POCT在临床应用中面临的机遇和挑战
2019-10-24 10:50|
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评论: 0|来源: 中华检验医学杂志,2019,42(5)
摘要: 作者：周 睿 王清涛POCT在国家标准GB/T29790-2013中称为即时检测或近患检测，是指在患者附近或其所在地进行的、其结果可能导至患者的处置发生改变的检测。在ISO22870∶2016（E）中删除了即时检测的表述，更强调近患 ...
POCT在国家标准GB/T29790-2013中称为即时检测或近患检测，是指在患者附近或其所在地进行的、其结果可能导至患者的处置发生改变的检测。在ISO22870∶2016（E）中删除了即时检测的表述，更强调近患检测，这说明了POCT在临床诊疗过程中，在与患者交互中所发挥的重要作用。目前POCT在医疗机构中多用于重症监护室、手术室、新生儿病房、肺功能监测室、急诊室、内分泌病房等。随着新技术的发展，越来越多的POCT产品得以应用，其检测范围主要涵盖血细胞组分分析、凝血检测、生化检测、免疫检测、血气分析、分子生物学检测、非侵入性检测及患者自体监测等，可用于糖尿病、代谢性疾病、凝血系统疾病、血液系统疾病、心血管疾病、药物成瘾、感染性疾病、急诊医学、新生儿医学等的筛查、诊断与疗效监测。本文主要介绍了POCT的临床应用及其优势与不足，介绍了不同国家地区在POCT质量管理中的可借鉴经验，提出了未来POCT在质量监管方面可行性建议，为规范POCT行业管理提供思路。目前POCT产品按其工作原理、应用技术的复杂程度和使用群体可基本可分为6类，介绍如下。第1类包括定性的POCT方法和"测试单元式（Unit-use）"POCT设备。定性POCT的方法是将测量信号转化成可视信息，通过读卡器读取结果，其检测原理有化学指示剂反应，也有免疫抗原抗体反应，可检测尿液、血液、粪便、脑脊液、涂片类型的标本。此类方法的典型应用如妊娠试验、便潜血试验、尿液试带法和感染性病原体的快速检测。"Unit-use"POCT设备属于定量的POCT方法，通过待测标本与嵌合在试带上的试剂直接发生反应，然后通过读卡器读取被测量值。该方法一般无需使用处理过的全血标本，测试的项目组合主要取决于内置生物感应器。该类生物感应器多安装在试带中，而不是在设备中，可通过物理或电子的方式校准。其检测原理有电化学法和免疫学方法。此类方法的典型的应用有血糖检测、凝血检测、心肌损伤标志物检测、糖化血红蛋白检测和血气分析。第2类是台式POCT设备。这是较第1类更为复杂的分析系统，适用于重症监护室、门诊患者中心或医生工作站。典型案例之一是用于全血细胞分析，通过微流控技术和全血细胞传感技术，能够实现在短时间、有限的空间，利用最小标本量完成检测[1]。另一应用案例是在血气分析辅助质控系统。它通过智能化质量控制（intelligentquality management，IQM），利用不间断检测内部监控液监测确认试剂包的功能状态，能够实现对分析全过程每个步骤的质量控制，并能自动存储包括校准和质量控制等质量管理数据[2]，比传统血气分析仪的外部质控模式好，最重要的是减少了人工操作，避免产生人为操作错误。第3类是粘弹性凝血分析设备，这类设备主要是反映机体血液凝固、血小板功能和纤溶三者之间的相互作用。第4类是持续POCT的方法。这种方法最早用于血糖监测[3]，现在采用无创技术进行监测，例如利用微穿孔或光学手段直接经皮测试代谢性指标。第5类为分子生物POCT设备。目前解旋酶依赖的恒温扩增技术和重组酶聚合酶扩增技术已应用于POCT，特别是快速、定量病毒和细菌DNA/RNA检测的POCT产品对临床医生的快速诊断很有意义。Alere i分析仪利用了重组酶聚合酶扩增技术快速检测流感病毒A型和B型。第6类是直接面对消费者的检测（direct-to- consumer testing，DTC）。除此之外，全自动封闭式核酸检测，如Cepheid公司Xpert MTB/RIF®assay实现结核分枝杆菌的核酸检测从提取、扩增到结果分析全自动化，降低了高致病原实验室检测的生物安全风险，避免了核酸检测的实验室污染。近年来，在欧洲逐渐兴起了一种新型的医疗消费模式，称为DTC。消费者可通过互联网选择购买DTC测试项目，而POCT在该消费模式可为消费者提供精准、侵袭性最小的机体相关测试数据。POCT的应用可有效改善患者结局。（1）POCT可以即刻获取诊疗数据，使医生在患者离开前告知情况，降低患者的再入院率。（2）POCT明确并优化了患者照护路径，有助于该路径的实施。（3）在患者离开前，可利用诊疗数据指导患者，保证了治疗的一致性。（4）可降低患者的焦虑情绪，减少患者等待时间，减少就医给患者带来的不便，提高患者满意度。（5）通过快速获取检测结果，并在患者离开前借助数据做出诊疗决策，提高医生满意度。（6）通过更为密集的反馈和对代谢性疾病的有效控制，提高生命质量。换言之，POCT为疾病预防、诊断和疗效监测提供了新选择。患者在接受诊疗方面能够直接受益。一项研究显示，通过POCT增加了疟疾检测量，同时有效排除了非疟疾患者，有效减少了抗疟疾药物的使用量[4]。另一项研究表明，对2组糖尿病患者经3.5年随访发现，使用POCT糖化血红蛋白检测的患者组[（7.4±1.5）%]比未使用POCT糖化血红蛋白检测的患者组[（7.9±2.1）%]平均糖化血红蛋白水平明显降低（P<0.000 1）[5]。近年来，美国研究结果显示在非医疗机构内使用POCT具有明显优势。由药店工作人员使用操作简便的POCT为顾客测试胆固醇水平后，再为其提供降脂类药物，结果发现接受POCT检测的受试组比未接受POCT测试的受试组胆固醇水平显著降低[6]。POCT的应用可提高诊疗效率，优化操作流程。（1）POCT可降低患者在急诊和ICU的滞留时间；（2）POCT可以降低患者在急诊的周转时间；（3）POCT可以提高急诊科医生的满意度；（4）通过降低急诊周转时间可以获得直接的医院收入；（5）POCT可以提高患者的净收入。例如，由于POCT为近患检测且多数可直接检测全血标本，故可有效缩短标本运输和标本准备时间，进而有效缩短报告周期。又如，在体外循环的心外科手术过程中需测定活化凝血时间（active coagulative time，ACT），以确定肝素的用量是否适宜，是否需要调整。这就要求ACT测定的报告周期非常短，故POCT检测发挥了其不可替代的优势。随着传感器技术和生物标志物的最新进展，越来越多的临床诊断实验可以实现近患检测或在传统意义的中心实验室以外检测，称为真正意义的POCT。然而在POCT广泛应用的同时，相关问题也随之而生。一项荟萃分析研究显示，其中成本问题、质量保证问题和政策法规问题约占65%，设备性能和数据管理的问题约占51%，人员及操作相关问题约占35%[7]。具体表现为：（1）操作人员缺乏医学检验背景，不熟悉医学检验质量控制和质量管理的理论知识。（2）操作人员培训不足，很难保证其检测能力。（3）部分检测设备相对复杂或设计不理想，很难有效预防操作误差。（4）许多POCT测试需要手工完成，目视法读取结果，结果判读具有主观性或需要手工记录检测结果、质控结果等。（5）POCT标本的获取对于操作者依赖度高，例如采集末梢血标本、呼吸道拭子等。（6）未经培训人员使用已通过培训人员的ID号登陆系统。（7）部分设备不能检测已失效的试剂。有些试剂启用后需冷藏保存，当试剂常温保存时，无法有效检测。（8）由于操作不当，导至将患者结果错误导入其他患者的电子病历。（9）POCT与中心实验室比对成本高。（10）由于同一POCT检测项目的不同检测品牌众多，在对POCT进行质量评价（quality assessment，QA）时缺少互通性质控物质。国内POCT管理与国外相比起步较晚，通过近些年发展，目前POCT血糖管理相对完善。如2002年颁布的《WS/T226-2002便携式血糖仪血液葡萄糖测定指南》，2005年的《GB/T19634-2005体外诊断检验系统自测用血糖监测系统通用技术条件》，2012年国家质量监督检验检疫总局发布的《JJF1383-2012便携式血糖仪校准规范》，2016年中华医学会检验医学分会和国家卫生和计划生育委员会临床检验中心共同制定的《便携式血糖仪临床操作和质量管理规范中国专家共识》等，但仍缺乏针对其他POCT项目的管理规范。2013年国家标准化管理委员会发布了《GB/T29790-2013即时检验质量和能力的要求》，对POCT产品的质量保证能力提出明确要求，但针对具体POCT检测项目，并没有专门加以规定，这也表明了国内POCT管理尚待完善。今后相关部门应从建立法规入手，给出更为细化的指导性建议，为后续POCT管理的有效实施提供标准依据。国际认可机构及权威标准化机构要求建立和实施POCT质量管理体系。下面简要介绍不同国家在POCT质量管理体系建立和实施方面的经验。根据ISO22870要求，应设置多学科在内的POCT委员会。在该委员会中，在医疗机构的中心实验室、临床科室或私人诊所等应设置POCT协调员，其主要职责包括但不限于：（1）每天执行2次室内质控。POCT协调员负责组织、监督和记录质控结果。如需，可授权POCT协调员负责质控物采购和决策权限。（2）负责组织对室内质控结果进行回顾性评估及原因分析。（3）负责组织每个POCT操作部门参加室间质量评价计划。（4）确保每个POCT操作地点均有质量管理手册。质量管理手册应描述组织和分析框架。（5）当POCT协调员初次内审通过后，可授权测试地点POCT管理员负责监督POCT实施情况，并将任何改变通知POCT协调员。（6）确保所有的POCT设备都有具体清单列表，信息包括：厂家信息、设备型号、机身序列号/或设备的唯一识别码、启用地点、调试日期、定期维护保养记录、使用过程中功能异常记录、维修记录。同时确保操作手册易于获取。（7）试剂、设备、设备的性能及所有检测结果需要常规记录。应保存所有耗材和试剂采购记录。每个项目现行操作程序应易于获取。（8）POCT协调员负责组织将所有POCT测试结果传入医疗机构信息系统。（9）POCT协调员应确保POCT操作者资质，负责组织常规培训和能力评估。目前我国医疗机构还缺少明确的监管POCT项目的职能机构，大多数还是由医院医务部或护理部代为管理。建议医疗机构成立多学科和跨部门人员组成的POCT管理委员会，按照不同POCT项目，对POCT进行分类别、分层次、多角度的全面监管。POCT管理委员会应负责设备选购的评估。评估过程应充分考虑临床需求、成本因素、技术的实用性和是否满足医疗机构的要求。分析性能评估标准至少应包括正确度、精密度、检出限、分析干扰、测量不确定度等指标。测量精密度和测量不确定度的结果与目标不确定度的标准进行比较。为了减少误差来源，建议设备厂家宜设置对质控结果不通过，未经培训的人员操作设备和使用过期试剂的情况开启锁屏功能。POCT质量控制不能完全照搬中心实验室的质量控制方案，应在风险评估的基础上确定质控方案。设计POCT质控方案时，应考虑所开展项目的复杂性、可获得的系统内部的核查功能、可能发出错误结果的风险和设备使用频次等因素。在瑞士，室间质评频次为每年4次；各项参数及标准应符合实验室质量规定的强制外部质量控制要求。室内质控频次根据分析系统的繁易程度确定。一般复杂的检测系统每天至少2次室内质控，而相对简单的检测系统最低每2周一次质控。在德国，血液和尿液标本的检测均属于快速、近患检测，多数在药店完成。德国药师中心实验室负责发放室间标本确保检测结果质量。每个注册的药店每个季度会收到2份测试标本，涵盖常规检测项目的不同浓度水平，要求按照常规标本的方式进行测试。组织者对于同一标本会按照不同检测系统设置不同靶值。不同的测试项目的评价标准也有所不同。按照规定频次测试室内质控标本，包括光学系统质控和传统质控。系统检测的最低检测频次为每天1次。在我国，POCT室间质评开展项目还仅局限在血糖、血气、尿液干化学及抗原抗体快速检测等项目上，频次一般每年1~3次，每次3~5个样本。对目前发展迅速的分子POCT产品，如病原体快速诊断、微生物耐药性检测、遗传性疾病筛查等项目还缺少室间质评监管。操作人员应获得POCT设备厂家或设备管理员培训授权后方可操作指定设备。设备管理员应及时对新入职员工进行培训。常规培训频次每年一次，培训内容应包括新产品介绍和设备故障处理的更新内容。设备厂家在以下情况下必须提供内部培训或其他额外培训。中心实验室负责管理POCT操作者授权。新的培训课程可通过预置打印的方式记录并同时传输给指定的POCT协调员，然后POCT协调员可通过信息系统生成新授权的操作者姓名和条码。若操作者没有培训记录，就不能获得授权。目前，医疗机构中的血气系统多使用该种培训和授权方式。四、POCT在大数据时代的信息化管理及人工智能应用根据ISO 22870要求，POCT的测试结果应可通过设备传输给实验室信息系统（laboratory information system，LIS），再通过LIS系统将数据传输给医疗机构信息系统（hospital informationsystem，HIS），同时纳入电子病历系统。为避免数据传输过程保存到POCT服务器而造成的延迟，有些医疗机构将POCT的结果同时传输给其他亚系统，例如ICU患者监测系统等。有时，医疗机构从硬件及软件维护成本考虑，采用分散的数据管理系统时，应保证患者数据和质控数据的存储和安全符合法规要求，患者数据传输应符合国际健康水平7（health level seven international，HL7）端口协议或POCT1-A标准。系统应明确区分POCT报告和中心实验室报告。POCT报告应包括测试结果、患者信息（例如患者ID号、患者姓名及出生日期等）、标本附加信息、测试结果可追溯的测试设备信息（例如医疗机构识别码和使用该设备的病区）和操作者姓名。若通过POCT设备直接打印报告，需包含上述提及的全部信息。系统还应记录质控结果、试剂批号和失效期、设备维护保养、校准等信息，并可实现可自动存储、调取和统计分析。若数据传输中断，申请单信息及测试结果应本地保存。当网络连接恢复正常后，申请单信息及测试结果应能自动传输给信息系统。以美国为例，POCT协调员可远程监控POCT各类电子数据，及时采取纠正措施。多数情况，POCT操作者和患者腕带信息、所有试剂/测试试纸批号和失效期、质控相关信息等可通过条码或射频方式强制自动完成或具备设备自动锁屏功能。POCT管理数据可通过无线传输或接口传输的方式实现。对于POCT操作者：（1）节省护士的操作时间；（2）可监控每台设备的质控状态信息，例如，定时实施质控操作、识别质控失控；信息化存储质控数据（含操作者ID号）；（3）及时实现对POCT设备的故障处理；（4）使用预先定义的注释信息；（5）形成POCT累计报告。对于中心实验室POCT协调员：（1）便于通过远程功能实现更高级别的组织管理功能，例如，操作者ID号管理、质控批次管理、测试设备ID管理、以病区为单位的工作组的划分和建立等；（2）节省POCT管理员的时间成本；（3）选择适宜的质控规则；（4）实现在线校准设备；（5）对于错误质控数据的快速故障排除，例如需进行远程设备锁屏功能。对于医疗机构管理者/行业管理者：（1）可有效进行性能评估和效益评估；（2）为购置新设备提供依据；（3）强化护士的质量意识，加强病区外质量保障措施。POCT网络化管理的不足之处主要表现在运维管理、安全保密、备份恢复等。机器学习技术是大数据在POCT领域应用的早期案例。该方法的原理是首先让机器"监测学习"，将已知数据和机器进行关联。例如，在机器监控学习阶段记忆"CRP升高，提示感染"，之后出现测试结果CRP升高，机器自动提示"可能存在感染"。该方法也可用于其他检测参数。机器学习还可用于疾病早期预警和异常结果解释[8]。另外，机器学习技术也可用于评估数据质量，这是分类统计方法无法实现的[9]。POCT测试会生成连续的数据流，这是传统意义的测试无法实现的。POCT数据纳入信息化管理后，举例说明，如果将血糖的监测数据与患者的食物摄入情况进行关联，就可发现不同个体在相似的食物摄入情况下所表现出的个体差异性。此外，利用POCT结果进行大数据分析，可助力公共卫生。例如，使用IoT-enabled POCT仪器及大数据分析系统可实时提供对高危人群及其所在地区的监控，有益于医疗资源的合理分配。数据被称为21世纪的宝藏，IBM、SAP等跨国企业持续关注在医疗卫生领域数据挖掘的研究。随着对大数据的不断深入挖掘，信息可视化技术、聚类分析技术等在该领域也显示出广泛的应用前景[10]。随着方法学的不断优化，POCT检测设备性能指标将接近或达到发光免疫分析仪的性能；POCT检测设备还将与人工智能技术深度融合，实现室内质控自动分析，自动判断；实现POCT检测结果与中心实验室结果实时自动比对并判断是否可接受；实现同一受试者检测结果连续动态变化曲线。人工智能的应用大大减少了操作者带来的差错及误差。检测报告将持续改进，标注经可靠方法建立的参考区间，针对具体检测项目标注其结果在临床应用中的适用范围及局限性。归原作者所有 |
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