测量的不确定度在临床化学检验中的初步应用

测量的不确定度在临床化学检验中的初步应用

段勇：医学博士、主任医师、教授、硕士生导师。曾在泰国清迈大学医技学院进修学习半年和美国新墨西哥大学医学院进修学习一年。现任中国人民政治协商会议云南省第十届委员会委员、第十批云南省中青年学术和技术带头人后备人才、云南省医学实验诊断研究中心主任

昆明医学院第一附属医院检验科

单斌

王玉明

段勇

段勇：医学博士、主任医师、教授、硕士生导师。曾在泰国清迈大学医技学院进修学习半年和美国新墨西哥大学医学院进修学习一年。现任中国人民政治协商会议云南省第十届委员会委员、第十批云南省中青年学术和技术带头人后备人才、云南省医学实验诊断研究中心主任、昆明医院第一附属医院医学检验科主任、昆明医学院实验诊断教研室主任、卫生部临床检验标准专业委员会委员、中国医院协学会临床检验管理专业委员会委员、中华医学会检验学会青年委员、中华医学会检验分会临床生化专业委员。主要从事实验诊断学医疗、教学、科研和管理工作。现主持云南省科技厅资助项目2项，先后获得云南省科技进步奖二等奖1次，三等奖2次；云南省卫生科技成果奖一等奖1次，三等奖3次。发表论文40余篇，分别以主编、副主编和编委的身份编写著作6部。测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数[1]。已经在计量行业应用十多年。但对临床化学检验来讲，不确定度是一个相对较新的概念。由于其概念和评价方法远较“误差”理论难以掌握，另一方面在日常检测工作中，也很难应用不确定度评定测定结果，因此还未被临床化学检验人员广泛应用到实际工作中。近年来临床实验室认可活动增多，ISO15189的医学实验室质量和能力的专用要求中明确要求必要且可能时，实验室应确定检验结果的不确定度。由于临床化学检验活动是一种测量过程，是否能用测量不确定度来表述或如何评定仍然在争议。本文应用王治国等学者[2]和澳大利亚临床生物化学家协会（AACB）[3]所介绍的测量的不确定度的方法对临床生化的部分常规项目进行评定，以探讨测量的不确定度在临床化学检验中的初步应用。仪器与材料1.仪器日本OLUMPUSAU2700自动生化分析仪；德国EppendorfReference1000μl移液器。2.试剂ALP、ALT、AST、Chol、GGT、Glu和TG测定试剂由北京中生北控公司提供；Crea和UA测定试剂由日本第一化学提供；ALB、Ca、Mg、TP和TB测定试剂由OLYMPUS公司提供；P测定试剂由上海复星长征公司提供。3.质控品多值校准品和两水平质控品由英国RANDOX公司提供；室间质量评价质控品由卫生部临检中心提供。多值校准品、两水平质控品和室间质量评价质控品按照说明书的要求用移液器准确加入5.00ml去离子水，放置30min，当粉末全部溶解后颠倒放置10min，然后轻轻混匀使用。如果未及时使用放置在4℃冰箱中保存，直到使用期。4.测定过程每天按照仪器说明书保养仪器，各种状态良好，测定前仪器预热30min。校准、室内和室间质控品的测量过程严格按照仪器说明书操作。5.数据收集和分析应用Excel软件建立数据库；计算均值、标准差和变异系数（CV％）；进行测量不确定度的计算；相关性分析。方法与结果1.批内重复性两水平的质控品被分为20份，对Alb、ALP、ALT、AST、Ca、Crea、Chol、GGT、Glu、Mg、P、UA、TB、TG和TP在一分析批内进行重复测定，应用Excel计算其均值、标准差和变异系数（CV％），结果见表1。2.批间重复性2.1一月期批间重复性两水平的质控品溶解后，每天测定Alb、ALP、ALT、AST、Ca、Crea、Chol、GGT、Glu、Mg、P、UA、TB、TG和TP。采集1个月的测定结果，应用Excel计算其均值、标准差和变异系数（CV％），结果见表1。2.2半年期批间重复性对两水平的质控品溶解后，Alb、ALP、ALT、AST、Ca、Crea、Chol、GGT、Glu、Mg、P、UA、TB、TG和TP。采集6个月的测定结果，应用Excel计算其均值、标准差和变异系数（CV％），结果见表2。3.方法偏倚的计算根据王治国等学者[2]所介绍的方法，采集2006年至2009年卫生部临检中心室间质量评价的回报结果，按下述步骤进行方法偏倚的计算。3.1测定值与靶值的百分差值：首先按下述公式计算出测定值与靶值的百分差值。

di%：测定值与靶值的百分差值；Xt：卫生部临检中心室间质量评价提供的靶值；Xi：实验室的测定值。3.2相对差值的平均值：其次按下述公式计算出相对差值的平均值。

(倒三角图）：相对差值的平均值。3.3相对差值的标准差：然后按下述公式计算出相对差值的标准差。

Sc：相对差值的标准差；n-1：自由度。3.4偏倚：最后按下述公式计算出偏倚，见表1。

4.校准品不确定度校准品不确定度（CVCal）由Randox提供，见表2。5.计算合成不确定度5.1以批内、批间重复性和方法偏倚为分量的测量不确定度的计算。按王治国等学者[2]所介绍的对临床生化部分常规项目进行测量不确定度评价的方法，临床化学测定项目的扩展不确定度使用下列公式和包含因子2（95％置信水平）计算结果见表1。

CVw：批内重复性；CVb：批间重复性；CVbias：偏倚的不确定度。表1.以批内、批间重复性和方法偏倚为分量的测量不确定度（%）应用Excel软件分析U与CVw、CVb和CVbias之间的相关性，其R值分别为-0.16、0.50和0.99，显示U与CVbias之间有相关性。CVbias均比CVw和CVb的数值大，在17个常规临床化学检验项目中，只有4个项目CVw和8个项目CVb的数值大于1/3CVbias，表明CVbias是合成不确定度的主要分量[4]。5.2以长期重复性和校准品不确定度为分量的测量不确定度的计算。按AACB[3]所介绍的对临床生化部分常规项目进行测量不确定度评价的方法，临床化学测定项目的扩展不确定度使用下列公式和包含因子2（95％置信水平）计算结果见表2。

CVA：长期重复性；CVCal：校准品的不确定度。表2.以长期重复性和校准品不确定度为分量的测量不确定度（%）应用Excel软件分析U与CVA和CVCal之间的相关性，其R值分别为0.94和0.64，显示U与CVA比与CVCal之间更有相关性。CVA和CVCal的数值大小相近，表明两者均是合成不确定度的主要分量。5.3两种测量不确定度的计算方法的统计分析应用Excel软件分析以批内、批间重复性和方法偏倚为分量与以长期重复性和校准品不确定度为分量的两种测量不确定度计算方法之间的相关性，其R值为0.34，显示无明显相关性。配对test检验统计分析显示两种方法的结果的差异有统计学意义，表明两种测量不确定度的计算方法之间无关联。讨

论随着我国与国际的交流不断增加和检验医学水平的不断提高以及检验工作的日益规范，近年来检验标准化工作逐渐展开，量值溯源、测量不确定度等概念受到了越来越多的关注。溯源性是指通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准（通常是国家测量标准或国际测量标准）联系起来的特性。量值溯源能可信地比较来自不同实验室的结果或同一实验室不同时期的结果。目前我国临床实验室使用的校准品多为具有量值溯源的，但是并不是所有的生产商均提供不确定度。不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度，也表明该结果的可信赖程度，是测量结果质量的指标。不确定度愈小，测量水平愈高，测量结果的使用价值愈高，反之亦然。在临床检验实际工作中，结果的不确定度可能有很多来源[5]，例如病人的准备、生物变异、样品的采集及处理、测定环境条件、仪器的不确定度、校准品的溯源性、质控品的质量等，是一个比较复杂的因素。从临床分析流程来分析，在分析过程中，对于有溯源性校准品的项目，由于校准、质控和临床样品的测量过程流程是一样的，即在分析过程中，仪器温度的波动、比色杯光径的差异、比色波长的差异、加样系统的差异、清洗系统的差异等都可以用校准来减低，成为不是不确定度的主要来源。但是，校准品有系统的偏差，这是必须考虑的，进行B类评定。另外，测定过程中，人员因素、环境因素、仪器因素等偶然存在随机变化的可能性，这同样给测定带来了不确定度。这种不确定度可以用室内质控来反映，进行A类评定。为了在临床检测工作中提供检测结果的不确定度，本研究以临床生化的部分常规项目为例，探讨了不确定度的两种较为简单的计算方法。以批内、批间重复性和方法偏倚为分量所进行的对临床生化部分常规项目测量不确定度的评价结果显示，根据卫生部临检中心室间质量评价回报结果计算出的CVbias是合成不确定度的主要分量，这与陈孝红等[6]所进行的相关研究结果相似。CVbias并与扩展不确定度有相关性，R为0.99。结果表明以批内、批间重复性和方法偏倚为分量所进行实验室的检验项目的测量不确定度的大小主要取决于室间质评的靶值，而与反映室内质量控制的变异的关联不明显。而以长期重复性和校准品不确定度为分量所进行的对临床生化部分常规项目测量不确定度的评价结果显示，CVA和CVCal的数值大小相近两者均构成合成不确定度的主要分量。扩展不确定度与CVA和CVCal之间的相关性，其R值分别为0.94和0.64。结果表明以长期重复性和校准品不确定度为分量计算实验室的检验项目的测量不确定度的大小主要取决于长期重复性和校准品不确定度，而与实验室长期重复性相关性更好。从目前来看，以长期重复性和校准品不确定度为分量计算实验室的检验项目的测量不确定度的方法可能是一种实用的评定测量不确定度简单的方法。当然，由于临床检验工作的测量不确定度影响因素较多，各分量评定方法困难，再加上目前许多检测项目尚无可溯源的标准品，都给不确定度的评定带来了很大的困难，使得不确定度的评定目前仅仅局限于检验标准化工作和临床实验室质量体系中的一部分，导致现阶段尚无法在常规实验室的患者检验报告中使用。而且在医学检验中，评定检测的不确定度的理论和实践仍在不断发展。为此，需要临床实验室对包括不确定度评估在内的标准化工作做进一步探索，重视临床检验的标准化工作，建立完善的质量体系，最终实现实验室的检测结果具有溯源性和可比性。参考文献[1]XavierFuentes-Arderiu.UncertaintyofMeasurementinClinicalLaboratorySciences.ClinicalChemistry，2000，46:1437-1438.[2]王治国，王薇，李小鹏，等.测量不确定度及其在临床检验中应用.中国卫生统计，2005，22（2）：85-85.[3]澳大利亚临床生物化学家协会（AACB）文件.定量医学检测中的测量的不确定度实验室应用指南,2004年11月.[4]CNAS—GL06:化学分析中不确定度的评估指南,2006,143.[5]LinkoS,OrnemarkU,KesselR,etal.Evaluationofuncertaintyof