全自動數(shù)字 PCR 儀在我國屬于第三類醫(yī)療器械注冊產(chǎn)品，且不在免于醫(yī)療器械臨床試驗?zāi)夸浿畠?nèi)。該產(chǎn)品基于數(shù)字PCR 檢測原理，與適配試劑配合使用，在臨床上用于對來源于人體樣本中的DNA進(jìn)行定性和定量檢測。本文為大家介紹全自動數(shù)字PCR儀臨床試驗設(shè)計實例，一起看正文。

一、全自動數(shù)字PCR儀產(chǎn)品工作原理

本產(chǎn)品與配套的微流控芯片配合使用，工作原理包括芯片 上樣、液滴生成、核酸擴(kuò)增、液滴檢測、廢料轉(zhuǎn)移等環(huán)節(jié)。 芯片上樣：操作軟件，將芯片進(jìn)樣倉彈出，把含有待測樣 本的反應(yīng)體系的芯片放入后，關(guān)閉進(jìn)樣倉，芯片將由調(diào)度系統(tǒng) 掃描和識別，完成芯片上樣。在實驗啟動后，儀器會不斷將進(jìn) 樣倉上的芯片取走，進(jìn)入后續(xù)流程。只要進(jìn)樣倉有空位，就可 以隨時加入新的芯片。

液滴生成：芯片由調(diào)度系統(tǒng)抓取到生成模塊進(jìn)行液滴生成操作。生成模塊在氣路的作用下將芯片中的反應(yīng)體系和微液滴 生成油驅(qū)動進(jìn)入芯片內(nèi)的液滴生成結(jié)構(gòu)，在流體張力和剪切力 作用下，反應(yīng)體系周期斷裂，生成尺寸均一的液滴。生成的液 滴儲存在芯片的反應(yīng)管中。 核酸擴(kuò)增：完成液滴生成后，調(diào)度系統(tǒng)將芯片進(jìn)行翻轉(zhuǎn)， 并放入 PCR 模塊中進(jìn)行 PCR 溫度循環(huán)。PCR 模塊按照設(shè)定的 程序，對位于芯片反應(yīng)管中的液滴進(jìn)行溫度循環(huán)控制，使得液 滴內(nèi)的靶基因在 PCR 反應(yīng)下不斷實現(xiàn)核酸擴(kuò)增。 液滴檢測：擴(kuò)增完的芯片由調(diào)度系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到檢測模塊。檢 測模塊內(nèi)依次向芯片上的每個樣本注入檢測油。在檢測油的驅(qū) 動下，反應(yīng)管內(nèi)的液滴重新進(jìn)入芯片管道。在驅(qū)動油的和芯片 管道的作用下，液滴形成有序的液滴隊列，依次經(jīng)過檢測區(qū)，在檢測區(qū)對依次經(jīng)過的每一個液滴進(jìn)行熒光激發(fā)。每個液滴中 的熒光染料經(jīng)激光照射后發(fā)射出特定波長的熒光。激發(fā)的熒光 被分到不同的光電信號轉(zhuǎn)換傳感器，光信號轉(zhuǎn)換成電信號，傳 給上位機系統(tǒng)并繪制成熒光散點圖。軟件依據(jù)液滴信號劃分陰 陽性，并通過數(shù)學(xué)模型精準(zhǔn)計算出樣本中模板的拷貝數(shù)，通過 儀器配備的觸摸屏呈現(xiàn)給用戶。

廢料轉(zhuǎn)移：芯片檢測完成后被轉(zhuǎn)移到廢料倉。在所有處理的過程中，芯片始終保持密封狀態(tài)，樣本的泄漏污染風(fēng)險低。 廢料箱可通過儀器面板打開，將廢料清空后放回儀器。

二、全自動數(shù)字PCR儀臨床試驗設(shè)計實例

本次臨床試驗在五家臨床試驗機構(gòu)進(jìn)行。臨床試驗選擇兩個具有代表性的項目驗證申報產(chǎn)品針對來源于人體樣本中的 DNA定性和定量檢測的臨床性能，所選項目為：人類腫瘤基因 EGFR 基因突變檢測項目和乙型肝炎病毒DNA定量檢測項目。 

針對人類腫瘤基因EGFR基因突變檢測項目，臨床試驗納入非小細(xì)胞肺癌患者的血漿樣本。采用申報產(chǎn)品與配套的已定型的EGFR 突變檢測試劑作為考核儀器系統(tǒng)，采用已上市的全自動熒光PCR分析儀與配套的已上市EGFR突變檢測試劑作為 對照儀器系統(tǒng)，采用高通量測序方法（NGS）與配套的EGFR突變檢測試劑作為臨床參考系統(tǒng)。該試驗共納入518 例血漿樣 本，陽性樣本 253 例（覆蓋點突變、插入和缺失等各種變異類型，且每種變異類型均有一定的陽性例數(shù)），陰性樣本 265 例。試驗結(jié)果顯示：考核儀器系統(tǒng)與臨床參考系統(tǒng)比較的陽性符合 率為 96.8%（95%CI：93.9%，98.6%），陰性符合率為 99.3% （95%CI：97.3%，99.9%），對照儀器系統(tǒng)與臨床參考系統(tǒng)比 較的陽性符合率為 89.7%（95%CI：83.5%，91.9%），陰性符 合率為 98.9%（95%CI：96.7%，99.8%），考核儀器系統(tǒng)檢測性能優(yōu)于對照儀器系統(tǒng)。 

針對乙型肝炎病毒DNA 定量檢測項目，臨床試驗納入乙型肝炎病毒感染患者的血漿樣本。采用申報產(chǎn)品與配套的已定型 乙型肝炎病毒DNA檢測試劑作為考核儀器系統(tǒng)，采用臨床試驗機構(gòu)自建的數(shù)字PCR儀及其配套試劑作為臨床參考系統(tǒng)。該試驗共納入 354 例血漿樣本。定量統(tǒng)計分析結(jié)果顯示：考核儀器系統(tǒng)與臨床參考系統(tǒng)的相關(guān)系數(shù)為0.986，回歸方程為 y=1.068x -0.125，BA分析的一致性界限在臨床可接受標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。定性統(tǒng)計 分析結(jié)果顯示：考核儀器系統(tǒng)與臨床參考系統(tǒng)的陽性符合率為100%，陰性符合率為100%，總符合率100%。

綜上所述，該產(chǎn)品臨床試驗設(shè)計符合《醫(yī)療器械臨床評價技術(shù)指導(dǎo)原則》的相關(guān)要求，臨床性能滿足技術(shù)審評要求。

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