肝功能储备分析仪（ICG）质量控制的探讨

金鑫 吴路平 朱婷婷

摘要：通过对肝功能储备分析仪探头的测试，评价其检测功能的精确度，以保证肝功能储备分析仪检测结果的准确性及有效性。利用探头对吲哚菁绿药物浓度的探测敏感性，对稀释后不同浓度的吲哚菁绿进行检测并将检测结果与实际吲哚菁绿浓度进行对比，以此验证探头的精确性。经过对比发现，在理想试验状态下，使用2年以内探头的检测精确度误差小于0.5%，使用2～4年探头的检测精确度误差约1%，使用4年以上探头的检测精确度误差大于2%。为了保证肝功能储备分析仪检测结果的准确性与有效性，使用2年以内的探头应每年检测1～2次，使用2～4年的探头应每年检测2～4次，使用4年以上的探头应每月检测1次或直接更换新探头。

关键词：肝功能储备分析；吲哚菁绿；光谱探头

中图分类号： O 435 文献标志码： A

Discussion on quality control of liver functionreserve analyzer （ICG）

JIN Xin1，WU Luping2，ZHU Tingting1

（1. Shanghai Seventh People's Hospital， Shanghai 200137， China;

2. School of Optical-Electrical and Computer Engineering， University of Shanghai for Science andTechnology， Shanghai 200093， China）

Abstract： By testing the probe of the liver function reserve analyzer， the accuracy of its detection function is evaluated to ensure the accuracy and validity of the detection results of the liver function reserve analyzer. Using the probe's detection sensitivity to the concentration of indocyanine green drugs， detect different concentrations of indocyanine green after dilution and compare the detection results with the actual concentration of indocyanine green to verify the accuracy of the probe.After comparison， it is found that under ideal test conditions， the detection accuracy error of the probe within 2 years is less than 0.5%， the detection accuracy error of the probe using 2-4 years is about 1%， and the detection accuracy error of the probe using morethan 4 years is greater than 2%. In order to ensure the accuracy and validity of the test results of the liver function reserve analyzer， the probe used within 2 years should be tested 1-2 times a year， the probe used for 2-4 years should betested 2-4 times a year， and the probe used for more than 4 years The probe should be tested once a month or directly replaced with a new probe.

Keywords： analysis of liver function reserve; indocyanine green; spectral probe

引言

肝功能储备分析仪又称吲哚菁绿（Indocyanine Green）试验分析仪，该设备采用注射吲哚菁绿的方法，使吲哚菁绿与人体血红蛋白相结合，通过肝脏的快速代谢清除，连续检测一定时间内人体血液中吲哚菁绿浓度的变化，从而评估肝脏的排泄功能及有效血流量[1]。其通过光谱探头采集人体内吲哚菁绿药物含量并进行计算分析，用于评价人体肝脏代谢与肝功能指标，分析各种原因的肝损伤、肝纤维化及肝硬化及终末期肝病患者的有效肝脏血流量。特别是对于需要接受肝脏手术的肝硬化、肝癌等患者，肝功能储备分析仪可进行术前、术中及术后的肝脏储备功能定量评估，预测和避免术后肝脏衰竭的发生[2]。

1 研究的意义与价值

1.1 研究的对象

通过肝功能储备分析仪的基本原理和操作方法可以知道，该设备主要分为主机和光谱探头两个部分。主机部分由运算模块、显示器、打印机组成，功能包括数据的计算、分析、显示及打印。光谱探头是由910 nm 的红外线光源及接收传感器组与840 nm 的红外线光源及接收传感器组组成的（见图1）。910 nm 的红外线主要用于检测含氧血红蛋白比例，840 nm 的红外线主要用于检测吲哚菁绿比例。发光二极管（见图2）发射的两组光束透过人体器官后被光敏二极管（见图3）接收并转换为电信号用于吲哚菁绿含量的分析，以此评价肝功能储备能力的优劣。肝功能储备分析仪的核心部件是用于采集原始数据的光谱探头，而光谱探头的核心部件就是840 nm 的红外线光源及接收传感器组。840 nm 的红外线光源及接收传感器组的检测是否准确，直接决定了肝功能储备分析仪的分析结果，间接影响临床医生的诊断与治疗[3]。

1.2 目前存在的问题

由于吲哚菁绿主要用于肝脏代谢评价及术中的辅助[4]，所以目前开展肝功能储备分析项目的医院较少，相关设备的参考文献也不多。在实际临床应用中，肝功能储备分析仪的分析结果是否准确，光谱探头检测精确度是否在合理的误差范围内，都没有一个有效的检测方法加以验证和证明[5]。目前使用肝功能储备分析仪的医院一般都是直接使用至光谱探头损坏，更换新探头后继续使用。在使用期间，没有做任何的计量质控，也没有任何评价标准[6]。对于一台检测诊断类设备来说，没有经过计量质控验证，无疑为临床的诊疗工作带来极大的风险[7]。

1.3 研究目的与解决的问题

人体内肝脏代谢功能水平因人而异，各不相同[8]。肝脏代谢功能的差异性无法以一个标准量化，导致当分析结果异常时无法判断是肝脏代谢功能的问题还是设备检测误差的问题。所以此项研究的目的就是通过可控的吲哚菁绿浓度变化与设备的检测结果进行比对，从而对肝功能储备分析仪的检测有效性进行验证[9]。通过该研究主要可以解决以下几个问题：1）肝功能储备分析仪检测有效性验证[10]；2）明确光谱探头生命周期[11]；3）有效提高设备检测准确性；4）降低临床诊疗风险；5）为临床研究打下扎实基础。

1.4 研究的意义

目前国内外同类的研究及关注点基本都在肝功能储备分析仪的临床应用及术前、术中、术后的肝功能代谢评价上，相关的设备计量质控研究较少[12]。对于诊断类设备而言，应采用科学合理的方法对设备进行检测，确保其有效性后方可投入临床使用。所以肝功能储备分析仪的计量质控研究是所有临床应用研究的基础，不管是对临床应用还是临床研究都具有非常重要的意义[13]。

2 研究的思路与方法

2.1 研究思路

吲哚菁绿是是一种有机化合物，化学式为 C43H47N2NaO6S2，属于诊断用药，为可溶于水的绿色粉剂，可被肝脏分解，无毒副作用，一般用于检查肝脏功能和肝有效血流量。其具体使用方法是将吲哚菁绿与少量灭菌注射用水混合后，快速注射入人体静脉后，用肝功能储备分析仪连续检测在15 min 内人体血液中吲哚菁绿浓度，记录并生成肝脏代谢趋势图，用于评估肝脏代谢功能[14]。

根据以上特性，试验思路整体模仿肝脏代谢功能，利用肝功能储备分析仪对不同浓度的吲哚菁绿试剂分别进行检测并验证结果。将每个阶段吲哚菁绿的浓度与检测结果进行对照，验证光谱探头的精确度与误差，证明其临床诊断的准确性及有效性。

2.2 具体方法

（1）试验器具

整个试验过程中需用到的相关器具包括：某品牌 A 型肝功能储备分析仪（含多个光谱探头）1台（见图4（a）），光谱探头分别为全新光谱探头、使用2年以内的光谱探头（1年按250个工作日计算，每个工作日检测约10个病人，即光谱探头使用次数小于5000次）、使用约2～4年的光谱探头（光谱探头使用次数小于10000次）、使用4年以上的光谱探头（光谱探头使用次数大于10000次）、吲哚菁绿药剂（见图4（b））、灭菌注射用水（见图4（c））、试管及量杯、胶布。

（2）检测方法

在开始试验前，先阅读设备使用说明书了解肝功能储备分析仪基本操作流程，然后再按照试验计划分步骤开始试验。具体试验方法如下：1）将光谱探头连接至肝功能储备分析主机，开机后按照设备提示将光谱探头夹于手指，设备通过自检后进入检测准备就绪状态（设备自检是指肝功能储备分析仪自动对光谱探头的连接是否正常进行检测，应保证光谱探头连接手指并能正常采集到光电信号。如设备未通过自检，表示光谱探头连接手指位置不正确或未能采集到光电信号，需重新调整后重复以上步骤）。2）按照肝功能储备分析仪技术说明文件中描述的光谱探头最大检测浓度配置吲哚菁绿试剂（吲哚菁绿为暗绿青色疏松状固体，可完全溶解于水。按照试验计划将1 mg 吲哚菁绿/160 mL 灭菌注射用水比例配置吲哚菁绿试剂，由于吲哚菁绿具有遇光和热易变质的特性，故试剂在临用前调配，不做保存）。3）先将吲哚菁绿试剂装入密封的试管（试管内不能残留空气，否则将直接影响检测结果），再将光谱探头与试管连接后用胶布固定。4）启动肝功能储备分析仪，在15 min 内连续检测试管内吲哚菁绿实时浓度并生成趋势图。5）记录实时检测结果并对检测结果的重复性进行验证。6）将试管内实际吲哚菁绿浓度与15 min 内平均检测浓度进行对照并记录。7）改变试管内吲哚菁绿浓度，按照80%、60%、40%、20%与10%的浓度比例配置吲哚菁绿试剂。具体配置方法为：将1 mg 吲哚菁绿/200 mL 灭菌注射用水比例配置80%浓度的吲哚菁绿试剂；将1 mg 吲哚菁绿/266 mL 灭菌注射用水比例配置60%浓度的吲哚菁绿试剂；将1 mg 吲哚菁绿/400 mL 灭菌注射用水比例配置40%浓度的吲哚菁绿试剂；将1 mg 吲哚菁绿/800 mL 灭菌注射用水比例配置20%浓度的吲哚菁绿试剂；将1 mg 吲哚菁绿/1600 mL 灭菌注射用水比例配置10%浓度的吲哚菁绿试剂并重复以上试验。8）更换光谱探头后重复以上试验，按照10次重复测试结果获取平均值作为试验结果。

3 结果与讨论

3.1 试验结果

根据试验计划，在改变吲哚菁绿浓度及更换光谱探头的试验条件后，肝功能储备分析仪的实时监测结果与15 min 内平均检测结果均发生了改变，具体试验结果如下所示。

（1）实时监测（重复性）试验结果

从图5可以看出，不同使用年限的光谱探头，由于其红外线激发装置与传感器的老化程度不同，导致在理想状态下对相同吲哚菁绿浓度的监测结果出现上下浮动式误差，也就是监测重复性不一致。

（2）平均检测试验结果

改变吲哚菁绿浓度后，15 min 内连续监测结果的平均值如表1所示（试验数据结果为连续重复测量10次后的平均值，误差为±0.1%）。其中标准浓度为经过稀释后的吲哚菁绿试剂浓度，探头1为全新光谱探头，探头2为使用2年内的光谱探头，探头3为使用2～4年的光谱探头，探头4为使用4年以上的光谱探头。

3.2 试验结论

根据试验结果可以得知：1）吲哚菁绿试剂浓度越低，光谱探头的检测误差越大；2）在实时监测中全新光谱探头优于使用2年内的光谱探头，优于使用2～4年的光谱探头，优于使用4年以上的光谱探头。

从表1各探头的重复性可以看出：使用2年以内的探头重复性最佳，性能可靠；使用2～4年的探头因性能有小幅衰减，故重复性有轻微波动；使用4年以上的老旧探头性能衰减严重，重复性较差，其检测结果准确性较差[15]。

根据平均检测试验结果可以得知，在理想试验环境下，标准浓度平均值为51.63%，全新光谱探头检测平均值为51.66%，平均误差约0.03%；使用2年内光谱探头检测平均值为51.25%，平均误差约0.38%；使用2～4年光谱探头检测平均值为50.7%，平均误差约为0.93%；使用4年以上光谱探头检测平均值为49.43%，平均误差约为2.19%。在临床实际使用过程中，因受测患者的指甲（灰指甲等）或人体内各种客观因素的影响，误差均值可能还会上浮。

4 结论

通过试验可以证明，肝功能储备分析仪检测结果的误差并不是固定的。理论上探头是随着使用年限的增加，性能呈衰减趋势，但其衰减速度，更换时间，不能仅凭借经验与感觉。必须以检测的方式，根据试验数据进行量化，确保临床检测结果的准确性与有效性，降低诊疗风险。所以除了常规保养以外，必须定期对肝功能储备分析仪进行计量质控[16]。计量质控的频率应随着光谱探头的使用年限增加而增加。相信通过科学的管理，能够使肝功能储备分析仪在临床得到更好的应用。

参考文献：

[1]陈炉良， 陆才德.吲哚菁绿荧光造影在肝胆外科手术中的应用进展[J].浙江医学 ， 2018， 40（5）：534–536，546.

[2]常宝， 程文夫， 张莹， 等.吲哚菁绿荧光染色引导下机器人辅助肝切除手术一例护理配合[J].机器人外科学杂志， 2020， 1（5）：369–373.

[3]陈龙， 许明珠， 高善虎， 等.可见光和近红外区域宽带超材料吸收器的设计[J].光学仪器， 2023， 45（3）：87–94.

[4]王宇， 脱红芳， 彭彦辉.吲哚菁绿在肝切除围手术期的临床应用[J].肝胆胰外科杂志， 2020， 32（5）：313–316.

[5]邹松龙， 胥莹， 张雪， 等.吲哚菁绿清除试验在肝癌治疗中的应用进展[J].中华临床医师杂志：电子版 ，2019， 13（4）：300–303.

[6]龚小珊， 唐昊， 张和华， 等.医疗设备计量与质控管理策略与实践[J].中国医疗设备 ， 2019， 34（8）：131–133.

[7]杨兴民， 伍晓刚， 李蓓.医疗设备计量质量控制管理面临的问题及对策[J].医疗装备 ， 2020， 33（5）：83–84.

[8]贾信奇， 苏志雷， 赵俊杰， 等.吲哚氰绿代谢试验在肝脏病变中的应用及进展[J].肝脏， 2019， 24（5）：580–582.

[9]戴颖.全自动化学发光免疫分析仪检测肝纤维化指标的方法学性能验证[J].中国医疗器械信息， 2018，24（5）：12–13.

[10]郑丽花， 方蘅英， 舒琼， 等. DDG-3300K 肝功能储备分析仪在感染科的应用与护理[J].全科护理， 2019，17（22）：2768–2769.

[11]马霞， 张志远， 张宏， 等.基于远红外光谱技术的毒品光谱分析[J].光学仪器， 2020， 42（2）：20–25.

[12]赵松凌， 张小文.吲哚菁绿荧光影像技术在肝胆外科中的发展及应用[J].医学信息， 2018， 31（19）：44–47.

[13]张树庚， 刘连新.吲哚菁绿在肝胆外科领域的应用现状及展望[J].腹部外科， 2020， 33（3）：171–173.

[14]张驰良， 张大伟， 韩朝霞.荧光粉浓度和温度对激光混合荧光投影光源发光特性的影响[J].光学仪器 ，2022， 44（3）：62–67.

[15]胡子峰， 王昭君， 金路， 等.非调制双色红外测温误差实时补偿方法研究[J].光学仪器 ， 2020， 42（3）：15–20，56.

[16]付园.医学计量与医疗设备质量控制的评价[J].中国医疗器械信息， 2018， 24（6）：140–142.

（编辑：张磊）