JJF 2155-2024 檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)互換性評估要求

中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范JJF2155—2024檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)互換性評估要求EvaluationRequirementforCommutabilityofReferenceMaterialsinLaboratoryMedicine2024-09-18發(fā)布2025-03-18實施國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布JJF2155—2024檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)互換性評估要求EvaluationRequirementforCommutabilityofReferenceMaterialsinLaboratoryMedicine→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→歸口單位:全國標準物質(zhì)計量技術(shù)委員會主要起草單位:中國計量科學(xué)研究院北京金域醫(yī)學(xué)實驗室參加起草單位:國家衛(wèi)生健康委臨床檢驗中心廣東省中醫(yī)院上海市臨床檢驗中心本規(guī)范委托全國標準物質(zhì)計量技術(shù)委員會負責解釋JJF2155—2024本規(guī)范主要起草人:宋德偉(中國計量科學(xué)研究院)李紅梅(中國計量科學(xué)研究院)劉健儀(中國計量科學(xué)研究院)陳寶榮(北京金域醫(yī)學(xué)實驗室)張?zhí)鞁?國家衛(wèi)生健康委臨床檢驗中心)參加起草人:黃憲章(廣東省中醫(yī)院)居漪(上海市臨床檢驗中心)JJF2155—2024Ⅰ引言 1范圍 (1)2規(guī)范性引用文件 (1)3術(shù)語和定義 (1)4互換性評估原理 (2)5互換性評估臨床樣本的選擇 (2)5.1一般要求 (2)5.2單人份臨床樣本 (2)5.3混合臨床樣本 (2)5.4添加制備臨床樣本 (3)6互換性評估方法 (3)6.1概述 (3)6.2互換性評估的線性回歸數(shù)學(xué)模型 (3)6.3普通最小二乘法回歸分析 (4)6.4戴明回歸分析 (5)7互換性評估報告 (7)附錄A互換性評估示例—普通最小二乘法回歸分析 (9)附錄B互換性評估示例—戴明回歸分析 (13)附錄C基于IFCC方案的偏移差值法 (16)JJF2155—2024Ⅱ互換性是檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)作為測量量值溯源與傳遞的載體的重要特性,標準物質(zhì)互換性評估要求對于確保上述活動的有效性具有重要意義。本規(guī)范的主要目的是規(guī)范檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)研制過程中的互換性評估方案,為醫(yī)學(xué)檢驗等活動提供符合質(zhì)量要求的標準物質(zhì)。JJF1343《標準物質(zhì)定值的通用原則及統(tǒng)計學(xué)原理》為標準物質(zhì)的研制提供了通用指導(dǎo)原則。本規(guī)范在參考JJF1001《通用計量術(shù)語及定義》、JJF1005《標準物質(zhì)通用術(shù)語和定義》、JJF1644《臨床酶學(xué)標準物質(zhì)的研制》、GB/T19702《體外診斷醫(yī)療器械生物源性樣品中量的測量參考測量程序的表述和內(nèi)容的要求》、GB/T19703《體外診斷醫(yī)療器械生物源性樣品中量的測量有證參考物質(zhì)及支持文件內(nèi)容的要求》、GB/T21415《體外診斷醫(yī)療器械生物樣品中量的測量校準品和控制物質(zhì)賦值的計量學(xué)溯源性》、WS/T356—2011《基質(zhì)效應(yīng)與互通性評估指南》、CLSIEP14-A3《制備樣品的互換性評估指南》、CLSIEP30-A《檢驗醫(yī)學(xué)可互換標準物質(zhì)的特征和限定條件指南》等國內(nèi)外規(guī)范性技術(shù)文件的基礎(chǔ)上,對檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)互換性評估方案進行了規(guī)范。與ISO文件和CLSI文件對應(yīng),本規(guī)范使用的術(shù)語“樣品”(sample)指的是加工后的材料,如標準物質(zhì)、質(zhì)控品、校準品以及室間質(zhì)評、能力驗證的樣品等,“樣本”(specimen)指的是真實的患者材料。國際臨床化學(xué)和檢驗醫(yī)學(xué)聯(lián)合會(IFCC)互換性評估工作組于2018年發(fā)布了最新的互換性評估方案建議,附錄C給出了基于IFCC方案偏移差值法的互換性評估方案,供參考使用。本規(guī)范為首次發(fā)布。JJF2155—20241檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)互換性評估要求1范圍本規(guī)范規(guī)定了檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)互換性的評估方法,適用于需要做互換性評估的標準物質(zhì)、質(zhì)控品、校準品以及室間質(zhì)量評價(EQA)、能力驗證(PT)的樣品等。樣品的均勻性、穩(wěn)定性不在本規(guī)范的考察范圍內(nèi),本規(guī)范所表述的內(nèi)容默認為待考察樣品已符合均勻性、穩(wěn)定性的要求。注:本規(guī)范亦可為管理部門、認可機構(gòu)和其他機構(gòu)確認或識別標準物質(zhì)研制(生產(chǎn))機構(gòu)的能力提供參考依據(jù)。2規(guī)范性引用文件本規(guī)范引用了下列文件:JJFJJFJJF100110051644通用計量術(shù)語及定義標準物質(zhì)通用術(shù)語和定義臨床酶學(xué)標準物質(zhì)的研制GB/T19702體外診斷醫(yī)療器械生物源性樣品中量的測量參考測量程序的表述和內(nèi)容的要求GB/T21415體外診斷醫(yī)療器械生物樣品中量的測量校準品和控制物質(zhì)賦值的計量學(xué)溯源性WS/T356基質(zhì)效應(yīng)與互通性評估指南凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修訂本)適用于本規(guī)范。3術(shù)語和定義JJF1001、JJF1005、GB/T19702、GB/T21415中規(guī)定的被測量、測量結(jié)果、測量偏移、測量誤差、測量精密度、標準物質(zhì)、有證標準物質(zhì)、基體標準物質(zhì)、(標準物質(zhì)的)定值、常規(guī)測量程序等術(shù)語適用于本規(guī)范。3.1標準物質(zhì)互換性commutabilityofareferencematerial對于給定標準物質(zhì)的規(guī)定量,由兩個給定測量程序所得測量結(jié)果之間關(guān)系與另一個指定物質(zhì)所得測量結(jié)果之間關(guān)系一致程度表示的標準物質(zhì)特性。[來源:JJF1001,8.16,有修改]注:在一些領(lǐng)域里,互換性又稱作互通性。3.2基質(zhì)效應(yīng)matrixeffect除被測量以外,樣品特性對特定測量程序測定被測量及其量值的影響。[來源:GB/T21415,3.15]JJF2155—20242注:1某個基質(zhì)效應(yīng)的明確原因即為一個影響量。2“基質(zhì)效應(yīng)”有時被錯誤用于因被分析物的變性或加入非真實組分(代用品)以模擬分析物等缺少互換性。3.3參考測量程序referencemeasurementprocedure經(jīng)過全面分析研究的測量程序,其所產(chǎn)生的值具有與其預(yù)期用途相稱的測量不確定度,尤其是評價測量同一量的其他測量程序的真實度和描述參考物質(zhì)的特征時。[來源:GB/T19702,3.7]4互換性評估原理檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)互換性評估是用不同測量程序同時對選定的一系列具有代表性的臨床樣本和標準物質(zhì)進行分析,利用臨床樣本的測量結(jié)果建立數(shù)學(xué)關(guān)系,觀察標準物質(zhì)的測量結(jié)果偏離這一數(shù)學(xué)關(guān)系的程度,偏離越大,說明標準物質(zhì)在所用測量程序之間的互換性越差。兩種測量程序之間的數(shù)學(xué)關(guān)系很大程度上依賴于所選擇的待測樣品的性質(zhì),所以在互換性評估中應(yīng)使用具有代表性的臨床樣本。檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)互換性通過兩種測量程序的結(jié)果之間的數(shù)學(xué)關(guān)系呈現(xiàn)?；Q性的任何結(jié)論僅限于該標準物質(zhì)和所使用的兩種測量程序之間,當任意一個測量程序發(fā)生變化時,互換性需重新評估。進行互換性評估前應(yīng)設(shè)計互換性評估方案,方案中應(yīng)明確被測量、測量程序、實驗樣品、試劑批號、統(tǒng)計方法等內(nèi)容。應(yīng)該在相同的條件下測量臨床樣本和標準物質(zhì),通過數(shù)學(xué)關(guān)系確定互換性。5互換性評估臨床樣本的選擇5.1一般要求用于互換性評估的臨床樣本來源及評估過程應(yīng)符合國家法律法規(guī)對安全、倫理等方面的相關(guān)要求。用于互換性評估的臨床樣本的濃度范圍應(yīng)包含待評價的標準物質(zhì)的濃度水平,其濃度應(yīng)均勻的分布,并且數(shù)量不少于20份。臨床樣本收集后不能立即用于測試的,需根據(jù)分析物的特點,在經(jīng)研究確認的適宜條件下儲存,以保持其穩(wěn)定性。注:對于大多數(shù)臨床樣本,建議快速冷凍并保存在-70℃以下的環(huán)境中,使用前應(yīng)避免反復(fù)凍融。5.2單人份臨床樣本互換性評估過程中,優(yōu)先使用不同來源的單人份新鮮臨床樣本,單人份臨床樣本可來自健康人或患者,樣本體積應(yīng)能夠滿足所有測量程序分析的需求,避免使用存在已知干擾或交叉反應(yīng)物質(zhì)的樣本。5.3混合臨床樣本在收集數(shù)量不足的情況下,可以選擇多人份混合臨床樣本。在混合臨床樣本的過程JJF2155—20243中,由于個體的非特異性相互作用,可能會造成沉淀,干擾互換性結(jié)果。在混合臨床樣本前需要考察分析物的穩(wěn)定性,盡量縮短混合樣本耗時,并避免反復(fù)凍融樣本,若無法避免,應(yīng)驗證凍融過程對分析物穩(wěn)定性的影響。5.4添加制備臨床樣本應(yīng)盡量避免向臨床樣本中添加純品分析物及抗生素、防腐劑等,以避免對基體產(chǎn)生不良影響。必須添加分析物時,要估算臨床樣本內(nèi)源分析物的近似值,并說明這些替代臨床樣本對互換性評估可能產(chǎn)生的影響。6互換性評估方法6.1概述互換性評估需要在不同的測量程序間使用臨床樣本的測量結(jié)果建立數(shù)學(xué)模型,通常采用線性回歸方法。在建立數(shù)學(xué)模型前,應(yīng)確定殘差的分布是否滿足利用線性回歸進行可靠區(qū)間預(yù)測的條件,必要時采用合適的方法進行離群值檢驗和剔除。用于互換性評估的測量程序應(yīng)具有精密度高、特異性強的特點,以保證互換性評估結(jié)果的準確可靠。若標準物質(zhì)定值過程中使用了參考測量程序,則參考測量程序為比對程序,常規(guī)測量程序為實驗程序;若不含參考測量程序,則用于標準物質(zhì)定值的測量程序為比對程序,常規(guī)測量程序為實驗程序。使用每一個測量程序?qū)?0個或更多臨床樣本作為單個分析批次進行分析,標準物質(zhì)隨機分布在臨床樣本中。對每個樣品進行不少于3次的重復(fù)測量,每個臨床樣本和標準物質(zhì)測量重復(fù)次數(shù)應(yīng)相同。每個樣品的結(jié)果為該樣品所有重復(fù)測量結(jié)果的平均值。應(yīng)根據(jù)標準物質(zhì)與臨床樣本數(shù)量、測量程序的數(shù)量、是否包含參考測量程序,確定互換性評估的方法。應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)的分布特征選取合適的回歸模型,通常使用戴明回歸(DemingRegression)、普通最小二乘法回歸(OrdinaryLeastSquare,OLS)或PB回歸(Passing&Bablokregression,PB)。本規(guī)范主要介紹普通最小二乘法回歸和戴明回歸評估互換性的方案,計算實例參見附錄A及附錄B。IFCC互換性評估工作組發(fā)表的論文提出采用偏移差值法(DifferenceinBias)來評估檢驗醫(yī)學(xué)標準物質(zhì)的互換性,該方法評估原理及方案列于附錄C,供參考。6.2互換性評估的線性回歸數(shù)學(xué)模型線性回歸分析假設(shè)在兩個變量(x,y)之間存在線性關(guān)系,估算線性模型參數(shù)和標準偏差。通常使用的回歸分析方法有普通最小二乘法回歸、戴明回歸和PB回歸。普通最小二乘法回歸通常假設(shè)變量y具有服從常數(shù)方差的正態(tài)分布誤差,自變量x應(yīng)沒有誤差或可以忽略;戴明回歸可適用于兩個變量都具有誤差的情形,在觀察數(shù)據(jù)點與回歸線之間的斜線距離平方和最小的條件下估算斜率和截距,斜線與x和y的方差有關(guān);與戴明回歸相似,PB回歸在兩個變量都存在誤差時也適用。PB回歸是一種非參數(shù)回歸,對誤差分布類型沒有規(guī)定,可用于恒定或成比例的誤差情況,唯一的限制是假設(shè)方差的比例等于斜率的平方。在建立數(shù)學(xué)模型前,應(yīng)確定數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布,符合正態(tài)分布或經(jīng)過轉(zhuǎn)換后符JJF2155—20244合正態(tài)分布,采用普通最小二乘法回歸和戴明回歸,不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用PB回歸進行分析。本規(guī)范主要介紹使用普通最小二乘法回歸和戴明回歸評估互換性的方案。在沒有測量誤差這種理想化的情況下,使用兩種測量程序?qū)εR床樣本進行測量,得出的兩種測量結(jié)果yH和xH,可以繪成一條直線。如果代表標準物質(zhì)測量結(jié)果的yR和xR點,位于上述直線上,則認為標準物質(zhì)與臨床樣本具有相同的數(shù)學(xué)關(guān)系,標準物質(zhì)與應(yīng)用同一對測量程序進行測量的臨床樣本具有互換性;反之,則不具有互換性。普通最小二乘法回歸和戴明回歸均采用最小二乘法擬合,但兩者對數(shù)據(jù)的假設(shè)不同。普通最小二乘法回歸假設(shè)變量y服從標準差恒定的正態(tài)分布,自變量x無隨機誤差,主要適用于比對程序為參考測量程序的情況。戴明回歸假定兩個測量程序所得的結(jié)果都含有隨機誤差,根據(jù)觀察點到回歸線垂直距離的平方和最小來估計回歸模型斜率和截距,適用于兩種常規(guī)測量程序間的互換性評估。戴明回歸在參數(shù)估計時更為嚴謹,估計的參數(shù)與實際情況的一致性更好,在互換性研究中的適用范圍更廣。當數(shù)據(jù)滿足線性關(guān)系時,戴明回歸分析方法是評估互換性的首選方法。當x和y數(shù)據(jù)標準偏差在測量范圍內(nèi)都近似恒定時,可以對測量結(jié)果的均值使用常規(guī)的戴明回歸分析。若標準差與濃度成比例變化(變異系數(shù)恒定)時,推薦使用加權(quán)戴明回歸分析或者將結(jié)果進行對數(shù)等轉(zhuǎn)換后使用非加權(quán)戴明回歸分析。6.3普通最小二乘法回歸分析使用普通最小二乘法進行回歸分析時,要求比對程序為參考測量程序。利用臨床樣本及標準物質(zhì)重復(fù)測定結(jié)果的均值(使用不同符號)作散點圖,y軸為實驗程序結(jié)果,x軸為比對程序結(jié)果。將實驗程序測定臨床樣本結(jié)果的均值作為y值,比對程序測定臨床樣本的均值作為x值,進行線性回歸分析。用公式(1)和公式(2)計算給定x值下(重復(fù)測量均值),臨床樣本預(yù)測值的雙側(cè)95%預(yù)測區(qū)間。式中:—用回歸方程計算各已知濃度x式中:—用回歸方程計算各已知濃度x下的預(yù)測值;n—臨床樣本的數(shù)量;Sy.x—直線回歸的剩余標準差;xi—x軸上第i個值(比對程序測定某樣本的均值);yi—y軸上第i個值(實驗程序測定某樣本的均值);x—所有樣本比對程序測定均值的整體均值。對于待評標準物質(zhì),利用公式(1)和公式(2),計算出比對程序測定均值xi對應(yīng)的預(yù)測值的95%預(yù)測區(qū)間,如果實驗程序的測定均值yi落在該區(qū)間內(nèi),說明該標準物質(zhì)在兩種程序間具有互換性。在散點圖上,可將一系列臨床樣本的比對程序測定均值xi與對應(yīng)的yi值的95%預(yù)JJF2155—20245測區(qū)間在回歸線兩邊標記出來。若標準物質(zhì)的點在預(yù)測區(qū)間內(nèi),表明標準物質(zhì)和臨床樣本之間具有互換性。若標準物質(zhì)的點落在預(yù)測區(qū)間之外,表明標準物質(zhì)和臨床樣本之間不具有互換性。該方法評估互換性的應(yīng)用實例可參考附錄A、JJF1644—2017的附錄A或WS/T356—2011。6.4戴明回歸分析采用X、Y兩種測量程序分別對臨床樣本和標準物質(zhì)進行測定,假設(shè)測量結(jié)果之間存在線性關(guān)系,且兩種測量程序中都存在測量誤差,則臨床樣本測量結(jié)果之間的關(guān)系表示為:式中:yi=αH+βH(xi+εxi)+εyi式中:yi—測量程序Y對第i個臨床樣本測定的結(jié)果;xi—測量程序X對第i個臨床樣本測定的結(jié)果;αH—臨床樣本測定得到一對結(jié)果值之間線性關(guān)系的截距;βH—臨床樣本測定得到一對結(jié)果值之間線性關(guān)系的斜率;εxi—測量程序X對第i個臨床樣本測定的隨機誤差;εyi—測量程序Y對第i個臨床樣本測定的隨機誤差。在隨機誤差εxi和εyi相互獨立,且分別服從期望為0,標準偏差為σ(εxi)和σ(εyi)的正態(tài)分布,其中標準偏差為常數(shù),且與被測量的水平無關(guān)的情況下,利用測定數(shù)據(jù)可應(yīng)用戴明回歸分析估計模型(3)中的參數(shù)。多次重復(fù)測量時,模型(3)可表示為:yi=αHyi=αH+βH(xi+εx)+εyαH—臨床樣本測定得到一對結(jié)果值之間線性關(guān)系的截距;βH—臨床樣本測定得到一對結(jié)果值之間線性關(guān)系的斜率;εx—測量程序X的測量平均值的隨機誤差;εy—測量程序Y的測量平均值的隨機誤差。戴明回歸分析可得到參數(shù)αH和βH的無偏最小方差估計H和H。計算過程如下:(4)(5)(6)(7)(8)(9)JJF2155—20246λ2(εy2(εx)(10)(11)(12)式中:n—臨床樣本數(shù)量;,—分別為臨床樣本在X、Y測量程序上的總均值,及所有臨床樣本的檢測均值;yi,xi—分別為第i個臨床樣本重復(fù)檢測的均值。用公式(13)和公式(14)計算公式(12)中的參數(shù)2(εx)和2(εy):式中:NH—每個樣本重復(fù)檢測的次數(shù);j—在測量程序X中樣本的重復(fù)檢測次數(shù);k—在測量程序Y中樣本的重復(fù)檢測次數(shù)。制為一條直線,并計算該直線的95%預(yù)測區(qū)間,計算方法如下:從以上公式便可以計算出H,H從而確定回歸線方程yH制為一條直線,并計算該直線的95%預(yù)測區(qū)間,計算方法如下:ν=n(NH-1)(16)[L,U]=yR_±t1-ν)yR_)ν=n(NH-1)(16)(18)式中:[L,U]—預(yù)測區(qū)間;xR—測量程序X測量標準物質(zhì)的重復(fù)測量的平均值;yR_—測量程序Y的平均結(jié)果yR的預(yù)測值,yR_predH+HxRxR—測量程序X測量標準物質(zhì)的重復(fù)測量的平均值;ν—預(yù)測值yR_pred的標準差yR_pred)的自由度;γ—顯著性水平;對于95%的預(yù)測區(qū)間,γ=0.05;t1-ν)—自由度為ν的t分布的百分位數(shù)。后在R,性;反之,視為不具有互換性。當標準物質(zhì)具有系列濃度時,應(yīng)對每個濃度都進行互換JJF2155—20247性評估。使用戴明回歸分析進行互換性評估的結(jié)果圖,如圖1所示。如果假設(shè)通過測量程序X和測量程序Y測量的每個臨床樣本和標準物質(zhì)都有相同的測量次數(shù)j并得到平均值,并且在每種測量程序的測量范圍內(nèi)方差恒定,那么這兩個程序測定的臨床樣本測量結(jié)果之間的回歸模型的95%預(yù)測區(qū)間表示基于j次測量結(jié)果的平均值將落在95%概率的預(yù)測區(qū)間。類似,具有互換性的侯選標準物質(zhì)基于k次測量結(jié)果的平均值應(yīng)與臨床樣本表現(xiàn)相同,其測量值應(yīng)以95%的概率落在這些范圍內(nèi)。如果上述標準物質(zhì)結(jié)果的平均值落在臨床樣本的95%預(yù)測區(qū)間之外,則該標準物質(zhì)被認為是不具有互換性。圖1標準物質(zhì)在測量程序X與測量程序Y之間的互換性評估結(jié)果圖1顯示在測量程序X和測量程序Y中,3個標準物質(zhì)(B、C、D)可以與臨床樣本互換,2個標準物質(zhì)(A、E)不具有互換性。該方法評估互換性的應(yīng)用實例可參照附錄B。7互換性評估報告互換性評估報告應(yīng)包括以下信息:1)臨床樣本信息;2)所有測量程序的詳細描述,包括測量方法、測量原理、測量中所使用的儀器、試劑等信息;3)數(shù)學(xué)模型及計算過程;4)評估結(jié)果以表格或圖形表示,可通過以下表格形式進行記錄,并對結(jié)果進行說明。JJF2155—20248表1標準物質(zhì)互換性評估結(jié)果匯總表標準物質(zhì)測量程序A測量程序B測量程序C測量程序D測量程序E標準物質(zhì)1標準物質(zhì)2標準物質(zhì)3標準物質(zhì)4標準物質(zhì)5注:表格中“√”表示該標準物質(zhì)在用于標準物質(zhì)定值的測量程序與對應(yīng)的常規(guī)測量程序之間具有互換性,“×”表示該標準物質(zhì)在其定值的測量程序與對應(yīng)的常規(guī)測量程序之間不可互換。JJF2155—20249附錄A互換性評估示例—普通最小二乘法回歸分析A.1目的評估某酶學(xué)標準物質(zhì)在參考測量程序和常規(guī)測量程序之間的互換性。A.2材料與方法實驗樣品為臨床新鮮血清樣本20例,編號H1~H20;5種需要評估互換性的標準物質(zhì),編號R1~R5;標準物質(zhì)定值測量程序為參考測量程序,臨床檢驗常規(guī)測量程序為實驗程序。將標準物質(zhì)隨機排列在實驗樣品之中,所有樣品重復(fù)測量3次,用參考測量程序及常規(guī)測量程序同時對所有樣品進行測量,測量后的樣品置于-70℃貯存,以便后續(xù)研究。實驗結(jié)束后,選擇適宜的規(guī)則進行離群值檢查;用所有樣品的均值制作散點圖,x軸為參考測量程序的結(jié)果,y軸為常規(guī)測量程序的結(jié)果,選用普通最小二乘法進行線性回歸。鑒于所選用測量程序的精密度性能良好,將互換性決定限定為95%預(yù)測區(qū)間,即用常規(guī)測量程序測量標準物質(zhì)得到的均值如果落在該區(qū)間內(nèi),說明該酶學(xué)標準物質(zhì)在參考測量程序和常規(guī)測量程序之間具有互換性。A.3實驗結(jié)果表A.1使用參考測量程序及常規(guī)測量程序?qū)悠窚y量的原始數(shù)據(jù)樣品編號參考測量程序測量結(jié)果/(U/L)常規(guī)測量程序測量結(jié)果/(U/L)第一次第二次第三次第一次第二次第三次H1267.9267.6267.8295.8295.9296H2105.3105.3105.2113.1113.3113.23H3461.2461.4461.3518.2518.3518.3H4149.1149.0149.2160.9161.1160.8H5117.64117.7117.8131.1131.1131.0H6287.7287.7287.7324.9324.7324.9H7263.7263.7263.7293.1293.2293.3H8551.5551.6551.5614.6614.7614.8H9651.6651.5651.3733.1733.2733.1H10230.0230.1230.2250.6250.4250.5H11148.3148.5148.4164.8164.7164.9H1263.163.263.173.373.173.2H1335.435.535.437.137.137.2JJF2155—202410表A.1(續(xù))樣品編號參考測量程序測量結(jié)果/(U/L)常規(guī)測量程序測量結(jié)果/(U/L)第一次第二次第三次第一次第二次第三次H14297.5297.5297.5331.5331.4331.5H15215.2215.0215.0224.7224.6224.7H16325.1325.2325.0366.1366.0366.2H17823.7823.8823.9882.7882.8882.9H18302.5302.5302.5338.7338.6338.7H19308.3308.3308.3338.3338.2338.3H20831831831890.1890.1890.0R1203.6203.6203.6260.1260.2260.4R273.173.373.172.372.272.2R3281.4281.6281.4300.1300.2300.3R4333.6333.6333.6365.2365.2365.1R5521.4521.6521.3512.5512.6512.6A.4普通最小二乘法回歸分析用公式(A.1)和公式(A.2)計算給定x值(重復(fù)測量均值),新鮮臨床樣本預(yù)測值的雙側(cè)95%預(yù)測區(qū)間?！纓0.975Sy.x(A.1)Sy.x=(A.2)式中:—用回歸方程計算各已知濃度(x)下的預(yù)測值;n—臨床樣本的數(shù)量;Sy.x—直線回歸的剩余標準差;xi—x軸上第i個值(參考測量程序測定某樣本的均值);yi—y軸上第i個值(常規(guī)測量程序測定某樣本的均值);—所有樣品參考測量程序測定均值的整體均值,本實驗為321.79(U/L)。計算結(jié)果匯總見表A.2。JJF2155—202411表A.2計算結(jié)果匯總表樣品參考測量程序常規(guī)測量程序xi(xi-)2yiy(-yi)295%上限95%下限H1267.82919295.9295.50.2316.8274.1H2105.346884113.2119.033.6140.897.2H3461.319462518.3505.6159.9527.2484.1H4149.129823160.9166.632.2188.3145.0H5117.741649131.1132.52.1154.3110.8H6287.71162324.8317.159.6338.5295.7H7263.73375293.2291.04.6312.4269.7H8551.552780614.7603.6123.1625.5581.7H9651.5108684733.1712.1441.4734.5689.7H10230.18408250.5254.616.5276.0233.1H11148.430065164.8165.81.1187.5144.2H1263.16690573.273.30.095.351.2H1335.48200237.143.236.965.321.0H14297.5590331.5327.813.8349.1306.4H15215.111391224.7238.2184.2259.7216.8H16325.111366.1357.770.2379.1336.4H17823.8252004882.8899.3271.3923.0875.5H18302.5372338.7333.230.1354.5311.8H19308.3182338.3339.51.5360.8318.1H20831.0259291890.1907.1289.1930.9883.3R1203.613970260.2225.81184.3247.3204.3R273.26181572.284.1142.0106.162.2R3281.51626300.2310.3102.9331.7289.0R4333.6139365.2367.03.2388.3345.6R5521.439856512.6570.93405.3592.7549.2A.5標準物質(zhì)互換性結(jié)果判斷根據(jù)表A.2,判斷標準物質(zhì)R1~R5的互換性,結(jié)果見表A.3。JJF2155—202412表A.3標準物質(zhì)互換性性結(jié)果判斷樣本xiyiy95%上限95%下限判斷R1203.6260.2225.7863247.2807204.2920不具有可互換性R273.272.284.1488106.112962.1847具有可互換性R3281.5300.2310.3418331.7132288.9703具有可互換性R4333.6365.2366.9533388.3100345.5967具有可互換性R5521.4512.6570.9216592.6713549.1718不具有可互換性根據(jù)表A.2,以參考測量程序測量結(jié)果為x軸、常規(guī)測量程序測量結(jié)果為y軸,繪制臨床樣本測量結(jié)果的線性回歸曲線及95%預(yù)測區(qū)間,見圖A.1。圖A.1使用普通最小二乘法回歸對標準物質(zhì)進行互換性評估結(jié)果在兩種測量程序中,根據(jù)臨床樣本的結(jié)果顯示,R2、R3、R4的測定結(jié)果都包含在95%預(yù)測區(qū)間內(nèi),R1、R5的測定結(jié)果在95%預(yù)測區(qū)間外,因此R2、R3、R4在上述兩種測量程序之間具有互換性,R1、R5在上述兩種測量程序之間不具有互換性。JJF2155—202413附錄B互換性評估示例—戴明回歸分析B.1目的評估某C-反應(yīng)蛋白(C-ReactiveProtein,CRP)標準物質(zhì)在定值測量程序和常規(guī)測量程序之間的互換性。B.2材料與方法實驗樣品為臨床新鮮血清樣品25例;R1、R2、R3、R4、R5、R6共6種需要評估互換性的CRP標準物質(zhì);標準物質(zhì)定值測量程序為同位素稀釋液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(ID-LC-MS/MS法),常規(guī)測量程序為免疫比濁法CRP常規(guī)測量程序。將標準物質(zhì)隨機排列在實驗樣品之中,所有樣品重復(fù)測量3次,用標準物質(zhì)定值測量程序及常規(guī)測量程序同時對所有樣品進行測量,測量后的樣品置于-70℃貯存,以便后續(xù)研究。實驗結(jié)束后,選擇適宜的規(guī)則進行離群值檢查;用所有樣品的均值作散點圖,x軸為標準物質(zhì)定值測量程序的測量結(jié)果,y軸為常規(guī)測量程序的測量結(jié)果,選用戴明回歸進行線性回歸,并繪制回歸線的95%預(yù)測區(qū)間,采用常規(guī)測量程序測量標準物質(zhì)得到的均值如果落在該區(qū)間內(nèi),說明該CRP標準物質(zhì)在定值所用的測量程序和常規(guī)測量程序之間具有互換性。B.3實驗結(jié)果表B.1定值測量程序和常規(guī)測量程序?qū)RP的測量結(jié)果樣本編號ID-LC-MS/MS法/(mg/L)免疫比濁法/(mg/L)第一次第二次第三次第一次第二次第三次H181.280.880.882.387.079.3H243.045.041.442.143.445.5H311.68.211.78.610.79.9H423.721.622.717.325.324.4H549.750.047.949.353.346.9H656.853.65956.159.752.6H71.32.51.12.21.62.7H847.045.74947.646.248.6H979.175.780.874.780.778.6H1025.628.521.725.622.628.6H1117.120.416.115.617.613.3H1255.751.359.754.957.053.6JJF2155—202414表B.1(續(xù))樣本編號ID-LC-MS/MS法/(mg/L)免疫比濁法/(mg/L)第一次第二次第三次第一次第二次第三次H134.36.24.45.25.23.7H1447.643.451.649.543.848.2H1568.373.069.061.773.969.1H1618.212.214.818.917.513.8H1731.335.026.830.633.032.0H180.10.70.50.40.70.2H1995.997.194.998.292.999.6H2014.112.016.112.010.214.4H2152.749.552.049.452.948.7H2271.368.374.771.675.371.2H2335.233.237.037.232.539.4H248.56.59.06.610.86.9H2539.235.842.137.345.839.3R10.71.30.81.41.41.6R214.213.914.111.912.711.8R353.653.453.559.359.359.5R480.279.680.379.778.280.3R540.540.940.733.934.035.5R653.553.653.454.454.456.8B.4結(jié)果的戴明回歸分析根據(jù)表B.1中的數(shù)據(jù),分別計算每個臨床樣本在兩種測量系統(tǒng)上測定結(jié)果的均值,繪制散點圖并通過回歸分析檢驗其線性,對適合線性回歸的數(shù)據(jù)繪制偏差圖檢驗偏差分布情況,采用合適的方法剔除離群值。當數(shù)據(jù)符合戴明回歸的條件時,進行戴明回歸分析。戴明回歸方程yH+Hx的參數(shù)及95%預(yù)測區(qū)間的計算方法如下:i=39(B.1)i=39(B.2)2=703(B.3)2=715(B.4)JJF2155—202415=708(B.5)2=5.83(B.6)2=8.39(B.7)所以=1.439(B.8)又得=1.0079(B.9)H-H-0.2308(B.10) =8.62×10-5(B.11)當x=43.1,yR_=45.7計算得:=2.227應(yīng)Ry制臨床樣本測量結(jié)果的戴明回歸曲線和測量結(jié)果的95%預(yù)測區(qū)間。圖B.1使用戴明回歸分析對CRP進行互換性評估結(jié)果在兩種測量程序中,根據(jù)臨床樣本的結(jié)果顯示,R1、R2、R4、R6的測定結(jié)果都包含在95%的預(yù)測區(qū)間內(nèi),R1、R2、R4、R6在上述兩種測量程序之間具有互換性,R3、R5的結(jié)果在95%的預(yù)測區(qū)間外,R3、R5在上述兩種測量程序之間不可互換。JJF2155—202416附錄C基于IFCC方案的偏移差值法IFCC互換性評估工作組提出的偏移差值法(DifferenceinBias)使用臨床預(yù)期用途相關(guān)的固定標準來量化標準物質(zhì)與臨床樣本的接近程度。通過偏移差值法中的誤差模型,可以估計方法之間偏移的變異來源,進而更好的解釋互換性的評估結(jié)果。注:該方法參考IFCC互換性評估工作組發(fā)表的以下文獻:[1]ClinChem,2018,64(3):447-454.[2]ClinChem,2018,64(3):455-464.[3]ClinChem,2018,64(3):465-474.C.1偏移差值法理論C.1.1誤差模型偏移差值法互換性評估基于誤差模型(ErrorModel)理論,誤差模型模擬了不同測量程序測量結(jié)果差異的誤差組分。通常使用一定量的臨床樣本在一個批次內(nèi)用不同測量程序進行若干次重復(fù)測定,其中兩個測量程序測定單個臨床樣本的測定結(jié)果差異的簡易模型如公式(C.1)所示。y-x=b(μ)+d+ey-ex(C.1)式中:y—該臨床樣本測量程序Y測定值;x—該臨床樣本測量程序X測定值;μ—該臨床樣本的真實濃度;b(μ)—測量程序Y與測量程序X測定結(jié)果之間的共有偏差,可為恒定常數(shù)或μ的連續(xù)函數(shù);d—樣本特異性效應(yīng),可認為是在人群中選擇樣本的隨機變異組分;ex—測量程序X的批內(nèi)變異組分;ey—測量程序Y的批內(nèi)變異組分。b(μ)可表示為μ的連續(xù)函數(shù),樣本濃度μ發(fā)生微小變化會引起b(μ)發(fā)生變化。樣本特異性效應(yīng)d的標準差示為σd。若其中一個或兩個測量程序的選擇性提高,可減小樣本特異性。測量程序的批內(nèi)變異ex和ey的標準差分別示為σx和σy。理想情況下,測量程序的批內(nèi)變異是完全隨機的,σx和σy可通過重復(fù)測量的結(jié)果進行評估,σd通過隨機變異估計值排除批內(nèi)變異組分而得。若不滿足方法間偏差完全來源于隨機變異的前提條件,則公式(C.1)的誤差組分模型還需包含位置效應(yīng)組分。而臨床樣本的重復(fù)測量如果不是連續(xù)測量,在評估σd時會將位置效應(yīng)變異也計算在內(nèi)。其中位置效應(yīng)是指測量樣本時由于不同檢測位置帶來的變異,是批內(nèi)方法性能的一個趨勢性變異組分。在互換性評估中,建議所有樣本檢測在一個測量批內(nèi)完成,并且對同一個臨床樣本的進行連續(xù)重復(fù)測量,其中位置效應(yīng)通過在不同位置組測量標準物質(zhì)來進行評估。b(μ)和σdJJF2155—202417通常與選取的系列臨床樣本有關(guān),但其標準差假定與濃度趨勢近似無關(guān)。所有誤差組分的分布假定為近似正態(tài)分布。表C.1匯總了方法間偏差可能存在的變異來源和評估方式,并在C.4誤差組分評估中進行了詳細介紹。表C.1實際情況下方法間偏差可能存在的變異來源變異類型可能來源評估方式重復(fù)測量變異一批內(nèi)連續(xù)重復(fù)測量帶來的變異通過樣本連續(xù)重復(fù)測量的結(jié)果評估位置效應(yīng)變異一批內(nèi)不同位置帶來的變異,批內(nèi)方法性能的一個趨勢性的變異組分通過設(shè)置標準物質(zhì)不同位置組來評估樣本特異性變異來源于在人群抽樣的變異,不同樣本可能有不同的性質(zhì)(比如基質(zhì)效應(yīng))通過比較隨機變異與批內(nèi)變異來確定濃度趨勢性變異來源于不同濃度引起的方法間偏差的趨勢性的變化通過比較觀察到的變異與隨機變異來確定C.1.2互換性評估偏移差值法互換性評估是通過在標準物質(zhì)的濃度范圍內(nèi),評估標準物質(zhì)在兩個測量程序之間的偏差與臨床樣本在兩個測量程序之間的偏差是否一致。所有臨床樣本方法間偏差的均值記作BH,標準物質(zhì)的方法間偏差記作BR,偏移差值dR為BH和BR的差值[公式(C.2)]。為了評估標準物質(zhì)的互換性,需指定偏移差值dR的允許范圍,即互換性評價限(C),互換性評價限通常根據(jù)標準物質(zhì)的臨床用途確定,如允許總誤差。當測量值是k個重復(fù)測量的平均值時,隨機變異e和d對方法間偏差變異的貢獻σRandom如公式(C.3)。d=BR-BH(C.2)σR=(C.3)而標準物質(zhì)的互換性通過比較偏移差值dR、偏移差值擴展不確定度U(dR)與互換性評價限C的關(guān)系來評定,分為以下3種情況:(1)若dR±U(dR)在0±C之內(nèi),則表示標準物質(zhì)具有互換性;(2)若dR±U(dR)在0±C之外,則標準物質(zhì)不具有互換性;(3)若dR±U(dR)在0±C范圍重疊,則表示標準物質(zhì)的互換性無法判定。當U(dR)>C時,無法評估標準物質(zhì)的互換性,過大的U(dR)可能是由于不合適的實驗設(shè)計(重復(fù)測量次數(shù)或臨床樣本數(shù)量不夠),也可能是檢測方法的低精密度和低選擇性造成樣本特異性效應(yīng)過高引起的。若是實驗設(shè)計的不足,應(yīng)更改實驗設(shè)計并重新實驗。若是檢測方法的原因,應(yīng)剔除性能不佳的測量程序,因此在進行互換性實驗之前,需提前了解各個測量程序的精密度及選擇性,通過初步判斷后納入互換性評估。JJF2155—202418C.2互換性評估實驗設(shè)計偏移差值法互換性實驗的設(shè)計方案應(yīng)該實現(xiàn)評估偏移差值及偏移差值的擴展不確定度,同時評估方法間偏差的變異組分以確定變異的主要來源。因此,推薦的實驗設(shè)計方案如下。收集n個臨床樣本,參與互換性評估的測量程序分別在一批之內(nèi)測定所有臨床樣本,每個臨床樣本連續(xù)重復(fù)測定k次。臨床樣本的測定順序需隨機排序,避免按照濃度排序。每個待評價的標準物質(zhì)分成p組,代表p個不同的位置,穿插分布在整批測定之間,并在相應(yīng)位置上連續(xù)重復(fù)測定k次。若已知其他因素造成方法間偏差,則在實驗設(shè)計中需考慮該因素的影響。例如,測量程序使用多通路取樣針添加樣本或試劑,則每個通路需進行相同次數(shù)的重復(fù)測量,即k至少等于通路數(shù)目。臨床樣本數(shù)目n至少需要30個,且其濃度需在整個區(qū)間內(nèi)均勻分布,才能區(qū)分樣本特異性效應(yīng)以及與濃度相關(guān)的b(μ)。臨床樣本濃度范圍無須覆蓋每個測量程序的測量區(qū)間,但需覆蓋每個標準物質(zhì)及相鄰濃度范圍。重復(fù)測量次數(shù)k最小為2次,但出于精密度和離群值剔除的考慮,推薦進行3次重復(fù)測量。若測量程序的精密度是主要變異來源,則需要更多的重復(fù)測量次數(shù)。通過測量不同位置的標準物質(zhì)可以評估位置效應(yīng),并對標準物質(zhì)與臨床樣本的偏移差值擴展不確定度進行更好的評估。位置數(shù)目p推薦不低于5,則可以滿足位置效應(yīng)評估時所需的自由度?；Q性度量的估計值dR必須在可接受的不確定度范圍內(nèi)確定。作為最低要求,建議U(dR)<C/2。若使用n、k和p的推薦最小值無法滿足不確定度的要求,該實驗設(shè)計能夠識別不確定度的主要來源,并指出后續(xù)實驗需要的改進方向。C.3數(shù)據(jù)初步分析互換性評估數(shù)據(jù)處理時使用圖表進行統(tǒng)計分析,可以區(qū)分濃度趨勢對變異組分造成的影響。在統(tǒng)計分析中,隨機誤差組分需與濃度無關(guān)。若不能滿足該要求,可對數(shù)據(jù)進行自然對數(shù)轉(zhuǎn)換(ln轉(zhuǎn)換)或其他轉(zhuǎn)換,ln轉(zhuǎn)換的優(yōu)勢在于可以更好的解釋結(jié)果。是否進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換形式需根據(jù)數(shù)據(jù)初步分析結(jié)果來決定。進行互換性評估之前,每個測量程序需進行精密度考察,如圖C.1所示,計算該測量程序每個臨床樣本重復(fù)測量的標準差和平均值并作圖。如圖C.1A所示,如果該方法的精密度考察未表明其標準差與濃度之間存在強相關(guān)(斜率大于2),則可合并所有臨床樣本的標準差作為該方法重復(fù)測量標準差的估計值,記作sy。若臨床樣本的標準差與濃度成比例關(guān)系(圖C.1B),則結(jié)合圖表考慮是否進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。JJF2155—202419圖C.1精密度考察注:A表明區(qū)間內(nèi)臨床樣本重復(fù)測量的標準差為常數(shù),B表明標準差與濃度呈比例關(guān)系。圖C.2未進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(A)和自然對數(shù)轉(zhuǎn)換后(B)的濃度結(jié)果分布圖JJF2155—202420圖C.2的縱坐標為兩個測量程序檢測臨床樣本的差值或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的差值,當有參考測量程序時橫坐標為參考測量程序的測定值,反之使用兩個測量程序測定值的均值。結(jié)果的分布寬度受到所有隨機組分變異的影響,通過對結(jié)果進行觀察,判斷結(jié)果的分布與濃度相關(guān)程度來決定是否使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。圖C.2為使用原始數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的濃度結(jié)果分布圖,明顯可以觀察到當其分布與濃度相關(guān)時,更適合使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。與精密度考察相比,結(jié)果的分布與濃度不存在比例關(guān)系更為重要,是數(shù)據(jù)處理中首要滿足的前提條件。若數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后仍不能滿足濃度結(jié)果分布在該濃度區(qū)間近似恒定,則應(yīng)在濃度結(jié)果分布近似恒定的不同濃度區(qū)間分別對標準物質(zhì)進行互換性評估。對精密度和濃度結(jié)果分布進行考察后,需對離群值進行剔除。當離群值相對較少時(<10%),可直接對離群值進行剔除避免對評估結(jié)果造成影響。目視法通常足以實現(xiàn)離群值的識別,從精密度考察和結(jié)果分布圖中可識別出明顯的離群值。如果某個數(shù)據(jù)難以判斷,可以在不剔除和剔除該數(shù)據(jù)的情況下分別對數(shù)據(jù)進行分析。若不剔除該潛在離群值對評估結(jié)果沒有明顯影響,則可以保留該數(shù)據(jù)。C.4誤差組分評估C.4.1源于標準物質(zhì)的變異組分源于檢測標準物質(zhì)的變異組分主要為位置效應(yīng)變異和重復(fù)測量變異。在互換性評估時,對于每個標準物質(zhì)設(shè)置了p個位置組,并且在每個位置重復(fù)連續(xù)測量了k次?？梢酝ㄟ^單因素方差分析來判斷每個測量程序是否存在位置效應(yīng),其檢驗統(tǒng)計量F如公式(C.4)所示。位置組均值間的標準差記作sPos-mean,為該測量程序檢測標準物質(zhì)總變異的估計。而se/k為該測量程序重復(fù)測量變異的估計,其中s為不同位置組組內(nèi)方差的均值。若方差分析結(jié)果判定存在位置效應(yīng),則位置效應(yīng)變異sPos的評估如公式(C.5)所示。當F<1,即公式(C.5)的根號內(nèi)為負數(shù)時,可將sPos估計值設(shè)為數(shù)值零。以上為單個標準物質(zhì)的誤差組分計算,若互換性評估存在多個標準物質(zhì)時,可對標準物質(zhì)的變異組分分別進行合并,即所有標準物質(zhì)變異均方差的平方根。注意在合并sPos時,不能使用數(shù)值零替代根號內(nèi)的負數(shù)進行計算。(C.4)sP=(C.5)C.4.2源于臨床樣本的變異組分C.4.2.1評估重復(fù)測量變異重復(fù)測量變異通過合并所有臨床樣本重復(fù)測定的標準差而評估,根據(jù)不同的測量程序分別記作sy和sx。若標準物質(zhì)的重復(fù)測量變異與臨床樣本的重復(fù)測量變異通過方差檢驗未發(fā)現(xiàn)明顯差異,則標準物質(zhì)的重復(fù)測量變異可以包括在sy和sx中,否則應(yīng)分別對標準物質(zhì)和臨床樣本使用各自的重復(fù)測量變異估計值。C.4.2.2評估濃度趨勢性變異臨床樣本方法間偏差即濃度結(jié)果的分布可由兩個部分組成,第一個部分是擬合到散點中心的連續(xù)函數(shù),以及第二部分函數(shù)分布的變異。第一部分即為b(μ)的估計值,第JJF2155—202421二部分應(yīng)該為隨機變異組分即公式(C.3)中的σRandom。理論上來說,連續(xù)濃度臨床樣本的方法間偏差Bi[公式(C.6)]應(yīng)具有近似相同的預(yù)期均值,可以從每對連續(xù)濃度下方法間偏差中估計偏差函數(shù)周圍的變異。合并所有連續(xù)濃度下方法間偏差Bi的差值可得出基于均方遞差(MSSD)的變異估計值sMSSD[公式(C.7)]。公式(C.7)中的Bi按照濃度的升序排序,該變異估計值sMSSD包括了樣本特異性組分,排除了濃度趨勢性變異的組分,通常作為σRandom的估計值。其中觀察到的臨床樣本間方法偏差變異即為Bi間的標準差,記作sB[公式(C.8)]。如方法間偏差函數(shù)為常數(shù)即無濃度趨勢性變異存在,sMSSD與sB應(yīng)不存在較大差異。因此,對sMSSD和sB進行方差檢驗,若sMSSD遠小于sB,則證明有濃度趨勢性變異。Bi=yi-xi(C.6)sMSSD=(C.7)(C.8)式中:yi—測量程序Y對臨床樣本i測定的均值;xi—測量程序X對臨床樣本i測定的均值;n—臨床樣本數(shù)量;Bi—臨床樣本i的方法間偏差;BH—所有臨床樣本方法間偏差的均值。C.4.2.3評估樣本特異性變