一种利用室间质量评价数据分析TSH多系统可比性的方法

本发明属于室间质量评价数据分析领域，具体涉及一种利用室间质量评价数据分析tsh多系统可比性的方法。

背景技术：

促甲状腺激素(thyroidstimulatinghormone,tsh)是腺垂体嗜碱性细胞分泌的一种糖蛋白类激素，由211个氨基酸组成，其分子结构由非共价的α、β亚基异二聚体组成，其中该激素发挥生物和免疫功能特异性的是β亚基，α亚基与黄体生成素(lh)、促卵泡激素(fsh)及人绒毛膜促性腺激素(hcg)的α亚基基本相同。tsh能促进t3(三碘甲腺原氨酸)及t4(甲状腺素)的分泌，同时又受t3及t4的负反馈，是判断甲状腺功能最敏感的指标，在甲状腺疾病治疗过程中，应密切监测该指标的水平。

甲状腺疾病是临床上常见内分泌疾病。随着现代生活节奏的加快，环境因素，射线暴露，遗传等因素，发病率4-8％，甚至达到50％，其中女性的甲状腺疾病的发病率高于男性6-10倍，高校教师、医务人员、老年人群是高发人群。孕妇妊娠期临床甲减会增加妊娠不良结局的风险，导致早产、低体重儿和流产，妊娠高血压，妊娠糖尿病和先兆子痫等的发生，也会对胎儿神经智力发育带来不良影响。

tsh的免疫分析先后出现了放射免疫分析法(radioimmunoassay,ria)，免疫放射分析法(immunoradiometricassay,irma)，酶联吸附免疫分析法(enzymelinkedimmunosorbentassay,elisa)，化学发光免疫分析法(chemiluminescenceimmunoassay,clia)，电化学发光免疫分析法(electrochemiluminescenceimmunoassay,eclia)，时间分辨荧光免疫分析法(time-resolvedfluoroimmunoassay,trfia)和化学发光酶免疫分析法(chemiluminescenceenzymeimmunoassay,cleia)等的变化，免疫学的发展与该方法的灵敏度的提高紧密相连。按照功能灵敏度(即批间变异系数20％时所对应的tsh浓度)，至今方法学已经发展到了第四代。tsh各厂商检测结果差异较大，有些低浓度的tsh检测值，贝克曼access2高于西门子immulite2000约20倍。最近的研究表明，tsh在正常浓度时，方法间差异较小，而在异常浓度时差异较大。国内马东红等人对6种tsh检测方法对比研究发现方法间存在不同程度的差异。但是这些研究都是利用单个的检测系统在单一实验室对同一批检测个体样本进行统一检测。由于单一系统可能存在系统偏倚，故无法反映某一检测系统和其他检测系统真实的差异和可比性。

室间质量评价(externalqualityassessment，eqa)是多家实验室分析同一批样本(物质)并且由外部独立机构收集和反馈实验室上报结果以评价实验室检测结果之间准确性和可比性的过程。在这一过程中，eqa物质是不可缺少的，国外学者将eqa中所用的物质分成了5类，最高一类的即是采用具有互换性的定值物质，以评价实验室之间结果的真实差异。但当前基于样本制备，保存，运输，定值等多方面的难题，我国tsh的eqa都是基于分组评价的，内在原因是所使用的eqa物质的互换性未知。国内外的研究学者也对某些检测项目的eqa物质互换性相关的偏倚进行过评价和定量，但是没有利用这些数据进一步分析各检测系统间的真实的可比性关系。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用室间质量评价数据分析tsh(促甲状腺激素)多系统可比性的方法。

本发明所提供的利用室间质量评价数据分析tsh多系统可比性的方法，包括如下步骤：采用不同tsh浓度的个体血清和eqa物质分别得到检测系统的系统偏倚和室间质量评价(externalqualityassessment，eqa)物质的互换性相关的偏倚，校正后，分别得到系统间的可比性关系。

所述不同tsh浓度的个体血清至少包括20份样本。

所述eqa物质至少包括20个不同浓度的eqa物质。

所述检测系统应为市场上主流检测系统，至少包括5个不同的检测系统。

具体步骤如下：

1)对于某检测系统，将得到的不同eqa样本的tsh浓度均值分别与某一类检测系统中位值(c中位值)相比，得到该系统的系统偏倚，计算公式见公式(1)，并求平均值；

其中，c均值是指某检测系统某一实验室得到的eqa物质tsh浓度均值；c中位值是“去除3倍标准差后的nccl多家参加eqa实验室的中位值”，即首先将某一类检测系统所有参加实验室的回报结果计算均值及标准差，将超出3倍标准差的回报结果剔除后，对剩余数据取中位值；

所述的某一类检测系统指的是与所述某检测系统为同一厂家同一系列相同型号或不同型号的仪器系统，在eqa领域被划分为“同组”；

所述某检测系统与所述某一类检测系统在检测时采用同样的试剂；

所述的所有实验室即是国家卫生健康委临床检验中心(nccl)组织开展的参加eqa的实验室。

2)利用得到的系统偏倚平均值对不同tsh浓度的个体血清值进行校正，校正的方法是将个体血清值数据均乘以(1+系统偏倚均值％)，得到该系统检测的个体样本校正值(即真实检测结果)，对其他检测系统采用同样的方法处理，然后在系统间进行passing–bablok回归，得到系统间个体血清tsh浓度测定值的真实比例关系，采用的软件为medcalc(版本号19.0.7,比利时奥斯坦德)；

3)对于某检测系统，利用美国临床实验室标准化研究所(clsi)ep-30a指南，采用校正后的不同tsh浓度的个体血清值和eqa样本的校正值分别得到2个及以上eqa样本的互换性相关偏倚(互换性偏倚是非个体人血清的eqa物质的固有属性，若要利用这种物质得到系统间真实可比性关系，必须进行校正)，对其他检测系统采用同样的方法处理，计算公式见公式(2)，求平均值；

其中，c均值,其他是指其他检测系统(评估方法)得到的eqa物质tsh浓度均值，c均值,比较是指某一检测系统(比较方法)得到的eqa物质tsh浓度均值,β和α分别指deming回归的斜率和截距；

4)从nccl多年多次的eqa计划(采用的eqa物质来源及制备工艺应相同)中，每一类检测系统(所用的试剂配方应相同)获得至少20个中位值数据；所述中位值数据是指从nccleqa数据回报客户端得到去除3倍标准差后的tsh的多家实验室的某一类检测系统中位值，其原理是采用多家实验室的某一类检测系统测定的tsh浓度，计算均值及标准差，将超出3倍标准差的回报结果剔除后，对剩余数据(至少10家以上)取中位值；

5)利用步骤3)中得到的互换性相关偏倚均值，对步骤4)中获得的中位值数据进行校正；将校正后的数据进行passing–bablok回归，得到系统间采用eqa数据的真实比例关系，采用的软件为medcalc(版本号19.0.7,比利时奥斯坦德)；

6)将步骤2)和步骤5)中得到的系统间的比例关系相比较，判断eqa数据能否反映分析系统间可比性。

本发明中所述检测系统涉及了不同的体外诊断试剂的厂家，即：西门子advia

centaurxp、西门子immulite2000、贝克曼dxi800、安图autolumoa2000plus、新产业maglumi2000plus、罗氏cobas601、雅培architecti2000sr和索灵liaisonxl。

上述步骤1)中，所述标准差是采用同一类检测系统(即同一厂家同一系列的相同或不同型号的仪器系统)的所有参加实验室检测同一批样本所得tsh检测值计算的标准差，所谓的同一类，在eqa领域被划分为“同组”。

上述步骤1)中，所述c中位值是“去除3倍标准差后的nccl多家参加eqa实验室的中位值”，即首先将某一类检测系统所有参加实验室的回报结果计算均值及标准差，将超出3倍标准差的回报结果剔除后，对剩余数据取中位值。

上述步骤1)与步骤3)中的检测系统为同一检测系统(即厂家型号均相同的检测系统)。

上述步骤2)中，将利用得到的系统偏倚均值对不同tsh浓度的个体的血清值进行校正的方法是将测定的不同tsh浓度的个体的血清值均乘以(1+系统偏倚均值％)；例如：计算的系统偏倚为正5％，所有检测值均乘以1.05。

上述步骤3)中，所述eqa样本的校正值是将eqa样本的血清值数据乘以(1+系统偏倚均值％)得到的。

上述步骤5)中，利用步骤3)中得到的互换性相关偏倚均值对步骤4)中获得的中位值数据进行校正的方法是将中位值数据均乘以(1+互换性相关偏倚均值％)。

上述步骤6)中，主要比较斜率和截距，即不同检测系统的之间的比例关系。主要通过比较两种方法得到的不同系统间的可比性关系发现，斜率和截距相近，95％可信区间互相重叠(图3和图4)。说明系统间的可比性关系真实可靠，同时也验证了采用不具有互换性的eqa物质的大数据，通过复杂科学的运算，同样能反映不同检测系统间可比性。

与现有方法相比，本发明具有如下有益效果：

1.采用全国室间质量评价(eqa)的大数据，利用某一类检测系统2个以上eqa样本中位值获得某一检测系统的系统偏差，对检测得到的个体血清样本数据进行重新校正，对其他检测系统采用同样的方法处理，从而得到不同系统间真实的可比性关系。

2.对某一类检测系统，对全国室间质量评价所用的2个以上eqa样本的互换性偏倚进行计算，然后对多个eqa样本中位值进行重新校正，对其他检测系统采用同样的方法处理，从而利用室间质量评价数据得到系统间真实的可比性关系。

3.对两种方式得到的系统间可比性关系进行比较，发现结果达到一致，证明这种得到系统间可比性关系的方式是可靠的。

附图说明

图1为系统偏倚和互换性相关偏倚校正前后tsh8个检测系统可比性箱式图；其中a和b，分别代表系统偏倚校正前后个体血清检测结果；c和d，分别代表互换性相关偏倚校正前后eqa数据检测结果；a代表西门子immulite20001个样本的结果超出了分析测量范围。

图2为系统偏倚校正后采用个体样本数据得到系统间可比性(左)和互换性相关偏倚校正后采用eqa数据得到系统间可比性(右)；其中，a，包含西门子adviacentaurcp/xp；b，包含西门子immulite2000/2000xpi；c，包含贝克曼dxi600,dxi800；d，包含安图autolumoa2000/a2000plus；e，包含新产业maglumi600/800/1000/1000plus/2000/2000plus；f，包含罗氏cobase601/e602；g，包含雅培architecti2000sr/i2000/i1000sr；h，包含索灵liaison/xl。

图3为两种方法得到系统间斜率可比性；a-g分别代表西门子adviacentaurxp与西门子immulite2000、贝克曼dxi800、安图autolumoa2000plus、新产业maglumi2000plus、罗氏cobas601、雅培architecti2000sr和索灵liaisonxl两两比较。a-g分别代表西门子adviacentaurcp/xp与西门子immulite2000/2000xpi、贝克曼dxi600,dxi800、安图autolumoa2000/a2000plus、新产业maglumi600/800/1000/1000plus/2000/2000plus、罗氏cobase601/e602、雅培architecti2000sr/i2000/i1000sr和索灵liaison/xl两两比较。

图4为两种方法得到系统间截距可比性；a-g分别代表西门子adviacentaurxp与西门子immulite2000、贝克曼dxi800、安图autolumoa2000plus、新产业maglumi2000plus、罗氏cobas601、雅培architecti2000sr和索灵liaisonxl两两比较。a-g分别代表西门子adviacentaurcp/xp与西门子immulite2000/2000xpi、贝克曼dxi600,dxi800、安图autolumoa2000/a2000plus、新产业maglumi600/800/1000/1000plus/2000/2000plus、罗氏cobase601/e602、雅培architecti2000sr/i2000/i1000sr和索灵liaison/xl两两比较。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例、利用室间质量评价数据分析tsh多系统可比性的方法

包括如下步骤：

1)从首都医科大学附属北京朝阳医院收集不同tsh浓度的29例来医院就诊的个体血清(伦理批准件2018-2-26-1)。每例样本的血清根据各厂家需求量被分成了8份(冻存于-80℃冰箱备用)，随后分别在8个不同系统检测3次。要求样本外观没有溶血、脂血和黄疸，采用西门子adviacentaurxp免疫分析仪检测tsh的初始浓度范围为从0.09μiu/ml到84.03μiu/ml。

2)从国家卫生健康委临床检验中心(nccl)获得2个不同浓度的eqa物质(批号分别为201811和201812)，该物质为干粉状，每浓度2瓶，使用时每瓶加3ml超纯水，将每个浓度的2瓶样本充分混匀后，按照各厂家需求量被分成了8份(冻存于-80℃冰箱备用)，然后随机插入以上29例个体血清中，在以下8个检测系统统一检测。

需要说明的是：所述eqa物质的浓度是未知的，在室间质量评价(eqa)领域采用的物质的浓度大多数都是未知的，但要求是不同的浓度水平。这些eqa物质发给临床实验室，让其检测后上报结果。因为浓度未知，所以只能用所有实验室的均值，而这个均值是指采用稳健算法不断筛选/迭代得到的，故称稳健均值。

3)8个检测系统的信息见表1，

表1.tsh检测系统基本信息

amr,分析测量范围；rr,参考范围；ecl,电化学发光；cl,化学发光；cmia,化学发光微粒子免疫检测法.

4)以上31个样本采用以上8个检测系统各检测3次。

5)对于某一检测系统，将得到的2个eqa样本的检测均值分别与去除3倍标准差后的nccl多家采用某一类检测系统的参加eqa实验室的中位值(见表2)相比，得到本系统的系统偏倚，求平均值(见表3)。

表2.各某一类检测系统所有参加实验室tsh浓度中位值

6)利用得到的系统偏倚平均值(见公式1)对不同tsh浓度的29例个体血清值进行校正(校正的方法是将测定的不同tsh浓度的个体的血清值均乘以(1+系统偏倚均值％))，得到该系统检测29例个体样本的准确检测结果，对其他检测系统采用同样的方法处理，然后在系统间进行passing–bablok回归，得到系统间采用个体血清tsh浓度的真实比例关系(具体通过表4中斜率和截距体现)，采用的软件为medcalc(版本号19.0.7,比利时奥斯坦德)(见表4)。

其中，c均值是指某检测系统某一实验室得到的eqa物质tsh浓度均值；c中位值是指某一类检测系统所有实验室得到的eqa物质tsh浓度中位值，此处的某一类指的是采用同样试剂的厂家同一系列的相同或不同型号的仪器系统；

7)对于某一检测系统，利用美国临床实验室标准化研究所(clsi)ep-30a指南，采用校正后的29例个体血清和2个eqa样本校正值分别得到2个eqa样本的互换性相关偏倚，求平均值(见表5)，对其他检测系统采用同样的方法处理。互换性相关偏倚计算公式如下：

其中，c均值,其他是指其他检测系统得到的eqa物质tsh浓度均值，c均值,cen是指西门子adviacentaurxp得到的eqa物质tsh浓度均值,β和α分别指deming回归的斜率和截距。

8)从首都医科大学附属北京朝阳医院nccleqa数据回报客户端得到某一类检测系统中位值；数据采集的时间为从2016年到2019年上半年，共7次eqa计划，每次5个样本，共获得35个中位值数据(见表6)。所述中位值数据是指从nccleqa数据回报客户端得到去除3倍标准差后的tsh的多家实验室的某一类检测系统中位值，其原理是采用多家实验室的某一类检测系统测定的tsh浓度，计算均值及标准差，将超出3倍标准差的回报结果剔除后，对剩余数据(至少10家以上)取中位值；对其他检测系统采用同样的方法处理。

9)利用步骤7)中的互换性相关偏倚均值，对步骤8)中的35个中位值数据进行校正(校正的方法是将中位值数据均乘以(1+互换性相关偏倚均值％))。

将校正后的数据进行passing–bablok回归，得到系统间采用eqa数据的真实比例关系，采用的软件为medcalc(版本号19.0.7,比利时奥斯坦德)(见表7)。

10)将步骤6)和步骤9)中得到的系统间的比例关系相比较，判断eqa数据能否反映分析系统间可比性(表4和表7)。主要通过比较两种方法得到的不同系统间的可比性关系发现，斜率和截距相近，95％可信区间互相重叠(图3和图4)。说明系统间的可比性关系真实可靠，同时也验证了采用不具有互换性的eqa物质的大数据，通过复杂科学的运算，同样能反映不同检测系统间可比性。

11)所有系统间的比例关系均以西门子adviacentaurxp作为比较方法(x-轴)，其他7种系统为评估方法(y-轴)。以西门子adviacentaurxp作为比较方法的原因是该检测系统为本申请发明人实验室常规使用，并且该实验室已通过iso15189和cap认可，具有良好的质量管理体系。虽然本发明可以得到各系统间检测个体样本的真实比例关系，但是在不付出创造性的努力情况下，可以利用原始数据和本方法得到任意检测系统和其他检测系统的比例关系。

表3.校正前8检测系统的系统偏倚和nccleqa物质在系统间的互换性相关偏倚(以西门子adviacentaurxp作为比较方法)

表4.系统偏倚校正后采用个体样本的passing–bablok回归

r指pearson相关系数，ci指可信区间.

表5.校正后8检测系统的系统偏倚和nccleqa物质在系统间的互换性相关偏倚(以西门子adviacentaurxp作为比较方法)

表6.参加nccleqa的实验室数量(2016～2019)

a,包含西门子adviacentaurcp/xp；b,包含西门子immulite2000/2000xpi；c,包含贝克曼dxi600,dxi800；d,包含安图autolumoa2000/a2000plus；e,包含新产业maglumi600/800/1000/1000plus/2000/2000plus；f,包含rochecobase601/e602；g,包含abbottarchitecti2000sr/i2000/i1000sr；h,包含索灵liaison/xl.

表7.互换性相关偏倚校正后nccleqa物质passing–bablok回归(2016～2019)

a,包含西门子adviacentaurcp/xp；b,包含西门子immulite2000/2000xpi；c,包含贝克曼dxi600,dxi800；d,包含安图autolumoa2000/a2000plus；e,包含新产业maglumi600/800/1000/1000plus/2000/2000plus；f,包含罗氏cobase601/e602；g,包含雅培architecti2000sr/i2000/i1000sr；h,包含索灵liaison/xl.r指pearson相关系数，ci指可信区间.

实验证明，本发明采用tsheqa的数据，采用8个临床常用检测系统，在校正了互换性相关偏倚后，与真实个体样本检测数据得到的系统间tsh检测结果可比性关系一致。由于目前的eqa物质普遍缺少互换性，而且常规临床检测系统的系统偏差也普遍存在，所以本发明的分析方法适用于eqa机构利用自身的数据，分析检测系统间的可比性和检验项目的标准化和一致化状态。另一方面，这可为检验医学和临床医学获得某检测项目系统间真实可比性关系提供新方法，为节约和有效利用卫生资源提供必要的数据支持，将来可能产生一定的经济效益和社会效益。