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基本方法验证

可接受性能的校正及检定准则

CLIA和CAP需要持续的校准验证。有趣的是,对于如何判断校准是否成功,规定并没有那么具体。

校准验证:定义可接受性能的准则

詹姆斯O.韦斯特加德博士

2016年5月

许多年前,我们出版了一本手册,CLIA质量体系最终规则[1],其中包括“校准和校准验证”一章。当时的问题之一是如何建立可接受的性能范围进行校准验证。我们的回答:

说实话,实验室想做什么就做什么!然而,最好是实验室主任或临床顾问在设定的任何限制上签字。一般来说,实验室质量管理实践不是基于客观的质量目标或绩效标准。但他们可能是!

我们建议,在PT调查中,CLIA可接受性能标准提供了一个可能应用的质量规范来源。今天,我们可以应用其他类型的质量目标,这些目标是为实验室测试的预期临床用途而定义的,例如,基于生物变异的偏差标准。

CMS在CMS网站[2]上提供了校准和校准验证的指南。它提供了以下定义:

  • 校准是测试和调整仪器或测试系统读数的过程,以建立仪器对被测物质的测量与物质的实际浓度之间的相关性。
  • 校准验证意味着以与患者标本相同的方式测试已知浓度的材料,以确保测试系统在整个报告范围内准确测量样品。

不幸的是,该手册并没有说明如何设定标准或限制来验证绩效是否可接受。
实验室继续就校准验证和报告范围征求意见。由于实验过程相似,有时甚至完全相同,这两种要求经常混淆(和混淆)。可报告范围是在方法的初始验证中应该评估的第一个性能特征之一。校准验证应该是对整个报告范围内校准准确性的持续性能检查(至少每6个月或每当试剂批次发生变化,进行主要预防性维护或纠正措施后控制问题持续存在时)。

待测样品:对于校准验证,样品必须具有代表预期浓度的“指定值”。这些可能是具有指定值的控制溶液,具有指定目标值的熟练度测试样品,或者具有指定值的特殊“线性”材料系列。对于可报告的范围,样品可以有指定的值,但也可以利用来自高标准或高患者样本的一系列稀释度的“相对”值,或低和高患者样本池稀释度的混合物。

实验过程:CLIA至少需要分析3个级别(低、中、高)。许多实验室更喜欢5级,这是今天更标准的做法。甚至更多的水平可能对具有广泛报告范围的测量有用,例如,对于葡萄糖,0,50,100,200,300,400和500mg /dL的水平是有用的。CMS建议,这些样本应该像普通患者样本一样进行分析,这意味着要经历与患者样本相同的分析测试过程。CLIA允许对每种材料进行一次测量。与能力测试不同,它不会将分析限制在单个测试结果上。我们更喜欢重复,至少是重复,最好是三次重复。在下面的说明性示例中,测量结果表示正确的观测值。

图形数据评估:在y轴上绘制测量结果与x轴上分配的值。绘制45度同一性线,然后绘制“点对点”线作为测量结果。比较这两行。如果他们不同意,价值观之间的差异有多大?

校正检定简图

这种“比较图”的一个局限性是,与数值范围相比,差异或线性偏差显得很小,因此可能看起来微不足道。通过绘制y轴上的差异(观察值减去分配值)与x轴上的分配值之间的差异,可以更好地直观评估观察值与分配值之间的一致/不一致,这通常被称为“差异图”。

校准验证差值图

可接受性的图形标准:可接受性能的CLIA标准可以以不同的方式应用。
(a)对于每一级的单线态测量,计算每一指定值的上限和下限。例如,对于0 mg/dl,限制为±6 mg/dl或-6至+6 mg/dl;50 mg/dL±6 mg/dL (44 ~ 56);100mg /dL±10%,或90 ~ 110mg /dL, 200mg /dL±10%或180 ~ 220mg /dL等。

(b)对于每个水平上的重复测量,绘制结果的平均值与指定值的关系。使用平均结果将减少“散点”或随机误差,因此与赋值的偏差将主要归因于方法的偏差,更具体地反映了方法的非线性。根据经验,允许偏差通常为TEa的1/3或33%。基本原理是TEa应该覆盖|偏差| + 2 SD,因此2/3的TEa将被方法的不精确或随机误差所消耗。使用平均结果应该最小化(希望消除)随机误差的贡献,因此剩余偏差的标准是0.33*TEa。

(c)更精确的方法是在计算允许偏差限度时考虑方法的已知标准差,而不是假设TEa的2/3是为随机误差预算的。

±TEa标准(以上选项a)的应用如下图所示。观察到的校准验证线符合TEa标准,因此可以判断其性能为可接受。

典型校正检定图

选项b标准也可以应用于上面的图表,但图表会变得“混乱”且难以阅读,因此在下面的差异图上说明多个标准更容易。

校准验证差值图

在本例中,校准验证的性能对于选项a±TEa标准是可以接受的,但对于选项b±0.33 TEa标准则不可以接受。观察校准验证结果与表示-0.33 TEa允许限值的线的交叉。

可接受表现的统计准则:线性回归统计可以计算出与理想斜率比较的斜率为1.00。当TEa以百分比定义时,可接受性能的标准可设置为理想斜率±%TEa/100。例如,对于葡萄糖,可接受的性能将由1.00±10/100或0.90至1.10的斜率表示。当TEa以浓度单位定义时,则可接受性能的标准将是理想斜率±TEa/Xc,其中Xc代表关键医疗决策浓度,或者,实验中包含的测试样本的平均值。例如,对于钠,TEa是4mmol /L。由于参考区间较窄,140 mmol/L的患者平均值可以设定1.00±4/140或0.97 ~ 1.03的可接受斜率。

计算斜率的可靠性将取决于水平的数量、重复的数量、从最低水平到最高水平的范围、数据中的分散或随机误差,以及非线性等系统误差的影响。5个水平重复的平均值优于3个水平的单次平均值。可报告范围较宽的试验(如葡萄糖)比可报告范围较窄的试验(如钠、钙)能更好地进行评估。数据的图形评估对于识别可能的异常值、数据范围的问题以及非线性行为总是必要的。所有这些问题都在方法实验比较的背景下进行了讨论,也是校准验证实验结果的统计评估中主要关注的问题[3]。一个重要的结论是相关系数本身不能作为校准验证的标准,因为它不受恒定或比例系统误差的影响,而且当研究较宽的分析范围时,非线性行为也会被掩盖

还有更复杂(和更复杂)的统计标准,例如将数据拟合到不同阶回归模型(一阶线性,二阶二次),以评估是线性模型还是非线性模型提供最佳拟合。将数据拟合到线性模型中也可能很有用,然后通过消除最高水平来依次限制数据,以查看对线性回归线的影响。

有什么意义?

评估校准验证的可接受性的第一步应始终是准备比较图和对数据进行严格检查。然后关注观察值和分配值之间的差异,并将其与定义的质量要求进行比较,该质量要求提供了临床预期使用测试可接受的误差量限制。准确计算差异将有助于进行评估,并准备差异图以提供可视化文档。实验室医务主任最终负责确定质量要求和可接受性能的限度。

参考文献

  1. Westgard JO, Ehrmeyer SS, Darcy TP。CLIA质量体系最终规则。麦迪逊WI:Westgard QC, Inc. 2004。
  2. CMS/CLS宣传册#3校准和校准验证。https://www.cms.gov/Regulations-and-Guidance/Legislation/CLIA/188bet亚洲滚球专家Downloads/6065bk.pdf
  3. Westgard乔。基本方法验证。第十二章。统计意义、敏感性和显著性。麦迪逊WI:Westgard QC, Inc., 2008。
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