血脂快速分析仪检测血脂的可靠性研究

高　莹，朱成刚，吴娜琼，郭远林，刘　庚，董　倩，李建军

(中国医学科学院阜外医院血脂异常与心血管疾病诊治中心， 北京　100037)

·论著·

血脂快速分析仪检测血脂的可靠性研究

高莹，朱成刚，吴娜琼，郭远林，刘庚，董倩，李建军△

(中国医学科学院阜外医院血脂异常与心血管疾病诊治中心， 北京100037)

[摘要]目的：评价血脂快速分析仪CardioChek PA(CCPA)快速检测血脂的可靠性。方法： 连续收集325例(23～86岁)阜外医院血脂中心入院患者的空腹血样，血清管采集第1份静脉血样并用Beckman分析仪检测血脂各成分，肝素锂管采集第2份静脉血样并使用CCPA分析仪检测，对二者的检测结果进行比较。采用线性回归分析和Bland-Altman法评价两种检测方法获得的总胆固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)、甘油三酯(triglycerides，TG)和低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)的相关性。结果： CCPA检测结果与实验室检查结果具有良好的一致性，其TC、HDL-C、TG和LDL-C的相关系数分别为0.875、0.813、0.910、0.864，对回归方程中的变量有无回归关系进行方差分析，P均<0.001。两种检测方法检测TC、HDL-C、TG和LDL-C的临床一致百分比分别为97.0%、92.9%、92.4%和83.7%，两种检测方法血脂异常的检出率在TC、HDL-C和TG中没有统计学差异。结论： 在严格控制血样采集质量的基础上，CCPA快速血脂检测系统与实验室常规检测法具有良好相关性，是一种可靠的床旁临床血脂筛查工具。

[关键词]血脂异常；床旁检测；心血管疾病

心血管疾病是当今世界发病率和死亡率最高的疾病之一。降脂治疗可以减少粥样硬化斑块，因此有助于防治冠心病，对人群进行血脂异常筛查旨在早期发现冠心病高危人群[1]。床旁检测(point-of-caretesting，POCT)可以快速得出结果，且其操作方便，非常适用于人群筛查，POCT的临床应用可以有效地提高人们对于血脂在预防冠心病和卒中事件中重要性的认识[2]。CardioChekPA分析仪(美国PTS公司，以下简称CCPA)是一种便携的全血检测系统，作为一种POCT设备，其可以通过使用检测试纸条检测总胆固醇(totalcholesterol，TC)、高密度脂蛋白胆固醇(highdensitylipoprotein-cholesterol，HDL-C)和甘油三酯(triglycerides，TG)[3]。西方国家推荐医疗专业人员使用CCPA分析仪进行筛查，其分析能力足以满足医疗保健的需要，可以提供快速和可靠的结果。但POCT设备与大型设备相比变异性更大，这种变异性可能是混合了环境因素的变异(温度、湿度、全血的使用和操作人员的培训)所致[4]。本研究拟对CCPA分析仪与实验室检查的结果进行比较，并对其一致性做出分析，以评价CCPA的临床应用价值。

1资料与方法

1.1患者一般情况

本研究中入选2013年8月至2015年12月阜外医院血脂中心住院患者的325例空腹(12h)血样本，年龄(55.4±11.4)岁(23～86岁)，其中男性215例(66.2%)，冠心病患者252例(77.5%)。冠心病诊断标准为：冠状动脉造影显示至少1个主要的心外膜动脉节段性病变狭窄程度≥50%、既往曾行冠状动脉血运重建治疗或冠状动脉增强(compu-terizedtomographicangiography，CTA)提示中度至重度狭窄。该研究由阜外医院伦理委员会批准，受试者自愿签署知情同意书。每个受试者在一次静脉穿刺中采集两份静脉全血标本。

1.2标本采集

第1份标本为无添加剂试管采集静脉血标本，1h后在中心试验室进行血清分离，用BeckmanCoulterAU5800分析仪(BeckmanCoulter公司，美国)进行检测，排除实验室离心后溶血的标本。采用检测测试程序确保血脂结果的质量(控制实验室水平检测程序)，血脂的变异系数(coefficientofvariation，CV)为±5%。采用CHOD-PAP法(中生北控生物科技股份有限公司)检测TC，GPO-POD法(BeckmanCoulter公司，美国)检测TG，化学修饰酶法(协和医药株式会社)检测HDL-C，选择性可溶化法(KyowaMedex公司，日本)检测LDL-C。

第2份静脉血标本用肝素管采集，于CCPA分析仪中进行检测。CCPA使用美国PTS公司血脂试纸条对全血中的TC、HDL-C和TG进行干化学检测。薄膜移除红细胞，并经水平流动试纸分析血浆血脂浓度。TC和HDL-C的检测使用同一种酶促反应，采用膜分馏层上的磷钨酸和镁盐层将HDL从LDL和极低密度脂蛋白(verylowdensitylipoprotein，VLDL)中进行分离，血浆中得到的HDL碎片与表面活性剂和酶进行反应以检测胆固醇浓度。TG的检测采用脂蛋白脂酶、丙三醇激酶、丙三醇磷酸氧化酶和过氧化酶的比色法,LDL-C为公式法计算所得(Friedewald公式：LDL=TC-HDL-TG/5),CCPA分析仪使用反射光度法[3]。

控制样本采集地点的温度(23～24 ℃)和湿度(40%～50%)，采集过程使用无菌前臂静脉穿刺的传统方法，遵循美国临床实验室标准化委员会标准与指南推荐，止血带的使用时间不超过1min[5]。检测环境的温度在20～27 ℃之间，湿度<80%,在检测之间、检测过程中和检测之后记录温度。静脉血采集人员为技术人员，依据常规操作手册进行CCPA使用培训。

1.3质量控制

使用CCPA质量控制水平1和水平2对PTS血脂试纸条进行检测，ChekMateTM试纸用来验证分析仪的光学元件在所有波长中都可以正确运行。分析仪中插入ChekMateTM记忆芯片，随后插入ChekMateTM水平1和水平2。按生产厂家使用说明，每天使用ChekMateTM试纸条并且每次用新的检测试纸条以检测液体质量控制，每次新装载新的试纸条用以排查分析仪或遵守每个设备质量控制要求。本研究通过每天运行液体控制进行检测，且每次检验开始时运行ChekMateTM试纸条以进行更严格的质量控制，每个检测结果都有序列号并记录操作者姓名。

1.4临床一致性

根据美国国家胆固醇教育计划(USNationalCholesterolEducationProgram，NCEP)ATPⅢ指南[6]、美国心脏病学会/美国心脏协会指南(2014)[7]和《中国成人血脂异常防治指南(2007)》[8]的危险分层进行数据分析。将血脂异常定义为TC≥200mg/dL、HDL<40mg/dL、TG≥200mg/dL或LDL≥130mg/dL，对所有的血脂数据进行临床决定水平分类(单位均为mg/dL)：(1)TC：<200，200～239，≥240；(2)HDL-C：<40，40～59，≥60；(3)TG：<150，150～199，200～499，≥500；(4)LDL-C：<100，100～129，≥130。临床一致定义为CCPA和实验室结果在同一类别中。为了尽量避免过高估计临床差异(例如TC值201mg/dL和199mg/dL可能被分在不同的组)， 将每一类别边界值5%以内的数值同时分类在两组。

CCPA分析仪TC范围100～400mg/dL、HDL-C范围15～100mg/dL、TG范围50～500mg/dL，所有超出范围的结果以“小于”或“大于”表示，在本研究的线性回归分析中被排除，因此每个表格中样本的总数不同。

1.5统计学分析

采用SPSS19.0统计软件进行数据分析。CCPA结果与实验室结果之间的差异用配对方式计算，计算平均值的差异。用线性回归分析配对数据，描述两种方法之间的关联；用方差分析法对回归方程中的变量有无回归关系进行检验。CCPA与实验室结果的血脂异常检出率采用配对卡方检验进行比较。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1CCPA和实验室检测方法的相关性

我们对325例患者进行了CCPA和实验室检测，图1显示了人群研究中每个检测值的分布。线性回归分析表明，TC、HDL-C、TG和LDL-C的相关系数分别为0.875、0.813、0.910、0.864，对回归方程中的变量有无回归关系进行方差分析，P均<0.001。Bland-Altman分析显示，CCPA分析仪与Beckman生化分析仪检验结果的差值平均值：TC为-10.71(95%CI：-50.7～28.65)、HDL-C为-1.01(95%CI：-14.97～12.95)、TG为-8(95%CI：-69.72～53.72)、LDL-C为-18.17(95%CI：-56.45～20.11)(图2)，CCPA与实验室检查的血脂异常出率在TC、HDL-C和TG中差异无统计学意义(表1)，但在LDL-C中差异有统计学意义。

TC, total cholesterol; HDL-C, high density lipoprotein-cholesterol; TG, triglycerides; LDL-C, low density lipoprotein-cholesterol; CCPA, CardioChek PA.图1　两种检测方法血脂结果的分布情况 Figure 1　The distribution of the lipid results in two test methods

表1　两种检测方法的血脂异常检出情况

Table 1　Detection of hyperlipidemia in two test methods

ItemsHyperlipidemia,n(%)PvalueTC CCPA46(15.2) Beckman35(11.6)0.052HDL-C CCPA217(67.0) Beckman208(64.2)0.289TG CCPA54(17.1) Beckman55(17.5)1.000LDL-C CCPA34(11.8) Beckman67(23.2)<0.001

AbbreviationsasinFigure1.Thedefinitionofhyperlipidemia:TC≥200mg/dL,HDL<40mg/dL,TG≥200mg/dL,LDL≥130mg/dL.

2.2偏倚的评价

我们采用两种方式评价CCPA分析仪和实验室之间存在的偏倚。首先，每个样本的配对结果之间的偏倚以[(CCPA-Beckman)/Beckman]×100计算，观察到的偏倚平均值见表2；其次，预测的偏倚还可以用线性回归方程计算每个样本的临床相关决策点，并计算这些偏倚的平均值(表2)。本研究中，如果所有配对结果的差值百分比的平均值在一定范围内(TC：±10%；HDL-C：±12%；TG：±15%)，CCPA系统的性能被认为可以接受。这个范围的确定是具有一定挑战性的，因为根据美国临床实验室改进法案(ClinicalLaboratoryImprovementAmendments，CLIA)技术检查标准推荐的可接受的分析性能是TC±10%、HDL-C±30%、TG±25%，本研究结果均在规定范围内，故CCPA系统的偏倚是可以接受的。

The left side is the correlation curve, the right side is the Bland-Altman diagram. Abbreviations as in Figure 1.图2　CCPA分析仪与Beckman生化分析仪检测结果的相关性Figure 2　Correlation between the results of the CCPA analyzer and Beckman biochemical analyzer

2.3CCPA和实验室检测方法的临床一致性

在分析临床一致性时，样本被分类为“一致”、“一类不一致”(范围相差一类)和“两类不一致”(范围相差两类)，不存在三类不一致的样本。表3显示了所有样本总的不一致性≤7.1%(除外LDL-C)，两类不一致≤1.3%，故两种检测方法的一致性好。

2.4质控方式

2.4.1Multichem质控水平1TC为(161±10)mg/dL(110～220mg/dL，CV=6%)，TG为(131±22)mg/dL(50～200mg/dL，CV=16%)，HDL为(31±2)mg/dL(20～45mg/dL，CV=8%)。

2.4.2Multichem质控水平2TC为(231±15)mg/dL(170～340mg/dL，CV=6%)，TG为(222±28)mg/dL(110～340mg/dL，CV=13%)，HDL为

(50±3)mg/dL(30～70mg/dL，CV=5%)。

表2　偏倚分析

AbbreviationsasinFigure1. *Clinicalrelevantdecisionpointsusedtocalculatethepredictedbias.TC=160, 200, 240, 280mg/dL；HDL-C=40, 60, 80, 100mg/dL；TG=100, 150, 200, 250mg/dL；LDL-C=100, 130, 160, 190mg/dL.

表3　临床一致性(使用界值的5%)

AbbreviationsasinFigure1.

3讨论

据国家心血管病中心发布的《中国心血管病报告2013》数据显示，中国心血管病现患病人数已高达2.9亿，即每10个成年人中就有2人患心血管病，每年约350万人死于心血管病[9]。心血管病的发病率和死亡率在我国呈上升趋势，而血脂异常是心血管疾病的重要危险因素，有研究报道，每降低1mmol/L(38.67mg/dL)的LDL-C，可以降低心血管风险达21%[10]。但我国血脂异常的实际情况却不尽如人意，目前中国血脂异常人数占人口总数的18.6%，知晓率和检测率仅为3.2%和6.4%[9]；而美国血脂异常人数占人口总数的13.8%，其血脂异常知晓率和检测率分别高达50.4%和48.1%[11]。因此，迫切需要一种以人群为基础进行筛查的诊断方法，旨在早期确定可逆转的心血管疾病危险因素。

CCPA分析仪作为一种便携式快速血脂检测全血分析仪，因其性能仍存在些许局限性而在上市后并未得到广泛使用。尽管存在挑战，但POCT检测提供了一种新的方式,可以根本地改变医疗专业人员的诊治方式，从而可能成为医疗卫生系统中改变服务方式的关键因素。CCPA分析仪曾在实验室技术验证研究中进行对比，结果表明其足以胜任在血脂筛查中的使用[3,12-13]。本研究评价了CCPA分析仪与实验室检查的相关性，结果显示TC、HDL-C、TG和LDL-C的相关系数分别为0.875、0.813、0.910、0.864，可见TG的相关性最高，其他的相关性较好，原因可能是由于本研究中心收治一部分家族性高胆固醇血症患者，其胆固醇和脂蛋白水平显著升高，CCPA分析仪检测的结果与生化分析仪结果的差值会较一般人群略高，使得数据偏离得更多，从而影响了相关系数。两种检测方法中TC、HDL-C和TG有很好的临床一致性(92.4%～97.0%)，由于CCPA分析仪中LDL-C是计算所得，所以LDL-C的结果受其他3个血脂水平的共同影响，导致其一致性稍差(83.7%)。血脂异常的检出率在CCPA和Beckman间差异无统计学意义，故CCPA分析仪可以满足临床中对于血脂检测的基本要求。

分析前的准备是保证结果质量的重要前提。CCPA分析仪采用校准吸量管以保证每次检测时有相同的血量被转移到试纸上，可以最小化误差。应用CCPA时应注意所有观察到的变异均与CLIA精密度要求一致，不能准确完成分析前的各种程序都可能会影响检测结果，从而成为血脂筛查中CCPA使用受限的原因。分析前期应确保CCPA设备的质量，对操作者进行有效的培训以及对厂家技术指导的依从可以确保更准确的结果[4]。本研究结果显示，CCPA分析仪是一个可靠的血脂POCT系统。CCPA分析仪可以使用毛细血管血样本(指血)和静脉血样本，如果因为其他原因采集了静脉血，则静脉血样本可以用于血脂检测，而且其数值与毛细血管血样本没有临床差异[14]。CCPA分析仪的优势不仅是可以快速反馈结果，而且其操作简易、灵活且检测速度快，可以随时随地用于临床筛查，适用于各种工作场所和城市健康筛查，特别是农村地区。

一项在流动诊所中使用CCPA分析仪的研究显示，对意大利北部一个小社区中未经筛选的344个受试者使用CCPA分析仪进行血脂检测，最终有78.2%的受试者确诊存在胆固醇水平升高,故筛查可以增加早期诊断和治疗比例，这对心血管疾病的预防非常重要[15]。Zhang等[16]对广州地区9个医院的4 012名门诊患者采用CCPA进行血脂检测，发现高脂血症患者达49.7%，但其中大部分人从未接受治疗，可见在中国提高血脂异常的知晓率，对其进行治疗和控制是非常必要的。

总之，CCPA分析仪的使用可能会减少未诊断和未治疗心血管疾病的比例，并使患者更好地了解血脂目标值，增加血脂管理的主动性，应被广泛应用于血脂检测。

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(2016-03-14收稿)

(本文编辑：赵波)

Study on the reliability of CardioChek PA for measuring lipid profile

GAO Ying, ZHU Cheng-gang, WU Na-qiong, GUO Yuan-lin, LIU Geng, DONG Qian, LI Jian-jun△

(DepartmentofDyslipidemiaandCardiovascularDisease,FuWaiHospital,ChineseAcademyofMedicalSciencesandPekingUnionMedicalCollege，Beijing100037,China)

ABSTRACTObjective：To evaluate the clinical correlation between the CardioChek PA analyzer (CCPA) and a clinical laboratory reference method to use for screening program purposes. Methods: Fasting blood samples were collected on 325 patients (age: 23-86 years). One venous sample was collected using a serum tube for the evaluation on a Beckman reference analyzer. A second venous sample was collected in a lithium heparin tube and was evaluated on the CCPA analyzer. Linear regression analyses and Bland-Altman method were performed for each measured analyte: total cholesterol (TC), high density lipoprotein-cholesterol (HDL-C), triglycerides (TG) and low density lipoprotein-cholesterol (LDL-C). Results: Our results demonstrated a good clinical agreement for TC, HDL-C, TG and LDL-C(97.0%, 92.9%, 92.4% and 83.7%)in comparison with the CCPA to the reference analyzer. The correlation coefficients were 0.875, 0.813, 0.910, 0.864, respectively. P values all < 0.001. There was no significant difference in the detection rate of hyperlipidemia in TC, HDL-C and LDL-C. Conclusion: We have identified the pre-analytic phase as an important step to guarantee the quality of results and indicated that the CCPA is a reliable lipid point-of-care testing system that can be used for the application of clinical screening anywhere.

KEY WORDSDyslipidemias; Point-of-care testing; Cardiovascular diseases

基金项目:首都医学发展科研基金(2011400302)资助Supported by the Capital Foundation for Medical Research and Development (2011400302)

Corresponding author△’s e-mail, lijianjun938@126.com

[中图分类号]R589.2

[文献标志码]A

[文章编号]1671-167X(2016)03-0523-06

doi:10.3969/j.issn.1671-167X.2016.03.025

网络出版时间：2016-5-2710：36：56网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.4691.R.20160527.1036.024.html