血细胞分析流水线中各模块工作性能评价分析

韩启福，曾园红，聂 静，李子安，彭 海，阿祥仁

(青海省人民医院医学检验科,青海西宁 810007)

随着检验技术的急速发展,模块化血液分析系统不断进入各医学实验室,模块化血液分析流水线为现代医学实验室的工作效率和服务质量奠定了基础。Sysmex XN-9000全自动血液分析流水线是将流式细胞术、电阻抗技术和核酸荧光染色等先进检测技术融合在一起而形成的模块化全自动血液分析仪[1-2],但同一厂家提供的相同检测系统中不同模块或仪器间检测结果是否存在差异、各模块(仪器)的工作性能是否一致有待评估和验证[3]。为保证该模块式血液分析系统中各仪器检验结果的准确性和可比性、了解本实验室中Sysmex XN-9000全自动血液分析流水线中各模块(仪器)的工作性能,笔者对其进行了本地测试、携带污染率、精密度、准确度、线性、可报告范围、不确定度及实验室内部比对等验证试验,对该模块化检测系统中的6台血液分析仪进行全面系统的性能评价,从中选择一台综合性能较好的仪器当做本实验室的参考仪器(靶机),用于ISO15189认可、等级医院评审、室间质评上报等日常工作当中。

1 材料与方法

1.1材料 2017年1-12月本实验室收集的门诊和住院患者新鲜乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝全血标本330份,2017年度原卫生部临检中心和青海省临床检验中心室间质评物共20份。

1.2仪器与试剂 Sysmex公司生产的XN-9000全自动血液分析流水线6个模块分析仪,及原装配套的校准品、质控品和试剂(均在有效期内正常使用),各模块的室内质控结果良好、室间质评结果均良好。为方便本次研究将XN-10[B4]实验室编号为PPE_0075的仪器定义为模块1、XN-10[B4]实验室编号为PPE_0074的仪器定义为模块2、XN-10[B4]实验室编号为PPE_0071的仪器定义为模块3、XN-10[B1]实验室编号为PPE_0070的仪器定义为模块4、XN-20[A1]实验室编号为PPE_0072的仪器定义为模块5、XN-20[A1]实验室编号为PPE_0073的仪器定义为模块6。

1.3方法

1.3.1仪器校准 性能评价前先用仪器原装配套的校准品分别对6台仪器进行校准[4]，由厂家工程师完成。

1.3.2本底测试[5]使用Sysmex公司配套试剂,用稀释液(DCL)作为样本,分别在6个模块的血液分析仪上连续测定3次,取3次结果的最大值与厂商制订的标准进行比较。厂商制订的标准：白细胞计数(WBC)≤0.1×109/L、红细胞计数(RBC)≤0.02×1012/L、血红蛋白(Hb)≤1.0 g/L、血小板计数(PLT)≤10×109/L。

1.3.3携带污染率评估[5]参照中华人民共和国卫生行业标准WS/T406-2012《临床血液学检验常规项目分析质量要求》。分别针对不同检测项目,取高浓度血液样本,混合均匀后连续测定3次,测定值分别为H1、H2、H3；再取低浓度血液样本,连续测定3次,测定值分别为L1、L2、L3。按以下公式计算XN-9000全自动血液分析仪(6个模块)的携带污染率。

高值样本要求(WBC>90×109/L,RBC>6.2×1012/L,Hb>220 g/L,PLT>900×109/L),低值样本要求(WBC<3×109/L,RBC<1.5×1012/L,Hb<50 g/L,PLT<30×109/L),携带污染率要求WBC<3.0%、RBC<2.0%、Hb<2.0%、PLT<4.0%。

1.3.5日间精密度评估[5]选取XN-9000全自动血液分析仪配套3个浓度全血质控物,用2017年1-12月份6个批号的室内质控在控数据,计算出各模块6个批号室内质控在控数据不同浓度累积CV的平均值,与行标WS/T 406-2012 《临床血液学检验常规项目分析质量要求》中日间精密度的要求进行比较,评价各仪器的日间精密度。

1.3.6准确性评估[5]每次上报室间质评前,用质评物分别在XN-9000全自动血液分析仪(6个模块)上检测一次,保留原始记录。用最近两次的原卫生部和青海省临床检验中心室间质量评价回报结果的靶值,按项目(WBC、RBC、Hb和PLT)将质评物分为高、中、低值浓度,分别计算出6个模块不同浓度不同项目偏移的平均值,以卫生行业标准与行标WS/T 406-2012 《临床血液学检验常规项目分析质量要求》中的技术要求进行评价。

1.3.7线性及可报告范围评估[7-11]参考EP6-A2文件选取1份接近预期值上限的高值(H)的抗凝新鲜全血,按等比例稀释成100%、80%、60%、40%、20%、10%和5%。混匀后用XN-9000全自动血液分析仪从低浓度到高浓度测定不同稀释度标本,各重复测定3次,取其均值为测定值,将测定值与理论值比较,进行相关和回归分析来评价XN-9000全自动血液分析仪检测的线性范围。将实测值与理论值作比较(偏离应小于10%),计算Y=aX+b,验证线性范围。要求：a值在(1.00±0.05)范围内,相关系数r≥0.975。

1.3.8不确定度评估[12-13]参照CNAS-TRL-001：2012《医学实验室测量不确定度的评定与表达》的要求。不确定度评估根据批内精密度的平均值、日间精密度的平均值和室间质量评价的平均偏移,将实验室参加卫生部临床检验中心的间质评结果按照室内质控水平、参考区间和医学决定水平分为3个级别,分别用于相应的不确定度评定。分别计算出6个模块WBC、RBC、Hb、Hct和PLT等检测项目批内精密度的平均值、日间精密度的平均值和室间质量评价的平均偏移，按公式 (UArel相对不确定度)求出XN-9000全自动血液分析仪(6个模块)WBC、RBC、Hb、Hct和PLT等检测项目不同浓度的相对不确定度。

1.3.9可比性验证[14-15]选择WBC、RBC、Hb和PLT等项目的样本20份,其中涵盖高中低浓度,分别在6个模块的血液分析仪上检测一次,将结果导入Excel软件中,分别计算出6个模块相同样本编号相同检测项目的平均值,再用此平均值与各模块的检测结果求出偏移,算出各项目20份样本的平均偏移的绝对值。

2 结 果

XN-9000全自动血液分析仪6个模块中携带污染率、批内精密度、日间精密度、准确度、不确定度、可比性等评判标准：横向从小到大依次分为优、良好、合格、不合格4个等级,在达到行标WS/T 406-2012 《临床血液学检验常规项目分析质量要求》中相关要求的前提下,按项目横向最小的为优、其次为良好、再次为合格,未达到卫生行业标准WS/T 406-2012要求的为不合格。选择纵向结果中优最多、其次良好最多的模块为本实验室的参考仪器(即靶机)。

2.1本底测试 XN-9000全自动血液分析仪(6个模块)WBC、RBC、Hb和PLT等检测项目3次检测结果的最大值均小于厂商制订的标准和卫生行业标准WS/T 406-2012的要求。

表1 XN-9000全自动血液分析仪6个模块携带污染率评估结果(%)

表2 XN-9000全自动血液分析仪6个模块批内精密度评估结果(%)

续表2 XN-9000全自动血液分析仪6个模块批内精密度评估结果(%)

表3 XN-9000全自动血液分析仪6个模块日间精密度评估结果(%)

2.6线性及可报告范围 6个模块部分项目线性 及可报告范围评估结果均满足临床需求,结果见表5、6。

2.7不确定度 6个模块部分项目不确定度评估结果模块1为5.69±6.19、模块2为4.97±3.15、模块3为6.02±4.55、模块4为5.65±5.32、模块5为5.59±5.52、模块6为4.98±3.76，评判结果为模块2优、模块6良好、其他模块合格，结果见表7。

表4 XN-9000全自动血液分析仪6个模块准确度评估结果(%)

表5 XN-9000全自动血液分析仪6个模块线性评估结果(Y=aX+b)

2.8可比性比较 6个模块可比性结果分别是模块1为-0.90±0.91、模块2为0.03±0.34、模块3为0.59±1.20、模块4为0.85±1.46、模块5为-0.48±0.47、模块6为-0.15±0.31，评判结果为模块2优、模块6良好、其他模块合格，结果见表8。

2.9综合性能比较 6个模块各评估项目综合比较见表9。

表6 XN-9000全自动血液分析仪6个模块可报告范围评估结果

表7 XN-9000全自动血液分析仪6个模块不确定度评估结果(%)

表8 XN-9000全自动血液分析仪6个模块比对结果(%)

表9 XN-9000全自动血液分析仪6个模块综合性能比较

3 讨 论

随着检验医学的发展,临床对实验室检验结果要求越来越高[16]。而一个实验室常常拥有多台血液分析仪,且每一仪器常配有多个模块,本科室即有Sysmex公司生产的模块式血液分析流水线,由6个模块组成。但同一仪器不同模块虽由同一厂家提供,包括配套的试剂等,但需考虑到不同模块间检测光路不同,对应的样品针、试剂针、搅拌棒、冲洗头和反应杯、注射器等均不同,各模块之间系统配置并不一致,也可能导致模块间检测结果存在偏差。使不同的检测系统相统一,使检测结果相一致,已成为当今临床医学检验实验室标准化和规范化必须解决的问题,而各实验室往往注重不同型号、不同品牌仪器间的比对,却容易忽略了同一品牌仪器不同模块间的一致性分析。本文旨在分析同一型号的血液分析流水线不同模块(仪器)的工作性能的优良状况。笔者对该模块化检测系统中的6台血液分析仪进行全面系统的性能评价,从中选择一台综合性能较好的仪器当作本实验室的参考仪器(靶机),用于ISO15189认可、等级医院评审、室间质评上报等日常工作当中。

经过统计学的处理,研究结果表明XN-9000全自动血液分析仪(6个模块)的本底测试和携带污染率均达到卫生行业标准和仪器厂家说明书的要求,在6个模块中模块1和模块6的携带污染率比较小。

本研究依据中华人民共和国卫生行业标准WS/T 406-2012 《临床血液学检验常规项目分析质量要求》文件对XN-9000全自动血液分析仪(6个模块)的批内和日间精密度性能进行了分析验证。该模块式血液分析仪流水线(6个模块)检测的 WBC、RBC、Hb、Hct、PLT等主要参数指标的批内和日间CV进行比较。

批内精密度(重复性)是指在相同的检测条件下,对同一被测物质进行连续测量所得的结果间的一致程度。经过横向比较得出结论：批内精密度WBC模块6最小其次为模块5、RBC模块1最小其次为模块6、Hb模块1最小其次为模块6、Hct模块2最小其次为模块6、PLT模块6最小其次为模块1。通过横向和纵向的综合比较,6个模块中批内精密度模块6最好,其次为模块2。

日间精密度是指在不同天内对同一被测物质进行重复测量所得结果间的一致程度。以同一项目不同批号的批间CV的均值来评价,通过横向比较得出结论：WBC批间CV模块2最小其次为模块6，RBC批间模块5最小其次为模块2,Hb批间CV模块6最小其次为模块2,Hct批间CV模块1最小其次为模块5。PLT批间CV模块6最小其次为模块2通过横向和纵向的综合比较,6个模块的日间精密度模块2最好,其次为模块6。

准确度是指单次检测结果与参考值间的一致程度,以误差表示。按项目将几次室间质评的回报结果分为高值、低值、正常值。每个模块所测得结果与靶值进行比较,偏移绝对值较小为优,通过横向和纵向比较,WBC准确性模块2较好其次为模块6,RBC的准确性模块1较好其次为模块4,Hb准确性模块3较好其次为模块1,Hct准确性6较好其次为模块5,PLT准确性模块3较好其次为模块4。综合考虑,6个模块的准确度以模块6最优其次为模块3。

线性是指检测样本时,在一定范围内可以直接按比例关系得出分析物含量的能力。6个模块(WBC、RBC、Hb、Hct和PLT)项目验证结果均符合相关规定的要求[a值在(1.00±0.05)范围内,相关系数r≥0.975],因各验证项目结果均在厂家给定范围内,在这里6个模块未做比较。本验证结果仅能取到此高值或低值处的样本,因此超出该范围之外的低值或高值的线性范围验证还有待于进一步分析。线性范围是检测系统最重要的性能指标之一,样品的检测结果在线性范围之内时检测结果可靠,如超过线性范围,就要对样品进行稀释或浓缩,否则检测的结果与真值的误差就超过了临床可接受的允许范围[17-18]。因此,在日常工作中如果遇到超出研究者所验证范围之外的标本时,必须进行稀释处理后方可报告给临床。

不确定度评估结果显示,6个模块血液常规检验直接测量项目(WBC、RBC、Hb、PLT)不确定度结果较理想,通过综合的比较模块2较优其次为模块6。除PLT低值外,其他项目可达到实验室质量目标,WBC 和 RBC 的不确定度达到质量目标的近 1/2。PLT 的不确定度较大,其中模块1的低值超出了相关规定的要求,影响因素主要来源于偏移,实验室将进一步加强其质量控制和正确度的改进。通过血液常规测量不确定度评定,有利于实验室改进质量,更好地服务于临床。

综上所述,研究结果表明,分别评估验证了6个模块的本底测试、携带污染率、批内精密度、批间精密度、准确度、不确定度、线性、可报告范围及实验室内部比对,在表8中将每个模块的每一项评估验证指标按相关规定的要求分为优、良好、合格、不合格4个等级。综合考虑,按照研究最初的预测,进行综合性能评估后从6个模块中选择携带污染率低、精密度好、准确度高、不确定度低、线性较好、比对偏移较小的模块为本实验室的参考仪器(即靶仪器)。从表9中可以看出模块2和模块6的各项验证结果均比较优秀,但模块6为XN-20[A1]机型,除能检测CBC+DIFF外还能检测网织红细胞、低值血小板、低值白细胞,模块2为XN-10[B4]只能检测CBC+DIFF,因此,模块6的工作性能最优,选择模块6当做本实验室的参考仪器(靶机),用于ISO15189认可、等级医院评审、室间质评上报等日常工作当中。

4 结 论

实验室内部参考仪器(靶仪器)即规范操作检测系统(如使用配套试剂、用配套校准物定期进行仪器校准、仪器各项性能良好、规范地开展室内质量控制、参加室间质量评价成绩优良、检测程序规范、人员经过良好培训的检测系统)。医学实验室在进行实验室内部比对、实验间比对(外部比对)及室间质量评价样本检测时均需要有参考仪器(靶仪器)完成,因此对于有多套检测系统或相同检测系统多个模块的实验室,确定参考系统(靶仪器)尤为重要。但是确定参考仪器(靶仪器)或参考系统必须对实验室内部所用的全部血细胞分析仪进行综合的性能评价,选择一套综合性能最优的检测系统、检测仪器或模块为实验室内部的参考系统、参考仪器(靶仪器)。但如果在日常工作如遇到某个模块室内质控偏移较大、精密度不好、比对结果不通过时,应该及时查找原因,必要时应更换老化的部件和仪器校准,最后再做综合的性能评估。