飞行时间(Time-of-Flight)质量分析器是一种利用静电场加速离子后，以离子飞行速度差异来分析离子质荷比的仪器，与脉冲激光源基质辅助激光解吸电离（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization, MALDI）配合，组成了飞行时间质谱。MALDI软电离技术的发展，使得质谱成为检测生物大分子的重要手段。随着技术的不断改善，质谱已经成为生命科学中的重要工具，发展以质谱为核心的临床检测、分子诊疗新技术是实现精准医学的重要途径。质谱技术应用的发展历程如图1，平台——优化过的MALDI-TOF，技术路线如图2。

图1、质谱技术应用领域的发展历程

图2、飞行时间质谱核酸检测实验流程

要成为功能齐备的分子诊断技术平台，需要包括：标准临床基因扩增（PCR）实验平台、高通量测序标准实验平台、临床质谱实验平台、细胞遗传实验产前诊断平台、流式细胞术免疫诊断平台、染色体微阵列分析（CMA）实验技术平台、数字PCR（Bio-Rad）实验平台、Luminex微流控芯片分析平台、多组学生化实验技术平台。其中一些临床质谱平台拥有3台不同类型的质谱仪，按序分别为：MassArray核酸质谱议用于SNP检测及基因检测项目研发；CLIN-TOF-II飞行时间质谱仪用于SNP检测、蛋白多肽检测及微生物组学；UPLC-MS-MS串联质谱仪用于小分子、治疗药物监测（TDM）及新生儿遗传代谢疾病筛查等代谢组学检测。

图3、中心实验室临床质谱平台

就例而言，深圳市第二人民医院中心实验室开展最成熟的核酸质谱检测项目是新生儿遗传性耳聋基因筛查，该项目从2016年开展至今，取得了很好的经济和社会效益，截至2018年底，累计完成8048例标本的检测量，总突变率为3.59%。遗传性耳聋基因检测是出生缺陷三级防控、优生优育领域重要的疾病防控项目：我国耳聋出生缺陷发生率约为1-3‰，正常人群耳聋基因携带率约为4.6%，新生儿传统物理听力筛查存在漏检风险， 80%听力缺陷的患儿是由听力正常的父母所生。

遗传性耳聋基因核酸质谱检测与传统基因检测方法比较有明显优势，具有全面、方便、准确、省时的特点：该项目可检测4个常见耳聋基因（GJB2、SLC26A4、12rRNA、GJB3）的20个高发突变位点，标本采集方便，口腔唾液、全血、足底血、脐带血均可作为受检标本，从婴儿至成年人均可监测，准确率99%以上， 3天内可出具检测结果，报告解读详细，通俗易懂。核酸质谱检测的耳聋基因相关20个位点信息及检测结果判读见图4、5。

图4、遗传性耳聋基因检测的相关基因及位点信息

·图5、耳聋基因核酸质谱检测结果判读示意

遗传性耳聋基因核酸质谱检测项目实验设计周密，操作技术人员经过1~2周项目操作培训可以胜任检测操作，实验所用仪器、试剂及实验结果都具有良好的稳定性。项目开展以来，实验室连续两年参加卫生部同类项目室间质评，均满分通过。近3年的检测结果汇总及室间质评结果见图6、7。

图6、2016年6月~2018年12月耳聋基因项目突变率统计

图7、2018年度耳聋基因项目突变率统计

未来，随着质谱仪性能的提升（高分辨质谱仪的临床应用）、临床大数据的汇集、人工智能技术的开发，质谱检测技术必将成为生命科学研究及疾病预测、诊断不可或缺的重要手段。随着质谱技术的不断发展与成熟，这一强大的分析技术会越来越广泛地应用到疾病的预测与诊断中，为医生提供诊疗技术支持，造福广大患者。