓度，比较并探讨检验前环境因素对2种酶法检测血清CO2的潜在影响。

1 材料和方法

1.1标本收集及处理 收集一周内需检测血清CO2浓度标本，共计58份。随机收集其中1 d 10例患者(7例门诊、3例住院)静脉血各2 mL，1 760×g离心10 min分离血清。标本均无溶血、脂血或黄疸。每份标本开盖后室温静置，按初始0 h、放置1 h、放置3 h和放置6 h 4个时间点。

1.2仪器和试剂 Power Express全自动生化流水线，包括3台AU5800型全自动生化分析仪(Beckman Coulter公司)，指定其中1台检测血清CO2浓度。

PEPC法试剂(四川迈克公司)，CEM法试剂(波音特公司)，PEPC法中供氢体试剂为还原辅酶Ⅰ(NADH)，CEM法为乙酰基-NADH，其余试剂成分同。反应体系按照试剂盒说明书设置，样本检测时间依次为每份10 min、3 min。

1.3方法 通过流水线配套Cennexus软件,获得1周内需检测血清CO2浓度标本开盖后的在线分段时长。用Excel软件分别统计标本在线上的等待时长(T1)、仪器待检时长(T2)和开盖等待检测总时长(T3)。

收集1 d中所有需检测血清CO2浓度的标本，经前处理标准化离心操作并开盖室温静置，在不同时间点(0 h，1 h，3 h，6 h)分别用2种试剂检测每份标本血清CO2浓度，以初始0 h血清CO2浓度作为每份标本的真实值，将其余3个时间点检测结果分别与各自真实值计算偏倚。

2 结果

1周内需检测血清CO2浓度的58份标本，T1为(50±18)min，T2为(61±33)min，T3为(110±38)min，即每份标本开盖待检时长约为2 h。

随机收集其中1 d 10例患者血清标本，CEM法初始血清CO2浓度检测值为(18.6±2.7) mmol/L，PEPC法为(19.1±1.5) mmol/L，差异无统计学意义(P>0.05)。保持开盖且室温静置，在不同时间点(1、3、6 h)分别使用2种方法依次检测。由表1所示，标本开盖1 h与初始0 h血清CO2浓度相比，2种方法的测量偏倚均在±10%以内，CEM法为-2.63%～3.28%，PEPC法为-7.73%～9.39%。当开盖时长达3 h时，CEM法测量偏倚为-5.71%～1.09%，而PEPC法偏倚持续增加，达-11.70%～17.86%。

日常工作中若流水线发生故障(如分析模块灯泡故障、注射器渗水等)可造成标本超长开盖待检时长。此时，PEPC法测量偏倚在单份标本中可超过30%(表1门诊6)，在近半数标本(40%)中超过20%，相比之下CEM法测量偏倚仅在两份标本中超过10%(表1门诊1和门诊3)。因此，尽管2种方法所得血清CO2浓度随着标本开盖时长增加呈现相似的下降趋势(CEM法，F=51.71，P<0.01；PEPC法，F=7.304，P<0.05)，但CEM法能有效克服开盖后环境因素累积影响所引起的血清CO2浓度下降问题(见图1)。

表1 指定时间点2种方法检测血清CO2浓度偏倚(%)

注：*,P<0.01；**,P<0.000 1。图1 使用CEM法和PEPC法在指定时间点分别检测血清CO2浓度

3 讨论

已知检测CO2的方法有电极法、CEM法和PEPC法[7]。由于电极膜有寿命限制，且其稳定性和渗透性会随着时间推移而下降，极易导致结果偏低，因此电极法已被淘汰。CEM法和PEPC法均为酶法，具有特异性强，反应速度快，样本需要量少的明显优势，适用于全自动生化分析仪高效批量检测，目前已在临床实验室普遍推广应用[8-9]。

本实验室每天在线标本量超过2 500份，通过大数据统计可知1周内有血清CO2浓度检测项目的标本在检测前平均有2 h处于开盖状态。标本室温放置时间(1、3 h)较短时，CEM法检测血清CO2浓度结果偏倚仅-5.71%～3.28%。当流水线发生一些日常能及时处理的故障，如条码扫描器不识别、仪器抓手故障和连接模块卡试管架等[10-12]，标本开盖等待检测总时长增加，CEM法仍表现出较好的稳定性，符合本室ISO15189文件中规定的血清CO2项目质量要求(允许偏倚<15%)。另外，使用CEM法检测单份血清CO2浓度时间仅为3 min，比使用PEPC法缩短7 min，在实际应用中我们发现CEM法确实可进一步提高标本检测效率。因此，面对标本量日益增大且标本开盖待检时长增加的情况，CEM法是更加稳定可靠的检测方法，也更加适用于配备全自动生化分析流水线的实验室。

本研究以检验前环境为切入点，通过模拟标本在流水线上的待检状态深入比较和分析不同酶法定量检测血清CO2的差异，为其他实验室选择更贴合实际工作情况的检测方法学提供了有价值的参考信息。本研究还提出，其他易受实验室环境影响的项目也应做类似的方法学比较，在检测前质量控制手段不断优化、质量管理制度持续完善的前提下(如流水线智慧化管理、检测项目优先权设置、检验闭环大数据监控)[13-14]，为临床提供更加准确可靠的项目结果。