医学检验自建检测系统的校准

自建检测系统的校准,冯仁丰,内容,国际标准ISO17511和ISO18153CLIA最终法规6S要求厂商实现溯源性的努力,ISO17511和ISO18153,ISO 17511,国际标准 ISO 17511 2003-08-15 第一版体外诊断医学产品测量生物样品中的量校准品和控制品定值的计量溯源性,ISO 18153,国际标准 ISO 18153 2003-08-15 第一版体外诊断医学产品测量生物样品中的量校准品和控制品酶催化浓度定值 计量上的溯源性,ISO17511和ISO18153,文件强调了检验结果在计量上的溯源要求。实现溯源性的关键是使校准品的定值具有溯源性。如何证实日常工作的检测系统实现了溯源性，必须使用具有溯源水平的真实度控制品予以确认。,真实度控制品,真实度控制品（Trueness Control）不同于一般的控制品。在定值要求上等同于校准品的定值。专用于核实、确认、证实检测系统是否真实地实现了溯源性。（专用性）厂商是否有能力提供“真实度控制品”，是衡量厂商提供的检测系统产品是否可以使实验室每天的患者检验结果具有溯源性的重要标志。,CLIA最终法规,CLIA88的更新最终法规,注：2003年1月24日，美国疾病控制和预防中心（CDC）与医疗保险服务中心（CMS）发表了修改的CLIA88实验室法规（临床实验室修正法规1988），该法规于2003年4月24日起生效。为协助美国临床实验室对修改法规的主要内容有所了解，在网上提供更新内容的资料。 （注：CDC：the Centers for Disease Control and Prevention，疾病控制和预防中心； CMS：the Centers for Medicare and Medicaid Services，医疗保险服务中心。）,CLIA88的更新,新的词语# 以质量评估（Quality Assessment）替代了质量保证（Quality Assurance）。（QA）# 质量体系（Quality System）包括实验室为实现检验质量需要的所有规章制度、过程、方法、和资源等。# 非简易检验（Nonwaived testing）替代了“中度复杂”和“高度复杂”的检验，有关要求适合这两种水平的检验。,CLIA88的更新,检验方法的证实： FDA认可的非简易检验项目，在首次使用报告患者结果前，你必须证实你的实验室检测性能和厂商提供的准确度、精密度、和可报告范围是相似的。显示检测系统性能证实的记录应长期保存至该项目仍然使用该方法。但是不超过2年。,CLIA88的更新,校准： 要求校准的项目，你必须继续按照厂商要求，进行校准和校准确认。但是，校准确认至少半年进行一次，在检验的可报告范围内，至少用三个水平予以确认。,6S要求,什么是6S（sigma）？临床实验室的新要求,S = S s=s,正态分布的规律,2s，95.5；4.5；DPM：45400。3s，99.73；0.27；DPM：2700。4s，99.9937；0.0063；DPM：635s，99.999943；0.000057；DPM：0.57。6s，99.9999998；0.0000002；DPM：0.002。 每一百万次失败的次数（DPM）,六西格马（6S）的概念,六西格马概念是1980年时期的Motorola的质量管理策略的支柱。想法是使制备过程发展达到最佳，事实上生产出的产品没有失败的。确定最佳水平的做法是，使过程变异的六西格马（6s）在产品的“容许限”内。,六西格马示意图,考虑微小偏倚的实际6S分布,当改善的过程性能达到超过五西格马时，差异不大了。但是，突出的是：在生产过程中不断改善了过程的精密度后，能够容忍微小的漂移变化，而不会显著增加失败的概率。下图说明，在六西格马过程中，可以容许1.5s（西格马）的漂移，仍然不会引起任何失败。,在六西格马条件下，允许1.5s的偏倚,实际的DPM,六西格马过程为3.4 DPM；五西格马过程为233 DPM；四西格马过程为6210 DPM；三西格马过程为66,807 DPM;二西格马过程为308,537 DPM。,CLIA管理项目要求的精密度,约有80个项目由CLIA确定室间质量评估性能可接受性的指标。这些指标常被认为“太松”，而且也非常不符合分析性能的要求。但是，这个结论是依据二西格马到三西格马过程能力的目标判断的。若建立五西格马和六西格马过程，今天需要改善许多项目的精密度。,6S示例,例如，按照CLIA要求，胆固醇的室间质量评估指标为10。则五西格马过程要求的CV为2.0。六西格马过程要求CV为1.7。这些性能指标远好于NCEP对不精密度要求3.0的指标。,CLIA临床化学指标,CLIA临床化学指标,CLIA临床化学指标,CLIA血液学指标,CLIA免疫学指标,厂商实现溯源性的努力,努力证实产品检测系统的计量溯源性。按照ISO17511和ISO18153的要求，在校准品和真实度控制品的定值上实现溯源性。提出简易方案，得到CLIA和FDA的许可，使实验室快速通过CLIA最终法规要求。按照CLIA88质量管理要求，在质量控制服务上，使行政要求得以全面实现。,厂商实现溯源性的努力,自建检测系统的校准,完成标本检验必需的仪器、试剂、校准品和检测程序等的组合为检测系统。为了使临床实验室对患者标本检测结果具有可比性，保持检测系统的组合稳定和系统的分析性能是保证检测结果质量的重要内容。（须注意的，这里的检测系统指的是每个检验项目的。因此，仪器上能同时做多少检验项目，就有每个项目的检测系统。）,自建检测系统的校准,一国外对检测系统的管理要求 1完整检测系统产品使用的要求 目前国际上的知名厂商提供完整的检测系统系列，系统的性能得到了诸如FDA的确认。实验室在使用这样的系统时，欧美国家还有检验的管理法规。,自建检测系统的校准,去年美国出台的“临床实验室修正法规的最终法规”（CLIA88 final rule）明确要求： 1）每个进行非简易项目检测的实验室，必须符合检测系统的要求。实验室必须监视和评价检测系统的所有质量。,自建检测系统的校准,（1）检测系统由实验室选择。必须按照厂商的说明进行操作。保证检测系统提供的患者标本检测结果符合厂商建立和确认的性能指标内。 （2）实验室必须为试剂和标本的完整保存、准确和可靠的检测系统的操作、和检测结果报告等确定质量指标。,自建检测系统的校准,2）每个实验室在引入未作修改的、FDA认可或批准的检测系统，在报告患者检测结果前，必须作性能指标的确认。经核实，实验室能得到的准确度、精密度、可报告范围、和证实厂商的参考区间（正常值）适合于实验室患者的群体等性能指标，和厂商确定的性能具有可比性。,自建检测系统的校准,2自建检测系统的要求 修改了FDA-认可或批准的检测系统、或引入的检测系统未经FDA认可或批准的（包括自行发展的方法和标准方法，如：教科书方法，或使用不是由厂商提供性能指标的检测系统）的每个实验室，在报告患者检测结果前，必须确定每个检测系统的准确度、精密度、可报告范围、分析灵敏度、分析特异性（包括干扰物）等性能特性的指标。还必须确定检测系统校准和控制方法。,自建检测系统的问题,1自建检测系统指的是：由实验室按照自己的意愿，选择需要的仪器、试剂、操作程序（一般没有校准品，有标准液）等组合的检测系统，以此完成患者标本的检验。目前，在追求检验结果可靠性时，非常强调患者标本检测结果的溯源性、和其它检测系统的可比性。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可靠性和溯源性，是一个极大的现实问题。,自建检测系统的问题,2检验不简单，解决溯源性更不简单。不能期望有一个简易的途径，轻松地完成这个意愿。既然要做，就一定要下定决心，尽一切可能去实现。,解决自建检测系统可靠性的先决条件和基本认识,1仪器的完善保养。 实现溯源性的前提之一是：重视仪器的定期保养和维护。形成制度，并且将仪器定期保养和维护的费用列入必须开支。,自建检测系统的校准,2选择性能良好的试剂盒。检验结果的质量和分析性能是检测系统的，不是仪器或试剂的。FDA批准的产品（检测系统）性能属于整个系统所有。目前，国内的监督机构对仪器或试剂的审批，疏忽了检测系统的概念。,选择性能良好的试剂盒,实验室应该在获得批准的试剂盒厂商中，挑选适合自己仪器的产品。并且，一定要经过使用和实验，有精密度、可报告范围、和其它试剂或其他实验室实际标本对照的数据资料，初步说明分析性能可以接受。,选择性能良好的试剂盒,被选择后的试剂盒，在正式用于临床检测患者标本前，实验室应书写完整和详细的操作规程。经选择后，必须长期稳定，不任意变换其他公司的产品、或同公司的其他规格的产品。否则，在建立溯源性上变得毫无意义。,解决自建检测系统可靠性的先决条件和可靠性,3确定实验室溯源性的目标。也即实验室准备使患者标本的检测结果向哪个公司的系统靠拢？建议：实验室校准的目标向原检测系统靠拢。若实验室具有日立系列的仪器，就以罗氏系统为目标；具有Beckman仪器的，就以Beckman原系统为目标。如果实验室使用的仪器原先就没有原检测系统的，可以选择在实验室附近的医院实验室内，具有国际上知名的、他们正使用原检测系统进行检验的系统为目标。,4必须懂得：在实现溯源性的目标过程中，永远以患者的新鲜标本为实验对象、永远以方法学比较实验方式为验证手段。,解决自建检测系统可靠性的先决条件和可靠性,自建检测系统的校准,四实现自建检测系统溯源性的大致步骤 以下以日立仪器实现溯源性为例。 1确定以罗氏系统为实验室实现溯源性的目标。因此实验室要准备充分的罗氏试剂盒、校准品。另外，实验室也要准备充分的自建检测系统中的试剂盒。每个试剂盒和校准品都应该是同批号的。,自建检测系统的校准,2对日立仪器进行一次完整的保养，确认仪器处于良好状态。确保用于仪器上的水质优良。 3所有实验过程都必须有分析过程的质量控制。确认同批实验的质量控制结果在控的前提下，采用实验数据。,自建检测系统的校准,4使用自选试剂盒，在日立仪器上进行精密度实验。如果实验室已经使用该试剂盒有一段时间了，实验室积累了多月的天间质量控制结果，能够说明精密度的水平。可以不做。判断精密度水平是否符合要求，一般的检验项目以CLIA88允许误差的1/6为指标。不能实现精密度要求的，应首先解决问题后再做以下的实验。如果为新选择的试剂盒，使用控制品进行批内和天间的两个精密度实验。,自建检测系统的校准,5对自选试剂盒和日立仪器组合的可报告范围的评估。实验的意义和具体做法请参见附录一和本人的“临床实验室质量管理技术基础”（上海科技文献出版社2003年出版）有关内容。要求可报告范围上限不低于试剂盒厂商说明书上声明的限值。也即在该限值的范围内，患者标本检测值的高低确实具有比例关系。以后实验时，检测数据只能在该确定的范围内有效。,自建检测系统的校准,6在上述确定的可报告范围内，进行初步的方法学比较。有关方法学比较实验的完整方案可以参见美国临床实验室标准委员会（NCCLS）的EP-9文件。这里，推荐较简单的做法。具体内容见附录二。,自建检测系统的校准,很要紧的是：千万不能以相关系数接近1，就认为两方法结果比较可靠。相关系数超过0.975，说明两方法间的系统误差可以用得到的直线回归式进行分析。,自建检测系统的校准,在为自建检测系统确定校准关系时，希望方法学比较的截距要小，这样，以原检测系统检测患者标本结果来校准自建检测系统将具有较理想的效果。而且，若方法学比较结果不仅截距小、斜率极其接近1，这意味着实验室自建检测系统对标本的检测结果，和溯源目标检测系统对标本的检测结果非常接近。,自建检测系统的校准,方法学比较截距很大、斜率偏离1较大，如果在可报告范围实验中，也出现截距明显、斜率不太理想的情况时，可以说明自建系统的分析性能存在问题。应首先解决自建系统的问题（例如：试剂盒的再选择、仪器的保养和维修等），停止以下实验。,自建检测系统的校准,7以患者标本为临时校准品，对自建系统的校准。在以上实验的基础上，已经证明：自建系统的精密度、可报告范围符合要求；方法学比较结果说明，自建系统对患者标本的检测结果，和溯源目标系统相比，系统误差的主要问题是由斜率反映的比例误差。,自建检测系统的校准,使用内含分析物含量适中的某个标本，或者另外寻找一份混合血清（要求经初步检测，内含分析物含量适中）为临时校准品。以罗氏系统对选择的标本进行多次（不少于3次）检测，取均值。,自建检测系统的校准,在自建系统上，以该血清为临时校准品，用罗氏系统检测的均值为校准值，对自建系统校准。然后，再对一批患者血清（内含分析物量分布于整个可报告的范围）进行经血清校准后的自建系统和罗氏系统方法学比较实验。按照附录二的做法，将对比数据绘制于坐标纸，证实有无良好直线趋势。并进行直线回归统计。,自建检测系统的校准,如果，回归统计的斜率有明显改善（和1接近）；而且，截距保持原有水平，甚至有所改善。计算每个患者标本两个系统结果的差异，观察所有标本结果差异分布上的趋势和个别标本差异明显的情况。若能保持所有标本结果差异在CLIA88允许误差的1/4内，说明实验（以新鲜血清为临时校准品的校准）成功。,自建检测系统的校准,8建立“自建检测系统”的稳定校准品。在以上实验基础上，寻求稳定校准品是保持使用自建检测系统对患者标本检测结果可以溯源至目标检测系统的关键。购买一批质量好、知名度高的公司冻干控制品，这将是自建“检测系统”的“校准品”（以下将简称为“自建校准品”）。,自建检测系统的校准,为了能长期具有溯源性，最好能考虑使用23年的量。其中，要考虑：正常条件下的定期校准、更换试剂盒批号的校准、出现失控的校准、仪器保养和更换零件后的重新校准、操作人员变动的校准等，需要的“自建校准品”量。还有，为以后更换新“自建校准品”时，新老“自建校准品”间的对比等需要的校准品量，都应一并考虑在内。,自建检测系统的校准,购买的控制品，只是把它当做准确度传递的工具，只要求瓶间差小、内含分析物稳定。更本不采用原公司的定值。按照使用要求，复溶控制品（注意加液的准确度和整个操作过程）。在以上第7点的工作基础上，将控制品当做一个样品，在经血清校准后的自建系统上进行多次检测（至少3次以上），取均值。,自建检测系统的校准,在保持原自建检测系统上的仪器、试剂盒、和操作程序不变的情况下，以该控制品的检测均值为“校准值”，使用该控制品对自建检测系统校准。然后，再对一批患者血清（内含分析物量分布于整个可报告的范围）进行经血清校准后的自建系统和罗氏系统方法学比较实验。,自建检测系统的校准,按照附录二的做法，将对比数据绘制于坐标纸，证实有无良好直线趋势。并进行直线回归统计。如果，回归统计的斜率和1很接近；截距保持原有水平，甚至有所改善。计算每个患者标本两个系统结果的差异，观察所有标本结果差异分布上的趋势和个别标本差异明显的情况。若能保持所有标本结果差异在CLIA88允许误差的1/4内，说明“自建校准品”对“自建检测系统”校准成功。自此，实验室建立了自己的完整检测系统。,自建检测系统的校准,如果方法学比较结果不如使用血清为临时校准品的比较结果，说明直接对控制品的检测值还不是最佳值。可以根据所有标本结果差异分布上的趋势，对控制品的检测值作微小的调整，再进行方法学比较实验。如此反复的实验，直至实现所有标本结果差异在CLIA88允许误差的1/4内，说明“自建校准品”对“自建检测系统”校准成功。,自建检测系统的校准,这样，包括仪器、试剂盒、“自建校准品”、和操作程序，实验室建立了自己的完整检测系统，确保该系统对患者标本的检测结果可以溯源至罗氏系统。因为罗氏系统对患者标本检测结果可以溯源至参考系统，这样，自建检测系统也就实现了可溯源至参考系统的目的。,附录一：定量检验病人结果可报告范围评价实验,病人结果可报告范围,病人标本未经任何预处理，由检验方法得到可靠结果范围为病人结果可报告范围。也即在此范围内不同病人标本报告结果值间的比值反映各标本内含有的分析物确实有这样的比例关系。,病人结果可报告范围,近年来，具计算机的自动分析仪已经普及。仪器可对反应响应呈不同表现的结果作适当的处理，直接以最终计算计量单位方式报告检验结果，符合临床要求。在此情况下，评价病人结果可报告范围时，不必再去评价响应结果的真实曲线状态，只要将样品作不同程度稀释或配制后，得到的预期值和实际检测值作比较，绘制在座标纸上应呈一条通过原点、斜率为1的直线。直线所达的限值即为该方法的病人结果可报告范围。,病人结果可报告范围,评价实验要求1.进行可报告范围实验的样品必须和真实标本尽可能相似，也即要和真实标本具相同的基体状态。2.最好有5个或以上的系列浓度的实验样品，浓度范围遍布整个可报告范围。最高浓度的样品应达到可报告范围的上限。各实验样品内含分析物浓度呈等比例关系，不要呈倍比关系。,病人结果可报告范围,3. 加入的“浓储存液”体积不超过十分之 一。 5L、4L1H、3L+2H、2L+3H、 1L4H、5H。4. 每个样品至少作双份。,病人结果可报告范围,统计处理各自取均值，再作回归统计。不取均值，直接作回归处理。直线回归式： 预期值为X，实测值为Y。 理想状态：b1，a0；,病人结果可报告范围,若b不接近1，a较大； 从经验上，若b0.97，或b1.03，已有可能b和1之间有统计上显著性差异。为作出正确判断，可对所有实验结果作一分析：是高浓度处，还是低浓度处的实测值和预期值间有较大偏倚。试着舍去某组数据，另作回归统计。若缩小分析范围后，回归式有明显改善，b近于1，a趋于0。此时，缩小的分析范围是真实的可报告范围。,病人结果可报告范围,附录二 方法学比较的较简单方案,方法学比较简单方案,1标本的准备 实验室初次进行核实实验评价时，使用患者标本进行方法学比较特别重要。患者标本的方法学比较是确定各方法间关系的基础。这将确保实验室不论用什么方法检测患者标本都能得到相同的结果。,方法学比较简单方案,选择20份患者的新鲜标本，它们内含的分析物浓度分布于实验方法的可报告范围。不使用分析物浓度超出可报告范围的样品。标本类型必须适用于比较方法和核实评估的方法二者。要剔除内含干扰物（参见厂商说明）会影响两个方法的的标本。,方法学比较简单方案,尽可能在收集标本的当天即进行检测，减少条件变异的影响。按照厂商的说明收集和处理患者标本，用于检测系统。若不正常标本不易收集，应注意保存，使实验有足够的标本量。,方法学比较简单方案,储存标本应按照厂商说明和分析物稳定二者一致的原则，冷藏保存。并应避免冻融过程引入可能的人为问题。冰冻的冷藏标本应在冻融后、使用前充分混匀和认真检查有无不溶物。有不溶物应离心去除，使用上清液。,方法学比较简单方案,还应注意使实验方法和比较方法同时在12小时内开始检测。标本的检测结果应完整地分布于整个可报告范围。若范围局限，则实验结论只说明实验所及的浓度范围。在此情况下，对准确度的确认可以分段实施。,方法学比较简单方案,2作为溯源目标的检测系统的准备在本实验中，做好溯源目标的检测系统准备很重要。一定要保证溯源目标的检测系统对患者标本检验结果的可靠性。以罗氏系统为例。实验室应购买足够的试剂盒、校准品和罗氏的控制品（包括考虑重做或其它问题出现时，需要实验的用量）。每个产品要求是一个批号的。,方法学比较简单方案,在实验室进行自建检测系统的可报告范围实验时，也可以用相同的系列标本，对罗氏系统进行可报告范围的实验。既可了解罗氏产品的可报告范围的性能，也是对实验室进行系列实验的操作水平的估计。在任何时候，使用罗氏系统实验时，一定按照罗氏公司的要求，进行校准和校准确认；最好同时检测罗氏的专用控制品，确认控制值在控，才可以认可检测的标本有效。,方法学比较简单方案,3自建检测系统的准备完全按照自建检测系统的试剂盒说明，对自建系统进行校准或设定因子。注意：从实验开始，一旦设定后，在正式使用患者标本结果调整整个自建系统前，一定不对自建系统的因子作任何修改。,方法学比较简单方案,