美国临床实验室管理浅谈

为临床提供准确、快速的测定结果，帮助医生对病人作出准确诊断、制定正确治疗方案，是临床实验室的最终职责和目标，因此对实验室的每个过程进行严格的质量管理是非常必要。本文主要介绍美国临床实验室的管理情况，由于篇幅所限，可能不能覆盖实验室质量管理的每一个细节。

一、与临床实验室相关的美国法规及组织

1. CLIA 

在1988年之前，美国临床实验室的管理主要遵循1967年通过的一部“临床实验室改进法案（Clinical Laboratory Improvement Act of 1967），或者称为CLIA’67。直到1988年，议会为了应对公众日益增多的对检验科检查结果的抱怨，通过了“1988年临床实验室改进法修正案”（Clinical Laboratory Improvement Amendments of 1988），也就是大家所熟悉的CLIA’88[1]。法案对临床实验室的专业人员，质量管理以及检测方法做出了详细的规定。因为是法律，所以只要是在美国的临床实验室都必须遵守。其中在2003年，CLIA做了一个对实验室影响比较大的新规定，就是每个临床实验室必须得有一个获得专业认证资格的实验室主任（Laboratory Director）负责总体的实验室事务，他/她可以把具体的每项工作以授权委托的形式交给实验室各个组的负责人，但他对所有结果最终负责。因此，所有的操作规程，质量管理，在职人员的继续教育培训文件等最后都由实验室主任审核并签字批准。目前在美国，符合这个资格的主要是拥有医学博士学位的病理医生（MD）和获得某一专业特别认证的理学博士（PhD）。除了CLIA以外，美国有的州也有专门的法律用于监管临床实验室。比如纽约州，一些条款要求甚至比CLIA更严格。任何实验室，只要接受从纽约州来的病人样本都必须遵守纽约的州法。

2. CAP

美国病理学家协会（College of American Pathologists）是美国最大的非赢利临床实验室认证机构。同时它也是美国最大临床实验室室间质量评价（Proficiency Testing）的组织者。CAP对病理科（包括解剖病理和临床病理）的各个专业制定了详细的检查清单，对实验室逐条进行认证。其认证清单以CLIA为依据，要求达到并超过CLIA的规定，因此CAP是CLIA认可的临床实验室认证机构之一，只要通过了CAP的认证，也就达到了CLIA的要求。需要注意的是，CAP只是一个病理医生组织和认证机构，美国的临床实验室必须遵守CLIA，但不一定非要通过CAP认证。除了CAP，还有其它CLIA所认可的认证机构如Joint Commission，COLA等，虽然他们的侧重点会有所不同。 

3. CLSI

美国临床实验室标准化委员会（Clinical and Laboratory Standards Institute）主要给各临床实验室提供科学、合理、规范化的操作规程。这些操作规程由本专业的专家一起合作讨论之后完成，因此代表的是最“优化”的操作程序。当然实验室可以自行决定是否使用。美国各个专业也有自己的专业组织或者协会，比如美国临床化学协会（American Association for Clinical Chemistry）也会制定与自己专业相关的操作规程。

二、 临床实验室的人员配置

美国的临床实验室统称为病理科（Pathology Department）。病理科往往是医院中最大的科室之一。它分为解剖病理（AP）和临床病理（CP）两大部分。后者相当于中国的检验科。整个病理科的人员也由两部分构成：

1）病理医生/病理学家（Pathologist）：主要由医学博士（MD）和少量获得专业认证的理学博士（PhD）组成。医学博士完成正规的医学院教育，再进行三年的病理科住院医生培训，可以成为病理学家。医学博士在三年的住院医培训中，虽然着重于解剖病理，但临床病理如生化，免疫，分子生物学及微生物等也是培训的一部分，他们一般会在这些科室轮转二到四个月。主要是对检测方法原理的熟悉及测定结果的解读，病案分析等，并不参与常规的实验操作。临床病理的各专业（如生化、免疫、微生物、分子生物学）同时也有自己的培训项目和专业认证委员会。相关专业的理学博士（PhD）可以申请本专业的培训项目（一般是两年），完成后有资格参加认证考试最终成为某一专业的病理学家。

2）技术人员（Technicians/Technologists）：是检验科的主要构成人员。一般是本科及以上的专业技术人员，主要负责检验科的日常工作，包括病人样本的接收、检测及测定结果的查验；仪器的操作、校准及维护；日常的质量管理包括室内质量控制和室间质量评价。

三、临床实验室的质量管理

我们可以从三个环节来讨论实验室的质量管理。这三个环节分别是：1）实验室前或者叫分析前；2）实验室或者叫分析中；3）实验室后或者叫分析后。

1. 分析前的质量管理

这部分主要包括采集样本之前病人的准备，样本采集、运送及保存方式。虽然这部分是在样本还没有进入实验室的时候发生，但调查结果显示，现代临床实验室中错误率最高的正是“实验室前”过程，占检验全部错误的46%~68%[2,3]。

例如病人没有按照要求做采样前的准备，或者采集的样本不符合要求等。实验室有责任和义务为样本收集人员提供详细信息。随着自动化程度的提高，血浆因其可快速分离而受到临床实验室的喜爱，但抗凝剂的选择非常重要。不同的抗凝剂适用于特定的检验项目。如检测钠不能用肝素钠作抗凝剂，检测葡萄糖最好用草酸钾抗凝并含有氟化钠以防止葡萄糖快速降解。还有溶血的样本会干扰某些检测项目结果的准确性。检验科在收到这样的样本后应该与临床勾通，要求重新采样。经过不断的沟通及对抽血人员的进一步技术培训，笔者所在的医院实践证明可以大大降低溶血的发生率。

另外，为了保证样本的准确性，每个样本管至少要有两项能特异分辨患者的标识：姓名、出生年月日、身份证号码、病历号等，最好不采用年龄、工作单位、病床号等特异性不高或容易改变的标识。样本收集后一定要在患者在场情况下完成对样本的标识并让患者在样本管上的签字。检验科接受到样本后要当场核对样本标识是否与化验单完全吻合。如果出现不符合的情况，检验科应该及时调查，必要的时候拒收样本，要求重新取样。临床实验室一定要有针对各个测定项目的样本收集程序及要求，并写在操作规程中。

2. 分析中的质量管理

随着新技术的推广和应用，实验室检测的自动化程度越来越高，人为引入的误差也越来越小。研究证明这个环节的错误率是整个样本检测过程中最低的，为7-14%[2,3]。但是，一套先进的仪器系统，如果没有正确地使用和严格的质量监控，其测定结果也同样不可靠。结合美国临床化学实验室的一些经验，我将着重讨论几个与检测质量密切相关的几个细节。

1）检测方法的验证（Validation）

美国临床实验室的管理法规CLIA明确规定：任何一种检测方法在检测病人样本前，必须要验证方法的可靠性。美国临床实验室把检测方法主要分为两大类： 

a）FDA认证方法：这类方法的生产厂家已经完成了对整个系统（仪器/试剂/校准品）的评价，有足够的数据来证明他们的测定系统已达到临床测定要求。对于这类方法，临床实验室只需要进行简单的验证，确保厂商提供的参数在自己的临床实验室能被复制，包括精密度、准确度和报告范围。实验室也可针对具体方法验证其它重要参数，如携带污染、抗干扰等。 

b）非FDA认证方法：这类方法包括实验室自己研发的方法、商品化但没有被FDA认证的方法（在美国这类方法往往被标上“Research Use Only”的标签）、FDA 认证但临床实验室进行过改动的方法（包括置换仪器配套的试剂或者校准品）。对于此类方法，FDA要求实验室自己“建立”并“验证”检测方法的所有相关参数，包括精密度、准确度、报告范围、方法的灵敏度（最小检测限）、特异度（抗干扰能力）以及参考范围等重要参数。

非FDA认证方法在大部分医院的检验科占有的比例虽然不大，但在把最前沿的科研成果快速转化为病人服务上起着极其重要的作用。这些方法往往是比较新的研究成果，当商业化的试剂还没有开发出来或者还没有被FDA认证。例如目前肿瘤基因突变的检测对靶向药物的指导有很重要的作用，临床上往往需要检测多个基因的多个突变位点，少部分FDA认证的方法只是针对某个基因的有限突变位点，完全不能满足临床的需要。美国范德堡大学在2000年就在实验室自己研发出用来同时检测与非小细胞肺癌靶向治疗相关的8个基因上的38个突变的方法，并一直在临床实验室中成功使用[4]。

一个检测系统中的校准品通过与“参考方法”或者“参考物质”进行比较，校准品被赋予一个定值，这个定值可以把测定系统的检测信号换算成待测物的测定值，从而把这个测定值溯源到参考方法或者参考物质。为了有好的稳定性，大部分校准品经过处理，和待测物（如血清）具有不同的基质。严格说来，一个校准品只对本测定系统（包括仪器和试剂）有效。在美国，临床实验室一般不会使用不配套的试剂或者校准品，因为实验室使用了不配套的试剂或者校准品后，此方法已经不再是FDA认证方法，需要重新进行完整验证，反而费力费钱。

2）室内质量控制

具体的室内质量控制规则将不在这里详细讨论。实验室主任有权为本实验室制定一个合理的质控规则。大部分实验室采用22S和13S规则，即如果连续两次超过2SD或者一次超过3SD即视为失控。一般情况下，如果整个测定系统已经优化，操作规范化，并且使用的质控品符合质量要求，室内质控失控的情况比较少见。一旦失控，要追查原因，可能受影响的样本都需要重新审核。CAP要求每24小时至少带一组质控样本。对一些不太稳定的项目，可以有更高的质控频率，甚至每一批都有一组质控。审查质控报告不能只看失控与否，还要发现失控的趋势，在失控前采取预防措施。

3）室间质量评价

在美国一般也称为“Proficiency Tests（PT）”。由CLIA所认可的机构，如CAP，把未知样本送给参加的临床实验室。实验室拿到样本后按照正常病人样本的程序进行测定并在规定时间内回报结果。CAP明确规定PT样本必须遵循病人样本的检测程序，但一定要注意的是，CAP也同时注解：如果按程序病人样本需要送到第三方实验室进一步检测以确定结果，则PT样本不遵循此原则。即PT样本在任何情况下都不能送到其它实验室进一步检测。比如有的实验室药物的检测只有免疫学法，这种方法会出现假阳性，一般需要质谱法进一步确认，大部分临床实验室会把免疫法阳性病人样本送到第三方实验室进行确认。2013年美国一个大型的医学院附属医院就曾经发生过这样的错误，他们自己发现后立即上报。最后的处理结果是：撤换实验室主任；罚款二十六万八千美元；病理科承诺对所有人员重新进行培训。因为事故没有影响到病人测定结果，并且是他们主动查到上报的，因此检验科没有被关闭。

CLIA规定了必须参加室间质量评价的检测项目，对于没有在这个清单上的项目，CLIA也要求实验室有相应的措施来保证检测的质量，每年至少两次验证此项目的准确性。具体的做法可以：i）参加提供此项目的室间质量评价计划；或者ii）同一份病人样本分作两份与另一个实验室进行比较。

实验室收到PT的评价报告后，要详细阅读并检查是否有未通过的项目。如果有，要启动进一步的调查机制。最终调查报告要由实验室主任认可并签字。一个项目如果连续两次，或者连续三次中的两次没有通过（unacceptable）即意味着这个检测项目失败。如果这种情况第一次发生，实验室可以不停止这个检测，但必须获得进一步的技术支持来解决存在的问题。如果以前发生过失败，则这个检测项目必须终止。直到发现原因并把问题解决，成功通过两次PT后才能恢复检测。

3. 分析后的质量管理

这一过程中的错误包括错误输入测定结果、错误解读测定结果（一些可能对结果有影响的因素没有准确地传递给临床医生）或没有及时送达测定结果。一些检测项目的结果对医生的快速诊断比较关键，因此及时把测定结果送达医生手中至关重要。 比如肌钙蛋白对心肌梗死的诊断。

每个临床实验室都应该有一个合理的样本周转时间 （turnaround time，TAT），及时把完成的报告送达临床医生手中。这个过程中很重要的一个环节就是“危急值”报告，“危急值”指的是一项检测指标过低或过高，如果医生不针对这项检测结果马上对患者相应处理，有可能会对患者造成很大危害。实验室要和临床科室紧密合作，科学合理地设定好各个重要项目的危急值。危急值确定之后要遵循一个清晰而严格的标准程序把结果快速送达医生手中。

四、检测结果的解读以及与临床医生的沟通

检验科的主要任务是为医生提供快速可信的诊断证据。一方面，由于检测技术的局限性，有时候会出现假阳性或者假阴性结果。另一方面，由于科技的高速发展，有些新的技术或者检测项目对临床医生来说还不是太熟悉，需要检验医生的帮助来分析解读结果。因此在临床医生和检验科之间建立良好的沟通机制是必要的。因为美国的检验科一直有“医生”组成部分，因此病理科和临床科室的医生之间的沟通一般都比较通畅。值得一提的是，获专业认证的理学博士（PhD）在检验科是对医学博士（MD）一个非常重要的补充。医学博士在疾病原理及实验室诊断方面有着丰富的知识，他们在病理科的工作也往往着重于解剖病理部分。而理学博士在检测技术即原理方面有着深厚的功底。两者一起合作可以让病理科为临床提供强大的专业支持。对大部分的教学医院，检验科负责日常回答问题的一般是病理科的住院医生或者正在进行专业培训的理学博士，如果碰到难题，他们可以向主治医生请教。这些被临床医生问到的问题会在每周的病理科医生会议上提出来大家一起讨论，互相提高。

参考文献

1)https://www.cms.gov/Regulations-and-Guidance/Legislation/CLIA/index.html? redirect=/CLIA. Accessed 6/8/2018

2)Plebani M. Errors in clinical laboratories or errors in laboratory medicine? Clin Chem Lab Med, 2006,44(6):750-759. 

3)Hawkins R. Managing the pre- and post-analytical phases of the total testing process [J]. Ann Lab Med, 2012,32(1):5-16.

4)Su Z et. al. A platform for rapid detection of multiple oncogenic mutations with relevance to targeted therapy in non-small cell lung cancer. Journal of Molecular Diagnostics, 2011; 13 (1): 74-84