干湿生化分析仪检测电解质的可比性研究*

刘 曼，宋志新，陈大鹏

(重庆医科大学附属儿童医院医学检验科/国家儿童健康与疾病临床医学研究中心/儿童发育疾病研究教育部重点实验室/儿科学重庆市重点实验室，重庆 400010)

电解质广泛分布于细胞内外，机体维持正常生理功能需要相对稳定的电解质水平。此外，电解质还参与了人体的新陈代谢过程，因此，电解质对人类健康有着重要作用。由于受到某些疾病的影响，机体电解质水平会出现异常，从而导致细胞外液渗透压和酸碱度处于失调状态，这对机体的健康极为不利。血清电解质是目前临床上最基础的检测项目之一，是临床急重症的一项重要生化指标，有助于临床医生对病情做出快速、准确的判断，以便做出合理的处理。随着我国现代医学科技的快速发展，电解质检测体系越来越多元化，使得不同的测定体系在电解质的检测结果方面具有不同的影响。由于Na+、K+、Cl-水平对疾病的诊断结果和评价预后效果都具有很大影响，特别是对于重症监护室患者和急诊科患者[1-2]。为此，本文将参考美国临床和实验室标准化协会(CLSI)的EP9-A3[3]文件，针对罗氏Cobas c701型全自动生化分析仪和奥森多V5600型全自动生化分析仪的电解质(Na+、K+、Cl-)检测结果进行对比分析。

1 资料与方法

1.1一般资料 选用重庆医科大学附属儿童医院医学检验科检测的患者血清标本，在标本收集时尽可能选择高、中、低3种水平的血清且血清标本的电解质(Na+、K+、Cl-)水平在2台仪器的线性范围内，同时要覆盖医学决定水平区域[4]，除去标本状态为溶血、脂血、黄疸的标本，按照CLSL EP9-A3文件规定每个项目收集足够的标本量和合适的浓度。

1.2仪器与试剂 瑞士罗氏公司的 Cobas c701 型全自动生化分析仪及原装配套试剂(电解质参比液 47229401、电解质内标液 50847201、电解质样本稀释液 47127401)、校准品(ISE Standard High 41952201、ISE Standard Low 41951801)和质控品(PreciControl ClinChem MultiⅠ41003705、PreciControl ClinChem MultiⅡ41003203)。美国奥森多公司V5600型全自动生化分析仪及配套试剂(K+测定干片 427182、Cl-测定干片 273088、Na+测定干片 517893)、质控品(生化通用质控品ⅠW8380、生化通用质控品ⅡX8382)和校准品(电解质与血脂复合校准品 0251)。2个检测系统本年度均参加国家卫生健康委员会临床检验中心室间质评，且3次室间质评结果成绩均为满意。

1.3方法

1.3.1标本检测 采集的静脉血标本，4 000 r/min离心8 min后上机检测。检测前，对罗氏Cobas c701型全自动生化分析仪(参考系统)和奥森多V5600型全自动生化分析仪(待测系统)进行全面维护保养，并使用相应校准品进行校准，使2台仪器均达到最佳工作状态。按照本实验室室内质控操作程序规定执行每天质控，室内质控通过后，按照CLSI EP9-A3文件要求，对每份标本各测定2次，第1次测量按照从1～8的顺序，第2次按照相反的顺序再次检测，计算平均值。每天检测8份标本，持续检测5 d，记录检测结果。每种方法获得40个有效的检测结果，共80个试验数据。

1.3.2数据作图 根据CLSI EP9-A3文件绘制散点图与偏差图，判断样本浓度分布规律及2种检测系统各项目检测结果的变化特点。散点图：X轴为待测系统的测量结果，Y轴为参考系统的测量结果，可显示测量值的大致变化趋势。偏差图：包括数值偏差图与百分比偏差图，其中参考系统的测量值为X轴，参考系统与待测系统的差值为Y轴。

1.3.3定量分析

1.3.3.2方法比对与偏倚估计 CLSI EP9-A3文件中介绍偏倚估算包括通过偏差图初步估算偏倚和拟合回归方程估算偏倚。(1)利用偏差图进行偏倚评估。当实验室引进新的检测体系时，只需要根据偏差图进行偏倚评估即可，如果实验室想要进行更深入的研究，可以选择进行线性回归分析。参照CLSI EP9-A3文件，根据偏差图所显示项目数据分布特征，选择不同方法进行偏倚评估。常见偏差图数据分布特征：①恒定标准差(SD)。如果2种检测方法之间的差值分布服从正态分布，选择差值平均值来估算偏倚；如果差值分布不服从正态分布，则选择中间值来估算初步偏倚。②恒定变异系数(CV)。如果2种检测方法之间的百分比差值分布服从正态分布，则选择平均值作为估算的偏倚；如果百分比差值分布不服从正态分布，则选择中间值作为初步估算的偏倚。③混合变化(同时包括SD和CV)。如果2种方法之间差值呈现混合变化，采用排序偏差图进行偏倚计算。④线性关系。2种方法差值随浓度变化呈现线性关系，可选用合适的回归分析模型拟合回归方程估算偏倚。⑤非线性关系。2种方法差值随浓度变化成非线性关系，这种情况超出了EP9-A3文件分析范围。(2)利用散点图拟合回归方程估算偏倚。CLSI EP9-A3文件中介绍的回归方式有普通线性回归(OLR)、加权最小二乘法(WLS)、Deming回归、P-B(Passing-Bablok)回归，根据各项目的数据特征，采用最优的回归模型拟合回归方程。数据分布特征常见以下情况：①恒定SD。当各检测数值之间的差值变化相对一致，且相关系数(R2)≥0.95，可采用普通线性回归。②恒定CV。当各检测数值之间呈现恒定百分比偏倚变化，可以采用WLS，但是如果出现各数据点变化较大的情况，则应该选用Deming回归或者P-B回归。③混合变化(同时包括SD和CV)。可以选用Deming回归或者P-B回归。④非线性分布。不适用回归分析，宜采用偏差图进行偏倚分析。根据所得回归方程，计算各项目在医学决定水平处的偏倚，以不超过1/2美国临床实验室修正法案(CLIA′88)中要求(Na+≤±2、K+≤±0.25、Cl-≤±2.50%)[9]为可接受标准。

1.4统计学处理 使用Microsoft Excel 2010、SPSS 25.0 和 MedCalc 17.0软件完成数据统计学处理。

2 结 果

2.1离群值检测结果 对各项目1～40号标本检测结果绘制散点图和偏差图，图示结果中均显示无明显异常值点。ESD方法定量检测离群值的结果表明亦无离群值点。

2.2方法比对与偏移评估

2.2.1偏差图分析方法间差值的潜在特征 根据CLSI EP9-A3文件绘制偏差图，初步分析各项目检测结果的大致变化趋势。偏差图结果显示，罗氏Cobas c701型全自动生化分析仪和奥森多V5600型全自动生化分析仪系统之间的差值，K+和Na+各数据点差值呈现恒定SD变化且相对一致，Cl-呈现恒定CV变化，但各数据点变化较大。绘制图形见图1～2。

图1 2种方法检测K+、Na+、Cl-浓度偏倚

2.2.2利用偏差图进行偏倚初步估算 绘制罗氏Cobas c701型全自动生化分析仪和奥森多V5600型全自动生化分析仪系统间差值频数柱状图，结果显示，K+差值频数柱状图呈现非正态分布，Na+和Cl-差值频数柱状图呈现正态分布，见图3，前者可采用差值中位数评估偏倚，后者采用差值平均值评估偏倚。经计算，K+差值中位数估算偏倚是0.02 mmol/L，Na+和Cl-差值均值估算偏倚分别是1.90 mmol/L和2.11%，各项目根据偏差图评价偏移均小于1/2 CLIA′88允许总误差。

图3 K+、Na+、Cl-差值频数柱状图

2.2.3拟合回归方程 相较于使用偏差图评估偏倚，线性回归分析评估偏倚的覆盖浓度更加全面。根据绘制的各项目偏差图和散点图，分析确定各项目检测结果的数据特征，K+和Na+各数据点差值呈现恒定SD且相关系数R2≥0.95，故采用OLR回归分析，Cl-呈现恒定CV变化，但其各数据点之间变化较大，因此采用P-B回归分析[10]。绘制图形见图4。

图4 2种方法检测K+、Na+、Cl-散点图

2.3根据回归方程计算医学决定水平处偏移 2种方法的检测结果相关性良好(R2≥0.95)，将医学决定水平分别带入回归方程进行偏倚计算，将各偏倚结果和规定的判断标准进行比较，各项目偏倚均小于可接受限。见表1。

图2 2种方法检测K+、Na+、Cl-百分比浓度偏倚

表1 医学决定水平处的偏移计算

3 讨 论

在正常情况下，机体的内环境相对稳定，但在病理情况下，各种致病因素的作用超过机体调控能力时，机体的内环境就会发生紊乱，尤其是电解质，一旦处于平衡失调状态下，将会影响组织器官的正常生理功能，如果不及时纠正，严重则会危及患者生命。因此，对电解质水平的动态监测，已成为临床医生诊断病情、治疗评估和评价预后的重要依据。随着当前医药科技的迅速发展，确保电解质检测结果在不同检测系统上准确可比就显得尤其重要。检测系统包括完成一个检验项目所涉及的操作人员、机器、环境、试剂、校准品、质控品、操作程序、保养维修等。实现同一检验项目在不同检测系统结果的可比性，是实验室质量管理追求的终极目标[11]。

临床专家在制定和建立医学决定水平和诊断切点的时候，一般不会考虑各种检测系统检测结果的差异，所以不管是通过哪种检测系统得到的结果，均应该准确可比[12]。检验结果溯源性和可比性的具体要求可以查看实验室认可准则《ISO/15189医学实验室质量和能力的专用要求》[13]，该准则中提到要想达到患者血清标本检测结果可比和准确性溯源，方法学比对试验是重要的手段[14]。因此，当实验室存在2种以上检测系统检测同一项目时，应定期利用患者血清样本开展比对试验，以提高检测结果的可比性和准确性溯源[15]。根据CLSI EP9-A3文件的规定进行多种方法比对和偏倚评估，从而判断其临床可接受性以保证检验结果的一致性，若有预期偏差不能接受的项目，则可以根据回归方程适当地进行系数调节，以确保检测结果的可比性。

同时，关于不同检测方法的比对文件也在不断更新，与EP9-A2文件相比，EP9-A3文件在规定标本数量、查找离群值方法、估算医学决定水平处的偏倚、选择回归模型等方面，均有很大的改动[16]。本研究依据EP9-A3文件，用2种检测系统测定，对Na+、K+、Cl-进行方法比对和偏倚性评估。以CLIA′88的1/2总允许误差为判断标准，电解质(Na+、K+、Cl-)在医学决定水平处的偏倚均小于判断标准。综上所述，干式生化分析仪检测电解质(Na+、K+、Cl-)与传统湿化学分析仪具有较好的一致性，其检测结果具有可比性。