中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)雜志社 孫榮武

[實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)的參考值]

實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)的目的是通過各種實(shí)驗(yàn)檢查獲得體內(nèi)數(shù)椐和機(jī)能變化,為判斷正?；虍惓?應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)尺度,所以設(shè)定正常值和正常范圍。它是實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)使用最久的概念之一,但不夠明確,現(xiàn)改為參考值和參考范圍。

一、參考值的概念

1972年Dybkaer和 Grasbeck首次提出用參考值和參考范圍或間期(reference value和 reference interval)代替正常值和正常范圍,現(xiàn)已為國際所確認(rèn)。日本將其譯為基準(zhǔn)值和基準(zhǔn)范圍或間期,我國直譯為參考值和參考范圍或間期。正常值的基礎(chǔ)是正常人即健康人,目前尚無正常人的確切定義,WHO認(rèn)為健康不僅無現(xiàn)病,而要身體、心理、精神和社會(huì)生活都良好的人,但很難找這樣的完好的人。況且許多人可攜帶遺傳性缺陷或疾病的基因而不發(fā)病,而一般檢查又無法排除。人的發(fā)育和老化過程身體都有功能和形態(tài)變化,與疾病可重疊。未發(fā)育成熟和衰老雖檢查有常異,但不能視為不正常,人患病也是一個(gè)變化過程,從量變到質(zhì)變。Grasbeck對芬蘭60-90歲老人進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)每人有9種疾病。

二、參考值和參考范圍的建立

1.有關(guān)參考值的幾個(gè)名詞:

參考個(gè)體(reference individuls):按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和條件選擇的被檢查的個(gè)體。

參考總體(reference population):由可能抽樣的全部個(gè)體組成的總體。

參考樣本組(reference sample group):從參考總體隨機(jī)抽取適量的參考個(gè)體組成的參考樣本組,以代表性參考總體。

參考值(reference value):將檢查參考樣本組測定取得值,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理的值。

參考分布(reference distribution):是參考數(shù)據(jù)的分布狀態(tài),可用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法獲得。

參考范圍(reference range):指參考值上限和下限的間距,也稱參考區(qū)間(reference interval)。

真陽性(true positive,TP)假陽性(false positive,FP)-誤診

真陰性(true negative,TN)假陰性(false negative,FN)-漏診

診斷敏感性(diagnosis sensitivity):=TP/TP+FN)×100(%)=真陽性率,為診斷試驗(yàn)陽性的患者占患者人數(shù)的比例。

診斷特異性(diagnosis specificity):=TN/(TN+FP)×100(%)=真陰性率,為診斷試驗(yàn)陰性的非患者占無病總?cè)藬?shù)的比例。

陽性預(yù)報(bào)值(predictive value of positive test):=TP/(TN+PF)×100(%),為診斷試驗(yàn)陽性結(jié)果中真陽性的比例。

陰性預(yù)報(bào)值(predictive value of positive test):=TN/(TP+FN)×100(%),為診斷試驗(yàn)陰性結(jié)果中真陰性的比例。

試驗(yàn)效率(efficiency of the test):=TP+TN/(TP+TN+PF+FN)×100(%).

ROC曲線(receiver operating charactertic curve,ROC):研究者操作特性接受曲線。

2.制定參考值時(shí)抽取檢測對象確定的原則

1)同質(zhì)性:就是所選對象應(yīng)在年齡、性別、民族、地區(qū)、生活習(xí)慣、環(huán)境、職業(yè)、勞動(dòng)情況和營養(yǎng)狀態(tài)等具有可比性;

2)身體狀況:雖不能要求被檢者身體完全健康,但應(yīng)明確規(guī)定排除與被檢查項(xiàng)目有直接影響或相關(guān)的一些因素和既往史。經(jīng)醫(yī)師檢查無影響和干擾檢查項(xiàng)目的陽性體征和陽性檢查結(jié)果。即便這樣選擇對象,普通“健康”人群符合條件者也僅50%左右。選擇參考樣本組還要排除的特殊因素有:過度飲酒、過量吸煙 、血壓異常、毒癮、依賴藥物、正在進(jìn)行治療、有現(xiàn)病、饑餓、肥胖、過度消瘦、服避孕藥、妊娠、月經(jīng)期、授乳期、近期獻(xiàn)血和輸血、近期手術(shù)、過度疲勞、精神過度緊張、發(fā)熱等。

3.檢查方法和人員培訓(xùn):進(jìn)行檢查前應(yīng)有周密的實(shí)施計(jì)劃,對使用的方法、儀器、設(shè)備和試劑進(jìn)行檢查和評估,包括精密度、質(zhì)量控制、準(zhǔn)確性和抗干擾性。所有實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)。操作人員應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn),判定標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,對標(biāo)本采集、運(yùn)送和保管都要有明確的規(guī)定。按要求抽樣組成參考樣本組,樣本組應(yīng)有一定數(shù)量,過少不能代表參考總體,過多將耗費(fèi)人力和財(cái)力。一般實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)的檢查項(xiàng)目應(yīng)在100例以上;如為偏態(tài)分布應(yīng)不少于200例,若有些影響因素較多的項(xiàng)目或個(gè)體變異較大,就需要加大被檢查對象的數(shù)量。

4.參考值和統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:將調(diào)查所獲資料先經(jīng)初步分析,剔除不合要求數(shù)據(jù),選用適宜的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行處理,計(jì)算出參考值和參考范圍。對臨床實(shí)驗(yàn)檢查所用的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法較多。符合正態(tài)分布或經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)換后呈對數(shù)正態(tài)分布的可用正態(tài)分布,對偏態(tài)分布數(shù)據(jù)可用百分?jǐn)?shù)法或曲線擬合法。實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)的參考值數(shù)據(jù)正態(tài)和偏態(tài)分布都有,見表1。前者以平均值為中心向兩側(cè)呈鐘型分布,后者平均值兩側(cè)分布不均衡,有正和負(fù)偏態(tài)分布兩種。

表1 常用臨床化學(xué)檢查項(xiàng)目檢測數(shù)據(jù)分布

參考值涵蓋參考總體的面積大小與檢測所得的平均值加減標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)有關(guān),倍數(shù)過大常使異常值成為參考值,失去確立參考值的意義;倍數(shù)過小反使許多正常人的檢查結(jié)果成為異常。正態(tài)分布數(shù)據(jù)參考范圍的確定常用參數(shù)法處理,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理而得到的參考范圍無論是取單側(cè)或雙側(cè)界值,都是以大多數(shù)參考個(gè)體的檢查值為基礎(chǔ),按大數(shù)法則,一般應(yīng)包括參考總體的95%(均值±1.96X標(biāo)準(zhǔn)差),而另有5%的參考個(gè)體在參考范圍之外,將其視為“異常值”。

絕大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)檢查高于或低于參考范圍應(yīng)視為異常值,而有些僅單側(cè)高于或低于參考范圍才有臨床意義,如大多數(shù)細(xì)胞內(nèi)功能酶僅存在于細(xì)胞內(nèi),血漿中無或含量很低,所以升高有臨床價(jià)值;維生素人體不能制造,有些且不能在體內(nèi)存貯,食入過量及時(shí)排出,故降低有臨床意義。人體的固有成分都有明確的參考范圍,病理性產(chǎn)物和一些外源性物質(zhì)參考值應(yīng)該為陰性或零,但隨著新理論和新概念出現(xiàn),檢測技術(shù)靈敏度的提高,過去認(rèn)為體內(nèi)沒有的物質(zhì)和“病理成分”,現(xiàn)在也能在正常人群的體內(nèi)檢出痕量,參考值隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,它的使用范圍正在擴(kuò)大。

身體固有成分的物理量的真值是固定的,而檢查方法是隨著科學(xué)的發(fā)展在不斷的進(jìn)步,其準(zhǔn)確性、敏感度和特異性都在不斷的提高,所以對具體的檢查項(xiàng)目來講,過去和現(xiàn)在的參考值可能有所差別,相互比較時(shí)應(yīng)結(jié)合所用具體方法和年代確定,如激素測定,過去多用有機(jī)溶劑萃取,丟失使檢測結(jié)果低于體內(nèi)真實(shí)水平,而現(xiàn)在則用免疫原理檢查,提高了特異性和敏感性,現(xiàn)在的參考值可較既往的參考值為高。另外,由于人生存條件和營養(yǎng)的改善以及環(huán)境因素的影響,都可使參考值有所改變。

三、臨床醫(yī)學(xué)決定水平:臨床醫(yī)師診斷疾病不僅依靠檢查資料,還需要結(jié)合其他檢查最后才能確定診斷。即便實(shí)驗(yàn)診斷材料符合各種要求,它的可信范圍也僅為95%,故在使用時(shí)有其局限性。1986年Bornett提出醫(yī)學(xué)決定水平的概念:根據(jù)不同的醫(yī)療目的,規(guī)定樣本中的化學(xué)成分含量高于或低于某一濃度水平時(shí),臨床就應(yīng)采取臨床處理措施,它是醫(yī)師在臨床處理病人的閾值。按性質(zhì)分為三組,電解質(zhì)組、代謝產(chǎn)物組和酶組,見表3。

舉例:血鈉有三個(gè)醫(yī)學(xué)決定水平,115、135、和150 mmol/L,低于115 mmol/L,出現(xiàn)明顯的低鈉癥狀和體征,除查找原因外,應(yīng)采取應(yīng)急的治療措施;低于135mmolL,應(yīng)配合其他檢查,查找低鈉原因,確定診斷;大于150mmol/L為高鈉,也應(yīng)即時(shí)采取措施降低血鈉。

四、總體(集團(tuán))參考值和自身(個(gè)體)參考值:參考值分為自身參考值和總體參考值。自身參考值是在自身健康時(shí)的檢查值,確立的參考值。來自同一個(gè)體,建立時(shí),必須經(jīng)過健康檢查,嚴(yán)格控制已知的外界影響因素,規(guī)定試驗(yàn)方法和間隔時(shí)間和標(biāo)本采集等。測得值后,還應(yīng)與同類型參考人群所建立的參考值進(jìn)行比較,證明此個(gè)體確系健康,才能定為自身參考值?？傮w參考值,是以參考總體為基礎(chǔ)測得的參考值。現(xiàn)在臨床所用的參考值都是總體參考值,用以衡量個(gè)體是否正?；虍惓?有時(shí)可能不能滿足臨床要求,建立自身參考值作為補(bǔ)充。

表2 醫(yī)學(xué)決定水平

限界值(limit value),即在檢查值稍高或稍低于參考值的值,標(biāo)準(zhǔn)差之間的值,屬于參考總體95%以外的5%那部分正常人;也可能是輕微變化的異常值的人。對其臨床意義的判定首先排除技術(shù)和人為的誤差,以及生理因素和藥物的干擾。正確判定它的臨床意義能及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期、隱性和潛伏期患者。如屬無病,也可及時(shí)解除醫(yī)源性造成的負(fù)擔(dān)。

[實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)的準(zhǔn)確與誤差]

實(shí)驗(yàn)檢查的目的是為了疾病的診斷,要求測出標(biāo)本中的真實(shí)含量和反應(yīng),雖然標(biāo)本中存在著真實(shí)的物理含量,即所謂“真值”(true value),但由于人認(rèn)識(shí)能力的局限性,無論對實(shí)驗(yàn)條件控制的如何嚴(yán)格、操作技術(shù)如何熟練、設(shè)備如何精密都無法測得標(biāo)本中的絕對“真值”?！皽?zhǔn)確”是指檢查結(jié)果與真值的符合度;而不符合度即為“誤差”。從本質(zhì)上講準(zhǔn)確和誤差都是表達(dá)測定結(jié)果與真值的關(guān)系,從正負(fù)兩個(gè)方向說明檢查結(jié)果的可信性。準(zhǔn)確通常稱為準(zhǔn)確度。它的高低與項(xiàng)目、試驗(yàn)方法、標(biāo)本采集、被檢者狀態(tài)和操作者熟練程度都相關(guān)。誤差是檢查結(jié)果偏離真值的程度,準(zhǔn)確度往往是用誤差表示。誤差的種類有:

一、過失誤差:由于工作粗疏或失職、操作過失等造成的誤差。在檢查中如發(fā)生或發(fā)現(xiàn)過失誤差必須剔除或重新檢查。

二、系統(tǒng)誤差:由固定原因引起,屬可測性誤差,多有一定規(guī)律性、系統(tǒng)性和傾向性,致使檢查結(jié)果可全部過高或過低,值偏于真值一側(cè),常見的原因有量容器偏大或偏小、試劑不純、標(biāo)準(zhǔn)物過高或過低、儀器和試驗(yàn)方法固有缺陷和操作者不良習(xí)慣等等。多數(shù)能通過各種方法和訓(xùn)練得到糾正。因原因是多因素和多方面,尚無法防止所有的誤差因素。

三、偶然誤差:又稱隨機(jī)誤差,出現(xiàn)頻度無固定規(guī)律,有隨意和偶然性,易變性強(qiáng)。它是由無數(shù)微小的、可變的和不易察覺的,甚至是非實(shí)驗(yàn)所能控制的因素綜合而造成,如溫度、濕度、氣壓和其他微小環(huán)境變化、電壓和電流波動(dòng)、儀器波動(dòng)、設(shè)備靈敏度、檢查者技能和觀察能力的限度等等,致使出現(xiàn)偶然誤差。可通過對條件的嚴(yán)格控制、強(qiáng)化技能訓(xùn)練、提高儀器的靈敏度、穩(wěn)定性和重復(fù)性以及增加重復(fù)測定次數(shù)來減少和限制偶然誤差發(fā)生的程度,但無法消除所有的偶然因素。

常將系統(tǒng)誤差加偶然誤差稱為方法誤差。以上三種誤差,是對單個(gè)測定值而言。

四、抽樣誤差:檢查項(xiàng)目參考值是通過抽取參考樣本檢查結(jié)果,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理而確定。但樣本的結(jié)果與總體之間有一定差異,這是抽樣研究固有的特點(diǎn),人們將拌隨抽樣檢測所產(chǎn)生的樣本統(tǒng)計(jì)量與總體參數(shù)之間的差別統(tǒng)稱為抽樣誤差。

五、生物誤差:實(shí)際應(yīng)稱為生物波動(dòng),或生物生理變異,見表1。因?yàn)樯飿?biāo)本與其他非生物標(biāo)本有很大的不同,除生物個(gè)體有以上各種誤差外,就是機(jī)體處于生存狀態(tài),在不斷地進(jìn)行代謝,所以檢查結(jié)果較非生物性檢查變波動(dòng)大。

表1 健康人群血清主要成分生物變異(CV%)

準(zhǔn)確與誤差是存在于機(jī)體內(nèi)的統(tǒng)一與對立的一對矛盾,有準(zhǔn)確,就必然伴隨存在誤差。在實(shí)驗(yàn)室的工作中所指是總誤差,它是方法誤差、抽樣誤差和生物誤差參考的總和。對準(zhǔn)確的要求要以現(xiàn)代科學(xué)水平、設(shè)備條件和技術(shù)力量為基礎(chǔ),依據(jù)各種情況而定,既能使一般的實(shí)驗(yàn)室按操作規(guī)程,經(jīng)過努力能夠達(dá)到,又能滿足臨床診斷的需要,提出允許誤差即實(shí)驗(yàn)誤差的允許界限。以變異系數(shù)(CV%)表示。見表2。

表2 臨床常用臨床生物化學(xué)檢查允許誤差(CV%)