【冯仁丰】学习EP06文件 10 APLM1173线性文章 （上）

介绍美国CAP验证定量分析系统性能特性的文章校准验证、线性、和分析检测范围

使用的词语定义

线性是良好分析检测方法的基础特性，在“真实”分析物浓度和检测浓度间有直线关系，在这个程度上，线性（linearity）是最后分析结果间的关系，不是仪器信号输出和分析物浓度间的关系。会是非线性，例如，一个竞争免疫检测会显示在信号和分析物浓度间的S型关系。

  尽管线性是有效分析检测系统的基础特性，词语没有明确地用在CLIA中。三个紧密有关词语被CLIA使用的是：校准（calibration）、校准验证（calibration verification）、和可报告范围（repotable range）。

几个CAP检查清单（注：这是CAP进行实验室认可进行检查的规定内容）使用了4个有关词语：校准、校准验证、AMR、和AMR验证（如，CAP4）。这些词语被确定为如下：

  美国临床实验室管理法规(CLIA)中，定义校准（Calibration §493.2）为“检测过程和调整一个仪器或检测系统，建立检测响应和被检测程序检测的物质量的浓度间的关系。”[注，以下凡是出现CLIA §493.2的，表示该定义来自CLIA。]

  美国临床病理学会（CAP）实验室认可委员会对进行实验室认可检查要求中：定义校准（CAP)是“一组操作，在规定的条件下，建立试剂系统/仪器响应和某分析物相当于浓度/活力值间的关系”。

  CLIA的校准验证（Calibration verification）（CLIA §493.2）定义：“与病人样品相同方式检测已知浓度的物质，去证实在整个病人检测结果的可报告范围的仪器或检测系统的校准。”

  美国FDA批准的检测系统，CLIA管理法规（§493.1255）要求实验室按照厂商的安排和说明，实施校准或校准验证；但“至少每6个月有一次”或在“试剂完全改变”（除非它展现了批号改变没有影响可报告范围或质量控制结果），在“有重大预防性保养或置换了关键仪器部分”时，质量控制程序显示了不可接受的倾向或偏移，没有被其他手段予以纠正，和在实验室的方针要求有更多频率评价可报告范围。

  CAP校准验证（calibration verification）表示“确认每个分析物的近期校准设定对某方法依然有效的过程。若校准验证确认了，近期为每个分析物校准设定是有效的，没有必要实施完全的校准或重新校准检测系统。”CLIA应用了§493.1255要求。

  能力验证试验（Proficiency testing，PT）表示，“通过实验室间的比较确定实验室检测性能，PT计划定期地发送多个标本给一组实验室成员，去分析和/或证实；计划然后将每个实验室结果，与组内其他实验室和/或某个设定值比较。”（CAP）

  可报告范围（Reportable range）（CLIA §493.2）意即“检测结果值的跨度，在这个跨度内，实验室可建立或验证仪器或检测系统检测响应的准确度。”（在CAP定义中，可报告范围涉及两个不同的概念，叙述如下：分析检测范围和临床可报告范围）。

  分析检测范围（AMR）是“分析值的范围，方法可直接对标本检测，不进行任何稀释、浓缩、或其他预处理不是通常检测的过程。”这个概念来自CLIA对可报告范围的叙述，但是局限在未经这样样品修饰得到的检测。AMR，通常由仪器厂商确定，应不超过在被检测的与真实分析物浓度比较时观察到的线性范围。

  AMR验证（CAP）是确认检测系统结果的过程，“使用相应基质的物质，包括AMR的低、中、和高浓度或活性的范围，并回收相应靶值。”在确认AMR时，最高校准品或其他检测物质的浓度，应理想地在AMR上限的10%到15%之内，并合理地接近AMR的低限（图1）。

图1、被检测值与真值间关系的图示。应显示在较低和较高分析检测范围（AMR）的线性关系。超出了AMR，关系不一定是线性（图中以虚线表示），则得到的检测是无效的。AMR可延伸略超过常规校准浓度，但推荐使用在AMR终端的10%到15%范围内的校准品。

词语校准在CLIA法规和CAP清单中有相同的含义（如，见CAP4）。但是，词语“校准验证”，正如使用在CAP清单中，带着较CLIA中更有限制的含义。在CLIA定义中，校准验证有两个不同的过程：（1）验证正确的方法校准，和（2）验证可报告范围。CAP清单限制了词语“校准验证”用于第一个过程。CAP清单使用词语AMR验证，是针对第二个过程。另外一个词语在CAP清单中近期使用的是“临床上可报告范围（clinically reportable range[CRR]）。”像AMR，这个概念来自CLIA词语“可报告范围”，预期说明，检测结果的完整范围，一个实验室可报告某个分析物，包括经稀释或浓缩一个病人样品，也即，该样品的分析物浓度超出了AMR。对于分析物浓度超出CRR的，实验室报告结果如“大于”或“小于”CRR限值。CRR被建立在检测方法第一次使用时，它在实验室间对任何分析物会各异，它不需要定期做重新定义。尽管，CAP清单不再使用CRR，概念依然重要，在几个清单中反映了问题。

分析性能目标

建立实验室检测的性能目标支持良好医学决定。Fraser出版了一个等级的方式去为检验医学中设定质量规范分类。这个做法上等级清单被国际学术会议采纳为“检验医学设定全球质量规范的做法”，被称为Stockholm会议等级。Fraser注意到，尽管依据质量如何影响医学做出决定，是等级的最高等级，但方法难以应用和很少使用。被大家可接受的做法是，保持与生物变异比较分析变异很小。Westgard和同事们已经使用这个做法确定总分析误差的目标。这个词语叙述了随机和系统误差在检测系统中的影响。这个“误差预算”必须覆盖多个来源的误差，在检测产品制备和实验室操作程序中固有的，以及检测的分形特性。

  CAP的CVL调查使得参加实验室为化学、血液学许多分析物，实施校准验证和评估方法线性。对于校准验证，参加者结果与靶值比较，该靶值是由参考方法或对等组均值确定；分级依据对于靶值的偏移。也仅依据它报告的值，为每个实验室的检测线性予以评估。

  在方法评价中，设定允许总误差是可接受的做法，和实验室性能对于性能目标的总误差使用比例的大小比较，这是CVL调查中使用的方法。一般，靶目标等同于总误差目标的一半，被用于评估校准验证；和四分之一的总误差被用于评估线性。

  在线性评估中，参加实验室在一批内对多个调查样品进行双份检测。这里，线性评估的精密度被预期类似于批内精密度的大小。不精密度的项目目标已经被设定为总误差很小的组分，因为许多变异来源在评估中被排除了。使用四分之一的允许总误差，与align建立很好的推荐使用性能目标配合，将减少在能力验证试验（PT）中不满意的性能。

  在校准验证评价中，进行双份检测的均值与靶值比较。这个性能目标反映了实验室间的变异性，已经被设定相对于室间评估计划的分级指标，一般使用CLIA限值。特别是，校准验证评价预期为较-能力验证试验严厉的性能目标，确实允许早期证实分析误差。另外，因为评价使用了双份检测的均值，与考虑在误差限值中减少一些量是合适的。因为使用了均值，使用了总允许误差的一半，包括误差限值的减少。

  从描述中很明显，对线性评估的分级指标较校准验证严厉。但是，有些限值（线性评估和校准验证值）已经被修改到适合系统性能的现有水平和/或特定的临床需求。总误差目标是依据Westgard保持的数据，依据由CVL计划参加者的以往方法性能，依据CAP的仪器资源委员会成员的输入。表1到表3展现了一些被CAP调查使用的性能限值。

性能限值的选择涉及2个重要函数间的平衡，首先，指标需要被收紧足以检出临床上重要分析问题，第二，指标需要避免对没有临床关联的变化给出假阳性警示。另外，用于评估的方法学必须提供足够的统计功效，去检出那些在它们发生的改变。Kroll等11建议，评估方法学具有80%灵敏度和95%特异性。为评估方法达到这些目标，检测需要进行双份检测，以及至少检测4个不同分析物浓度进行评估。在考虑样品变异下，评价内使用的性能目标略有增加，以达到灵敏度和特异性的水平。

  CVL参加者的校准验证结果被报告为：如果在均值和靶值间的所有差异，在校准验证规定的范围的允许误差限值之内，报告为“被验证Verified”；如果至少有一个均值与靶值的差异超过允许误差限值的，报告为“有差异Different”。CAP的校准验证评价中的允许误差，是较大的2个限值；（1）总误差目标的一半，或（2）低浓度另外限值，被确定为在分析物检测范围的低端处临床上是重要的浓度或活力的最小差异。

  校准验证可以有多个途径完成。如果方法厂商提供了校准验证过程，实验室应按此实施。其他做法包括（1）某个检测的近期方法校准物质为未知标本，确定正确靶值被回收；（2）具有靶值的有相应基质物质的检测，该靶值对方法是特定的，如CVL物质；（3）具有已知分析物浓度或活力的病人样品的方法。每个实验室在校准验证中，必须确定可接受或拒绝检测结果的限值。

  线性评估和校准验证二者均需要去评价一个方法的性能。特别是，检测结果会对真实分析物浓度是线性的，但显示了不可接受的恒定的和/或比例偏移（图2，线A）。在这样的情况下，至少需要2点的校准评估，来揭示偏移。反之，一个方法看来被正确校准，但正好有一些分析的点，具有不可接受的线性（图2，线B）。

图2、检测值与真值的关系图，可以是线性的、但有不可接受的偏移。在这个情况下，具有恒定偏移的线（线A）。如果样品不充分，出现检测值与真值关系图难以揭示非线性（线B）。图中灰色线为y = x。