化学试剂临床前性能验证的批内精密度与批间精密度验证

化学试剂的临床前性能验证是保障检测结果可靠性的核心环节，其中批内精密度与批间精密度验证直接反映试剂在同一批次内及不同批次间的稳定性与一致性。作为衡量试剂重复性与再现性的关键指标，二者不仅影响临床检测的准确性，也是监管部门评估试剂质量的重要依据。本文将围绕这两项验证的具体实施、注意事项及结果解读展开，为实验室或试剂研发者提供实操性参考。

批内精密度验证的定义与核心目标

批内精密度（Within-Run Precision）指同一批次试剂在相同实验条件下，对同一均匀样本进行多次检测后的结果变异程度。这里的“相同条件”涵盖仪器（同一台已校准设备）、人员（同一操作者）、环境（温度、湿度稳定）及检测流程（加样量、反应时间一致）等所有可能影响结果的变量。其核心目标是评估试剂的“重复性”——即短时间内、同一批次试剂的检测结果是否稳定，这是临床检测中“重复做同一份样本，结果是否一致”的直接体现。

在实际应用中，批内精密度的高低直接关系到临床判断的可靠性。例如，某血糖试剂若批内精密度CV为1.5%，则同一患者的同一份血清样本在同一批次试剂中检测10次，结果差异不会超过±3%（2倍SD），足以满足临床对血糖检测的精度要求；若CV高达5%，则可能导致“同一患者两次检测结果相差10%”的情况，干扰医生对“是否糖尿病”的判断。

需要注意的是，批内精密度并非“越严越好”，而是要匹配试剂的临床用途。例如，肿瘤标志物（如CA125）的医学决定水平通常较高，临床对其结果的变异容忍度稍宽（如CV≤10%）；而电解质（如钾离子）的医学决定水平附近（如5.5mmol/L），临床要求变异更小（如CV≤2%），因此验证时需根据试剂的临床定位选择合适的可接受标准。

批内精密度验证的实验设计要点

实验设计的核心是“控制变量”——除了“重复检测”外，所有可能影响结果的因素都需保持一致。首先是样本选择：优先选择医学决定水平（MDL）附近的临床样本（如血糖的7.0mmol/L、肌酐的133μmol/L），或添加了目标分析物的基质样本（如人血清基质的校准品）；若使用质控品，需确保其浓度覆盖试剂的测量范围，且基质与临床样本一致（避免基质效应干扰）。

其次是重复次数：根据CLIA '88或中国NMPA的《体外诊断试剂性能评估指南》，批内精密度需至少进行20次重复检测——过少的重复会导致结果变异估算不准确（如10次重复的SD可能比20次大30%）。检测顺序需随机化，避免“前一个样本的残留影响下一个结果”（如检测高浓度样本后直接测低浓度，可能导致携带污染），可通过“随机排列样本检测顺序”或“每检测5次后插入空白样本清洗”解决。

最后是实验条件的一致性：仪器需提前校准（如用溯源至NIST的校准品校准生化分析仪），并在实验前进行性能验证（如检测仪器的精密度、线性）；人员需经培训且考核合格（如掌握加样技巧、试剂复溶方法）；环境条件需稳定（如温度控制在20-25℃、湿度40%-60%，避免酶类试剂因温度过高失活）。

例如，某实验室验证某肌酸激酶（CK）试剂的批内精密度时，选择了MDL（200U/L）的临床血清样本，使用已校准的日立7600生化分析仪，由同一操作人员进行20次随机检测，结果SD为3.2U/L，CV为1.6%，符合试剂说明书声称的“批内CV≤2%”的要求。

批间精密度验证的定义与核心差异

批间精密度（Between-Run Precision）指不同批次试剂在相同实验条件下，对同一均匀样本进行检测后的结果变异。与批内精密度的核心差异在于：批间精密度引入了“试剂批次”这一变量——它反映的是“不同批次试剂的生产工艺波动”对结果的影响，是衡量试剂“再现性”的关键指标。

例如，某试剂厂连续生产3批肝功能试剂（批号20230101、20230102、20230103），若用这3批试剂检测同一份血清样本，结果分别为120U/L、122U/L、118U/L，批间CV为1.6%，说明生产工艺稳定；若结果为120U/L、130U/L、110U/L，批间CV为8.3%，则提示生产过程中可能存在“原料批次变化”或“混合时间差异”等问题。

批间精密度的临床意义更贴近“实际使用场景”——临床实验室通常会使用多批次试剂（如每月采购1-2批），若批间差异过大，会导致“同一患者用不同批次试剂检测，结果相差甚远”的情况。例如，某医院使用某批血钙试剂检测患者样本结果为2.5mmol/L（正常），换批次后结果为2.8mmol/L（异常），若批间CV为6%，则可能是批间精密度不达标导致的“假阳性”。

批间精密度验证的实验设计关键要素

批间精密度的实验设计需围绕“批次的代表性”与“条件的一致性”展开。首先是批次选择：需选择连续生产的3个及以上批次（如第1、2、3批），而非“挑选质量好的批次”——连续批次才能反映生产工艺的真实波动（如原料批次变化、混合时间差异）。若试剂为冻干型，需确保各批次的复溶操作一致（如复溶体积、静置时间）。

其次是检测次数与样本要求：每批次试剂需对同一样本进行至少10次重复检测（部分法规要求15次），样本需选择覆盖试剂测量范围的3个浓度点（低、中、高）——例如，钾离子试剂选择3.5mmol/L（低）、4.5mmol/L（中，医学决定水平）、5.5mmol/L（高）的样本，分别验证各浓度点的批间差异。

最后是实验条件的控制：与批内精密度一致，需保持仪器、人员、环境条件相同；此外，需注意试剂的储存条件——各批次试剂需在相同条件下储存（如2-8℃冷藏），且储存时间一致（如都储存2周后检测），避免“某批次储存时间过长导致试剂降解”的干扰。

例如，某试剂厂验证某尿酸试剂的批间精密度时，选择了连续3批试剂（批号A、B、C），对中浓度（360μmol/L，医学决定水平）的临床样本各检测15次，结果批次A的均值为358μmol/L，批次B为362μmol/L，批次C为360μmol/L，总批间CV为1.2%，符合ISO 15189要求的“批间CV≤5%”的标准。

结果计算与可接受标准的确定

两项验证的结果均用变异系数（CV）表示（CV=SD/均值×100%），其优势是消除了浓度水平的影响（如1mmol/L的SD对应5% CV，10mmol/L的SD对应0.5% CV，用CV可直接比较）。

可接受标准的来源主要有三个：监管要求（如CLIA '88规定，批内精密度需≤1/3总允许误差（TEa），批间精密度≤1/2 TEa；例如，血糖的TEa为6%，则批内CV≤2%，批间CV≤3%）、试剂说明书的声称值（如试剂说明书标注“批内CV≤1.5%，批间CV≤2.5%”）、实验室自身的质量目标（如实验室根据临床需求设定“钾离子批内CV≤1.0%”）。

结果判断的原则是“CV≤可接受标准”——若批内精密度CV为1.8%，可接受标准为2%，则通过；若批间CV为3.5%，可接受标准为3%，则未通过。需注意的是，批间CV通常大于批内CV（因增加了批次变量），若批间CV小于批内CV，需排查实验设计问题：例如，批次选择非连续（如挑选了质量最好的3批）、样本浓度过高（高浓度样本的变异通常较小）或实验条件未控制好（如某批次试剂复溶时加样量偏多）。

例如，某实验室验证某钠试剂的批内CV为0.8%（可接受标准1.0%），批间CV为1.2%（可接受标准1.5%），符合要求；若批间CV为0.6%，则需检查是否“批次选择为同一原料生产的批次”（未反映真实波动），或“样本浓度为150mmol/L（远高于医学决定水平145mmol/L）”。

两项验证中的常见异常与排查方法

在实际操作中，常遇到“验证结果不符合要求”的情况，需系统排查原因：

1、批内精密度CV过大：可能原因包括试剂不均匀（如液体试剂未充分混匀）、仪器精密度差（如加样器误差过大，需校准加样器）、人员操作差异（如加样时吸液量不一致，需重新培训人员）、样本不均匀（如血清中有凝块，需重新离心样本）。排查方法：换用另一台已校准的仪器重复实验（若CV降至正常，说明原仪器问题）；用同一批次试剂的不同部分检测（若CV差异大，说明试剂不均匀）。

2、批间精密度CV过大：可能原因包括生产工艺波动（如原料批次变化，需检查原料检验记录）、试剂稳定性差（如某批次试剂储存后活性下降，需检测各批次的试剂活性）、复溶操作差异（如某批次复溶时加样量少10%，需规范复溶流程）。排查方法：将各批次试剂混合后检测（若CV降至正常，说明批次间差异大）；检测各批次试剂的吸光度（若某批次吸光度低10%，说明试剂活性差）。

例如，某试剂厂验证某ALT试剂时，批间CV为4.5%（可接受标准3%），排查发现“批次20230102的原料来自新供应商”，更换原料后重新生产批次，批间CV降至2.8%，符合要求。

验证数据的记录与溯源要求

验证数据的记录需完整、可溯源，是监管部门检查的重点。记录内容包括：实验日期、试剂信息（批号、生产厂家、有效期）、仪器信息（型号、校准日期）、人员信息（操作者姓名、培训记录）、样本信息（类型、浓度、来源）、实验条件（温度、湿度、复溶方法）、检测结果（原始数据、SD、CV）、可接受标准、结果判断（通过/未通过）及整改措施（若未通过）。

溯源性要求：样本的浓度需溯源至参考物质（如NIST的SRM 965a血糖参考物质），仪器需溯源至参考方法（如ISO 15193规定的酶法测血糖），试剂的校准品需溯源至更高层级的参考物质（如WHO的国际标准品）。例如，某血糖试剂的校准品需溯源至NIST SRM 965a，仪器需用该校准品校准，才能保证检测结果的溯源性。

记录的保存需符合法规要求：如ISO 15189要求保存至少2年，中国NMPA要求保存至试剂有效期后1年。此外，记录需可检索——例如，实验室用LIS系统存储验证数据，可通过“试剂批号”或“实验日期”快速查询，便于后续回顾或监管检查。