控制品中基质效应所致的偏移对更换试剂批号检测的影响

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近期在阅读美国Miller博士的文章，深有感触。1993年，美国政府即将对美国临床实验室实施临床实验室管理法规（CLIA 88）前，美国临床病理学会（CAP）为临床实验室召开了一次大会。这个会议专门研究讨论，如何为美国政府下发室间调查样品，以调查检测结果来评估各个实验室的日常检测的质量。由于，当时已经了解了下发的调查样品是在制备中经过加工处理后的样品。尽管使用了人血清作为原始材料，但是加工处理形成质量控制的控制品和室间调查的样品，都与临床实验室每天检测的病人新鲜样品不一样了。主要原因是包围在分析物周围的基质发生了变化。这样，使得美国政府准备下发的调查样品，它们不能代表临床实验室每天在检测的病人样品。但是，美国政府已经做出决定，一定要使用这样的样品去调查质量。才让美国的临床实验室要政府做出决定，进行质量调查必须采用对等组方式。这就是著名的PT！关于基质和基质效应的认识也从此有了深入认识。当时这个大会的主席就是Dr Greg Miller!

可是，我知道，国内许多检验同道对基质和基质效应的认识，只是停留在QC控制品上。一个控制品如果没有使用试剂进行检测，无所谓基质效应。只有在控制品内的分析物与试剂发生反应时，非分析物（即分析物的基质）对分析物的影响才显露出来！因此，反映基质效应的大小，与使用的试剂关系密切！对基质效应的评估并不简单！

2011年，美国临床化学杂志上刊登的Miller文章，题目是“不同试剂批号影响质量控制结果的互换性局限性”。再次阅读感到非常有价值。

所以，我的这篇微信将自己学习这篇文章的一些体会，向大家汇报。

为了确切了解实验室在更换试剂批号（注意，还不包括国内目前随意换用不同厂商试剂的情况！）时，究竟对控制品检测和对病人样品检测结果的影响有多大，Miler专门做了研究。他们在7个仪器平台上在为病人样品检测中，对82个分析物、进行661个试剂批号的改变，对18个QC物质进行检测；出现了1483个试剂批号改变-QC事件。QC样品结果的批号间差异的显著性，与病人样品结果比较。

结果总的，有40.9%的试剂批号改变-QC事件（即换用新批号试剂后，QC结果出现了类似于失控的表现），在QC样品结果间，与病人样品结果间在2个试剂批号间有显著差异。QC结果的差异＜1.0 SD区间（为总的83.1%），观察到病人样品变化有显著差异的有37.7%。QC结果差异≥1.0 SD（为总的16.9%），从病人样品中有显著差异的为57.0%。

结论
在改变试剂批号下，QC物质的不可互换结果的发生，经常使QC结果不可被用来证实病人样品结果的一致性。 我们平时很习惯使用控制品，尤其对换用不同批号试剂对相同分析物的检测前后，以新老批号试剂检测控制品，观察两个批号试剂对控制品检测结果有无差异，作为判断是否可使用新批号试剂的依据。


但是，在Miller的研究报告中，如果不使用一组病人样品，以新老批号试剂进行比对检测，换用新批号试剂会出现意想不到的问题！ QC物质，以及类似于QC物质制备的能力验证试验（PT）物质，在不同检测程序间比较结果时，已经有报告与临床病人样品是不可互换的。不可互换即是，来自2个或更多的检测程序间的结果数字关系，对于QC物质与临床病人样品的结果是不同的。QC（和PT）物质的不可互换性是因在基质上发生了改变，由于QC（或PT）物质的制备，使得它们的基质与临床病人样品不同。另外，不同批号QC（或PT）的基质，引出的与基质有关的偏移，相对于临床病人样品在给定的检测程序下，在不同批号QC（或PT）是不同的。本报告，词语“基质关联的偏移”即为在QC物质制备中因处理引起的样品基质，与临床病人样品间在基质上发生的天然差异是不同的。


互换性的局限性解释了，为什么QC物质具有的被设定的特定值，以及为什么PT评价被局限到方法对等组的比较。 如果QC物质在改变试剂批号时，若可用于验证病人样品结果的一致性，就很方便了。但是，相同的互换性局限性，影响了QC物质方法间结果，也会引起某个给定批号QC物质和2个不同批号试剂间，发生不同的基质关联的偏移。试剂被开发和制备适合检测病人样品，很少考虑对控制品的检测是否合适。被某个特定方法分析时，QC样品，因它们基质的改变，会显示与基质有关的检测偏移，其大小随不同批号试剂而异。在实践中，这样基质有关偏移的大小可以对每个各个QC物质与试剂批号组合而异，差异的大小不可预测。实验室的一个实际问题是，在更换试剂批号下，与基质有关偏移的差异是否会改变QC的靶值。无法纠正与基质有关的量值的改变，依据QC物质的结果，可引起对方法性能的错误结论。

讨论
我们的数据展现了QC物质与病人样品的不可互换性，是经常发生的，只要改变试剂批号，可以观察到不同QC物质的广泛范围和检测技术，对于给定QC物质或试剂批号是无法预测的。因此，在更换试剂批号时，QC样品的结果不可用于验证病人样品结果的一致性。一个实验室必须假设不可互换性的可能性，和使用一组病人样品使用两个试剂批号进行检测，去验证试剂批号间病人结果的一致性。这个不可互换性局限性，看来也影响了被厂商使用控制品的试剂批号允许出厂实验，以及为QC产品定值预期被实验室去确认检测程序的性能。

原则上有可能使用QC物质去验证试剂批号间病人结果的一致性，只要QC物质已经被QC或方法厂商确认，与病人样品具有互换性，这样适合了这个目的。因为互换性的特性对于不同批号QC物质和/或试剂是不同的，这样的确认需要为每个QC物质和涉及的试剂批号进行确认。本研究中，Ortho Vitros系统使用的QC物质，由Ortho提供，具有试剂批号的设定特定值。但是实验说明，这些QC结果不合适去验证试剂批号间的病人样品结果一致性。

在基质有关偏移上的局限性，会发生在QC样品和不同批号试剂间，没有排除使用QC样品的日常做法，去验证结果的一致性，和验证某方法性能的改变，需要在报告病人样品结果前予以纠正。只要使用相同批号的QC物质和试剂，与基质有关的偏移不会改变，在QC样品结果上的任何变化，应反映了方法性能的改变。

基质有关的局限性发生使用QC样品上，因试剂批号改变了。实验显示了QC样品与基质有关的偏移，可以是大到使得QC样品不可靠，无法指示在试剂批号更换后方法的性能状态。在这样的情况下，QC样品的预期靶值必须进行矫正，去补偿在基质有关偏移上的变化。无法调整QC样品的预期值，将引起高频率的明显QC失败，而检测程序实际上按照规范实施，产生了正确的病人样品的结果。在网上数据补充的工作示例上，无法将LDL胆固醇的QC均值改变的靶值，从2.64mmol/L调整到2.97mmol/L，是一个2.15-SDI的改变，应对QC结果的失败率有很大的影响，尽管病人的结果没有受影响，依然是可接受的。

在2个试剂批号间，与病人样品结果变化比较中，观察到QC结果出现明显偏移上的阳性和阴性差异二者。出现阳性和阴性明显偏移几乎有等同的频率，与是否有QC均值变化无关，显著地或不显著地来自病人样品观察到的变化。这些观察说明了在两个试剂批号间，QC结果明显偏移间，以及在两个相同试剂批号间病人结果观察到的偏移，没有可靠的关系。在所有被检查的情况下，病人结果在每个实验室2个试剂批号间一致性的实验室指标内。因此，一个实验室可以对QC结果单独推断，问题在新的试剂批号，事实是病人样品的结果没有受影响，或被影响到较小的程度，这是由QC结果指示的。然而，如果实验室仅根据 QC 结果错误地得出新试剂批次不存在问题的结论，而实际上患者结果受到的影响程度比 QC 结果表明的要大，则可能会报告不正确的患者结果。因为QC结果中与基质有关的偏移大小对不同QC样品和试剂批号的组合是不同的，做出新批号试剂性能的合适性的决定，可以给出病人样品性能错误的结论。

在试剂批号间与基质有关偏移的大小，在实验室间QC或PT计划中参加的不同实验室间比较时，影响结果的解释。尽管我们仅研究了QC物质，关于试剂批号影响的观察，在评价PT物质结果时是相干的，因为PT物质的制备类似于使用的QC物质。本研究中更换试剂批号时，不可互换的QC结果的频率，类似于以往的检查QC和PT物质在方法间影响的研究。为了补偿与基质有关偏移，方法对等组评价实验室间QC，或PT，结果经常被用来评价实验室间的一致性，使用了类似的或等同的检测程序技术。但是，在对等组内使用了不同试剂批号，引起基质有关的偏移的大小上的差异，将会增加SD，使得QC或PT不代表在单一实验室内方法预期的SD。另外，如果使用一个试剂批号的实验室数量很少，和余下的参与者不同，这个基质有关的偏移在试剂批号间的大小，会引起一个明显的失败，去符合特定比较事件的可接受指标。试剂批号对QC（或PT）物质的基质有关偏移的影响，会引起依据QC（或PT）结果的分析变异，会大于在病人样品中观察到的。

这个研究的强度包括大量的QC物质、试剂批号的更换、分析物、检测程序、和仪器平台等，来自多个不同厂商。病人样品结果会具有轻微的差异，因为2个试剂批号的校准，但提供了会发生任何校准差异的一个对照组。因此，在2个试剂批号间QC物质结果和病人样品结果间的差异大小，被QC物质的基质有关偏移的改变所致。

这个研究的局限性包括：2个试剂批号间差异是来自病人和QC物质相对较小数量计算来的。这个局限性在统计程序中被调解，但会产生较小的统计功效去检出重要的差异。另外，很差精密度的方法被预期对QC和病人样品结果间的差异敏感性很差；因此，QC结果中较小的基质有关的差异会没有证实。有可能，一个小的校准偏移会发生在试剂批号更换中，影响了病人样品和QC样品二者，在这样的情况下，可以观察到在QC均值内不显著的SDI变化。

总之，我们观察了在QC物质结果和病人样品结果间显著（P＜0.05）的差异，这是在1483个试剂批号更换-QC时间中观察到的；检查了18个QC物质、661个试剂批号更换、82个分析物、和7个仪器平台。那些差异的16.9% 的大小，在为QC物质设定数量值中超出了1-SDI改变。

我们总结认为，QC物质的不可互换结果的发生，经常足以使QC结果，不可在试剂批号更换时，用来验证结果的一致性。

表 按照分析检测程序和仪器平台分类，在实际批号更换后，与病人样品结果比较，QC样品结果间有显著差异和非显著差异的个数。

来源：冯仁丰

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