基层临床检验实验室孕前优生健康检查生化项目测量不确定度的评价

封婕+石慧+陈伟++王丽娟

[摘要] 目的 利用基层临床检验实验室的室内质量控制（IQC）和室间质量评价（EQA）的累积数据对孕前优生健康检查生化项目的测量不确定度进行评价，并探讨该方法在基层临床检验實验室的适用性。 方法 收集某基层临床检验实验室2014年10月1日～2015年11月30日生化项目的IQC数据和2013～2015年江苏省孕前优生项目临床检验实验室EQA的结果。按照Nordtest准则，评估丙氨酸转氨酶（ALT）、肌酐（Cr）、葡萄糖（Glu）的合成不确定度和扩展不确定度。 结果 在孕前优生健康检查生化项目中，各项的扩展不确定度均大于10%（ALT：P 22.24%，N 36.97%；Cr：P 10.71%，N 12.62%；Glu：P 11.22%，N 10.11%），其中，扩展不确定度最大的项目是ALT中值，最小的是GLU中值；且与偏倚相关的不确定度是合成不确定度的主要来源。 结论 使用IQC数据和EQA结果对孕前优生健康检查生化项目的测量不确定度进行评估，方法简单，具有一定的可行性，可在基层临床检验实验室尝试开展，有助于提升基层临床检验实验室的检测质量。

[关键词] 测量不确定度；孕前优生生化项目；室内质量控制；室间质量评价

[中图分类号] R446.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2017）02（a）-0102-04

Evaluation of measurement uncertainty in clinical chemistry assays related to pre-conception health in local setting

FENG Jie SHI Hui CHEN Wei WANG Lijuan JIANG Zhixin PAN Li LIN Ning▲ WU Yulin▲

Jiangsu Clinical Laboratory of Reproductive Health，Jiangsu Institute of Planned Parenthood Research，Nanjing 210036， China

[Abstract] Objective To evaluate uncertainty of clinical chemical assays related to pre-conception health on the basis of the internal quality control （IQC） and external quality assessment （EQA） results in clinical laboratory，and to explore the potential application of this method. Methods The IQC data （from October 1， 2014 to November 30， 2015） and EQA results （from 2013 to 2015） of clinical laboratory in local setting were collected. According to the Nordtest guideline， the combined uncertainty and extended uncertainty of three clinical chemistry assays （glucose （Glu），creatinine （Cr），alanine aminotransferase （ALT）） were evaluated. Results Of all the clinical chemistry assays related to pre-conception health，all expanded uncertainties tested in this study were more than 10% （ALT：P 22.24%，N 36.97%；Cr：P 10.71%，N 12.62%；Glu：P 11.22%， N 10.11%）. The assay testing the medium level of ALT revealed the highest expanded uncertainty， and the assay measuring the medium level of Glu showed the lowest expanded uncertainty.Further， the uncertainty associated with bias was the major source of the combined uncertainty. Conclusion The assessment of measurement uncertainty in clinical chemistry assays using IQC and EQA is easy and feasible. The evaluation of measurement uncertainty is beneficial to improve the quality of detection of clinical laboratory in local setting.

[Key words] Measurement uncertainty； Clinical chemical assays related to pre-conception health； Internal quality control； External quality assessment

测量不确定度是计量学领域的常用指标，可以对检测系统测量结果质量进行评估。它是和测量结果密切相关的参数，可表征合理地赋予被测量之值的分散性[1]，与测量准确度为负相关[2]。近年来 ，测量不确定度逐渐应用于临床检验生化项目以及其他项目的评估[3-8]。在ISO 15189实验室认可中有明确要求，“适用且可能时，实验室应确定检验结果的不确定度”。目前，通常采用以下方法评估测量不确定度：测量不确定度表述指南（GUM）推荐的从下向上的“模式办法”[9]以及澳大利亚国家实验室综合认可体系（NATA）建议的自上而下的Nordtest准则[10]。 由于“模式办法”需要考虑影响检测结果的所有因素，操作繁琐；而使用Nordtest准则对测量不确定度进行评估，简便可行，更适用于临床检验实验室[11]。

为确保国家免费孕前优生健康检查的服务质量，提高基层临床检验实验室的检测水平，本研究收集某基层临床检验实验室按月上报的IQC数据以及该实验室连续6次参与江苏省孕前優生临床检验实验室EQA活动的数据，以此来评估该实验室生化项目的测量不确定度，从而研究使用Nordtest准则评定基层临床检验实验室生化项目的测量不确定度的适用性。

1 材料与方法

1.1 研究对象

江苏省卫生和计划生育委员会委托江苏省生殖健康检验中心（以下简称我中心）对基层临床检验实验室孕前优生健康检查生化项目的IQC质量进行监测和指导，并委托我中心每年开展2次的江苏省孕前优生临床检验实验室生化项目的EQA活动。本研究的样本总体来源为江苏省参加我中心每月的IQC监测和每年两次的EQA活动的计划生育技术服务机构基层临床检验实验室，并将各实验室从1开始进行编号，采用随机数字表法抽取一个实验室，并收集该实验室2014年10月1日～2015年11月30日期间按月上报至我中心的生化项目的IQC数据以及2013～2015年连续6次参与的EQA的数据。

1.2 评价指标

检测项目为ALT、Glu、Cr，每个检测项目均有高值和中值两个浓度水平。

1.3 仪器与试剂

使用英诺华DH-804生化分析仪及配套试剂。IQC质控品来源于英国RANDOX实验室有限公司，高值质控品批号为616UE，中值质控品批号为826UN。EQA质控品由江苏省卫生和计划生育委员会委托我中心采购并寄送至各参评实验室，每次EQA每个项目有5个水平的质控品，本研究选择与IQC中值和高值最接近的两个水平。

1.4 评价方法

将IQC、EQA质控品视作患者样本，在同等条件下，按照临床实验室标准操作规程进行操作，并收集检测数据。参照Nordtest准则，按步骤先计算出与不精密度和偏倚相关的不确定度，再进一步计算合成不确定度和扩展不确定度。

1.5 统计学分析

1.5.1 和不精密度相关的测量不确定度（UCVW%） 根据剔除95%可信区间以外的IQC数据，计算均值（x）、标准差（s）和变异系数（CV）。相对实验室内测量复现性（%RSDRW）即为IQC数据计算出的变异系数（CV），即%RSDRW=CV%=100*s/x。

1.5.2 和偏倚相关的测量不确定度（Ubias%） 按以下公式逐步计算得出Ubias%：

（1）根据每次EQA的测定值（xi）和 每次EQA的回报靶值（Ccons）计算回报靶值与测定值的相对偏倚（Bias%），Bias%=100*（xi-Ccons）/Ccons；

（2）由Bias%和参与EQA的次数可得到实验室和方法的相对偏倚（RMSbias%），RMSbias%=■；

（3）计算EQA数据所得的测量复现性（SR）以及参加EQA的实验室个数（m）可得到EQA相对复现性（%RSDR），%RSDR=100*SR/ Ccons，再进一步计算出多次EQA的回报靶值的相对测量不确定度（Ucref%），Ucref%=■；

（4）已知RMSbias%和Ucref%可计算Ubias%，Ubias%=

■。

1.5.3 合成不确定度（UC ）和扩展不确定度（U） 对IQC和EQA数据进行统计分析、综合评价，最终得出UC 和U：

（1）Uc=■

（2）U=UC*k，对于95%的可信区间，包含因子k=2。

2结果

2.1 和不精密度相关的测量不确定度

该实验室使用不同批号的试剂对同一批号的质控品进行一年的IQC，计算该质控品一年期间的x和s，并进一步得到的相对不精密度即为%RSDRW，也即UCVW%，结果详见表 1。其中，ALT的中值和高值的 %RSDRW均较高，且中值最高。

2.2 和偏倚相关的测量不确定度

该实验室参与我中心组织的2013～2015年的6次EQA活动，分别计算每次EQA的回报靶值与测定值的偏倚，但偏倚有正有负，因而取绝对值进行计算，并进一步得到RMSbias%，结果详见表2。其中，2013年第2次EQA生化项目的回报靶值与测定值的相对偏倚均大于7%，ALT中值与高值已经超出20%的可接受范围；且ALT的中值和高值的RMSbias%也远远高于其他项目，且中值最高。另外，根据已知数据，分别计算RMSbias%2和Ucref%2占Ubias%2的比例，从而得到与偏倚相关的不确定度分量，结果详见表3。其中， ALT、Cr和GLU中高值的RMSbias%2的占比差别不大，均远高于Ucref%2，是影响Ubias%2的重要因素。

2.3 合成不确定度与扩展不确定度

由上述得到的与偏倚以及不精密度相关的不确定度，可以分别计算占UC的分量，并最终得出U，结果详见表4。其中，各项的中高值的Ubias%2的占比相差较大，但均高于UCVW%2的占比，因而Ubias%2是UC2的主要来源。另外，将各项的U与美国临床实验室改进修正案（CLIA88）[12]允许总误差（TEa）进行比较，除Cr中值和高值在CLIA TEa范围内（<15%），其余项目中值和高值两个水平均超出CLIA TEa（ALT>20%，Glu>10%）。

3 讨论

在国家免费孕前优生健康检查的19个项目中，临床检验实验室项目占13项，因此提供准确可靠的临床检验结果对提升基层孕前优生服务水平有重要意义。 目前，江苏省有104家[13]计划生育技术服务机构基层临床检验实验室参加国家免费孕前优生健康检查项目，我中心对省内基层临床检验实验室进行每月的IQC监测[14]和每年两次的EQA活动[13]。本研究随机选取的实验室即为其中一家计划生育技术服务机构临床检验实验室，并使用精密度和偏倚对优生健康检查生化项目的不确定度展开评估，这既符合ISO15189实验室认可的要求，也有利于提高基层计划生育服务机构临床检验实验室的检测质量。

本文资料显示，各项的Ucref%均较小，占Ubias%的比例也较小，所以实验室和方法的相对偏倚是与偏倚相关的不确定度分量的主要来源（RMSbias%2占 Ubias%2的比重均 >97%）。其中，ALT高值占比比较高（99.42%），但中值为最高（99.75%）。评估结果表明，GLU中值的不精密度和偏倚占合成不确定度的比重接近，与包安裕等[15]的研究结果相似；而GLU高值的不精密度和偏倚占合成不确定度的比重类似于张晓红等[3]的研究结果。孕前优生检查生化项目与偏倚相关的不确定度分量占合成不确定度的比重基本大于与不精密度相关的不确定度分量，所以由EQA回报靶值计算出的Ubias%是合成不确定度的主要分量，与单斌[16]以及陈孝红等[17]国内其他学者研究结果一致。由于ALT中值与不精密度和偏倚相关的不确定度分量均为最高，所以ALT中值的扩展不确定度也最高，远远超出CLIA TEa。本文评估结果显示，该实验室ALT、Cr、Glu的扩展不确定度均较大，需排查影响检测结果的原因，使检测系统性能及稳定性得到提升，从而进一步使检测结果的准确度和精密度得到提高。

通常临床检验实验室不使用GUM推荐的“模式办法 ”来评估测量不确定度 ，因为“模式办法”是一种从下往上的评估方法，需要找出所有影响测量不确定度的因素，操作复杂，在基层孕前优生实验室难以应用，且不同实验室的测量结果很难达到一致操作 [3]。而Nordtest准则通过IQC和EQA数据来评估测量不确定度，数据易收集，操作简单，在基层孕前优生实验室具有可行性，且不同的实验室之间可以进行测量不确定度的比较。长期的IQC数据包含影响检验结果的各种因素，比如试剂、仪器、人员等，这样的结果更真实可靠，因此可通过IQC数据来估计不确定度的一个分量。EQA数据体现了临床生化项目检测结果的准确性，多次（至少6次）的EQA能更具体地反映检测质量，可视为评估实验室与方法偏倚带来的不确定度的一个分量。另外，王建新等[18]认为在利用IQC和EQA数据计算测量不确定度时，不同的分组（如仪器、试剂）统计数据产生的偏倚引入的不确定度分量不尽相同，按仪器分组评估更为合理，为临床检验测量不确定度的研究提供了新的思路。

基层临床检验实验室可使用Nordtest准则，从精密度和偏倚的角度综合评价孕前优生健康检查生化项目的测量不确定度，能够促进临床检验的标准化，建立较为完善的质量体系，使临床检验更好地服务于临床[19-20]。该方法具有一定的简便性和可行性，适于在基层临床检验实验室开展，为进一步提升临床检验质量提供了合理充分的科学依据，同时对于国家免费孕前优生健康检查在基层的深入开展也有积极意义。

[参考文献]

[1] Yalamati P， Jones BJ， Twomey PJ， et a1. Appropriateness of the National Academy of Clinical Biochemistry recommendation of repeating HbA1c analysis for extreme results in clinical practice[J].Ann Clin Biochem，2009，46（2）：165-166.

[2] Fuentes-Arderiu X. Uncertainty of measurement in clinical laboratory sciences[J]. Clin Chem，2000，46（9）：1437-1438.

[3] 張晓红，刘向祎，文江平，等.利用“室内质控和室间质评”数据评估临床生化检验中的测量不确定度[J].中华检验医学杂志，2012，35（5）：457-462.

[4] 付锋.临床检验测量不确定度探析[J].检验医学与临床，2013，10（12）：1556-1557.

[5] 雷磊，刘晓雄.血液常规检验项目测量不确定度分析[J].齐齐哈尔医学院学报，2015，36（18）：2738-2739.

[6] 黄福达，张秀明，傅强，等.血常规项目测量不确定度评定[J].国际检验医学杂志，2015，36（22）：3232-3234，3237.

[7] 李欣.临床凝血检验项目测量不确定度的评定[J].中国实用医药，2015，10（17）：270-271.

[8] 戴绘芬，王惠民，王建新，等.参考测量程序测定血清总胆红素浓度的不确定度评定[J].检验医学，2016，31（5）：368-372.

[9] Kristiansen J. Description of a generally applicable model for the evaluation of uncertainty of measurement in clinical chemistry [J].Clin Chem Lab Med，2001，39（10）：920-931.

[10] Naykki T， Virtanen A， Kaukonen L， et al. Application of the Nordtest method for "real-time" uncertainty estimation of on-line field measurement[J].Environ Monit Assess，2015， 187（10）：630.

[11] 张晓红，鲁辛辛.依据Nordtest准则评估测量不确定度更适合于临床实验室[J].中华检验医学杂志，2012，35（5）： 404-406.

[12] Rivers PA，Dobalian A，Germinario FA.A review and analysis of the clinical laboratory improvement amendment of 1988：compliance plans and enforcement policy[J].Health Care Manage Rev，2005，30（2）：93-102.

[13] 石慧，林宁，王丽娟，等.江苏省孕前优生实验室梅毒血清学检测室间质评结果分析[J].中国计划生育学杂志，2015，23（5）：345-346.

[14] 林宁，石慧，陈伟，等.基层孕前优生定量检测项目室内质控的现状分析[J].中国生育健康杂志，2015，26（4）：295-297.

[15] 包安裕，李艳，陈晨.22项生化检测项目测量不确定度的评价[J].现代检验医学杂志，2014，29（6）：156-158.

[16] 单斌，王玉明，郭冲，等.测量的不确定度在临床化学检验中的初步应用[J].现代检验医学杂志，2010，25（3）：89-91.

[17] 陈孝红，杨红英，邰文琳，等.利用室内质控和室间质评资料计算测量不确定度[J].国际检验医学杂志，2009， 30（2）：194-195.

[18] 王建新，王惠民，季伙燕，等.临床实验室测量不确定度评定初步研究[J].国际检验医学杂志，2014，35（7）：894-895.

[19] Farrance I， Frenkel R. Uncertainty of Measurement： A Review of the Rules for Calculating Uncertainty Components through Functional Relationships[J]. Clin Biochem，2012，33（2）：49-75.

[20] Fuentes-Arderiu X. Clinical sample stability and measurement uncertainty[J].Clin Chem Lab Med，2014，52（3）：e37-e38.

（收稿日期：2016-10-25 本文编辑：占汇娟）