临床检验方法的评价临床检验方法的评价郭郭 健健卫生部北京医院卫生部北京医院卫生部临床检验中心卫生部临床检验中心方法评价方法评价方法评价方法评价方法选择方法选择方法选择方法选择分析前准备分析前准备分析前准备分析前准备常规分析常规分析常规分析常规分析样品样品样品样品统统计计质质控控统统计计质质控控报告结果报告结果报告结果报告结果预预防防措措施施预预防防措措施施方方法法发发展展方方法法发发展展分析方法分级分析方法分级决定性方法（definitive method）：经详尽研究尚未发现不准确度或不确定性原因的方法。参考方法（reference method）：经详尽研究证实其不准确度与不精密度可以忽略的方法。常规方法（routing method）：可满足临床或其他目的需要的日常使用的方法。方法分级方法分级被测物被测物决定性方法决定性方法参考方法参考方法血细胞计数血细胞计数ICSH血清酶血清酶IFCCHbA1cIFCC or NGSP常规方法常规方法常规方法常规方法参考方法参考方法参考方法参考方法决定性决定性决定性决定性 方法方法方法方法准确度增加准确度增加准确度增加准确度增加应用范围增加应用范围增加应用范围增加应用范围增加不同方法的关系不同方法的关系标准品分级标准品分级标准品标准品（reference material）：充分均匀并具有一个或多个良好确定的特性值的材料或物质，用来校准仪器设备、评估测定方法或给其它物质赋值。一级标准品一级标准品（原级参考物）：具有最高计量学特性的参考物质，由一级参考测量过程定值 二级标准品二级标准品：用一级标准品校准，参考方法定值。校准品校准品：用二级标准品校准，拟被用于校准的常规方法定值。用于对常规方法和仪器的校准。国际单位国际单位原级参考方法原级参考方法一级参考品一级参考品次级参考方法次级参考方法二级参考品二级参考品厂家选定方法厂家选定方法标准方法标准方法厂家工作校准品厂家工作校准品产品校准品产品校准品终用户方法终用户方法常规样品常规样品检测结果检测结果材料材料 校准和赋值校准和赋值 测量过程测量过程 执行者执行者 不确定度不确定度IFCCARMLMLEnd-user检验结果的可溯源性检验结果的可溯源性校准品的应用校准品的应用与试剂、仪器配套使用使用有证参考品（CRM， GBW）不能使用定值质控品（Control Materials)代替校准品(Calibrator)临床样本临床样本国家标样国家标样JJG464-96校准品校准品厂家标准厂家标准TC 158 mg/dl 1.5TG = 150 mg/dl 1.4HDL-C = 56.2 mg/dl 0.4检测结果检测结果TGTCHDL-C国家计量标准国家计量标准吸光度 0.005波长 340 nm/505nm漂移 0.0015自动生化分析仪自动生化分析仪仪器名称仪器名称：HITACHI 7170A测定范围测定范围：TC = 3-800 mg/dl 3%TG = 0-11.4 mmol/l 2.4%HDL-C = 3-150 mg/dl 2.6%人血清无机成分分析标准物质人血清无机成分分析标准物质人血清无机成分分析标准物质人血清无机成分分析标准物质GBW09135GBW09135血清胆固醇标准物质血清胆固醇标准物质血清胆固醇标准物质血清胆固醇标准物质GBW09138GBW09138一级标准物质一级标准物质二级标准物质二级标准物质红细胞微粒标准物质红细胞微粒标准物质红细胞微粒标准物质红细胞微粒标准物质GBWGBW（E E）090001090001胆红素标准物质胆红素标准物质胆红素标准物质胆红素标准物质GBWGBW（E E）090002090002氰化高铁血红蛋白溶液标准物质氰化高铁血红蛋白溶液标准物质氰化高铁血红蛋白溶液标准物质氰化高铁血红蛋白溶液标准物质GBWGBW（E E）090004090004纯化血红蛋白标准物质纯化血红蛋白标准物质纯化血红蛋白标准物质纯化血红蛋白标准物质GBWGBW（E E）090011090011方法的评价的主要内容方法的评价的主要内容初步评价（NCCLS EP10） 精密度（ NCCLS EP5） 对比及偏差（ NCCLS EP9） 线性（ NCCLS EP6） 抗干扰能力（ NCCLS EP7） 基质效应（ NCCLS EP14） 临床准确度（NCCLS GP10）NCCLS文件文件EP9-A用患者样本进行方法对比用患者样本进行方法对比及偏差评估及偏差评估批准指南批准指南1995年年12月月目的及用途目的及用途引进新方法前或用一种方法替代另一种引进新方法前或用一种方法替代另一种方法时进行偏差分析。方法时进行偏差分析。评价两种分析方法（同一分析项目）的评价两种分析方法（同一分析项目）的偏差。偏差。评价操作要求评价操作要求熟悉仪器操作熟悉仪器操作熟悉评价方案熟悉评价方案质控质控足够的数据足够的数据实验样本要求实验样本要求来源于健康人或患者，无干扰，尽量避免贮存；来源于健康人或患者，无干扰，尽量避免贮存；测定物浓度范围应在医学决定水平范围内均匀测定物浓度范围应在医学决定水平范围内均匀分布；分布；样本数至少样本数至少40例，增加数量能提高可信性例，增加数量能提高可信性对比方法对比方法厂家要求的实验室常规方法或公认的参考方法。 具有好的精密度 没有已知的干扰物 相同单位 相对国家标准或参考方法的偏差是已知的测定方法测定方法每天分别用两种方法进行测定，每天分别用两种方法进行测定，测定顺序：测定顺序：1、2、3、4、5、6、7、88、7、6、5、4、3、2、1测定次数：至少测定测定次数：至少测定5天，共天，共40个样本个样本数据监督数据监督系统误差系统误差人为误差人为误差常规质控常规质控熟悉仪器及方法熟悉仪器及方法收集数据收集数据检查方法内的离群点检查方法内的离群点 界限：界限： （双份测定）相对差值均值（双份测定）相对差值均值的的4倍倍实验步骤实验步骤绘图绘图 均值散点图（均值散点图（均值散点图（均值散点图（X X，Y Y） 所有值散点图（所有值散点图（所有值散点图（所有值散点图（YijYij，XiXi） 偏差图偏差图偏差图偏差图 散点图（散点图（散点图（散点图（ YijYij - -XijXij），），），），XiXi）均值散点图（均值散点图（X，Y）偏差图：每次测定的偏差图：每次测定的Y均值与均值与X均值均值 之差之差-相应相应X均值图均值图线性相关目测检查线性相关目测检查两种方法间离群值目测检查两种方法间离群值目测检查 界限：界限：4倍两种方法间绝对偏差的均值倍两种方法间绝对偏差的均值 绝对差值允许范围绝对差值允许范围: 相对差值允许范围相对差值允许范围:适合范围适合范围 计算计算 r，r2 = 0.95 范围适合范围适合 r2 0.95 扩大数据范围扩大数据范围线性回归线性回归 计算计算 均匀离散度的直观检查均匀离散度的直观检查预期偏差及可信范围预期偏差及可信范围 线性回归方程线性回归方程 计算偏差（高、中、低计算偏差（高、中、低3组）组）解释实验结果并与内部标准比较解释实验结果并与内部标准比较定量分析方法的线性评价定量分析方法的线性评价Evaluation of The Linearity of Quantitative Analytical MethodsEP6-P目的目的为实验室中采用定量分析方法的用户提为实验室中采用定量分析方法的用户提供评价仪器或方法是否满足厂家线性指供评价仪器或方法是否满足厂家线性指标的评价方法。标的评价方法。用户可为分析方法设定线性范围。用户可为分析方法设定线性范围。定义定义实验范围（实验范围（Assay Range）：）： 或者或者线性范围（线性范围（Linear Range)：分析系统最终输出的、分析系统最终输出的、与被测物浓度或活性成比例的、与被测物浓度或活性成比例的、浓度或活性值范围浓度或活性值范围定义定义线性（线性（Linearity）:曲线接近直线的程度的量；与完整系统的反应相关（是最后的分析结果或解释，不仅是仪器的输出结果）Scope and Limitations线性是分析方法的一个特征，不同于准线性是分析方法的一个特征，不同于准确性和精密度。确性和精密度。线性实验应该使用与待分析物基质相似线性实验应该使用与待分析物基质相似的样本。的样本。线性检验系统反应，包括校准、线性化线性检验系统反应，包括校准、线性化技术、系数和仪器反应。技术、系数和仪器反应。使用者的需求使用者的需求用简单的实验来检验厂家标示的线性范用简单的实验来检验厂家标示的线性范围及定量分析方法的分析范围。围及定量分析方法的分析范围。在实验室中作为方法学的信息（方法线在实验室中作为方法学的信息（方法线性）。性）。进行线性评价实验。进行线性评价实验。仪器的熟悉过程仪器的熟悉过程执行分析过程的实验室人员必须掌握仪执行分析过程的实验室人员必须掌握仪器操作和维护程序、样本准备方法和校器操作和维护程序、样本准备方法和校准。准。对较简单的设备需要对较简单的设备需要5天或更少时间。天或更少时间。对较复杂的多通道设备需要对较复杂的多通道设备需要5天或更长时天或更长时间。间。实验周期实验周期在完成仪器熟悉过程后开始实验并收集在完成仪器熟悉过程后开始实验并收集数据。数据。全部实验和数据采集应在同一工作日内全部实验和数据采集应在同一工作日内完成。完成。线性评价实验线性评价实验样本要求： 最少4个浓度水平，推荐5个水平。基质效应： 应使用与病人样本相似的样本或注明基质类型。可以使用的样本可以使用的样本病人混合血清病人混合血清 理想的样本基质理想的样本基质 高值样本：高于上限高值样本：高于上限30% 低值样本：线性低限或更低。低值样本：线性低限或更低。可以使用的样本可以使用的样本含添加物的混合病人血清：含添加物的混合病人血清：加入品在没有干扰物存在时不需高纯度。经处理的材料稀释的混合血清用于降低分析物浓度，材料处理：透析、热处理、层析。可以使用的样本可以使用的样本生理盐水稀释的混合血清：生理盐水稀释的混合血清：在线性实验中使用此类样本可掩盖不同的基在线性实验中使用此类样本可掩盖不同的基质效应。质效应。商品质控或校准品：商品质控或校准品：此类样本由于不是正常的生理形式，可掩盖此类样本由于不是正常的生理形式，可掩盖实际的线性结果。实际的线性结果。可以使用的样本可以使用的样本不同比例稀释商品质控物；不同比例稀释商品质控物；水溶液水溶液 ：一般无基质效应：一般无基质效应其它溶液：基质效应与有机溶剂相似其它溶液：基质效应与有机溶剂相似推荐的样本添加材料推荐的样本添加材料ALB：白蛋白干粉、：白蛋白干粉、human fraction V.乙醇：无水乙醇乙醇：无水乙醇ALP：纯酶：纯酶AMS：腮腺或胰腺提取物：腮腺或胰腺提取物BIL： 胆红素纯品胆红素纯品Ca: CaCO3Cl: NaCl推荐的样本添加材料推荐的样本添加材料CHOL：胆固醇纯品或稀释质控品：胆固醇纯品或稀释质控品CO2： CaCO3CREA：标准液或高值血清：标准液或高值血清 -ALT： 纯酶纯酶GLU： 右旋糖右旋糖AST： 纯酶纯酶ALT： 纯酶纯酶推荐的样本添加材料推荐的样本添加材料HBD： 纯酶纯酶LDH： 纯酶纯酶Lipase： 胰腺提取物胰腺提取物Mg： MgCl2P: K(H)2PO4或或Na(H)PO4TP： 白蛋白干粉、人或牛的成份白蛋白干粉、人或牛的成份VUA： 在得不到高值病人样本时，使用标准储备液或干在得不到高值病人样本时，使用标准储备液或干燥尿酸燥尿酸 。BUN：在得不到高值病人样本时，使用标准储备液或：在得不到高值病人样本时，使用标准储备液或干燥尿素干燥尿素 。样本分析顺序样本分析顺序分析序列应为随机排列。分析序列应为随机排列。有显著携带污染时，应用空白隔开样本。有显著携带污染时，应用空白隔开样本。每个实验组内应至少分析每个实验组内应至少分析4个（最好是个（最好是5个）不同浓度水平的样本。个）不同浓度水平的样本。样本浓度范围样本浓度范围应覆盖待评线性范围的上、下限。应覆盖待评线性范围的上、下限。评价结果不满意时应重新设定浓度。评价结果不满意时应重新设定浓度。线性范围内至少应保留有线性范围内至少应保留有4个浓度。个浓度。样本的准备样本的准备足量的混合血清。足量的混合血清。低浓度混合血清（低浓度混合血清（No1）；高浓度混合血）；高浓度混合血清（清（No5）血清（血清（No2）：）：3份份“No1” + 1份份“No5”血清（血清（No3）：）：2份份“No1” + 2份份“No5”血清（血清（No4）：）：1份份“No1” + 3份份“No5”样本浓度计算样本浓度计算 C1V1 + C5 V5浓度浓度 = - V1 + V5数据收集数据收集x1 y1-1 y1-2 y1-3 y1-4x2 y2-1 y2-2 y2-3 y2-4x3 y3-1 y3-2 y3-3 y3-4 x4 y4-1 y4-2 y4-3 y4-4x5 y5-1 y5-2 y5-3 y5-4数据评价数据评价观察有无明显的数据错误。观察有无明显的数据错误。若有明显异常时应判断是否为离群点。若有明显异常时应判断是否为离群点。如离群点超出如离群点超出2点，则保留全部数据或重点，则保留全部数据或重做全部实验。做全部实验。离群点检查离群点检查用于特定浓度用于特定浓度Y值离群点的检验。值离群点的检验。将将4个重复值从大到小排列（个重复值从大到小排列（Y1到到Y4）。）。计算：计算：D = Y1 - Y4若若Y1可能是离群点，计算：可能是离群点，计算： D1 = （Y1 - Y2）/ D若若Y4可能是离群点，计算：可能是离群点，计算： D4 = （Y3 - Y4）/ D离群点判断离群点判断判断值（判断值（Critical value)(0.05) (0.01) 绘图和评价绘图和评价线性线性X-Y图，图，X轴为分析物浓度。轴为分析物浓度。反应值或仪器输出值为反应值或仪器输出值为Y轴。轴。目测离群值。目测离群值。 ( Y= aX + b )目测线性判断是否符合要求。目测线性判断是否符合要求。进行统计学判断和评价。进行统计学判断和评价。注意：注意：统计学标准和临床可接受限不同。统计学标准和临床可接受限不同。慎用方法学线性范围从慎用方法学线性范围从0开始。开始。有临床意义的浓度应在线性评价中：有临床意义的浓度应在线性评价中：最小的线性浓度最小的线性浓度医学决定水平医学决定水平最大的线性浓度最大的线性浓度参考文献参考文献Dixon W.J. and Massey F.J. introduction to statistical analysis, 3rd edition, McGraw-Hill Book Co., New York, 1969, pp308-310, 500, 536-537.Weissberg A. and Beatty G.H. Tables of tolerance-limit factors for normal distributions, Technometrics 2:4, 1960Graybill, Franklin A. An introduction to linear statistical models, volume I, McGraw-Hill Book Company, 1961, p191.临床化学设备的精密度评价临床化学设备的精密度评价Evaluation of Precision Performance of Clinical Chemistry Devices, Approved Guideline, 1984EP5精密度的内容精密度的内容批内批内批间批间日内日内日间日间总精密度总精密度实验方法实验方法试剂和校准物：同一批号试剂和校准物：同一批号样本：基质与临床样本相似，样本：基质与临床样本相似，2个以上浓个以上浓度（参考医学决定水平）。度（参考医学决定水平）。实验天数：实验天数：20天以上天以上实验次数：每天实验次数：每天2批，每批批，每批2个（批号）个（批号）样本，每个样本重复样本，每个样本重复2次次精密度实验精密度实验天数1批2批XX11X12X1X11-X12X21X22X2X21-X2212345精密度评价批内：批内：日内日内：（批间）：（批间）日间：日间：总精密度：总精密度：批内不精密度批内不精密度I = 总实验天数（一般为20天）j = 每天测定的批次（一般为2批）Xij1 = 第i天j批实验第一次结果Xij2 =第i天j批实验第二次（重复）结果批间不精密度批间不精密度I = 实验天数（通常为20天）Xi1 = 第i天第一批实验结果的平均值（通常重复2次）Xi2 = 第i天第二批实验结果的平均值（通常重复2次）日间不精密度日间不精密度I= 实验天数X = 所有结果的平均值Xi第I天所有结果的平均值总不精密度总不精密度实验室检验的临床准确性评价实验室检验的临床准确性评价NCCL GP-10GP10-AAssessment of The Clinical Accuracy of Laboratory Tests Using Receiver Operating Characteristic (ROC) Plots; Approved Guideline (1995)“用ROC曲线图评价实验室检验的临床准确性”定义定义临床准确性临床准确性 Clinical Accuracy： 衡量检验项目对于不同健康状况的区分能力。如：健康与疾病；良性与恶性疾病；对治疗的反应性与不反应性；预测疾病的好转与恶化定义定义临床有用性临床有用性 Usefulness： 检验信息在病人管理中的实用价值。检验信息在病人管理中的实用价值。 如：如： 检验成本；检验成本； 假阳（或假阴）性率；假阳（或假阴）性率； 有损伤小、成本低的其他方法；有损伤小、成本低的其他方法； 检验技术要求；检验技术要求； 检验创伤和舒适性检验创伤和舒适性定义定义临床检验信息：临床检验信息：准确性准确性 敏感性敏感性 Sensitivity 特异性特异性 Specificity有用性有用性定义定义ROC： Receiver Operating Characteristic 接收机操作特性接收机操作特性ROC曲线曲线： 描述实验室检验的敏感性和特异性关描述实验室检验的敏感性和特异性关系的曲线。系的曲线。ROC曲线曲线定义定义特异性特异性 Specificity真阴性结果（真阴性结果（NT）数）数真阴性结果数真阴性结果数 + 假阳性结果（假阳性结果（PF）数）数定义定义敏感性敏感性 Sensitivity真阳性结果（真阳性结果（PT）数）数真阳性结果数真阳性结果数 + 假阴性结果（假阴性结果（NF）数）数定义定义阳性预测值阳性预测值 （PPV）真阳性结果数真阳性结果数真阳性结果数真阳性结果数 + 假阳性结果数假阳性结果数定义定义阴性预测值阴性预测值 （NPV）真阴性结果数真阴性结果数真阴性结果数真阴性结果数 + 假阴性结果数假阴性结果数ROC曲线的意义曲线的意义ROC曲线的意义曲线的意义ROC曲线的意义曲线的意义用用ROC图进行方法比较图进行方法比较ROC曲线的绘制曲线的绘制ROC曲线的绘制曲线的绘制进行临床准确性实验进行临床准确性实验确定诊断的敏感性和特异性确定诊断的敏感性和特异性绘制绘制ROC曲线图曲线图ROC分析：敏感性分析：敏感性/特异性的置信区间；特异性的置信区间； ROC曲线下面积；曲线下面积； 多实验多实验ROC曲线的比较；曲线的比较； 其他其他ROC曲线的绘制曲线的绘制ROC曲线的绘制曲线的绘制ROC曲线制作及分析软件曲线制作及分析软件CLINROCMetzROC ANALYZERROCLABRULEMAKERSIGNAL TEP-UHROC曲线的优点曲线的优点利用简单易于分辨的图形反应临床准确性指标；利用简单易于分辨的图形反应临床准确性指标；不需要确定临床决定水平；不需要确定临床决定水平；可直接用于不同检验方法临床准确性的比较可直接用于不同检验方法临床准确性的比较ROC曲线的局限性曲线的局限性不能显示实际的临界值；不能显示实际的临界值；不能提示样本数量；不能提示样本数量；ROC曲线分析参数计算复杂；曲线分析参数计算复杂；缺少实用性强的计算机软件。缺少实用性强的计算机软件。参考文献参考文献Mark H. Zweig and Gregory Campbell: Receiver-Operating Characteristic (ROC) Plots: A Fundamental Evaluation tool in Clinical Medicine, Clin. Chem. 39(4): 561-577; 1993谢谢谢谢郭健郭健郭健郭健卫生部北京医院卫生部北京医院卫生部北京医院卫生部北京医院 检验科检验科检验科检验科电话：电话：电话：电话：010 65132266010 65132266分机分机分机分机38603860E-mail: guojiancma.org.cnE-mail: guojiancma.org.cn