引用本文: 王梦鹤, 明德松. 5 种检测核酸的电化学生物传感器的卫生经济学分析. 中国循证医学杂志, 2019, 19(10): 1244-1249. doi: 10.7507/1672-2531.201805071 复制
核酸检测可在基因水平上解决因患者存在相似的不易区分的临床症状而导致无法区分患者疾病由炎症还是肿瘤引起[1]。现阶段可通过核酸生物传感器对疾病的类型和机体的状态进行核酸检测。根据生物传感器转换层的不同性质,将核酸生物传感器分为四类:基因芯片、电化学传感器、光学传感器和压电传感器。电化学传感器、光学传感器和压电传感器则因对信号的检测方式不同,其采用的基底材料也不同。
这些传感器的成本、性能、操作复杂程度、耗时等不相同[2-8],且其实际应用研究较少,可供采用检测方法的检测限相对较低[2],目前尚无相关的经济学比较研究,令实验室难以选择。本文借鉴药物经济学中的成本-效果分析方法(cost-effective analysis,CEA),从检验医学角度,采用成本-效用分析(cost-utility analysis,CUA)及增量成本-效果比(incremental cost-effectiveness ration,ICER)评价包括金电极[3]、玻碳电极[4]、碳糊电极[5]、丝网印刷电极[6]和 ITO 导电玻璃电极[7]共 5 种基于不同工作电极的生物传感器的经济效果和实用价值,从而选择出卫生经济价值最佳的检测系统。
1 材料与方法
1.1 检测系统
在检测相应的项目时,不同的检测系统按照工作电极(生物传感器)的不同可以分为 5 种(金电极、玻碳电极、碳糊电极、丝网印刷电极和 ITO 导电玻璃电极)。
1.2 成本计算
一次完整的基因检测所需要的成本包括患者的标本采集、基因抽提、传感器的制备及信号检测所需要消耗的费用。鉴于临床上标本采集工作已趋于系统化,并且用于检测电化学信号所使用的仪器相同,可以忽略由标本采集和信号检测采集过程所产生的经济学差异。但用于基因抽提的试剂盒,因其原理及制作原料的不同而有较大的差异,导致获取目的基因所需要的成本相距甚远。因此,本文以完成单次检测所使用到的电极、试剂及耗材成本作为相应具有代表性检测方法的成本。各检测系统所需要的电极、试剂及耗材成本均按照相应方法学文献的要求进行计算。除各检测方法中特有的工作电极,其他试剂和耗材均来自于两个试剂供应公司(上海阿拉丁生化科技股份有限公司和国药集团化学试剂有限公司),探针和酶均来自于福州尚亚生物有限公司。电极或制作电极的基底材料均来自不同的公司:金电极(上海辰华仪器有限公司)、玻碳电极(上海辰华仪器有限公司)、高硼硅玻璃管(碳糊电极基底材料,北京北瑞未来分析仪器有限公司)、丝网印刷电极(瑞士万通中国有限公司)、ITO 导电玻璃(珠海凯为光电科技有限公司)。
1.3 效果和效用的确定
目前电化学生物传感器还处于方法学研究阶段,应用到检测实际临床样品的产品很少,评价各种检测传感器的效果仅局限于检测方法的检测限大小。但检测限往往差距较大(从 nM/L 至 fM/L 不等),且临床应用时并不是检测限越低传感器效果就越好[9],而是保证在同一检测限下,具有较高特异性、敏感性和较高经济价值的传感器效果越好。因此,本文选取了 5 种具有相同效果(线性检测范围内最低检测限:1×10−11 M/L)的基于不同工作电极的检测传感器进行研究。
在 CEA,C/E 值的计算中,效果“E”用约登指数表示,表示筛检方法发现真正的患者与非患者的总能力。约登指数=特异性+敏感性− 1[10]。在 CUA,效用通过敏感性、特异性、简便性、快速性等医学检验专业性指标来体现,各个指标的最大值为 1。各传感器的简便性和快速性分别根据检测过程中的步骤(N)和耗时(T)确定。简便性由 1/N 表示,比值越小,则简便性越差;快速性用 1/T 表示,即单位时间内(1 h)完成总耗时为 T 的检测方法的次数,比值越小,则快速性越差,见表 2。CUA 的公式为:C/U=成本/[(敏感性+特异性+简便性+快速性)×25%],其中 25% 用来平衡这些指标中可能出现的极端数值[11]。
1.4 CEA
CEA 联系效果对检测项目成本进行分析,即诊治项目带来的结果和影响的满意程度,旨在找出性价比最佳的治疗方案或检测方法。CEA 的结果采用成本与效果的比值来进行比较分析,即 C/E。当在同一检测限下,C/E 值最低的检测系统为最具成本-效果。
1.5 CUA
有研究者将 CUA 视为 CEA 的特殊情况,即不采用单一临床效果指标,而使用质量调整生命年(quality-adjusted life years,QALY)作为指标评价检测项目。同样,本文中 CUA 的成本部份为价格,但不同的是 CUA 中的效用采用的是敏感性、特异性、简便性、快速性 4 个医学检验专业性指标的平均值表示[12]。当在同一检测限下,C/U 值最低的系统为最具成本-效用。
1.6 敏感性分析
在经济学研究中,如果某参数的小幅度变化可能导致经济效益指标的较大变化,那么此参数为敏感性因素。为研究有关因素发生某种变化对 CEA 和 CUA 的影响程度,可采取敏感性分析的方法进行研究。在原理与方法不变的前提下,按照方法学对应的最优条件对电化学传感器进行修饰,并在最优的条件下可检测相应的目标物,其成本趋向降低,且各检测系统的检测限、特异性、敏感性、简便性和快速性无法改变。因此,本文仅在将成本降低 20%,其他因素保持不变的条件下进行敏感性分析,结果分别用 C’/E 和 C’/U 表示[13]。
1.7 ICER
ICER 是指增量成本除以增量效果,可用于评价两个及以上项目之间的相对经济性。本文中采用单次检测所需的成本为 C,采用效用(U)为 E0,其结果用∆C/∆E0 表示。
关于解决成本-效果含义的问题,以及说明其与卫生决策制定的关系,我们采用 Black 在 1990 年建立的成本-效果象限图(the cost-effectiveness plane,the CE plane)给予解释[14]。成本-效果象限图(见图 1 坐标系∆e B ∆c)以基准系统为原点(本文指系统 B),横坐标为效用的差值,即∆e;纵坐标为成本差异值,即∆c。由坐标轴区分出四个象限,简称为 NE(northeast)、NW(northwest)、SW(southwest)和 SE(southeast)。

参考已有研究使用过的双坐标系(e O c 和△e B △c)进行 ICER 的研究[15]。前者向右上方平移得到后者。坐标系 e O c 以 O 为原点,系统 O 可视为未采取任何干预措施,O 与 A 连线的斜率为系统 A 的成本-效果的比率 CERA;O 与 B 连线的斜率即为系统 B 的成本-效果的比率 CERB。A 与 B 连线的斜率即为 ICER。
根据∆C 和∆E 的取值情况,可将 ICER 的结果分为以下四种情况:① ∆C<0、∆E>0,ICER 为负值,A 检测系统位于 SE 象限,即 A 系统在增加效果的同时成本也在减少,相对与 B 而言是优势系统,因此接受 A 系统;② ∆C>0、∆E<0,ICER 为负值,A 系统位于 NW 象限,即 A 系统在效果减少的同时成本也在增多,相对于 B 为劣势系统,因此接受 B 系统;③ ∆C<0、∆E<0,ICER 为正值,A 系统位于 SW 象限,即 A 消耗的成本及效果均小于 B;④ ∆C>0、∆E>0,ICER 为正值,A 系统位于 NE 象限,即 A 消耗的成本及效果均大于 B。在第③ 和第④ 种情况下,成本和效果同时增加或减少,常无法选择出优势系统,因此引入一个外部参考值 λ(也称为成本-效果阈值),即增加一单位效果的最大支付意愿。由于各国、各地区经济发展水不同,λ 的取值各异。当满足:① ∆E>0 时,ICER=∆C/∆E<λ,或者② ∆E<0 时,ICER=∆C/∆E>λ,系统 A 相对于系统 B 而言更具有成本-效果优势,可接受 A 系统。
2 结果
2.1 5 种检测系统的成本分析
金电极、玻碳电极和碳糊电极可经回收再次使用,未修饰的金电极和玻碳电极均为 620 元/支,可重复利用约 360 次[8],因此单次检测中电极的成本为 1.72 元/支;碳糊电极可重复使用约 10 次[16],单次检测中电极的成本为 2.99 元/支。由于需管理电极回收及电极的运输,初步估计回收成本为 0.5 元/支。由于电极制作方法的不同,使用金电极、玻碳电极、碳糊电极、丝网印刷电极、ITO 玻璃电极的成本分别是 3.70 元/支、4.20 元/支、5.25 元/支、33.98 元/支和 5.01 元/支,5 种工作电极的成本占比分别为 46.49%、40.95%、56.95%、97.26% 和 20.76%,电极、耗材的成本见表 1 和表 2。


2.2 5 种检测系统的效果和效用
5 种检测系统中各传感器采用高敏感性和高特异性的 DNA 探针进行检测,且可检测到单个碱基的变异,其相应检测系统的特异度和敏感度很高,均可达到 100%[3-7]。5 种检测系统的约登指数均为 1。效用指标中,使用玻碳电极系统的简便性和快速性最好,分别为 0.14,0.30(表 3)。

2.3 5 种检测系统的 CEA 分析
在同一效果下,使用金电极系统的成本最低,具有最低的 C/E 值(3.70),即其经济学效果最好(表 4)。

2.4 5 种检测系统的 CUA 分析
使用金电极的系统具有最低的 C/U 值(6.61),即其经济学效果最好(表 5)。

2.5 敏感性分析
降低 20% 成本后,从 CEA 和 CUA 结果看,使用金电极的系统具有最低的 C'/E(2.96)和 C'/U(5.29)。结果汇总见表 4 和表 5。
2.6 ICER
以使用金电极的检测系统为基准,比较了 5 种检测系统的 ICER。使用玻碳电极的系统相对于金电极的系统而言,∆C>0、∆E0>0,ICER 为 10.00,位于 NE 象限,即使用玻碳电极的系统在增加效果的同时成本也在增加,在 ICER 小于增加一单位效果的最大支付意愿(λ)时是最优系统;使用 ITO 玻璃电极、碳糊电极、丝网印刷电极的系统相对于使用金电极的系统而言,∆C>0、∆E0<0,位于 NW 象限,且 ICER 依次减少(−43.67、−51.67、−1 514.00),即使用这三种检测系统在效果减小的同时,成本也在增大,均与高效率、低成本的目的相违背,不予以接受,且三种传感器的 ICER 越小越不予考虑(表 6)。

3 讨论
如何准确、经济地完成检测项目,已成为临床医生及相关部门所关注的问题。在准确完成检测目标的基础上,采取成本较低的方法将会大大降低治疗费用,减少不必要的开支,在一定程度上合理利用医疗资源。对于不同的检测对象,可使用同一种检测方法进行诊断治疗,而相同的检测项目,也可因检测原理的不同有不同的检测方法。例如,检测血液内的 MicroRNA,可以采用液体系统的检测方法,也可以采用高灵敏、高特异性的固态电极对其进行检测[17, 18],选择合适的传感器涉及到待测物的性质、实验室的条件及检测项目的成本。
本研究显示,5 类工作电极中,使用金电极、玻碳电极、碳糊电极、丝网印刷电极和 ITO 玻璃电极 5 种系统的成本分别是 3.70 元/支、4.20 元/支、5.25 元/支、33.98 元/支和 5.01 元/支,一次性丝网印刷电极的基底材料占比最大(97.26%),而 ITO 导电玻璃电极占比最小(20.76%)。在拥有相同检测限的情况下,根据 CEA 原则,C/E 最低的金电极系统的经济效果最好。
检验经济学的效用分析应该通过量化检验方法的敏感性、特异性、简便性和快速性来研究比较同一项目不同方法或同一检测目的的不同项目间的效用,从而评价出具有最佳成本-效用比值的检验项目或方法,以供临床医师、检验师及患者选择[11]。其中,检测系统的效用与特异性、敏感性、简便性和快速性成正比。从 CUA 的角度上看,C/U 值最小的是使用金电极的检测系统,即 5 种检测系统中,使用金电极的检测系统为最优系统。另外,因金电极、玻碳电极可多次回收,具有更低的制备成本,适合于实验室研究使用。
使用玻碳电极的系统相对于使用金电极的系统在增加效果的同时成本也在增加,在 ICER 小于增加一单位效果的最大支付意愿时是最优系统。在临床检测上,常需要高效用的检测系统对相应项目进行检测,如对梅毒、艾滋病的检测,在增量成本可接受的范围内,可采用效用更高的检测系统。因此,在临床上是否选择金电极检测系统或玻碳电极检测系统由使用者的意愿而定。而使用碳糊电极、丝网印刷电极和 ITO 玻璃电极的三种系统相比使用金电极的系统在效果减小的同时成本也在增大,均与高效率、低成本的目的相违背,不予以接受。
鉴于成本是趋向降低的,且各系统的检测限、特异性、敏感性、简便性和快速性是稳定不变的,因此,可影响 C/E 和 C/U 的因素仅有单个电极的制作成本。本研究显示,在降低 20% 的成本后,C'/E 值最低的依旧是使用金电极的检测系统,C'/U 值最低的也依旧是使用金电极的系统,验证了 CEA、CUA 分析结果的可信度。
本文的局限性:仅各选取了一种检测系统来代表基于 5 类基底材料的检测系统,导致分析结果在一定程度上不能代表所有基于这 5 类基底材料的检测系统。
综上所述,从 CEA、CUA 和 ICER 的角度看,使用金电极的检测系统均具有最好的经济效果。敏感性分析证明,使用金电极的系统依旧具有最低的 C'/E 值和 C'/U 值。由 ICER 可知,在临床上是否选择金电极或玻碳电极检测系统由使用者的使用目的和意愿而定。
核酸检测可在基因水平上解决因患者存在相似的不易区分的临床症状而导致无法区分患者疾病由炎症还是肿瘤引起[1]。现阶段可通过核酸生物传感器对疾病的类型和机体的状态进行核酸检测。根据生物传感器转换层的不同性质,将核酸生物传感器分为四类:基因芯片、电化学传感器、光学传感器和压电传感器。电化学传感器、光学传感器和压电传感器则因对信号的检测方式不同,其采用的基底材料也不同。
这些传感器的成本、性能、操作复杂程度、耗时等不相同[2-8],且其实际应用研究较少,可供采用检测方法的检测限相对较低[2],目前尚无相关的经济学比较研究,令实验室难以选择。本文借鉴药物经济学中的成本-效果分析方法(cost-effective analysis,CEA),从检验医学角度,采用成本-效用分析(cost-utility analysis,CUA)及增量成本-效果比(incremental cost-effectiveness ration,ICER)评价包括金电极[3]、玻碳电极[4]、碳糊电极[5]、丝网印刷电极[6]和 ITO 导电玻璃电极[7]共 5 种基于不同工作电极的生物传感器的经济效果和实用价值,从而选择出卫生经济价值最佳的检测系统。
1 材料与方法
1.1 检测系统
在检测相应的项目时,不同的检测系统按照工作电极(生物传感器)的不同可以分为 5 种(金电极、玻碳电极、碳糊电极、丝网印刷电极和 ITO 导电玻璃电极)。
1.2 成本计算
一次完整的基因检测所需要的成本包括患者的标本采集、基因抽提、传感器的制备及信号检测所需要消耗的费用。鉴于临床上标本采集工作已趋于系统化,并且用于检测电化学信号所使用的仪器相同,可以忽略由标本采集和信号检测采集过程所产生的经济学差异。但用于基因抽提的试剂盒,因其原理及制作原料的不同而有较大的差异,导致获取目的基因所需要的成本相距甚远。因此,本文以完成单次检测所使用到的电极、试剂及耗材成本作为相应具有代表性检测方法的成本。各检测系统所需要的电极、试剂及耗材成本均按照相应方法学文献的要求进行计算。除各检测方法中特有的工作电极,其他试剂和耗材均来自于两个试剂供应公司(上海阿拉丁生化科技股份有限公司和国药集团化学试剂有限公司),探针和酶均来自于福州尚亚生物有限公司。电极或制作电极的基底材料均来自不同的公司:金电极(上海辰华仪器有限公司)、玻碳电极(上海辰华仪器有限公司)、高硼硅玻璃管(碳糊电极基底材料,北京北瑞未来分析仪器有限公司)、丝网印刷电极(瑞士万通中国有限公司)、ITO 导电玻璃(珠海凯为光电科技有限公司)。
1.3 效果和效用的确定
目前电化学生物传感器还处于方法学研究阶段,应用到检测实际临床样品的产品很少,评价各种检测传感器的效果仅局限于检测方法的检测限大小。但检测限往往差距较大(从 nM/L 至 fM/L 不等),且临床应用时并不是检测限越低传感器效果就越好[9],而是保证在同一检测限下,具有较高特异性、敏感性和较高经济价值的传感器效果越好。因此,本文选取了 5 种具有相同效果(线性检测范围内最低检测限:1×10−11 M/L)的基于不同工作电极的检测传感器进行研究。
在 CEA,C/E 值的计算中,效果“E”用约登指数表示,表示筛检方法发现真正的患者与非患者的总能力。约登指数=特异性+敏感性− 1[10]。在 CUA,效用通过敏感性、特异性、简便性、快速性等医学检验专业性指标来体现,各个指标的最大值为 1。各传感器的简便性和快速性分别根据检测过程中的步骤(N)和耗时(T)确定。简便性由 1/N 表示,比值越小,则简便性越差;快速性用 1/T 表示,即单位时间内(1 h)完成总耗时为 T 的检测方法的次数,比值越小,则快速性越差,见表 2。CUA 的公式为:C/U=成本/[(敏感性+特异性+简便性+快速性)×25%],其中 25% 用来平衡这些指标中可能出现的极端数值[11]。
1.4 CEA
CEA 联系效果对检测项目成本进行分析,即诊治项目带来的结果和影响的满意程度,旨在找出性价比最佳的治疗方案或检测方法。CEA 的结果采用成本与效果的比值来进行比较分析,即 C/E。当在同一检测限下,C/E 值最低的检测系统为最具成本-效果。
1.5 CUA
有研究者将 CUA 视为 CEA 的特殊情况,即不采用单一临床效果指标,而使用质量调整生命年(quality-adjusted life years,QALY)作为指标评价检测项目。同样,本文中 CUA 的成本部份为价格,但不同的是 CUA 中的效用采用的是敏感性、特异性、简便性、快速性 4 个医学检验专业性指标的平均值表示[12]。当在同一检测限下,C/U 值最低的系统为最具成本-效用。
1.6 敏感性分析
在经济学研究中,如果某参数的小幅度变化可能导致经济效益指标的较大变化,那么此参数为敏感性因素。为研究有关因素发生某种变化对 CEA 和 CUA 的影响程度,可采取敏感性分析的方法进行研究。在原理与方法不变的前提下,按照方法学对应的最优条件对电化学传感器进行修饰,并在最优的条件下可检测相应的目标物,其成本趋向降低,且各检测系统的检测限、特异性、敏感性、简便性和快速性无法改变。因此,本文仅在将成本降低 20%,其他因素保持不变的条件下进行敏感性分析,结果分别用 C’/E 和 C’/U 表示[13]。
1.7 ICER
ICER 是指增量成本除以增量效果,可用于评价两个及以上项目之间的相对经济性。本文中采用单次检测所需的成本为 C,采用效用(U)为 E0,其结果用∆C/∆E0 表示。
关于解决成本-效果含义的问题,以及说明其与卫生决策制定的关系,我们采用 Black 在 1990 年建立的成本-效果象限图(the cost-effectiveness plane,the CE plane)给予解释[14]。成本-效果象限图(见图 1 坐标系∆e B ∆c)以基准系统为原点(本文指系统 B),横坐标为效用的差值,即∆e;纵坐标为成本差异值,即∆c。由坐标轴区分出四个象限,简称为 NE(northeast)、NW(northwest)、SW(southwest)和 SE(southeast)。

参考已有研究使用过的双坐标系(e O c 和△e B △c)进行 ICER 的研究[15]。前者向右上方平移得到后者。坐标系 e O c 以 O 为原点,系统 O 可视为未采取任何干预措施,O 与 A 连线的斜率为系统 A 的成本-效果的比率 CERA;O 与 B 连线的斜率即为系统 B 的成本-效果的比率 CERB。A 与 B 连线的斜率即为 ICER。
根据∆C 和∆E 的取值情况,可将 ICER 的结果分为以下四种情况:① ∆C<0、∆E>0,ICER 为负值,A 检测系统位于 SE 象限,即 A 系统在增加效果的同时成本也在减少,相对与 B 而言是优势系统,因此接受 A 系统;② ∆C>0、∆E<0,ICER 为负值,A 系统位于 NW 象限,即 A 系统在效果减少的同时成本也在增多,相对于 B 为劣势系统,因此接受 B 系统;③ ∆C<0、∆E<0,ICER 为正值,A 系统位于 SW 象限,即 A 消耗的成本及效果均小于 B;④ ∆C>0、∆E>0,ICER 为正值,A 系统位于 NE 象限,即 A 消耗的成本及效果均大于 B。在第③ 和第④ 种情况下,成本和效果同时增加或减少,常无法选择出优势系统,因此引入一个外部参考值 λ(也称为成本-效果阈值),即增加一单位效果的最大支付意愿。由于各国、各地区经济发展水不同,λ 的取值各异。当满足:① ∆E>0 时,ICER=∆C/∆E<λ,或者② ∆E<0 时,ICER=∆C/∆E>λ,系统 A 相对于系统 B 而言更具有成本-效果优势,可接受 A 系统。
2 结果
2.1 5 种检测系统的成本分析
金电极、玻碳电极和碳糊电极可经回收再次使用,未修饰的金电极和玻碳电极均为 620 元/支,可重复利用约 360 次[8],因此单次检测中电极的成本为 1.72 元/支;碳糊电极可重复使用约 10 次[16],单次检测中电极的成本为 2.99 元/支。由于需管理电极回收及电极的运输,初步估计回收成本为 0.5 元/支。由于电极制作方法的不同,使用金电极、玻碳电极、碳糊电极、丝网印刷电极、ITO 玻璃电极的成本分别是 3.70 元/支、4.20 元/支、5.25 元/支、33.98 元/支和 5.01 元/支,5 种工作电极的成本占比分别为 46.49%、40.95%、56.95%、97.26% 和 20.76%,电极、耗材的成本见表 1 和表 2。


2.2 5 种检测系统的效果和效用
5 种检测系统中各传感器采用高敏感性和高特异性的 DNA 探针进行检测,且可检测到单个碱基的变异,其相应检测系统的特异度和敏感度很高,均可达到 100%[3-7]。5 种检测系统的约登指数均为 1。效用指标中,使用玻碳电极系统的简便性和快速性最好,分别为 0.14,0.30(表 3)。

2.3 5 种检测系统的 CEA 分析
在同一效果下,使用金电极系统的成本最低,具有最低的 C/E 值(3.70),即其经济学效果最好(表 4)。

2.4 5 种检测系统的 CUA 分析
使用金电极的系统具有最低的 C/U 值(6.61),即其经济学效果最好(表 5)。

2.5 敏感性分析
降低 20% 成本后,从 CEA 和 CUA 结果看,使用金电极的系统具有最低的 C'/E(2.96)和 C'/U(5.29)。结果汇总见表 4 和表 5。
2.6 ICER
以使用金电极的检测系统为基准,比较了 5 种检测系统的 ICER。使用玻碳电极的系统相对于金电极的系统而言,∆C>0、∆E0>0,ICER 为 10.00,位于 NE 象限,即使用玻碳电极的系统在增加效果的同时成本也在增加,在 ICER 小于增加一单位效果的最大支付意愿(λ)时是最优系统;使用 ITO 玻璃电极、碳糊电极、丝网印刷电极的系统相对于使用金电极的系统而言,∆C>0、∆E0<0,位于 NW 象限,且 ICER 依次减少(−43.67、−51.67、−1 514.00),即使用这三种检测系统在效果减小的同时,成本也在增大,均与高效率、低成本的目的相违背,不予以接受,且三种传感器的 ICER 越小越不予考虑(表 6)。

3 讨论
如何准确、经济地完成检测项目,已成为临床医生及相关部门所关注的问题。在准确完成检测目标的基础上,采取成本较低的方法将会大大降低治疗费用,减少不必要的开支,在一定程度上合理利用医疗资源。对于不同的检测对象,可使用同一种检测方法进行诊断治疗,而相同的检测项目,也可因检测原理的不同有不同的检测方法。例如,检测血液内的 MicroRNA,可以采用液体系统的检测方法,也可以采用高灵敏、高特异性的固态电极对其进行检测[17, 18],选择合适的传感器涉及到待测物的性质、实验室的条件及检测项目的成本。
本研究显示,5 类工作电极中,使用金电极、玻碳电极、碳糊电极、丝网印刷电极和 ITO 玻璃电极 5 种系统的成本分别是 3.70 元/支、4.20 元/支、5.25 元/支、33.98 元/支和 5.01 元/支,一次性丝网印刷电极的基底材料占比最大(97.26%),而 ITO 导电玻璃电极占比最小(20.76%)。在拥有相同检测限的情况下,根据 CEA 原则,C/E 最低的金电极系统的经济效果最好。
检验经济学的效用分析应该通过量化检验方法的敏感性、特异性、简便性和快速性来研究比较同一项目不同方法或同一检测目的的不同项目间的效用,从而评价出具有最佳成本-效用比值的检验项目或方法,以供临床医师、检验师及患者选择[11]。其中,检测系统的效用与特异性、敏感性、简便性和快速性成正比。从 CUA 的角度上看,C/U 值最小的是使用金电极的检测系统,即 5 种检测系统中,使用金电极的检测系统为最优系统。另外,因金电极、玻碳电极可多次回收,具有更低的制备成本,适合于实验室研究使用。
使用玻碳电极的系统相对于使用金电极的系统在增加效果的同时成本也在增加,在 ICER 小于增加一单位效果的最大支付意愿时是最优系统。在临床检测上,常需要高效用的检测系统对相应项目进行检测,如对梅毒、艾滋病的检测,在增量成本可接受的范围内,可采用效用更高的检测系统。因此,在临床上是否选择金电极检测系统或玻碳电极检测系统由使用者的意愿而定。而使用碳糊电极、丝网印刷电极和 ITO 玻璃电极的三种系统相比使用金电极的系统在效果减小的同时成本也在增大,均与高效率、低成本的目的相违背,不予以接受。
鉴于成本是趋向降低的,且各系统的检测限、特异性、敏感性、简便性和快速性是稳定不变的,因此,可影响 C/E 和 C/U 的因素仅有单个电极的制作成本。本研究显示,在降低 20% 的成本后,C'/E 值最低的依旧是使用金电极的检测系统,C'/U 值最低的也依旧是使用金电极的系统,验证了 CEA、CUA 分析结果的可信度。
本文的局限性:仅各选取了一种检测系统来代表基于 5 类基底材料的检测系统,导致分析结果在一定程度上不能代表所有基于这 5 类基底材料的检测系统。
综上所述,从 CEA、CUA 和 ICER 的角度看,使用金电极的检测系统均具有最好的经济效果。敏感性分析证明,使用金电极的系统依旧具有最低的 C'/E 值和 C'/U 值。由 ICER 可知,在临床上是否选择金电极或玻碳电极检测系统由使用者的使用目的和意愿而定。