临床质谱实验室发展中的机遇与挑战

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本期文章引用格式：邱玲,张钧,周洲,等.临床质谱实验室发展中的机遇与挑战[J].中华检验医学杂志,2024,47(03):216-223.

本文在《中华检验医学杂志》和检验医学新媒体共同发布。

日前，中华检验医学杂志特邀来自检验医学领域的知名专家，围绕质谱技术在临床实验室中的定位、质谱技术对临床实验室的发展和改善、质谱检测结果解读面临的挑战、临床质谱实验室运营管理面临的挑战以及临床质谱实验室改进方法等议题发表他们的经验和看法。

01

质谱技术

在临床实验室中的定位

1.临床质谱技术在临床实验室中机遇大于挑战

从临床实验室角度出发，质谱技术的应用更应侧重于解决临床问题。例如微生物专用基质辅助激光解吸电离‑飞行时间质谱（MALDI‑TOF MS}用于微生物鉴定使报告周期从16~18 h缩短到2 h。液相色谱串联质谱（LC‑MS/MS）解决了对低浓度甾体激素、抗生素药物、代谢物检测等方面的临床问题。质谱技术的应用应科研和临床并存，但以临床为主。与免疫学技术相比，两种技术不可替代，应相互并存，充分发挥其不同的性能优势，为临床创造价值。

2.质谱技术可以兼顾科研与临床

现在越来越多的指南引入了质谱检测，但放眼国内，临床质谱技术还处于初级发展阶段，国内的临床实验室对自动化和通量这两方面的要求非常高。目前质谱技术的应用主要集中在科研层面，如果质谱技术不能满足临床实验室对自动化和通量的要求，将很难在一般实验室中推广。

3.质谱技术能够弥补免疫方法的不足，更易于实现

质谱技术能够弥补免疫方法的不足，可检测那些目前临床上有需求但免疫法无法测量或测量结果不准确的项目。因此，质谱技术通常被视为一种可靠的“金标准”，用于确认检测结果或改进现有免疫法的不足。

如果临床质谱技术能有效实现计量溯源和质量管理，那么质谱更易于实现标准化，并可在全球范围内推广使用。对于很多项目而言，如果质谱技术采用具有明确溯源信息的校准品，在实验室做好质量管理以确保结果的准确性，通常情况下检测结果能够溯源到国际单位制（SI单位）且更加准确。因此，一旦用质谱技术建立了参考区间或临床诊断切点，从某种意义上说（不考虑人群的差异），其结果可以在不同时间和空间实现互认。

4.质谱技术的3个核心优势

首先，质谱技术具有独特的参考区间优势。与免疫方法检测不同，质谱技术可对目标物质进行绝对定量，一旦建立了参考区间，可在不同的质谱仪器、不同医院和实验室间通用，从而避免重复检测带来的医疗资源浪费。其次，质谱技术还可实现多个目标化合物的联合检测，覆盖不同类型的目标物质。此外，多指标联合检测还能同时对人体代谢通路中的底物和代谢物进行检测，及时反映代谢酶的活性反应，从而为精准诊断提供丰富可靠的临床数据。

02

引进质谱技术后

实验室在哪些方面得到了发展和改善

1.与临床合作形成了共赢局面

质谱技术平台为临床提供了更多、更科学准确的检测结果。平台发展带来最大的改善是解决临床问题的能力大幅度提升，并得到临床医生认可。检测水平的提升也促进了检验医学的进步，与临床合作形成了共赢局面。

2.提升了临床精准诊断能力

首先，我们能越来越多地检测既往“测不准”或“测不了”的项目，为疑难罕见病诊断提供更有力的实验诊断证据。第二，质谱技术的临床应用可帮助实现更合理和有效的诊疗路径。免疫法检测假阳性结果会造成错误诊断和过度干预，所以其更适合做初步的筛查。对通量较低但结果更加准确的质谱技术来说，则更适合结果的最终确认。第三，对应急突发事件解决能力的提升。质谱技术由于具有非常灵活的方法开发能力，在应对临床突发事件，包括急诊中毒药物筛查、重金属元素筛查等，体现出巨大的优势。

3.推动了检验医学学科建设

学科建设根本点是科研创新。科研创新离不开新的技术平台，采用常规检测方法很难产生突破性的研究成果，但基于新技术平台，则有机会作出创新，而目前质谱检测最有可能推动检验学科发展。

4.质谱技术在EQA中发挥着重要作用

临床质谱实验室参与室间质评的数量逐年增加，质谱技术在EQA中发挥着重要作用。从国际趋势上分析，目前绝大部分参考方法是基于质谱原理建立的，这在很大程度上解决了临床溯源和检测正确度的问题。另外在全球EQA中，常规EQA计划是主流的EQA形式，我国也一样。但自从建立质谱项目的参考方法和参考实验室网络后，国家临检中心陆续开展了30多种项目的正确度验证计划（公认的“最理想”EQA形式），在全球范围也是处于领先水平，这也是质谱技术带来的优势。

03

质谱检测结果解读

面临的挑战

1.参考区间问题

临床质谱检测技术应用后，由于检测结果更加精准，常用的参考区间和临界值可能不适用于临床质谱检测的结果。

随着新项目的开展，因国内无数据积累，大多时候实验室会沿用北美人群的参考区间，但由于人种的差异，这个参考区间不一定适合中国人群。因此有必要与临床医生密切合作，建立适用于我国人群的临床质谱检测结果参考区间和临界值。

2.质谱通量以及TAT问题

受限于实验室空间有限、设备耗材昂贵、项目多、检测复杂程度高等，造成了目前质谱的检测通量不能满足临床医生对更短周转时间（TAT）的需求，尤其使血药浓度监测这类TAT要求更高的项目。第三方实验室相比医院而言，因为存在样本运输的时间，面对TAT的挑战更大。

3.检测前影响因素问题

由于质谱检测的项目大多是特殊项目，更容易受检测前因素的影响，例如儿茶酚胺、醛固酮、肾素活性等的检测，会受到饮食、药物、情绪、采血体位等因素的影响。当质谱方法的检测结果与临床表现不符时，应考虑检验前因素对检测结果的影响。质谱作为精准检测技术对检验前的因素控制要求更高。

4.检验结果的解读问题

质谱能同时检测多种被测物，同时也增加了临床报告的复杂性。虽然我们借助非常直观的代谢通路的呈现方式报告24项类固醇激素谱的结果，帮助医生更有效的解读报告、更精准的诊断，但上下游激素呈现不同变化规律，与临床症状不符的情况也常存在。更多的结果提供了更多信息，但同时也带来了结果解读的更大挑战，同时也会成为我们探索的新问题。

5.检测结果不一致问题

国家临检中心的调查结果显示，不同的质谱实验室之间检测结果差异很大，尤其是对于未开展EQA计划的项目。另外质谱方法同其他方法（如免疫法）的结果不一致的问题也很突出，尤其是醛固酮的检测，2种方法学的结果差异非常大。临床医生习惯根据免疫方法结果进行筛查和诊断，当我们给出更为精准的质谱检测结果时反而让临床医生不适应。虽然结果更加准确，但在临床的正确应用还需要一个逐渐适应的过程。

04

临床质谱实验室运营

管理面临的挑战

在临床质谱检测技术推广应用的过程中，我们仍面临着诸多挑战，如设备成本高昂、方法标准化、人员短缺以及管理模式的限制等。

1.临床质谱技术合规性问题

虽然中国借助医疗器械注册路径已经极大促进了临床质谱技术的快速推广，但面对疑难罕见病的特殊检测需求时，寻找现有的 IVD 解决方案比较困难，常需要LDT，而LDT所使用的设备也会存在无医疗器械注册证的情况。

2.检测项目收费的限制

目前临床质谱检测仍以LDT为主，在制定收费标准时会受到很大限制。另外，有些疑难罕见疾病项目的检测，由于样本量有限，实际的检测的成本远远高于收费标准。从临床质谱检测项目收费的角度，需要临床质谱行业的专家参与检测项目收费标准的定价，对有用的项目进行合理收费。

3.仪器的维护成本高

另外仪器的维护成本也比较高，仪器维护费用批复延迟，可导致仪器长时间处于宕机状态，实验项目无法正常开展。即使购买维修保养合同，由于仪器厂商配备的维修工程师人数有限，等待维修时间长达1~2周。如果实验室有几台质谱仪器，其故障维修，维护保养对TAT影响较小，但是对于只有1~2台仪器的实验室，则会影响结果的报告时间。

4.标准化检测问题

质谱检测是公认的精准检测方法，精准检测的核心是标准化。标准化涉及检测的多个环节，包括参考方法的建立、标准物质或质控品的研制，以及参与国际和国内EQA项目等。每个小细节的疏漏都可能导致检测结果的偏差，只有实现检测标准化和一致化后再去建立质谱法检测的参考区间才有意义。

05

临床质谱实验室的

改进方式

1.硬件打底

要明确临床质谱检测平台定位，准确阐述质谱检测的优势以及临床应用；提前做好质谱检测平台的空间规划，保证更长远的发展不受实验室空间环境的限制，这是我们改善临床质谱实验室的硬件基础，也是临床质谱检测取得长足发展的前提。

2.软件支撑

临床质谱涉及临床检验、分析化学、药学等多学科交叉，我们需要关注相关技术人才的引进，并构建适合交叉学科人才的职业发展路径和晋升渠道。在学科平台建设快速发展时期，要培养及引进关键技术人才。以培养质谱技术方向的专业人才为主线，同时吸纳其他专业的优秀人才。目前，由于质谱技术本身的复杂性，有意愿从事临床质谱检测方向的技术人员很少，需要加大资源投入。

3.自动化升级

从手工操作到半自动化，这是目前临床质谱技术发展的趋势，未来一定会实现半自动化向全自动的转变，并且会实现与生化分析仪的整合。同时，我们还应关注国产自动化质谱技术的发展，尽早实现临床质谱仪器的国产化。国产化质谱仪器的性能如果能够达到进口仪器的水平，同时价格更加优惠，一定能极大促进质谱技术在临床的推广应用。

4.专家共识和指南作为引领

目前临床质谱仍处于LDT为主的发展阶段。由于质谱技术的复杂性，亟需统一的标准来规范临床质谱的检测结果。

不仅需要从检验的角度来制定指南和共识，推动标准化和参考区间建立，同时也需要临床学科的带头人从临床诊断项目组合设计、切点值等角度编写指南或共识，这样才能够更有效推进质谱检测项目在临床的推广应用。

5.临床质谱实验室的质量控制

质谱技术虽然是检测小分子的金标准但也面临一些挑战，例如得到准确检测结果必须有稳定的仪器，量值溯源的标准品、可靠性的方法学及严格的日常质量管理体系作为基本条件。此外还有标准品和质控品的问题。很多实验室结果不具有可比性的原因是采用的标准品有问题。标准品尤其是具有明确溯源信息的标准物质的研制一定要满足质谱检测的需求。除了校准品，在检测过程中还要定期使用具有互换性、有明确赋值的第三方质控品或有证参考物质。除此以外，提高EQA计划在临床质谱标准化检测中的监督和改进作用也至关重要。

参考文献（略）

编辑：笪文武 审校：陈雪礼