การตรวจสอบความถูกต้องและการประเมินประสิทธิภาพของการทดสอบ

การตรวจสอบความถูกต้องและการประเมินประสิทธิภาพของการทดสอบ คือชุดของงานที่แสดงให้เห็นว่าการทดสอบระดับโมเลกุลสามารถวัดสิ่งที่อ้างได้จริง สามารถทำซ้ำได้ และสนับสนุนการใช้งานทางคลินิกตามที่ตั้งใจไว้ โดยแยกการตรวจสอบความถูกต้องเชิงวิเคราะห์ (การทดสอบวัดสารวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้องหรือไม่) ออกจากการตรวจสอบความถูกต้องทางคลินิก (ผลลัพธ์สะท้อนถึงสถานะทางคลินิกหรือไม่) และวัดประสิทธิภาพด้วยตัวชี้วัดต่างๆ เช่น ความแม่นยำ ความเที่ยงตรง ความไว ความจำเพาะ และขีดจำกัดของการตรวจจับ

Definition

การตรวจสอบความถูกต้องของการทดสอบคือกระบวนการที่มีการจัดทำเอกสารเพื่อแสดงให้เห็นผ่านการทดลองที่เป็นระบบว่าการทดสอบในห้องปฏิบัติการมีประสิทธิภาพที่แม่นยำและทำซ้ำได้ และเหมาะสมกับวัตถุประสงค์ทางคลินิกที่ตั้งใจไว้; การประเมินประสิทธิภาพคือการวัดและตรวจสอบคุณลักษณะเหล่านั้นอย่างต่อเนื่อง

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมแนวคิดและตัวชี้วัดที่ใช้ในการสร้างและจัดทำเอกสารประสิทธิภาพของการทดสอบระดับโมเลกุลก่อนการใช้งานทางคลินิก และเพื่อตรวจสอบยืนยันหลังจากนั้น: ความถูกต้องเชิงวิเคราะห์เทียบกับความถูกต้องทางคลินิก ลักษณะประสิทธิภาพมาตรฐาน และข้อควรพิจารณาพิเศษสำหรับการทดสอบที่มีความซับซ้อนสูงและระบบท่อส่งข้อมูลชีวสารสนเทศ (bioinformatics pipelines) ที่เกี่ยวข้อง นี่เป็นหัวข้อทางระเบียบวิธีวิจัยและไม่มีคำแนะนำสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาผู้ป่วย

Core questions

• ความแตกต่างระหว่างความถูกต้องเชิงวิเคราะห์และความถูกต้องทางคลินิกคืออะไร?
• ลักษณะประสิทธิภาพใดบ้างที่ต้องกำหนดสำหรับการทดสอบระดับโมเลกุล?
• ขีดจำกัดของการตรวจจับและการหาปริมาณถูกกำหนดอย่างไร?
• การจัดลำดับสารพันธุกรรมและระบบท่อส่งข้อมูลชีวสารสนเทศได้รับการตรวจสอบความถูกต้องอย่างไร ไม่ใช่แค่การทดสอบในห้องปฏิบัติการ (wet-bench assay) เท่านั้น?

Key concepts

• ความถูกต้องเชิงวิเคราะห์
• ความถูกต้องทางคลินิก
• ความแม่นยำและความถูกต้องแท้จริง
• ความเที่ยงตรง (ความสามารถในการทำซ้ำได้และความสามารถในการทำซ้ำ)
• ความไวเชิงวิเคราะห์และขีดจำกัดของการตรวจจับ
• ความจำเพาะเชิงวิเคราะห์
• ช่วงที่รายงานได้และช่วงที่วัดได้
• การตรวจสอบความถูกต้องของระบบท่อส่งข้อมูลชีวสารสนเทศ
• ความเหมาะสมสำหรับการใช้งานตามวัตถุประสงค์

Mechanisms

การตรวจสอบความถูกต้องดำเนินการโดยการออกแบบการทดลองโดยใช้ตัวอย่างที่มีลักษณะเฉพาะ ความแม่นยำจะถูกประเมินโดยการเปรียบเทียบกับวิธีการอ้างอิงหรือตัวอย่างที่ทราบ; ความเที่ยงตรงโดยการวัดซ้ำภายใต้เงื่อนไขการทำซ้ำได้และความสามารถในการทำซ้ำ; ความไวเชิงวิเคราะห์โดยการกำหนดขีดจำกัดของการตรวจจับ; และความจำเพาะเชิงวิเคราะห์โดยการทดสอบการรบกวนและปฏิกิริยาข้าม (Jennings et al., 2009) การทดสอบระดับโมเลกุลเชิงปริมาณสามารถตรวจสอบความถูกต้องได้ด้วยกรอบการทำงานทางเคมีคลินิกเดียวกันที่ใช้สำหรับการวัดอื่นๆ ดังที่แสดงให้เห็นสำหรับการทดสอบ liquid-biopsy ด้วย droplet digital PCR (Milosevic et al., 2018) สำหรับการจัดลำดับสารพันธุกรรมยุคถัดไป (next-generation sequencing) ระบบท่อส่งข้อมูลเชิงคำนวณที่ระบุและกรองความแปรผันจะต้องได้รับการตรวจสอบความถูกต้องควบคู่ไปกับขั้นตอนในห้องปฏิบัติการ (Roy et al., 2018) ความถูกต้องทางคลินิก ซึ่งแตกต่างจากสิ่งเหล่านี้ จะถามว่าผลลัพธ์สามารถจำแนกสภาพทางคลินิกได้ดีเพียงใด

Clinical relevance

การที่ผลการทดสอบระดับโมเลกุลจะสามารถเชื่อถือได้ในการดูแลผู้ป่วยนั้นขึ้นอยู่กับงานการตรวจสอบความถูกต้องและประสิทธิภาพที่อยู่เบื้องหลัง; ลักษณะประสิทธิภาพที่ไม่มีเอกสารหรืออ่อนแอจะบ่อนทำลายการตีความ เนื้อหานี้อธิบายว่าห้องปฏิบัติการสร้างความน่าเชื่อถือดังกล่าวได้อย่างไร และไม่ใช่แนวทางในการสั่งหรือดำเนินการกับการทดสอบเฉพาะเจาะจง

Evidence & guidelines

แนวปฏิบัติในการตรวจสอบความถูกต้องได้รับการประมวลในแนวทางวิชาชีพ รวมถึงหลักการ AMP/CAP สำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของการทดสอบพยาธิวิทยาระดับโมเลกุลและระบบท่อส่งข้อมูลการจัดลำดับสารพันธุกรรม (Jennings et al., 2009; Roy et al., 2018) และเอกสารฉันทามติของ CLSI (CLSI EP28) สิ่งเหล่านี้ให้การออกแบบการทดลองและเกณฑ์การยอมรับที่ห้องปฏิบัติการปฏิบัติตามภายใต้การรับรอง

History

เมื่อการทดสอบระดับโมเลกุลทางคลินิกขยายตัว องค์กรวิชาชีพได้ปรับหลักการตรวจสอบความถูกต้องทางเคมีคลินิกและเวชศาสตร์ห้องปฏิบัติการที่จัดตั้งขึ้นมาใช้กับการทดสอบระดับโมเลกุล จากนั้นขยายไปสู่การจัดลำดับสารพันธุกรรมแบบขนานจำนวนมาก (massively parallel sequencing) และชีวสารสนเทศที่เกี่ยวข้อง ทำให้เกิดมาตรฐานการตรวจสอบความถูกต้องแบบหลายชั้นที่ใช้ในปัจจุบัน (Jennings et al., 2009; Roy et al., 2018)

Debates

การตรวจสอบความถูกต้องควรปรับขนาดอย่างไรสำหรับการทดสอบที่มีความซับซ้อนสูงและมีเป้าหมายหลายอย่าง?

การกำหนดประสิทธิภาพสำหรับทุกความแปรผันที่เป็นไปได้ที่สามารถตรวจจับได้โดยแผงการจัดลำดับสารพันธุกรรมแบบกว้างนั้นไม่สามารถทำได้จริง ดังนั้นแนวทางจึงอาศัยการตรวจสอบความถูกต้องที่เป็นตัวแทนและการตรวจสอบความถูกต้องของระบบท่อส่งข้อมูล; ปริมาณที่เพียงพอเท่าใดนั้นยังคงเป็นประเด็นที่ถกเถียงกันอยู่

Seminal works

• jennings-2009
• roy-2018

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างความถูกต้องเชิงวิเคราะห์และความถูกต้องทางคลินิกคืออะไร?

ความถูกต้องเชิงวิเคราะห์คือการที่การทดสอบสามารถวัดสารวิเคราะห์ได้อย่างแม่นยำและทำซ้ำได้หรือไม่; ความถูกต้องทางคลินิกคือการที่ผลลัพธ์สอดคล้องกับสภาพทางคลินิกที่การทดสอบมีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจจับหรือไม่

เหตุใดการจัดลำดับสารพันธุกรรมยุคถัดไปจึงต้องมีการตรวจสอบความถูกต้องของระบบท่อส่งข้อมูล?

เนื่องจากความแปรผันที่รายงานขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์ที่จัดเรียงลำดับและระบุความแปรผัน ระบบท่อส่งข้อมูลชีวสารสนเทศอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้และต้องได้รับการตรวจสอบความถูกต้องควบคู่ไปกับขั้นตอนในห้องปฏิบัติการ