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2019年中国POCT行业白皮书丨一盒CRP, 半部检验史

 生物_医药_科研 2019-07-10

POCT作为体外诊断行业的一个重要分支近年来得到了快速的发展,目前行业平均增速超过25%,国产品牌占据30%-40%的国内市场份额
历史

1995年POCT概念及技术引入中国;2007年中国首部POCT专著《即时检验》出版;

2007 年中国医院协会临床实验室管理分会建立了POCT专业委员会,提出 POCT 院内管理草案;

2013年10月国家标准化管理委员会确定 POCT 中文命名为 “即时检测”;

2014年6月中国POCT 年会上,中国医学装备协会现场快速检测 (POCT)装备技术分会成立,形成了《现场快速检测POCT 院内管理建议》草案以及《现场快速检测(POCT)专家共识》;

2015年在科技部成立的即时检测与健康监测物联网产业创新战略联盟“十三五”研讨会上,确立了中国即时检测产业迈入了iPOCT的新纪元。

国产POCT快速增长

近年来随着分级诊疗的推进基层医院的扩容,以及在地级市和县的区域内胸痛中心、卒中中心、创伤中心、危重孕产妇救治中心、危重儿童和新生儿救治中心等“五大中心”的建立,可以预见未来POCT会迎来更广泛的市场前景,行业会继续保持高增长的态势。

另外国家创新政策扶持将推进POCT技术升级和产品的迭代速度的加快,一批具有研发能力的国内企业将受益,国产品牌的市场份额将会进一步增大。

POCT领域中,除传统血糖类领域占比近半以外,炎症感染因子类占据了剩余半数中最大的份额。而CRP的用量在所有炎症标志物里处于第一位,国内POCT生产企业产品目录里都有该项目。所以说从某种角度上说CRP在国内的发展情况可以一定程度上代表了中国POCT行业发展的路径。下面笔者就从CRP的项目发展来分析POCT的变革,谈谈自己的看法。
  1
1995-2002年 混沌时期

这个时期主要是指2002年前的阶段。CRP是机体受到微生物侵或组织损伤等炎症性刺激时肝细胞合成的急性相蛋白,在1930年由Tillet和Francis发现的蛋白质物质,现在被临床广泛应用于炎症反应的检测。但在2003年非典之前,CRP主要应用在风湿类风湿疾病和自身免疫疾病的辅助诊断,项目的开展主要是在大型的生化仪器,少量的在西门子等国外品牌的特定蛋白分析仪器上开展,标本类型也只限于血清或者血浆。

   2
2003-2009年 春秋时期

2003年非典的肆虐让国人对感染性疾病有了全新的认识。临床医生对感染性疾病的鉴别诊断也有了更高的需求,敏感性高、特异性好的感染性生物标志物也越来越受到临床医生和业界的关注。

这个时期CRP在感染性疾病辅助诊断和鉴别诊断的临床价值被大家重新认识和关注。由于大型生化仪器不能及时出具报告,CRP对于感染性疾病的早期诊断价值无法真正体现,已经无法满足临床的实际需求,项目虽好但应用受限。

一些国内外体外诊断企业看到了巨大的市场前景,将能够检测CRP的国外POCT仪器引入国内,设备体积小,检测时间大大缩短,虽操作步骤繁锁,精准度也不高,但还是满足当时的临床需求而受到欢迎,加之良好的学术推广,CRP这个项目真正开始崭露头角。

伴随着用POCT设备检测CRP等项目的推广,POCT的概念也第一次完整的从国外引入到国内,2007年中国首部POCT专著《即时检验》出版在业界引起轰动,开POCT的中文版学术专著之先河。2007年3月由中华医学会《中华检验医学杂志》编辑委员会与中华医学会检验分会共同主办的首届中国POCT高峰论坛学术会议上对中国POCT发展的趋势、技术、问题的进行了广泛的研讨,对中国POCT的发展提供了方向。从此POCT在中国如雨后春笋般生根发芽。

从2007年起各省市医学会、临检中心纷纷主办各类POCT学术研讨会,为POCT的发展提供了保证。这个时期POCT的代表公司产品(挪威Nycocard小旋风,Orion公司的QuikRead)。

   3
2010-2014年 战国时期

笔者认为该阶段主要是指2010年至2014年这段时间。

随着CRP在感染性疾病中的临床意义被临床医生广泛接受和认可,项目也越来越普及。特别是儿科医生对CRP等感染指标更加青睐,这与儿童感染性疾病的特点与儿童自身情况有很大关系。

儿童免疫系统发育尚不完善,导致往往起病急,病情发展迅速;同时患者本身又无法对自己病情进行准确描述,因此儿科临床医生非常需要敏感度高,能够在疾病早期就能辅助诊断和鉴别诊断的生物标志物,CRP因其对感染性疾病的高度敏感性正符合这一特征,因此在所有临床科室中儿科成为了使用量最大的科室,需求也越来越大,但进口POCT设备和试剂过高成本也成为了诟病,低价的POCT设备市场的需求也来越大。

同时国内对POCT的认识不断加强,市场前景不断扩大,一些国内体外诊断企业已经不甘心只成为外国品牌在中国的代理商,同时也看到了国内POCT快速发展带了的新的市场机遇,因此这些企业开始走在借鉴国外成熟技术的基础上的自主研发之路,同时一些其他行业的企业也加入了这支队伍中。这段时期国内POCT产品仍以手工操作为主,方法学以胶体金方法为主,少数免疫荧光方法学,部分厂家开始在POCT仪器上尝试免疫比浊方法。

虽然国产品牌的上市对CRP项目的试剂成本有了一定程度的降低,但由于仍然以固相反应为主,导致结果精准度差,重复性不好,因此大型医院仍然被进口品牌所占据,国产品牌虽然逐年增多,但产品更多是在社区基层医院崭露头角,无法真正和进口品牌对抗。同时也正是由于这个时期POCT产品方法学、自动化程度低、结果精密性差等因素的影响,在学术界对POCT的质量也有一些质疑和看法。

在这个时期也是中国POCT高速发展的时期。2013年10月国家标准化管理委员会确定 POCT 中文命名为 “即时检测”;2014年6月中国POCT 年会上,中国医学装备协会现场快速检测 (POCT)装备技术分会成立,形成了《现场快速检测POCT 院内管理建议》草案以及《现场快速检测(POCT)专家共识》。随着POCT的发展传统的POCT的问题也越来越凸显,操作复杂、结果不精准等问题越来越被使用者诟病,中国POCT在百花齐放的同时,基于“模仿”、“借鉴”传统POCT理念的产品,忽略了“中国式的应用场景”,无法给使用者提供有效的院内、区域内质量控制。这也让很多专家对传统POCT提出质疑,认为传统POCT产品不适用于对质量要求相对严格的检验科,进而不适于临床诊断,仅可用于临床监测。这种质疑严重制约了POCT的健康发展。国内的专家、学者及产业界开始思考中国的POCT该如何发展,如何能够找到一条适合中国应用场景的POCT发展之路?这个时期的国产品牌代表公司主要有广州万孚,南京基蛋,上海奥普,深圳国赛等。

   4
2015-2019年 国产替代时期

时间段大概在2015年至2019年之间。CRP经过数十年的临床应用已经成为了临床医生诊断感染性疾病和判断疾病预后评估的常规检测指标,使用量与日俱增,但仪器操作繁琐、结果精准度差,智能化程度低的现状让检验科医生苦不堪,面对每日成百上千的测试量,检验科医生非常希望能够拥有一款自动化程度高、结果准确、智能化程度高、高通量的全自动POCT产品。国外那种传统的POCT设备已经无法满足国内的实际需求。经过近20年的努力,国产厂商通过充分的市场竞争,今天已把进口品牌诸如QuikRead、小旋风、艾克美的占有率大幅度降低。从这个时期开始,国内的POCT逐步脱离跟随西方国家的技术路径,走出了一条符合中国实际和特点的独立的发展路线——POCT与互联网技术高度融合的iPOCT路径。2015年在科技部成立的即时检测与健康监测物联网产业创新战略联盟“十三五”研讨会上,确立了中国即时检测产业迈入了iPOCT的新纪元。

POCT仪器试剂的发展融入了更多的信息化、自动化、智能化、大数据等互联网+元素,其检测的准确度、便捷功能、大数据化发生了质的提升。iPOCT时代产品的快速迭代与技术进步解决了传统POCT遇到的两大难题。一是自动化、信息化、智能化、共享化POCT仪器的应用,在保留“可检测全血样本”“快速提供检测结果”POCT特点的同时,可以消除以往手工操作造成的误差,提高测定精准度,保证临床检验结果,通过融合大型设备的维护、保养、质控规则,提高自身的质量水平,从根本上解决POCT质量问题的困扰,同时建立医疗系统大数据和有机生态系统;二是改变了传统POCT仪器不能适应高通量的局限性,iPOCT仪器解决了国内医院高通量的迫切需求。

iPOCT代表了互联网与POCT行业的融合发展,其开辟的新时代成为了产业发展新的趋势,在iPOCT时代,中国POCT市场发生了翻天覆地的变化,变化主要体现在:

1、由于品牌和性价比的不断提升,国产化POCT产品逐步成为了大型医院的优先选择,以CRP为例目前已经被国产品牌所替代,进口品牌已经成为过去式。

2、实现了仪器平台的自动化、云端化、精准化、共享化。POCT已经不再是手工、低端、结果不准的代名词。

3、试剂向简便化、均相化、稳定化发展,品质越来越好,操作越来越简便。

技术的突破带来了POCT全新的发展,传统的POCT以固相膜载体平台为主,固相载体平台上实现自动化首先设备首先需要在一个反应容器中加液体试剂、采样本,然后抓取固相膜载体,然后将液相部分加入固相膜载体,再将其移动至检测模块进行检测。运行过程复杂,设备体积大,生产加工难度大。加之固相膜载体的系统所存在的精密性低、成本高、存储要求高、设备结构复杂、运行速度慢、试剂工艺复杂等问题一直无法实现POCT的自动化。液相比浊平台+全血模式的技术突破,让POCT自动化的实现成为了现实。这是因为液相比浊平台反应在同一个反应容器中,由设备实现采样本、加试剂、检测即可,涉及模块少,通用性高,易于实现自动化、易于实现小型化、也易于多项目联检。纵观检验科室的经典全自动设备,血球仪、生化仪、化学发光仪、血凝仪,大多数是基于液相技术开发的,这也从侧面印证了液相POCT平台是在一条经典的道路上在发展。液相比浊平台的全自动POCT仪器一经上市引起了业界的轰动,从此中国的POCT完全开始摆脱原有的模式,进入了新的发展轨道。目前在各大医院检测CRP等项目国产全自动POCT设备已经占据大部分的市场份额,在POCT这个体外诊断的细分领域国产品牌实现了弯道超车。

针对“自动化、云端化、精准化、共享化”的iPOCT理念,有学者提出“如果POCT产品失去了床旁的功能,那就不是POCT了”。也有观点认为凡是能给患者提供方便、快速、准确数据的产品就是POCT,而不应受限于其大小和操作。说到底使用者需要的是快速、简单、可靠的产品。笔者认为这一核心最为关键和重要。事实证明iPOCT产品是受到市场认可和使用者青睐的。

   5
2020年后 智慧诊断+大数据人工智能时期

随着对CRP认识的不断加深以及其在感染性疾病的特殊价值,目前CRP项目已经被临床专家称为感染新三大常规之一的生物标志物,检测数量也仅次于血常规。据国家食品药品监督管理局数据检索显示目前市场CRP生产厂家高达500多家,在CRP这个领域可以说已经基本完成进口替代,国产品牌占据了大部分市场份额。正如全国卫生产业企业管理协会副会长,全国卫生产业企业管理协会医学检验产业分会会长宋海波先生提到:“优秀国产品牌替代进口品牌是国家战略,是民族品牌崛起的契机,更是国民健康安全的保障,亦是未来的必然”。

虽然国内市场CRP生产厂家已经高达500家,但我们也会发现大部分市场份额却被几家主流POCT国产品牌所占据,一些新兴的POCT公司虽然使尽全身解数,但已经很难在CRP这个市场中分到一杯羹

分析原因主要由以下几个方面:

  1、市场上使用者对POCT设备的要求越来越高,自动化、云端化、精准化、共享化、AI化的POCT全自动设备是市场的标配,靠简单模仿的POCT产品已经过时。 

  2、POCT行业的门槛越来越高。随着国家相关法律和监管体系的不断完善,国家对生产企业的要求越来越高,没有真正核心技术的企业很难在未来的市场中生存。

  3、国内较早转型开始自主研发的POCT企业经过多年的探索和技术积累,另外随着iPOCT的发展,需要POCT企业能够有很强的跨行业的整合能力,这些是目前大部分POCT公司所不具备的。

以上三点原因说明目前POCT市场经过混沌时期、春秋时期、战国时期、国产替代时期的洗礼后目前已经进入了智慧诊断+大数据人工智能时期,新兴的POCT企业要想进入这个行业除非有特别的产品和理念,否则难度是比较大的。

 动态校正HCT 

从上面的介绍可以看出,CRP正是在POCT上实现全血检测后才开始在临床大规模应用,因此全血检测CRP是非常重要的。但是我们知道全血检测CRP,会受全血标本中细胞压积影响。为了解决这一问题,市场上检测CRP的仪器主要是通过固定细胞压积算法(以下简称固定模式)和依据实时动态细胞压积算法(以下简称动态模式)两种模式对CRP结果进行校正。有部分POCT品牌是通过血红蛋白含量进行间接校正。有研究表明当33%<HCT<53%时,固定模式与动态模式对结果的影响不大。当HCT<33%或HCT>53%时,动态模式与固定模式结果差异较大,且随着CRP结果增高而结果偏差越大。某些生理或病理的因素都会导致红细胞的过高或过低,因此能够进行多台模式校正的设备CRP结果受细胞压积比的影响会更少,因此结果会更加精准。目前能够真正实现动态模式的校正的设备主要有两种:一是血球+CRP二是通过LIS双功进行动态校正,例如迈瑞5390CRP一体机,但其检测速度较慢是一大痛点;奥特满1000,检测速度较快。以上两种设备共同的优点就是结果比较精准。另外部分POCT品牌是通过血红蛋白含量进行间接校正。这种校正模式较固定模式检测的结果较好,但因其是通过血红蛋白含量通过换算间接进行校正,而不是真正意义上的红细胞压积比校正,因此与真正实现动态模式的设备相比,结果差异还是比较明显。在未来能够实现动态模式对CRP结果进行校正的自动化、精准化、智能化、高通量的POCT设备一定会更受市场青睐,也是未来的发展方向和趋势。

新三大

常规

随着人们对感染性疾病认识的不断加深以及国家相关部门对抗生素不合理使用的严格管理,感染性生物标志物越来越被人们所重视,同时随着科学技术的不断进步,越来越多感染性生物标志物被发现或者重新开始认识。血清淀粉样蛋白A(SAA)、降钙素原(PCT)、白介素6(IL-6)、肝素结合蛋白(HBP)等生物感染性标志物近年来越来越受到市场重视,著名儿科专家蒋瑾瑾教授提出的“血常规、CRP、SAA”称为感染的新三大常规被临床广泛接受和认可,越来越多的POCT厂家也推出了一系列感染性生物标志物联检模式,例如“CRP与SAA”联合检测的“CS”组合,“PCT与IL-6”联合检测的“IP”组合等。因此未来的感染性生物标志物市场,紧靠单纯的CRP检测的POCT设备很难再被市场接受。因此能够实现多种感染性生物标志物联合检测的POCT平台受到市场的追捧。

国产品牌经过前面几期的积累和发展,在iPOCT时期开始,国产品牌经过几年的高速发展之后迎来了国产称王的时代。究其原因一方面国内外POCT应用场景的不同。国内更多的使用在各级医院的中心实验室、门急诊及相关临床科室,标本数量巨大,因此对全自动的需求非常强烈;另一方面由于国内对POCT质量管理的要求越来越规范和完善需要应用一些技术手段来保障设备的完好。同时中国的移动互联、大数据、人工智能技术已经走在了世界的前列,这也使得国内POCT企业在这方面的技术和应用走在了世界的前列。而国外POCT设备的应用场景一般在私人诊所、家庭标本量很少,因此对自动化、智能化的需求不高,也导致了国外产品在自动化、智能化的道路上与国产设备差距越来越大。在血清淀粉样蛋白A(SAA)检测项目在国内的推广和应用就很好说明了这一点。
大数据时代来临

伴随着医学模式的转变、医疗体制的改革和高新技术的发展,即时检测(POCT)作为一种快速检测手段和技术,正是检验医学发展新趋势的产物和对传统检验的补充。经典检测技术和新型检测技术的相互融合促进着POCT的快速发展;互联网和信息时代的来临也使得以现场为中心的POCT逐渐变为以检测对象为中心的 POCT。随着生物技术的进步,医学检验必然向着更高效、更便捷、更准确的方向发展,自动化、云端化、精准化、共享化、AI化的检测仪器将是未来一段时间 POCT 的发展方向,并且能够借助互联网技术和大数据分析助力“精准医学”和“智慧诊断”。POCT在未来将有更广阔的应用空间和发展前景。

中国已经全面开启了5G时代,在5G时代,对POCT乃至整个医疗行业的发展都会带来颠覆性的改变。正如康熙雄教授在2019年POCT年会上所讲,5G将在医疗诊断延伸、远程医疗、大数据、智慧医疗中发挥更重要作用。POCT新的时代已经来临。

参考文献:

1.丛玉隆. 回顾30年学科变化 展望检验医学发展趋势[J].中华检验医学杂志,2015,(14)1044-1048.

2.徐建新,胡晓波,李艳,等.智慧即时检测[M]. 上海:上海科学技术出版社,2016.

3.潘柏申.在临床实践中更好地应用POCT[J].中华检验医学杂志,2010,33 (5):389-391.

4.徐建新,胡晓波,李福刚,等. IVD+ 大数据智慧诊断[M]. 上海:上海科学技术出版社,2019.

5.徐建新, 顾敏晔, 龚倩, 等.  浅谈国内外POCT智能技术的发展 [J] . 中华检验医学杂志,2017,40(12): 983-984. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-9158.2017.12.016

6.顾敏晔, 李福刚, 杨晶, 等.  精准医疗大背景下iPOCT发展趋势 [J] . 中华检验医学杂志,2016,39(5): 399-400. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-9158.2016.05.017

7.李福刚, 顾敏晔, 薛汉阳, 等.  浅谈POCT技术在检验医学中的应用和发展趋势 [J] . 中华检验医学杂志,2012,35(12): 1218-1219. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-9158.2012.12.041

8.徐建新, 李福刚. POCT对传统医疗模式带来的新机遇 [J] . 中华检验医学杂志,2007,30(12): 1329-1331. DOI: 10.3760/j.issn:1009-9158.2007.12.002


来源:小桔灯网

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