POCT模式下即时生化检测仪在儿科的应用

【作者】丁晓波江苏省省级机关医院采购中心，南京市，210024



POCT模式下即时生化检测仪在儿科的应用

【作者】丁晓波
江苏省省级机关医院采购中心，南京市，210024

【摘要】在分析了儿科生化检测过程中诸多问题的基础上，概述了POCT （point-of-care testing）模式的若干技术基础与优点，介绍了POCT 模式下即时生化检测仪在儿科的多种应用，并展望了POCT 模式的前景趋势。

【关 键 词】POCT模式；即时生化检测仪；儿科

0　引言

截至2013年，我国14岁以下儿童约占全国总人口的16.6%，约有2.2亿，而全国儿科医生总数约有6.6万名，仅占全国总医师人数的3.7%，平均一个儿科医生要服务3000个孩子。在疾病高发季节，一名儿科医生平均每天要接诊超过100个患儿。

在儿科，更多时候要求医生，从患儿的表情和哭声中判断其身体不适的原因，而患儿免疫力较弱、病情变化较快，判断与处理稍有不慎就会导致严重的后果。因此，在诊断初期，医生的经验与措施非常重要。当医生的经验、诊断措施与家属的高期望值不能达到一个相对平衡的状态时，紧张的医患关系就会随之而来。

1　儿科生化检测过程中的问题分析

某医院儿科床位共352张，2014年统计全院6个儿科病区生化检测过程中的缺陷问题共有19例，纵观这些问题，原因主要集中在三个方面: 一是护士的工作态度与能力方面，比如护士未严格遵守标本的查对制度，致使化验单的信息填写错误，或者护士未按要求使用合适的标本容器，致使采血量不够准确；二是医院管理流程方面，比如在家长与护士之间、临床科室与检验科室之间未建立规范的交接制度，缺乏有效的衔接手续，或者转科患儿的病历资料在科室之间交接失误，致使标本或化验单遗失；三是家长的配合及患儿自身特点方面，家长未妥善保管好生化标本及化验单，标本采集又费时费力，致使标本检测未及时完成，有的患儿容易哭闹，难以配合医生，或者由于患儿的血管少而细，且出血量过少，不易采集到足够的标本，或者由于采血时间过长，造成血标本凝固等。在严酷的医疗环境和严峻的医患关系下，即时检测模式及其仪器在儿科的普及和应用，已是大势所趋。

2　POCT 模式的基本原理

POCT（point-of-care testing）是指在采样现场进行的、利用便携式分析仪器及配套试剂、快速得到检测结果的一种检测模式。美国国家临床生化研究所(NACB) 在其制定的“POCT 循证文件”草案中将POCT定义为:“在接近患者治疗处，由未接受临床实验室学科训练的临床人员或者患者进行的临床检验，是在传统、核心或中心实验室以外进行的一切检验”。POCT的特点主要包括：靠近病人的检验（Near patient testing）、辅助性检验（Ancillary testing）、床旁检验（Bedside testing）、另处检验（Alternative site testing）和分散化检验（Decentralized testing）等。

2.1POCT 模式的技术基础

POCT模式主要基于以下四个方面的生物检测技术：

(1) 生物芯片技术

该技术利用生物传感器，根据分子间特异性相互作用的原理，将生命科学领域中不连续的分析过程，集成于硅芯片或玻璃芯片的表面，以实现对蛋白质、细胞、基因及其它生物组分的准确、快速、大信息量的检测。生物传感器是指利用某些生物活性物质所具有的选择性识别待测物质的能力而制成的传感器，它是在分子水平上识别物质生物化学特性的一类传感器。应用该技术，可对血液、尿液、体液等临床标本进行快速检测，特别受到医学领域检验工作者的重视。

(2) 干化学分析技术

干化学分析技术是相对于湿化学分析技术而言的，其采用反射光度法或差示电极法作为测量手段，将液体检测试样，直接加到为不同项目特定生产的商品化的干燥试剂条上，以被测试样的水分作为溶剂，引起特定的化学反应，从而进行化学分析的检测技术。该技术以生物酶法作为分析基础，无须配制或贮备任何其它试剂或溶液，标本无须预处理。

(3) 免疫胶体金技术

胶体金是由氯金酸（HAuCl4）在还原剂，如白磷、抗坏血酸、枸橼酸钠、鞣酸等作用下，聚合成为特定大小的金颗粒，并在静电作用下，成为一种稳定的胶体状态，称之为胶体金。胶体金在弱碱环境下带负电荷，可与蛋白质或SPA、PHA、ConA等其它生物大分子的正电荷基团相结合，根据结合物的免疫和生物学特性，可快速获取试样的检测结果。该技术是以胶体金作为示踪标志物，应用于抗原抗体的一种新型的免疫标记技术。

(4) 红外分光光度技术

该技术的原理是用一定频率的红外线聚焦照射分析试样，如果分子中某个基团的振动频率与所照射的红外线相同，就会产生共振，这个基团就吸收一定频率的红外线，当试样吸收了一定频率的红外辐射后，分子的振动能级发生跃迁，用仪器把分子吸收红外线的情况记录下来，便能得到全面反映试样成份特征的光谱，根据光谱，可比对推测试样化合物的类型和结构。该技术常应用于经皮检测仪器中，检测血液中葡萄糖、胆红素、红血蛋白等多种成分。

2.2POCT 模式的优点

如图1所示，在实验室检测的一般流程中，从医生开具检测申请单至病人拿到检测报告，中间包括多个环节，而POCT模式省去了诸多中间环节，只集成了样本收集、样本分析、质量控制与解释报告等必需环节，省去了标本在实验室检测时的复杂处理程序，可让医生快速得到所需的检测结果。POCT模式的优点主要体现在以下几个方面：

(1) 检测结果及时

因为无需标本运送和预处理，可缩短医师开申请单至收到检测结果的时间（TTAT）；同时，由于检测是在病人就诊时，在病人身边，并且快速得到结果，所以可以更加准确的反应病人当时的身体状况，这就为医生更准确的判定病情、对病人及时作出初步诊断，提供重要的基础。

(2) 仪器小型便携

POCT仪器或试剂一般体积较小、容易使用、携带方便，不强求实验场地和水电的供应，可以随时进行检测，没有传统意义上的时间和空间上的限制，所以使检验更加方便及时。

(3) 使用标本微量

基于POCT仪器中传感与探测元件的高度精密，可将细微的信号变化准确、及时的精确捕获，并经融合有复杂的计算公式和条件修正等程序的微型计算机来快速处理，所以POCT模式下使用的检测标本量一般非常少，比如儿科常规检测只需0.1 mL的抗凝血样。

图1　实验室检测流程与POCT模式Fig.1 Laboratory testing process and POCT model

(4) 操作简单易学

POCT仪器一般含3～4个步骤即可完成检测，且样本无需特殊处理，医护人员只需在床边对病人抽取少量静脉血或末梢血即可完成项目检测，无需其它离心、抗凝、提取等辅助工序，乃至由家属或病人可自行完成所有工作，对检测结果的保存和输出均可自动实现。

(5) 综合成本低廉

由于节省了实验室检测流程中的若干环节，且综合上述多项特点，在人员成本、时间成本、仪器的使用、维护、保养成本以及耗材成本等方面，POCT模式具有明显的成本优势。

应用POCT模式可实现的临床即时生化检测项目如图2所示。

图2　临床即时生化检测项目Fig.2 Clinical instant biochemical test items

3　即时生化检测仪在儿科的应用示例

在POCT模式中，笔者接触到的是由美国Abaxis公司生产的Piccolo Xpress即时生化检测仪，该即时生化检测仪采用微流控技术（Lab-on-a-chip），将生物化学中所涉及的血液采样、分离、稀释、制备、反应、检测等基本操作单元集成在微芯片上，以微通道网络贯穿各个实验环节，从而实现对整个实验系统的灵活操作。作为POCT模式的典型临床应用，该即时生化检测仪涵盖临床生化检测项目的90%以上，每次检测仅需12 min、0.1 mL的抗凝血样，在儿科可完成包括如下所述的多种病症检测。

3.1肺炎

新生儿肺炎是最常见的感染性疾病，占住院新生儿疾病的第一位，其主要特点为多有宫内感染或呼吸道感染病人的密切接触史，表现为口吐白沫、呛奶、口周发青、呼吸浅促等症状。感染会引起发热，需要第一时间判断。通过C-反应蛋白（CRP），结合白细胞计数（WBC），可提供最基础的感染鉴别。

3.2腹泻

小儿腹泻是由多病原、多因素引起，以大便次数增多和大便性状改变为特点的消化道综合症，容易并发水、电解质、酸碱平衡的紊乱，严重腹泻患儿甚至会引起高烧、神经性意识障碍，对身体多器官早成严重损害。

腹泻患儿必须进行有无脱水、脱水程度以及有无电解质紊乱的评估，而钠、钾、钙、氯、镁等离子的检测，是评估电解质紊乱的直接依据，其中钠离子（Na+）是评估脱水性质最重要的诊断依据。后期检测中，总二氧化碳（tCO2）结合电解质（K+、Na+、Cl-）的检测，可以计算出阴离子间隙（AG），从而提供更深层次的多重酸碱失衡的判别。

3.3佝偻病

维生素D缺乏性佝偻病，又称骨软化症，是由于维生素D缺乏所致的慢性营养缺乏症，是一种以钙磷代谢紊乱和骨骼钙化不良为特征的全身性疾病，主要见于3岁以下儿童，其早期诊断的特异性指标为骨碱性磷酸酶（NBAP），而钙（Ca2+）、磷（P）的密切监测，仍是诊断婴幼儿机体钙磷代谢失衡最直接的诊断指标，同时，血白蛋白（ALB）和血糖（GLU）是临床辅助诊断很重要的参数。

3.4医源性失血

随着医生对实验检测结果的依赖性增强，患儿在医院治疗期间需要做诸多检查，采血频率和采血量也逐渐增多，易导致医源性失血。有报道统计，60%以上NICU患儿的实际采血量超过自身体重的5%，高于5 mL/kg的新生儿抽血量。同时，患儿的病程短、病情急，需要检测和干预的项目多，相应地就增加了医源性失血量。

用血微量、项目复合的即时检测，是解决医源性失血问题的重要手段。笔者接触到的即时生化检测仪具有16种试剂盘，一次检测只需0.1 mL的血样，可同时检测14项生化参数，为临床医源性失血问题，提供了很好的解决方案。

3.5早产儿

早产儿是指出生时胎龄小于37周的新生儿，其中小于28周称为极早早产儿。出生体重小于1 500 g者称为极低体重儿（VLBW）。

早产儿的肠外营养支持监测参数一般包括：血糖（GLU）开始时每日至少4次，以后每日空腹一次；肝功能（ALT、AST、ALP、GGT）、总胆红素（TBIL）、总胆固醇（CHOL）、血白蛋白（ALB）等每周一次；甘油三脂（TRIG）在静脉输注脂肪乳期间，每周一次，理想目标200 mg/dl，极小或有病的早产儿需增加次数；尿素氮（BUN）、肌酐（CRE）每周一次；镁（Mg2+）每周一次，理想目标0.8～1.2 mmol/L；钾（K+）、钠（Na+）氯（Cl-）、钙（Ca2+）、磷（P）等开始每周一次，稳定后隔日一次或每周1～2次。

3.6新生儿黄疸

医学上把未满月（出生28 d以内）婴儿的黄疸称之为新生儿黄疸。新生儿黄疸（高胆红素血症）是指新生儿时期，由于胆红素代谢异常，引起血中胆红素水平升高，出现皮肤、粘膜以及巩膜黄染为特征的病症。

新生儿病理性黄疸的诊断指标应以“总胆红素值”、“日龄总胆红素值”和“小时总胆红素值”来表示，且直接胆红素(TBIL)的每日监测数值是最重要的诊断依据，同时，血清总胆红素B(TSB，mg/dl)与血白蛋白A(ALB，g/dl)的比值较经皮胆红素更能反映血中间接胆红素的水平，对于仅用于治疗高间接胆红素血症的光疗来说，判定换血与否，B/A的值是很重要的辅助指标。

4　POCT 模式的前景展望

近年来，随着生物工程、微纳制造、智能材料、移动互联网等高新科技的快速发展，POCT模式及其应用技术不断向定量、实时和设备小型化的方向发展。POCT模式的前景趋势主要体现在以下几个方面：

(1) “定性”与“定量”的检测仪器在POCT市场上的定位日益清晰，定量产品一般在专业医疗机构应用，而定性产品将更多地用于百姓的健康保健监测和筛查。随着定量技术及其产品的高速发展与日益普及，定性产品可能会逐渐淡出未来的POCT市场。

(2) 经皮接触式无创伤性POCT仪器的研发是一个新的发展领域，同时，分子POCT技术已逐渐成熟，并开始走向商业化，具备一定的生物技术和相关配套仪器的整合能力，已成为医疗检测仪器制造企业必备的核心竞争力。

(3) POCT技术与移动通信技术相结合，检测结果可以实时发送到医疗机构直至相关医生本人，这将使预防保健、疾病监控和临床诊疗等领域的检测与处理更加便利。

(4) POCT检测结果作为个人电子病历系统的重要组成部分，基于医疗卫生信息化平台，可建立个人生命全周期的共享健康档案，可免除患者重复检查、反复携带病历等复杂手段，极大减少医院人工收集和录入数据的工作量，极大提高医院临床服务水平。

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Applications of Instant Biochemical Detector in Pediatrics Based on POCT Mode

【Writer 】DING Xiaobo
Procurement Center, Provincial Authority Hospital of Jiangsu Province, Nanjing, 210024

【Abstract】Based on the analysis of many problems in the process of pediatric biochemical testing, this paper summarizes the technical basis and advantages of POCT (point-of-care testing) mode, and introduces several applications of instant biochemical detector in pediatrics on POCT mode. The prospects of the POCT mode are discussed at the end.

【Key words】POCT mode, instant biochemical detector, pediatrics

【中图分类号】R446.1

【文献标志码】A

doi:10.3969/j.issn.1671-7104.2016.02.012

文章编号：1671-7104(2016)02-0115-04

收稿日期：2015-12-17

作者简介：丁晓波，E-mail: seu207@163.com