参考值范围研究

一、参考值范围的定义

1.定义

参考值是指包括绝大多数正常人的人体形态、功能和代谢产物等各种生理及生化指标常数，也称正常值。

（1）这里的正常人不是指健康人，而是指排除了影响所研究指标的疾病和有关因素的同质人群。

（2）正常值范围并非指所有正常人都在这个范围内，而是指绝大多数正常人的观察值都在此范围内，医院化验单上给出的医学参考值就是参考值范围，检测结果在这个范围内，说明这个指标可能是正常的，如果在范围之外，预示可能有问题了。

（3）绝大多数可以是90%、95%、99%等，最常用的是95%。（具体使用多少，可根据用于判断的疾病、性别、 职业和区域等不同， 由有关专家共同研究确定。）

（4）百分数比较小时，如 < 95%或90%时，一般应设立可疑范围，对可疑者是否给予一定的医学干预措施要很好地考虑； 并要适宜地确定参考标准人群。

（5）为了鉴别诊断或选定科研病例,其主要目的是减少误诊,可取95%或99%,普查时,其主要目的是减少漏诊,可取80%或90%。

2.参考值范围的单双侧

根据一个指标是否过大、过小均属异常，决定该指标的参考值范围是双侧范围还是单侧范围。

若一个指标过大、过小均属异常，则相应的参考值范围既有上限又有下限，是双侧参考值范围；（例如血糖、血压等）

若一个指标仅过大属异常，则此指标的参考值范围只有上限，是单侧参考值范围；

若一个指标仅过小属异常，则此指标的参考值范围只有下限，也是单侧参考值范围。

3.参考值范围的意义

获得某疾病相关实验室检测项目的参考值范围可用于鉴别诊断、筛选病人、 评价疗效与预后评估。

溯源量值、实验室检测结果与结果解释时采用的对比标准三者在量值内涵上保持一致，才能让检测结果变得有意义。

（1）如果不同厂家间检测结果不能溯源至同一标准时，则容易出现参考值范围不一致的情形，尤其是免疫试剂。因为被检标志物的定义可能存在差异！（例如，应采用抗体的不同，实际反应过程中结合的物质可能不完全一致；测定结果本身不一致，导至通过实验确定的参考值范围可能不一致。）

（2）很多时候，标志物本身在基础临床研究阶段，其量值与病理的相关性未被充分研究，也可能导至参考值范围的不准确。参考值范围是同质总体的估计范围，保证研究对象来自的同质的总体尤为重要。在进行参考值范围研究之前，应充分了解病理、标志物可能存在的影响因素，例如样本类型（例如全血样本、血清和血浆，参考值范围很可能不一样）、年龄、性别、地域、生活习惯、民族/人种、不同季节， 不同时间、限定条件（如晨起空腹）、 一日内某时间或某状态下等等。

4.辨析

（1）阳性判断值（CUTOFF值）

阳性判断值是指划分诊断实验结果正常与异常的临界值，又称为阈值、临界值等。

参考值仅适用于参考个体要求的同质群体，当检测项目作为初筛试验、确诊或排除疾病等不同用途时，单一参考值并不能满足不同的要求，即根据临床上的要求，“阳性”的内涵可能会发生变化，而参考值并不能完全满足这种变化。

注意：有时候，阳性判断值与参考值范围是否一致，以及两者之间的差异和变化取决于诊断标志物在人体内生理表现。

有些诊断标志物在正常病理状态下人体内并不存在，例如很多病原微生物的抗原、抗体等，也就是最终诊断结果是该标志物的有或无。此种情形，我们更多的时候是使用阳性确定值的表述方式，因为此时，参考值理论上为0。

有些诊断标志物非病理状态下能够正常表达，即数值为非0，同时病理状态比较单一，高于或低于某一数值即为异常。

还有一些诊断标志物非病理状态下能够正常表达，即数值为非0，病理状态比较复杂，在高于或低于某一数值预示着异常的基础上，异常值的数值高低还有着更为细致的病理划分。例如PCT用于感染相关的辅助诊断，AFP在肝炎、原发性肝癌中的辅助诊断等等。

为了提高诊断指标临床使用的功效，一个诊断标志物不仅要研究基本健康人群的参考值，还要研究其他无关疾病患者的参考值、有关疾病在不同病情中的测定数据，即根据不同的目的，研究非病理状态和病理的分界水平。

阳性判断值的确认直接影响诊断试验的评价指标。当非病理样本的分布与病理状态样本的分布无重叠时，可取中间一点味分界值，此时假阳性和假阴性均为0。而实际检测过程中，这种情况极为少见，更多的诊断试验病理与非病理的分布有交叉。当阳性判断值取值往右移动，假阳性减少，假阴性增加，诊断灵敏度降低，特异度增加；反之，阳性判断值取值往左移动，假阳性增加，假阴性减少，诊断灵敏度增大，特异性减少。

阳性确定值可先通过小样本初步确定，分别计算真阳性、真阴性、假阳性、假阴性数值，进一步计算诊断灵敏度、诊断特异度等指标，然后根据不同的目的（如早期诊断、疗效观察、流行病学调查等）确定阳性判断值。通常情况下，采用ROC曲线的方法选择阳性判断值。

（2）医学决定水平

医学决定水平就是临床按照不同病情给与不同处理的阈值。医学决定水平是临床处理病人的阈值，不同于一般的阳性确定值（高限或低限），为了使诊断试验的应用更加适应与临床需求，不仅需要了解健康人群的参考值范围与其他无关疾病患者的试验结果分布范围，还应掌握该检测在疾病不同病情下（治疗、判断预后等）的变化范围，也就是当检测所得数据高于或低于某个医学决定水平时，医生应采取对策。

通常诊断试验需确定三个决定水平：

提示需要进一步检查计划的阈值，相当于待诊值（初筛）；

提示需要采取治疗措施的阈值，相当于确诊值；

提示预后或需要紧急处理的阈值，相当于危急值（需要立即采取临床干预，通过积累临床经验获得而不可能用参考值估出）。

二、参考值范围的确定依据

1.参考文献

参考其他实验室关于该标志物参考值范围研究文献，是否能够直接引用，需要进行确认验证。

如果，项目的参考值范围有相应的标准，亦可参考。（如WST 404系列文档相关检测项目、临床检验操作规程中明确参考值范围等）

2.参考已上市试剂

参考同一标志物已上市试剂，是否能够直接引用，需要进行确认验证。

3.通过试验确定

确定参考范围通常的做法是:选定足够数量的“健康”人(参考个体)作为调查的对象，根据实际测定条件进行统一而准确的测定,然后进行统计学处理。常用统计方法有正态分布法和百分位数法。

.三、参考值范围的确定方法

1.选择适宜的统计方法

简单理解：随机抽取一个大样本后，如果指标服从正态分布，就采用正态分布法制定其参考值范围。如果指标不服从正态分布，就采用百分位数法。

（1）服从正态分布的资料

用正态分布法估计正常值范围。

利用正态分布原理，以均数和标准差来计算参考值限度，根据下式确定上下限:   X±κS式中X为均值，S为标准差，κ为常数，κ值查表可知，如取中间分布的95%可信限，κ=1.960。单侧95%，κ=1.645。经正态性检验之后如属近似正态分布或对数正态分布的资料就可以用正态分布法推算参考范围。正态性检验的方法很多，常用的有正态概率纸法、D检验法和矩法或称动差法等。

用正态分布法估计参考范围所得结果稳定，受两端数据影响较小，特别是在数据精确，样本含量不太多，要求较高时，宜采用。缺点是只适用于正态分布的资料，计算也较繁。

（2）服从对数正态分布的资料

通过对数变换而成为正态分布,再用正态分布法估计对数值的正常值范围。

（3）偏态分布的资料

用百分位数法估计正常值范围。

将n个观察值由小到大依次排列编上秩次:X1≤X2≤X3≤....≤Xn，X1为最小值,Xn为最大值。把这n个秩次分为100等分，与r%秩次相对应的数称为第r百分位数，以符号Pr表示。

例如在一组从小到大排列的数中，有10%的数等于或小于某个数，其余的90%都比这个数大，那么这个数就叫做第10百分位数，记为P10。用百分位数法确定r%参考范围就是求一组参考人群观察值的第r百分位数.可用直接法或列频数分布表求百分位数。

采用百分位数法确定参考范围时，如果要确定中间95%范围，即分别除外2.5%最小值和2.5%最大值，这时应求P2.5和P97.5。如果低值无病理意义则求P95；如果高值无病理意义则求P5。

百分位数法优点:适用范围较广，可用于各种分布的资料，计算简便。缺点:受两端数据影响大，样本含量较小时结果不稳定。

2.参考值数据的处理分析

（1）参考值的最小理论数

参考值范围来自观测的样本，样本分布愈接近总体分布， 所得结果愈可靠， 因此， 例数不宜过小； 相反， 例数过多，又会造成财力、 人力的浪费。

参考值的最小数量与参考上下限的可信区间有关。一方面需要考虑统计原理，另一方面要结合实际情况确保参考数据的可靠性，通常估计90%参考区间，建议至少需要120个参考值数据，若分组统计，则每组也应有120个数据。若估计95%的分布区间上限和下限95%的可信区间，需要153个参考值数据。

（2）离群值的处理

在估计参考值范围时，一个重要额前提是被测量的参考值均来自同质的样本，检测过程中可能会出现一些测量值的偏移，这些“异常值”需要进行离群值检验，进而确定是否剔除，若有离群值被剔除，则应补充样本至所需数据数量。

（3）参考值的分组

分析候选样本的数据之前，应根据临床意义和诊断标志物的生理表现判断是否需要进行分组，并进行Z检验，以确定分组后的均值间差异有无统计学差异。

一般认为，两组间均值的差异5%或1%的概率水平具有统计学意义，每个组别就应该保持各自的参考值区间。

3.参考值范围的转移

同一分析物采用相同或可比的方法测量，从其他实验室或试剂厂商获得这些分析物的参考值研究数据，称为参考值的转移。

随着医学实验室越来越多的采用商品试剂盒或检测系统，而试剂厂商或其他实验室提供的参考值数据能否直接使用，需要临床实验室进行验证确认。

转移过程中，需要考虑分析系统是否一致、实验室内转移或是实验室间转移、同一地区或不同地区的转移等诸多因素，具体要求可参考《临床检验方法学评价》P249-250.

4.参考值范围的评价

当参考值范围建立后，要评价是否可以用于医学实践，一般需重新观测一部分健康者和患者， 用原观测方法（ 金标准）与参考值范围判断进行评价。（试剂的临床研究阶段可进行验证。）

四、参考值的描述

试剂厂商应在说明书上注明参考区间的相关信息。

参考值研究资料当中，应参考C28-A2文件，提供其参考值研究时参考样本大小的基本标准、分析前和分析过程中变异的控制以及参考值分析的统计方法。

除此之外，还应说明影响分组最常见的因素，如年龄、性别、是否空腹、一天中的时间段、妊娠等，在各组间是否存在差异。

对研究详细、分组因素考虑全面的检验项目，应分组提供各自的参考区间。

五、推荐阅读

《临床检验方法学评价》（杨有业 主编）P235-253

C28-A2  Howto Define and Determine Reference Intervals in the Clinical Laboratory / 临床实验室如何确定和建立生物参考区间

WST 404.X-2012 临床常用生化检验项目参考区间 第1-8部分（此系列卫生标准共用8个）

冯仁丰. 临床检验项目的参考值和参考区间[J].上海医学检验杂志, 1994, 9(02): 113-115

陈彬, 李丽萍, 李克.如何确定参考值的范围[J]. 中华预防医学杂志, 2002, 36(5): 355-357

Boyd, JC.定义实验室参考值和决定限：人群，区间范围及其解读[J]. 国际生殖健康 / 计划生育杂志 , 2010, 29(3): 199-204