光学与机械凝血分析仪的数值和解释性可比性:一项Zlog支持的方法比较研究

《Diagnostics》:Numerical and Interpretive Comparability of Optical and Mechanical Coagulation Analyzers: A Zlog-Supported Method Comparison Study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月10日 来源:Diagnostics 3.8

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  背景/目的:在使用具有不同凝血检测原理和平台特异性参考区间(RI)的凝血分析仪的实验室中,数值一致性并不一定确保临床解释的一致性。研究人员评估了机械法(mechanical)和光学法(optical)凝血分析仪之间分析一致性和基于RI的解释的差异。方法:在ST

  
背景/目的:在使用具有不同凝血检测原理和平台特异性参考区间(RI)的凝血分析仪的实验室中,数值一致性并不一定确保临床解释的一致性。研究人员评估了机械法(mechanical)和光学法(optical)凝血分析仪之间分析一致性和基于RI的解释的差异。方法:在STA R Max(Stago)和ACL TOP 750 LAS(Werfen)上对凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)、纤维蛋白原(FIB)、国际标准化比值(INR)和抗凝血酶(AT)进行配对重复测量。通过Passing-Bablok回归和对数比Bland-Altman分析,根据预定的总允许误差(TEa)界限评估数值一致性。每个结果使用其平台特异性RI进行标准化,平台间zlog差异(Δzlog)描述了RI相对位置的差异。结果:Stago在PT、APTT、TT和FIB上的结果高于Werfen,平均偏倚为+15.6%至+20.4%,而INR和AT显示出高度一致性(-1.1%和+1.6%)。主要检测项目的解释一致性范围为61.9%(APTT)至89.2%(FIB)。分析-解释矩阵(analytical-by-interpretive matrix)识别出在TEa内但分类不同的标本,以及超出TEa但保持相同RI分类的标本。中位Δzlog值:PT为-0.43,APTT为+0.09,TT为-0.66,FIB为+0.77。结论:数值和解释可比性是不同的维度。将分析-解释矩阵与Δzlog结合可以揭示仅凭偏倚与TEa评估无法发现的临床相关差异。在这个有目的选择的样本集中,差异主要源于TT的RI偏移和APTT的分析离散度(analytical dispersion);样本特异性不一致率不是人群患病率估计。
**研究背景与问题**
凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、纤维蛋白原(FIB)和凝血酶时间(TT)是指导出血、血栓及抗凝治疗决策的核心凝血检测项目。许多实验室同时运行多台基于不同凝血检测原理(光学法/光度法 vs. 机械法/黏度法)的分析仪,依据CLSI EP09和WS/T 407等标准,必须验证同一分析物在不同分析仪间的结果可比性。然而,数值相近的结果可能落在平台特异性参考区间(RI)的不同侧,导致临床解释不一致。PT、APTT和FIB尚未跨制造商实现统一化,结果依赖于试剂和仪器,因此推荐使用系统特异性RI,患者层面的解释在不同实验室间可能不同。传统的可比性评估(如Passing-Bablok回归和Bland-Altman分析)针对原始数值,判断两台仪器是否产生相同数值,但未回答当每个平台有自己的RI时,差异是否改变实验室解释。zlog转换将结果相对于其自身RI重新缩放至无量纲尺度,将参考限值映射到±1.96。本研究利用zlog表达连续的平台间标准化位置差异(Δzlog),并构建2×2分析-解释矩阵,以区分数值可比性与参考区间锚定解释。

**研究方法**
本研究为单中心回顾性方法比较研究,使用去标识的剩余枸橼酸钠血浆(3.2%枸橼酸钠,9:1),遵循CLSI EP09c和WS/T 407原则。样本来源为中国医学科学院北京协和医学院深圳医院(伦理批准号IIT2026-18-1,豁免知情同意)。比较两种分析仪:机械法(黏度法)STA R Max(Diagnostica Stago,法国)和光学法(光度法)ACL TOP 750 LAS(Instrumentation Laboratory/Werfen,美国),各使用制造商试剂和校准品。检测项目包括PT、APTT、TT、FIB、INR(由PT和ISI计算)和AT(发色法)。TT在两组预设数据集中分析:主要数据集(59份标本,覆盖正常至延长范围)和富集延长结果数据集(30份Werfen TT>16.6 s的标本,仅用于敏感性分析)。使用制造商提供的RI(经本地小样本验证,按CLSI EP28-A3C和WS/T 402-2024),每个分析物或性别/年龄亚组至少20名参考个体,验证通过后使用。zlog转换公式为:zlog = (ln(x) - (ln(LL)+ln(UL))/2) * 3.92/(ln(UL)-ln(LL)),其中LL和UL为RI下限和上限,将RI限值映射到±1.96。Δzlog = zlogStago - zlogWerfen。数值一致性评估:Passing-Bablok回归(非参数,不假设误差分布)和对数比Bland-Altman分析(偏倚和95%一致性界限),与总允许误差(TEa,来自中国国家临床检验中心能力验证计划)比较。解释一致性:比较各平台RI分类(PT/APTT/TT分为正常或延长;FIB/AT分为低、正常、高),计算Wilson 95% CI和Cohen's kappa。Δzlog作为连续描述符,报告中位数和bootstrap 95% CI。分析-解释2×2矩阵:行按标本是否在TEa内分类,列按解释是否一致分类。所有分析在Python 3.14.5和R 4.5.1中完成。

**研究结果**
**3.1 数值可比性**
配对重复测量结果:PT 89对、APTT 84对、TT 59对(主要分析)、FIB 111对、INR 89对、AT 54对。Stago在PT、APTT、TT和FIB上系统偏高,Bland-Altman偏倚:PT +15.6%、APTT +16.6%、TT +20.4%、FIB +15.8%。INR和AT偏倚小(-1.1%和+1.6%)。FIB存在比例偏倚(Passing-Bablok斜率1.43)。APTT和TT的Passing-Bablok估计不稳定(有效范围有限、数据聚集或离散大),因此主要依据对数比Bland-Altman偏倚和一致性界限。在RI上限处,预测偏倚:PT +17.0%(超过TEa ±15%)、APTT +15.1%(接近TEa ±15%)、TT +15.9%(在TEa ±20%内)、FIB +18.8%(在TEa ±20%内)。排除华法林和利伐沙班标本后,PT和APTT结果无实质变化(PT偏倚+15.7%,解释一致性88.5%;APTT偏倚+16.6%,解释一致性61.0%)。

**3.2 两种解释差异机制**
解释一致性:APTT最低(61.9%),FIB最高(89.2%),PT为86.5%,TT为79.7%(主要数据集)。中位Δzlog:PT -0.43,APTT +0.09,TT -0.66,FIB +0.77。分析-解释2×2矩阵显示,每个凝血时间检测中均存在两类临床有意义的结果:超出TEa但解释一致(表明分析差异超过允许误差不一定改变RI分类)以及在TEa内但解释不一致(表明数值相近的配对结果仍可落在不同平台的决策限两侧)。两种主要机制:第一,参考区间偏移,最明显于TT。Stago的TT RI(14-21 s)高于Werfen(10.3-16.6 s),因此16.6-21.0 s的标本被Werfen判定为延长而被Stago判为正常,导致20.3%的解释不一致(主要数据集)。负的Δzlog(中位-0.66)表明同一标本相对于Stago RI的标准化位置低于相对于Werfen RI的位置。第二,分析离散度,最明显于APTT。APTT的中位Δzlog接近零(+0.09),但分布宽,解释不一致达38.1%,表明不一致主要源于平台间散点分布而非系统性RI偏移。FIB则因两个平台使用相同RI,比例偏倚跨越共享参考上限导致解释差异。INR和AT作为次要对照,Δzlog值小,解释一致性高。TT在富集延长数据集中解释不一致升至42.7%,符合预期但非患病率估计。

**讨论与结论**
讨论部分指出,数值可比性与基于RI的解释是相关但不同的维度。约+16%的数值偏倚在不同检测中产生不同解释后果:APTT解释一致性61.9%,FIB达89.2%。两种机制(RI偏移和分析离散度)解释了差异。TT的RI偏移导致16.6-21.0 s区域出现平台特异性分类,APTT的宽Δzlog分布表明分析离散度为主。与Denitto等人的独立研究一致,机械法STA平台与光学法ACL TOP 750的比较也观察到类似方向和幅度的差异,表明这些差异可能不限于特定仪器对。临床启示:实验室应采用两步法评估平台互换性——先通过方法比较程序(如Passing-Bablok和Bland-Altman)在相关分析范围内表征数值偏倚,再使用已验证的平台特异性RI评估解释后果。当解释不一致集中在决策限附近时,可考虑采用共同本地RI、将受影响检测限制在单平台进行纵向监测,或添加解释性注释。局限性包括:单中心、有目的性样本(非随机分布)、RI仅经小样本验证、未记录的抗凝药暴露无法排除、仅评估两种分析仪-试剂系统等。结论:数值和解释可比性是不同维度,分析-解释2×2矩阵结合Δzlog分析可识别仅凭偏倚与TEa评估无法发现的解释差异。实验室使用多平台时应结合数值方法比较和基于RI的分类评估,并采取检测特异性措施,如RI审查、单平台系列检测或解释性注释。
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