临床pcr检验的室内质控版-李金明资料讲解.ppt

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1、临床临床PCR检验的室内检验的室内(shni)质控方法质控方法卫生部临床检验(jinyn)中心 李金明2017年10月第一页，共54页。存在存在(cnzi)的问题的问题l概念不清l不知道具体怎么做l不会写室内质控的SOPl不知道如何选择(xunz)室内质控物l不会分析室内质控的结果第二页，共54页。室内质控室内质控SOP存在存在(cnzi)的问题的问题l责任人不清。l质控物的来源及浓度不清或不全，并且通常没有说明阴性质控物的来源。有些是自制，但制备方法不规范，没有任何的质量检验，定量结果没有溯源性。l没有明确所选用的质控方法。对前20次的测定的室内质控没有解决方法。l没有明确的失控判断标准，只

2、是做了一些失控的含糊叙述。并且一般(ybn)都没有阴性失控的判断方法。l没有失控后的分析及处理措施。第三页，共54页。室内质量控制室内质量控制(kngzh)（InternalQualityControl,IQC)的概念的概念l由实验室工作人员，采取一定的方法和步骤，连由实验室工作人员，采取一定的方法和步骤，连续评价本实验室工作的可靠性程度，旨在监测和续评价本实验室工作的可靠性程度，旨在监测和控制本实验室工作的精密度，提高本室常规工作控制本实验室工作的精密度，提高本室常规工作中批内、批间样本检验的一致性，以确定测定中批内、批间样本检验的一致性，以确定测定(cdng)(cdng)结果是否可靠、可否

3、发出报告的一项工结果是否可靠、可否发出报告的一项工作。作。l可概括为可概括为:(1):(1)执行者：实验室技术人员；执行者：实验室技术人员；(2)(2)目目的：监测实验室测定的：监测实验室测定(cdng)(cdng)的重复性；的重复性；(3)(3)功功能：决定了当批测定能：决定了当批测定(cdng)(cdng)的有效性，报告可的有效性，报告可否发出。是对实验室测定否发出。是对实验室测定(cdng)(cdng)的即时性评价。的即时性评价。第四页，共54页。室内质量控制室内质量控制(kngzh)（IQC）的基本内容的基本内容l主要包括三个方面(fngmin)：l（1）测定前的质量控制；l（2）统计

4、学质量控制；l（3）质量控制的评价。第五页，共54页。测定前的质量(zhling)控制l实验室设施、仪器设备及管理l理想(lxing)的试剂和操作方法 l人员培训 第六页，共54页。实验室设施实验室设施(shsh)(shsh)、仪器设备及、仪器设备及管理管理l实验室空间及工作流程的设计l实验室环境条件的控制(kngzh)：温湿度控制(kngzh)设备、稳压或不间断电源第七页，共54页。理想理想(lxing)的的PCR实验实验室设计室设计A产物分析区产物分析区空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向缓冲间缓冲间缓冲间缓冲间缓冲间缓冲间专用走廊专用走廊工作流向工作流向扩增区

5、扩增区标本制备区标本制备区试剂准备区试剂准备区第八页，共54页。产物分析区产物分析区空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向缓冲间缓冲间缓冲间缓冲间缓冲间缓冲间专用走廊专用走廊工作流向工作流向扩增区扩增区标本制备区标本制备区试剂准备区试剂准备区理想理想(lxing)的的PCR实验室实验室设计设计B第九页，共54页。临床(ln chun)PCR实验室设计的一般原则l各区独立l注意风向(fngxing)l因地制宜l方便工作“十六字口诀十六字口诀(kuju)”第十页，共54页。产物分析区产物分析区空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向空气流向缓冲间缓冲间缓冲

6、间缓冲间缓冲间缓冲间专用走廊专用走廊工作流向工作流向扩增区扩增区标本制备区标本制备区试剂准备区试剂准备区传递窗传递窗传递窗第十一页，共54页。临床临床PCR实验室质量实验室质量(zhling)管管理的特点理的特点l“无基因(jyn)”概念 l实验室要有严格的人员进入限制和程序 l使用合格的试剂和消耗品 第十二页，共54页。PCR实验室实验室“污染污染(wrn)”的的主要来源主要来源l临床标本中存在的大量待测微生物l科研中得到的质粒克隆l以前分析研究的特定微生物l大量存在于实验环境(hunjng)中的特定微生物l以前扩增产物的残留污染。这也是PCR实验室最容易产生的将造成假阳性的“污染”。第十三

7、页，共54页。PCR实验室的重要实验室的重要(zhngyo)防防“污污染染”措施措施l实验室的严格分区及工作程序的严格遵守 l化学方法：实验台面可使用10的次氯酸钠（漂白剂）清洗；有些物品比如放置扩增反应管的盘必须从污染区转回到清洁区时，在转回之前，应将其置于210的次氯酸钠溶液中过夜(guy)，并充分冲洗。l紫外照射：实验台面、仪器设备、实验室空间lUNG第十四页，共54页。仪器设备及管理仪器设备及管理(gunl)lPCR仪、离心机、加样器、恒温设备等应建立(jinl)技术档案，并定期维护;PCR仪、加样器、恒温设备应定期进行校准第十五页，共54页。理想的试剂理想的试剂(shj):试剂试剂(

8、shj)的质检的质检l核酸提取或标本处理方法的抗干扰能力（能否 有效地去掉PCR抑制(yzh)物）l测定下限(Detection limit)（定性测定）l测定准确性和线性范围l批内变异和批间变异l试剂批间的一致性l有否污染l其他：外包装、试剂的完整性、有效期、说明书等第十六页，共54页。理想(lxing)的操作方法l按照试剂盒说明书操作即可吗?l操作中影响(yngxing)测定结果的关键环节l写出具有可操作性的SOP第十七页，共54页。人员培训人员培训l培训所涉及的范围:仪器设备使用、维护和校准；试剂、方法原理；质量管理体系；相关法律法规、相关领域的新技术、新理念和新进展；实验操作技能等。l

9、如何培训：讲座、讨论(toln)、自学和参加培训班等。l培训的评估：书面考试、实验考核、讨论(toln)心得、论文、综述等。第十八页，共54页。统计(tngj)质控方法l质控物浓度的选择l每次（批）测定质控物的数量及放置l质控规则lLevey-Jennings质控图方法 l“即刻(jk)法”质控方法 l“假阳性”的统计质控方法第十九页，共54页。质控物浓度质控物浓度(nngd)的选择的选择l定量测定(cdng)：测定(cdng)线性范围内的高、中、低三种浓度l定性测定(cdng)：接近方法测定(cdng)下限的浓度l阴性质控物第二十页，共54页。每次（批）测定每次（批）测定(cdng)质控物质

10、控物的数量及放置的数量及放置l标本数量如小于30，弱阳性和阴性质控各1份，标本数量增加，质控物数量相应(xingyng)按比例增加l均匀分散于临床标本中，与临床标本一同处理（核酸提取）l扩增时的排列顺序，可排于标准品或校准品之后，临床样本之前。但在扩增仪中的位置，不应永久性的固定的在一个孔，而应在每次扩增检测时，进行相应(xingyng)的顺延，以使在一定的时间内，可以尽可能的监测每一个孔的扩增有效性。第二十一页，共54页。阴性质控样本阴性质控样本(yngbn)的的种类种类l阴性原血清(xuqng)样本l实验过程中带入的空管l仅含扩增反应混合液的管第二十二页，共54页。阴性原血清样本阴性原血清

11、样本(yngbn)的功能的功能l监测实验室的以前扩增产物的“污染”l由实验操作所致的标本间的交叉污染。具体地说，如强阳性标本气溶胶经加样器所致的污染、强阳性标本经操作者的手所致的污染、使用翻盖离心管核酸提取时在较高温孵育(f y)时盖子崩开等l扩增反应试剂的污染。第二十三页，共54页。核酸提取核酸提取(tq)过程中带入过程中带入的空管的空管l监测核酸提取过程(guchng)中的实验室“污染”的存在（在整个实验过程(guchng)中，开口放置于核酸提取的操作台面区域内，最后以水为基质，进行扩增）第二十四页，共54页。仅含扩增反应仅含扩增反应(fnyng)混合混合液的管液的管l监测(jin c)试

12、剂的“污染”第二十五页，共54页。质控规则(guz)的表达方式及定义 l质控规则的表达方式 l质控规则的功能 l常用(chn yn)质控规则的符号及定义 第二十六页，共54页。质控规则(guz)的表达方式l通常质控规则以符号(fho)AL来表示，其中A为质控测定中超出质量控制限的测定值的个数，L为控制限，通常用均值或均值13SD来表示。l当质控测定值超出控制限L时，即可将该批测定判为失控。l常用的13S质控规则，其中1为原式中的A，3s为原式中的L，表示均值3s，其确切的含义为：在质控测定值中，如果有一个测定值超出均值3s范围，即可将该批测定判为失控。第二十七页，共54页。质控规则(guz)的

13、功能 l简单地说就是用于判断测定(cdng)批的失控还是在控。第二十八页，共54页。常用质控规则(guz)的符号及定义 符符号号定定义义12S一个质控测定值超出一个质控测定值超出2s控制控制(kngzh)限。限。13S一个质控测定值超出一个质控测定值超出3s控制控制(kngzh)限。限。22S两两个个连连续续的的质质控控测测定定值值同同时时超超出出+2s或或2s控控制制(kngzh)限。限。R4S同同一一批批测测定定中中，两两个个不不同同浓浓度度质质控控物物的的测测定定值值之间的之间的差值超出差值超出4s控制控制(kngzh)限。限。41S四四个个连连续续的的质质控控测测定定值值同同时时超超出

14、出+1s或或1s控控制制(kngzh)限。限。7T七七个个连连续续的的质质控控测测定定值值呈呈现现一一个个向向上上或或向向下下的的趋趋势变势变化。化。10X十十个个连连续续的的质质控控测测定定值值同同时时处处于于均均值值（）的的同同一侧。一侧。第二十九页，共54页。Levey-Jennings质控图方法(fngf)l也称Shewhart质控图，是由美国的Shewhart于1924年首先提出，并用于工业产品的质量(zhling)控制。l二十世纪五十年代初，Levey-Jennings将其引入临床检验的质量(zhling)控制。经Henry和Segalove的改良，即为目前常用的Levey-Jen

15、nings质控图。第三十页，共54页。质控图第三十一页，共54页。第三十二页，共54页。Levey-Jennings质控图质控图基本基本(jbn)的统计学含义的统计学含义l稳定条件下，在20个IQC结果中不应有多于1个结果超过2SD（95.5%可信限）限度(xind)；在1000个测定结果中超过3SD（99.7%可信限）的结果不多于3个。l如以3s为失控限，假失控的概率为0.3%。第三十三页，共54页。“即刻(jk)法”质控方法l“即刻法”质控方法(fngf)的实质是一种统计学方法(fngf)，即Grubs异常值取舍法；l只要有3个以上的数据即可决定是否有异常值的存在。第三十四页，共54页。“

16、假阳性假阳性(yngxng)”的统计学室的统计学室内质控方法内质控方法l基于日常检验的阳性率比值(呈正态分布)l直接(zhji)概率计算方法（不呈正态分布）第三十五页，共54页。基于基于(jy)日常检验的阳性率比日常检验的阳性率比值值l半Levey-Jennings质控图法(t f)第三十六页，共54页。质控规则质控规则(guz)l当阴性质控样本为阳性时,不管阳性率测定比值为何，均为失控，所有阳性标本须重新测定，并增加一倍阴性质控样本。l如果阴性质控样本为阴性，某次测定阳性比值超出+3SD,则为失控,为1+3S规则。本次结果阴性结果根据阳性质控样本的情况,决定是否可以发出,所有阳性样本结果不能

17、发出，需查找出现阳性率增高(znggo)的原因，并在增加一倍阴性质控样本的情况下重新检测。第三十七页，共54页。可能可能(knng)的几种失控表的几种失控表现现 l曲线向上漂移：提示出现污染，污染可能是由于某一天操作上的失误导致实验室被污染如标本泄漏，产物泄漏，试剂被污染等l向上的趋势性变化：可能存在累积性的产物污染，实验室扩增产物逐渐(zhjin)累积，从而使病人结果的阳性率逐渐(zhjin)增高。此时实验室需要进行彻底清洁。第三十八页，共54页。直接直接(zhji)概率计算法概率计算法l按统计学规律，一个事件(shjin)发生的概率小于5%被称为小概率事件(shjin)，即发生的可能性很小

18、。l当一个小概率事件(shjin)发生时，则可能有误差存在，有必要对其发生的原因进行分析。l对每天的日常病人结果中阳性率出现的概率进行计算，如果这种结果出现的概率小于5%时，则可判为失控。第三十九页，共54页。根据根据(gnj)二项式分布的概率计二项式分布的概率计算算l在一个实验室中某检测项目结果(ji gu)的阳性率为p,计算在n个血液样本中有k个阳性结果(ji gu)的概率。根据二项式分布的概率计算公式如下：l P(X=k)=n!/k!(n-k)!pk(1-p)n-k (1)l 其中n为当次实验检测标本数，k为阳性个数，p为阳性率。lP(X=k)5%为失控。此时，阴性标本可以发出报告，所有

19、阳性标本在查清原因后重做。第四十页，共54页。根据二项式分布根据二项式分布(fnb)的概率计的概率计算算l如果一个实验室检测HBV DNA，平常病人结果的阳性率为10%，即p=0.1,在某一次检测25个样本出现6个阳性结果，19个阴性结果，则检测过程中是存在污染的可能(knng)性可通过下述方法计算。即计算在25个样本中出现6个或6个以上阳性结果的概率，此时的概率为1-（获得0个或1个或2个或3个或4个或多5个阳性结果的概率）即：l1-P(0)+P(1)+P(2)+P(3)+P(4)=1-(1-0.1)25+25(1-0.1)240.1+300(1-0.1)230.12+2300(1-0.1)

20、220.13+12650(1-0.1)210.14+53130(1-0.1)200.15=0.0334l则在这个实验室一次检测25个标本获得6个或6个以上阳性结果的概率为3.34%，小于5%，属于小概率事件，即发生的可能(knng)性很小，可能(knng)有污染所致假阳性结果的可能(knng)。第四十一页，共54页。根据泊松分布根据泊松分布(fnb)的概率计算的概率计算l在血液筛查检测中，许多实验室或检测项目如HCV RNA、CT、结核杆菌、淋球菌的阳性结果(ji gu)率均较低，这时虽然可以使用公式（1）计算概率，但如果标本量很大，使用泊松分布来估计二项式分布是一种更为简便的方法。根据泊松分

21、布，可使用下式计算概率：l P(X=k)=(np)ke-np/k!(2)l P(X=k)5%为失控。此时，阴性标本可以发出报告，所有阳性标本在查清原因后重做。第四十二页，共54页。根据泊松分布的概率根据泊松分布的概率(gil)计算计算l一个实验室中，某项目每次检测结果的阳性率约为2%，则在100个样本中出现(chxin)8个阳性结果的概率。l根据泊松分布，可使用公式（2）计算概率，此时n=100,p=0.02,k=8,np=2代入公式（2）计算得l P(X=10)=28e-2/8!=0.0009。第四十三页，共54页。标本(biobn)间交叉污染的概率计算l如果所有阳性结果的出现是连续性的，则

22、可能存在标本间的交叉污染，即阳性样本污染了它邻近的阴性(ynxng)样本，这种情况的概率计算公式如下：l P=(n-r+1)/n!/r!(n-r)!（3）l 其中n为当次实验检测标本数，r为连续出现阳性的个数。l 当某次实际测定标本连续阳性的概率大于所计算的概率，则判为失控。阴性(ynxng)标本结果可以发出，阳性标本要考虑标本间交叉污染的问题。第四十四页，共54页。标本间交叉污染(wrn)的概率计算l如在一次检测100个标本的HBV DNA检测中，所有两个阳性结果连续出现的概率为：l P=(100-2+1)/100!/2!(100-2)!=99/4950=0.02 概率为2.0%。l 因此(

23、ync)，如在100个标本中，连续出现两个为阳性次数有3次，即概率为3.0%，则为失控。l而在一次检测100个标本，所有三个阳性结果连续出现的概率为：l P=(100-3+1)/100!/3!(100-3)!=98/161700=0.0006 概率为0.06%。l 因此(ync)，如果如在100个标本中，连续出现三个为阳性次数有1次，即概率为1.0%，为失控。第四十五页，共54页。室内质量控制(kngzh)的评价lIQC是一个集体活动，不光是对实验室一次测定的有效性的判断(pndun)，也反应了实验室测定趋势的变化。lIQC的失控不能做为处罚的依据，应建设性的找出失控的原因，针对其采取措施加以

24、改进。l对IQC应定期进行评价。第四十六页，共54页。阳性阳性(yngxng)质控样本失控的质控样本失控的常见原因常见原因l核酸提取中的随机误差。如核酸提取中的丢失、有机溶剂的去除不彻底、标本中扩增抑制物的残留、所用耗材如离心管有PCR抑制物等。l仪器的问题。如扩增仪孔间温度的不均一性、孔内温度与所示温度的不一致性等。l试剂的问题。如Taq酶和/或逆转录酶的失活、探针的纯度(chnd)及标记效率和核酸提取试剂的效率等。第四十七页，共54页。阳性质控样本测定结果偏低或为阴性阳性质控样本测定结果偏低或为阴性结果偏低结果偏低阴性阴性临临床床标标本本中中无强阳性无强阳性临临床床标标本本中中有较强阳性有

25、较强阳性临临床床标标本本中有阳性中有阳性临临床床标标本本全为阴性全为阴性观察临床标本情况观察临床标本情况所所用用离离心心管管含含抑制物抑制物Taq酶酶活活性性降降低低核核酸酸提提取取试试剂剂效率低效率低更更换换进进口口离离心心管管更更 换换Taq酶酶再检测再检测更更换换核核酸酸提提取取试剂试剂所有标本重新检测所有标本重新检测核核酸酸提提取取中中靶靶核核酸酸丢丢失失核核酸酸提提取取中中抑抑抑抑物物残残留留核核酸酸提提取取试试剂剂混入混入扩扩增增仪仪孔孔间间温温度差异度差异随机误差检检测测质质控控样样本本及及35份份已已知阳性样本知阳性样本质质控控样样本本测测定定正正常常且且阳阳性性样样本本有有些

26、些值值增加增加质质控控及及已已知知阳阳性性样样本本测测定定仍仍异常异常按按系系统统误误差差途途径径分分析析重重新新提提取取或或已已知知浓浓度度DNA在同一孔内扩增在同一孔内扩增结果正常结果正常结果仍低结果仍低进进行行扩扩增增仪仪孔孔温温度度校校准准后后再再检测检测Taq酶酶 或或逆逆转转录录酶酶失活失活第四十八页，共54页。避免避免(bmin)假阴性的措施假阴性的措施l纯化核酸l标本重复(chngf)双份测定 l稀释标本 l使用“内质控”（Internal Control,IC)第四十九页，共54页。阴性质控样本的常见阴性质控样本的常见(chn jin)失控原因失控原因 l扩增产物的“污染(w

27、rn)”l临床标本的核酸提取过程中发生的标本间的交叉“污染(wrn)”第五十页，共54页。阴性质控样本测定为阳性阴性质控样本测定为阳性临床标本亦全为阳性临床标本亦全为阳性临床标本中有阳性也有阴性临床标本中有阳性也有阴性扩扩增增产产物物“污污染染”试剂试剂“污染污染”同时检测的标本情况同时检测的标本情况扩扩增增产产物物轻轻度度“污染污染”标标本本间间交交叉叉“污污染染”35空空管管室室内静置内静置58份份水水样样本检测本检测试试剂剂直直接接扩增检测扩增检测验证验证验证验证58份份 水水样本检测样本检测暂暂停停日日常常检检验验，实实验验室清洁、通风室清洁、通风更换试剂更换试剂措施措施有有阳阳性性，

28、则则确确认认有有实验室实验室“污染污染”无无阳阳性性，说说明明为为标标本交叉本交叉“污染污染”改善操作改善操作措施措施第五十一页，共54页。避免避免(bmin)PCR检验假阳性结果检验假阳性结果的措施的措施l严格的实验室分区l使用带“滤芯”的吸头l设立“阴性”质控（与标本同时处理）l使用防“污染(wrn)”（含UNG）的PCR试剂l临床“假阳性”问题：病原微生物如结核杆菌、淋球菌等经药物治疗后已死亡，但PCR仍可为阳性，故治疗结束后至少两周内不宜做PCR检测。第五十二页，共54页。IQC的局限性lIQC可能测不出的误差可能测不出的误差ll测定测定(cdng)前前测定测定(cdng)中中测定测定(cdng)后后l样本鉴定不对样本鉴定不对样本吸取不对样本吸取不对结果记结果记录错误录错误l样本贮存中变质试剂加入不对样本贮存中变质试剂加入不对l此类误差的发生率在不同的实验室有所不同，此类误差的发生率在不同的实验室有所不同，一般要求小于一般要求小于0.1%，且应均衡地分布于测定，且应均衡地分布于测定(cdng)前、测定前、测定(cdng)中和测定中和测定(cdng)后后的不同阶段。的不同阶段。第五十三页，共54页。第五十四页，共54页。