臨床檢驗方法學評價 - 公司庫-生物在線 lab-on-web

1、臨床檢驗方法學評價,,本文著者介紹,朱中元：主任技師工作單位：海南省農墾總局醫(yī)院檢驗科通訊地址：?？谑邪姿谅?8號郵政編碼：570311電話：66808214傳真：66826445Email: zhu_zhongyuan@tom.com,參考文獻,曹榮桂主編《醫(yī)院管理學》（臨床實驗室管理分冊）人民衛(wèi)生出版社，2003年5月第一版衛(wèi)生統(tǒng)計學，,目的,了解新方法的評價標準：實驗室在建立新的方法時，應對方法的基本特性進行評價，

2、以掌握方法的特性，判斷其能否滿足臨床使用要求。指導方法評價時的論文寫作。評判實驗方法的是否規(guī)范，方法的優(yōu)劣，方法是否具有臨床應用價值。,檢驗和校準方法的選擇,決定性方法(definitive method)，經詳盡研究尚未發(fā)現不準確度或不確定性原因的方法；參考方法(reference method)，經詳盡研究證實其不準確度與不精密度可以忽略的方法；常規(guī)方法(routine method)，可滿足臨床或其它目的需要的日常使用方法

3、。實驗室應根據檢測工作的需要，選用不同的分析方法。對大多數實驗室來說,應用廣泛的方法是常規(guī)分析方法。,標準物質,標準物質又稱參考物質，是一類充分均勻，并具有一個(或多個)確定的特性值的材料和物質。作用：它用以校準儀器設備、評價測量方法，或給其它物質賦值。標準物質的定值結果一般表示為：標準值±總不確定度。,標準物質證書,“標準物質證書”是介紹標準物質的技術文件，是研制單位向用戶提出的質量保證書的使用說明。附有證書的標準物質

4、稱為有證標準物質(certified reference material)，其特性值由建立了溯源性的程序確定，使可溯源至準確復現的表示該特性值的計量單位，且每個標準值都附有給定置信水平的不確定度。,標準物質的分類,一級標準物質(primary reference material) 二級標準物質(secondary reference material) 校準品（calibrator） 質控品（control material

5、）,一級標準物質(primary reference material),一級標準物質穩(wěn)定、均一。采用高度準確、可靠的若干方法定值，可用于校準決定性方法及為二級標準物質定值。在我國，一級標準物質是測量準確度達到國內最高水平的有證標準物質，由國家技術監(jiān)督局批準、頒布并授權生產。如：人血清無機成分分析標準物質(GBW 09135)和血清膽固醇標準物質(GBW 09138)。,二級標準物質(secondary reference mater

6、ial),用一級標準物質校準，參考方法定值。如:紅細胞微粒標準物質-GBW(E)090001、膽紅素標準物質-GBW（E）090002、氰化高鐵血紅蛋白溶液標準物質-GBW（E）090004和純化血紅蛋白標準物質-GBW（E）090011。,校準品（calibrator）,用二級標準物質校準，常規(guī)方法定值。用于對常規(guī)方法和儀器的校準。 大多數生產企業(yè)具備自制能力。市場上可以方便的購得。,質控品（control material）,

7、具有與檢測過程相適應的特性，其成分與檢測標本的基質相同或相似。應使用充分均一和穩(wěn)定的質控物，瓶間變異必須小于監(jiān)測系統(tǒng)預期的變異，常規(guī)檢測質控品有助于確認報告范圍測定值的重現性。為了保證指質控方法對系統(tǒng)性能提供獨立的評價，必須將質控品與校準品區(qū)分開來，不宜用質控品來校準檢測系統(tǒng)或檢測方法。,分析方法的選擇,在選擇實驗室分析方法時，應采用滿足客戶需要并適用于所進行的方法，包括抽樣方法。應優(yōu)先使用以國際、區(qū)域或國家標準發(fā)布的方法。當客戶

8、未指定所用方法時，實驗室應選擇國際、區(qū)域或國家標準發(fā)布的，或由知名的技術組織或有關科學書籍和期刊公布的，或由設備制造商指定的方法。,分析方法的選擇,我國實驗室中使用的分析儀器和試劑，應具有國家藥品監(jiān)督管理局核發(fā)的相應文號。實驗室制定的或采用的方法如能滿足實驗室的預期用途并經過驗證，也可以使用。實驗室應用自己制定的檢測方法的過程應是有計劃的活動，應指定足夠的、有資格的人員進行。接受客戶委托又必須使用標準方法中未包含的方法時，應征得客戶

9、的同意，所制定的方法在使用前應經過適當的確認。,說明書應至少包括下列信息,方法名稱或識別號；適用范圍；被檢測標本類型的描述；被測定的參數或量和范圍；裝置和設備，包括技術性能要求；所需的校準品或參考標準；要求的環(huán)境條件；檢測程序描述；檢測結果接收（或拒絕）的準則（或要求）；需記錄的數據以及分析和表達的方法；不確定度或評定不確定度的程序。,方法的確認,確認是通過核查并提供客觀證據，以證實某一特性預期用途的特殊要求得到滿足

10、。實驗室在使用非標準方法、實驗室自己設計（制定）的方法、超出其預定范圍使用的標準方法、擴充和修改過的標準方法時，應對方法進行確認，以證實該方法適用于預期的用途。,方法的確認,確認應盡可能全面，如：方法的精密度、線性分析范圍、與參考方法的比較、結果的不確定度、檢出限、抗干擾能力等，以滿足預定用途或應用領域的需要。,評價臨床方法的文件,提議（proposed），此類文件編號為P ：“提議文件”的內容通常要接受廣泛、細致、全面的

11、評論； 暫定（tentative）文件，編號為T。暫定文件還需要進行特定的評價或需要收集數據，以保證其應用； 核準（approved），編號為A ：核準文件是修改后的最終文件。 還有一類委員會報告，則是尚未通過一致化過程的文件，編號為R。,美國的國家臨床實驗室標準委員會（NCCLS）,多年來一直致力于制定一系列評價臨床方法的文件。NCCLS是一個全球性、多學科、非營利性的標準化和教育性的團體，旨在促進醫(yī)療衛(wèi)生領域中的標準化進程和

12、應用。它在發(fā)展相關的標準和指南時采取了特有的一致化過程（consensus process）。NCCLS的自愿一致化過程是一個建立正式標準的過程，包括：方案的認可；建立和公開對有關文件的評論；根據使用者的意見修改文件。,方法學評價文件（1）,EP5-A：臨床化學設備操作精密度評價 核準指南（Evaluation of Precision Performance of Clinical Chemistry Devices; Appr

13、oved Guideline）。用于臨床化學設備進行精密度評價的實驗設計及如何與生產廠聲明的精密度進行比較。 EP6-P2：定量分析方法的線性評價：統(tǒng)計方法提議指南第二版（Evaluation of the Linearity of Quantitative Analytical Methods: A Statistical Approach; Proposed Guideline Second Edition），用于在評價方法過程中

14、檢查檢測方法的線性，也可作為常規(guī)質量保證的一部分，進行線性檢查鏈及驗證廠家聲明的線性范圍。,方法學評價文件（2）,EP7-P：臨床化學實驗干擾 提議指南（Interference Testing in Clinical Chemistry; Proposed Guideline），提供背景信息和鑒定程序，用于干擾物對檢測結果影響的定性。 EP9-A：用病人標本進行方法學比較和偏倚評估 核準指南（Method Comparison a

15、nd Bias Using Patient Samples; Approved Guideline），主要用于檢測兩種臨床方法或設備間的偏倚，和使用病人標本進行方法比較的實驗設計及數據分析。,方法學評價文件（3）,EP10-A：定量實驗室方法的初步評價 核準指南（Preliminary Evaluation of Quantitative Clinical Laboratory Methods; Approved Guideline），

16、提供了用于分析方法和設備操作的初步評價的實驗設計和數據分析。 EP11-P：用于體外診斷檢測說明的統(tǒng)一描述 提議指南（Uniform Description of Claims For In Vitro Diagnostic Tests ; Proposed Guideline）。,方法學評價文件（4）,EP12-P：用于定性實驗評價的用戶協(xié)議 提議指南（User Protocol for Evaluation of Qualit

17、ative Test Performance; Proposed Guideline）。 EP13-R：實驗室統(tǒng)計-標準差 報告（Laboratory Statistics – Standard Deviation; A Report ）。,方法學評價文件（5）,EP14-A：基質效應的評價 核準指南(Evaluation of Matrix Effects; Approved Guideline)。 EP15-A：精密度和準

18、確度性能的應用 核準指南（User Demonstration of Performance for Precision and Accuracy ;Approved Guideline）。,方法學評價文件（6）,EP17-P：檢測單位使用的質量管理 提議指南（Quality Management for Unit – Use Testing; Proposed Guideline）。 EP21-P（NEW）：臨床實驗方法總分析誤差

19、的評估 提議指南（Estimation of Total Analytical Error for Clinical Laboratory Methods; Proposed Guideline）。,精密度評價,,精密度的內容,精密度通常用不精密度表示。精密度評價的目的是評價檢測設備的總不精密度，是設備在一定時間內的變異性。許多變異源可在不同程度上影響設備的精密度，通常在進行精密度評價時要充分考慮所有影響總不精密度的來源，但不必去評價

20、每個來源的相對大小。用于描述與時間相關的不精密度的內容包括：批內、批間、日內和日間不精密度。其中，批內不精密度和總不精密度的內容最為重要。,一般實驗要求,為減少對結果的影響因素，全部實驗過程中應使用同一批號的試劑和校準物。實驗標本可采用穩(wěn)定的、以蛋白質為基質、可模擬臨床標本特性的產品。必要時，可采用穩(wěn)定的混合冷凍血清。選擇標本濃度時應考慮醫(yī)學決定水平，推薦使用二個或二個以上濃度的標本。,實驗程序,精密度評價實驗應在操作者完全熟悉實

21、驗過程和評價方案以后（通常需要5天時間）進行。每天分2批測定標本，各批實驗至少間隔2小時。每批測定2個濃度標本，每個標本重復測定2次.按表17-1記錄實驗結果.,表17-1 方法精密度實驗數據匯總表,結果計算,批內不精密度計算I=總實驗天數(一般為20天)J=每天測定的批次(一般為2批)Xij1=第i天j 批實驗第一次結果Xij2=第i天j 批實驗第二次(重復)結果,方差計算,日間方差批間方差,A值計算,I=實驗天

22、數(通常為20天)Xi1=第i天第一批實驗結果的平均值(通常重復2次)Xi2第i天第二批實驗結果的平均值(通常重復2次),B值的計算,I=實驗天數Xi=第i 天全部實驗結果的平均值X=所有結果的平均值,,日間方差批間方差,總不精密度,,評價測定線性范圍,線性是分析方法的一個特征，不同于準確度和精密度。線性范圍（linear range）是指系統(tǒng)最終的輸出值（濃度或活性）與被分析物的濃度或活性成比例的范圍。線性范圍的測量既

23、測定濃度曲線接近直線的程度，它反映整個系統(tǒng)的輸出特性。線性檢測系統(tǒng)反應，包括校準、線性化技術、系數和儀器反應。,一般要求,執(zhí)行分析過程的試驗人員必須掌握儀器操作和維護程序、標本準備方法和校準。對較簡單的設備需要5天或更少的時間，對較復雜的多通道設備需要5天或更長的時間。在完成儀器熟悉過程后開始實驗并收集數據。,實驗標本,線性實驗應使用與病人標本相似的標本或注明標本的基質類型，最少使用4個濃度水平，推薦5個水平。高值標本應高于線性上

24、限30％，低值標本應低于線性低限。,線性實驗可使用的標本,混合病人血清（理想的標本基質）；加入待測物的混合人血清，在沒有干擾物存在時不需高純度的加入品；經過、特殊處理的混合人血清，用于降低分析物濃度，如：透析、熱處理、層析；對鹽水透析過的混合人血清，在線性實驗中使用此類標本可掩蓋不同的基質效應；商品質控品或校準品，此類標本由于不是正常的生理形式，可掩蓋實際的線性結果；水溶液，一般無基質效應。,實際工作中，可準備如下血清：,低濃

25、度X1混合血清；高濃度X5混合血清；血清X2：3份“X1”+1份“X5”；血清X3：2份“X1”+2份“X5”；血清X4：1份“X1”+3份“X5”。濃度由低到高順序：X1, X2, X3, X4, X5,配制溶液濃度的計算,X為標本濃度，V為標本體積,實驗程序,全部實驗和數據采集應在同一工作日內完成。分析序列應為隨機排列。有顯著攜帶污染時，應用空白隔開標本。每個濃度標本重復測定4次紀錄測定結果。,方法線性實驗記錄表,,,觀

26、察結果有無明顯的數據錯誤，若有明顯異常時，應判斷是否為離群點。,判斷離群點的方法,對于特定濃度Yi值的離群點進行檢測時，需將其4個重復值從大到小排列（Yi-1到Yi-4）。計算級差D=Yi-1－Yi-4。若Yi-1可能是離群點，計算：D1=（Yi-1－Yi-2）/D。若Yi-4可能是離群點，計算：D4= Yi-3－Yi-4）/D。計算結果（D1或D4）如果大于0.765（0.05）或0.889（0.01），則該點判為離群點。,,

27、全部數據中的離群點如果有2點或以上，則應保留全部數據或重新進行實驗。離群點2個或者以內，保留全部數據。離群點2個以上，重新實驗。,數據的處理,以分析物濃度為X軸，反應值或儀器輸出值（均值）為Y軸，繪制X-Y線性圖（Y=aX+b）。目測線性和進行統(tǒng)計學分析，判斷是否符合要求。,線性分析,直線相關回歸曲線直線化,擴展試驗,對于線性結果的分析，應當注意統(tǒng)計學標準和臨床可接受限不同；應慎用方法學線性范圍從0開始；有臨床意義的濃度應在線性

28、評價中，如最低線性濃度、醫(yī)學決定水平及最高線性濃度。,方法學比較,實驗室中使用的檢測方法，隨著科學技術的發(fā)展不斷更新，在引進新方法前或用一種方法替代另一種方法時為保證實驗室檢測結果的連續(xù)性，通常要進行偏差分析，以比較不同的分析方法在測定同一分析項目時結果的差異。,標本要求,用于方法學對比實驗的標本，應來源于健康人或患者，無明顯干擾因素，并應盡量避免使用儲存標本。全部標本在醫(yī)學決定水平范圍內均勻分布，標本至少40例。增加標本數可提高可

29、信性。,對比方法,可采用廠家要求的實驗室常規(guī)方法或公認的參考方法。對比方法應具有好的精密度，沒有已知的干擾物，與評價方法單位相同，相對國家標準或參考方法的偏差為已知。,實驗程序 （1-2）,操作者應有足夠的時間熟悉儀器操作、保養(yǎng)程序及評價方案。在全部實驗過程中，都必須建立適當的質量控制程序。進行方法學對比實驗，每天應測定8份標本，每份標本都用評價方法和對比方法進行雙份測定，至少連續(xù)測定5天，共40份標本。測定時先對標本排序，再按順序

30、1至8測定第一次，順序8至1測定第二次。按表17-3收集數據,,,方法學比較實驗紀錄表,實驗程序（3）—結果繪圖,實驗結果可繪制6張圖，第一張圖是Yi對Xi的均值散點圖，第二、三張圖為Yij對Xi散點圖，第四張為（Yi-Xi）對Xi的偏差圖。 第五、六張為（Yij-Xij）對Xi的偏差圖。,判斷離群點,,實驗程序（4）-判斷離群點,目測圖中有無明顯的離群點，如有明顯的離群標本值，可對實驗數據進行檢查，若有差值Yi1-Yi2&g

31、t; 4×DY Xi1-Xi2> 4×DXYi-Xi>4×E視為離群點。,數據的取舍,在全部40個數據中可允許一個（小于全部數據的2.5℅）離群點。若離群點多于一個，則應另增加8個實驗數據。,線性回歸,計算線性方程Y=bX+a及相關系數γ。一般情況下，若γ≥0.975或γ2≥0.95，則認為X的取值范圍合適，數據滿足要求。但γ＜0.975或γ2＜0.95時，就必須增加測定標本數，以擴大

32、數據范圍。 依據上述線性方程，可計算兩種方法間的預期偏差及可信范圍。,簡單處理,配對t檢驗：如果有顯著性差異，表明實驗方法之一存在問題；散點圖：趨勢一致，兩者差別不明顯。相差太遠，可以比較優(yōu)劣。直線相關回歸，評判規(guī)則同上。,循證醫(yī)學基本概念,循證醫(yī)學，簡言之就是以科學證據為基礎的臨床醫(yī)學。其本質就是發(fā)現證據并嚴格遵循證據來指導臨床實踐以達到最佳的診療效果。 循證醫(yī)學（Evidence-Based Medicine, EBM）是

33、近二十年來發(fā)展起來的一門新興學科，它不僅與提高診斷的正確性、為病人選擇最可靠、最有價值的治療方案及提高醫(yī)生素質、加速知識更新等方面密切相關，且對衛(wèi)生管理能產生巨大影響，有助于管理決策的科學化，所以受到醫(yī)學界的廣泛關注。,循證醫(yī)學有三個基本要素,①患者就診的目的和愿望；②醫(yī)師的臨床經驗、專業(yè)技能及工作能力；③有說服力的臨床試驗證據。這三者的有機結合才能取得最佳的診療效果。,,正確診斷是一切有效診療工作的基礎，檢驗醫(yī)學就是要為臨床不斷

34、提供有價值的、可靠的檢驗項目及檢驗信息，為診斷、治療決策服務。,新的檢驗項目應考慮的三個問題,該檢驗項目對臨床診斷及治療決策能起到什么樣的作用？該檢驗項目與其他項目相比，其優(yōu)勢表現在哪里（如方法學比較）？實驗室有無條件開展該項試驗？檢測質量能否保證？患者能否接受（如經濟承受力）？,循證檢驗醫(yī)學的基本概念,循證檢驗醫(yī)學就是在大量可靠的臨床應用資料和經驗，也就是證據的基礎上，研究檢驗項目臨床應用的價值，為臨床診斷、療效觀察、病情轉歸提供

35、最有效、最實用、最經濟的檢驗項目及其組合。,診斷性試驗數據的評價原則,診斷性試驗的真實性評價臨床應用意義的評價 適用性的評價,診斷性試驗的真實性評價,是否采用盲法將診斷性試驗與標準診斷法（金標準）作過對比研究？研究對象的選擇是否恰當？診斷性試驗的正常參考范圍的確定是否合理？如將該試驗應用于另一組病例，是否也具有相同的真實性？,金標準,標準診斷方法或金標準是指對某種疾病診斷最可靠的方法，主要指活體組織檢查、病原學檢查、細胞學檢

36、查、特殊影像檢查、外科手術發(fā)現、尸檢、長期隨訪結果及 臨床醫(yī)學專家共同制訂的、公認的綜合診斷標準（應采用最新的標準）。采用標準診斷法（金標準）是個關鍵，否則難以正確判斷“有病”，還是“無病”，也就無法對診斷性試驗進行正確評價。,選擇病例的要求,病例組是否包括各型病例（典型、不典型病例，早、中、晚期病例，治療前及治療后的病例）。對照組是否包括了易與該病混淆的其它病種的病例。,正確選擇研究對象,研究對象的選擇十分重要，否則的出的結果不可避

37、免的產生偏有倚。如腫瘤標志物的臨床評價，如果僅選擇晚期病人，其敏感度就會偏高；對照組如僅選擇正常人群則特異度肯定偏高。有學者認為對照組應選用無目標疾病的其他病例（尤其易與目標疾病混淆的病例），正常人一般不宜列入對照組。另外對照組年齡、性別的組成應與病例組相近。無論病例組或對照組，樣本含量均應在30例以上。,正常參考范圍,正常參考范圍是判斷診斷性試驗的結果是正常還是異常的重要依據，如果正常參考范圍上、下限確定不合理，必然直接影響到診

38、斷性試驗的臨床解釋。正常參考范圍的確定包括正常人群的選擇、樣本數量的確定、測定方法的標準化、數據的正確處理等等。目前較理想的方法是采用接收器工作特征曲線（receiver operator characteristic curve, ROC曲線）來確定，這時試驗的敏感度及特異度處于比較理想的狀態(tài)。,臨床應用意義的評價,是否作了敏感度（sensitivity, SEN）、特異度（specificity, SPE）及陽性似然比（posi

39、tive likelihood ratio, +LR）的計算或提供了運算的數據。 是否作了分層似然比的計算,適用性的評價,該試驗可否推廣運用？ 對病人的驗前概率臨床上是否合理估算？ 驗后概率是否有助于患者處理？,關于方法學的評價指標,準確性、重復性、特異性：指的是所測物質與結構相似性的其他物質有無交叉反應而言。敏感性：指的是最低檢測限。檢測范圍、穩(wěn)定性、抗干擾能力等等。,診斷性試驗的相關指標的評價,,評價診斷性試驗的指

40、標,①敏感度；②特異度；③陽性預測值；④陰性預測值；⑤診斷指數；⑥診斷效率；⑦陽性似然比；⑧陰性似然比。,,,,,表18－1 四格表的排列,評價指標的計算,敏感度＝a/(a+c) 特異度＝d/(b+d) 陽性預測值＝a/(a+b) 陰性預測值＝d+(b+d) 診斷指數＝敏感度＋特異度 診斷效率(準確度)＝(a+d)/(a+b+c+d)

41、 陽性似然比＝敏感度/(1－特異度) 陰性似然比＝(1－敏感度)/特異度如果用百分數表示，可×100%,配對技術資料的χ2檢驗,兩種檢測方法的結果有無相關關系兩種檢測方法的結果有無顯著性差別,兩種檢測方法的結果有無相關關系,計算公式 （|ad-bc|-n/2)2×nΧ2=—————————— (a+b)(c+d)(a+c)(b+d)n=a+b+c+d

42、Χ2>3.84, p<0.05, 存在相關關系。否則，不存在相關關系。,兩種檢測方法的結果有無相關關系,計算公式 （|b-c|-1)2Χ2=——————— b+c分子中的1為連續(xù)性校正數，b+c>40時可省去。Χ2>3.84, p<0.05, 存在顯著性差別。否則，不存在顯著性差別。,應注意的問題（1）,患病率變化時，各指標的穩(wěn)定性 由于敏感度是

43、病例組中的陽性率，而特異度是對照組中的陰性率，它們受患病率的影響不大，由這兩個指標計算來的如診斷指數、陽性似然比、陰性似然比等影響也不大，即是穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的指標。,,但陽性預測值指的是陽性結果中真陽性的百分比，陰性預測值指的是陰性結果中真陰性的百分比，這兩個指標受患病率的影響較大。如某一地區(qū)某病的患病率（或就診率）為10％，某診斷性試驗敏感度為90％、特異度為80％，這時陽性預測值及陰性預測值分別為33.3%及98.6% 。如擴大檢測

44、范圍，患病率降為1％，仍使用上述試驗，則陽性預測值及陰性預測值則發(fā)生了變化分別為4.3%和99.9% 。,,對臨床診斷的幫助的“具體性”、“可靠性” 一般來說，上述指標都是從總體上對某一試驗進行評價的，都是有用的指標。敏感度及特異度是兩個基本的評價指標。但每一項試驗敏感度及特異度都有一定限度，因此評價一個試驗，應將敏感度、特異度綜合起來考慮才較全面。,,診斷指數與診斷效率雖將敏感度、特異度綜合在一起考慮了，但是只是將敏感度及特異度通

45、過相加來分析。即只要敏感度特異度之和相等，而不管敏感度、特異度的變化有多大，這兩個指標的結果是不變的，如甲、乙兩個試驗，敏感度分別為95%、80%，特異度分別為80%、95%，診斷指數都為175％，診斷效率為87.5%（疾病組與對照組例數相同時），但很明顯這兩個試驗在臨床應用上意義是不相同的。,陽性預測值和陰性預測值,在患病率固定的情況下，PPV和NPV與敏感度及特異度呈正相關。同時可以提示在陽性結果時真陽性的可能有多大，陰性結果時真陰

46、性的可能有多少，顯然對臨床診斷的幫助很有意義。但陽性預測值及陰性預測值可由于受患病率的不同、實驗設計時病例組和對照組的樣本組成不同而發(fā)生變化，如病例組樣本量大，陽性預測值則高，而對照組樣本量大時陽性預測值則低。陰性預測值也有同樣變化，所以其應用時必須考慮這一因素。,,所謂似然比（LR）表達的是患某種疾病的患者中進行某種診斷性試驗所得到的數值范圍，如只有陽性及陰性兩種結果時，分成陽性似然比及陰性似然比。陽性似然比，陰性似然比是比較好的將