引用本文： 羅開宏, 何訸, 張玫, 徐克和, 唐書強, 黃亨建. 糖化血紅蛋白檢測結果的置信區間. 華西醫學, 2017, 32(7): 1057-1059. doi: 10.7507/1002-0179.201607121 復制
糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）作為評價糖尿病患者血糖控制情況的重要指標，通常可以反映患者近 8～12 周的血糖控制情況，且多數組織推薦的 HbA1c 控制目標為<7%[1-2]。2010 年及每年更新的美國糖尿病學會頒布的“糖尿病臨床診療指南”中均將 HbAlc≥6.5% 作為糖尿病的診斷標準之一，并將 HbA1c 水平為 6.0%～6.4% 的人群歸類為“糖尿病高危人群”[1-2]。由此可見，HbA1c 在糖尿病診斷和治療上扮演了越來越重要的角色。但實驗醫學是測量來自生物體成分的科學，要提供客觀結果，將個體內生物學變異（within-individual variation，CVI）及實驗室測量固有分析變異（analytical variance，CVA）納入考慮是必須的。首先，糖尿病患者 HbA1c 的 CVI 與非糖尿病人群 HbA1c 的 CVI 存在著較大的差異[3-4]；其次，不同實驗室的 CVA 也存在較大的差異。因此依賴實驗醫學的糖尿病診斷和治療就不能以結果的實際數值為判斷界值的依據，而忽視 CVI 和 CVA 對于 HbA1c 測定值不確定度的影響。綜上所述，實驗室 HbA1c 測定結果的報告應要結合 CVI 和 CVA 并附上置信區間，而不是一個測定值。分析方法的 CVI 和 CVA 在評估某個體 2 次 HbA1c 測定結果是否存在著顯著差異，被稱作臨界差異或參考變化值（reference change value，RCV）[5]，來判斷糖尿病患者血糖治療控制依據。本研究應用 CVI 和 CVA 探討 HbA1c 測定結果糖尿病診斷治療的影響。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
根據 CVI 數據庫可知健康個體中 HbA1c 的 CVI 為 1.9%，2 型糖尿病患者當 HbA1c=6.5% 時的 CVI 為 4.3%，當 HbA1c=11.7% 時的 CVI 為 8.8%[3]。HbA1c 分析變異結果根據本室室內質量控制結果計算。
1.2 方法
1.2.1 個體總變異（coefficient of variation，CVT）計算 CVT包括 CVI 和 CVA，即 CVT=（CVI2+CVA2）1/2。因此個體測定值的 95% 置信區間為 HbA1c±1.96（CVA2+CVI2）1/2。對于診斷性檢驗，臨床醫生通常采用參考值范圍判斷“異常”，目前實驗室對參考值范圍的設定是基于人群分布和人群生物學變異（而非基于某個特定個體），因此應同時考慮 CVI、CVA 以及個體間生物學變異（between-individual variation，CVG）。如果忽略 CVA，那么參考范圍的設定則并不準確。
1.2.2 RCV的計算 RCV的計算公式為： 。公式中 Z 分數曲線下面積為 95% 的概率，Z 分數查表為 1.96。
1.2.3 基于生物學變異質量規范中對 CVA 的分級 最優質量規范：CVA<0.25CVI；滿意的質量規范：CVA<0.50CVI；最低質量規范：CVA<0.75CVI。
1.2.4 根據生物學變異大小與分析方法的特性，對偏倚（bias，BA）的質量規范進行分級要求 最優質量規范：BA<0.125[CV12+CVG2]1/2；滿意的質量規范：BA<0.250[CV12+CVG2]1/2；最低質量規范：BA<0.375[CV12+CVG2]1/2。
1.2.5 分析 CVA 和 CV1 的比率計算 計算方法為：[（CVA2+CVI2）0.5–CVI]/CVI。
2 結果
2.1 基于生物學變異質量規范分析 CVA 對 HbA1c 測定結果的影響
通過分析 CVA 和 CV1 的比率關系，得出三級質量規范及本實驗室 CVA 對測定結果變化大小的影響，表 1 可見隨 CVA 增加而額外偏倚不呈線性增大[6]。
表1
HbA1c 的 CVA 產生額外偏倚（%）
2.2 基于生物學變異質量規范分析偏倚對 HbA1c 測定結果的影響
表 2 顯示 3 種對偏倚的質量規范及本室在能力驗證中存在的偏倚在 HbA1c 為 6.5% 水平的影響，可見隨偏倚增大，HbA1c 結果的置信區間增大，不同的生物學變異質量規范對 HbA1c 測定結果的影響有差異。
表2
偏倚對HbA1c 測定結果的影響（%）
2.3 CVA 對非糖尿病個體和糖尿病患者的 HbA1c 測定結果的影響
應用個體內生物變異總的隨機變異 CVT=（CVA2+CVI2）1/2，分別計算健康個體 HbA1c（5.0%）和糖尿病患者 HbA1c（6.5%、11.7%）的95% 置信區間。由表 3 可知，隨 CVA 增大，HbA1c 測定結果的置信區間逐漸增大，不同的分析變異對非糖尿病個體和糖尿病患者的 HbA1c 測定結果的置信區間影響不同。
表3
不同的分析變異對非糖尿病個體和糖尿病患者的 HbA1c 測定結果的95%置信區間（%）
2.4 CVA 對糖尿病患者 HbA1c RCV 的影響
根據 CVI 和 CVA，得出 RCV。表 4 顯示 CVA 大小對 HbA1c 的 RCV 影響，按照目前多數國家對糖尿病控制標準（HbA1c<7%）計算；當 CVA>3% 時，就不能區分超過 1% 的 HbA1c 的差異（不能區分 6%～8% 的 HbA1c 水平）。因此，要求 HbA1c 的 CVA<3%。
表4
CVA 對糖尿病患者 HbA1c RCV 的影響（%）
3 討論
實驗室的檢測結果能夠為醫療診斷過程提供重要的信息，但是這些結果容易受到內源性變異的干擾，從而影響最終的結果。一般而言，實驗結果的合理解釋應符合以下要求[7]：① 了解包含在結果中的變異類型及范圍。② 采用能夠比較結果的方法及評價健康狀況的準則。與檢測結果有關的變異包括分析前變異、實驗室測量 CVA 和生物學變異（CVI 和 CVG）。
CVA 和 CVI 都是隨機變異，符合正態分布且可累積。與實驗結果相關的總變異（ST2）可由以下公式表示：ST2=SP2+SA2+SI2，其中 SP2 為分析前變異，SA2 為分析中變異，SI2 為個體內變異。用變異系數表示公式如下：CVT=（CVp2+CVA2+CVI2）1/2。分析前變異忽略不計，則單次分析的樣本其結果的總變異為：CVT=（CVA2+CVI2）1/2，檢測結果總變異值越低，則越容易區分出對臨床診斷有著重要意義的微小變異。從表 3 可知，不同的 CVA 對非糖尿病個體的 HbA1c 測定結果離散范圍的影響不同，CVA 為 4%，HbA1c 就有 0.5% 離散，要區分<0.5% 的改變就要求 CVA<3%。而不同的 CVA 對糖尿病個體的 HbA1c 測定結果的離散范圍的影響也不同，要區分<0.5% 的改變則要求 CVA<2%。實驗室的檢測報告中應將 CVI 及 CVA 納入進去，并給出 HbA1c 測定結果的離散范圍。
檢測結果的變化是臨床醫生作出相應的治療及進行方案調整的重要依據。而檢測結果的變化不僅與疾病本身進展程度有關，與檢測指標的總變異有很大的關系，單次檢測結果的總的變異CVT=（CVA2+CVI2）1/2，在評估 2 次檢測結果的變化時，由于 2 次檢測都有 CVI 和 CVA 的存在，因此，其結果在數值上的差異應該是 2 次測定結果的總變異值之和，即Z×[(CVA2+CVI2)+(CVA2+CVI2)]。從表 4 中可知，不同的 CVA 對糖尿病患者 HbA1c RCV 的影響不同，只有 CVA 控制在<3% 時，才能區分 HbA1c 1% 的差異。但臨床一般認為 HbA1c≤7% 時，血糖控制比較理想，如果≥8% 則意味著需要加強血糖控制。實驗室檢測 HbA1c 的 CVA 為 3% 時，評價治療效果時，HbA1c 的測定結果的差要>1%。所以 HbA1c 的測定結果從 8% 下降到 7% 時，也不能說明血糖控制有效，而是由于 CVI 和 CVA 的影響。臨床醫生作出相應的治療及進行方案調整的常以 0.5% HbA1c 是臨床顯著變化為標準，來評價治療方案是否有效。為此首先要控制實驗室的 CVA。然而目前測定 HbA1c 的方法有低壓液相、高壓液相（high performance liquid chromatography，HPLC）、親和層析、免疫分析。美國糖化血紅蛋白標準化協會參考實驗室將 HPLC 離子交換法作為標準參考方法，具有很好的 CVA，并將此參考標準傳遞到各種分析方法以提供參照。但實驗室采用不同的測定方法的 CVA 也存在較大的差異[8]，因此依賴實驗醫學的糖尿病診斷和治療就不應該忽視 CVA 及 CVI 對于 HbA1c 測定值不確定度的影響，所以不能以結果的實際數值為判斷界值的依據，而是應該要結合 CVA 和 CVI 給出 HbA1c 測定值，并附上置信區間。
糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）作為評價糖尿病患者血糖控制情況的重要指標，通常可以反映患者近 8～12 周的血糖控制情況，且多數組織推薦的 HbA1c 控制目標為<7%[1-2]。2010 年及每年更新的美國糖尿病學會頒布的“糖尿病臨床診療指南”中均將 HbAlc≥6.5% 作為糖尿病的診斷標準之一，并將 HbA1c 水平為 6.0%～6.4% 的人群歸類為“糖尿病高危人群”[1-2]。由此可見，HbA1c 在糖尿病診斷和治療上扮演了越來越重要的角色。但實驗醫學是測量來自生物體成分的科學，要提供客觀結果，將個體內生物學變異（within-individual variation，CVI）及實驗室測量固有分析變異（analytical variance，CVA）納入考慮是必須的。首先，糖尿病患者 HbA1c 的 CVI 與非糖尿病人群 HbA1c 的 CVI 存在著較大的差異[3-4]；其次，不同實驗室的 CVA 也存在較大的差異。因此依賴實驗醫學的糖尿病診斷和治療就不能以結果的實際數值為判斷界值的依據，而忽視 CVI 和 CVA 對于 HbA1c 測定值不確定度的影響。綜上所述，實驗室 HbA1c 測定結果的報告應要結合 CVI 和 CVA 并附上置信區間，而不是一個測定值。分析方法的 CVI 和 CVA 在評估某個體 2 次 HbA1c 測定結果是否存在著顯著差異，被稱作臨界差異或參考變化值（reference change value，RCV）[5]，來判斷糖尿病患者血糖治療控制依據。本研究應用 CVI 和 CVA 探討 HbA1c 測定結果糖尿病診斷治療的影響。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
根據 CVI 數據庫可知健康個體中 HbA1c 的 CVI 為 1.9%，2 型糖尿病患者當 HbA1c=6.5% 時的 CVI 為 4.3%，當 HbA1c=11.7% 時的 CVI 為 8.8%[3]。HbA1c 分析變異結果根據本室室內質量控制結果計算。
1.2 方法
1.2.1 個體總變異（coefficient of variation，CVT）計算 CVT包括 CVI 和 CVA，即 CVT=（CVI2+CVA2）1/2。因此個體測定值的 95% 置信區間為 HbA1c±1.96（CVA2+CVI2）1/2。對于診斷性檢驗，臨床醫生通常采用參考值范圍判斷“異常”，目前實驗室對參考值范圍的設定是基于人群分布和人群生物學變異（而非基于某個特定個體），因此應同時考慮 CVI、CVA 以及個體間生物學變異（between-individual variation，CVG）。如果忽略 CVA，那么參考范圍的設定則并不準確。
1.2.2 RCV的計算 RCV的計算公式為： 。公式中 Z 分數曲線下面積為 95% 的概率，Z 分數查表為 1.96。
1.2.3 基于生物學變異質量規范中對 CVA 的分級 最優質量規范：CVA<0.25CVI；滿意的質量規范：CVA<0.50CVI；最低質量規范：CVA<0.75CVI。
1.2.4 根據生物學變異大小與分析方法的特性，對偏倚（bias，BA）的質量規范進行分級要求 最優質量規范：BA<0.125[CV12+CVG2]1/2；滿意的質量規范：BA<0.250[CV12+CVG2]1/2；最低質量規范：BA<0.375[CV12+CVG2]1/2。
1.2.5 分析 CVA 和 CV1 的比率計算 計算方法為：[（CVA2+CVI2）0.5–CVI]/CVI。
2 結果
2.1 基于生物學變異質量規范分析 CVA 對 HbA1c 測定結果的影響
通過分析 CVA 和 CV1 的比率關系，得出三級質量規范及本實驗室 CVA 對測定結果變化大小的影響，表 1 可見隨 CVA 增加而額外偏倚不呈線性增大[6]。
表1
HbA1c 的 CVA 產生額外偏倚（%）
2.2 基于生物學變異質量規范分析偏倚對 HbA1c 測定結果的影響
表 2 顯示 3 種對偏倚的質量規范及本室在能力驗證中存在的偏倚在 HbA1c 為 6.5% 水平的影響，可見隨偏倚增大，HbA1c 結果的置信區間增大，不同的生物學變異質量規范對 HbA1c 測定結果的影響有差異。
表2
偏倚對HbA1c 測定結果的影響（%）
2.3 CVA 對非糖尿病個體和糖尿病患者的 HbA1c 測定結果的影響
應用個體內生物變異總的隨機變異 CVT=（CVA2+CVI2）1/2，分別計算健康個體 HbA1c（5.0%）和糖尿病患者 HbA1c（6.5%、11.7%）的95% 置信區間。由表 3 可知，隨 CVA 增大，HbA1c 測定結果的置信區間逐漸增大，不同的分析變異對非糖尿病個體和糖尿病患者的 HbA1c 測定結果的置信區間影響不同。
表3
不同的分析變異對非糖尿病個體和糖尿病患者的 HbA1c 測定結果的95%置信區間（%）
2.4 CVA 對糖尿病患者 HbA1c RCV 的影響
根據 CVI 和 CVA，得出 RCV。表 4 顯示 CVA 大小對 HbA1c 的 RCV 影響，按照目前多數國家對糖尿病控制標準（HbA1c<7%）計算；當 CVA>3% 時，就不能區分超過 1% 的 HbA1c 的差異（不能區分 6%～8% 的 HbA1c 水平）。因此，要求 HbA1c 的 CVA<3%。
表4
CVA 對糖尿病患者 HbA1c RCV 的影響（%）
3 討論
實驗室的檢測結果能夠為醫療診斷過程提供重要的信息，但是這些結果容易受到內源性變異的干擾，從而影響最終的結果。一般而言，實驗結果的合理解釋應符合以下要求[7]：① 了解包含在結果中的變異類型及范圍。② 采用能夠比較結果的方法及評價健康狀況的準則。與檢測結果有關的變異包括分析前變異、實驗室測量 CVA 和生物學變異（CVI 和 CVG）。
CVA 和 CVI 都是隨機變異，符合正態分布且可累積。與實驗結果相關的總變異（ST2）可由以下公式表示：ST2=SP2+SA2+SI2，其中 SP2 為分析前變異，SA2 為分析中變異，SI2 為個體內變異。用變異系數表示公式如下：CVT=（CVp2+CVA2+CVI2）1/2。分析前變異忽略不計，則單次分析的樣本其結果的總變異為：CVT=（CVA2+CVI2）1/2，檢測結果總變異值越低，則越容易區分出對臨床診斷有著重要意義的微小變異。從表 3 可知，不同的 CVA 對非糖尿病個體的 HbA1c 測定結果離散范圍的影響不同，CVA 為 4%，HbA1c 就有 0.5% 離散，要區分<0.5% 的改變就要求 CVA<3%。而不同的 CVA 對糖尿病個體的 HbA1c 測定結果的離散范圍的影響也不同，要區分<0.5% 的改變則要求 CVA<2%。實驗室的檢測報告中應將 CVI 及 CVA 納入進去，并給出 HbA1c 測定結果的離散范圍。
檢測結果的變化是臨床醫生作出相應的治療及進行方案調整的重要依據。而檢測結果的變化不僅與疾病本身進展程度有關，與檢測指標的總變異有很大的關系，單次檢測結果的總的變異CVT=（CVA2+CVI2）1/2，在評估 2 次檢測結果的變化時，由于 2 次檢測都有 CVI 和 CVA 的存在，因此，其結果在數值上的差異應該是 2 次測定結果的總變異值之和，即Z×[(CVA2+CVI2)+(CVA2+CVI2)]。從表 4 中可知，不同的 CVA 對糖尿病患者 HbA1c RCV 的影響不同，只有 CVA 控制在<3% 時，才能區分 HbA1c 1% 的差異。但臨床一般認為 HbA1c≤7% 時，血糖控制比較理想，如果≥8% 則意味著需要加強血糖控制。實驗室檢測 HbA1c 的 CVA 為 3% 時，評價治療效果時，HbA1c 的測定結果的差要>1%。所以 HbA1c 的測定結果從 8% 下降到 7% 時，也不能說明血糖控制有效，而是由于 CVI 和 CVA 的影響。臨床醫生作出相應的治療及進行方案調整的常以 0.5% HbA1c 是臨床顯著變化為標準，來評價治療方案是否有效。為此首先要控制實驗室的 CVA。然而目前測定 HbA1c 的方法有低壓液相、高壓液相（high performance liquid chromatography，HPLC）、親和層析、免疫分析。美國糖化血紅蛋白標準化協會參考實驗室將 HPLC 離子交換法作為標準參考方法，具有很好的 CVA，并將此參考標準傳遞到各種分析方法以提供參照。但實驗室采用不同的測定方法的 CVA 也存在較大的差異[8]，因此依賴實驗醫學的糖尿病診斷和治療就不應該忽視 CVA 及 CVI 對于 HbA1c 測定值不確定度的影響，所以不能以結果的實際數值為判斷界值的依據，而是應該要結合 CVA 和 CVI 給出 HbA1c 測定值，并附上置信區間。
