血清学CO2生化检测经常会受到环境中CO2浓度的影响,从而导致检测结果稳定性较差。纵观之前国内外的检测系统,CO2检测结果不稳定的问题无法得到很好的解决。
那么,准确、稳定地检测CO2难点在哪儿呢?我们在日常的检测工作中常经常听到以下抱怨:
早上7点开了一瓶新的CO2,做定标、质控都没问题。9点开始,发现连续很多样本的结果都偏高(试剂瓶里大概还剩30个test),于是做质控,质控结果也偏高。如果此时给CO2项目重新做定标,再做质控则结果正常。
我们发现发生该问题的实验室日内的CO2质控结果均有波动,而且波动的重现性很好,有一定的规律。
把多日质控的结果叠加起来看,可以看到清晨结果偏低,上午结果偏高,下午的结果又出现回落。这就很有意思。
同时,我们也注意到分析仪所在场地的信息。通常在这种情况下,设备都放在相对狭小的房间内,没有对外通风的窗户或者窗户较小(大部分为门急诊实验室),实验室里设备的摆放非常拥挤。工作日高峰时段有多个工作人员同时在房间里。整体而言,这类实验室通风条件较差。
我们大胆假设,是否空气中的CO2浓度对血清CO2的结果产生了影响?
从原理分析,CO2一般采用酶法检测,在碱性的环境下,环境中的CO2很容易溶解到试剂中,造成试剂的不稳定。很多厂家通过减少CO2试剂的罐装量、设计特殊的试剂瓶结构等方法,来减少试剂与空气的接触面积,提高试剂的稳定性。目前看来效果不是很好,几个主流厂家配套系统的质控结果仍旧不稳定。因为他们并没有从根本上解决试剂受到环境影响的问题。
设想一下,如果通过传感器检测环境中的CO2体积分数,再将环境中的CO2体积分数纳入到整个CO2结果的计算中,是否可以解决该问题?经过严谨科学评估,我们发现上述设想是一个可行的方案。但会面临2个困难:首先是传感器位置,其次是数据应用。
困难1
需要找到一个合适的位置安装传感器,这个位置要能有效地反映仪器与环境空气之间的相互变化关系。
最初尝试把传感器放在试剂仓内,但是试剂仓内空气流动性差,会干扰测量结果,此方案不可行。第二次尝试,将传感器放在仪器台面,但这样也很容易受到房间窗户的对流风或空调风的影响,此方案也不可行。最后在仪器内部设计了一个风道,将传感器安装在这个空气的必经之路上,可以迅速感知试剂仓、台面、仪器外部的变化,快速地做出响应。
困难2
如何把环境中的CO2浓度与测试结果有效关联?
众所周知,时间、温度是影响反应过程的重要因素,这些因素环环相扣,缺一不可。
以迈瑞BS-2800M为例,基于BS-2800M的PDR光测技术,每一次进行CO2光测的同时,BS-2800M会把所有其他波长的全时段的光测结果记录下来,结合CO2传感器检测到的同时段的环境CO2的体积分数,通过计算模型来获得环境CO2与各个波长光测数据之间的联系,再整合CO2检测的主副波长进行分析,经过独创算法计算,最终将环境CO2的体积分数转化为CO2监测中的空白数据,再扣除常规检测中CO2的空气空白,最终得到准确、稳定的结果。
解决了检测过程中环境干扰问题,BS-2800M也进一步对CO2试剂的抗干扰能力也做了专利化设计:
减少环境CO2在试剂中的溶解量,保证结果准确。
针对环境中CO2容易溶解于试剂中,破坏试剂稳定的的问题,BS-2800M通过专利技术,使环境中CO2溶解于试剂中产生的多余的碳酸氢根分解为CO2气体释放出去。
通过这个循环过程,达到环境CO2与试剂碳酸氢根离子的动态平衡。
传感器、算法与试剂三方面的优化
通过传感器、算法与试剂三方面的优化,血清CO2的质控结果基本可以控制在1SD之内。准确稳定的CO2结果,也大大提升了AG值的准确性。
除了环境中CO2的监测与深度应用, 迈瑞BS-2800M还可以监测水质,比如电阻率、水中的甘油含量等,针对日常影响生化测试结果的污染问题,做了更精准的识别和控制。
比如,TG项目非常容易受到水中甘油、油脂类物质的干扰,导致结果偏高。以前结果出现异常,需要有经验的老师对比该样本的历史测试结果,一一翻阅反应曲线进行排查。现在,迈瑞生化检测系统可以智能识别出反应曲线的异常特征,对结果进行标记,自动进行样本重测,输出一个有效的结果。