定量试剂精密度试验设计:需单独评估各因素吗?

国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心近日发布了《定量检测体外诊断试剂的精密度试验设计,是否要对各影响因素进行单独评估》的共性问题解答:

定量检测体外诊断试剂的精密度受操作者、测量仪器、测量程序、试剂批次(lot)、校准(校准品批次,校准周期)、运行(run)、时间、地点、环境条件等多种因素影响。一般情况下,无需对各个影响因素进行单独评估,可采用平衡嵌套设计,将各相关因素整合在一起设计精密度试验,获得重复性、实验室内精密度、实验室间精密度和批间(lot-to-lot)精密度的分析结果。

我们来对其进行解读:

精密度(Precision)是定量体外诊断试剂最基础、也是最重要的性能指标之一。在进行体外诊断试剂注册时,如何设计一个科学、高效且符合法规要求的精密度试验,是研发人员必须掌握的技能。

本次解答针对的是一个常见的误区:为了追求“严谨”,是否需要把影响精密度的每一个因素(人、机、料、法、环)都单独拿出来做一个实验?

为何不需要“单独评估”?

CMDE明确指出:“无需对各个影响因素进行单独评估”。

影响定量检测结果的变量非常多,包括操作者、仪器、试剂批次、校准周期、时间、地点等。如果采用“控制变量法”对每一个因素单独进行评估(例如,固定所有人机料法环,只换操作者),不仅试验量极其巨大,而且无法反映真实临床场景中多因素交互作用对结果的影响。

核心方案:平衡嵌套设计(Balanced Nested Design)

解答中给出了标准的解决方案:平衡嵌套设计

这是一种统计学试验设计方法(通常参照CLSI EP05系列标准)。它的核心思想是“整合”。通过在一个精心设计的试验方案中,让多个变量按层次发生变化,从而在一次试验中同时获得多个层级的精密度数据。

例如,一个典型的定量试剂精密度试验设计(如20×2×2设计)可能包含:

  • 持续20天(引入时间变量);
  • 每天运行2批次(引入Run变量);
  • 每批次重复测2次(引入随机误差)。

如果是多中心研究,还会引入地点、仪器和操作者变量。

试验的最终产出

通过这种整合设计,企业在进行医疗器械注册申报时,可以一次性计算并提供以下四个关键维度的分析结果:

  1. 重复性(Repeatability):即“批内精密度”,反映在极短时间内、条件几乎不变时的最小变异。
  2. 实验室内精密度(Within-lab Precision):反映在一家实验室内,跨越时间、批次、操作者后的总变异。
  3. 实验室间精密度(Between-lab Precision):即“再现性”,反映不同实验室之间的变异。
  4. 批间精密度(Lot-to-lot Precision):反映不同生产批次试剂带来的变异。

总之,采用平衡嵌套设计,既符合统计学原理,又能高效地满足监管机构对产品技术要求型号规格验证的需求,是定量试剂性能评估的标准路径。

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