量值溯源和测量不确定度培训课件

1、第四章 量值溯源和测量不确定度量值溯源和测量不确定度第1页 主要内容术语与基本概念参考测量系统量值溯源测量不确定度COLA介绍量值溯源和测量不确定度第2页第一节 术语与基本概念一、检验标度标度：描述检验结果类型术语定量：半定量：序次标度分类检验：名义标度量值溯源和测量不确定度第3页二、量和量值（一）量：是现象、物体或物质可定性区分和定量确定属性，是计量学概念。广义量：未要求条件量类，不可测量，如质量、物质量等特定量：要求了一定条件量类，是能够测量，简称为量三要素：系统（样品物质）、组分（被测物质成份）和量类血清（系统）中蛋白质（组分）物质量（量类） 被测量（待测特定量）量值溯源和测量不确定度第

2、4页（二）量值：是指普通由一个数乘以测量单位表示特定量大小，可简称为值（三）测量结果：是经过测量得到赋予被测量值（四）真值：是与给定特定量定义一致值。（五）约定真值（定值、参考值）：是用不确定度符合要求测量程序屡次测量平均值。是一个特定量赋予值，对于给定目标含有适当不确定度，被接收为真值。量值溯源和测量不确定度第5页三、测量正确度（measurement trueness）概念：指无穷屡次（大量）重复测量所得值平均值与一个参考值间一致程度。测量偏移(measurement bias)：简称偏移，也称为偏倚，指系统测量误差预计值。均值-参考值（真值）取得。量值溯源和测量不确定度第6页四、测量精密

3、度测量精密度(measurement precision)：简称精密度，指在要求条件下，对同一或类似被测对象重复测量所得示值或被测量值间一致程度。测量重复性(measurement repeatability)：简称重复性，指在重复性测量条件下精密度。SD/F/CV量值溯源和测量不确定度第7页期间测量精密度(intermediate measurement precision)：简称期间精密度，指一段时期内在期间精密度条件下精密度，类似于日常工作中常说“批间精密度”。 相同测量程序、相同地点，在一个长久内重复测量同一被测对象一组条件。测量复现性(measurement reproducibil

4、ity )：简称复现性，指在复现性测量条件下精密度。 不一样地点、不一样操作者、不一样测量程序，对同一被测对象重复测量一组条件。量值溯源和测量不确定度第8页五、测量准确度测量准确度(measurement accuracy) 简称准确度，指由测量所得量值与被测量真值间一致程度。 涵盖正确度和精密度量值溯源和测量不确定度第9页量值溯源和测量不确定度第10页量值溯源和测量不确定度第11页六、测量方法与测量程序测量方法（method of measurement）： 指对测量操作逻辑安排归纳性描述。是普通描述，不具备详细性能参数测量程序（measurement procedure）： 指依据一个或各

5、种测量原理及给定测量方法，对测量所做详细描述。也称分析方案或标准操作程序（SOP），是对测量操作每一个细节进行了要求，有相对固定性能指标一个测量方法能够产生出多个测量程序。量值溯源和测量不确定度第12页七、验证与确认验证（verification）： 指提供客观证据对要求要求得到满足认定。 厂家申明一些技术指标，可经过方法比对试验、对方法学进行评审等加以认定确认（validation）： 指经过提供客观证据对特定预期用途或应用要求已得到满足认定。量值溯源和测量不确定度第13页第二节 参考测量系统参考测量系统（reference measurement system，RMS）简称参考系统，是由参

6、考物质、参考测量程序、参考试验室组成测量系统。量值溯源和测量不确定度第14页一、参考物质（reference material，RM） 又称标准物质或标准参考物质，指适合用于校准、对其它物质赋值或标称特征检验、含有一个或各种足够均匀和稳定特征物质。校准物质：校准物，校准测量系统或为材料赋值。含有校准 和评价测量系统两个功效。正确性控制物质：用于评价一个测量系统测量偏差参考 物质互用，但不能同时用量值溯源和测量不确定度第15页有证参考物质（certified reference material，CRM）： 又称有证标准物质，指附有由权威机构颁发证书，并使用有效程序提供一个或多个指定特征值及其测

7、量不确定度和溯源性参考物质。量值溯源和测量不确定度第16页参考物质互通性示意图参考物质互通性 新鲜血清标本CRM参考测量程序常规方法 是参考物质主要特征，是指用不一样测量程序测量相同物质时，所得测量结果之间一致性量值溯源和测量不确定度第17页二、参考测量程序（reference measurement procedure, RMP）定义：指经过全方面分析研究测量程序，其所产生值含有与其预期用途相当测量不确定度，尤其是在评价测量同一量其它测量程序正确度和表征参考物质时。分类：一级参考测量程序（适合一级参考物质（纯物质）判定）、二级参考测量程序 （高度特异、精密，适合复杂生物样品分析方法）、国际约

8、定参考测量程序（不能溯源至SI单位）量值溯源和测量不确定度第18页三、参考测量试验室（reference measurement laboratory）定义：简称参考试验室，指实施RMP并提供带有不确定度测量结果试验室。参考试验室有很高技术和管理要求，需经过特定评审程序才能成为参考试验室 量值溯源和测量不确定度第19页第三节 量值溯源一、计量溯源性（metrological traceability）简称溯源性或溯源，指经过文件要求不间断校准链将测量结果与要求参考对象联络起来特征，每个链接点均对测量不确定度有贡献。 二、计量溯源链（metrological traceability chain

9、）又称溯源链，指用于将测量结果与参考对象联络起来测量标准和校准次序。 量值溯源和测量不确定度第20页三、溯源性建立溯源性是检验结果属性，由检验程序取得，当前主要由厂家建立。可溯源到SI分析物溯源：物质结构清楚，均一（纯），有明确分子量，试验结果以mol/L表示物质称分析物（analyte）。大约有100个临床化学项目能够应用参考测量系统，量值溯源和测量不确定度第21页 计量溯源链量值溯源和测量不确定度第22页表2 分析物测量一、二级测量参考程序及其研究机构项 目一级测量参考程序一级测量参考程序原 理研究机构原 理研究机构CaID-MSICBR, NBS原子吸收NBS, CDC(A), BCR

10、Cl库仑滴定中子活化NBSICBR库仑滴定NBS, AACC, CDC(A) KID-MS中子活化NBSICBR火焰发射光谱NBS, AACCCDC(A) Na重量分析中子活化NBSCIBR火焰发射光谱NBS, AACC, CDC(A)CreatinineID-MSCRC,KI离子交换层析CDC(O)GlucoseID-MSNBS, ICBR ,KIHK/G-6-PDCDC(A), AACC, NBSCholesterolID-MSID-MFNBS, KI, UBUD Abell-Kendall法毛细管柱气相层析高效液相色谱CDC(A), AACCSFBC北京老年医学研究所Urid AcidI

11、D-MS尿酸酶（UV）CDC(A), AACC, NBS量值溯源和测量不确定度第23页第四节 测量不确定度定义：测量不确定度（measurement uncertainty, MU）:根据所用到信息，表征赋予被测量量值分散性非负参数。原理：测量不确定度对测量结果可信性、有效性怀疑程度或不愿定程度，是定量说明测量结果质量一个参数。说明被测量之值分散性参数，它不说明测量结果是否接近真值。测量不确定度与溯源关系亲密，溯源链每一步都有给定不确定度，溯源性建立必然伴随不确定度评定。测量不确定度是经典误差理论产物。60年代提 出，90年代达成一致意见。一、概述量值溯源和测量不确定度第24页（一） 测量不确

12、定度分类 （1） A类评定 是指经过试验和适当统计学处理，对某预计值不确定度进行评定。 惯用方法：在测量条件下对输入量Xi进行n次测量或观察，计算观察值平均值和标准差。（2） B类评定 是利用其它信息对预计值不确定度进行评定。 包含：以前观察数据；对相关材料或仪器了解或使用经验；制造商提供技术指标；手册或其它资料中参考数据不确定度。二、不确定度评定方法量值溯源和测量不确定度第25页实践中，能够简单地说，测量不确定度按其评定方法可分为两类：A类用统计方法评定分量；B类用非统计方法评定分量。 用统计方法评定A类不确定度，对应于传统随机误差；而用非统计方法评定B类不确定度，则并不对应于传统系统误差。

13、故不宜采取“随机不确定度”和“系统不确定度”提法。量值溯源和测量不确定度第26页自下而上方法（Bottom-Up方法） 1) 定义：指全方面地研究每一个可能影响测量不确定度原因，并将这些影响分量进行定量，转变为标准不确定度再进行合成; 2) 可进行A类评定或B类评定，其中B类评定相关资料可从文件、设备仪器资料等取得; 3) 该法评定不确定度较准确，是GUM所描述评定方法，参考试验室惯用该方法评定不确定度。（二）评定方法量值溯源和测量不确定度第27页自上而下方法（Top-Down方法）指依据统计学原理，直接评定某一测量系统总不确定度。评定数据可来自于试验数据、质量控制数据、标准物质相关数据等。该

14、评定方法简便，更适合在常规试验室应用。 量值溯源和测量不确定度第28页三、测量不确定度评定基本步骤1、定义被测量与建立数学模型 2、被测量定义最少应该包含以下信息：系统、成份、量种类。 系 统成 分量种类测量单位血清总蛋白（TPRO）浓度g/L血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）催化活性浓度U/L量值溯源和测量不确定度第29页3、识别不确定度起源 量值溯源和测量不确定度第30页4、不确定度分量量化 5、计算合成标准不确定度(uc)和扩展不确定度(U)当包含因子k =2时，表明扩展不确定度95%可信限。 量值溯源和测量不确定度第31页四、常规试验室不确定度评定基本方法1、识别主要不确定度分量主要包含系

15、统效应分量（ubias ）和随机效应分量（uimp ） 量值溯源和测量不确定度第32页2、依据PT/EQA数据评定不确定度1）计算偏移（b） b=本室结果-靶值 b相对（%）=b/靶值 量值溯源和测量不确定度第33页最少6次PT/EQA结果均值才能真实反应该试验室正确度水平，并认为以平方和均值平方根计算更合理。量值溯源和测量不确定度第34页2）计算偏移不确定度受偏移本身b%和靶值不确定度 两分量影响量值溯源和测量不确定度第35页3）计算合成不确定度量值溯源和测量不确定度第36页3、与有证参考物质（CRM）比较评定不确定度 1）计算偏移 量值溯源和测量不确定度第37页2）计算偏移不确定度3）计算

16、合成不确定度量值溯源和测量不确定度第38页4、与RMP结果比较评定不确定度 1）计算偏移2）计算偏移不确定度3）计算合成不确定度量值溯源和测量不确定度第39页五、误差与测量不确定度区分1、误差是一个单个数值，可用于修正结果；测量不确定度以区间形式表示，不可用于修正结果，且测量不确定度大小与测量值高低相关；2、误差能够忽略，不确定度永远存在。 量值溯源和测量不确定度第40页量值溯源和测量不确定度第41页六、测量不确定度在临床应用比较患者两次测量结果差异是否有意义当En1时，说明这两次测量结果差异不是因为测量方法不一样造成，而是因为病情改变或体内生理改变引发。量值溯源和测量不确定度第42页2. 测

17、量结果与参考区间或医学决定水平进行诊疗性比较参考区间上限（xhigh）、下限（xlow）;医学决定水平限（xlimit）当En1时，说明测量结果不在参考区间内或超出医学决定水平。 量值溯源和测量不确定度第43页测量结果与参考区间上限关系 量值溯源和测量不确定度第44页第五章 测量程序方法学性能评价 量值溯源和测量不确定度第45页 主要内容精密度评价 正确度评价检测限评价方法线性评价临床可汇报范围评价 参考区间验证 量值溯源和测量不确定度第46页一、精密度评价内容精密度有重复性、期间精密度、复现性三种形式 惯用是标准差（s）和变异系数（CV）或方差（F）和CV值越大，说明精密度越低，反之亦然第一

18、节 精密度评价 量值溯源和测量不确定度第47页二、精密度评价方法标准差和变异系数计算单原因方差分析依据CLSIEP文件进行评价量值溯源和测量不确定度第48页（一）标准差和变异系数计算通常选择低、中、高三个水平标本 对批内或日内精密度评价，普通在一批内或一天内重复测量2030次对批间或日间精密度评价，普通进行2030批次测量或2030日测量直接计算s和CV 量值溯源和测量不确定度第49页s和CV计算公式以下： 其中：s为标准差； 为标本均数；n为独立检测标本次数；xi为标本中各变量值，即每次测量结果。量值溯源和测量不确定度第50页（二）单原因方差分析 方差分析可同时研究与检验相关各种原因对测量结

19、果影响，尤其适合用于同时分析批内和批间不精密度。量值溯源和测量不确定度第51页（三）依据CLSIEP文件进行评价 EP5-A2定量测量方法精密度性能评价 EP15-A2用户对精密度和正确度性能验证试验 量值溯源和测量不确定度第52页321三、结果判断与厂家申明批内不精密度和室内不精密度比较 与CLIA88推荐允许总误差（TEa）比较 与国家标准比较 4试验室自定标准 量值溯源和测量不确定度第53页1. 与厂家申明批内不精密度和室内不精密度比较 假如依据试验数据得到不精密度小于厂家申明不精密度，则表明厂家申明不精密度经过验证。量值溯源和测量不确定度第54页2. 与CLIA88推荐允许总误差（TE

20、a）比较将计算得到标准差或变异系数与CLIA88要求TEa进行比较，判断其不精密度是否可接收。批内精密度 CV或标准差应小于或等于TEa1/4 批间精密度 CV或标准差应小于或等于TEa1/3 方法决定图（method decision chart，MDC） 量值溯源和测量不确定度第55页3. 与国家标准比较卫生部临床检验中心本着在临床上认为能够接收、不致影响临床对试验结果使用前提，尽可能兼顾试验室当前现有条件标准，提出批间精密度推荐值 试验室测量方法CV应小于推荐CV量值溯源和测量不确定度第56页4. 试验室自定标准一些试验室依据本身技术水平制订出适合自己精密度要求，也有部分省临床检验中心依据本省技术发展水平和经验自定CV标准，各省临检中心或各试验室自订精密度要求，最少应高于国家要求。 量值溯源和测量不