ISO 175112020 体外诊断医疗器械.校准品 真实性控制材料和人体样品值的计量溯源性要求标准立项发展报告

标题：ISO17511:2020体外诊断医疗器械校准品、真实性控制材料和人体样品值的计量溯源性要求标准立项发展报告EnglishTitle:StandardizationDevelopmentReport:Invitrodiagnosticmedicaldevices—Requirementsforestablishingmetrologicaltraceabilityofvaluesassignedtocalibrators,truenesscontrolmaterialsandhumansamples摘要本报告旨在系统梳理并阐述国际标准ISO17511:2020《体外诊断医疗器械校准品、真实性控制材料和人体样品值的计量溯源性要求》的发展历程、核心内容及其对全球体外诊断（IVD）行业的深远影响。随着精准医疗的快速发展，体外诊断结果的准确性和可比性成为临床决策的关键基石。然而，不同制造商、不同实验室间的检测结果存在差异，其根本原因在于缺乏有效的计量溯源性。本标准的制定，正是为了应对这一全球性挑战。报告首先深入分析了标准制定的背景，即IVD产业从定性检测向定量检测转型过程中，对结果一致性的迫切需求。随后，报告详细解读了ISO17511:2020的核心技术框架，包括术语定义、溯源链模型、不同等级参考物质与参考测量程序的层次结构，以及校准品、真实性控制材料和人体样品赋值的要求。与前一版相比，新版标准（2020版）在术语上进行了重大修订，如区分了“校准品”与“校准物质”，并引入了“真实性控制材料”的概念，更精确地界定了不同材料的计量学角色。此外，报告重点介绍了参与本标准修订工作的核心机构——国际临床化学和检验医学联合会（IFCC）在推动全球IVD计量溯源标准化进程中的关键作用。结论部分总结了本标准对提升检验医学质量、促进国际互认、降低医疗成本的重大价值，并展望了未来在新兴生物标志物、LDT（实验室自建检测）等领域的溯源挑战与发展趋势。本报告可用于指导IVD企业的研发与生产、检验医学实验室的质量管理、监管部门的政策制定以及相关领域研究人员的学术参考。关键词（中文）体外诊断医疗器械；计量溯源性；校准品；真实性控制材料；参考测量程序；ISO17511；国际临床化学和检验医学联合会（IFCC）；国际标准化组织（ISO）Keywords(English)InVitroDiagnosticMedicalDevices;MetrologicalTraceability;Calibrator;TruenessControlMaterial;ReferenceMeasurementProcedure;ISO17511;InternationalFederationofClinicalChemistryandLaboratoryMedicine(IFCC);InternationalOrganizationforStandardization(ISO)正文1.标准概述与发展背景1.1标准的基本信息ISO17511:2020《体外诊断医疗器械校准品、真实性控制材料和人体样品值的计量溯源性要求》是由国际标准化组织（ISO）医疗器械生物学评价技术委员会临床实验室检验和体外诊断系统分技术委员会（ISO/TC212）制定的国际标准。本标准于2020年4月24日发布，是对前一版ISO17511:2003的重大修订与更新。标准的核心目标是确立一种全球通用的框架，用于确保为体外诊断医疗器械（如分析仪、试剂盒）所使用的校准品、真实性控制材料以及人体样品所赋值的计量溯源性能够以国际单位制（SI）或公认约定标准的形式建立。1.1.1标准的权威性与适用性作为ISO发布的标准，ISO17511:2020在全球范围内具有最高的权威性和通用性。它不仅适用于IVD制造商在设计、生产和质量控制环节中对自身产品进行赋值，也是临床实验室进行质量管理体系认证、接受能力验证以及通过ISO15189《医学实验室—质量和能力的要求》认可的重要支撑文件。同时，该标准也是各国监管机构（如美国FDA、欧盟公告机构、国家药品监督管理局）审批IVD产品注册时评估其性能数据有效性的关键依据。1.2版本演进与修订动因(ISO17511:2003vs.ISO17511:2020)从2003版到2020版的修订，并非简单的文字增补，而是顺应IVD行业深刻变革的结构性调整。主要动因包括：*术语体系的精确化：2003版使用了“校准品（Calibrator）”和“控制物质（ControlMaterial）”，但未严格区分其计量学用途。2020版明确将“校准品”定义为用于校准测量系统的、经过赋值且具有已知计量学溯源性的物质；而将“真实性控制材料”从一般“控制材料”中独立出来，专指用于评估测量系统真实性的、其值可溯源至SI或约定参考系统的物质。这一区分解决了长期以来将质控品资源用于评估真实性的概念混淆，使计量溯源性定义更严谨。*对“真实性（Trueness）”而不是“精密度（Precision）”的聚焦：原标准侧重于量值的整体传递链，新版则更加强调对“测量正确度”的保证，即系统误差的最小化。这要求IVD制造商必须证明其产品的赋值与更高级别参考测量程序所确定的值之间的偏差在可接受范围内。*应对复杂分析物的挑战：许多现代生物标志物（如某些肿瘤标志物、细胞因子、治疗药物）缺乏明确的单一结构或SI单位可溯源的参考物质。2003版对此类物质（如“国际单位（IU）”或“任意单位（AU）”）的溯源性要求不够清晰。2020版明确给出了对于此类“非SI可溯源分析物”的溯源链模型，要求建立并维护基于国际参考物质或约定校准物的次级参考系统。*数据处理与不确定度的强化：新版标准吸收了计量学领域的最新成果，要求对溯源链中每个环节的不确定度分量进行完整的评定与合成，并使用“测量不确定度表示指南（GUM）”提供的方法。这使得赋值的可靠性和波动范围有了量化指标。2.核心技术框架与要求ISO17511:2020构建了一套层级分明的计量溯源链（CalibrationHierarchy），其核心思想可概括为：测量结果的可靠性依赖于清晰的量值传递链，链的起点是高阶参考系统。2.1溯源链的层级模型与关键要素标准定义了一个自顶向下的多级溯源模型，通常包括以下几个关键层级：*层级0-国际标准/SI基本单位：理想状态下，溯源链的顶端是国际单位制（SI）的七个基本单位（如摩尔、千克、米等）。对于具有明确化学组成和物理性质的分析物（如葡萄糖、电解质、胆固醇），可通过一级参考测量程序直接溯源至SI单位。*层级1-一级参考测量程序与一级参考物质：一级参考测量程序（如同位素稀释质谱法，ID-MS）是全球最精确、不确定性最小的测量方法。一级参考物质（PrimaryReferenceMaterial,PRM）是使用一级程序定值的高纯度物质。*层级2-二级参考测量程序与二级参考物质：二级参考测量程序（如高纯度比色法、酶法）是经过一级程序验证的次级方法。二级参考物质（SecondaryReferenceMaterial,SRM）由二级程序定值，用于校准制造商内部的工作校准品。*层级3-制造商选择的测量程序与工作校准品：IVD制造商使用自己的、经过验证的常设测量程序（如常规生化分析仪）来校准其产品生产过程中的工作校准品。工作校准品的值直接溯源至二级参考物质。*层级4-制造商的产品校准品：这是一个关键环节。制造商将常设测量程序应用于其最终产品校准品（即市售试剂盒中附带的校准品），为其赋值，并确保该值与层级3的校准品一致，从而保证整个产品批次的一致性。*层级5-常规测量的校准：临床实验室使用该IVD产品校准品校准其常规测量系统（如全自动分析仪）。*层级6-患者样品结果的溯源：最终，通过用户校准品校准测量系统后，实验室对患者样品进行的测量结果，其量值本质上可溯源至最高层级的参考系统。2.2对三类材料赋值的要求标准详细规定了三种材料赋值时的特殊要求：*校准品（Calibrators）：必须严格沿循上述溯源链。其赋值需包含完整的计量溯源性声明和扩展不确定度。制造商必须定义校准品的测量范围、基质效应以及稳定性。*真实性控制材料（TruenessControlMaterials）：此类材料的赋值应尽可能接近溯源链的高端，其值是“已知”的（即具有可接受的较小测量不确定度，并直接溯源至一个公认的参考方法或参考物质）。它们主要用于验证测量系统的正确性。*人体样品（HumanSamples）：标准指出，对于常规临床样品，通常不直接赋值。但为确保结果的互换性（Commutation），制造商有责任证明其产品校准品在临床样品基质上的表现与参考物质一致，即标准剂量-响应曲线在临床样品上是正确的。2.3对信息记录与报告的要求标准要求IVD制造商将所有溯源数据系统地记录在案，包括：所采用的参考系统、参考测量程序的具体描述、定值过程、不确定度计算、数据统计处理方法、批次间的稳定性验证报告等。在IVD产品的标签和使用说明书中，必须明确说明其赋值的溯源途径（如“该校准品的值可溯源至国际临床化学和检验医学联合会（IFCC）提供的参考测量程序”或“该值的溯源单位为国际单位IU”），并向用户提供扩展不确定度信息。3.主要参与单位介绍国际临床化学和检验医学联合会（IFCC）3.1在标准制定中的核心角色IFCC作为ISO/TC212的A类联络组织，直接参与了ISO17511所有版本的起草和评审工作。特别是在2020版的修订中，IFCC的参考物质和参考方法委员会（C-RM）发挥了关键作用。C-RM负责维护和管理一系列用于酶学、蛋白质、激素等领域的国际参考物质（如IFCC的一级参考物质ERM®-AD400/IFCC，用于酶催化活性浓度测量）。本标准中关于酶分析物、蛋白质分析物等的特定溯源链模型，几乎完全源自IFCC的工作成果。3.2提供关键参考系统IFCC是许多核心临床检验项目（如各种酶、心脏标志物、肿瘤标志物、药物等）的国际参考系统的主要提供者。例如，IFCC与国际实验室认可合作组织（ILAC）以及欧洲参考物质与测量协会（ERM）合作，推广和使用了大量用于校准的参考物质。这使得ISO17511中关于“与非SI可溯源分析物相关的约定参考系统”的规定有了实质性的依托。可以说，IFCC建立的参考系统是全球IVD产业实现计量溯源的“基础设施”。3.3推动全球校准与互认IFCC还定期举办国际质量评估计划（IFCC-IQAS）和参考测量系统有效性评估项目。通过这些项目，IFCC帮助世界各地的参考实验室验证其测量程序的一致性和准确性，进而推动全球IVD结果的可比性。正是基于IFCC的科学权威性及其对全球标准化工作的长期投入，ISO17511:2020中关于“使用经确认的国际参考物质进行校准”的要求才得以具备技术可行性。因此在国家或国际层面制定计量溯源政策时，通常会将IFCC的参考物质和方法作为首选标准。综上所述，IFCC不仅是ISO17511的贡献者，更是全球IVD计量溯源标准体系的实际构建者和主要维护者。结论ISO17511:2020《体外诊断医疗器械校准品、真实性控制材料和人体样品值的计量溯源性要求》的发布与实施，标志着全球体外诊断领域计量溯源标准进入了一个新时代。该标准通过建立清晰、严谨、层级分明的溯源模型，系统性地解决了IVD行业由来已久的结果不一致、可比性差的“卡脖子”问题。其对术语的精确修订、对“真实性”和“不确定性”的强化，以及对复杂基质和非SI可溯源分析物的特殊处理，共同构成了一套通用、科学且面向未