臨床實驗室測量不確定度

臨床實驗室測量不確定度首都醫(yī)科大學(xué)馬懷安引言ISO15189在醫(yī)學(xué)實驗室質(zhì)量和能力的專用要求條款對測量不確定度提出明確要求：5.6.1實驗室應(yīng)該建立內(nèi)部質(zhì)量控制體系，以保證檢驗結(jié)果達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；5.6.2必要且可能時，實驗室應(yīng)該確定檢驗結(jié)果的不確定度。引言測量不確定度是指與測量結(jié)果相關(guān)的參數(shù)，表征可合理地賦予被測量值的分散性。測量不確定度是一個代表測量結(jié)果質(zhì)量的參數(shù)，其基本含義是對測量結(jié)果的“懷疑”。引言一個測量結(jié)果只是某特定被測量的值的估計(真值是不可知的)，估計有好有壞，因此一個測量結(jié)果需伴有說明其質(zhì)量的參數(shù)，否則給出的結(jié)果就不夠完整，結(jié)果使用者無法判斷結(jié)果的可靠性，結(jié)果也很難進行比較。為什么要評定測量不確定度目前臨床實驗室對測量不確定度的價值與用途的看法上存在較大的分歧。ISO的意圖是使檢驗結(jié)果在全球基礎(chǔ)上傳遞或者具有可比性。這就需要臨床實驗室消除或糾正測量系統(tǒng)之間的系統(tǒng)誤差或偏倚并根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織要求，報告檢驗結(jié)果的不確定度，以告知使用者測量結(jié)果的質(zhì)量。測量不確定度相關(guān)術(shù)語不確定度：“與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，可合理的表征被測對象數(shù)值的分散性（VIM）?！彼菰葱裕骸巴ㄟ^一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結(jié)果或測量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn)，通常是與國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來的特性（ISO15189）。”測量不確定度相關(guān)術(shù)語溯源性和不確定度是所有定量測量的基本屬性。通過校準(zhǔn)或比較的一條不中斷的鏈，溯源至規(guī)定的計量標(biāo)準(zhǔn)，鏈中每個因素都可能有助于最終檢測結(jié)果不確定度的形成。這個可導(dǎo)出已知參考值的不中斷的比較鏈，使不同實驗室（或同一實驗室在不同時間）可比較結(jié)果，并將它們關(guān)聯(lián)至通用的測量等級。推薦以SI單位為通用測量等級。

測量不確定度的分類標(biāo)準(zhǔn)不確定度：用標(biāo)準(zhǔn)偏差形式給出的不確定度。相對不確定度：標(biāo)準(zhǔn)不確定度除以被測量之值。A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度：用統(tǒng)計方法評定出的不確定度。其評定方法稱為A類評定。B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度：用非統(tǒng)計方法評定出的不確定度。其評定方法稱為B類評定。測量不確定度的分類合成不確定度：當(dāng)測結(jié)果是由若干個其他量的值求得時，按其他各量的方差和協(xié)方差計算得到的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。擴展不確定度：確定測量結(jié)果區(qū)間的量，合理賦予被測量值分布在指定概率內(nèi)含于此區(qū)間。測量不確定度的分類測量不確定度與測量誤差誤差多數(shù)情況下是指測量誤差，它的傳統(tǒng)定義是測量結(jié)果與被測量的真值之差。通?？煞譃閮深悾合到y(tǒng)誤差和偶然誤差。而隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，對測量結(jié)果的可靠性提出更高要求。經(jīng)典誤差理論難以適應(yīng)現(xiàn)代測量的要求。測量不確定度與測量誤差測量誤差與測量不確定度分別是經(jīng)典誤差理論和現(xiàn)代誤差理論的核心，二者既有區(qū)別，又有聯(lián)系。誤差是指測量結(jié)果減去被測量的真值，其大小反映測量結(jié)果偏離真值的程度。該定義雖然嚴(yán)格準(zhǔn)確，但由于真值是未知的理想概念，使得誤差在實際應(yīng)用中難以確切求得。測量不確定度與測量誤差誤差不確定度量的定義測量結(jié)果減真值測量結(jié)果的分散性、分布區(qū)間的半寬。與測量結(jié)果的關(guān)系針對給定測量結(jié)果不同，誤差不同合理賦予被測量之值均有相同不確定度。不同測量結(jié)果，不確定度可以相同。與測量條件的關(guān)系與測量條件、方法、程序無關(guān)，只要測量結(jié)果不變，誤差也不變。條件、方法、程序改變時，測量不確定度必定改變而不論測量結(jié)果如何。表達(dá)形式差值，有一個符號：正或負(fù)標(biāo)準(zhǔn)偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差的幾倍、置信區(qū)間的半寬，恒為正值。分量的劃分按出現(xiàn)于測量結(jié)果中的規(guī)律分為隨機誤差與系統(tǒng)誤差。按評定的方法劃分為A類和B類。兩類不確定度分量無本質(zhì)區(qū)別。分量的合成代數(shù)和方差，必要時引入?yún)f(xié)方差。置信概率不存在一般，如需要，可以給出。測量不確定度與測量誤差測量誤差與測量不確定度兩者間有一定聯(lián)系。如下圖常規(guī)定量測量不確定度的評定GUM是世界范圍內(nèi)通用的作為描述測量的不確定度理論與應(yīng)用的主要文件。它基于可靠的數(shù)學(xué)理論，利用概率密度函數(shù)和不確定度傳播定律作為建立模型的基礎(chǔ)。它概括了評定程序以及將所有輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定合成到最終結(jié)果的過程。不過GUM也認(rèn)識到正規(guī)的GUM計量學(xué)方法可能很難適用于某些檢測類型。

常規(guī)定量測量不確定度的評定ISO/IEC17025和ISO15189也認(rèn)識到評定測量不確定度的嚴(yán)密程度應(yīng)基于客戶的需要。因此在醫(yī)學(xué)檢測中應(yīng)該使用測量的不確定度的概念，但對實驗室和檢測結(jié)果的臨床用戶二者而言，評定測量不確定度必須具有實用意義。

常規(guī)定量測量不確定度的評定在醫(yī)學(xué)檢測中，評定測量的不確定度的理論和實踐仍在不斷發(fā)展，臨床實驗室在常規(guī)檢測中不確定度的具體評定方法亦將與時俱進，本講座提供的臨床實驗室常規(guī)測量不確定度的評定方法僅供參考。另外，本方法不適用于臨床參考實驗室和其他計量學(xué)實驗室。常規(guī)定量測量不確定度的評定建議在開始評定常規(guī)檢驗結(jié)果測量不確定度時，將不在實際檢測方法中的不確定度組分（如分析前和分析后的各個組分）排除在測量的不確定度定義之外。選用“經(jīng)驗方法”評定測量不確定度。方法的基本原理是將從精密度和偏移評定的不確定度進行合成。常規(guī)定量測量不確定度的評定測量準(zhǔn)確度=精密度和正確度測量不確定度=實驗室內(nèi)復(fù)現(xiàn)性和偏移的不確定度將測量（不）精密度的標(biāo)準(zhǔn)（偏）差s平方和對說明測量偏移的不確定度b平方相加后開方，就可評定測量不確定度。按下列公式得出合成（標(biāo)準(zhǔn)）不確定度：常規(guī)定量測量不確定度的評定具體評定步驟如下：步驟1：評定實驗室內(nèi)復(fù)現(xiàn)性不精密度（s）。IQC數(shù)據(jù)的長期不精密度來評定測量的不確定度，以±1.96SD或±1.96CV%來表示95%的置信區(qū)間?！伴L期”一般規(guī)定為6個月積累的質(zhì)控平均值，要保證此值是在大多數(shù)工作條件下所積累的數(shù)據(jù)。常規(guī)定量測量不確定度的評定如果一段足夠長時間內(nèi)，如半年，我們使用了不同方法、不同試劑，由多個檢驗人員用多臺儀器進行檢驗，半年后通過室內(nèi)質(zhì)控得出測量的CV值，這個CV值在很大意義上為這個結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，雖然我們沒有分別分析人員、儀器、方法等具體因素，但這些因素已包含在半年中的室內(nèi)質(zhì)控結(jié)果中。常規(guī)定量測量不確定度的評定對于新引進的方法，初始評估中確定的不精密度可暫時用來評定測量不確定度（至少30個數(shù)據(jù)點，并使用兩個或更多不同批號的試劑和校準(zhǔn)品）。每年至少更新一次測量不確定度。常規(guī)定量測量不確定度的評定對需要幾個濃度質(zhì)控品的方法，實驗室應(yīng)確定不同濃度的不精密度是否達(dá)到臨床目標(biāo)所需的差異。如果臨床并不要求在不同濃度的不精密度有差異，則平均值±1.96SD（±1.96CV）就可作為測量不確定度的估值。常規(guī)定量測量不確定度的評定步驟2：評定偏倚的不確定度（b）。方法1：臨床實驗室重復(fù)測量參考物質(zhì)，計算均值與相應(yīng)參考物質(zhì)標(biāo)示值的均差Δ。從參考物質(zhì)說明書中查閱參考物質(zhì)賦值的不確定度uref。通過均差Δ、參考物質(zhì)賦值的不確定度uref以及檢查偏移時重復(fù)測量參考物質(zhì)平均值的（不）精密度，可評估出偏移對測量不確定度的貢獻，當(dāng)進行大量重復(fù)測量時，上述公式中的精密度一般可忽略不計。常規(guī)定量測量不確定度的評定方法2：從供應(yīng)商提供校準(zhǔn)品的溯源性和不確定度值，得到偏倚的不確定度（b）。亦即用廠商校準(zhǔn)品的不確定度作為偏倚的不確定度（b）。常規(guī)定量測量不確定度的評定步驟3：按下列公式得出合成（標(biāo)準(zhǔn)）不確定度：

常規(guī)定量測量不確定度的評定步驟4：評估測量不確定度是否符合臨床目標(biāo)。如果已對常規(guī)方法評定了測量的不確定度，則可將其與相應(yīng)的臨床目標(biāo)比較，以評估其適用性。常規(guī)定量測量不確定度的評定一個國際認(rèn)可的設(shè)定目標(biāo)的方法，是基于被測量個體內(nèi)生物變異?；诒粶y量個體內(nèi)生物變異，不確定度的分析目標(biāo)有三個等級：最佳：U≤0.25×CVI希望：U≤0.50×CVI最低：U≤0.75×CVI臨床實驗室測量不確定度實例某實驗室用日本OLUMPUSAU2700自動生化分析儀測定ALP、ALT、AST、Chol、GGT、Glu等項目。對兩水平的英國RANDOX公司質(zhì)控品溶解后，采集6個月的測定結(jié)果，應(yīng)用Excel計算其均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)（CV％）。臨床實驗室測量不確定度實例因為上述6各項目的國際參考物質(zhì)價格昂貴，國內(nèi)參考物質(zhì)有些沒有商品供應(yīng)，故無法采用評定偏倚的不確定度（b）的方法1提供的方法來評定偏倚。采用方法2用廠商校準(zhǔn)品的不確定度作為偏倚的不確定度（b）。用公式

計算95%置信區(qū)間相對擴展不確定度。

臨床實驗室測量不確定度實例以長期重復(fù)性和校準(zhǔn)品不確定度為分量的測量不確定度（%）。

項目重復(fù)性（s）校準(zhǔn)品偏倚（b）不確定度（U）ALP3.82.34.4ALT11.02.311.2AST12.42.512.6GGT4.02.34.6Glu3.41.23.6Chol3.81.74.2不確定度在實驗室中