医学检验方法学的评价

检验医学方法学的评价 2020 1 16 1 2020 1 16 2 好方法 灵敏度高重复性好特异性高准确度好抗干扰强适用性强价格低 概述 2020 1 16 3 掌握方法学学评价是检验科中 高级人员的基本功之一 检验科要不断引进或建立新的诊断试验 引进什么试验 对实验结果如何解释和如何得到有效应用 这些都离不开对试验的评价 然而同国外相比还存在着较大差距 今后对这方面的学习和实践应该加强 概述 第一节检验方法学评价的重要性 2020 1 16 4 一 医学检验方法的建立是为了诊断疾病 在建立或引进一个新的试验时 必须了解该试验方法的基本性能 因此应该进行方法学评价 二 检验方法的评价是合理解释实验室数据的基础 2020 1 16 5 检验科的工作目标主要是 1 能为临床提供可靠的数据 2 为临床提供充分的检验项目和及时的报告 3 为临床能提供专业咨询 因此在引进新技术的同时 必须及时开展与临床的合作和对话 以强化对实验室数据的合理解释与有效利用 及时将数据转化为高层次的临床判断分析信息 2020 1 16 7 三 从医学检验事业的发展要素来看 掌握检验方法学评价在检验工作中有着重要作用 检验科人员组成应包括方法学家 其工作以开展新方法进行方法学评价 提高检验质量为主 2020 1 16 8 第二节评价实验的设计及统计指标的选择 方法评价的基本内容是通过实验途径 测定并评价它的准确度和精密度 不论准确度和精密度 都强调的是误差 评价过程就是对误差的测定 2020 1 16 9 1 预评价 主要研究候选方法的最适条件 这些条件包括 试剂的浓度 缓冲液种类 离子强度及pH值 标本与试剂的容积比 一 方法学评价计划 反应温度与时间 吸收曲线与波长选择 线性范围等 2020 1 16 10 2020 1 16 11 2 初步评价 用标准液作线性及批内重复实验 用血清作批内及天内重复实验 进行回收实验 进行干扰实验 方法学评价计划 3 最后评价 作日间重复实验 方法学比较实验 判断方法的可接受性 进行临床相关研究 2020 1 16 12 方法学评价计划 4 方法应用 建立质控系统 训练操作者 引进常规应用 常规性能管理 2020 1 16 13 方法学评价计划 2020 1 16 14 一 方法的分级临床生化成分的测定方法很多 根据其准确度与精密度的不同可以分为三级 二 方法的选择 1 决定性方法 Definitivemethods 指准确度最高 系统误差最小 经过详细研究 没有发现产生误差的原因或在某些方面不够明确的方法 测定结果为 确定值 与 真值 最接近 2020 1 16 15 方法的分级 条件 技术要求太高且复杂 费用昂贵 仪器精密 试剂最纯 用途 不能直接用于鉴定常规方法的准确性 只用于发展及评价参考方法和标准品 2020 1 16 16 2 参考方法 Referencemethods 指准确度与精密度已经充分证实的分析方法 干扰因素少 系统误差很小 与重复测定的随机误差相比可以忽略不计 有适当的灵敏度 特异性 直线性及较宽的分析范围 2020 1 16 17 方法的分级 条件 所需仪器的要求也较高 昂贵 试剂要求二级标准品 纯度高 杂质少 在条件优越的实验室可进行常规工作 用途 主要应用于鉴定常规方法 评价其误差大小 干扰因素 并决定其是否可以被接受 它也用于鉴定二级标准品 为质控血清定值 也可用于评价商品试剂盒等 2020 1 16 18 2020 1 16 19 3 常规方法 routinemethod 性能指标符合临床或其它目的需要 有适当的分析范围 而且经济实用 常规方法分为偏差已知的方法和偏差未知的方法 条件 常规方法在作出评价以后 经有关学术组织认可 可以作为推荐方法 用途 普通实验室 方法的分级 临床化学方法之间关系可见下图 2020 1 16 20 方法的分级 国际标准化委员会将标准品 参考物 的定义暂定为 它的一种或几种物理或化学性质已经充分确定 被用于校正仪器或证实一种测定方法的物质 并将其分成三级 标准物质的定值结果一般表示为 标准值 总不确定度 2020 1 16 21 二 标准品的分级 1 一级标准物质 primaryreferencematerial 一级标准品 原级参考物 是已经确定的稳定而均一的物质 它的数值已由决定性方法确定 或由高度准确的若干方法确定 所含杂质也已经定量 它可用于校正决定性方法 评价及校正参考方法以及为 二级标准品 定值 2020 1 16 22 标准品的分级 2 二级标准物质 secondaryreferencematerial 二级标准物质的量由参考方法定值或用一级标准品比较而确定 主要用于常规方法的标化或为控制物定值 二级标准品或是纯溶液 水或有机溶剂的溶液 或存在于相似基质中 2020 1 16 23 标准品的分级 2020 1 16 24 3 校准物 calibrator 用二级标准物质校准 常规方法定值 用于对常规方法和仪器的校准 标准品的分级 4 质控物 controlmaterial 具有与检测过程相适应的特性 其成份与检测样本的基质相同或相似 用于质量控制 不用于标化 2020 1 16 25 标准品的分级 国际临床化学协会 IFCC 提出 常规方法应具有实用性和可靠性两方面的性能指标 至于某一项具体分析方法所应具有的性能标准 可由临床实验室根据采用这一试验的目的决定 2020 1 16 26 三 方法选择的要求 2020 1 16 27 1 实用性一般应具备 微量快速能便于急诊 适合成套项目分析 费用低廉 包括劳动力与试剂 设备及一般管理费用等 方法简便 应用安全可靠 方法选择的要求 2020 1 16 28 2 可靠性一般具有较高的精密度和准确度 以及较大的检测能力 精密度变异系数 CV 一般应小于5 准确度与特异性准确度是指测定值与 真值 的符合程度 一般偏差系数 CB 应小于5 特异性是指只对待测物质起化学反应 不与其它结构类似的化合物发生反应 检测能力即 检测限度 或 检出限 检出限通常是指能与适当的 空白 读数相区别的待测物的最小值 方法选择的要求 2020 1 16 29 一 广泛查阅文献根据方法选择的要求对已发表的各种方法进行比较与检验 确定哪些方法有充分的科学根据及真实的使用价值 四 方法选择的步骤 2020 1 16 30 二 选定候选方法经初步选定的方法称为候选方法 候选方法确定后 应该写出该法的原理与参考文献 所用仪器 试剂的来源 牌号 纯度 或配套试剂盒 标本收集要求 详细的操作步骤 标准曲线和结果计算 文献中列出的性能指标 参考值与参考范围 以及其它应注意的事项与安全防护措施等 方法选择的步骤 一 方法建立的原理确定临床生化方法按其传统分类可分为光谱法 层析法 电泳法 酶法 电化学法 分子生物学和免疫化学法等 这些方法的建立首先要根据其技术的原理和被测物质的物理化学性质来确定其方法建立的原理 2020 1 16 31 五 方法的建立 二 方法建立时的条件选择在方法建立的原理确定后 尚需根据其原理来选择合适的条件 以保证所建的方法可靠 下面以光度法为例介绍其条件选择的主要环节 2020 1 16 32 方法的建立 颜色反应是光度分析的基础 因此 用作光度测定的颜色反应至少要具备以下几条 a 反应有较高的特异性 从而干扰小 b 反应产生的有色物质吸光系数要大 大者灵敏度高 c 有色产物的离解度要小 小则稳定 d 此外 还要求有色产物有恒定的组成成分 使产生的颜色稳定 2020 1 16 33 方法建立时的条件选择 由于影响颜色反应的因素很多 如温度 pH 试剂浓度 反应的时间等等 这些因素在建立新方法时都要逐项试验 确定最佳实验条件 2020 1 16 34 方法建立时的条件选择 2020 1 16 35 1 选择合适的吸收光谱 确定波长实际上就是测定颜色反应产生的光吸收曲线 方法是在整个可见光区 400 700nm 进行波长扫描 同时 还应以同法分别测定其空白液和标准物颜色产物的吸收曲线 方法建立时的条件选择 A A标准 A空白 A最大时的波长 即干扰最小 为最适波长 2020 1 16 36 方法建立时的条件选择 2020 1 16 37 方法建立时的条件选择 2 测定方法适用的浓度范围 线性实验根据郎伯 比耳定律吸光度应与溶液的浓度成正比 测定方法适用的浓度范围是指分析的浓度范围在直线线性段 浓度与吸光度之比为一常数 此时直线上任何一点的斜率tan 相等 即 tan A1 C1 A2 C2 A3 C3 An Cn K此处K即为校正常数 可用于结果计算 2020 1 16 38 方法建立时的条件选择 通常稀溶液都是符合比耳定律的 但在浓度过高和过低时往往都不呈直线 见下图 说明低浓度部分亦有仪器的灵敏度和方法的检测能力限制 所以 具体的测定就宜选择在直线段浓度范围内进行 2020 1 16 39 方法建立时的条件选择 2020 1 16 40 方法建立时的条件选择 3 观察影响颜色反应的因素影响颜色反应的主要因素有 溶液pH的影响 杂质的影响 反应的温度和时间 以及颜色的稳定性等 这些都是光度法测定误差的主要来源 都需要通过实验来观察并控制在一个适宜的范围内 从而保证方法的准确性和精密性 2020 1 16 41 方法建立时的条件选择 溶液pH的影响有些溶液的颜色对pH值的改变非常灵敏 因此 在建立方法时可在不同pH值条件下 其它条件不变 令其反应 以观察颜色反应的吸光度变化 从而选择合适的pH值范围来保证颜色反应 以求较高的灵敏度和较好的线性 有时还需用相应的pH缓冲液来维持反应的pH 以利颜色反应的正常进行 2020 1 16 42 观察影响颜色反应的因素 杂质的影响由于临床标本中除含待测物质外 还含有许多非测定物质 成分十分复杂 影响检测结果 为此就需要进一步改进方法 或设立标本空白 或将标本作适当处理 除去干扰物 或加入合适的干扰物掩蔽剂等 以提高方法的特异性 2020 1 16 43 观察影响颜色反应的因素 特异性和干扰的区别 特异性是指检测试剂只与特定的被检测物反应而不与其他物质发生反应 因此可疑物本身和分析试剂反应 则方法特异性差 干扰是指某些物质本身并不与检测试剂反应 但是它能影响被测定物与检测试剂间反应的某一步骤 从而影响检测结果 例 血糖测定 用邻甲苯胺试剂 半乳糖 甘露糖等也与试剂反应 这是特异性不足 而在葡萄糖氧化酶法测定中 尿酸可与H2O2反应 使部分H2O2不能参与过氧化物酶的第二步反应 造成对显色的干扰 因此 尿酸对该反应有干扰 而本身不是被测定 2020 1 16 44 观察影响颜色反应的因素 反应的温度和时间有些有色物质能迅速反应生成 另一些有色物质须经过相当长时间后反应才能完全 提高反应的温度可以加速化学反应 缩短反应的时间 因此这可以在不同的温度下 如25 30 37 令其反应 通过检测吸光度来观察各自反应终点时间 一般达到反应终点 随后测定的吸光度不再变化 以选定适宜临床应用的反应最佳温度和时间 2020 1 16 45 观察影响颜色反应的因素 稳定性试验了解呈色反应达峰值的时间 稳定多长时间 从而确定比色时间 即刻及室温放置不同时间 每5分钟测定一次 根据其吸光度的变化确定方法稳定的时间范围 试剂空白 试剂本身是否稳定标准 产物是否稳定样品 血清中的其它物质是否影响反应的稳定性 2020 1 16 46 观察影响颜色反应的因素 2020 1 16 47 一 重复性试验目的在于考察候选方法的随机误差 重复性试验的方法是对同一材料分成数份试验样品 进行多次分析测定 第三节 方法学评价的实验方法及指标 一 试验形式与方法1 批内重复性试验 可以用同一份标本在相当短的时间内 按规定的操作方法 在较稳定的条件下 作多次 一般为20次 重复性测定 计算其X S与CV 不同性质的分析对CV 值的要求不同 一般应小于5 精密的分析或多次平行测定 要求小于2 2020 1 16 48 重复性试验 2 天内重复性试验 在一天内对一个或数个标本作数批重复测定 其它条件和批内相同 但因在一天内重复测定几批 所受影响因素要比批内多 所得的CV 值可能比批内大一些 2020 1 16 49 重复性试验 3 天间重复性试验 将同一标本每天一次随机插入常规标本中测定 连续20个工作日 这样得到的CV 值比上述批内与天内大 能反映实际工作的情况 2020 1 16 50 重复性试验 4 病人标本的平行双份测定 如不易得到含有合适基质的稳定样品 如作血液pH的重复性测定的标本 可采用病人标本的双份测定来代替重复性试验 选择一批病人标本 20至100份 待测物浓度应在实验方法的分析范围内 有高有低 记录标本的特性 如有某种药物 混浊 溶血或有尿毒症等 可影响其准确性 可作一批或几批分析 但每一标本都平行做两份 用双份分析结果之差 d 来计算S d 2N 作为不精密度的指标 2020 1 16 51 重复性试验 二 分析样品的选择作重复性试验的样品 应用标准液 控制物溶液 病人标本或混合血清均可 视其用途而定 作批内重复性试验 用标准液可以得到各种不同浓度 较简便 它代表了最好的重复性性能 若结果良好 说明方法操作是适宜的 再进一步用其它样品进行测定 在进行天间重复性试验时 用冻干质控血清较好 因其稳定 方便 其它样品进行测定 在进行天间重复性试验时 用冻干质控血清较好 因其稳定 方便 2020 1 16 52 重复性试验 三 析物浓度的选择进行重复性试验时被测物浓度 宜选择在医学上具有决定性意义的浓度进行试验 因为这种浓度在临床分析实验结果时最有用处 2020 1 16 53 重复性试验 所谓回收即分析方法正确测定加入常规分析样品中的纯分析物的能力 目的是测定比例系统误差 以衡量候选方法的准确度 2020 1 16 54 二 回收试验 1 回收试验的用途 鉴定待测物质损失的程度 找出样品损失的关键步骤 以便改进样品的处理技术 准确测定分析方法的回收率 rateofrecovery 用以判断候选方法的可靠性 更确切地说 回收试验是用来发现方法的比例系统误差的有效评价方法 比例系统误差的特征是随着分析物浓度的增加此种误差成比例地增大 它常因样品基质液中的其它物质与分析物竞争分析试剂并与之发生反应所引起的 2020 1 16 55 回收试验 2 原理 将被分析的纯品标准液加入病人样品中 成为分析样品 原病人样品加入相同量的无分析物的溶液作基础样品 然后用实验方法分析 两者测定结果的差值为回收量 2020 1 16 56 回收试验 2020 1 16 57 3 回收率计算 标准液浓度 标准液量 ml 加入浓度 血清 ml 标准液量 ml 回收浓度 试验样品浓度 基础样品浓度 回收试验 2020 1 16 58 回收浓度回收率 X100 加入浓度 回收试验 4 比例误差计算 如平均回收率为95 则比例误差为95 100 5 2020 1 16 59 回收试验 2020 1 16 60 5 回收实验方法 按样品加标准液的原则 以血钙测定为例说明如下 样品制备1 基础样品 血清2ml 蒸馏水0 1ml 2 分析样品 血清2ml 2mmol L钙标准液0 1ml 3 分析样品 血清2ml 20mmol L钙标准液0 1ml 上述各管 分别按血钙测定方法 分别取样测定 回收试验 2020 1 16 61 结果计算 0 1第二管加入量 4x 0 19 mmol L 2 0 10 1第三管加入量 25x 1 19 mmol L 2 0 1 回收实验 2020 1 16 62 本例检测结果如下表 mmol L 标本号测得浓度加入浓度回收浓度回收率11 70 21 880 190 1894 7 32 851 191 1596 6 平均95 7 回收试验 2020 1 16 63 理想的结果希望回收到100 现在平均回收95 7 有4 3 的比例误差 它表明 一个含钙真值为2 5mmol L的标本 若用该方法测定 测得值约为2 39mmol L 2 5x95 7 误差为0 11mmol L 2 5X4 3 回收试验 2020 1 16 64 6 注意事项 准确吸量 因为被分析物的理论值是根据加入标准液体积及原样品的体积计算所得 吸量稍有不准 就会影响结果 因此 选择经过校准的吸管 严格地清洗与干燥 以及按正规要求吸量均很重要 样品中加入标准液后 总的浓度必须在测定方法的分析范围内 一般须作加入高 中 低不同浓度的回收试验 计算平均回收率 回收试验 2020 1 16 65 加入标准液后 最好使实验样品中被测浓度达到医学上具有决定意义的浓度 加入标准液的体积在整个样品中要少 一般在10 以内 若稀释过大 误差将发生改变 甚至消失 回收试验 2020 1 16 66 干扰试验的目的也是用来衡量候选方法的准确度的 在加入一定浓度的干扰物的条件下 形成的是恒定系统误差 干扰物浓度不同 误差大小也不同 三 干扰实验 1 方法 基本与回收试验一样 但是加入的是疑有干扰的物质而不是标准液 2020 1 16 67 干扰实验 2020 1 16 68 2 计算方法 干扰物 ml 加入浓度 干扰物浓度 血清 ml 干扰物 ml 干扰值 试验样品浓度 基础样品浓度 干扰实验 2020 1 16 69 3 以肌酐对葡萄糖测定的干扰试验方法及结果简述如下 样品制备 血清0 9ml 蒸馏水0 1ml 血清0 9ml 442umol L肌酐液0 1ml 血清0 9ml 884umol L肌酐液0 1ml各管均用同一方法作双份检测取平均值 结果如下表 干扰实验 2020 1 16 70 标本号葡萄糖测定值加入肌酐值干扰值mmol Lumol Lmmol L 5 55 5 7744 20 0226 1688 40 061 干扰实验 将 结果平均 则每88 4umol L肌酐干扰值为 0 022x2 0 061 2 0 053mmol L 干扰实验 2020 1 16 72 结果说明 每88 4umol L肌酐使血糖值增高约0 053mmol L 而正常人血清肌酐高限为132umol L 带入血糖测定误差为0 078mmol L 无临床意义 但在肌酐病理值时可达884 1786umol L 则可使血糖增高0 52 1 11mmol L 干扰实验 4 可疑干扰物的浓度 加入可疑干扰物的浓度须达到有价值的范围 有可能应达到病理标本的最高浓度值 在确证有影响后应测定在何浓度时 产生的误差在临床上无意义 即确定使分析结果影响临床应用价值的最低可疑物浓度值 2020 1 16 73 干扰实验 5 被试验的物质 对某一被测定物的反应完全不受标本中其它成分干扰的测定方法是不多的 可根据该方法的反应原理 提示出可能的干扰物 2020 1 16 74 干扰实验 一般应考虑的是用胆红素 溶血 血红蛋白 脂血 防腐剂 抗凝剂等进行试验 但干扰试验有一定的局限性 因为人们只能试验某些物质的影响 还有许多药物和食物成分未经试验 亦不能认为无关 2020 1 16 75 干扰实验 6 消除干扰的常用方法 作空白 对照 试验 一是试剂空白 可以校正标本读数中的试剂部分 另一种是标本空白 用以补偿标本中被测物以外的其它物质的影响 采用各种物理 化学的方法 分离除去干扰物 如 PEG去蛋白 脂溶剂萃取去脂等 近年来出现的由计算机控制的双波长或多波长检测仪器 在排除干扰因素方面既有效又简便 2020 1 16 76 干扰实验 对比试验用于检测候选方法的系统分析误差 包括比例和恒定两种系统误差在内 如果对适当的数据进行分析 也可提供系统误差的性质究竟是属恒定误差还是比例误差 2020 1 16 77 四 方法比较实验 1 方法 对一组病人的标本用候选方法和对比方法同时进行分析测定 最后观察两者之间的差异 这是考验候选方法是否可被采用的重要措施 2020 1 16 78 方法比较实验 2 比较方法的选择 在临床生化常规方法评价时 最好选择参考方法作为对比方法 这样在解释结果时 就可把方法间的任何分析误差都可归于候选方法 2020 1 16 79 方法比较实验 2020 1 16 80 注意事项 试验样品数 一般作40 100例 包括各种疾病的样品 即包括在常规工作中可能遇到的整个分析范围 重复分析 一般每个样品用两种方法各测定一次 最好各测定两次 不是平行测定 而是分两批进行 方法比较实验 时间间隔 每天测定2 5个样品 约测定20天 结果的图示 根据实验结果作坐标图 比较方法所得数值为横坐标 候选方法所得数值为纵坐标 用以定性地估计分析误差 方法比较实验 4 统计处理方法比较试验所得的结果是配对资料 可进行配对资料的统计处理 包括配对t检验 相关和回归分析等 通常都选用相关回归分析方法 因为此法可以计算出所研究浓度范围内任一浓度的系统误差 2020 1 16 82 方法比较实验 2020 1 16 83 YY bX aY X aY bXX a 方法比较实验 Y X Y bX 从回归方程y bx a中 可显示出候选方法有无系统性误差 这种误差分三类 恒定系统误差与比例系统误差 或两者兼有 回归线的截距a代表恒定误差 回归系数 回归线的斜率 b代表比例误差 相关系数r代表两种方法的相关性是否密切 2020 1 16 84 方法比较实验 候选方法可否被接受 最后根据评价实验中的误差结果进行归纳 作出判断 West gard曾经对医学决定水平上的分析误差 采用统计学方法制定出一套判断指标 首先是制定 可允许误差的95 限度 然后计算各项误差并与其比较 任何一项指标大于可允许误差都不能被接受 2020 1 16 85 第四节方法可接受性的决定 分析性能的评估是对检测系统作病人样品检测时可能具有的误差进行估计 从质量管理的角度 可将检测误差分为稳定状态 固有 误差和不稳定状态 外加 误差 设计各种实验对误差的估计 是对检测系统稳定状态 固有 误差的估计 2020 1 16 86 一 分析误差 如果这类误差过大 检测系统无法被临床接收 不能用于检测病人标本 实验室一定要使用可靠的检测系统用于常规工作 它的稳定状态误差较小 在临床可接收低水平之内 这是保障检验结果质量的前提 2020 1 16 87 分析误差 从误差的性质上 可以将误差分为随机误差和系统误差 性能评估实验也相应设计为了解不同性质的误差 最后 还需综合起来反映总的误差水平 2020 1 16 88 分析误差 一 随机误差 RandomError RE 或不精密度 Imprecision 这类误差可正可负 亦无一定的大小 称为随机误差 若将某标本作多次检测 用均值 X 表示这组检测值的平均水平 标准差 s 为各检测值对于均值的离散程度的指标 2020 1 16 89 分析误差 若将某标本作多次检测 用均值 X 表示这组检测值的平均水平 标准差 s 为各检测值对于均值的离散程度的指标 检验的特点是每个标本只做一次就发出检验报告 因此检验结果Xi是对标本作多次检测的一个抽样 2020 1 16 90 随机误差 所有重复检验的Xi值以均值为中心 它们和均值的差异有大有小 方向各异 这即是随机误差的表现 临床希望同一标本的各次检测值Xi重复性好 这是人们对精密度的追求 2020 1 16 91 随机误差 精密度 是重复检测值间的一致性 度量精密度好坏是不精密度 重复检测值的s大小反映在均值下的精密度水平 也可以变异系数 CV 表示相对变异大小 2020 1 16 92 随机误差 检验结果报告内具有的随机误差 常以95 可能性出现的最大随机误差量表示 也即发出的报告都认为是均值 但是实际报告值Xi和均值具有的最大差异 95 可能性 为1 96s 以这样大小的差异量表示标本只做一次检验发出的报告中具有的随机误差估计量 写作RE 1 96s 2020 1 16 93 随机误差 二 系统误差 SystematicError SE 或不准确度 Inaccuracy 这类误差有一定的方向和大小 称为系统误差 有系统误差的结果是不准确的 2020 1 16 94 分析误差 准确度 检测值和真值的一致性 但是它们之间的差异既有随机误差 也有系统误差 检验中为了确切表示准确度常以相对准确度表示 即 检测均值和真值的一致性 它们的差异称为偏倚 亦即系统误差 它使检测结果偏高或偏低 有一定的大小 度量准确度以不准确度即偏倚来表示 2020 1 16 95 系统误差 造成检测系统不准确的因素 一是检测系统自身的 如方法特异性差或严重的基质效应等 二是检测系统和某一认可的检测系统或方法 同时对一批病人标本作对比检测 检测结果的差异是两个检测系统间的系统误差 后一种系统误差更被大家重视 现今 在表达检测系统或方法的准确度时 直接指的是检测系统间或方法学比较的系统误差 2020 1 16 96 系统误差 两个检测系统对同批标本检测后 以公认的检测系统或方法 亦称为比较方法 Comparativemethod 为X 被评价的检测系统或方法 Testmethod 为Y 2020 1 16 97 系统误差 度量系统误差 SE 的方式有两种 一是在标本的检测值都比较集中时 两个系统检测病人标本的结果均值间的差 表示在X方法的均值时两方法间具有的系统误差 写作 Y X 在X时 2020 1 16 98 系统误差 二是在标本检测值分布较宽 有较大的范围时 如果各标本的成对结果在坐标纸上具有直线趋势时 可以用直线回归统计归纳 这个方式可以了解两方法在检测过的浓度范围的任一处的系统误差 2020 1 16 99 系统误差 2020 1 16 100 系统误差 2020 1 16 101 a 系统误差 Y Y X a Y bX a X Y bX 若某医学决定水平浓度为Xc 在回归式Y bX a上 相对与Xc的被评价方法的估计值为 Yc Yc bXc a则SE Yc Xc b 1 Xc a 2020 1 16 102 系统误差 三 总误差 TotalError TE 病人检测结果内含的误差应包括随机误差和系统误差 所以反映检测系统稳定状态总误差是随机误差和系统误差的加成 为TE RE SE 因为病人标本的每个项目只做一次检测 结果中的误差有95 可能性的 最坏 表现即为误差的加成 即为TE 2020 1 16 103 分析误差 实验室人员习惯将误差分别看成不精密度 随机误差 和不准确度 偏倚 而医生和病人关心的是总误差有多大 总误差反映了客户和消费者对检测性能的估计 这也是判断检测系统可接受性中最重要的参数 2020 1 16 104 总误差 一 性能标准性能标准 performancestandards PS 也称分析目标 应根据不同的应用目的 筛选 诊断 预后 监测 而异 由允许分析误差 allowableanalyticalerror 和医学决定水平 medicaldecisionlevel 这两项内容决定 2020 1 16 105 二 方法学性能标准及其制定 1 允许分析误差用EA表示 它被规定为95 样品的允许误差限度 即95 的病人样品其误差应小于这个限度 2020 1 16 106 性能标准 2 医学决定水平用Xc表示 是指对临床诊治或改变诊治疾病具有医学判断作用的临界分析物浓度 2020 1 16 107 性能标准 EA和Xc两项内容 就是一个测定方法的性能指标 但对于每一医学决定水平都应规定相应的性能标准 即在一定Xc值下的EA值 2020 1 16 108 性能标准 以血清葡萄糖测定为例 在Xcl 2 8mmol L Xc2 6 7mmol L Xc3 8 9mmol L时 其相应的EA均为0 56mmol L 而在Xc4 16 8mmol L 其EA为1 4mmol L 这表示当葡萄糖浓度在2 8mmol L 6 7mmol L和8 9mmol L时 95 的样品具有的误差不得大于0 56mmol L 而浓度在16 8mmol L时 95 的样品所具有的误差不得大于1 4mmol L 这里指的是总误差 2020 1 16 109 性能标准 制定的性能标准 既应反映临床应用与解释结果的要求 称为医学效用限度 medicalusefulnesslimits 又应基本符合实验室所能达到的技能状态 stateofart 2020 1 16 110 二 性能标准的制定 1 根据参考值与参考范围而定的标准可允许误差限度 1 4 参考值上界 参考值下界 参考值均数 100 最大的可允许误差定为 10 但对某些物质 如酶 则提高到 20 2020 1 16 111 性能标准的制定 其允许误差以参考范围表示 有临床实用意义 但缺点是参考范围的宽度与试验本身的不精密度有关 一项不精密的方法由于测出的参考范围较宽 以致可制定出较宽的可允许误差限度 就会使一项性能不够好的分析方法的应用合法化 2020 1 16 112 性能标准的制定 2 根据临床观察制定的标准这往往反映参与与制定的医生的经验 综合临床及实验室的意见 提出在医学决定水平上的不精密度标准 还有不准确度及综合不精密度与不准确度的标准 2020 1 16 113 性能标准的制定 一般说来 在参考范围内的中间及很不正常的水平时 医生允许有较大的变异系数 特别是用于诊断 而不是用于监视疗效的 但在医学决定水平需要最严格的指标 这种方法的缺点是主观成分较大 而且收集临床的意见也很困难 它依赖于临床医生对实验室工作的充分了解 2020 1 16 114 性能标准的制定 3 根据生物学变异制定的不精密度标准生物学变异或称生理变异 CVB 包括个体内变异 CVI 及个体间变异 CVG 也就是通常所说的生理波动 2020 1 16 115 性能标准的制定 美国病理学会建议 为了在人群中筛选某些疾病 不精密度 CV 应等于或小于个体内及个体间变异的二分之一 即 1 2CVB 对于个别试验 目的在于辅助诊断或监测治疗效果 则CV应小于或等于1 2CVI 但目前文献报告的生物学变异数据不一致 由于这种方法比较好 将来可能会有更多的研究 2020 1 16 116 性能标准的制定 4 根据实验室技能状态制定的标准技能状态是根据技术熟练而且误差最小的一组实验室的数据 计算出在参考范围高限的变异系数作为标准的 这实际上是指当前技术水平所可能达到的技能状态 当然 技能状态有继续进步的趋势 在没有更好的标准以前 技能状态还会继续用作实验室工作性能的标准 对于生物变异相当大的项目 以技能状态作为不精密度的标准更为合适 2020 1 16 117 性能标准的制定 单值判断指标 single valuecriteria 较简单 在评价过程中用于初步估量 1 计算公式单值判断指标的计算公式见下表误差类别判断指标备注随机误差RE1 96STM EASTM是重复试验确定的标准差比例误差PER 100XC 100 EAR 平均回收率恒定误差CEBias EABias由干扰试验确定的平均差系统误差SE aXC b XC EA对比试验回归方程总误差RE SE EA包括随机误差和系统误差 2020 1 16 118 三 使用单值判断指标判断 2 结果判断 单值判断指标是可接受性能的估计指标 对前述各项实验 结果经计算得到各项误差值后 分别与EA值比较 必须都比EA小 该方法才初步判断为可接受 否则为不可接受 可改进分析方法减少误差或排除该方法 2020 1 16 119 使用单值判断指标判断 对于一个判断为不能接受的方法 为了减少某一误差而作了改进 则各个评价试验都须重新进行做 2020 1 16 120 使用单值判断指标判断 单值判断指标虽简单 但主要问题是各项试验的样品数都较小 使测定值极可能是分析误差的不可靠测量 最后使实验估计发生错误 因此 只有在假设所有实验结果是绝对正确的前提下 才能进行上述计算 为了在适当的样品数下 能以最小的代价取得实验误差测定的最大可靠性 可用可信区间判断指标 2020 1 16 121 使用单值判断指标判断 可信区间判断指标比较复杂 但能对方法性能提供更客观的决定 起最后判断作用 2020 1 16 122 四 使用可信区间判断指标判断 90 可信区间 可信上限及可信下限统计学的规律说明 每种测定结果的可靠性与测定次数有关 次数愈多 结果反映真实性愈强 但实际上 不可能进行大量的测定 在统计学中为了估量分析误差的不确定性 对于每一误差可计算其可信区间 用可信上限与可信下限代替单值的估量 EU为误差的可信上限 EL为误差的可信下限 2020 1 16 123 可信区间判断指标 West gard推荐用90 的可信区间 这样 EU将是误差单侧的95 上限 用此判断候选方法的可接受性比较可靠 假如 EU EA 则方法性能为可接受 假如EL EA 则方法必须改进 以减少误差 否则排除 假如EU EA 但EL EA 说明仅有的数据不足以作出任何有关可接受性的结论 还需继续实验以收集更多的数据 以便对分析误差作出较好的估量 2020 1 16 124 可信区间判断指标 可信区间判断指标 2020 1 16 125 这些指标在形式上与单值判断指标相似 最明显的差别是对每一类型误差用两个判断指标 其一是判断可接受性 其二是判断排除 对RE PE及CE的判断指标 仅用了误差估量的上限和下限 2020 1 16 126 可信区间判断指标 如果候选方法被得出可接受性的结论 那么接着就要进行评价后实施 最后进入方法应用阶段 不要以为一经评价合格的方法就可产生高质量的结果 还须建立质控系统 以便随时发现合格的方法在实施过程中出现的问题 要善于发现其中还存在的不足并进一步研究解决使其日臻完善 2020 1 16 127 可信区间判断指标 评价实验完成以后 应该写出书面报告 报告中除了叙述操作方法 包括试剂配制与所需器材 以外 应着重写出所选方法的各项性能指标 要特别重视实验数据的科学整理与客观陈述 评价实验的结果也可整理成论文在专业杂志上发表 2020 1 16 128 五 评价报告 评价报告内容主要包括 1 原理 仪器 试剂 2 操作方法 样本要求 时间 温度 波长 PH 调零 比色时间 3 评价实验 最低检出限 线性范围 CV R 4 结论 样本量 精密度 灵敏度 准确度 是否经济 2020 1 16 129 评价报告 如果候选方法被得出可接受性的结论 那么接着就要进行评价后实施 最后进入方法应用阶段 不要以为一经评价合格的方法就可产生高质量的结果 还须建立质控系统 以便随时发现合格的方法在实施过程中出现的问题 要善于发现其中还存在的不足并进一步研究解决使其日臻完善 2020 1 16 130 评价报告 第五节测量不确定度概述 测量不确