臨床實驗室檢驗中參考物質(zhì)互通性的研究進展

臨床實驗室檢驗中參考物質(zhì)互通性的研究進展

網(wǎng)絡(luò)是相對于對象的重要屬性，也是確定不同測量程序之間的結(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)用于酶活性測量，以強調(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)的互通性評價方案EP30-A文件、EP14-A3文件及IFCC互通性評價方案詳細敘述了參考物質(zhì)互通性的評價方案，本文對這3個方案進行歸納?；ネㄐ缘脑u價方案應(yīng)包括準備材料、制備參考物質(zhì)和臨床樣本、選擇測量程序、確定各樣本需要重復(fù)檢測的次數(shù)、分析數(shù)據(jù)及評價結(jié)果。2.1材料和樣品的制備2.1.1材料表面評價互通性所需的材料包括試劑、校準品和儀器系統(tǒng)等，應(yīng)對所使用的材料情況進行說明。EP14-A3文件指出，同一測量程序應(yīng)使用同一批試劑2.1.2進行互通性評價的材料樣品包括待評價的參考物質(zhì)及臨床樣本，應(yīng)詳細說明樣品收集、處理和儲存條件。（1）參考物質(zhì)。進行互通性評價的參考物質(zhì)一般為校準品、正確度質(zhì)控品或EQA材料。EP30-A文件要求當參考物質(zhì)需要被稀釋來制備測量程序范圍內(nèi)的樣品時，每個稀釋的樣品必須被視為1個單獨的樣品，并進行互通性評價。稀釋劑可能會影響所測樣品的性質(zhì)，因此有必要驗證稀釋液是否適合在制備過程中使用2.2測量程序IFCC互通性評價方案2.3分析使用測量程序?qū)⒖嘉镔|(zhì)和臨床樣本進行分析時，參考物質(zhì)和臨床樣本應(yīng)隨機穿插排列。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)、臨床樣本和測量程序的數(shù)目以及是否包含參考測量程序來進行選擇2.4.1如何使用回歸方法(1）選擇回歸方法來評價互通性。回歸分析方法是假定1組變量（X,Y）間具有線性關(guān)系，并估計線性模型參數(shù)和標準差。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?；貧w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的標準差以及參考物質(zhì)和臨床樣本的重復(fù)檢測次數(shù)。OLS和戴明回歸法均采用最小二乘法擬合，但對數(shù)據(jù)的假設(shè)不同。OLS假設(shè)變量Y服從標準差恒定的正態(tài)分布，自變量X無隨機誤差，主要適用于比對方法為參考測量程序的情況。戴明回歸法假定2個測量程序所得的結(jié)果都含有隨機誤差，根據(jù)觀察點到回歸線的垂直距離的平方和最小來估計回歸模型斜率和截距。戴明回歸法不需要X和Y數(shù)據(jù)標準差相等，當標準差不相等時，根據(jù)觀察點到回歸線的非垂直（合適的角度）距離的平方和最小來估計回歸模型斜率和截距，但前提是標準差在數(shù)據(jù)范圍內(nèi)是恒定的。當X和Y的標準差在測量范圍內(nèi)都近似恒定時，可以對測量結(jié)果的均值使用常規(guī)的戴明回歸法；若標準差與濃度成比例時，推薦使用加權(quán)戴明回歸法或者非加權(quán)戴明回歸法對結(jié)果進行對數(shù)轉(zhuǎn)換。戴明回歸法適用于2種常規(guī)測量程序間的互通性評價。OLS和戴明回歸法最大的區(qū)別在于參數(shù)的估計，OLS在估計參數(shù)時只考慮了因變量來源的隨機誤差，而未考慮自變量來源的隨機誤差；戴明回歸法在估計參數(shù)時同時考慮了自變量、因變量來源的隨機誤差。因此，相對于OLS，從回歸的科學(xué)性、合理性上來說，戴明回歸法在估計參數(shù)時更為嚴謹，估計的參數(shù)與實際情況的一致性更好，得到的回歸線對測量點的代表性更強，從統(tǒng)計學(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導(dǎo)致不同的數(shù)學(xué)關(guān)系和互通性評價結(jié)果，因此在互通性報告中應(yīng)提供所使用回歸方法的適當信息，如描述所檢測的濃度范圍的標準差?？紤]到上述3種回歸方法的優(yōu)點和局限性，在互通性評價中，當數(shù)據(jù)可以通過線性關(guān)系擬合時，Deming回歸分析似乎是建立等價數(shù)學(xué)關(guān)系最合適的方法。(2）使用95%預(yù)測區(qū)間進行回歸分析。以2個測量程序（A、B）測得結(jié)果的均值（或log10均值）為相應(yīng)X、Y軸進行回歸分析，計算臨床樣本對于相應(yīng)的X值，其Y值的預(yù)測值和雙側(cè)95%預(yù)測區(qū)間，并繪制回歸圖，見圖1。若參考物質(zhì)的檢測結(jié)果在預(yù)測區(qū)間內(nèi)，則認為參考物質(zhì)具有互通性；若在預(yù)測區(qū)間外，則認為參考物質(zhì)不具有互通性。(3）使用回歸標準差s(4）多元統(tǒng)計方法。用于進行互通性評價的多元統(tǒng)計技術(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“非活動元素”，使之不會被“活動元素”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行對比不需要重新計算或轉(zhuǎn)換。因子平面是由2個因子軸來確定的，每1個數(shù)據(jù)點可以通過將其投射到因子平面上使之可視化。評價參考物質(zhì)的互通性時，使用臨床樣本建立主軸，參考物質(zhì)作為非活動元素，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群中心的參考物質(zhì)代表了高度的互通性，遠離中心的參考物質(zhì)被認為缺乏互通性。2.4.2顯色劑的結(jié)果均值及預(yù)測區(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個測量程序（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個測量程序所得結(jié)果的均值，Y軸為2個測量程序所得結(jié)果的差值，見圖2。若偏差/移是恒定的，則可進行戴明回歸分析；若偏差/移隨著被測量濃度的增加而增加，則需將數(shù)據(jù)進行對數(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)進行戴明回歸分析，經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)換的戴明回歸分析結(jié)果見圖3。以2個測量程序測得結(jié)果的均值（或?qū)?shù)均值）為相應(yīng)的X、Y軸，計算臨床樣本對于相應(yīng)的X值，其Y值的預(yù)測值和雙側(cè)95%的預(yù)測區(qū)間，并繪制回歸圖，見圖1。若參考物質(zhì)的檢測結(jié)果在預(yù)測區(qū)間內(nèi)，則認為參考物質(zhì)是互通的，若在預(yù)測區(qū)間外，則認為參考物質(zhì)不互通。2.4.3物質(zhì)的互通性IFCC互通性評價方案采用偏差差值法評價參考物質(zhì)的互通性。以2個測量程序（A、B）檢測結(jié)果均值為X軸，檢測結(jié)果（或經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)換）的相對偏差為Y軸繪制偏差圖，見圖4。計算d2.5評估結(jié)果總結(jié)參考物質(zhì)在測量程序間的互通性情況，可采用表格的形式將互通性評價的結(jié)果更加簡潔、明確地展示出來。3互通性評價標準的缺失EP30-A文件詳細描述了OLS、戴明回歸法和PB回歸法，還介紹了能夠同時測試參考物質(zhì)在多個測量過程中互通性的分析技術(shù)。EP14-A3文件主要對戴明回歸法進行了描述，可幫助臨床實驗室、監(jiān)管者和參考物質(zhì)生產(chǎn)者了解被評價物質(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，但無法獲得不互通的確切機制或原因。EP30-A文件及EP14-A3文件也存在一些問題。（1)95%預(yù)測區(qū)間是一個基于統(tǒng)計學(xué)公式計算的變化的標準，與參考物質(zhì)的醫(yī)學(xué)預(yù)期用途無關(guān)。測量程序的隨機誤差越小，95%預(yù)測區(qū)間越窄，標準物質(zhì)獲得互通性結(jié)果的可能性也越小；反之，測量程序的隨機誤差越大，95%預(yù)測區(qū)間越寬，標準物質(zhì)得到互通性結(jié)果的可能性也越大。（2)95%預(yù)測區(qū)間的方法主要基于參考物質(zhì)與臨床樣本的測定結(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）通過回歸方程計算得到的基質(zhì)相關(guān)偏移評價是參考物質(zhì)與臨床樣本組的差異，因此95%預(yù)測區(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互通性評價方案采用偏差差值法，強調(diào)互通性評價標準應(yīng)是一個固定且與醫(yī)學(xué)預(yù)期用途相關(guān)的標準，該評價標準可克服回歸分析法的不足，對參考物質(zhì)的預(yù)期用途進行更相關(guān)的評估。鑒于每個檢驗項目的測量原理、方法、技術(shù)水平等的不同，每個項目的醫(yī)學(xué)預(yù)期用途和允許偏移/差都有相應(yīng)的標準，因此評價標準表達形式也不盡相同4互通性方案評價目前，國內(nèi)外尚沒有文件明確規(guī)定在進行互通性評價時應(yīng)選擇的方案。在IFCC互通性評價更新方案發(fā)表前，臨床上一般采用EP30-A文件或EP14-A3文件方案來評價互通性，在IFCC互通性評價更新方案發(fā)表后，臨床上大多采用EP30-A文件或EP14-A3文件與IFCC互通性評價方案分別對同一參考物質(zhì)進行互通性評價，雖然不同方案評價互通性的結(jié)果可能會存在一定的差異，但這能更好地說明參考物質(zhì)互通性的情況。5互通性評價的方案選擇互通性是參考物質(zhì)的重要屬性，互通性評價可建立常規(guī)測量結(jié)果到參考系統(tǒng)的