血細胞分析流水線中各模塊工作性能評價分析

韓啟福，曾園紅，聶 靜，李子安，彭 海，阿祥仁

(青海省人民醫院醫學檢驗科,青海西寧 810007)

隨著檢驗技術的急速發展,模塊化血液分析系統不斷進入各醫學實驗室,模塊化血液分析流水線為現代醫學實驗室的工作效率和服務質量奠定了基礎。Sysmex XN-9000全自動血液分析流水線是將流式細胞術、電阻抗技術和核酸熒光染色等先進檢測技術融合在一起而形成的模塊化全自動血液分析儀[1-2],但同一廠家提供的相同檢測系統中不同模塊或儀器間檢測結果是否存在差異、各模塊(儀器)的工作性能是否一致有待評估和驗證[3]。為保證該模塊式血液分析系統中各儀器檢驗結果的準確性和可比性、了解本實驗室中Sysmex XN-9000全自動血液分析流水線中各模塊(儀器)的工作性能,筆者對其進行了本地測試、攜帶污染率、精密度、準確度、線性、可報告范圍、不確定度及實驗室內部比對等驗證試驗,對該模塊化檢測系統中的6臺血液分析儀進行全面系統的性能評價,從中選擇一臺綜合性能較好的儀器當做本實驗室的參考儀器(靶機),用于ISO15189認可、等級醫院評審、室間質評上報等日常工作當中。

1 材料與方法

1.1材料 2017年1-12月本實驗室收集的門診和住院患者新鮮乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝全血標本330份,2017年度原衛生部臨檢中心和青海省臨床檢驗中心室間質評物共20份。

1.2儀器與試劑 Sysmex公司生產的XN-9000全自動血液分析流水線6個模塊分析儀,及原裝配套的校準品、質控品和試劑(均在有效期內正常使用),各模塊的室內質控結果良好、室間質評結果均良好。為方便本次研究將XN-10[B4]實驗室編號為PPE_0075的儀器定義為模塊1、XN-10[B4]實驗室編號為PPE_0074的儀器定義為模塊2、XN-10[B4]實驗室編號為PPE_0071的儀器定義為模塊3、XN-10[B1]實驗室編號為PPE_0070的儀器定義為模塊4、XN-20[A1]實驗室編號為PPE_0072的儀器定義為模塊5、XN-20[A1]實驗室編號為PPE_0073的儀器定義為模塊6。

1.3方法

1.3.1儀器校準 性能評價前先用儀器原裝配套的校準品分別對6臺儀器進行校準[4]，由廠家工程師完成。

1.3.2本底測試[5]使用Sysmex公司配套試劑,用稀釋液(DCL)作為樣本,分別在6個模塊的血液分析儀上連續測定3次,取3次結果的最大值與廠商制訂的標準進行比較。廠商制訂的標準：白細胞計數(WBC)≤0.1×109/L、紅細胞計數(RBC)≤0.02×1012/L、血紅蛋白(Hb)≤1.0 g/L、血小板計數(PLT)≤10×109/L。

1.3.3攜帶污染率評估[5]參照中華人民共和國衛生行業標準WS/T406-2012《臨床血液學檢驗常規項目分析質量要求》。分別針對不同檢測項目,取高濃度血液樣本,混合均勻后連續測定3次,測定值分別為H1、H2、H3；再取低濃度血液樣本,連續測定3次,測定值分別為L1、L2、L3。按以下公式計算XN-9000全自動血液分析儀(6個模塊)的攜帶污染率。

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

1.3.5日間精密度評估[5]選取XN-9000全自動血液分析儀配套3個濃度全血質控物,用2017年1-12月份6個批號的室內質控在控數據,計算出各模塊6個批號室內質控在控數據不同濃度累積CV的平均值,與行標WS/T 406-2012 《臨床血液學檢驗常規項目分析質量要求》中日間精密度的要求進行比較,評價各儀器的日間精密度。

1.3.6準確性評估[5]每次上報室間質評前,用質評物分別在XN-9000全自動血液分析儀(6個模塊)上檢測一次,保留原始記錄。用最近兩次的原衛生部和青海省臨床檢驗中心室間質量評價回報結果的靶值,按項目(WBC、RBC、Hb和PLT)將質評物分為高、中、低值濃度,分別計算出6個模塊不同濃度不同項目偏移的平均值,以衛生行業標準與行標WS/T 406-2012 《臨床血液學檢驗常規項目分析質量要求》中的技術要求進行評價。

1.3.7線性及可報告范圍評估[7-11]參考EP6-A2文件選取1份接近預期值上限的高值(H)的抗凝新鮮全血,按等比例稀釋成100%、80%、60%、40%、20%、10%和5%。混勻后用XN-9000全自動血液分析儀從低濃度到高濃度測定不同稀釋度標本,各重復測定3次,取其均值為測定值,將測定值與理論值比較,進行相關和回歸分析來評價XN-9000全自動血液分析儀檢測的線性范圍。將實測值與理論值作比較(偏離應小于10%),計算Y=aX+b,驗證線性范圍。要求：a值在(1.00±0.05)范圍內,相關系數r≥0.975。

1.3.8不確定度評估[12-13]參照CNAS-TRL-001：2012《醫學實驗室測量不確定度的評定與表達》的要求。不確定度評估根據批內精密度的平均值、日間精密度的平均值和室間質量評價的平均偏移,將實驗室參加衛生部臨床檢驗中心的間質評結果按照室內質控水平、參考區間和醫學決定水平分為3個級別,分別用于相應的不確定度評定。分別計算出6個模塊WBC、RBC、Hb、Hct和PLT等檢測項目批內精密度的平均值、日間精密度的平均值和室間質量評價的平均偏移，按公式 (UArel相對不確定度)求出XN-9000全自動血液分析儀(6個模塊)WBC、RBC、Hb、Hct和PLT等檢測項目不同濃度的相對不確定度。

1.3.9可比性驗證[14-15]選擇WBC、RBC、Hb和PLT等項目的樣本20份,其中涵蓋高中低濃度,分別在6個模塊的血液分析儀上檢測一次,將結果導入Excel軟件中,分別計算出6個模塊相同樣本編號相同檢測項目的平均值,再用此平均值與各模塊的檢測結果求出偏移,算出各項目20份樣本的平均偏移的絕對值。

2 結 果

XN-9000全自動血液分析儀6個模塊中攜帶污染率、批內精密度、日間精密度、準確度、不確定度、可比性等評判標準：橫向從小到大依次分為優、良好、合格、不合格4個等級,在達到行標WS/T 406-2012 《臨床血液學檢驗常規項目分析質量要求》中相關要求的前提下,按項目橫向最小的為優、其次為良好、再次為合格,未達到衛生行業標準WS/T 406-2012要求的為不合格。選擇縱向結果中優最多、其次良好最多的模塊為本實驗室的參考儀器(即靶機)。

2.1本底測試 XN-9000全自動血液分析儀(6個模塊)WBC、RBC、Hb和PLT等檢測項目3次檢測結果的最大值均小于廠商制訂的標準和衛生行業標準WS/T 406-2012的要求。

表1 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊攜帶污染率評估結果(%)

表2 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊批內精密度評估結果(%)

續表2 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊批內精密度評估結果(%)

表3 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊日間精密度評估結果(%)

2.6線性及可報告范圍 6個模塊部分項目線性 及可報告范圍評估結果均滿足臨床需求,結果見表5、6。

2.7不確定度 6個模塊部分項目不確定度評估結果模塊1為5.69±6.19、模塊2為4.97±3.15、模塊3為6.02±4.55、模塊4為5.65±5.32、模塊5為5.59±5.52、模塊6為4.98±3.76，評判結果為模塊2優、模塊6良好、其他模塊合格，結果見表7。

表4 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊準確度評估結果(%)

表5 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊線性評估結果(Y=aX+b)

2.8可比性比較 6個模塊可比性結果分別是模塊1為-0.90±0.91、模塊2為0.03±0.34、模塊3為0.59±1.20、模塊4為0.85±1.46、模塊5為-0.48±0.47、模塊6為-0.15±0.31，評判結果為模塊2優、模塊6良好、其他模塊合格，結果見表8。

2.9綜合性能比較 6個模塊各評估項目綜合比較見表9。

表6 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊可報告范圍評估結果

表7 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊不確定度評估結果(%)

表8 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊比對結果(%)

表9 XN-9000全自動血液分析儀6個模塊綜合性能比較

3 討 論

隨著檢驗醫學的發展,臨床對實驗室檢驗結果要求越來越高[16]。而一個實驗室常常擁有多臺血液分析儀,且每一儀器常配有多個模塊,本科室即有Sysmex公司生產的模塊式血液分析流水線,由6個模塊組成。但同一儀器不同模塊雖由同一廠家提供,包括配套的試劑等,但需考慮到不同模塊間檢測光路不同,對應的樣品針、試劑針、攪拌棒、沖洗頭和反應杯、注射器等均不同,各模塊之間系統配置并不一致,也可能導致模塊間檢測結果存在偏差。使不同的檢測系統相統一,使檢測結果相一致,已成為當今臨床醫學檢驗實驗室標準化和規范化必須解決的問題,而各實驗室往往注重不同型號、不同品牌儀器間的比對,卻容易忽略了同一品牌儀器不同模塊間的一致性分析。本文旨在分析同一型號的血液分析流水線不同模塊(儀器)的工作性能的優良狀況。筆者對該模塊化檢測系統中的6臺血液分析儀進行全面系統的性能評價,從中選擇一臺綜合性能較好的儀器當作本實驗室的參考儀器(靶機),用于ISO15189認可、等級醫院評審、室間質評上報等日常工作當中。

經過統計學的處理,研究結果表明XN-9000全自動血液分析儀(6個模塊)的本底測試和攜帶污染率均達到衛生行業標準和儀器廠家說明書的要求,在6個模塊中模塊1和模塊6的攜帶污染率比較小。

本研究依據中華人民共和國衛生行業標準WS/T 406-2012 《臨床血液學檢驗常規項目分析質量要求》文件對XN-9000全自動血液分析儀(6個模塊)的批內和日間精密度性能進行了分析驗證。該模塊式血液分析儀流水線(6個模塊)檢測的 WBC、RBC、Hb、Hct、PLT等主要參數指標的批內和日間CV進行比較。

批內精密度(重復性)是指在相同的檢測條件下,對同一被測物質進行連續測量所得的結果間的一致程度。經過橫向比較得出結論：批內精密度WBC模塊6最小其次為模塊5、RBC模塊1最小其次為模塊6、Hb模塊1最小其次為模塊6、Hct模塊2最小其次為模塊6、PLT模塊6最小其次為模塊1。通過橫向和縱向的綜合比較,6個模塊中批內精密度模塊6最好,其次為模塊2。

日間精密度是指在不同天內對同一被測物質進行重復測量所得結果間的一致程度。以同一項目不同批號的批間CV的均值來評價,通過橫向比較得出結論：WBC批間CV模塊2最小其次為模塊6，RBC批間模塊5最小其次為模塊2,Hb批間CV模塊6最小其次為模塊2,Hct批間CV模塊1最小其次為模塊5。PLT批間CV模塊6最小其次為模塊2通過橫向和縱向的綜合比較,6個模塊的日間精密度模塊2最好,其次為模塊6。

準確度是指單次檢測結果與參考值間的一致程度,以誤差表示。按項目將幾次室間質評的回報結果分為高值、低值、正常值。每個模塊所測得結果與靶值進行比較,偏移絕對值較小為優,通過橫向和縱向比較,WBC準確性模塊2較好其次為模塊6,RBC的準確性模塊1較好其次為模塊4,Hb準確性模塊3較好其次為模塊1,Hct準確性6較好其次為模塊5,PLT準確性模塊3較好其次為模塊4。綜合考慮,6個模塊的準確度以模塊6最優其次為模塊3。

線性是指檢測樣本時,在一定范圍內可以直接按比例關系得出分析物含量的能力。6個模塊(WBC、RBC、Hb、Hct和PLT)項目驗證結果均符合相關規定的要求[a值在(1.00±0.05)范圍內,相關系數r≥0.975],因各驗證項目結果均在廠家給定范圍內,在這里6個模塊未做比較。本驗證結果僅能取到此高值或低值處的樣本,因此超出該范圍之外的低值或高值的線性范圍驗證還有待于進一步分析。線性范圍是檢測系統最重要的性能指標之一,樣品的檢測結果在線性范圍之內時檢測結果可靠,如超過線性范圍,就要對樣品進行稀釋或濃縮,否則檢測的結果與真值的誤差就超過了臨床可接受的允許范圍[17-18]。因此,在日常工作中如果遇到超出研究者所驗證范圍之外的標本時,必須進行稀釋處理后方可報告給臨床。

不確定度評估結果顯示,6個模塊血液常規檢驗直接測量項目(WBC、RBC、Hb、PLT)不確定度結果較理想,通過綜合的比較模塊2較優其次為模塊6。除PLT低值外,其他項目可達到實驗室質量目標,WBC 和 RBC 的不確定度達到質量目標的近 1/2。PLT 的不確定度較大,其中模塊1的低值超出了相關規定的要求,影響因素主要來源于偏移,實驗室將進一步加強其質量控制和正確度的改進。通過血液常規測量不確定度評定,有利于實驗室改進質量,更好地服務于臨床。

綜上所述,研究結果表明,分別評估驗證了6個模塊的本底測試、攜帶污染率、批內精密度、批間精密度、準確度、不確定度、線性、可報告范圍及實驗室內部比對,在表8中將每個模塊的每一項評估驗證指標按相關規定的要求分為優、良好、合格、不合格4個等級。綜合考慮,按照研究最初的預測,進行綜合性能評估后從6個模塊中選擇攜帶污染率低、精密度好、準確度高、不確定度低、線性較好、比對偏移較小的模塊為本實驗室的參考儀器(即靶儀器)。從表9中可以看出模塊2和模塊6的各項驗證結果均比較優秀,但模塊6為XN-20[A1]機型,除能檢測CBC+DIFF外還能檢測網織紅細胞、低值血小板、低值白細胞,模塊2為XN-10[B4]只能檢測CBC+DIFF,因此,模塊6的工作性能最優,選擇模塊6當做本實驗室的參考儀器(靶機),用于ISO15189認可、等級醫院評審、室間質評上報等日常工作當中。

4 結 論

實驗室內部參考儀器(靶儀器)即規范操作檢測系統(如使用配套試劑、用配套校準物定期進行儀器校準、儀器各項性能良好、規范地開展室內質量控制、參加室間質量評價成績優良、檢測程序規范、人員經過良好培訓的檢測系統)。醫學實驗室在進行實驗室內部比對、實驗間比對(外部比對)及室間質量評價樣本檢測時均需要有參考儀器(靶儀器)完成,因此對于有多套檢測系統或相同檢測系統多個模塊的實驗室,確定參考系統(靶儀器)尤為重要。但是確定參考儀器(靶儀器)或參考系統必須對實驗室內部所用的全部血細胞分析儀進行綜合的性能評價,選擇一套綜合性能最優的檢測系統、檢測儀器或模塊為實驗室內部的參考系統、參考儀器(靶儀器)。但如果在日常工作如遇到某個模塊室內質控偏移較大、精密度不好、比對結果不通過時,應該及時查找原因,必要時應更換老化的部件和儀器校準,最后再做綜合的性能評估。