临床检验方法的评价临床检验方法的评价临床检验方法的评价临床检验方法的评价

郭 健郭 健

卫生部临检中心卫生部临检中心

方法评价方法评价

方法选择方法选择

常规分析前准备常规分析前准备

常规分析常规分析样品样品 统计质控统计质控 报告结果报告结果

预防措施预防措施

方法发展方法发展

分析方法分级分析方法分级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。

分析物 决定性方法 参考方法Ca ID-MS 原子吸收分光光度法

Cl 电量滴定中子活化法

电流滴定法

Fe ID-MS 沉淀蛋白后亚铁嗪反应

Mg ID-MS 原子吸收分光光度法

P ID-MS

KID-MS

中子活化法 火焰光度法

Na 重量分析法中子活化法

火焰光度法

分析物 决定性方法 参考方法Alb 免疫化学法

TP 双缩脲法

CreaID-MS

中子活化法离子交换层析

Urea ID-MS 尿素酶法

UA ID-MS 尿酸酶法

Bi l 重氮法

Glu ID-MS 己糖激酶法

Chol ID-MS 胆固醇氧化酶法

TG ID-MS 酶法

常规方法常规方法

参考方法参考方法

决定性决定性 方法方法 准

确度增加

准确度增加

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不同方法的关系不同方法的关系

标准品（标准品（ reference materialreference material ）：）：充分均匀并具有一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。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）：（原级参考物）：稳定、均一，由高度稳定、均一，由高度准确的若干方法定值，可用于校准决定性方法及为准确的若干方法定值，可用于校准决定性方法及为二级标准品定值。二级标准品定值。

• 二级标准品：二级标准品：用一级标准品校准，参考方法定值。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。方法定值。用于对常规方法和仪器的校准。

标准品分级标准品分级标准品分级标准品分级

参考方法 参考方法

决定性方法决定性方法

厂家方法 厂家方法

常规分析常规分析

一级标准品一级标准品一级标准品一级标准品

二级标准品二级标准品二级标准品二级标准品

校 准 品校 准 品校 准 品校 准 品

准确度的传递准确度的传递

溯溯源源

校校准准

仪器参数试剂

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— 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— GBWGBW （（ EE ）） 090001090001胆红素标准物质—胆红素标准物质— GBWGBW （（ EE ）） 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— GBWGBW （（ EE ）） 090004090004纯化血红蛋白标准物质—纯化血红蛋白标准物质— GBWGBW （（ EE ）） 090011090011

评价内容： 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（敏感性和特异性） （ NCCLS GP10 ， ROC 曲线）

方法的评价方法的评价方法的评价方法的评价

NCCLS 文件 EP9-A

用患者样本进行方法对比及偏差评估

批准指南

1995 年 12 月

评价两种分析方法（同一分析项目）的偏差。

评价要求：•熟悉仪器操作•熟悉评价方案•质控•足够的数据（最少 5 个工作日， 40 个样本）

用途：

目的： 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。

实验样本：实验样本： 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。

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。厂家要求的实验室常规方法或公认的参考方法。• 具有好的精密度具有好的精密度• 没有已知的干扰物没有已知的干扰物• 相同单位相同单位• 相对国家标准或参考方法的偏差是已知的相对国家标准或参考方法的偏差是已知的

测定范围：医学决定水平范围内（均匀分布） 样本数：至少 40 例，增加可提高可信性。

测定方法：两种方法分别做双份测定。

测定顺序：

每天 ： 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 8 、 7 、 6 、 5 、 4 、 3 、 2 、 1

测定次数： 每天分别用两种方法进行测定， 至少测定 5 天，共 40 个样本

数据监督：系统误差、人为误差

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： （双份测定）相对差值均界限： （双份测定）相对差值均值的值的 44 倍倍

实验步骤实验步骤

绘图绘图

• 均值散点图（均值散点图（ XX ，， YY ））

• 所有值散点图（所有值散点图（ YijYij ，， XiXi ））

• 偏差图偏差图

散点图（（ 散点图（（ Yij -XijYij -Xij ），）， XiXi ））

表 1 病人样本检验结果

BECKMAN（Y）（g/ l） HITACHI(X)(g/ l )

样品

号结果

1(Y1)

结果

2(Y2)

均值

Yi )DYi

结果

1(X1

)

结果

2(X2)

均值

(Xi )DXi

Yi -

Xi

1 25 25 25 0 28.3 28.1 28.2 0.2 -3.2

2 46 47 46.5 1 47.5 47.4 47.5 0.1 -1

3 36 36 36 0 38.4 38.1 38.3 0.2 -2.3

4 39 40 39.5 1 41.3 40.8 41.1 0.5 -0.6

5 14 14 14 0 18.7 18.9 18.8 0.2 -4.8

6 32 32 32 0 36.1 36.2 36.2 0.1 -4.2

7 27 28 27.5 1 31.2 31.2 31.2 0 -3.7

8 42 43 42.5 1 43.8 43.9 43.9 0.1 -1.4

33 34 34 34 0 35. 6 36. 3 35. 9 0. 3 - 1. 9

34 30 30 30 0 32. 1 32. 6 32. 3 0. 5 - 2. 3

35 40 40 40 0 41. 1 41 41. 1 0. 1 - 1. 1

36 42 42 42 0 43. 2 43. 4 43. 3 0. 2 - 1. 3

37 38 38 38 0 38. 6 38. 9 38. 7 0. 3 - 0. 7

38 43 43 43 0 45 44. 9 44. 9 0. 1 - 1. 9

39 35 35 35 0 36. 9 37 36. 9 0. 1 - 1. 9

40 44 45 44. 5 1 44. 8 45. 3 45 0. 5 - 0. 5

平均数 0.37 0.41 -2.7

y = 1. 1722x - 9. 0485R = 0. 9695

10

20

30

40

50

10 20 30 40 50

HI TACHI 7170(BCG)

BECK

MAN

CX9(

BCP)

均值散点图（均值散点图（ XX ，， YY ））

Yi - Xi Xi对 偏倚图

- 15

- 10

- 5

0

5

10

1520 30 40 50

HI TACHI 7170 BCG（ ）

Yi-X

i

偏差图：每次测定的 Y 均值与 X 均值 之差 - 相应 X 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： 44 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 rr ，， rr22 >= 0.95 >= 0.95 范围适合范围适合 rr22 < 0.95 < 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

X —最 适 范 围 检 查 相 关 （ A L B ）

r =

N

i

2ij

2

j

N

i

2ij

2

j

N

i

2

jijij

)y(y)x(x

)y)(yx(x

r = 0 .9 6 9 5

回归系数评价计算

截距 a = - 9.05

斜率 b = 1.17

Y = 1.17 X – 9.05

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 33

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

BCP与 BCG法测定血清 ALB时结果的预期偏倚估计

BPG法(g/ l ) BCP法(g/ l ) 预期偏倚（g/ l） 相对偏倚（%）

30 26.5 -3.5 11.6

40 37.8 -2.2 5.5

50 49.1 -0.9 1.8

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 Methods

EP6-P

目的目的

• 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

标的评价方法。

• 用户可为分析方法设定线性范围。

定义定义

• Assay Range （ Linear Range)

The range of concentration or activity in wh

ich the final output value of a system is pro

portional to the analyte concentration or acti

vity within a stated tolerance.

定义定义

Linearity:

• The measure of the degree to which a

curve approximates a straight line.

• It refers to overall system response (i.e.,

the final analytical answer rather than the

instrument output)

Scope and LimitationsScope and Limitations

• 线性是分析方法的一个特征，不同于准确性和精密度。

• 线性实验应该使用与待分析物基质相似的样本。

• 线性检验系统反应，包括校准、线性化技术、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（方法线性）。

• 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器操作和维护程序、样本准备方法和校准。

• 对较简单的设备需要 5 天或更少时间。• 对较复杂的多通道设备需要 5 天或更长

时间。

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

数据。

• 全部实验和数据采集应在同一工作日内

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

理想的样本基质

高值样本：高于上限 30%

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

• Patient-Sample Pool Spiked with Analyte

加入品在没有干扰物存在时不需高纯度。

• Pool Diluted with Treated Pool Material

用于降低分析物浓度，如：透析、热处理、层析。

可以使用的样本可以使用的样本• Pool Diluted with Saline。

在线性实验中使用此类样本可掩盖不同的基质效应。

• Commercial Control/Calibrator Material

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。

可以使用的样本可以使用的样本

• Underdiluted/Overdiluted Commercial C

ontrol Material

• Aqueous Solutions （一般无基质效应）

• Solution in Other Solvents （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、 human fraction V.

• 乙醇：无水乙醇• ALP ：纯酶• AMS ：腮腺或胰腺提取物• BIL ： 胆红素纯品• Ca: CaCO3

• Cl: 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• CO2 ： CaCO3

• CREA ：标准液或高值血清-ALT ： 纯酶• GLU ： 右旋糖• AST ： 纯酶• ALT ： 纯酶

推荐的样本添加材料推荐的样本添加材料• HBD ： 纯酶• LDH ： 纯酶• Lipase ： 胰腺提取物• Mg ： MgCl2

• P: K(H)2PO4或 Na(H)PO4

• TP ： 白蛋白干粉、人或牛的成份 V• UA ： 在得不到高值病人样本时，使用标准储备液或

干燥尿酸 。• BUN ：在得不到高值病人样本时，使用标准储备液或

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。

• 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 4 个（最好是 5

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。

• 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 4 个浓度。

样本的准备样本的准备

• 足量的混合血清。• 低浓度混合血清（ No1 ）；高浓度混合血清

（ No5 ）• 血清（ No2 ）： 3 份“ No1” + 1 份“ No5”

• 血清（ No3 ）： 2 份“ No1” + 2 份“ No5”

• 血清（ No4 ）： 1 份“ No1” + 3 份“ No5”

样本浓度计算样本浓度计算

C1×V1 + C5 ×V5

浓度 = ----------------------------------

V1 + V5

数据收集数据收集

x1 y1-1 y1-2 y1-3 y1-4

x2 y2-1 y2-2 y2-3 y2-4

x3 y3-1 y3-2 y3-3 y3-4

x4 y4-1 y4-2 y4-3 y4-4

x5 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。

• 若有明显异常时应判断是否为离群点。

• 如离群点超出 2 点，则保留全部数据或

重做全部实验。

离群点检查离群点检查• 用于特定浓度 Y 值离群点的检验。• 将 4 个重复值从大到小排列（ Y1到 Y4 ）。• 计算： D = Y1 - Y4

• 若 Y1 可能是离群点，计算： D1 = （ Y1 - Y2 ） / D

• 若 Y4 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（ Critical value)

(0.05) 0.765

(0.01) 0.889

绘图和评价绘图和评价

• 线性 X-Y 图， X轴为分析物浓度。

• 反应值或仪器输出值为 Y轴。

• 目测离群值。 ( Y= aX + b )

• 目测线性判断是否符合要求。

• 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。• 慎用方法学线性范围从 0开始。• 有临床意义的浓度应在线性评价中：

– 最小的线性浓度– 医学决定水平– 最大的线性浓度

参考文献参考文献• Dixon W.J. and Massey F.J. introduction to sta

tistical 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, 1960

• Graybill, 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, 1984

EP5

精密度的内容精密度的内容

• 批内• 批间• 日内• 日间• 总精密度

实验方法实验方法

• 试剂和校准物：同一批号• 样本：基质与临床样本相似， 2 个以上浓度（参考医学决定水平）。

• 实验天数： 20 天以上• 实验次数：每天 2 批，每批 2 个（批号）样本，每个样本重复 2 次

精密度实验精密度实验

天数1 批 2 批

XX11 X12 X1

X11-X12

X21 X22 X2X21-X22

1

2

3

4

5

精密度评价精密度评价

• 批内：

• 日内：（批间）

• 日间：

• 总精密度：