临床检验设备的计量需求调研与量值溯源分析

于海容 秦霄雯 崔涛 酆扬/.山东省计量检测中心；.山东省计量科学研究院

0 引言

无论常规的保健体检，还是各种疾病的诊断治疗，都需要大量的检验设备提供诊疗数据。临床统计证实，检验科的质量对医院的整体医疗水平有重要影响。然而由临床检验设备质量隐患引发的事故显示，我国在临床检验设备的质量控制方面做得远远不够，医疗安全存在一定隐患。

1 临床检验设备的计量需求

项目组从临床计量需求出发，选择医疗机构、生产企业作为调研对象。调研医疗机构，探求临床检验设备质量控制和质量保证的计量需求；调研生产企业，探求临床检验设备生产过程中的计量需求。

1.1 计量服务政府监管的需求

临床检验设备的监督管理涉及多个政府部门，卫计委、国家认证认可监督管理委员会、国家市场监管局均根据各自的职能进行监管。卫计委按照《三级综合医院评审标准实施细则（2011年版）》进行评审，要求医院使用的计量器具应100%有计量检测合格标志，100%在有效期内。国家认证认可监督管理委员会进行资质评审，要求医疗相关实验室使用的设备必须全部经第三方检测机构检测合格，具备检校证书。计量机构则根据《中华人民共和国计量法》等相关法律法规开展医疗机构的相关检定工作，血细胞计数器等临床检验设备列入《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》[1]。

1.2 医疗机构的计量需求

检验科的检验数据的准确性一直被高度重视。医院定期按照卫计委的要求开展质量控制（IQC）与室间质评（EQA）以验证不同实验室间的检验结果。但是质控过程只比较实验室的测量结果的重复性，室间质评也无法从根本上保证测量结果的准确性[2]。医疗机构希望计量部门按照国家相关要求对检验科在用的全自动生化分析仪、血细胞分析仪、尿液分析仪、尿沉渣分析仪、血凝仪、血沉分析仪、化学发光免疫分析仪、荧光定量PCR分析仪等涉及检验数据的仪器全部进行计量检校，以保证检测数据的准确性，规避临床检验风险。同时，省级医院提出，每日临床检验设备接收的标本量很大，设备使用频率很高，但是计量检校的周期多为一年，按照周期进行检校无法实时保证结果的准确性，希望医学计量工作的开展不仅局限于按照计量法的要求开展检定，更多的能从临床需求的角度提供计量服务。

1.3 生产企业的计量需求

临床检验设备的研发涉及光学、化学、生物学等诸多学科。目前，中国医疗器械市场的很多生产商只是简单地仿制仪器，对产品的工作原理、质量控制等不甚了解，临床检验仪器的质量水平较低。从发展自主品牌、培育本土医疗产业的角度出发，应加强对临床检验设备的计量监督管理。

由于临床检验仪器的检测基质变异快、稳定性差，导致检校难度较大。例如：生物芯片技术是伴随着“人类基因组计划”而衍生的一项重大高新技术，通过微加工和微电子等技术在固体芯片表面构建微型生物化学分析系统，实现对基因、蛋白质、细胞、组织以及其他生物组分的准确、快速、高通量的检测。英国RANDOX（朗道）公司开发出世界上第一台全自动生物芯片分析系统随后又推出更加灵活的科研型生物芯片分析仪Evidence Investigator，用于心脑血管疾病、肿瘤、糖尿病、传染性疾病等常见病的临床检验以及健康人群的体检。全自动生物芯片分析系统针对血浆、血清、尿液等样本，采用甲状腺激素、细胞因子、过敏原IgE等十余种芯片组合进行检验，每个芯片上可以检测的分析物多达20个。临床检验设备生产企业希望能与计量技术机构联合，在科学研究及产品产业化方面加强合作，为提高产品质量共同努力。

2 临床检验设备的量值溯源现状及存在的问题

临床检验诊断先后经历了化学、酶、免疫测定和探针技术四次技术革命，每一次革命都使临床诊断技术跨上一个新的台阶。目前，临床检验的绝大多数项目均采用商品试剂盒结合自动化分析仪器进行检测。检测原理不一、方法多样，测量系统间差异较大，必须经过计量检校才能确保检测数据的准确性。

鉴于此，欧盟委员会发布了针对体外诊断医疗器具指令（98/79/EC），该指令对体外诊断医疗器具明确提出向上级标准溯源的要求。临床检验的量值溯源可以有不同模式，但其中心内容是使各测量方法的测量值与一公认的标准发生联系。样品或参考物质的测量结果必须通过一系列对比测量而建立，对比测量中的测量过程和校准物质的计量学等级由低到高组成一条连续的溯源链。随后，国外相关组织陆续成立。2002年，国际组织成立“检验医学溯源联合委员会（JCTLM）”，旨在促进和指导国际公认的医学检验等效测量及测量标准溯源[3]。2003年，国际标准化组织ISO先后公布ISO17511、ISO18153、ISO15193、ISO15194、ISO15195等系列标准控制临床检验结果的溯源性问题。临床检验设备的计量溯源目前成为各国计量管理和技术机构关注的焦点问题。例如国际计量局（BIPM）将流式细胞仪的溯源性研究列为发展的重点领域，德国国家物理技术研究院（PTB）着手建立全血细胞技术的标准化程序。美国国家标准与技术研究院（NIST）已经研制得到RM640荧光强度标准物质，并针对9种明确的肿瘤早期诊断标志物的定值方法开展研究。

与发达国家相比，我国在医学领域的计量技术研究起步较晚，临床检验领域的量值溯源体系存在诸多问题。由于临床检验样品是生物样品，多数临床检验项目因被测物质（主要是生物大分子类物质）的复杂性（如混合物、异构体等），其一级参考测量过程的建立和一级参考物质的制备困难，导致临床检验设备的计量参数量值溯源停留在较低水平，许多计量参数无法按照传统方法溯源至国际单位制（SI）单位，只能溯源至参考标准或采用验证方法[4]。

2.1 临床检验领域的标准物质尚待研发

血细胞分析仪（血液分析仪），用于测量血液中血细胞（红细胞RBC、白细胞WRC、血小板PLT等）的单位体积含量、测定血红蛋白HGB浓度、对白细胞进行分类并计算有价值的血细胞形态学分析参数，是医疗机构进行血常规化验的常用设备。开展检定工作时依据JJG 714-2012《血细胞分析仪》国家计量检定规程，开展医疗器械的注册检验及其他委托检验时依据YY/T 0653-2008《血液分析仪》医药行业标准。无论依据哪一个技术法规，都必须采用标准物质或校准品[5,6]。国内检定血细胞分析仪的标准物质包括红细胞微粒标准物质、白细胞乳胶微粒标准物质、血小板乳胶微粒标准物质、血细胞标准物质等。各种标准物质各有优缺点，粒子标准物质的优点是稳定性较高，测试过程中粒子之间相互干扰少，缺点是粒子大小过于均一，理化特性和人血细胞之间的差异显著，真实性欠佳。血细胞标准物质采用人血和动物血作为原料，临床仿真性较高，缺点是由于使用人血或动物血作为原料，经常出现基质短缺、供应不足，无法满足市场需求。全自动生化分析仪也是医疗机构必备设备，其检测参数包括血糖、胆固醇、转氨酶、无机离子等几十项。目前JJF 1720-2018《全自动生化分析仪》校准规范刚刚颁布实施，计量部门尚未建立相关社会公用计量标准，该规范采用的标准物质的计量特性有待进一步实验验证。

2.2 临床检验设备的技术规范存在空白

凝血分析仪是用来对人的止血与血栓状态指标进行检测的仪器，临床广泛应用于出血、血栓性疾病、出血、血栓前状态的诊断、抗凝检测及疗效观察。目前，尚无凝血分析仪的相关检定规程或校准规范，只有行业标准YY/T 0658-2008《半自动凝血分析仪》、YY/T 0659-2008《全自动凝血分析仪》。恶性肿瘤目前已成为威胁城市居民健康的头号“杀手”，其中肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、结（直）肠癌位居前五位，其检验使用的肿瘤诊断检测仪目前无相应的检校方法。

临床检验的辅助设备诸如二氧化碳培养箱、医用离心机等的检校也存在无法可依的技术问题。二氧化碳培养箱是通过在体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境如恒定的温度、相对湿度和二氧化碳（CO2）水平，对细胞/组织进行体外培养的仪器，广泛应用于现代大中型医院的艾滋病、PCR、微生物、遗传学等各个实验室。如果仪器未经校准使用，极易导致培养的细胞/组织失活，影响实验结果，甚至延误患者的治疗，危及病人的生命安全。医用离心机利用不同物质沉降系数的不同，在一定的离心力的作用下，通过转鼓的高速运转，将不同的物质进行分离。该设备是最常用的基础设备之一，在医院实验室应用非常广泛，主要用于分离血清、沉淀有形细胞、浓缩细菌，是PCR等试验必不可少的工具，其计量性能影响实验结果[7]。

可见，临床检验领域存在诸多参数无法进行计量检校，无法实现量值溯源的事实，临床检验设备的计量需求及溯源性问题亟需梳理和解决。

3 应对方法及策略建议

根据计量需求调研结果、量值溯源现状及问题分析，结合实际工作经验，提出如下应对方法和策略建议。

1）将临床检验领域的计量科技发展列入重点研究项目，内容包括血液分析仪、全自动生化分析仪相关标准物质的研制，凝血分析仪、尿沉渣分析仪、流式细胞仪、化学发光免疫分析仪等检验参数参考方法的建立及相关标准物质的研制。

2）在进行科学研究的基础上，起草制定或修订我国临床检验设备的相关计量技术法规，包括凝血分析仪、流式细胞仪、化学发光免疫分析仪、核酸仪等。

临床检验量值溯源的目的是提高和保证临床诊疗的有效性，建立量值溯源体系是一项昂贵的复杂的工作。开展此项工作应有针对性，不应为溯源而溯源。另外，各种分析的误差、方法、试剂、人员等均为影响检验治疗的因素，应从检验系统整体考虑检验的准确性。

4 结语

从计量需求出发，有针对性地分析临床检验设备的工作原理和关键技术，确定需要纳入质量控制的计量参数，加强临床检验领域标准物质的研发力度，解决临床化学量、生物量溯源问题。