臨床實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)中參考物質(zhì)互通性的研究進(jìn)展

臨床實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)中參考物質(zhì)互通性的研究進(jìn)展

網(wǎng)絡(luò)是相對(duì)于對(duì)象的重要屬性，也是確定不同測(cè)量程序之間的結(jié)果一致的重要方面。參考物質(zhì)具有互通性是保證患者結(jié)果可溯源的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是參考物質(zhì)用于量值溯源與傳遞的技術(shù)基礎(chǔ)1網(wǎng)絡(luò)的概念和重要性互通性的概念起源于1973年，首次被應(yīng)用于酶活性測(cè)量，以強(qiáng)調(diào)用于內(nèi)部和外部質(zhì)量控制程序的材料必須具有與臨床樣本相似的特性2物質(zhì)的互通性評(píng)價(jià)方案EP30-A文件、EP14-A3文件及IFCC互通性評(píng)價(jià)方案詳細(xì)敘述了參考物質(zhì)互通性的評(píng)價(jià)方案，本文對(duì)這3個(gè)方案進(jìn)行歸納?；ネㄐ缘脑u(píng)價(jià)方案應(yīng)包括準(zhǔn)備材料、制備參考物質(zhì)和臨床樣本、選擇測(cè)量程序、確定各樣本需要重復(fù)檢測(cè)的次數(shù)、分析數(shù)據(jù)及評(píng)價(jià)結(jié)果。2.1材料和樣品的制備2.1.1材料表面評(píng)價(jià)互通性所需的材料包括試劑、校準(zhǔn)品和儀器系統(tǒng)等，應(yīng)對(duì)所使用的材料情況進(jìn)行說明。EP14-A3文件指出，同一測(cè)量程序應(yīng)使用同一批試劑2.1.2進(jìn)行互通性評(píng)價(jià)的材料樣品包括待評(píng)價(jià)的參考物質(zhì)及臨床樣本，應(yīng)詳細(xì)說明樣品收集、處理和儲(chǔ)存條件。（1）參考物質(zhì)。進(jìn)行互通性評(píng)價(jià)的參考物質(zhì)一般為校準(zhǔn)品、正確度質(zhì)控品或EQA材料。EP30-A文件要求當(dāng)參考物質(zhì)需要被稀釋來制備測(cè)量程序范圍內(nèi)的樣品時(shí)，每個(gè)稀釋的樣品必須被視為1個(gè)單獨(dú)的樣品，并進(jìn)行互通性評(píng)價(jià)。稀釋劑可能會(huì)影響所測(cè)樣品的性質(zhì)，因此有必要驗(yàn)證稀釋液是否適合在制備過程中使用2.2測(cè)量程序IFCC互通性評(píng)價(jià)方案2.3分析使用測(cè)量程序?qū)⒖嘉镔|(zhì)和臨床樣本進(jìn)行分析時(shí)，參考物質(zhì)和臨床樣本應(yīng)隨機(jī)穿插排列。EP14-A3文件2.4數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析方法應(yīng)該根據(jù)參考物質(zhì)、臨床樣本和測(cè)量程序的數(shù)目以及是否包含參考測(cè)量程序來進(jìn)行選擇2.4.1如何使用回歸方法(1）選擇回歸方法來評(píng)價(jià)互通性?；貧w分析方法是假定1組變量（X,Y）間具有線性關(guān)系，并估計(jì)線性模型參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差。常用的回歸方法有：普通最小二乘法（ordinaryleastsquare,OLS）、戴明回歸法和Passing-Bablock(PB）回歸法。回歸方法的選擇和正確使用在很大程度上取決于數(shù)據(jù)的特性，即X和Y的標(biāo)準(zhǔn)差以及參考物質(zhì)和臨床樣本的重復(fù)檢測(cè)次數(shù)。OLS和戴明回歸法均采用最小二乘法擬合，但對(duì)數(shù)據(jù)的假設(shè)不同。OLS假設(shè)變量Y服從標(biāo)準(zhǔn)差恒定的正態(tài)分布，自變量X無(wú)隨機(jī)誤差，主要適用于比對(duì)方法為參考測(cè)量程序的情況。戴明回歸法假定2個(gè)測(cè)量程序所得的結(jié)果都含有隨機(jī)誤差，根據(jù)觀察點(diǎn)到回歸線的垂直距離的平方和最小來估計(jì)回歸模型斜率和截距。戴明回歸法不需要X和Y數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差相等，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差不相等時(shí)，根據(jù)觀察點(diǎn)到回歸線的非垂直（合適的角度）距離的平方和最小來估計(jì)回歸模型斜率和截距，但前提是標(biāo)準(zhǔn)差在數(shù)據(jù)范圍內(nèi)是恒定的。當(dāng)X和Y的標(biāo)準(zhǔn)差在測(cè)量范圍內(nèi)都近似恒定時(shí)，可以對(duì)測(cè)量結(jié)果的均值使用常規(guī)的戴明回歸法；若標(biāo)準(zhǔn)差與濃度成比例時(shí)，推薦使用加權(quán)戴明回歸法或者非加權(quán)戴明回歸法對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換。戴明回歸法適用于2種常規(guī)測(cè)量程序間的互通性評(píng)價(jià)。OLS和戴明回歸法最大的區(qū)別在于參數(shù)的估計(jì)，OLS在估計(jì)參數(shù)時(shí)只考慮了因變量來源的隨機(jī)誤差，而未考慮自變量來源的隨機(jī)誤差；戴明回歸法在估計(jì)參數(shù)時(shí)同時(shí)考慮了自變量、因變量來源的隨機(jī)誤差。因此，相對(duì)于OLS，從回歸的科學(xué)性、合理性上來說，戴明回歸法在估計(jì)參數(shù)時(shí)更為嚴(yán)謹(jǐn)，估計(jì)的參數(shù)與實(shí)際情況的一致性更好，得到的回歸線對(duì)測(cè)量點(diǎn)的代表性更強(qiáng)，從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度考慮，戴明回歸法在互通性研究中的適用范圍更廣不同的回歸方法可能會(huì)導(dǎo)致不同的數(shù)學(xué)關(guān)系和互通性評(píng)價(jià)結(jié)果，因此在互通性報(bào)告中應(yīng)提供所使用回歸方法的適當(dāng)信息，如描述所檢測(cè)的濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)差。考慮到上述3種回歸方法的優(yōu)點(diǎn)和局限性，在互通性評(píng)價(jià)中，當(dāng)數(shù)據(jù)可以通過線性關(guān)系擬合時(shí)，Deming回歸分析似乎是建立等價(jià)數(shù)學(xué)關(guān)系最合適的方法。(2）使用95%預(yù)測(cè)區(qū)間進(jìn)行回歸分析。以2個(gè)測(cè)量程序（A、B）測(cè)得結(jié)果的均值（或log10均值）為相應(yīng)X、Y軸進(jìn)行回歸分析，計(jì)算臨床樣本對(duì)于相應(yīng)的X值，其Y值的預(yù)測(cè)值和雙側(cè)95%預(yù)測(cè)區(qū)間，并繪制回歸圖，見圖1。若參考物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果在預(yù)測(cè)區(qū)間內(nèi)，則認(rèn)為參考物質(zhì)具有互通性；若在預(yù)測(cè)區(qū)間外，則認(rèn)為參考物質(zhì)不具有互通性。(3）使用回歸標(biāo)準(zhǔn)差s(4）多元統(tǒng)計(jì)方法。用于進(jìn)行互通性評(píng)價(jià)的多元統(tǒng)計(jì)技術(shù)為主成分分析和相應(yīng)分析。主成分分析和相應(yīng)分析是描述性的方法，不進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的假設(shè)。這2種方法能夠?qū)⑴R床樣本中可能的屬性差別展示出來，也可以將參考物質(zhì)處理為“非活動(dòng)元素”，使之不會(huì)被“活動(dòng)元素”臨床樣本的模式影響。這2種方法主要適用于沒有參考測(cè)量程序的多種方法比較。相應(yīng)分析是將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二維的表格（樣品欄和方法欄），不同單位的方法間進(jìn)行對(duì)比不需要重新計(jì)算或轉(zhuǎn)換。因子平面是由2個(gè)因子軸來確定的，每1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)可以通過將其投射到因子平面上使之可視化。評(píng)價(jià)參考物質(zhì)的互通性時(shí)，使用臨床樣本建立主軸，參考物質(zhì)作為非活動(dòng)元素，置信區(qū)間可以通過臨床樣本參考集來確定，投射在臨床樣本確定的點(diǎn)群中心的參考物質(zhì)代表了高度的互通性，遠(yuǎn)離中心的參考物質(zhì)被認(rèn)為缺乏互通性。2.4.2顯色劑的結(jié)果均值及預(yù)測(cè)區(qū)間的確定首先使用OLS檢查數(shù)據(jù)是否適用于線性回歸分析，并檢查是否存在異常值；然后通過差異圖檢查2個(gè)測(cè)量程序（A、B）獲得的臨床樣本結(jié)果的均值分布，差異圖的X軸為2個(gè)測(cè)量程序所得結(jié)果的均值，Y軸為2個(gè)測(cè)量程序所得結(jié)果的差值，見圖2。若偏差/移是恒定的，則可進(jìn)行戴明回歸分析；若偏差/移隨著被測(cè)量濃度的增加而增加，則需將數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，若轉(zhuǎn)換后的偏差/移恒定，則將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行戴明回歸分析，經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換的戴明回歸分析結(jié)果見圖3。以2個(gè)測(cè)量程序測(cè)得結(jié)果的均值（或?qū)?shù)均值）為相應(yīng)的X、Y軸，計(jì)算臨床樣本對(duì)于相應(yīng)的X值，其Y值的預(yù)測(cè)值和雙側(cè)95%的預(yù)測(cè)區(qū)間，并繪制回歸圖，見圖1。若參考物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果在預(yù)測(cè)區(qū)間內(nèi)，則認(rèn)為參考物質(zhì)是互通的，若在預(yù)測(cè)區(qū)間外，則認(rèn)為參考物質(zhì)不互通。2.4.3物質(zhì)的互通性IFCC互通性評(píng)價(jià)方案采用偏差差值法評(píng)價(jià)參考物質(zhì)的互通性。以2個(gè)測(cè)量程序（A、B）檢測(cè)結(jié)果均值為X軸，檢測(cè)結(jié)果（或經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換）的相對(duì)偏差為Y軸繪制偏差圖，見圖4。計(jì)算d2.5評(píng)估結(jié)果總結(jié)參考物質(zhì)在測(cè)量程序間的互通性情況，可采用表格的形式將互通性評(píng)價(jià)的結(jié)果更加簡(jiǎn)潔、明確地展示出來。3互通性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的缺失EP30-A文件詳細(xì)描述了OLS、戴明回歸法和PB回歸法，還介紹了能夠同時(shí)測(cè)試參考物質(zhì)在多個(gè)測(cè)量過程中互通性的分析技術(shù)。EP14-A3文件主要對(duì)戴明回歸法進(jìn)行了描述，可幫助臨床實(shí)驗(yàn)室、監(jiān)管者和參考物質(zhì)生產(chǎn)者了解被評(píng)價(jià)物質(zhì)的互通性，以及樣品的基質(zhì)效應(yīng)，還可幫助區(qū)分測(cè)量過程故障和使用人工或人工處理的樣品造成的影響，但無(wú)法獲得不互通的確切機(jī)制或原因。EP30-A文件及EP14-A3文件也存在一些問題。（1)95%預(yù)測(cè)區(qū)間是一個(gè)基于統(tǒng)計(jì)學(xué)公式計(jì)算的變化的標(biāo)準(zhǔn)，與參考物質(zhì)的醫(yī)學(xué)預(yù)期用途無(wú)關(guān)。測(cè)量程序的隨機(jī)誤差越小，95%預(yù)測(cè)區(qū)間越窄，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)獲得互通性結(jié)果的可能性也越?。环粗?，測(cè)量程序的隨機(jī)誤差越大，95%預(yù)測(cè)區(qū)間越寬，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)得到互通性結(jié)果的可能性也越大。（2)95%預(yù)測(cè)區(qū)間的方法主要基于參考物質(zhì)與臨床樣本的測(cè)定結(jié)果從屬于同一分布的假設(shè)，該假設(shè)不一定符合所有情況。（3）通過回歸方程計(jì)算得到的基質(zhì)相關(guān)偏移評(píng)價(jià)是參考物質(zhì)與臨床樣本組的差異，因此95%預(yù)測(cè)區(qū)間的方法不能量化在所關(guān)注的濃度，如醫(yī)學(xué)決定水平、參考物質(zhì)與臨床樣本之間的差異。IFCC互通性評(píng)價(jià)方案采用偏差差值法，強(qiáng)調(diào)互通性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是一個(gè)固定且與醫(yī)學(xué)預(yù)期用途相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，該評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可克服回歸分析法的不足，對(duì)參考物質(zhì)的預(yù)期用途進(jìn)行更相關(guān)的評(píng)估。鑒于每個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)量原理、方法、技術(shù)水平等的不同，每個(gè)項(xiàng)目的醫(yī)學(xué)預(yù)期用途和允許偏移/差都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，因此評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)形式也不盡相同4互通性方案評(píng)價(jià)目前，國(guó)內(nèi)外尚沒有文件明確規(guī)定在進(jìn)行互通性評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)選擇的方案。在IFCC互通性評(píng)價(jià)更新方案發(fā)表前，臨床上一般采用EP30-A文件或EP14-A3文件方案來評(píng)價(jià)互通性，在IFCC互通性評(píng)價(jià)更新方案發(fā)表后，臨床上大多采用EP30-A文件或EP14-A3文件與IFCC互通性評(píng)價(jià)方案分別對(duì)同一參考物質(zhì)進(jìn)行互通性評(píng)價(jià)，雖然不同方案評(píng)價(jià)互通性的結(jié)果可能會(huì)存在一定的差異，但這能更好地說明參考物質(zhì)互通性的情況。5互通性評(píng)價(jià)的方案選擇互通性是參考物質(zhì)的重要屬性，互通性評(píng)價(jià)可建立常規(guī)測(cè)量結(jié)果到參考系統(tǒng)的