ISO 15189对临床前性能验证实验室的质量控制要求

ISO 15189《医学实验室—质量和能力的要求》是规范医学实验室运营的国际标准，其对临床前性能验证的质量控制要求，聚焦于确保检测系统、方法及流程的可靠性，是实验室出具准确结果的核心保障。临床前性能验证涵盖检测前的方法确认、设备校准、样本处理等关键环节，质量控制则是将标准转化为实际操作的“桥梁”，通过系统性的规则约束，让每一步验证过程都可追溯、可重复，最终支撑实验室的能力符合临床需求。

临床前性能验证的范围与对象界定

ISO 15189要求临床前性能验证的对象需覆盖实验室所有“影响检测结果的因素”，包括新购置的完整检测系统（如全自动生化分析仪搭配原厂试剂、校准品的组合）、自行组装的检测系统（如通用仪器搭配第三方试剂），以及现有方法的变更场景——如试剂批号更换、仪器硬件升级、检测程序参数调整（如孵育时间修改）。即使是实验室自制的试剂（如胶体金快速检测卡的 homemade 配方）或对标准方法的修改（如简化样本前处理步骤），也必须纳入验证范围。

验证的范围并非仅局限于方法学本身，还需延伸至“关联环节”：比如使用新检测系统时，需同步验证样本离心速度、储存温度对结果的影响；若更换试剂供应商，除了验证试剂的分析性能，还需确认试剂与现有仪器的兼容性（如试剂的粘稠度是否导致仪器加样误差）。这种“全因素覆盖”的要求，本质是避免因某一环节遗漏导致验证结果失效。

此外，ISO 15189明确“验证对象需与临床需求匹配”——比如用于急诊的快速检测方法，需额外验证其“周转时间”性能；用于新生儿筛查的检测方法，需重点验证“最低检测限”（即能否检测出极低浓度的目标物质），确保验证的针对性。

性能指标的确认与可接受标准

ISO 15189对临床前性能验证的核心要求是“确认方法的分析性能符合预期”，需验证的指标包括：准确度（结果与参考值的一致性）、精密度（重复检测的变异程度，分为批内精密度、批间精密度）、线性范围（检测结果与样本浓度的线性相关性）、最低检测限（LOD，能可靠检测出的最低浓度）、分析特异性（不与其他物质发生交叉反应）、干扰耐受性（如样本中的溶血、脂血、黄疸对结果的影响程度）。

每个指标的可接受标准需“有依据”：若制造商提供了性能参数（如试剂说明书标注“批内CV≤2%”），实验室需通过实验验证该参数的真实性；若制造商未提供（如第三方试剂无详细说明书），则需参考行业标准（如CLIA’88规定的生化项目允许总误差）或临床需求（如肿瘤标志物检测的允许误差需小于临床诊断阈值的10%）。

以“线性范围”验证为例，ISO 15189要求实验室需使用至少5个浓度水平的样本（覆盖预期检测范围的0-120%），通过回归分析计算线性相关系数（r）和偏差（如每个浓度点的实测值与理论值的差异）。若r≥0.995且每个浓度点的偏差≤允许误差，则线性性能符合要求；若偏差超过限值，需调整检测范围（如将高浓度样本稀释后检测）并重新验证。

需注意的是，性能指标的确认需“重复实验”——比如精密度验证需至少做20次重复检测（批内精密度）或连续5天的批间检测（批间精密度），确保结果的统计学可靠性，避免单次实验的偶然性。

校准品与质控品的溯源性控制

校准品是确保检测结果准确的“基准”，ISO 15189要求所有用于临床前验证的校准品，需具备“可追溯的溯源链”——即校准品的赋值需溯源至国际标准物质（如ISO 17511规定的一级参考物质）或更高层级的参考方法（如参考实验室的检测方法）。例如，血糖检测的校准品需溯源至NIST（美国国家标准与技术研究院）的葡萄糖标准物质（SRM 965），若使用第三方校准品，需要求供应商提供“溯源性声明”（如校准品的赋值过程符合ISO 17511）。

质控品的要求同样严格：实验室需使用“有证质控品”（如带有CNAS或ISO 17034认证的质控品）或自行制备的质控品（需赋值准确且稳定）。质控品的赋值需通过“多批次检测”确定——比如使用新质控品前，需连续检测20次，计算均值（靶值）和标准差（SD），作为日常质控的判断依据。若质控品为冻干粉，需验证复溶后的稳定性（如复溶后24小时内的浓度变化是否≤1%），避免因复溶不当导致质控结果失控。

此外，ISO 15189要求“校准与验证同步”——比如在验证新检测系统的精密度时，需使用校准后的仪器进行检测；若校准品过期或批次更换，需重新校准仪器，并重新验证方法的性能（如精密度、线性范围），确保校准的变化不会影响验证结果的可靠性。

对于“无溯源性的情况”（如某些罕见病的检测指标无国际标准物质），实验室需通过“方法学对比”建立内部溯源链——比如与参考实验室的检测结果对比，将参考实验室的结果作为“替代基准”，确保校准品的赋值具有一致性。

方法学对比与偏差评估

方法学对比是验证新方法准确性的关键步骤，ISO 15189要求实验室需将新方法（待验证方法）与“参考方法”（如ISO 15193规定的参考测量程序）或“已确认的常规方法”（如实验室已使用多年且性能稳定的方法）进行对比。对比的样本需满足“临床代表性”——即覆盖待检测指标的常见浓度范围（如低、中、高浓度各占1/3），样本量至少40份（若样本浓度分布不均，需增加至50份以上）。

对比实验的操作需“标准化”：同一批样本需在同一时间内用两种方法检测，避免样本储存时间过长导致结果变化；检测人员需熟悉两种方法的操作，减少人为误差；若样本需前处理（如离心、稀释），两种方法需使用相同的前处理流程。

偏差评估的核心是“计算系统误差”：实验室需用回归分析计算两种方法结果的相关性（r≥0.975为可接受），并计算“平均偏差”（所有样本偏差的平均值）、“比例偏差”（回归方程的斜率与1的差异）、“恒定偏差”（回归方程的截距）。例如，用新方法检测血糖，与参考方法对比后，回归方程为y=0.98x+0.1，则比例偏差为-2%（0.98-1），恒定偏差为0.1mmol/L，需判断这两个偏差是否在允许误差范围内（如CLIA’88规定血糖的允许总误差为±10%，则-2%的比例偏差和0.1mmol/L的恒定偏差均符合要求）。

若偏差超过允许范围，实验室需查找原因：比如比例偏差过大可能是校准品溯源性问题（如校准品赋值偏高），恒定偏差过大可能是仪器加样量不准确（如新仪器的加样针误差为+2μL）。找到原因后，需调整方法（如重新校准仪器、更换校准品）并重新进行对比实验，直至偏差符合要求。

样本处理的标准化控制

样本处理是临床前验证中最易被忽视但影响最大的环节，ISO 15189要求“样本处理的每一步都需标准化”，并验证这些流程对结果的影响。例如，检测血清中的钾离子时，需验证“采集管类型”的影响——使用EDTA抗凝管会导致钾离子浓度升高（EDTA含钾），因此需规定使用无抗凝剂的血清管；检测肌钙蛋白I时，需验证“储存温度”的影响——4℃储存24小时后肌钙蛋白I的浓度会下降5%，因此需规定样本采集后4小时内检测或-20℃冷冻保存。

验证的方法通常是“变量控制实验”：固定其他条件，改变某一变量（如采集后离心时间），检测结果的变化。比如验证离心时间对血糖的影响，可采集10份全血样本，分别在采集后0.5小时、1小时、2小时离心，检测血清血糖浓度，若2小时离心的样本血糖浓度比0.5小时的低10%，则需规定“采集后1小时内离心”。

ISO 15189还要求“样本处理流程需形成文件”——即编写《样本采集与处理SOP》，明确规定：采集容器的类型（如BD Vacutainer 血清管）、采集量（如5mL全血）、储存条件（如2-8℃）、运输方式（如冰袋运输）、前处理步骤（如离心速度3000rpm×10分钟）。这些SOP需作为临床前验证的“输入条件”，即验证实验需严格按照SOP操作，确保验证结果与实际临床操作一致。

对于“特殊样本”（如溶血、脂血、黄疸样本），实验室需验证其对检测结果的干扰程度——比如溶血样本中的血红蛋白会对生化检测的比色法产生干扰（血红蛋白的吸收峰与检测底物重叠），需通过实验确定“允许的溶血程度”（如血红蛋白浓度≤5g/L时，结果偏差≤5%），并在SOP中规定“溶血样本的处理方式”（如拒绝接收或注明干扰情况）。

人员能力的确认与维护

人员是临床前性能验证的“执行主体”，ISO 15189要求“参与验证的人员需具备与其职责相匹配的能力”。首先，人员的资质需符合要求——比如负责方法学验证的人员需具备医学检验专业本科及以上学历，或持有《医学检验师资格证》；负责仪器校准的人员需接受过仪器制造商的培训（如贝克曼库尔特的生化仪校准培训），并获得培训证书。

培训是能力确认的核心：实验室需为参与验证的人员提供“针对性培训”——比如验证新检测系统时，需培训仪器的操作流程（如样本加载、校准步骤、故障排查）、试剂的保存条件（如试剂需2-8℃储存，避免冷冻）、验证实验的操作规范（如如何进行精密度检测的重复实验）。培训后需通过“考核”确认能力——比如让人员独立完成一次精密度验证实验，考核其操作的规范性（如加样量是否准确、数据记录是否完整）和结果的准确性（如计算的CV值是否与标准一致）。

ISO 15189还要求“人员能力需定期维护”：实验室需每1-2年对人员进行“复训”，内容包括标准的更新（如ISO 15189:2022版本的变化）、新方法的引入（如新增的分子检测方法）、质量控制规则的调整（如从Westgard 1-2s规则改为1-3s规则）。复训后需重新考核，确保人员的能力符合当前的工作要求。

对于“新入职人员”，实验室需执行“导师制”——即由经验丰富的老员工带教3-6个月，带教内容包括验证实验的全流程（如从样本采集到数据统计），带教结束后需通过“实操考核”（如独立完成方法学对比实验）和“理论考核”（如考核ISO 15189对性能验证的要求），确认其能独立承担验证工作。

设备的校准与性能维护

设备是临床前性能验证的“硬件基础”，ISO 15189要求实验室需对所有用于验证的设备（如生化分析仪、酶标仪、离心机）进行“周期性校准”。校准的周期需根据设备的类型和使用频率确定——比如全自动生化分析仪需每6个月校准一次，离心机需每12个月校准一次（校准离心速度和时间）。校准需使用“有溯源性的标准物质”——比如校准生化仪的加样量时，需使用国家计量院的“液体体积标准物质”（如GBW(E)130123），确保校准结果的准确性。

设备的性能验证需与校准同步：比如校准生化仪后，需验证其“加样准确性”（如加样10μL时，实际加样量的误差需≤1%）、“温度稳定性”（如孵育槽的温度需保持在37℃±0.5℃）、“光学系统的线性”（如比色杯的吸光度线性需≥0.999）。这些性能验证的结果需记录在设备档案中，作为设备“能否用于验证”的判断依据——若性能验证不通过，需维修设备并重新校准，直至性能符合要求。

设备的日常维护同样重要：实验室需制定《设备维护SOP》，规定维护的项目和频率——比如生化分析仪需每天清洁加样针（用75%乙醇擦拭）、每周更换反应杯、每月清洁孵育槽；离心机需每周检查离心管的对称性（避免离心时失衡）、每月润滑转轴。维护后需记录维护的内容和结果（如“2024年3月15日，清洁生化仪加样针，无异常”），确保维护的可追溯性。

若设备出现故障（如生化仪的加样针堵塞），需立即停止使用，并采取“纠正措施”——比如更换加样针，重新校准设备，验证其性能，确保故障不会影响之前的验证结果。故障处理的过程需记录在《设备故障记录》中，包括故障现象、处理方法、验证结果，以便后续追溯。

数据记录与追溯性管理

数据记录是临床前性能验证的“证据”，ISO 15189要求“所有与验证相关的活动都需记录”，且记录需“完整、准确、可追溯”。记录的内容需包括：验证实验的基本信息（如实验日期、操作人员姓名、仪器型号、试剂批号、校准品批号）、实验的操作过程（如精密度验证时的重复次数、样本浓度）、实验结果（如每个样本的检测值、计算的CV值、线性相关系数）、结果的判断（如“精密度符合要求”或“线性范围需调整”）。

记录的格式需标准化：实验室需使用“结构化记录表格”——比如《精密度验证记录单》需包含“实验名称”“检测指标”“仪器型号”“试剂批号”“校准品批号”“样本浓度”“重复检测结果”“CV值计算”“结果判断”等字段，避免记录的随意性。记录需“实时填写”——比如在进行精密度检测时，每完成一次重复检测，需立即记录检测值，避免事后回忆导致的错误。

追溯性是记录的核心要求：实验室需通过记录“串联所有环节”——比如通过样本编号，可追溯到该样本的采集时间、采集人员、储存条件；通过仪器型号，可追溯到该仪器的校准日期、维护记录、故障历史；通过试剂批号，可追溯到试剂的到货日期、验收记录、保存条件。这种“全链条追溯”的能力，是ISO 15189审核时的重点——审核员可能会随机抽取一份验证记录，要求实验室追溯到所有相关的环节，验证记录的真实性和完整性。

记录的保存期限需符合要求：ISO 15189要求记录需保存“至少5年”，或根据临床需求延长（如用于新生儿筛查的验证记录需保存至儿童成年）。保存的方式需安全——比如电子记录需备份（如存储在服务器和移动硬盘中），纸质记录需存放在防火、防潮的档案柜中，避免记录丢失或损坏。

内部质量控制的实施与失控处理

内部质量控制（IQC）是临床前性能验证的“实时监控工具”，ISO 15189要求“在验证实验过程中需同步进行IQC”，确保实验结果的可靠性。首先，质控品的选择需符合要求——比如验证生化检测的精密度时，需使用“中浓度质控品”（覆盖临床常见浓度范围）；验证线性范围时，需使用“低、中、高浓度质控品”（覆盖线性范围的全部区间）。

质控的频率需与实验类型匹配：比如进行精密度验证时，每批实验需做2次质控品检测（批内质控）；进行方法学对比时，每10份样本需插入1次质控品检测（过程质控）。质控规则的选择需“科学合理”——比如使用Westgard规则（如1-2s为警告规则，1-3s为失控规则），或根据检测指标的特性选择自定义规则（如肿瘤标志物的质控规则可采用2-