便携式血糖仪的性能验证

赵思涵，刘艳婷（通信作者），肖光军

遂宁市中心医院检验科（四川遂宁 629000）

便携式血糖仪因具有体积小、携带方便、操作简单、实验场地要求低、检测时间短等优点，被大量应用于糖尿病的辅助诊断及疗效监测中，并已成为各级医疗机构临床诊疗中普遍使用的即时检验（point-of-care testing，POCT）设备[1-2]。但由于目前便携式血糖仪的生产厂家较多，加之不同厂家或不同型号间仪器的检测原理存在一定的差异，导致不同检测系统的性能亦存在一定的差异，故医疗机构在便携式血糖仪临床应用前应对其性能进行必要的验证与评价[2]。本研究参考WS/T 420-2013《临床实验室对商品定量试剂盒分析性能的验证》《便携式血糖仪临床操作和质量管理规范中国专家共识》等[1-5]文件的要求，对便携式血糖仪性能验证的方法进行了探讨，旨在为便携式血糖仪及其他POCT设备的验收、维修后验证等质量管理提供参考，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 标本来源

选取遂宁市中心医院住院患者检测后剩余的肝素钠抗凝静脉全血标本24份。所有标本红细胞压积均在0.40～0.50范围内，且均无溶血、黄疸、脂血。

1.2 仪器与试剂

全血葡萄糖测定使用强生稳豪便携式血糖仪及其配套试纸（检测原理为葡萄糖氧化酶法）；血浆葡萄糖测定采用日立7600-020E 全自动生化分析仪，试剂盒（检测原理为己糖激酶法）及其配套校准品由迈克生物股份有限公司提供，检测结果可溯源至美国疾病控制与预防中心推荐的国际参考方法；肝素钠抗凝真空采血管由成都瑞琦医疗科技有限责任公司提供；10%葡萄糖注射液由四川科伦药业有限公司提供。由日立7600-020E 全自动生化分析仪、己糖激酶法葡萄糖检测试剂盒及其配套校准品所组成的检测系统每年均定期接受性能验证及参加国家卫生健康委员会临床检验中心组织的室间质量评价活动，其精密度、正确度、线性范围等均满足质量要求。

1.3 方法

1.3.1 精密度评价

采用《便携式血糖仪临床操作和质量管理规范中国专家共识》推荐的方案[1-2]，收集血糖浓度＜5.5 mmol/L 和浓度≥5.5 mmol/L 的肝素钠抗凝静脉全血标本各1份，充分混匀后，在30 min 内分别使用便携式血糖仪重复检测20次[1-2]；收集数据，并计算每份标本20次检测结果的均值、标准差（standard deviation，SD）和变异系数（coefficient of variation，CV）。

1.3.2 准确度评价

参考《便携式血糖仪临床操作和质量管理规范中国专家共识》、WS/T 407-2012《医疗机构内定量检验结果的可比性验证指南》及WS/T 420-2013等文件制定评价方案[2-5]，选择血糖浓度涵盖11.0、7.0、2.8 mmol/L这3个浓度水平的肝素钠抗凝静脉全血标本20份[1-2]，充分混匀后，将每份标本分成2份，并盛装于不含任何添加剂的红色真空采血管中，其中1份混匀后使用便携式血糖仪进行全血血糖检测，另1份则以4000 rpm的转速离心5 min后使用日立7600-020E全自动生化分析仪检测其血浆中的血糖浓度；收集数据，计算便携式血糖仪与日立7600-020E全自动生化分析仪检测结果的差值或偏倚，然后与准确度评价标准相比较，并以日立7600-020E全自动生化分析仪的检测结果为X轴、两套检测系统间检测结果的差值或偏倚为Y轴绘制偏倚图；检测标本前，应对全自动生化分析仪进行常规维护保养，然后按作业指导书的要求使用配套校准品对项目实施校准，室内质控在控后方可检测；同时，为避免糖酵解带来的误差，便携式血糖仪检测与全自动生化分析仪检测每份标本的时间间隔不超过30 min[1-2]。

1.3.3 线性范围评价

选择肝素钠抗凝静脉全血标本1份，充分混匀后，分成2份标本，将其中1份标本放置于37 ℃恒温水浴箱中孵育，使血糖浓度降解至检测下限（1.1 mmol/L）附近，作为低值标本（L）[2]；在另1份标本中添加适量10%葡萄糖注射液（浓度为55.6 mmol/L）[2]，使其血糖浓度接近检测上限（33.3 mmol/L）附近，作为高值标本（H）[1-2]，分别将高值标本和低值标本混匀后，按1L、4L+1H、3L+2H、2L+3H、1L+4H、1H的比例配制成不同血糖浓度的肝素钠抗凝全血，隔水放置于冰水中以避免糖酵解带来的误差[3]，将配制的6份标本混匀后，均使用便携式血糖仪重复测定3次，记录结果，并计算这6份标本3次测定结果的均值，将实测值与理论值作线性回归分析，计算其线性回归方程和相关系数r[3，6-9]。

1.3.4 评价标准

（1）精密度评价标准：当血糖浓度＜5.5 mmol/L时，其SD应＜0.42 mmol/L；当血糖浓度≥5.5 mmol/L时，其CV应＜7.5%[1-2]。（2）准确度评价标准：当血糖浓度＜5.5 mmol/L 时，便携式血糖仪检测结果的差异应至少80%在±0.83 mmol/L 范围内；当血糖浓度≥5.5 mmol/L 时，便携式血糖仪检测结果的差异应至少80%在±15%范围内[1-2]。（3）线性范围评价标准：线性回归方程的斜率a应在1.00±0.03范围内，其相关系数r≥0.975或r2≥0.95[3，6-8]。

1.4 统计学处理

采用Excel 软件进行结果计算及线性回归分析。

2 结果

2.1 精密度评价结果

2份标本20次检测结果的均值分别为3.25、9.41 mmol/L，SD分别为0.14、0.19 mmol/L，CV则分别为4.30%、2.07%，说明该便携式血糖仪的精密度满足评价标准的要求，验证通过。

2.2 准确度评价结果

对20份标本在两套检测系统的检测结果进行分析，便携式血糖仪检测结果的差异均在准确度评价标准所要求的范围内，准确度验证通过。便携式血糖仪和日立7600-020E 全自动生化分析仪检测结果的偏倚图见图1～2。

图1 两套检测系统间低浓度标本检测结果的偏倚图

2.3 线性范围评价结果

将实测均值与理论值进行线性回归分析，其回归方程为Y=0.9944X-0.5779，相关系数r=0.9984，满足评价标准的要求，验证通过，见表1。

表1 便携式血糖仪线性范围验证实验结果（mmol/L）

3 讨论

在CNAS CL02-A003:2018《医学实验室质量和能力认可准则在临床化学检验领域的应用说明》5.5.1.2条款及卫生行业标准WS/T 420-2013的5.5.2条款中[3-4]，均要求临床在应用商品定量试剂盒前对其分析性能进行验证，验证内容应至少包括正确度、精密度及可报告范围，而便携式血糖仪血糖浓度检测也属于定量检验项目，故其进入医疗机构正式应用前也需接受必要的验证[3-4]，并定期接受评审，以证实其性能满足检验结果的预期用途。

为统一便携式血糖仪的产品质量及技术要求，中华医学会检验医学分会组织专家撰写了《便携式血糖仪临床操作和质量管理规范中国专家共识》[2]，明确了便携式血糖仪准确度、精密度及可检测范围的质量要求，并在附录1和附录3中提供了准确度和精密度的评价方案[2]，以指导临床应用，但未能提供可检测范围的验证方案，故本研究参考相关文献的要求[1-8]，制定了便携式血糖仪性能验证的实验方案。在该方案中，验证准确度时使用了20份不同浓度水平的样本，满足卫生行业标准WS/T 420-2013文件8.2条款对用患者样本与其他检验方法/试剂盒进行正确度验证实验的要求[3]，同时也满足了CNAS CL02-A003:2018文件5.6.4条款对实验室不同检测系统检测同一项目时检测结果可比性的要求[4]，与中国专家共识[2]中推荐采用5份样本进行准确度验证的方案相比较，其验证结果可能更可靠，并可通过回归方程计算不同医学决定水平处便携式血糖仪的预期偏倚，评估其临床可接受性；另一方面，专家共识中未能提供便携式血糖仪线性范围验证的实验方案，本研究则参考WS/T 408-2012《临床化学设备线性评价指南》及其相关文献的方案[3，6-9]，建立了便携式血糖仪的线性范围验证方案，但在制备高值标本时应注意葡萄糖注射液的添加量，以避免因标本红细胞压积的改变而影响血糖检测结果的准确性，同时，行业标准WS/T 420-2013中也明确要求添加物的量应小于10%[3]，以避免出现基质效应，故在高值标本制备时宜选择高浓度的葡萄糖注射液。

本研究结果显示，强生稳豪便携式血糖仪检测系统的精密度、准确度及线性范围均能满足中国专家共识[2]中医疗机构对其准入的性能要求，满足临床需求。但从图1和图2中可发现，在低浓度水平处，便携式血糖仪的检测结果均高于日立7600-020E 全自动生化分析仪检测系统血浆葡糖糖的检测结果，存在正偏倚的情况，而在高浓度水平处，大部分标本在便携式血糖仪的检测结果低于全自动生化分析仪的检测结果，存在负偏倚的情况，说明两套检测系统间检测结果存在一定的系统误差。相关研究表明，为实现不同检测系统间检测结果同质化，可使用新鲜标本进行方法比对，并通过线性回归分析得到待评价检测系统的外部校正因子，从而对待评价检测系统的检测结果实施外部校正，以提高不同检测系统间检测结果的一致性[10]。因此，在便携式血糖仪准确度验证中，若出现偏倚不可接受时，可调整其外部校正因子后重新验证[11]。

图2 两套检测系统间高浓度标本检测结果的偏倚图

相关研究表明，我国部分临床医疗机构在便携式血糖仪的质量管理中存在缺乏明确管理机构、质量监管不到位、质量控制体系不完善、人员培训不到位等问题[2，12-18]，从而也说明了性能验证仅仅是便携式血糖仪质量管理的一小部分，各级医疗机构应成立院内POCT 管理机构，明确其监管职责和监督方案，在其指导下建立完善的质量控制体系和定期对仪器使用人员进行培训、考核与授权，并通过PDCA 循环、鱼骨图、风险管理等管理工具不断提高便携式血糖仪的检验质量[12-18]。同时，各级医疗机构也应充分认识到信息化手段在POCT 质量管理中的重要性，应在《即时检测（POCT）信息化质量管理中国专家共识》《即时检测（POCT）临床结果报告与发布中国专家共识》等文件的指导下不断完善和规范其质量体系与信息化建设[19]。

综上所述，便携式血糖仪的检测结果受人、机、料、法、环等多种因素的影响，故各级医疗机构内POCT管理部门应参照《便携式血糖仪临床操作和质量管理规范中国专家共识》、卫生行业标准WS/T407-2012及WS/T 420-2013等文件[2-5]的要求，建立科学合理的性能验证方案并定期评价，以确认其性能是否能满足临床需求；同时，应加强POCT分析前、中、后的全面质量控制和监管，使其临床应用更加合理、规范。