孫果梅

上海市醫(yī)療器械化妝品審評(píng)核查中心，上海市，200020

0 引言

臨床評(píng)價(jià)資料是體外診斷試劑注冊(cè)申報(bào)資料的重要部分，是判斷產(chǎn)品是否滿足使用要求、確定適用范圍的重要依據(jù)。體外診斷試劑的臨床評(píng)價(jià)主要有以下幾種途徑：一是列入免于進(jìn)行臨床試驗(yàn)的體外診斷試劑目錄的產(chǎn)品，可通過(guò)與境內(nèi)已上市同類產(chǎn)品進(jìn)行比較研究試驗(yàn)證明等效性，或通過(guò)與參考方法進(jìn)行比較研究試驗(yàn)考察符合性/一致性[1]；二是開(kāi)展臨床試驗(yàn)考察產(chǎn)品的臨床性能是否滿足使用要求或預(yù)期用途，確認(rèn)產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)/受益比是否可接受，并確定產(chǎn)品的適用人群及適應(yīng)癥[2-3]。通過(guò)以上途徑獲得的臨床數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)學(xué)處理才能獲得支持臨床評(píng)價(jià)結(jié)論的證據(jù)。參考《免于進(jìn)行臨床試驗(yàn)的體外診斷試劑臨床評(píng)價(jià)資料基本要求（試行）》中“數(shù)據(jù)收集和處理”和《體外診斷試劑臨床試驗(yàn)指導(dǎo)原則（征求意見(jiàn)稿）》中“臨床試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析”部分的內(nèi)容，對(duì)體外診斷試劑定性產(chǎn)品、半定量產(chǎn)品和定量產(chǎn)品的臨床評(píng)價(jià)中常用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行概述。

1 定性產(chǎn)品和半定量產(chǎn)品的統(tǒng)計(jì)方法

（1）定性產(chǎn)品的臨床評(píng)價(jià)檢測(cè)結(jié)果通常以2×2表格的形式呈現(xiàn)，并計(jì)算靈敏度（陽(yáng)性符合率）、特異度（陰性符合率）、準(zhǔn)確度（總符合率）、約登指數(shù)、似然比、預(yù)測(cè)值等指標(biāo)及其95%可信區(qū)間。

靈敏度和特異度是反映檢測(cè)試劑診斷準(zhǔn)確性的兩個(gè)最基本的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，同時(shí)提高檢測(cè)試劑兩個(gè)指標(biāo)值較為困難，在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)漏診（假陰性）帶來(lái)的危害性高時(shí)，要求檢測(cè)試劑有較高的靈敏度；當(dāng)誤診（假陽(yáng)性）帶來(lái)的危害性高時(shí)，要求檢測(cè)試劑有較高的特異度。約登指數(shù)=（靈敏度+特異度）-1，適用于檢測(cè)結(jié)果假陽(yáng)性和假陰性具有同等意義危害性的情況。

似然比包括陽(yáng)性似然比和陰性似然比，陽(yáng)性似然比=靈敏度/（1-特異度），其值越大診斷價(jià)值越高；陰性似然比=（1-靈敏度）/特異度，其值越小診斷價(jià)值越高。似然比綜合了靈敏度和特異度的信息，并且可用于結(jié)果為有序資料和定量資料的檢測(cè)試劑臨床評(píng)價(jià)，提供更多的診斷信息。預(yù)測(cè)值包括陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值是指考核試劑結(jié)果為陽(yáng)性者之中對(duì)比試劑結(jié)果陽(yáng)性的概率，陰性預(yù)測(cè)值是指考核試劑結(jié)果為陰性者之中對(duì)比試劑結(jié)果陰性的概率[4]。

（2）半定量產(chǎn)品的臨床評(píng)價(jià)檢測(cè)結(jié)果通常以R×C表格的形式呈現(xiàn)，數(shù)據(jù)類型多為單項(xiàng)有序資料（等級(jí)資料），可計(jì)算各等級(jí)的符合率、似然比、預(yù)測(cè)值等指標(biāo)，也可計(jì)算Kendall秩相關(guān)系數(shù)或使用ROC曲線下面積分析方法。

（3）通過(guò)假設(shè)檢驗(yàn)對(duì)兩種檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)展一致性評(píng)價(jià)，可采用Kappa一致性檢驗(yàn)。Kappa一致性檢驗(yàn)的原理是評(píng)估兩個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果一致性是否由于偶然因素導(dǎo)致，即觀察一致率與機(jī)遇一致率是否有顯著性差異。Kappa一致性檢驗(yàn)的結(jié)果表現(xiàn)為Kappa統(tǒng)計(jì)量，反映了兩個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果一致性的高低程度。Kappa＞0.75表明一致性程度好；Kappa＜0.4表明一致性程度較差[5]。Kappa檢驗(yàn)分為簡(jiǎn)單Kappa檢驗(yàn)和加權(quán)Kappa檢驗(yàn)，前者適用于定性產(chǎn)品的臨床評(píng)價(jià)，后者適用于半定量產(chǎn)品的臨床評(píng)價(jià)。加權(quán)Kappa檢驗(yàn)可分為線性加權(quán)法和平方加權(quán)法。線性加權(quán)法每?jī)蓚€(gè)等級(jí)之間的差異相等，權(quán)重是等級(jí)距離的倍數(shù)；平方加權(quán)法的權(quán)重是線性加權(quán)法權(quán)重的平方，放大了等級(jí)距離大的判定不一致程度。加權(quán)方法的選擇應(yīng)考慮研究設(shè)計(jì)和不同等級(jí)之間差異的具體意義。

（4）定性產(chǎn)品臨床評(píng)價(jià)的實(shí)例：以大便隱血檢測(cè)試劑盒（膠體金法）為例，應(yīng)用考核試劑和對(duì)比試劑分別檢測(cè)120例臨床樣本，結(jié)果分析如表1所示。

表1 大便隱血檢測(cè)結(jié)果Tab.1 Test results of fecal occult blood (FOB)

根據(jù)表1 數(shù)據(jù)，可計(jì)算：靈敏度=43/(43+7)×100%=8 6.0 0%；特異度=6 5/(5+65)×100%=92.86%；準(zhǔn)確度=(43+65)/(43+5+7+65)×100%=90.00%；Kappa一致性檢驗(yàn)結(jié)果：Kappa值=0.793，P＜0.001，考核試劑與對(duì)比試劑檢測(cè)結(jié)果一致性程度好。

2 定量產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)方法

主要評(píng)價(jià)指標(biāo)一般涉及相關(guān)系數(shù)、回歸方程、ROC曲線下面積等。主要分析步驟包括：

2.1 繪制散點(diǎn)圖

以考核試劑測(cè)定值作Y軸、對(duì)應(yīng)的對(duì)比試劑測(cè)定值作X軸繪制散點(diǎn)圖，目測(cè)線性趨勢(shì)、測(cè)定值覆蓋線性范圍的情況以及離群值情況等。

2.2 離群值分析

根據(jù)美國(guó)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（NCCLS）文件EP9-A2《用患者標(biāo)本進(jìn)行方法比對(duì)及偏倚評(píng)估；批準(zhǔn)指南-第二版》中離群值的判定方法，計(jì)算兩種方法測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值（|Yi-Xi|）及其平均值，以及相對(duì)差值（|Yi-Xi|/Xi）及其平均值，并計(jì)算檢測(cè)限及相對(duì)檢測(cè)限。絕對(duì)差值大于檢測(cè)限，且相對(duì)差值大于相對(duì)檢測(cè)限的樣本，則判斷為離群值。如果出現(xiàn)一個(gè)以上的離群值，但并未超出醫(yī)學(xué)上有臨床意義的界限，可保留離群值開(kāi)展分析；如果離群值的個(gè)數(shù)不超過(guò)2.5%，可刪除離群值后進(jìn)行分析；若超出2.5%，則應(yīng)開(kāi)展原因分析，必要時(shí)增加樣本量以滿足試驗(yàn)要求。

2.3 主要評(píng)價(jià)指標(biāo)分析

相關(guān)分析：評(píng)價(jià)兩種檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果的相關(guān)程度。常用的有Pearson相關(guān)系數(shù)和Spearman秩相關(guān)系數(shù)，前者要求兩種檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果應(yīng)為正態(tài)分布，后者對(duì)數(shù)據(jù)分布無(wú)要求。相關(guān)系數(shù)r越接近1，說(shuō)明兩種檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果相關(guān)性越強(qiáng)。相關(guān)分析也用來(lái)判斷樣本取值是否有足夠的分布范圍，根據(jù)EP9-A2文件，如果r≥0.975（或r2≥0.95），可認(rèn)為樣本取值范圍合適。

Bland-Altman法：計(jì)算一致性限度，應(yīng)在臨床認(rèn)可的界值之內(nèi)。通常選用差值法，兩種檢測(cè)系統(tǒng)的差值d服從正態(tài)分布，95%一致性限度為d±1.96Sd，以兩種檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果均值為橫軸，差值為縱軸繪制Bland-Altman差異分析圖觀察d值是否落在一致性限度范圍內(nèi)。該方法清晰直觀且需結(jié)合臨床意義進(jìn)行綜合判定，優(yōu)勢(shì)明顯；但對(duì)數(shù)據(jù)分布和測(cè)量誤差有一定要求，兩種檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果差值應(yīng)為正態(tài)分布、方差齊同、平均趨勢(shì)在測(cè)量范圍內(nèi)保持不變[4]。

回歸分析：應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)分布特點(diǎn)等因素選擇使用的回歸方法，如Deming回歸、Passing-Bablok回歸和最小二乘（LS）回歸估計(jì)等。最小二乘回歸估計(jì)和Deming回歸對(duì)數(shù)據(jù)的分布、等方差性等有較為嚴(yán)格的要求，最小二乘回歸要求自變量X為固定變量，因變量Y為隨機(jī)變量，回歸僅考慮Y的殘差最?。籇eming回歸要求自變量X和因變量Y均為隨機(jī)變量，回歸須同時(shí)考慮X的殘差最小和Y的殘差最小，更適用于體外診斷試劑兩檢測(cè)系統(tǒng)的一致性評(píng)價(jià)[6]。Passing-Bablok回歸對(duì)數(shù)據(jù)分布和測(cè)量誤差無(wú)特殊要求，計(jì)算方法是針對(duì)散點(diǎn)圖中的任意兩點(diǎn)計(jì)算斜率，取所有斜率的中位數(shù)作為回歸方程的斜率[7]。研究表明當(dāng)分析不確定性隨測(cè)量濃度的增加而增加時(shí)，Passing-Bablok回歸的結(jié)果比Deming回歸更準(zhǔn)確[8]。為評(píng)估考核試劑和對(duì)比試劑的等效性，回歸分析的截距應(yīng)接近0，斜率應(yīng)接近1，兩種檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)果一致性較好。

ROC分析：受試者工作特征曲線（ROC）是以假陽(yáng)性率（1-特異度）為橫軸、以真陽(yáng)性率（靈敏度）為縱軸、依照連續(xù)變化的診斷閾值繪制的曲線，ROC曲線下面積（AUC）反映考核檢測(cè)試劑的診斷價(jià)值，或同時(shí)比較兩種試劑的診斷價(jià)值。ROC曲線一般位于機(jī)會(huì)對(duì)角線的上方，AUC的取值范圍為0.5～1。根據(jù)AUC的取值可大致將考核試劑的診斷價(jià)值分為較低（0.5＜A≤0.7）、中等（0.7＜A≤0.8）、較高（0.8＜A≤0.9）和很高（A＞0.9）[4]，但仍應(yīng)進(jìn)一步以推薦的陽(yáng)性判斷值進(jìn)行靈敏度、特異度等指標(biāo)（及其95%可信區(qū)間）的評(píng)價(jià)。比較兩種試劑的診斷價(jià)值不能僅考慮AUC的大小，特別是在兩條ROC曲線出現(xiàn)相交的情況時(shí)，應(yīng)充分考慮適用人群的特征、檢測(cè)結(jié)果（特別是假陽(yáng)性和假陰性）的臨床意義等。

2.4 醫(yī)學(xué)決定水平預(yù)期偏倚

醫(yī)學(xué)決定水平處預(yù)期偏倚的95%置信區(qū)間與允許誤差的限值相比較，以判定兩檢測(cè)系統(tǒng)是否等效，考核試劑的預(yù)期偏倚是否可接受。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立自己的限值標(biāo)準(zhǔn)，限值的選擇一般為較公認(rèn)的允許誤差要求，如CLIA’88中指標(biāo)要求的1/2、臨床檢驗(yàn)中心室間質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的1/2等，或參考相關(guān)文獻(xiàn)和專家共識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)EP9-A2文件，允許誤差落在置信區(qū)間內(nèi)，說(shuō)明預(yù)期偏倚小于允許誤差，兩個(gè)系統(tǒng)得出的結(jié)果相當(dāng)，偏倚可以被接受；允許誤差小于預(yù)期偏倚95%置信區(qū)間的下限，說(shuō)明有＞97.5%的概率預(yù)期偏倚大于允許誤差，兩個(gè)系統(tǒng)得出的結(jié)果不相當(dāng)，偏倚不能被接受；允許誤差大于置信區(qū)間的上限，說(shuō)明有＞97.5%的概率預(yù)期偏倚小于允許誤差，兩個(gè)系統(tǒng)得出的結(jié)果相當(dāng)，偏倚可以被接受。

2.5 定量產(chǎn)品臨床評(píng)價(jià)的實(shí)例

以降鈣素原檢測(cè)試劑盒（化學(xué)發(fā)光法）為例，應(yīng)用考核試劑和對(duì)比試劑分別檢測(cè)120例臨床樣本，結(jié)果分析如下。

散點(diǎn)圖與離群值分析：圖1為降鈣素原檢測(cè)結(jié)果散點(diǎn)圖，目測(cè)結(jié)果呈線性分布，分布范圍覆蓋了考核試劑的線性范圍，取值包括正常值和異常值。離群值分析中，絕對(duì)差值大于檢測(cè)限的樣本為13例，相對(duì)差值大于相對(duì)檢測(cè)限的樣本為2例，無(wú)樣本的絕對(duì)差值和相對(duì)差值均超限，因此本研究無(wú)離群值。

圖1 降鈣素原檢測(cè)結(jié)果散點(diǎn)圖Fig.1 Scatter plot of procalcitonin test results

主要評(píng)價(jià)指標(biāo)分析：相關(guān)系數(shù)r=0.993＞0.975，P＜0.001，95%置信區(qū)間為（0.990,0.995），考核試劑和對(duì)比試劑的檢測(cè)結(jié)果相關(guān)度高，可認(rèn)為樣本取值范圍合適?；貧w分析選擇Deming回歸，結(jié)果如圖2所示。回歸方程為y=0.006+1.012x，斜率的95%置信區(qū)間為（0.962,1.061），截距的95%置信區(qū)間為（-0.223,0.234），考核試劑和對(duì)比試劑的檢測(cè)結(jié)果一致性較好。Bland-Altman一致性分析結(jié)果，如圖3所示?？己嗽噭┖蛯?duì)比試劑的檢測(cè)結(jié)果一致性較好，但有10%（12/120）的點(diǎn)落在95%一致性界限之外，需做進(jìn)一步分析。

圖2 降鈣素原檢測(cè)結(jié)果回歸分析圖Fig.2 Regression analysis chart of procalcitonin test results

圖3 Bland-Altman一致性分析結(jié)果Fig.3 Bland-Altman consistency analysis results

醫(yī)學(xué)決定水平預(yù)期偏倚：降鈣素原的醫(yī)學(xué)決定水平Xc為0.5 ng/mL，2019年臨床檢驗(yàn)中心室間質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的可接受范圍為靶值±30%，因此允許誤差設(shè)定為靶值的15%，醫(yī)學(xué)決定水平處的允許誤差為0.075 ng/mL?？己嗽噭┰卺t(yī)學(xué)決定水平附近共95例樣本，預(yù)期偏倚估計(jì)值為0.041,95%置信區(qū)間為（-0.006,0.088），允許誤差落在置信區(qū)間內(nèi)，偏倚可以被接受。

3 總結(jié)

體外診斷試劑的臨床評(píng)價(jià)資料是考察產(chǎn)品臨床性能、評(píng)估產(chǎn)品預(yù)期用途的重要依據(jù)。在嚴(yán)格設(shè)計(jì)研究方案、完整收集臨床數(shù)據(jù)的前提下，選擇適當(dāng)?shù)呐R床評(píng)價(jià)指標(biāo)和統(tǒng)計(jì)方法開(kāi)展數(shù)據(jù)分析才能獲得支持臨床評(píng)價(jià)結(jié)論的證據(jù)。對(duì)體外診斷試劑定性產(chǎn)品、半定量產(chǎn)品和定量產(chǎn)品的臨床評(píng)價(jià)中常用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行概述，相關(guān)統(tǒng)計(jì)方法在體外診斷試劑產(chǎn)品的分析性能評(píng)估、陽(yáng)性判斷值或參考區(qū)間確定時(shí)也有應(yīng)用。主要介紹了常用統(tǒng)計(jì)方法的使用條件、臨床意義、基本原理和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等，供體外診斷試劑審評(píng)人員在審核注冊(cè)申報(bào)資料時(shí)參考。