WS/T 492—2016 臨牀檢驗定量測定項目精密度與正確度性能驗證

1 拼音

WS/T 492—2016 lín chuáng jiǎn yàn dìng liàng cè dìng xiàng mù jīng mì dù yǔ zhèng què dù xìng néng yàn zhèng

2 英文參考

Verification of performance for precision and trueness of quantitative measurements in clinical laboratories

3 標準基本信息

ICS 11.020

C 50

中華人民共和國衛生行業標準 WS/T 492—2016《臨牀檢驗定量測定項目精密度與正確度性能驗證》（Verification of performance for precision and trueness of quantitative measurements in clinical laboratories）由中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會於2016年07月07日發佈，自2016年12月15日起實施。

4 前言

本標準按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。

本標準主要起草單位：國家衛生計生委臨牀檢驗中心、首都醫科大學附屬北京朝陽醫院、中南大學湘雅醫院、四川大學華西第二醫院。

本標準主要起草人：王治國、王薇、張傳寶、張建平、何法霖、鍾堃、趙海建、胡麗濤、曾蓉、楊雪、康鳳鳳、肖亞玲、馬嶸。

5 標準正文

臨牀檢驗定量測定項目精密度與正確度性能驗證

5.1 1  範圍

本標準規定了臨牀實驗室定量測定項目精密度和正確度性能驗證評估程序。

本標準適用於臨牀實驗室。

5.2 2  術語和定義

下列術語和定義適用於本文件。

2.1

測量精密度  measurement precision

精密度

在規定條件下，對同一或類似被測對象重複測量所得示值或測得值間的一致程度。

注1：測量精密度通常用不精密程度以數字形式表示，如在規定測量條件下的標準偏差、方差或變異係數。

注2：規定條件可以是重複性測量條件、期間精密度測量條件或復現性測量條件。

注3：測量精密度用於定義測量重複性、期間測量精密度或測量復現性。

注4：“測量精密度”不等同於“測量準確度”。

2.2

測量重複性  measurement repeatability

重複性  repeatability

在一組重複性測量條件下的測量精密度。

注：以前使用“批內精密度”。

2.3

實驗室內精密度  within-laboratory precision

規定時間和操作者範圍，在同一機構內使用相同儀器條件下的精密度。

注：校準品和試劑可能變動。

2.4

測量偏倚  measurement bias

偏倚  bias

系統測量誤差的估計值。

2.5

測量正確度  measurement trueness，trueness of measurement

正確度  trueness

無窮多次重複測量所得量值的平均值與一個參考量值間的一致程度。

注1：測量正確度與系統測量誤差有關，與隨機測量誤差無關。

注2：“測量正確度”不能用“測量準確度”表示，反之亦然。

注3：正確度通常以偏倚表示。

2.6

驗證  verification

通過提供客觀證據對規定要求已得到滿足的認定。

注1：“已驗證”一詞用於表明相應的狀態。

注2：認定可包括下述活動：

——變換方法進行計算；

——將新設計規範與已證實的類似設計規範進行比較；

——進行試驗和演示；

——文件發佈前進行評審。

[GB/T 19000—2008，定義3.8.4]

5.3 3  精密度驗證方案

5.3.1 3.1  數據計算

熟悉儀器，瞭解檢測系統的日常操作，包括校準、維護程序和監測程序（質量控制）。使用廠家推薦的質量控制程序監測檢測系統性能。用於廠家聲明驗證中，選擇的質控品濃度水平應接近醫學決定水平和廠家精密度聲明試驗中所使用的濃度水平。如果可能，應使用與廠家聲明相同的材料，或非常類似的材料（基質）。試驗方案如下：

a）  連續測定5d，每天一個分析批，每批兩個濃度水平，每一個濃度水平同一樣品重複測定3次；

b）  如果因爲質量控制程序或操作問題判斷一批爲失控，應剔除數據，並增加執行一個分析批；

c）  正常使用每日質控品；

d）  正確度試驗樣品可在同一批內進行檢測；

e）  按照廠家的操作說明進行校準。如果廠家指出其聲明精密度數據是在多個校準週期下產生的，則操作者在實驗期間應選擇重新校準。

批內標準差（s_r）、批間方差（S_b²）、實驗室內標準差（S₁）及自由度（T）的計算公式如下：

式中：

D——天數；

n——每天重複次數；

xd_i——第d天第i次重複結果；

x_d——d天所有結果的均值；

x——所有結果的均值。

計算批內方差（V_r）和批間方差（V_b），然後合併兩項獲得總方差，開方得到實驗室內標準差（S₁）。方差是標準差的平方，因此，實驗室內的不精密度是實驗室總方差的平方根，用來描述實驗室內精密度水平。

5.3.2 3.2  計算實例

圖1中描述瞭如何使用電子表格軟件進行這些計算的方法。爲了計算方便，5 d實驗，每天3次重複檢測結果在一行中輸入。每一天的均值和標準差使用Excel中的AVERAGE和STDEV函數進行計算。最後一列（G）顯示批方差，是將前一列（F）的批標準差平方獲得。

圖1  使用Excel計算實驗室變異係數

按照如下的步驟計算批內標準差（sr）和實驗室內標準差（s1）的估計值：

a）  對單元格E5到單元格E9的數據，通過使用Excel中的AVERAGE函數獲得總均值（本實例中，葡萄糖的總均值爲7.773 mmol/L）；

b）  對於單元格G5到單元格G9數據使用AVERAGE函數，獲得平均批內方差（0.001）；

c）  使用Excel中的SQRT函數對單元格E12的平均批內方差取平方根，獲得批內標準差（0.035）；

d）  對於單元格E5到單元格E9的數據使用STDEV函數計算批間標準差（0.118）；

e）  對單元格E14平方獲得批內方差（0.014）；

f）  通過將單元格E12與單元格E15的值相除，獲得批內與批間方差的比值（0.087）；

g）  使用批內和批間方差計算總方差；

注：這一計算過程爲批內方差乘以兇子（n-1）/n（其中”爲單元格B2中輸入的重複次數）加上批間方差（來自單元格E15）（0.015）；

h）  對上述值（單元格E17）使用平方根計算實驗室內標準差（0.121）；

i）  計算單元格E18標準差和單元格Ell的均值，乘以100，得到實驗室變異係數。

本實例電子表格建立的實驗方案方式是5d實驗，每天重複檢測3次。如果要進行更多天數或更多檢測次數的實驗方案，可在第3次重複（D列）前插入列以增加更多的重複次數，在第5天（9行）之前進行插入行可增加更多的實驗天數。行和列的插入必須以這種方式進行以確保數據計算公式保持有效。

5.3.3 3.3  精密度聲明的驗證

通過驗證值的計算來判斷精密度驗證是否通過，如果實驗室觀測的標準差低於這一驗證值，則通過驗證廠家的聲明。驗證值（V）的計算見式（5）：

式中：

s_claim——廠家聲明的實驗室標準差；

T——有效自由度；

C——從X²界值表查得的結果（見附錄A.1）；

V——驗證值。

第一步就是根據式（4）計算T。這一計算複雜，很難在Excel電子表格單一單元格中完成。因此，圖2顯示在Excel電子錶格中的逐步計算過程。

注：圖中V_r表示批內方差（s_r²）,V_b表示批間方差（s_b²）。B列爲實例數據T的計算。實例中算出的T值爲4.47。

圖2  T值計算過程

一旦確定T值（見圖2），C值在“對選擇水平提供5%假失控率X²分佈的選擇百分點”表中查詢（參見附錄A的表A.1）。對於上述實例，假定兩個水平的質控品，T=4.47。查附錄表A.1得，自由度爲4（第2行），且濃度水平爲2（B列），得出結果爲11.14。

如果廠家聲明的實驗室不精密度（標準差）是0.110 mmol/L，假定C爲11.14，T爲4.47，它們的平方根分別是3.34和2.11，根據式（5）計算驗證值爲0.110×3.34/2.11，即0.174 mmol/L。實驗室估計的實驗室內不精密度爲0.121 mmol/L，小於0.174 mmol/L，意味着實驗室通過廠家聲明的驗證。在這裏

應用的前提是廠家聲明的不精密度水平（如變異係數或標準差）應小於行業公認的允許不精密度水平。本試驗方案建議只驗證實驗室內的精密度。

5.4 4  使用患者樣品的正確度驗證方案

正確度驗證的第一種方法是分析具有指定值的參考物質。推薦的參考物質包括：

a）  具有互換性的有證參考物質；

b）  具有溯源性及互換性的正確度驗證物質。

推薦至少選擇2個濃度水平參考物質，其代表方法可報告範圍中高和低的決定性濃度。應根據廠家介紹製備物質，在3 d～5 d時間內每批進行2次重複測定，然後計算均值和標準差，以及置信區間幫助驗證指定值。數據計算實例，見圖3。

圖3  使用參考物質的正確度Excel電子表格計算

用Excel中的AVERAGE和STDEV函數計算均值和標準差，然後利用10次測量值計算均值的標準誤。自由度爲N-1及p=0.010的臨界值爲3.25，參見表A.2。計算的95%置信區間爲2.020 mmol/L～2.127 mmol/I．，其並沒有包括指定值2.20 mmol/L，因此由這些實驗數據不能證實正確度。

此外還可以利用測量不確定度來判斷是否通過正確度驗證。在本實例數據中，指定值的不確定度規定s_a爲0.008 mmol/L。當與實驗不確定度合成時，標準差爲0.018 mmol/L，擴展的標準不確定度從0.016 mmol/L～0.018 mmol/L。因此驗證限稍微寬於置信限，即2.014 mmol/L～2.133 mmol/L比2.020 mmol/L～2.127 mmol/L範圍寬，再一次證明通過這些實驗數據沒能證實正確度。

5.5 5  使用患者樣品的正確度驗證方案

5.5.1 5.1  概述

使用患者樣品的正確度驗證方案中比較方法首選是參考方法。由於參考方法的可獲得性受到限制，目前在臨牀實驗室比較方法多采用已得到臨牀驗證的常規方法。在使用患者樣品的正確度驗證方案中試驗方法和比較方法同時檢測患者樣品，實際上此種“正確度”驗證方案，得出的不是真正的“偏倚”，而是兩種方法之間的系統誤差，通常表示爲差值，或差值（%）。

宜採用如下的實驗方案：

a）  檢測20份患者樣品，其濃度水平覆蓋檢測方法的可報告範圍；

b）  在實驗室以常規操作方式檢測新鮮患者樣品；

c）  在3 d～4 d時間內，每天由試驗方法和比較方法在4h內檢測5～7份樣品；

d）  評價質量控制程序，確保穩定的操作條件和有效的試驗結果；

e）  檢查比較數據識別任何異常的結果；

f）  計算配對結果之間的差值，並繪製差值與比較值之間的差值圖，用圖形顯示；

g）  將數據進行配對t-檢驗計算，確定方法之間的平均差值以及差值的標準差；

h）  計算置信區間和（或）驗證限，將測量的差值（或百分差值）與廠家的聲明進行比較。

5.5.2 5.2  數據計算

多種統計程序支持配對t-檢驗的計算。描述“配對數據的計算”中，將進行上述計算及製作結果的差值圖。

5.5.3 5.3  計算實例

舉例說明在Excel電子錶格中建立計算模式，如圖4所示：

圖4  使用Excel進行差值或百分差值的計算（mmol/L）

A列表示樣品編號，B列爲試驗方法結果，C列爲比較方法結果。D列表示試驗方法結果與比較方法結果之間的差值。試驗方法結果和比較方法結果的均值現在各自列的底端，分別爲10.95 mmol/L和10.81 mmol/L。這兩者均值之間的差值爲系統誤差（差值）的估計值，其爲0.14 mmol/L。E列顯示單個差值與方法之間差值（“偏倚”）的差值（Y_i-X_i-B）。這一列的差值得到s_diff，即差值標準差的估計值。

實驗方案計算的差值（“偏倚”）爲0.14 mmol/L，計算的置信區間公式見式（6）和式（7）:

式中：

CI_上限——置信區間上限； CI_下限——置信區間下限。

本實例中計算的差值爲0.14 mmol/L，自由度爲N-1=19，p=0.01的t臨界值（t_crit）爲2.861（查臨界值表，見表A.2），計算的s_diff爲0.24 mmol/L，當N爲20，圖4中，上限爲0.29，下限爲-0.02。

如果廠家聲明的差值（“偏倚”）爲0.11 mmol/L，以相同的方式可計算廠家聲明的驗證限，圖4中可獲得驗證限爲-0.04 mmol/L～0.26 mmol/L，實驗室計算的差值（“偏倚”）0.14 mmol/L落在驗證限之中，證明了廠家的聲明。也就是置信限覆蓋廠家的聲明，因此它們也證明數據與廠家的聲明一致。

同時也可以使用Excel圖形函數製作這些數據的差值圖，如圖5所示。圖中，實線代表“0”差值，虛線代表觀測的偏倚0.11 mmol/L。

圖5  葡萄糖比對數據的差值圖

6 附錄

6.1 附錄A（資料性附錄）統計表

A.1  對選擇水平數提供5%假失控率X²分佈的選擇百分點見表A.1。

表A.1  對選擇水平數提供5%假失控率X²分佈的選擇百分點

A.2  選擇概率（p）和自由度（df）的臨界t值見表A.2。

表A.2  選擇概率（p）和自由度（df）的臨界t值（雙側區間或檢驗）

表A.2（續）

7 參考文獻

[1] 王薇，王治國，李少男．臨牀實驗室對廠家聲明的精密度和正確度的性能驗證要求，檢驗醫學，2010,25（12） :1001-1005

[2] 王治國．臨牀檢驗方法確認及性能驗證．北京：人民衛生出版社，2009

[3] WS/T 420—2013  臨牀實驗室對商品定量試劑盒分析性能的驗證

[4] Clinical and Laboratory Standards Institute.User Verification of Performance for Precision and Trueness; Approved Guideline——Second Edition.CLSI document EP15-A2.Clinical and Laboratory Standards Institute,940 West Valley Road, Suite 1400, Wayne, Pennsylvania 19087-1898 USA,2005

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