镁离子检测临床应用概述

赵晓蕾

（中国人民大学统计学院，北京 100022）

镁是人体内含量丰富的元素之一，主要存在于骨骼肌和细胞内，血液中60%的镁是游离状态的，游离状态的镁离子具有生理活性，30%的镁离子与蛋白质结合，其他剩余10%的镁离子与磷酸盐、柠檬酸盐和其他物质结合，结合镁不能发挥生理活性。游离状态的镁离子在人体中参与多种多样的生理代谢过程，许多疾病可以引起镁代谢异常。镁的主要作用为参与多种酶的活性调节，影响神经冲动的传递和维持肌肉应激性，镁浓度下降，使神经肌肉兴奋性升高，镁浓度过高可发生中毒症状。镁测定就是对镁离子的测定。其中镁离子又分为血清镁和尿镁。

镁离子在人体内参与调节血管张力和神经肌肉兴奋性，调节各种离子的通道，是各种离子通道的调节剂，钠、钾泵和钙泵的离子转运活动都会依赖于镁离子的参与，镁和钙离子之间有互相拮抗的作用。在健康妇女与正常妊娠早、中期相比较，其血浆总镁、游离镁浓度接近，差异无显著性，但是妊娠晚期的血浆总镁降低。另外子痫前期治疗前血浆总镁浓度含量及游离镁浓度含量与晚孕组差异无显著性，但在实施硫酸镁治疗后，浓度水平明显增高。在子痫期，红细胞内存在镁缺乏，钙离子从血浆到红细胞内，造成红细胞内钙离子堆积，血浆钙离子下降，从而可使平滑肌反应性增强，进而激活平滑肌内肌凝蛋白和肌纤蛋白，产生收缩反应，其严重者可能会出现抽搐、昏迷和心肾功能衰竭，甚至可能发生母婴死亡，而硫酸镁可缓解高血压、惊厥等症状，在预防和控制子痫发作，经过硫酸镁治疗后，血浆总镁浓度及游离镁浓度显著上升，体内补充可利用镁离子，使镁离子所参与的各项生理代谢恢复正常，钙离子在细胞内外的紊乱得以纠正。除此之外，产科其他的疾病，例如先兆流产、妊娠胆汁淤积等，也都会使用硫酸镁抑制宫缩、保胎，所以，血浆总镁及游离镁的检测在产科疾病治疗中具重要临床意义，对硫酸镁输注浓度、输注速度控制，治疗效果观察都具有监测意义。

鉴于血浆中镁离子含量检测在临床诊断中的重要意义。体外诊断试剂的领域中，已有多家企业的产品获得国家药品监督管理局上市批件并进行销售。如：镁检测试剂盒（二甲苯胺蓝法）、镁检测试剂盒（比色法）、镁检测试剂（时间终点法）、镁检测试剂盒（偶氮胂Ⅲ法）、镁检测试剂盒（偶氮胂I 法）等。其中二甲苯胺蓝法的检测原理是在碱性溶液中，镁会与二甲苯胺蓝形成重氮盐类的紫色复合物，镁离子浓度可由二甲苯胺蓝吸光度的下降，通过用光度测定法来测定。

针对目前临床应用的产品在检验原理和生产厂家等各种方面的选择越来越多，现在为了选出更优的，更适合临床应用的产品，现对市面在售的多种产品中随机选择了两个产品试剂A 和试剂B 进行对同一样本的检测比对研究，同时为了进一步验证灰区样本的检测灵敏度，我们还选择了一个应用最为广泛的试剂C 作为第三方试剂，对检测不一致的样本进行复核，同时结合临床诊断进一步判定灰区样本的检测结果，进而判断两种试剂的检测的灵敏度。

在此次比对研究的实验中，我们计划选取100 例血清样本，进行检测并统计比较，样本的检测结果需要涵盖检测水平正常样本及异常样本，且样本测量值需要覆盖较大的检测范围。

虽然此次的研究仅仅是为了挑选更加合适的临床检测用试剂，但是对于样本的使用仍需要符合《赫尔辛基》的伦理原则，任何公开的文件中将不会透露任何病人的相关信息，不会对病人造成隐私的泄露。因为此次实验仅仅是使用临床常规检测的剩余样本，所以不会与人体有直接接触，预期不会产生任何不良事件。同时会采取最严格的措施来保护样本信息。而且为了更加客观底检测并评价分析检测结果，此次实验我们将采用盲法，即检测人员将无法得知实验用样本的任何信息。样本收集由人员1 来完成，样本收集完成后，由人员1 对样本进行去标识并重新编号，编号顺序为A001-A100。人员1 将编号完成的样本送至人员2 手中，由人员2 完成所有的检测工作，并将数据完整地反馈给人员1.最终由人员1 对数据进行统计并分析。统计完成后再由人员1 和人员2 同时对检测结果进行讨论。

此次实验样本入选的标准为临床剩余样本；样本的采集和处理符合标准实验室操作以及产品说明书的要求；样本的相关信息完整，包括年龄，性别，唯一且可追溯的编号，临床诊断等。排除标准为严重溶血、混浊的样本；不符合样本采集和处理要求的样本；样本收集时间或病例信息不明确。剔除标准为仪器或人为因素（包括样本处理、检测操作可能出现的干扰或错误）导致无法确认待评价试剂与对比试剂结果差异的样本；测定结果缺失待试剂A（或试剂B）的检测数据的样本；检测结果超出试剂线性范围的样本。在测定过程中，对样本分别用试剂A 和试剂B 进行测定，分别记录测量值，并对数据进行如下分析。定量分析：根据试剂A的测定结果与试剂B的测定结果，求出线性回归方程，计算样本浓度范围、相关系数（r）及常数的95%置信区间。定性分析：根据试剂A 及试剂B 说明书的各自规定，检测结果在各自参考值范围内的，判断为阴性；检测结果在各自参考值范围外的，判断为阳性。如试剂A 和试剂B的定性分析不符，则用试剂C 作为第三方检测结果进行检测并判定。以试剂A 检出结果作为参照，计算试剂B的阳性符合率、阴性符合率、总体符合率和研究试剂和对比试剂的一致性kappa 值。阳性符合率：受试试剂阳性样本占对比试剂阳性样本的比例。阴性符合率：受试试剂阴性样本占对比试剂阴性样本的比例。总体符合率：检出结果一致的样本占总样本的比例。kappa 值：受试试剂和对比试剂的一致性。重点关注灰区样本的检测与判读。

本次入组的样本临床诊断多为肾病综合征；低钾血症、慢性肾功能不全、高钙血症、甲状腺功能减退；低镁血症、慢性肾功能衰竭等。根据此次试剂A 和试剂B 对入组的100 例样本的检测，其中A071 号样本对试剂A 和试剂B 均超出检测下限，所以在最终统计中需剔除此样本的检测结果。因此最终对99 例样本的检测结果进行定量及定性的数据统计分析。统计结果如下。

定量统计：样本数量99 例，Y 截距－0.071，相关系数0.9856，斜率1.0187，样本浓度范围0.85mg/dL-4.11mg/dL。设试剂B 测定结果为X，试剂A 测定结果为Y，经计算，N=99 次，r=0.9856，P=0.000（P<0.001），根据统计学原理，两组数据高度相关。一元线性回归方程为：y=1.0187x -0.0710，F 值为3304.6961，系数95%至今区间为0.9835～1.0539，截距95%置信区间为－0.1501～0.0081，p<0.05，线性回归方程具有统计学意义，说明试剂A 和试剂B 对同一样本的检测结果具有很好的相关性。

定性结果统计分析：根据试剂A 及试剂B 说明书的各自规定，试剂A 检测结果1.6mg/dL-2.6mg/dL 为阴性，其余检测结果为阳性。试剂B 检测结果1.6mg/dL-2.4mg/dL的为阴性，其余检测结果为阳性。试剂C 检测结果1.6mg/dL-2.4mg/dL 为阴性，其余检测结果为阳性。本次试验共检测100 例样本，对这100 例有效样本进行定性分析（其中在定量分析时，剔除的A071 号样本（原因：试剂A 和试剂B 检测结果均超出线性下限），有定性意义，故在本次定性分析时无需剔除）结果如下。以试剂A 检出结果作为参照，计算试剂B的阳性符合率、阴性符合率、总体符合率和试剂A 和试剂B的一致性kappa 值。阳性符合率：92.59%（95%可置信区间：81.11%～97.95%），阴性符合率：95.56%（95%可置信区间：84.85%～99.46%），总符合率：93.94%（95%可置信区间：87.27%～97.94%），Kappa值＝0.8782（95%可置信区间：0.7839～0.9726）。

阴阳性检测结果不一致的样本信息如下：样本1：性别男，年龄32 岁，慢性肾功能不全；高血压；肾性骨病；冠状动脉粥样硬化性心脏病；反流性食管炎；急性胆囊炎，试剂A检测结果2.76mg/dL，试剂B检测结果2.60mg/dL，试剂C 检测结果2.61 mg/dL；样本2：性别女，年龄30 岁，临床诊断为宫内晚孕；慢性高血压合并子痫前期；剖宫产史；多次人流史；中期引产史；急性左心衰，试剂A 检测结果2.72mg/dL，试剂B 检测结果2.60mg/dL，试剂C 检测结果2.59 mg/dL；样本3：性别女，年龄25 岁，临床诊断为慢性肾功能衰竭，试剂A 检测结果2.67mg/dL，试剂B 检测结果2.46mg/dL，试剂C 检测结果2.51 mg/dL；样本4：性别男，年龄33 岁，临床诊断特发性甲状旁腺机能减退，试剂A 检测结果1.70mg/dL，试剂B 检测结果1.56mg/dL，试剂C 检测结果1.52 mg/dL；样本5：性别女，年龄33 岁，临床诊断为甲状腺功能亢进；粒细胞减少，试剂A 检测结果1.64mg/dL，试剂B 检测结果1.53mg/dL，试剂C 检测结果1.52 mg/dL；样本6：性别男，年龄46 岁，临床诊断为手术后甲状腺机能减退；继发性甲状旁腺机能减退，试剂A 检测结果1.64mg/dL，试剂B 检测结果1.55mg/dL，试剂C 检测结果1.54mg/dL。其中样本1、2、4、5、6的检测结果虽然阴阳性判定不一致，但是接测结果基本都在参考值附近的灰区样本，结合试剂C的检测结果和临床诊断，可推断，检测结果阴阳行不符的原因很可能是样本以及检测系统本身的误差所导致，不影响试剂在临床中的应用。但是样本3的试剂A和试剂B的检测结果相差很大，但是结合试剂C的检测结果，可推断，试剂B 检测过程中可能出现了错误，因此数据在此次分析中属于离群值，在进行最终结果判断时建议剔除。

针对此次实验数据的分析可发此次所选的任意三种已上市的试剂，三种试剂对于同一样本的测值有可能会存在一定差异，但是这种差异对于临床诊断的判别影响不大，因为临床医生不会仅仅根据临床的检测结果进行病人诊断，病人诊断的确定是根据病人针对性的检查与临床观察和病人描述等多种因素综合诊断得出。因此此次实验无法判定试剂A 和试剂B的优劣性。任意一种试剂均可作为临床诊断的辅助试剂。