1. IVD研發(fā)質(zhì)量的重要性

IVD（全稱invitro diagnostic products），是指醫(yī)療器械、體外診斷試劑，以及藥品，IVD作為醫(yī)療器械的分支，有特有的界定和法規(guī)監(jiān)管。

IVD監(jiān)管的最高級(jí)法律是《醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例》，條例就醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊(cè)與備案、醫(yī)療器械生產(chǎn)、醫(yī)療器械經(jīng)營(yíng)與使用、不良事件的處理與醫(yī)療器械的召回、監(jiān)督檢查等方面作了規(guī)定，條例及相關(guān)法規(guī)的核心是為了保證醫(yī)療器械的安全、有效，保障人體健康和生命安全。

IVD產(chǎn)品安全、有效性不足導(dǎo)至的后果，不像藥品，或是植入性醫(yī)療器械不良事情引起的后果直觀，藥品和植入性醫(yī)療器械與人體直接接觸，很直接地影響到人的生產(chǎn)健康，即俗話說(shuō)的人命關(guān)天。

而IVD產(chǎn)品作為體外檢測(cè)產(chǎn)品，檢驗(yàn)指標(biāo)僅作為參考，需要結(jié)合其它指標(biāo)綜合判斷，檢驗(yàn)指標(biāo)的重要性和指標(biāo)錯(cuò)誤的危險(xiǎn)性就不那么直觀。但從以下兩個(gè)例子可以看出，沒(méi)有相應(yīng)的檢驗(yàn)指標(biāo)，或是檢驗(yàn)指標(biāo)結(jié)果錯(cuò)誤，導(dǎo)至的后果也可嚴(yán)重影響人命安全。

2016年X醫(yī)院急診科，患者34歲因腹痛、納差至急診，給予5%GNS，后診斷糖尿病酮癥酸中毒，經(jīng)搶救無(wú)效死亡。（應(yīng)排除高血糖情況下用GNS補(bǔ)液）

2012年X醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院血液科，患者因再障合并甲狀腺功能亢進(jìn)入院。6天肺部感染后昏迷，查靜脈血糖為25mmol/L。高滲性昏迷、經(jīng)搶救無(wú)效死亡。（指末血糖是5.5mmol/L）

醫(yī)療器械的安全、有效歸結(jié)為產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量的首要把關(guān)人和責(zé)任人在研發(fā)，研發(fā)決定了IVD產(chǎn)品的安全性和有效性即是質(zhì)量，其它部門(mén)影響或改進(jìn)了IVD產(chǎn)品質(zhì)量。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，產(chǎn)品70%的質(zhì)量問(wèn)題是由設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的，所以我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)入手，優(yōu)先解決設(shè)計(jì)的質(zhì)量問(wèn)題，這樣成本最小，效果最好。

而在IVD研發(fā)中，設(shè)計(jì)合格的第一指標(biāo)就是IVD產(chǎn)品的分析性能合格，下面詳細(xì)介紹分析性能評(píng)估和驗(yàn)證的依據(jù)，分析性能評(píng)估中的精密度評(píng)估方法。

2. IVD產(chǎn)品分析性能評(píng)估和驗(yàn)證的依據(jù)。

IVD產(chǎn)品分析性能評(píng)估和驗(yàn)證的依據(jù)主要有四類來(lái)源。

一是權(quán)威版本，美國(guó)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（CLSI）發(fā)布的EP系列標(biāo)準(zhǔn)。

二是專業(yè)版本，中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)發(fā)布的WS/T標(biāo)準(zhǔn)。

三是應(yīng)用版本，中國(guó)合格評(píng)定委員會(huì)（CNAS）發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。

四是監(jiān)管版本，全國(guó)醫(yī)用臨床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室和體外診斷系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC136）發(fā)布的YY/T標(biāo)準(zhǔn)。

除了上述四種分析性能評(píng)估驗(yàn)證方法標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源外，作為醫(yī)療器械監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)之一的“國(guó)家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)中心”也在2019年9月發(fā)布了《定量檢測(cè)試劑性能評(píng)估注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則(征求意見(jiàn)稿)》，醫(yī)療器械相關(guān)產(chǎn)品的注冊(cè)資料需要滿足指導(dǎo)原則要求。

作為IVD產(chǎn)品研發(fā)人員，上述幾類來(lái)源的同類標(biāo)準(zhǔn)，均應(yīng)該去學(xué)習(xí)和了解，可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的前后順序安排，不同來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容完整性和詳實(shí)程度不一致，會(huì)有不同的立場(chǎng)和側(cè)重點(diǎn)，可以加深標(biāo)準(zhǔn)的理解，有助于建立適用企業(yè)內(nèi)部的分析性能評(píng)估方法，更能滿足監(jiān)管機(jī)構(gòu)的要求，減少產(chǎn)品注冊(cè)過(guò)程中的發(fā)補(bǔ)，另外由于此類的標(biāo)準(zhǔn)由檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)界專家編制，有助于把握和了解用戶需求，從而完善產(chǎn)品研發(fā)階段的設(shè)計(jì)。

下文以《體外診斷檢驗(yàn)系統(tǒng) 性能評(píng)價(jià)方法 第1部分：精密度》為依據(jù)，總結(jié)精密度評(píng)估的重點(diǎn)內(nèi)容，使用excel計(jì)算實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度、實(shí)驗(yàn)室間精密度、95%置信區(qū)間的方法。

3.定量試劑分析性能評(píng)價(jià)方法（精密度）

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)患者樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，一般情況下對(duì)每份樣品只做一次檢驗(yàn)就發(fā)出報(bào)告，因此要求檢驗(yàn)結(jié)果必須具有良好或足夠的精密度。這也是行業(yè)內(nèi)將精密度列為產(chǎn)品分析性能第一位的原因。

3.1精密度相關(guān)定義

① 性能評(píng)價(jià)：對(duì)預(yù)期成為體外診斷醫(yī)療器械的產(chǎn)品，為建立或驗(yàn)證其性能聲明而進(jìn)行的研究。

（與性能評(píng)價(jià)相區(qū)別的是臨床評(píng)價(jià)，臨床評(píng)價(jià)屬于確認(rèn)，性能評(píng)價(jià)屬于驗(yàn)證）

② 測(cè)量精密度：在規(guī)定條件下，對(duì)同一或相似被測(cè)對(duì)象重復(fù)測(cè)量得到測(cè)量示值或測(cè)得量值間的一致程度。

（測(cè)量精密度通常用我們熟悉的變異系數(shù)CV和標(biāo)準(zhǔn)差S來(lái)表述）

③ 測(cè)量重復(fù)性：在一組測(cè)量條件下的測(cè)量精密度，包括相同測(cè)量程序、相同操作者、相同測(cè)量系統(tǒng)、相同操作條件和相同地點(diǎn)，并且在短時(shí)間段內(nèi)對(duì)同一或相似被測(cè)對(duì)象重復(fù)測(cè)量。

（在檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室里所常用的批內(nèi)精密度、序列內(nèi)精密度就是指測(cè)量重復(fù)性）

④ 中間精密度：在一組測(cè)量條件下的測(cè)量精密度，這些條件包括相同的測(cè)量程序、相同地點(diǎn)并且對(duì)相同或相似的被測(cè)對(duì)象在一長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)重復(fù)測(cè)量，但可包含其它相關(guān)條件改變。

（與重復(fù)性的差別在于測(cè)量結(jié)果是在一長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)收集的）

⑤  測(cè)量再現(xiàn)性：在包括了不同地點(diǎn)、不同操作者、不同測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量條件下對(duì)同一或相似被測(cè)量對(duì)象在長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)測(cè)量的測(cè)量精密度。

（在檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室里所常用的實(shí)驗(yàn)室間精密度就是指測(cè)量再現(xiàn)性）

根據(jù)上述定義，精密度不能簡(jiǎn)單粗暴地理解為測(cè)多個(gè)重復(fù)的CV，這會(huì)導(dǎo)至我們分析性能評(píng)估不完整，對(duì)產(chǎn)品的實(shí)際性能認(rèn)識(shí)不清晰，如只考慮重復(fù)性類精密度，則發(fā)現(xiàn)不了產(chǎn)品對(duì)環(huán)境、儀器、時(shí)間、操作者的敏感性。

3.2精密度評(píng)估總則

① 總體要求：性能評(píng)價(jià)的計(jì)劃、實(shí)施、評(píng)價(jià)和文件化等相關(guān)過(guò)程要符合YY/T 1441的規(guī)定。制造商應(yīng)規(guī)定所有管理和實(shí)施IVD性能評(píng)估相關(guān)人員的責(zé)任和相互關(guān)系，并確保具備充足的資源。制造商設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方案，并進(jìn)行測(cè)試，做好相關(guān)記錄，所有文件和記錄作為該產(chǎn)品技術(shù)文件的一部分。性能評(píng)價(jià)負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)性能評(píng)價(jià)結(jié)果最終評(píng)定和審核，并形成評(píng)價(jià)報(bào)告。

（對(duì)于制造商，總體要求可簡(jiǎn)單概括為要符合ISO13485質(zhì)量管理體系的要求）

②樣品要求：用于評(píng)價(jià)的樣品，其均勻性和穩(wěn)定性要能滿足評(píng)價(jià)要求，并能反映臨床實(shí)驗(yàn)室測(cè)試樣品的特征，一般采用混合的患者樣品。應(yīng)包括測(cè)量區(qū)間內(nèi)低、中、高至少3個(gè)濃度水平，應(yīng)有醫(yī)學(xué)決定水平附近的測(cè)量點(diǎn)。

（樣品的質(zhì)量會(huì)影響精密度評(píng)估結(jié)果，如樣品混濁、絮狀物多、樣品粘稠度高會(huì)使評(píng)估結(jié)果更差，樣品濃度分布不合理，不能反映全線性范圍的精密度）

③評(píng)價(jià)流程：應(yīng)按照計(jì)劃→實(shí)施→報(bào)告的流程開(kāi)展，在計(jì)劃階段重點(diǎn)分析影響精密度的因素，采用平衡嵌套設(shè)計(jì)將各相關(guān)因素整合在一起考慮。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)建議20天*2分析批*2重復(fù)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室間精密度評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)建議3實(shí)驗(yàn)室*5天*5重復(fù)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3.3重復(fù)性和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度評(píng)價(jià)

① 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?span style="letter-spacing:normal;font-family:宋體;">：推薦20天*2分析批*2重復(fù)，即在20天（可為非連續(xù)天）對(duì)同一測(cè)試樣品進(jìn)行測(cè)試。每天運(yùn)行2個(gè)分析批，2個(gè)分析批間建議至少間隔2個(gè)小時(shí)。每個(gè)分析批，重復(fù)測(cè)試2次。評(píng)價(jià)結(jié)束，獲得40對(duì)即80個(gè)測(cè)試結(jié)果。

②  注意事項(xiàng)：使用同種類、同批號(hào)的試劑盒和校準(zhǔn)品；根據(jù)制造商推薦的校準(zhǔn)頻次進(jìn)行校準(zhǔn)；每次重復(fù)檢測(cè)，應(yīng)使用不同的等分樣品，并保證樣品的處理過(guò)程與臨床真實(shí)樣品的處理過(guò)程盡可能一致；在每個(gè)分析批，應(yīng)同時(shí)測(cè)量質(zhì)控品，以保證結(jié)果是可靠可用的；每個(gè)分析批結(jié)束時(shí)，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)檢查，若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。

③     數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：以excel統(tǒng)計(jì)為例

     重點(diǎn)公式（1）使用離群值公式計(jì)算出極值與標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)，然后使用IF公式判斷是否為離群點(diǎn)；

     重點(diǎn)公式（2）使用DEVSQ計(jì)算天間離均差平方和、總變異離均差平方和；

     重點(diǎn)公式（3）使用SUMXMY2計(jì)算兩數(shù)組中對(duì)應(yīng)數(shù)值差的平方和即分析批間的平方和；

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度也可以通過(guò)對(duì)所有數(shù)據(jù)使用STDEV計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)差，使用STDEV/均值計(jì)算出CV。

但是上述簡(jiǎn)單的計(jì)算方法無(wú)法分析出實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度的主要變異來(lái)源是檢測(cè)系統(tǒng)的重復(fù)性還是對(duì)環(huán)境和時(shí)間的敏感性，當(dāng)有精密度問(wèn)題時(shí)無(wú)法有的放矢。

3.4實(shí)驗(yàn)室間精密度評(píng)價(jià)

①實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停洪_(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí)應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)室間的精密度評(píng)價(jià)。推薦使用3實(shí)驗(yàn)室*5天*5重復(fù)的模型，即在3個(gè)實(shí)驗(yàn)室，使用相同型號(hào)的儀器或同一系列的儀器，在5天（可為非連續(xù)天）對(duì)同一測(cè)試樣品進(jìn)行測(cè)試。每天運(yùn)行1個(gè)分析批，每個(gè)分析批重復(fù)測(cè)試5次。評(píng)價(jià)結(jié)束時(shí)，獲得75個(gè)測(cè)量結(jié)果。

（對(duì)于制造商，重點(diǎn)是使用三臺(tái)同型號(hào)或同系列的儀器、不同操作人員進(jìn)行評(píng)估）

②注意事項(xiàng)：也可在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，使用3臺(tái)儀器進(jìn)行評(píng)價(jià)；使用同種類、同批號(hào)的試劑盒和校準(zhǔn)品；根據(jù)制造商推薦頻次進(jìn)行校準(zhǔn)；每次重復(fù)檢測(cè)，應(yīng)使用不等的等分樣品，并保證樣品的處理過(guò)程與真實(shí)樣品盡可能一致；在每個(gè)分析批，應(yīng)同時(shí)測(cè)量質(zhì)控品，以保證結(jié)果是可靠的；及時(shí)檢查分析數(shù)據(jù)。

③     數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：以excel為例

    重點(diǎn)公式（1）使用離群值公式計(jì)算出極值與標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)，然后使用IF公式判斷是否為離群點(diǎn)；

     重點(diǎn)公式（2）使用DEVSQ計(jì)算實(shí)驗(yàn)室間離均差平方和、總變異離均差平方和；

     重點(diǎn)公式（3）使用SUMXMY2計(jì)算兩數(shù)組中對(duì)應(yīng)數(shù)值差的平方和，即天間平方和；

④利用excel自帶的方差分析工具計(jì)算各個(gè)實(shí)驗(yàn)室點(diǎn)的精密度

3.5計(jì)算95%置信區(qū)間

計(jì)算各類精密度類型對(duì)應(yīng)的有效自由度；查表得到期望置信水平和有效自由度下的卡方值；根據(jù)公式求得標(biāo)準(zhǔn)差的95%置信區(qū)間；標(biāo)準(zhǔn)差的95%置信區(qū)間除于平均值為CV的95%置信區(qū)間

（對(duì)于制造商，計(jì)算95%置信區(qū)間的重點(diǎn)是了解產(chǎn)品最好和最差的分析性能水平）

①     實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度95%置信區(qū)間的excel統(tǒng)計(jì)

②     實(shí)驗(yàn)室間精密度95%置信區(qū)間的excel統(tǒng)計(jì)