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第八节 体外分析的性能评估
一、检测限
指检测方法的最小检出量，也称检测低限（lower limit of detection）或最小检出浓度（minimum detectable concentration），以往常称为分析灵敏度（analytical sensitivity）。
1.检测限评估的基本原则
实验人员应熟悉检测方法与仪器操作，采用合适的校准品和质控品，并保持仪器处于正常状态；用于实验的试剂应为同一批号，且在有效期内。
2.检测限的评估和数据处理方法
（1）实验材料和基本要求：
空白样本的制备：空白样本应不含被测物，但其基质应与待测定常规样本相同。如空白样本难以得到，可采用5%牛血清或人血清白蛋白溶液。
（2）实验方法：
在一次检测流程中，将空白样本重复测定20次。
（3）数据处理
1）数据记录：
将测定结果记录于表格中。如果检测系统对于低于零的结果报告为零，应记录初始响应值，如吸光度值等。
2）数据统计：
计算20次结果的均值 
与标准差SD。
与标准差SD。
3.结果报告
以空白均值加两倍标准差（ 
+2SD），作为报告本法的检测限。
+2SD），作为报告本法的检测限。
二、线性范围
1.线性范围评估的基本原则
（1）实验操作人员应熟悉方法的原理与操作，能对样本进行正确处理，确保仪器工作状态正常，采用适当的校准品对仪器进行校准。
（2）仪器的各项性能指标（如精密度）应与标称值相符，不存在明显的干扰。
（3）应使用同批号试剂及校准品。
2.线性范围的评估及数据处理方法
（1）实验样本的基本要求和制备方法
1）样本基质应与临床实验样本相似，但不可采用含有对测定方法具有明确干扰作用物质的样本，如溶血、脂血、黄疸或含有某些特定药物的样本。进行血清学标志物检测时，理想的样本为分析物浓度，应接近预期测定上限的混合人血清。
2）建立一种定量测定方法的线性范围时，需在预期测定范围内选择7～11个浓度水平。如将预期测定范围加宽至130%，可发现最宽的线性范围。
3）当对标称线性参数进行验证时，需在已知线性范围内选择5～7个浓度水平。
4）无论是建立或验证线性范围，所选用的浓度水平应可覆盖整个预期测定范围，并包括与临床有关的重要评价浓度，如最小测定浓度或线性范围的最低限、不同的医学决定水平、最大测定浓度或线性范围的高限等。
（2）实验过程
1）建立线性范围：需测定9～11个浓度水平，每个浓度水平重复测定3～4次。
2）验证标称线性参数：需测定4～6个浓度水平，每个浓度水平重复测定3～4次。
3）所有样本应在一次检测流程中，或几次间隔很短的运行中随机测定，最好在一天之内完成。
（3）数据处理
1）数据可用性检查：
通过绘制散点图，对测定数据的可用性进行初步检查。
2）剔除离群值：
离群值可由散点图初步判断，建议采用格拉布斯（GRUBBS）法进行离群值检验。检验步骤如下：
每组数据中有4个测定结果，分别记为y1，y2，y3，y4。
将4个测定值按大小顺序排列，最大值记为max，最小值记为min；
由4个测定值计算均值 
和标准差S：
和标准差S：
根据可疑值max或min分别按下式计算统计量t：
根据给定的显著性水平a和重复测定次数查表得临界值；
如t值大于临界值，则相应的可疑值为离群值。
3）进行多项回归分析：
对数据组进行多项回归分析，得到一级、二级与三级多项式。一级多项式为直线，二级多项式表示上升曲线或下降曲线，三级多项式表示S形曲线（在测量范围两端具有明显的非线性）。
多项式方程如下：
级数多项式回归自由度（Rdf）
4）对回归方程进行线性检验：
多元回归方程中以bi表示的系数为回归系数。在二级与三级方程中，b2与b3为非线性系数。对回归方程进行线性检验就是对每个非线性系数作t检验，判断回归系数与零是否有显著性差异。
5）临床标准的线性与非线性检验：
统计学标准的线性可称为一阶线性，对数据组的要求很高。对于在临床实验室中使用的测定方法，在其临床应用实践中允许有一定的非线性误差，此时通过对统计学标准的非线性作程度判断，可得到临床标准的线性，即二阶线性。
临床标准的线性检验中使用了两个统计量，ADL（偏离直线平均差异average deviation from linearity）与PctBnd（百分区界percent bound），对于大多数分析物PctBnd取5%。
三、可报告范围
1.概述
定量分析方法的可报告范围（reportable range）是临床实验室发出检验报告的依据之一，可报告范围包括可报告低限与可报告高限。
2.可报告范围评估的基本原则
（1）实验人员应熟悉测定方法与仪器操作。
（2）采用合适的校准品、质控品并保持仪器处于正常状态。
（3）用于评价实验的试剂应为同一批号，并在有效期内。
3.可报告范围的评估及数据处理方法
最好选择与测定样本具有相同基质的样本。①低值样本：将待测样本（含被分析物）用混合人血清（含被分析物浓度水平较低）或5%牛血清白蛋白生理盐水溶液进行稀释，产生接近于方法线性范围低限浓度水平的样本，一般为5个浓度水平，浓度水平间隔应小于线性范围低限的10%。②高值样本：选取含被测物的高值样本，必要时可添加被分析物的纯品，并计算出理论值。至少选用三个高浓度样本，稀释倍数应为方法性能标明的最大稀释倍数、并适当增加或减小稀释比例。
（1）实验过程：
在一次运行中将低值样本重复测定10次，高值稀释样本重复测定3次。
（2）数据处理：
分别计算AVE（ 
）、SD、CV值。对于可报告范围高限还应计算乘以稀释倍数后的还原浓度和相对偏差。
）、SD、CV值。对于可报告范围高限还应计算乘以稀释倍数后的还原浓度和相对偏差。
4.结果报告
（1）可报告范围低限：
以方法性能标示的CV值为可接受界值，由数据中选取CV值等于或小于可接受界值的最低浓度水平做为可报告范围低限。
（2）可报告范围高限：
选取还原浓度与理论浓度的偏差（%）等于或小于方法标示CV值时的最大稀释倍数为方法推荐的最大稀释倍数，方法线性范围的上限与最大稀释倍数的乘积为该方法可报告范围的高限。
四、精密度
1.概述
精密度（precision）是衡量体外诊断试剂批内和批间变异的重要指标，通常包括批内和批间不精密度。批内精密度是众多种类精密度中最基本的一个，它是在严格的相似条件下，所得到的最佳的精密度。批间精密度指在同一实验室，由同一（组）操作员在同一仪器上，使用同一方法和同种、同一批号试剂，在一段时间内（一般为一个月或20个工作日）对同一测试样品（常用质控品）测量结果的精密度。
2.精密度评估的基本原则
（1）操作者必须熟悉方法和（或）仪器工作原理，了解并掌握仪器的操作步骤和各项注意事项，能在评估阶段维持仪器的可靠和稳定。
（2）待评估试验的样品，一般常采用临床实验室收集的稳定和冷冻贮存的血清（浆）库；当实验室收集的样品不稳定或不易得到时，也可考虑使用稳定的、以蛋白质为基质的商用样品。
（3）估精密度时，应至少评估二个浓度水平样本的精密度。当二个浓度的精密度有显著差异时，建议增加至三个浓度。所选样本浓度应在测量范围内有医学意义，即至少有一个浓度在医学决定水平（medical decision levels）左右。
3.精密度评估的方法和数据处理
（1）评估批内不精密度应使用同一种类、同一批号的试剂和校准物，如可能，只进行一次校准。评估方法：在以上条件满足的情况下，在同一批内对样本进行重复测定，至少进行20次重复测定。检查数据中有无由于偶然差错引起的离群值（outliers），从已收集的20次数据计算出总均值和标准差，任何结果和总均值的差值超过4个标准差时，可认为是离群值。
批内精密度估计值的计算
求出均值： 
使用下列公式计算出批内标准差估计值的标准差
查统计表得出自由度20的上限公差因数为1.25，相应下限公差因数为0.75，得出批内精密度的95%可信区间为：（批内精密度×0.75）至（批内精密度×1.25）
（2）同时评价批内和批间不精密度：评估方法：每天做2个批次的测试，每批测试时，对同一样品作双份测量，共做20天。评估结束时共有40对，即80个测试结果。从40批次测量中双份结果的差值求出批内精密度。从所有80个数据计算出批间精密度。要收集到足够有效数据（至少为80个数据）。在剔除离群值（outlier）后保证至少有40批次，80个数据进行计算。
计算出批内精密度Sr：
批间精密度估计值的计算
求均值，公式为： 
求批间精密度，公式为：
式中n = 检验总数
五、参考值（参考区间）
概述：参考值指经过对一定数量参考个体的测量和观察，所获得的检测结果。参考区间指参考值低限和高限之间。
参考值（参考区间）确认：
有三种方法可用于参考值（参考区间）转移可接收性的评价。
1.参考值（参考区间）转移可接收性，可以通过对首次适宜参考值研究的相关要素的检查来进行评估，包括参考总体的地区和人口统计学同质性，分析前和分析程序，分析操作，参考值的描述和调整，估计参考值的方法等。
2.参考值（参考区间）确认实验，对较少数量的参考个体（n = 20）进行参考值（参考区间）实验，并将结果与首次研究结果进行比较。这20个参考个体应具有健康人群的代表性，并满足排除和分组标准。