POCT检测技术在优生优育

作者:林金芳 彭运平 胡霏 郭诗静
2021-12-16

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林金芳复旦大学附属妇产科医院主任医师,教授、博士生导师。擅长女性生殖内分泌疾病,临床结合科研攻克许多妇科疑难杂症,对诊治多囊卵巢综合征、女性多因素不孕症及内分泌因素复发性流产,提早绝经及绝经后健康保健有丰富的经验。在治疗多囊卵巢综合征并发子宫内膜不典型增生的药物转化、卵巢功能衰退不孕症及非肥胖型多囊卵巢综合征等方面获突破性成果。2018年荣获中国医师协会妇产科医师分会第七届“妇产科好医生·林巧稚杯”奖。发表论文50余篇,获得多项国家及市科委科研基金。主编《实用妇科内镜学》和《妇科内镜图谱》两部专著。

摘要近年来我国已先后显现出老龄化加速、年出生人口下降、出生率降低、不孕不育率升高以及出生缺陷儿占比升高等人口问题。即时检验(Point-of-care   Testing,POCT),以其“小、快、灵”的特点,很大程度上使医疗服务不再受限于传统检测手段的场地、人员、时间等约束条件,从孕前、产前、产后等各个阶段渗入,全面提高优生优育服务水平。

关键词POCT;优生优育;人口发展战略

据国家统计局近3年数据显示,2018年我国出生人口1524万,同比下降199万,2019年出生人口1465万,同比下降58万;2020年出生人口1200万,同比下降265万,出生率0.86%。自2016年起我国出生人口逐年下降并于2020年降至2000年以来的最低值,出生率也呈现逐年下降趋势且均低于临界值2%。此外,我国育龄夫妇中的不孕不育症人数已超5000万,发生率高达15%-20%,即每8对夫妇中就有1对不孕不育。目前,我国每年仍有约20-30万先天畸形儿出生,加上出生后数月或数年才发生的缺陷儿,每年新增的缺陷儿总数高达80-120万,占当年出生人口总数约4-6%。

一、我国人口发展战略与优生优育

人口发展问题是当前制约我国社会可持续发展的关键因素。自2010年起,我国重新启动实施国家免费孕前优生健康检查项目,并为农村计划怀孕夫妇免费提供健康教育、健康检查、风险评估、咨询指导等19项孕前优生服务。至2020年5月,已有20余省份已在全省范围实现免费婚检,且在全省范围内对尚未实现免费婚检的省份也将逐步向全面免费婚检调整。2021年7月20日,中共中央国务院发布《关于优化生育政策促进人口长期均衡发展的决定》,进一步优化生育政策,实施一对夫妻可以生育三个子女政策及配套支持措施。

二、优生优育临床诊断常用检查项目

优生优育全程医疗保健服务共13项,涵盖婚前医学检查、孕前优生健康检查、产前筛查和诊断、妊娠风险筛查与评估,及扩大新生儿疾病筛查病种范围等。孕前阶段主要有婚前医学检查及孕前检查。作为一级预防手段,减少现有或潜在危险因素的暴露,一定程度上提高了疾病的检出率并有效避免或降低早产、出生缺陷新生儿及妊娠并发症的发生率[1, 2]。例如,肝炎病毒易导致孕妇出现肝炎症状或肝硬化,并威胁胎儿健康,艾滋病病毒感染可能降低孕妇的机体免疫力并有可能传染给胎儿导致胎儿发育畸形或早产及死胎现象[3],梅毒感染增加孕妇出现先天性宫内感染等并发症、流产或死胎等的概率,且可能导致胎儿畸形及智力障碍[4]

婚前医学检查,分辅助检查和其他特殊检查。常规辅助检查包括胸透,血常规,尿常规,肝功能,梅毒筛查,女性阴道分泌物检查等。其他特殊检查包括肝炎/艾滋筛查,淋球菌检测,支原体和衣原体检查,精液常规,超声影像,乳腺检查,染色体检查等。

孕前检查,分常规检查及辅助检查。其中,常规检查含高危因素评估以及基础身体检查;辅助检查含必查项目和备查项目。必查项目包括血常规、尿常规、血型、肝肾功能、空腹血糖、肝炎/梅毒/艾滋筛查、宫颈癌筛查;备查项目包括TORCH筛查、阴道分泌物检查、甲状腺功能测定、特殊地区地中海贫血的筛查、血脂测定、OGTT、妇科超声、心电图、胸部X线检查等。若为不孕不育人群,则需要结合个体情况进行男性的精液检查或女性的血激素、输卵管、宫腔镜、腹腔镜、染色体等相关检查[5]

产前筛查和诊断,可以有效诊断出孕妇在妊娠期内出现的各类并发症,及时进行干预治疗,保障孕妇能在最佳时期接受有效治疗,保障母婴的生命安全[6, 7]。孕早期应进行盆腔检查,孕中期或孕晚期初诊者进行阴道检查及产科检查,具体根据个体健康需求适当增加辅助检查项目。如血常规、尿常规、肝功能、肾功能、血型、阴道分泌物、梅毒、艾滋筛查等基础检查,以及血糖测定、宫颈脱落细胞学检查、沙眼衣原体及淋球菌检测、心电图、唐氏综合征筛查等建议检查项目。

产妇检查包括产后访视和产后检查。产后访视可对产妇及新生儿的健康状况进行了解,包括心理状况,在发现异常时及时给予指导;产后检查的内容主要有常规的血压、脉搏,血常规、尿常规、盆腔检查、白带检查,以及内外科或产科并发症等相应检查[8]

优生优育的普及,也让体外诊断技术特别是POCT技术已经渗透到越来越多的优生优育检测项目之中。

三、POCT检测技术在优生优育检查中的临床应用

即时检验(Point-of-care testing,POCT),又称床旁检测,指对患者随时进行检验,可以做到即时即地快速出结果的高效率。这是因为POCT技术在空间上不受场地等约束,在时间上因不需使用大通量设备而避免了样本量需求的等待和相对较长的测定时间。

POCT检测技术类产品具有低成本、操作简单、可以实现现场采样、即时出结果等特点,对于疾病预防、确定病因和预后效果、提高治疗有效性和减少医疗成本有着重大意义[9]。POCT检测技术近年来先后历经定性、比色卡或仪器实现的半定量及全定量,至目前自动信息智能化创新技术平台检测的演变。常见胶体金免疫层析或干化学,因其成本低、出结果快等特点,广泛地应用于医疗端,让检测医学外延,为疾病检测、优生优育检测、监测、诊断等提供即时检验及保证。

POCT检测技术代表了当今医院在患者护理和成本管理方面的一种卓有成效的途径,在各临床科室和中心实验室得到广泛的应用[8],常见检测项目包括有血糖、常规尿液分析、血气/电解质、凝血、各种病原体、糖化血红蛋白、心肌标志物、激素和妊娠试验等,检测中应用到物理、化学、免疫学、分子生物学、计算机及网络等科学技术[10]。优生优育过程中的检测可由多个POCT检测平台共同实现,检测方法主要分为干化学、免疫学、电化学、化学发光以及其他新技术。在优生优育临床诊疗中常用POCT检查技术项目应用如下:

1. 干化学检测技术:干化学是指将液体检测样品直接加到检测项目干燥试剂条上,以被测样品的水分作为溶剂引起特定化学反应,从而进行化学分析的方法。其主要特点为准确度高、速度快,一般在3-4分钟内即可出检验结果。

在优生优育检测中尿常规及阴道炎检测中最为常见,且都以多项联检结合比色方式进行判读。阴道炎多以4-7项、尿常规多以1-14项最为常见,因其采样要求、或检测关联项目较多,操作及判读对检测结果有一定的影响,无论是在医院或是在家自检已逐步推出相应快速检测产品及其配套使用的判读软件。

2. 免疫学检测技术:免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答反应及其方式的生物-医学科学,可分为体液免疫和细胞免疫,免疫学检测特征为特异性强、灵敏度高。免疫学POCT主要检测平台有胶体金免疫层析、斑点金免疫渗滤、荧光免疫层析、时间分辨荧光免疫、免疫比浊、免疫抑制、酶联免疫等。其主要检测物质为免疫活性细胞及其功能、抗原、抗体和补体。优生优育医疗保健常使用胶体金免疫层析法定性与半定量检测,酶联免疫的定性与定量检测,及荧光免疫层析法的定量检测。

孕前检查中,内分泌激素检查(生殖激素、甲状腺激素等)以及卵巢储备功能检查(包括抗缪勒管激素AMH、抑制素B)均可通过荧光免疫层析法来检测。目前在家庭或个人备孕场景中,以胶体金免疫层析法为原理的定性/半定量/电子的早早孕检测试纸(人绒毛膜促性腺激素诊断试纸,主要用于早期妊娠的辅助诊断)和定性/半定量排卵检测试纸(促黄体生成素诊断试纸,主要用于排卵监测、指导优生优育和易孕期性生活)最为常见;另外还有能够评估卵巢功能活动的促卵泡刺激素(FSH)检测试剂、评估精液中成熟精子浓度的SP10蛋白检测试剂、以及用于判断异常妊娠情况的胎儿纤维连接蛋白、胰岛素样生长因子结合蛋白检测试剂,也逐渐被消费者所接受。

同时,如甲肝、乙肝、丙肝、梅毒、艾滋、幽门螺旋杆菌、便隐血、阴道炎、流感等项目筛查中,胶体金检测试剂的应用已经非常普遍。检测样本包括了血液、尿液、鼻咽分泌物、口腔黏膜渗出液(或唾液)、粪便等。

3. 电化学检测技术:电化学POCT主要应用电流法/电位法/电阻法/酶电极,常见于血糖、血脂检测。妊娠期糖尿病增加了孕妇发生妊娠期高血压疾病、羊水过多及胎膜早破等不良妊娠结局的风险,同时也增加了胎儿早产、新生儿低血糖以及新生儿高胆红素血症等不良结局发生率[11]。目前血糖产品已经从单次检测延伸到动态监测。有高血糖及其风险监测需求的消费者,更青睐于无创检测或是留置连续监测等有迭代突破的升级产品。

4. 化学发光检测技术:化学发光法主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理,利用仪器对体系化学发光强度的检测,而确定待测物含量的一种痕量分析方法;该体系简单、快速,通常在5秒内完成发光且无需催化剂,广泛应用于传染病、心脏疾病、肿瘤、妊娠检测等项目检测。化学发光免疫法是当前临床诊断和检验生殖不孕症的主要手段[12],如生殖激素、甲状腺功能等内分泌检查,抗缪勒管激素AMH、抗子宫内膜抗体、抗精子抗体等女性不孕的检查项目,及精子功能障碍等男性不育检查项目,以及传染病如甲肝、乙肝、丙肝、梅毒、艾滋、幽门螺旋杆菌项目。

5. 其他POCT检测新技术:常见的有微流控、生物传感器、生物芯片、聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)、核酸检测(基于PCR技术、非扩增检测)等。

PCR法一般用于病原、分子机制中各基因以及遗传物质相关的检测,在感染性疾病(如肝炎、传染病、TORCH、阴道炎等),肿瘤基因筛查的检测和诊断中尤为常见。

微流控,又称为芯片实验室或微流控芯片技术,有着微型化、高灵敏度、高集成、高通量、反应快、检测时间短等技术优势,该技术在病原体检测中构成无细胞诊断工具并与其他技术集成、跟踪和监测[13, 14],同时在精液分析、精子分选、卵母细胞/体外成熟、体外受精、胚胎分选/培养/胚胎冷冻等生殖领域应用均已取得了很好的研究进展[15, 16]。例如,检测TORCH五项时,常规设备往往一次只可检测一个项目,而现在已通过微流控技术,实现了55分钟内完成五项多重免疫检测[14]

四、结论与展望

POCT检测技术作为体外诊断的一个细分技术领域,具有携带方便、操作简单、结果快速等诸多优势。目前系统的仪器设备或试剂已经投入临床使用,也已有较长时间,涵盖绝大多数常规临床检验项目,实现了在患者身边快速获知检验结果的目的。目前POCT产品已被广泛应用在大型医院、社区诊所、及患者家庭,具有广阔的应用前景。

当前二胎、三胎政策的全面放开,势必积极推动并缓解我国严峻的人口形势下的增长压力,倡导从孕前、孕中、产后的健康全程跟踪的优生优育,让生育也不再止于“生”,而更在“优”,将进一步打破生育困局,便捷的POCT检测设备或试纸,对于及时应对优生检查,及对完善人口发展战略的各项举措将起到不容忽视的作用。

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作者单位:200090上海市,复旦大学附属妇产科医院/上海红房子妇产科医院(林金芳);

100010北京,中国优生优育协会(彭运平);

510000广州省,广州万孚健康科技有戏公司(彭运平 胡霏 郭诗静)