一種新的室間質量評價靶值的建立與不確定度的穩(wěn)健統(tǒng)計方法

康鳳鳳， 王治國

(衛(wèi)生部北京醫(yī)院衛(wèi)生部臨床檢驗中心，北京100730)

室間質量評價(external quality assessment，EQA)是一種很重要的實驗室質量控制方法，其結果可以以多種形式出現(xiàn)，并構成各種統(tǒng)計分布。數(shù)據分析的統(tǒng)計方法應與數(shù)據類型及其統(tǒng)計分布特性相適應。對參加者的結果評價一般包括4方面內容:確定靶值(或指定值)、計算能力統(tǒng)計量、評價能力、在某些情況下需預先確定被測量樣品的均勻性和穩(wěn)定性。室間質量評價的靶值確定方法有多種，按不確定度增加的順序包括［1］:(1)已知值，其結果由特定樣品配制(制備、稀釋等)時確定;(2)有證參考值，由定義法確定;(3)參考值，與一個可追溯到國家或國際標準的參考標準物質/標準樣品或標準進行分析、測量或比對監(jiān)測物品所確定的值;(4)由各專家實驗室獲得的公議值;(5)從參加實驗室獲得的公議值。目前衛(wèi)生部臨床檢驗中心組織的全國臨床實驗室室間質量評價計劃采用將參加者的公議值作為分析物的靶值，評價參加者的檢測能力。該方法要求將極端結果的影響降至最低，可通過在計算之前剔除離群值或穩(wěn)健統(tǒng)計方法實現(xiàn)［2］。

一、傳統(tǒng)統(tǒng)計方法(剔除離群值)

傳統(tǒng)統(tǒng)計方法將超過原始數(shù)據的算術平均值±K(通常為3)倍標準差的數(shù)據視為離群值而剔除，將剔除后的剩余數(shù)據的算術平均值作為靶值。剔除離群值的傳統(tǒng)方法存在一定風險，如無法區(qū)別和處理筆誤等粗差，剔除離群值后剩余數(shù)據計算所得標準差可能大大降低，不能真正反映實驗室間變異，可能會影響結果的可靠性［3］。這種方法潛在地假定原始數(shù)據是正態(tài)分布，而事實上，室間質量評價參加者水平參差不齊，很多檢測項目的原始數(shù)據并非正態(tài)分布。如果原始數(shù)據中有很極端的離群值，會造成靶值的偏移，影響室間質量評價的評定可靠性和真實性。而對于這些離群值，需要統(tǒng)計學專家進行取舍:(1)保留該實驗室所有數(shù)據;(2)剔除該實驗室該水平的數(shù)據;(3)剔除該實驗室的所有數(shù)據［4］。統(tǒng)計學專家的決定將對實驗室能力評定的結果產生很大的影響。

二、CNAS-GL02穩(wěn)健統(tǒng)計方法

目前衛(wèi)生部臨床檢驗中心采用CNAS-GL02:2006能力驗證結果的統(tǒng)計處理和能力評價指南統(tǒng)計方法。該方法為穩(wěn)健統(tǒng)計方法，不剔除任何數(shù)據，結果不受離群值的影響。將原始數(shù)據按一定標準進行分組，以各組的中位數(shù)作為靶值。采用穩(wěn)健變異系數(shù)(robust coefficient of variation，RCV)描述實驗室間變異，其計算公式為RCV=標準化四分位間距(standardized inter-quartile range，IQR)/中位數(shù)×100%，其中 IQR=上四分位數(shù)(P75)－下四分位數(shù)(P25)，標準化IQR=0.741 3× IQR［5］。

三、新的穩(wěn)健統(tǒng)計方法

國家標準化管理委員會于2011年10月頒布了GB/T 28043利用實驗室間比對進行能力驗證的統(tǒng)計方法中介紹了一種新的穩(wěn)健統(tǒng)計方法，用于建立室間質量評價靶值建立及其標準不確定度計算。該標準等同于國際標準化組織(ISO)文件ISO13528［6］。以2012年第1次全國腫瘤標記物人絨毛膜促性腺激素β亞單位(β-hCG)分析項目的2011211和 201212批號質控品，Abbott Architect i2000SR/i2000/i1000SR分組的73家參加臨床實驗室為例，介紹該穩(wěn)健統(tǒng)計方法如何計算靶值及其不確定度:

1.將73家實驗室的原始數(shù)據(xi)按升序方式進行排序，計算其算術平均值()和標準差(s)。按公式(1)和(2)計算穩(wěn)健平均值()和穩(wěn)健標準差(s*)的初始值:

med表示中位數(shù)，p為參加實驗室總數(shù)。

2.命 δ=1.5s*，對每個 x(i=1，2，3，4...，p)，按公式(3)進行判斷，更新數(shù)據集:

即利用x*和s*計算截止值x*－δ和x*+δ，超出截止值范圍的xi用截止值替代，未超出的數(shù)據保持不變。

4.重復步驟2和3，計算新的截止值，更新xi，并重新計算*和s*。如果*和s*的第3位有效數(shù)字在連續(xù)兩次迭代中不再變化時，可認為過程收斂，得到最終的穩(wěn)健平均值*和穩(wěn)健標準差s*，由此計算得到變異系數(shù)(CV)。將該穩(wěn)健平均值作為室間質量評價的靶值。

5.利用公式(6)計算該靶值的不確定度。

該方法可通過簡單的計算機編程實現(xiàn)。

6.結果獲取。經過3次迭代過程，過程達到收斂終止迭代步驟，即該組2個批號的穩(wěn)健均值分別為4.6、195.1 IU/L，穩(wěn)健標準差分別為0.3、11.2 IU/L，由此可計算對應的CV分別為6.5%和5.7%。將穩(wěn)健均值作為β-hCG檢測的 Abbott Architect i2000SR/i2000/i1000SR分組2個批號的靶值，其對應的標準不確定度為0.04和1.64 IU/L，表示將該穩(wěn)健均值作為室間質量評價靶值的不確定性。采用傳統(tǒng)剔除法計算2個批號得到的靶值為4.5和194.5 IU/L，實驗室間 CV為6.1%和5.3%。利用目前衛(wèi)生部臨床檢驗中心采用的穩(wěn)健統(tǒng)計方法計算的靶值為194.7 IU/L，穩(wěn)健CV為5.8%。由此可見，穩(wěn)健統(tǒng)計方法計算得到的CV較傳統(tǒng)剔除法的大，這是由于穩(wěn)健統(tǒng)計方法未剔除任何原始數(shù)據，更能真實地反映實驗室之間檢測結果的變異性。

四、小結

這種新的穩(wěn)健統(tǒng)計方法參考了ISO13528:2005標準，易于通過簡單的計算機編程實現(xiàn)，在不刪除數(shù)據的前提下，統(tǒng)計分析不受離群值的影響，適用于衛(wèi)生部臨床檢驗中心開展的室間質量評價計劃。

［1］International Organization for Standardization.Accuracy(trueness and precision)of measurement methods and results-Parts 5: alternative methods for the determination of the precision of a standard measurement method［S］.ISO 5725-5，ISO，1998.

［2］周 琦，李少男，李小鵬，等.臨床檢驗室間質量評價數(shù)據中離群值的研究［J］.中華檢驗醫(yī)學雜志，2007，30(2):214-216.

［3］鐘 堃，王 薇，李少男，等.穩(wěn)健統(tǒng)計在全國臨床化學檢驗室間質量評價的應用［J］.中國計量，2010，16(12):46-48.

［4］International Organization for Standardization.Accuracy(trueness and precision)of measurement methods and results-Parts 2:basic methods for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method［S］.ISO 5725-2，ISO，1994.

［5］中國合格評定國家認可委員會.能力驗證結果的統(tǒng)計處理和能力評價指南［S］.CNAS-GL02，CNAS，2006.

［6］International Organization for Standardization.Statistical methods for use in proficiency testing by interlaboratory comparisons［S］.ISO 13528，ISO，2005.