能力验证：从组织实施到结果分析

    实验室的质量控制主要由两部分组成：内部质量控制和外部质量控制。内部质量控制通过检测实验室平时使用有证标准物质和质控品来实现。通过内部质量控制可以对“人机料法环”的各个环节进行监控保证检测的质量。外部质量控制通过能力验证来实现。通过能力验证我们可以发现一个实验室的系统性误差，再通过内部质量控制对每个环节进行验证，进而发现问题，进行纠正。两者相辅相成。

能力验证Proficiency Testing (PT)： 利用实验室间比对判定实验室的特定的检测能力。今天我们详细讲讲能力验证的每个环节：

一、能力验证中存在的问题

1.部分专业检测实验室参加PT只是为了拿个证书，17025要求了不得不做。忽略了PT在实验室的质量控制中的重要作用。

2.组织能力验证的机构敷衍了事，制样草率，只有简单的结果没有综合分析。

3.能力验证的提供者只集中在几个机构，缺乏竞争和进步的动力。国内缺乏行业协会和专业化的公司在PT中发挥重要作用和专业水平。

4.PT和内部质量控制脱钩，PT发现问题时，不能通过内部质量控制手段进行纠正。

5.非专业检测实验室对PT的认识严重不足。一部分实验室忽视PT的作用，另一部分实验室希望一次PT能解决试剂比对、人员比对、仪器比对等所有问题。

    PT可以帮助识别实验室间的差异， 建立方法的等效性和可比性，提高实验室能力。 

二、能力验证的组织

1.能力验证组织者

PT的组织者可以是

（1）CNAS认可的能力验证提供者

（2）国际权威组织实施的实验室间比对

（3）行业主管部门组织的实验室间比对

（4）行业协会组织的实验室间比对

      在我国PT主要由CNAS认证的能力研制提供者（PTP）来提供，但是PTP的数量较少无法满足市场多样化的需求，行业的主管部门和行业协会应发挥作用，根据行业需要积极组织本行业的能力验证，提高整个行业的实验室水平。

2.方案设计

（1）实验的目的

（2）参加者数量、类型和参加条件

（3）日程安排

（4）检测方法

（5）结果评价标准

（6）样品类型和量值

（7）反馈结果的报告格式

（8）样品储存、运输和分发

（9）样品的制备和均匀性、稳定性检验

（10）数据处理和采用的统计分析

（11）报告的编写

3.比对样品制备

 目前检测主要是核酸检测和血清学检测。

（1）核酸检测样品的制备：

    目前核酸检测的PT大部分是定性的样品，定性样品的缺点是量值无法确定，结果无法分析，如果下次继续开展相同项目，两次制备的样品无法做到相同的浓度，因此结果缺乏连续性。对于核酸检测的PT样品首选是经过数字PCR定量的定值质控品和有证标准物质。推荐使用灭活的全病毒或细菌，以保证对所有诊断试剂的适用性。样品需尽量与其日常测量物品相同或类似，且被测量在大致相似的浓度水平 。

（2）血清学检测样品的制备：

    血清学检测的PT样品首选是通过动物实验制备的单因子血清，并使用金标准方法进行标定或者能够溯源到国际单位（如果有国际标准物质）。

4.样品的均匀性和稳定性检验

（1）均匀性检验：

    通常从总体样品中随机抽取10个或10个以上样品进行均匀性检验，每个样品在重复条件下至少检测两次。个人建议首选液体的样品进行能力验证，这样的均匀性更容易保证。样品的均匀性可以通过F 检验进行评价。

（2）稳定性检验：

     PT样品的稳定性检验，只要评估PT持续期间和运输环境下的稳定即可。取样数≥2，每次单独取样。每个样品重复测试3次以上 。当将各时段的测量结果与第一次测量的结果进行比较，使用t检验进行分析。

三、能力验证的结果分析

1.指定值的确定

指定值的选择与计算是能力验证计划成功的关键，实施机构需采用适当的指
定值确定方法。

（1）已知值：来自标准库或参考实验室经过鉴定的样品 。或根据特定能力验证物品配方（如制造或稀释）确定的结果
（2）有证参考值：可直接用有证标准物质/标准样品作为能力验证样品，它能提供一个独立于参加者测量结果的标准值，并能提供相应的溯源再现性。

（3）专家公议值：由专家实验室进行实验室间比对确定指定值。

（4）参加者公议值(consensus value from participant results) 

使用统计学方法，考虑到离群值的影响因素、以参加者结果的稳健平均值、中位数等作为指定值。参加者公议值是能力验证中最常用的指定值的确定方法。

优点：无需额外测试即可获得指定值，该方法适用于标准化、程序化的被测量结果。

缺点：参加者的一致性可能不够充分，方法或参加者的结果存在偏倚而使公议值发生偏倚 ，难以确定公议值的计量溯源性。

2.离群值的剔除

能力验证的结果在统计分析前应首先进行离群值的剔除。

（1）明显错误的结果 ：

如单位错误、小数点错误、 计算错误或者错报为其他能力验证物品的结果，应从数据集中剔除， 单独处理。这些结果不再计入离群值检验或稳健统计分析。明显错误的结果应由专家进行识别和判断。 

（2）使用统计方法剔除离群值 ：

  通常使用格拉布斯（Grubbs）检验、科克伦（Cochran）检验和四分位距（interquartile range, IQR）的方法来剔除异常值。

   1.5-3IQR为可疑值，大于3IQR为离群值。

（3）离群值剔除后的数据处理：

    如果某结果作为离群值被剔除，则仅在计算总计统计量时剔除该值。但这些结果仍应当在能力验证计划中予以评价。

3.结果统计

（1）常用统计参数

平均值Average，`X

标准偏差Standard Deviation，SD

变异系数Coefficient of variation，CV

极大值Maximum value，Max

极小值Minimum value，Min

差值Difference，D

中位数Median，med

极差Range, R

变异系数指数Coefficient of variationRatio，CVR：实验室精密度评价指标

。

Z值Z score：由能力验证的指定值和能力评定标准差计算的实验室偏倚的标准化度量。 实验室准确度评价指标，是PT中最重要的评价指标。

当| Z |≤2.0，满意结果（无行动或警戒信号）。

当2.0＜| Z |＜3.0，有疑问结果（警戒信号）。

当| Z |≥3.0，不满意结果（行动信号）。

某些要求严格时，| Z |＞2.0 也可被视为不满意结果。

尧敦图Youden plot：能显著地表示出实验室的系统偏差。超过95%概率的置信区域为有疑问结果（警戒信号），超过99%概率的置信区域为不满意结果（行动信号）。

（2）每个参加实验室的结果分析

对每个实验室的检测结果进行统计汇总

（3）每个浓度所有实验室的汇总分析

（4）每个浓度各家实验室的统计分析

计算每家实验室`X、SD、CV、CVR、Z、D

实验室4、10、13 CVR大于2，结果不满意，需要采取行动，提示检测精密度存在问题。

实验室13 Z大于2小于3，需要警惕；实验室4 | Z |大于3，结果不满意，需要采取行动，提示检测准确度存在问题。

（5）评估每个实验室在该项目的整体水平

Youden plot显示实验室13 超出95%置信区间，需要警惕；实验室4和14超出99%置信区间，结果不满意，需采取行动。

4.纠正措施

   能力验证的目的是发现不足，及时采取纠正措施，进而提高实验室的能力。所以能力验证完成后，如果出现警戒或不满意结果，需要从“人机料法环”各个环节开展实验室内部的质量控制，及时发现问题，解决问题。