再說精密度（一）

一、為什么將精密度放在分析性能的第一位？

美國1988年發布臨床實驗室修正法規（CLIA）以來，該法規明確了描述一個檢測系統分析性能指標。包括了6個內容： 1、精密度；2、正確度；3、患者結果可報告范圍；4、分析靈敏度；5、分析特異性；6、參考區間；7、其他必須的性能。

為什么將精密度放在分析性能的第一位？關鍵是臨床實驗室在檢測患者樣品時，對任何分析物或項目都只做一次就發出報告！這是全球臨床實驗室的特殊分析做法!因此，確保檢測結果可靠性的第一前提是：檢測結果的精密度要好。也即：同一個樣品的再次檢測結果是一樣的！不然，臨床和患者都不會滿意。當臨床和患者對臨床實驗室的結果有懷疑時，要求臨床實驗室再做一次。如果，重復檢測結果與上次報告的一樣，臨床與患者都認為，實驗室報告的結果是“準確”的！兩次結果一樣還不準確嗎？其實這不是準確度，這是精密度好！因此，在任何時候，確保精密度第一是實驗室的首要任務。

應某公司的咨詢，該公司準備將美國臨床和實驗室標準研究院（CLSI）的EP-15文件，寫成便于臨床實驗室使用的應用軟件。我認為在形成軟件之前，公司必須充分理解文件統計含義，絕不依樣畫葫蘆。不然，今后在客戶中遇到不理解的問題時，公司只會回答：這就是美國CLSI的EP-15A文件！將會影響公司的完美形象。但是，他們的想法促使我對該文件與EP-5文件再次認真閱讀。

EP-15文件的重點是讓臨床實驗室在使用某個新引入的檢測系統時，必須對廠商聲明的精密度和正確度分析性能進行驗證。再次閱讀EP-5時，發現原來在EP-5文件中早就對如何驗證廠商的精密度性能提出了實驗方案。

EP-5和EP-15在驗證廠商精密度性能的統計做法一樣，如果臨床實驗室使用與在某個廠商聲明中使用相似分析物濃度的樣品，進行精密度實驗，得到不精密度指標（s或CV），小于或等于廠商提供的不精密度指標的（s或CV），則臨床實驗室的不精密度性能被驗證；但若臨床實驗室的精密度性能指標CV或s大于廠商聲明的CV或s時，臨床實驗室的該分析物項目精密度性能沒有被驗證，需要進行統計學檢驗。如果經統計學檢驗臨床實驗室的CV或s與廠商聲明的CV或s沒有顯著差異，則依然認為臨床實驗室的精密度指標得到驗證，反之不符要求。

二、究竟是F還是χ2

經反復閱讀這兩個文件后，突然注意到，它們在進行精密度的CV或s比較時，沒有使用方差檢驗（Ftest），卻使用了卡方檢驗（χ2）！令我感到突然。我查閱所有我的統計學書籍，所有書籍均無答案。它們提供的信息與我了解的一樣，從來沒有介紹使用卡方檢驗去判斷不精密度的s或CV的大小。現在才認識到，國內的醫學統計書籍從來沒有將卡方檢驗列為對不精密度估計的統計手段！這是國內醫學統計書的缺陷！

我只能向CLSI專家請教，他們很快就給了回答。經過幾次的交流，CLSIEP-15的主席Dr.Neill Carey為我寫了很好的回答。還怕我不理解，一定要我提出看法。我在EP-5的文件中看到了參考文獻，去尋找無果而終，在美國和加拿大均沒有。因此我很希望他能夠提供使用卡方進行精密度評價的原始文件，他們回答沒有參考文獻！最后，還給了我非常詳細討論精密度問題的多媒體。我知道他的意愿是，讓我知道一個小小的不精密度指標，有許許多多的學問。這些都給了我很大的啟發。

我應該是國內了解美國臨床和實驗室標準研究院（CLSI，原為NCCLS）最早的人員之一。早于1988年在澳大利亞進修期間，看到導師有許多CLSI文件我幸喜若狂，在征得導師的許可后，我盡量復制了幾個認為最要緊的標準文件，其中之一為EP-5：定量檢測方法精密度的評價。回來后，我多遍閱讀了這個文件，并且對每一次修改的版本都至少看過，自以為我是熟悉了解EP-5的人。恰恰只著重閱讀該文件的前半部分，忽略了后面驗證部分，才導至不知道以卡方檢驗標準差大小已經有了30余年了！

該圖為30年前，我從澳大利亞帶回來的的EP5-P的封面。為了彌補我過去的疏忽，近期我重新認真閱讀EP05-A2文件，閱讀后，更感到許多早已經在20年講到的問題，我卻一直沒有去理解！

三、臨床實驗室檢測系統精密度性能的重要性

1、方法學比較中精密度性能的影響

為什么在方法學比較評估檢測系統的正確度時，EP9-A2文件強調對每份比對樣品進行雙份檢測？應該了解兩個比較方法均對每個樣品僅做單次檢測的比對，會受到方法不精密度很大的影響，使最后正確度性能的評估產生偏移。因此，進行方法學比較了解系統誤差時，兩個比較方法僅對每個樣品只做一次的比對結果，肯定嚴重受到檢測不精密度的影響，導至比對誤差過大。

2、不精密度對線性實驗的影響

EP-6是定量檢測線性評價文件。實驗對系列已知濃度或稀釋關系的樣品，進行檢測。最早的EP-6P文件要求對每份樣品對每份樣品進行4次重復檢測。只有這樣，才可了解是否在實驗中每組樣品檢測結果產生了離群點。也可真實了解是否具有確實的線性。這是精密度性能對線性的影響。

3、不精密度對基質效應評估的影響

EP-14是評價基質效應的文件，為了確認各個不同類型樣品是否具有基質偏移，也要求對每個樣品至少進行3次重復檢測。期望臨床實驗室較以往應該更加重視臨床檢驗基質效應的認識。醫學事業的發展促使臨床對更多疾病的深入了解，也對臨床實驗室提出了更多要求。面臨眾多分析物、被測量、和各類疾病的患者的新情況，必須重視基質效應！必須重視不同批號試劑盒間檢測結果的差異！

4、不精密度對分析靈敏度的影響

EP-17是確定檢出限值和定量限值的重要文件，為了真切了解某個檢測系統可以報告的最低分析物濃度，它必須依賴檢測系統（方法學）的不精密度水平。如果廠商或臨床實驗室不認真進行精密度實驗，將錯誤的過小標準差估計的“檢出靈敏度”稱為自己產品或某個檢測系統具有最佳檢出限值，這將在臨床診斷上造成的危害被這個精密度放大了！

四、臨床實驗室精密度的問題

在所有分析性能中，精密度性能只要進行重復檢測，計算均值和標準差即可。這個做法涉及多個問題。

1、不同分析物濃度會影響不精密度的標準差大小。所以，應選擇適當分析物濃度的樣品進行重復性實驗。

2、注意基質差異。絕大多數的實驗室直接使用控制品進行重復性實驗。沒有意識到控制品樣品與天然患者樣品檢測的基質差異。隨著臨床對實驗室的需求不斷增加，可以開展的分析物或項目增多下，實驗室需要隨時注意真實樣品與控制品在檢測某些特殊分析物時的顯著差異。此時，需要重視使用真實患者樣品或其混合物（混合血清）進行分析性能評估和開展質量控制等。

3、目前，實驗室無論在評估某檢測系統精密度性能或開展質量控制上，忽略了精密度估計的重要性。甚至，直接使用每天質量控制的重復數據計算不精密度數據，既是該檢測系統的精密度性能，又是開展質量控制的基礎資料。但是，我們是否注意到，對樣品連做20次重復檢測，計算均值和標準差；若你再次進行這樣的批內重復檢測，發現計算的精密度不一樣！多年前，為一篇雜志文章上精密度水平引起討論。經詢問，作者為了突出自己報道的檢測方法水平，她在許多次的多組重復檢測數據中，找出標準差最小的那個數據作為性能資料。難怪讀者僅做幾次的重復檢測實驗，計算的標準差總是比她大，使他人認為該報告是捏造數據！

4、在設計一個評價實驗時，必須在事先就決定如何很好地確定設施的實際精密度。每次運行一個有把握精密度方案，得到設施精密度的一個估計。當這個相同的方案在相同實驗室再次在控制下的設施運行時，將得到一個不同的精密度估計，盡管實際精密度是相同的。這些精密度的估計可預期會環繞一個“精密度真值”周圍分布，觀察得到的估計越多，聚集在“真實”精密度的周圍也更緊密。一般來說，觀察數越大對一個估計有更大的可信心；估計的可信性越大，在檢出性能的“統計功效”上也更大。

因此，每次重復性實驗從統計上只是一次“抽樣”，它其實并不是該檢測系統對檢測樣品實驗時的“真實（Ture）”標準差。只有做的越多，將它們的所有不精密度信息盡可能合并在一起，方能使“估計”的標準差向“真實”標準差靠得近一些，在實際工作中，這樣的標準差也更有實際價值。片面地用一個不真實的標準差來“炫耀”實驗室的精密度有多好，今后你的質量控制也越辛苦，除非你一直在修改數據自欺欺人！

所以，我們一直呼吁大家要認真重視自己的實驗工作，要實事求是！不說假話！呼吁大家，每天開展的質量控制使用的均值和標準差，應該將每月的控制數據累積計算，求出真實的均值和標準差，這樣才如實反映你實驗室的狀態；也使你每天的工作輕松愉快，因為，它將很少出現讓你要做“虛假”處理的狀態。