临床实验室测量不确定度

临床实验室测量不确定度首都医科大学马怀安引言ISO15189在医学实验室质量和能力的专用要求条款对测量不确定度提出明确要求：5.6.1实验室应该建立内部质量控制体系，以保证检验结果达到预期的质量标准；5.6.2必要且可能时，实验室应该确定检验结果的不确定度。引言测量不确定度是指与测量结果相关的参数，表征可合理地赋予被测量值的分散性。测量不确定度是一个代表测量结果质量的参数，其基本含义是对测量结果的“怀疑”。引言一个测量结果只是某特定被测量的值的估计(真值是不可知的)，估计有好有坏，因此一个测量结果需伴有说明其质量的参数，否则给出的结果就不够完整，结果使用者无法判断结果的可靠性，结果也很难进行比较。为什么要评定测量不确定度目前临床实验室对测量不确定度的价值与用途的看法上存在较大的分歧。ISO的意图是使检验结果在全球基础上传递或者具有可比性。这就需要临床实验室消除或纠正测量系统之间的系统误差或偏倚并根据国际标准化组织要求，报告检验结果的不确定度，以告知使用者测量结果的质量。测量不确定度相关术语不确定度：“与测量结果相关联的参数，可合理的表征被测对象数值的分散性（VIM）。”溯源性：“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，通常是与国家标准或国际标准联系起来的特性（ISO15189）。”测量不确定度相关术语溯源性和不确定度是所有定量测量的基本属性。通过校准或比较的一条不中断的链，溯源至规定的计量标准，链中每个因素都可能有助于最终检测结果不确定度的形成。这个可导出已知参考值的不中断的比较链，使不同实验室（或同一实验室在不同时间）可比较结果，并将它们关联至通用的测量等级。推荐以SI单位为通用测量等级。

测量不确定度的分类标准不确定度：用标准偏差形式给出的不确定度。相对不确定度：标准不确定度除以被测量之值。A类标准不确定度：用统计方法评定出的不确定度。其评定方法称为A类评定。B类标准不确定度：用非统计方法评定出的不确定度。其评定方法称为B类评定。测量不确定度的分类合成不确定度：当测结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差和协方差计算得到的标准不确定度。扩展不确定度：确定测量结果区间的量，合理赋予被测量值分布在指定概率内含于此区间。测量不确定度的分类测量不确定度与测量误差误差多数情况下是指测量误差，它的传统定义是测量结果与被测量的真值之差。通常可分为两类：系统误差和偶然误差。而随着现代科技的发展，对测量结果的可靠性提出更高要求。经典误差理论难以适应现代测量的要求。测量不确定度与测量误差测量误差与测量不确定度分别是经典误差理论和现代误差理论的核心，二者既有区别，又有联系。误差是指测量结果减去被测量的真值，其大小反映测量结果偏离真值的程度。该定义虽然严格准确，但由于真值是未知的理想概念，使得误差在实际应用中难以确切求得。测量不确定度与测量误差误差不确定度量的定义测量结果减真值测量结果的分散性、分布区间的半宽。与测量结果的关系针对给定测量结果不同，误差不同合理赋予被测量之值均有相同不确定度。不同测量结果，不确定度可以相同。与测量条件的关系与测量条件、方法、程序无关，只要测量结果不变，误差也不变。条件、方法、程序改变时，测量不确定度必定改变而不论测量结果如何。表达形式差值，有一个符号：正或负标准偏差、标准偏差的几倍、置信区间的半宽，恒为正值。分量的划分按出现于测量结果中的规律分为随机误差与系统误差。按评定的方法划分为A类和B类。两类不确定度分量无本质区别。分量的合成代数和方差，必要时引入协方差。置信概率不存在一般，如需要，可以给出。测量不确定度与测量误差测量误差与测量不确定度两者间有一定联系。如下图常规定量测量不确定度的评定GUM是世界范围内通用的作为描述测量的不确定度理论与应用的主要文件。它基于可靠的数学理论，利用概率密度函数和不确定度传播定律作为建立模型的基础。它概括了评定程序以及将所有输入量的标准不确定合成到最终结果的过程。不过GUM也认识到正规的GUM计量学方法可能很难适用于某些检测类型。

常规定量测量不确定度的评定ISO/IEC17025和ISO15189也认识到评定测量不确定度的严密程度应基于客户的需要。因此在医学检测中应该使用测量的不确定度的概念，但对实验室和检测结果的临床用户二者而言，评定测量不确定度必须具有实用意义。

常规定量测量不确定度的评定在医学检测中，评定测量的不确定度的理论和实践仍在不断发展，临床实验室在常规检测中不确定度的具体评定方法亦将与时俱进，本讲座提供的临床实验室常规测量不确定度的评定方法仅供参考。另外，本方法不适用于临床参考实验室和其他计量学实验室。常规定量测量不确定度的评定建议在开始评定常规检验结果测量不确定度时，将不在实际检测方法中的不确定度组分（如分析前和分析后的各个组分）排除在测量的不确定度定义之外。选用“经验方法”评定测量不确定度。方法的基本原理是将从精密度和偏移评定的不确定度进行合成。常规定量测量不确定度的评定测量准确度=精密度和正确度测量不确定度=实验室内复现性和偏移的不确定度将测量（不）精密度的标准（偏）差s平方和对说明测量偏移的不确定度b平方相加后开方，就可评定测量不确定度。按下列公式得出合成（标准）不确定度：常规定量测量不确定度的评定具体评定步骤如下：步骤1：评定实验室内复现性不精密度（s）。IQC数据的长期不精密度来评定测量的不确定度，以±1.96SD或±1.96CV%来表示95%的置信区间。“长期”一般规定为6个月积累的质控平均值，要保证此值是在大多数工作条件下所积累的数据。常规定量测量不确定度的评定如果一段足够长时间内，如半年，我们使用了不同方法、不同试剂，由多个检验人员用多台仪器进行检验，半年后通过室内质控得出测量的CV值，这个CV值在很大意义上为这个结果的标准不确定度，虽然我们没有分别分析人员、仪器、方法等具体因素，但这些因素已包含在半年中的室内质控结果中。常规定量测量不确定度的评定对于新引进的方法，初始评估中确定的不精密度可暂时用来评定测量不确定度（至少30个数据点，并使用两个或更多不同批号的试剂和校准品）。每年至少更新一次测量不确定度。常规定量测量不确定度的评定对需要几个浓度质控品的方法，实验室应确定不同浓度的不精密度是否达到临床目标所需的差异。如果临床并不要求在不同浓度的不精密度有差异，则平均值±1.96SD（±1.96CV）就可作为测量不确定度的估值。常规定量测量不确定度的评定步骤2：评定偏倚的不确定度（b）。方法1：临床实验室重复测量参考物质，计算均值与相应参考物质标示值的均差Δ。从参考物质说明书中查阅参考物质赋值的不确定度uref。通过均差Δ、参考物质赋值的不确定度uref以及检查偏移时重复测量参考物质平均值的（不）精密度，可评估出偏移对测量不确定度的贡献，当进行大量重复测量时，上述公式中的精密度一般可忽略不计。常规定量测量不确定度的评定方法2：从供应商提供校准品的溯源性和不确定度值，得到偏倚的不确定度（b）。亦即用厂商校准品的不确定度作为偏倚的不确定度（b）。常规定量测量不确定度的评定步骤3：按下列公式得出合成（标准）不确定度：

常规定量测量不确定度的评定步骤4：评估测量不确定度是否符合临床目标。如果已对常规方法评定了测量的不确定度，则可将其与相应的临床目标比较，以评估其适用性。常规定量测量不确定度的评定一个国际认可的设定目标的方法，是基于被测量个体内生物变异。基于被测量个体内生物变异，不确定度的分析目标有三个等级：最佳：U≤0.25×CVI希望：U≤0.50×CVI最低：U≤0.75×CVI临床实验室测量不确定度实例某实验室用日本OLUMPUSAU2700自动生化分析仪测定ALP、ALT、AST、Chol、GGT、Glu等项目。对两水平的英国RANDOX公司质控品溶解后，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％）。临床实验室测量不确定度实例因为上述6各项目的国际参考物质价格昂贵，国内参考物质有些没有商品供应，故无法采用评定偏倚的不确定度（b）的方法1提供的方法来评定偏倚。采用方法2用厂商校准品的不确定度作为偏倚的不确定度（b）。用公式

计算95%置信区间相对扩展不确定度。

临床实验室测量不确定度实例以长期重复性和校准品不确定度为分量的测量不确定度（%）。

项目重复性（s）校准品偏倚（b）不确定度（U）ALP3.82.34.4ALT11.02.311.2AST12.42.512.6GGT4.02.34.6Glu3.41.23.6Chol3.81.74.2不确定度在实验室中