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评估不同采血部位对绵羊β-羟基丁酸(BHBA)浓度测量的影响:FreeStyle Optium Neo H手持仪器的比较研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月28日 来源:Veterinary Medicine and Science 1.7
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本推荐研究系统评估了FreeStyle Optium Neo H手持仪器在绵羊颈静脉与耳静脉中测量β-羟基丁酸(BHBA)浓度的性能。结果显示,尽管存在一定的系统性和比例误差,该设备在两种采血部位均表现出良好的诊断准确性(AUC > 0.88),优化阈值分别为颈静脉≥0.8 mmol/L和耳静脉≥0.6 mmol/L,可用于高效筛查妊娠毒血症(PT)和高酮血症。
引言
妊娠毒血症(Pregnancy Toxaemia, PT),又称高酮血症、双羔病或酮症,是反刍动物中一种重要的代谢性疾病,尤其在围产期绵羊中发病率高,可导致高达80%的死亡率。其发病高峰通常在妊娠最后两周,此时胎儿生长所需的能量达到顶峰,多胎母羊更容易受到影响。
血液中β-羟基丁酸(β-hydroxybutyric acid, BHBA)浓度升高是诊断PT的关键生物标志物。虽然实验室检测BHBA被视为金标准,但由于其耗时且成本较高,近年来许多研究转向使用便携式手持设备(最初为人糖尿病酮症监测设计)进行现场快速检测。以往研究多使用颈静脉血样本,而关于耳静脉等微创采血方式的研究较少。不同采血部位可能因局部组织代谢差异影响BHBA浓度,因此本研究旨在验证FreeStyle Optium Neo H(FS)在绵羊颈静脉和耳静脉采血中的性能,并评估其诊断高酮血症的准确性。
材料与方法
本研究经穆拉西特克奇曼大学动物实验伦理委员会批准,于2022年5月至2023年11月期间在土耳其德尼兹利省和阿菲永卡拉希萨尔省的五家羊场进行。共纳入175只临床健康的晚期妊娠(n=56)和产后(n=119)母羊,包括卡里亚、科尼亚美利奴和皮尔拉克品种。所有羊每日饲喂约1公斤大麦、小麦混合精料和麦秸,自由饮水。
采血与BHBA测定:
使用FS设备测量颈静脉和耳静脉全血中的BHBA浓度,并以颈静脉血清样本的Randox试剂盒(RX Monaco自动化分析仪)测量结果作为参考方法。具体流程包括:先采集颈静脉血样置于真空采血管中,立即用FS测量;再穿刺耳静脉,直接滴血于FS试纸条上,10秒内读取结果。所有血清样本在-20°C保存,6个月内完成实验室分析。Randox法的原理是基于d-3-羟基丁酸脱氢酶催化BHBA氧化为乙酰乙酸,同时还原NAD+为NADH,通过比色法测定吸光度。
统计方法:
使用MedCalc软件进行数据分析。采用Shapiro–Wilk检验数据正态性,Spearman相关系数评估FS与参考方法的相关性,Bland–Altman分析一致性,Passing–Bablok回归检验系统性和比例偏差。通过ROC曲线确定FS诊断高酮血症(参考阈值≥0.8 mmol/L)的最佳临界值,并计算灵敏度、特异性、阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV)。Cohen’s kappa系数评估分类一致性,其强度划分为无(0–0.20)、弱(0.21–0.39)、中等(0.40–0.59)、强(0.60–0.79)、极强(0.80–0.90)和几乎完全(>0.90)一致。
结果
描述性统计显示,参考方法(Randox)测得的血清BHBA浓度范围为0.00–2.46 mmol/L(均值0.41,标准差0.25),FS在颈静脉和耳静脉全血中的浓度范围分别为0.00–3.10 mmol/L(均值0.38)和0.10–2.90 mmol/L(均值0.37)。血清BHBA浓度分布见图1。
FS与参考方法的相关性较高:颈静脉样本r=0.84(95% CI: 0.79–0.88),耳静脉样本r=0.81(95% CI: 0.75–0.86)。Bland–Altman分析表明,FS在颈静脉和耳静脉中的测量值分别平均低于参考方法0.03 mmol/L(95% CI: 0.01–0.05)和0.04 mmol/L(95% CI: 0.03–0.06),95%一致性界限内分别包含95.4%和96.4%的差异点(图2)。
Passing–Bablok回归揭示颈静脉样本存在负常数偏差(截距-0.125,95% CI: -0.148至-0.078)和正比例偏差(斜率1.250,95% CI: 1.111–1.304),而耳静脉样本仅显示负常数偏差(截距-0.050,95% CI: -0.089至-0.018),无比例偏差(斜率1.000,95% CI: 0.909–1.111)(表2)。
ROC分析确定FS诊断高酮血症的优化阈值:颈静脉为≥0.8 mmol/L(灵敏度87.5%,特异性97.6%,AUC 0.896),耳静脉为≥0.6 mmol/L(灵敏度87.5%,特异性91.0%,AUC 0.887)。两种采血部位的NPV均高达99%,但PPV较低(颈静脉64%,耳静脉32%),可能与疾病流行率低有关。Cohen’s kappa显示中等至弱一致性(颈静脉κ=0.72,耳静脉κ=0.43)(表3、表4)。
讨论
本研究首次系统评估FS设备在绵羊颈静脉和耳静脉采血中的性能,发现其与参考方法具有高相关性,但存在一定的系统性和比例偏差,尤其在颈静脉样本中更为明显。这一结果与先前在牛和绵羊中使用其他手持酮体仪的研究一致,如Tümer和K?l?n?(2023)报道FS在绵羊中也有类似偏差。
耳静脉采血作为一种微创替代方法,在本研究中表现出与颈静脉相当的诊断准确性,且操作更简便,适合现场应用。然而,FS在两种采血部位均非完美替代参考方法,但其临床误差在Bland–Altman可接受范围内。优化阈值后,FS显示出良好的判别能力(AUC > 0.88),与Pichler等(2014)使用Precision Xtra的研究结果一致。
本研究局限性包括高酮血症流行率低影响PPV,以及未计算中高BHBA浓度下的变异系数。然而,FS的高NPV(99%)显著降低了漏诊风险,使其适用于羊群筛查。
结论
尽管存在一定的常数和比例误差,FreeStyle Optium Neo H手持设备在绵羊颈静脉和耳静脉采血中均表现出可靠的诊断性能,优化阈值后可有效用于高酮血症和妊娠毒血症的现场快速诊断。
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