不同检测系统血清酶测定结果的偏倚评估与可比性研究

我心依旧

                                                            张秀明1　庄俊华2　徐宁3　黄宪章2　陈茶2　尹一兵4　梁伟雄1
               1. 广东省中医院总院检验科 , 2. 二沙岛分院检验科 , 3. 芳村分院检验科; 4. 重庆医科大学检验系
       【摘要】目的　通过对不同检测系统血清酶测定进行方法比对和偏倚评估,探讨不同检测系统间血清酶测定结果的可比性,为不同实验室检验结果的互认和实验室认可提供实验数据。方法　参考NCCLS 的EP9-A2文件,以日立7170生化分析仪、罗氏原装试剂、C. f. a. s 校准品和质控品组成的检测系统(已通过ISO / IEC 17025标准认可)为目标检测系统(比较方法) ,检测系统1～4为实验方法,用病人新鲜血清对丙氨酸氨基转移酶(ALT) 、碱性磷酸酶(ALP) 、天冬氨酸氨基转移酶(AST) 、乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)进行检测,计算实验方法( Y)和比较方法(X )之间的相对偏差(%SE) ,以美国临床实验室修正法规(CLIA′88)规定的室间质量评价允许误差范围的1 /2为标准,判断不同检测系统测定结果的可比性。结果　除检测系统4的ALT结果、检测系统1 ALP测定的高值( > 150 U /L) 、检测系统3和检测系统4的AST结果与比较方法的系统误差不能被接受外,其余项目测定结果的系统误差临床可以接受。结论　当用两个以上的检测系统检测同一检验项目时,应进行方法比对和偏倚评估,判断其临床可接受性能,以保证检验结果的可比性。
       【关键词】血清; 　比对研究; 　偏差; 　实验室

       检测系统是指完成一个检验项目所涉及的仪器、试剂、校准品、检验程序、保养计划等的组合。实现同一检验项目不同检测系统检验结果的可比性是质量管理的最终目标。两个实验室认可的国际标准ISO / IEC 17025[ 1 ] (检测和校准实验室能力的通用要求)和ISO /15189[ 2 ] (医学实验室—质量和能力的专用要求)都对检验结果的溯源性和可比性提出了明确要求,强调方法学比较试验(比对试验)是实现准确度溯源和病人标本检验结果可比性的重要途径。但比对试验如何进行,如何评估不同检测系统检验结果的偏差,如何判断不同检测系统结果的可比性,是目前检验医学界关注和讨论的热点。本研究参考美国临床实验室标准化委员会(NCCLS)的EP9-A2文件[ 3 ] ,对不同检测系统血清酶测定进行方法比对和偏倚评估,为实现血清酶测定的溯源性和可比性提供实验数据。
材料和方法
一、材料
       1. 检测系统的组成:每一检测项目根据不同实验室所使用的仪器、试剂、校准品、质控品的不同分为5个检测系统,各检测系统的组成如下:
       检测系统1 ( Y1 ) : 岛津CL-7200 生化分析仪,ALT、AST北京中生试剂, ALP上海申能试剂, LDH、CK四川迈克试剂, Randox校准品和质控品。
       检测系统2 ( Y2 ) :罗氏Cobas 400生化分析仪,原装配套试剂, C. f. a. s校准品和质控品。
       检测系统3 ( Y3 ) :强生250干生化分析仪,原装配套试剂、校准品和质控品。
       检测系统4 ( Y4 ) :日立7170生化分析仪,北京中生试剂, C. f. a. s校准品, Randox质控品。
       检测系统5 ( X ) :日立7170生化分析仪,罗氏原装试剂, C. f. a. s校准品和质控品。
       2. 盲样制备:每日常规工作后收集新鲜血清若干份,制备成不同浓度的混合血清,至少8份,分装于带盖的清洁试管内; 同时选用同一批号的RANDOX水平2和水平3质控血清,按说明书要求复溶,分装于带盖的清洁试管内;以上实验样品由专人分发给不同实验室,置于当天常规工作中进行测定,血清标本连续测定5 d以上,质控标本连续测定20 d。
二、方法
       因检测系统5使用的是日立7170生化分析仪以及与之配套的罗氏原装试剂、C. f. a. s校准品和质控品,参加卫生部室间质评成绩合格,室内质控日间CV均小于1 /3 CL IA′88室间质评允许误差,且已通过ISO / IEC 17025 标准实验室认可,故以检测系统5作为目标检测系统(比较方法) ,其余各检测系统为实验方法,进行方法间的对比试验。测定项目包括丙氨酸氨基转移酶(ALT) 、碱性磷酸酶(ALP) 、天冬氨酸氨基转移酶(AST) 、乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK) 5项。实验前对仪器进行常规维护与保养,各实验室按常规方法进行校准和质控,室内质控在控时进行盲样测定。每个项目的检测严格按厂商试剂盒的说明书进行。各实验室收到盲样后2h内测定完毕。
三、数据收集与处理
       1. 不采用已明确有人为误差的结果。
       2. 按EP9-A2文件进行方法间离群值检查。
       3. 比较方法(X )测定范围的检验: X 的分布范围是否合适,可用相关系数( r)作粗略估计,如r≥0. 975或r2 ≥0. 95,则认为X 范围合适,直线回归统计的斜率和截距可靠;如r < 0. 975,则使用部分个别差异法计算平均偏差。
       4. 计算线性回归方程:实验方法Y = bX + a。
       5. 计算方法间的系统误差:根据临床使用要求,将各个项目给定的医学决定水平浓度Xc代入回归方程,计算实验方法( Y)与比较方法(X )之间的系统误差(SE) 。
              SE = | Yc - Xc |
              SE (% ) = (SE /Xc) ×100%
       6. 不同检测系统间测定结果比较:采用配伍组设计的方差分析。
四、临床可接受性能判断
       以CLIA′88 对室间评估的允许误差为判断依据,由方法学比较评估的系统误差(SE% )不大于允许误差的1 /2属临床可接受水平,即不同检测系统间的测定结果具有可比性。
结果
       1. 不同检测系统的精密度评价:根据RANDOX水平2和水平3质控品连续20次的盲测结果,计算均值( x) 、标准差( s)和变异系数(CV )来评价不同检测系统的精密度,结果3个实验室5个检测系统ALT、ALP、AST、LDH、CK日间CV 分别为1. 7% ～5. 9%、1. 2%～5. 8%、0. 7%～4. 9%、0. 6% ～4. 9%和3. 7% ～7. 9% ,明显低于1 /3 CL IA′88允许误差(分别为6. 7%、10. 0%、6. 7%、6. 7%和10. 0% ) ,均符合临床要求。
       2. 不同检测系统血清酶测定结果的比较:不同检测系统血清酶测定结果见表1。经配伍组设计的方差分析,不同检测系统间血清酶测定结果的差异有统计学意义( P < 0. 001) 。

       3. 不同检测系统血清酶测定结果的相关性分析:以检测系统5作为目标检测系统,其余检测系统与其进行相关与回归分析,结果见表2。各检测系统间的相关系数均大于0. 975,说明回归统计的斜率和截距可靠,可以用它们去估计不同检测系统间的系统误差,并以医学决定水平处的系统误差来判断不同检测系统间是否具有可比性。

       4. 各检测系统可接受性能的评价: 以系统5作为目标检测系统,将不同酶的医学决定水平浓度代入各自相应的回归方程,用以判断各检测系统的临床可接受性能,结果见表3。

讨论
       血清酶测定是临床上最常用的检验项目之一,其定量测定方法主要以酶活性测定为主,虽然采用的方法和原理相同,但使用的仪器、试剂(缓冲液、底物、添加剂等) 、校准品和反应条件(温度、pH、时间等)却存在着较大差异,从而使不同实验室的测定结果间存在着较大差异。为实现血清酶测定结果的可比性,国际临床化学联合会( IFCC)等不同的专业学会先后提出了酶活性测定的推荐方法,在很大程度上改进了测定结果的一致性。2002 年, IFCC又提出了ALT、AST、GGT、LDH、CK 测定新的参考方法,从根本上提出了酶活力检测必须使用完整的检测系统、依靠校准品的定值,才能使酶检测结果实现全球的可比性[ 4 ] 。最近, 酶参考品( reference material)的成功制备为实现血清酶测定结果的溯源性和可比性奠定了基础[ 4, 5 ] ,应用酶校准品可明显提高不同检测系统间血清酶测定结果的可比性[ 6 ] ,但酶参考品和酶校准品制备困难,产量有限。在我国,多数实验室按照自己的意愿,选择需要的仪器、试剂、操作程序等组合的检测系统(自建检测系统) ,以此完成患者标本的检验。因此,面对国内大量的实验室自行建立的检测系统,应该怎样寻找检测结果溯源性和可比性,是一个极大的现实问题。比对试验要求,在整个实验中必须保持实验方法和比较方法都处于完整的质量控制之下,失控时必须重做。为了考查实验方法和比较方法的日间精密度,我们选用Randox质控品水平2和水平3作为盲样,与新鲜血清一起分发给不同实验室,在不同的检测系统上进行测定,结果表明,不同检测系统5种酶的日间CV 分别为: ALT 1. 7% ～ 5. 9%、ALP1. 2%～5. 8%、AST 0. 7% ～4. 9%、LDH 0. 6% ～5. 7%、CK 3. 7%～7. 9%,均低于1 /3 CLIA′88规定的允许误差范围,说明不同检测系统的日间精密度均符合要求,比对试验数据可靠。Randox质控品的检测结果还表明,不同检测系统5 种酶的日间CV均以检测系统5 (日立7170生化分析仪、罗氏原装试剂、c. f. a. s校准品和质控品组合)最小,此系统已经中国实验室国家认可委的认可, 符合ISO / IEC 17025准确度溯源的要求。若实验方法与比较方法的比对结果临床可以接受,则可认为实验方法的准确度可以溯源,不同检测系统的检验结果具有可比性。
       配伍组设计资料的方差分析表明,不同检测系统血清5种酶测定结果的差异均具有统计学意义,与检测系统5比较,在检测系统1 (岛津-200生化分析仪、国产试剂、Randox校准品和质控品组合)上比对的6个项目有3项(AST、LDH、CK)无统计学意义,在检测系统2 (罗氏Cobas 400生化分析仪、罗氏原装试剂、c. f. a. s校准品和Randox质控品组合)上比对的三个项目(AST、LDH和CK)均无统计学意义,在检测系统4 (日立7170生化分析仪、国产或Randox试剂、c. f. a. s校准品和Randox质控品组合)上比对的6个项目有两项(ALP和CK)无统计学意义, 在检测系统3 (强生干生化分析系统)上比对的3个项目(AST、LDH、CK)只有CK无统计学意义。上述结果再次证明,在实现检验结果的可比性时,使用完整检测系统的重要性和必要性。相关与回归分析表明,实验方法与比较方法间的相关系数( r)均> 0. 975,说明X 的分布范围合适,可以用回归统计的方法分析各检测系统与检测系统5之间的系统误差。将不同血清酶的医学决定水平值(Xc)代入相应的回归方程,计算出医学决定水平处的系统误差,以方法学比较的系统误差< 1 /2 CLIA′88的允许误差范围为临床可接受性能的判断标准,结果表明:除检测系统4的ALT测定、检测系统1 ALP测定的高值( > 150 U /L) 、检测系统3和检测系统4的AST测定外,其余项目在不同检测系统上的测定结果在比较范围内与检测系统5均具有可比性。目前国际上还没有临床可接受性能的统一判断标准,有人建议用CLIA′88的允许误差范围为临床可接受性能的判断标准[ 7 ] ,但在同一医院不同实验室、同一实验室的不同检测系统上来判断,此标准显得过宽,不适合临床应用。我们认为,以1 /2 CLIA′88的允许误差范围为判断标准具有较大的可操作性和可行性,可供同行参考。对于不具可比性的检验项目和检测系统,如何实现其可比性,将另文报道。
参考文献
1 International Organization for Standardization. General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories. ISO / IEC 17025, International Organization for Standardization, Geneva,1999.
2 魏昊,丛玉隆,主编. 医学实验室质量管理与认可指南. 北京:中国计量出版社, 2004. 72-75.
3 The National Committee for Clinical Laboratory Standards. Method Comparison and Bias Estimation Using Patient Samp les. App roved Guideline, Second Edition, EP9-A2, 2002.
4 Siekmann L, Bonora R, Burtis CA, et al. IFCC p rimary reference procedures for the measurement of catalytic activity concentrations of enzymes at 37 degrees C. International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. Part 7. Certification of four reference materials for the determination of enzymatic activity of gamma-glutamyltransferase, lactate dehydrogenase, alanine aminotransferase and creatine kinase accord. Clin Chem Lab Med, 2002, 40: 739-745.
5 郭健,王清涛,杨振华,等. 血清酶测定标准化的实验研究. 中华检验医学杂志, 2002, 25: 147-149.
6 王清涛,童清,郭健. 血清酶测定结果可溯源性研究. 中华检验医学杂志, 2003, 26: 761-763.
7 丛玉隆,冯仁丰,陈晓东,主编. 临床实验室管理学. 北京:中国医药科技出版社, 2004. 111-114.
                                                                                                                                    编辑：范伟伟