分析灵敏度和功能灵敏度

1、 检验质量 对分析灵敏度（检出限） 性能的要求冯仁丰基础管理对分析灵敏度的要求基础管理对分析灵敏度的要求 每个检测系统必须说明下列每个检测系统必须说明下列6 6个基本分析性能个基本分析性能: : 1. 1.精密度。精密度。 2. 2.正确度。正确度。 3.3.病人结果检测范围。病人结果检测范围。 4.4.分析灵敏度分析灵敏度。 5.5.分析特异性。分析特异性。 6.6.参考范围。参考范围。(分析分析)检测范围表达的问题检测范围表达的问题 ALTALT的检测范围为：的检测范围为：0 0400 U/L400 U/L。 ALTALT的检测上限为：的检测上限为：400 U/L400 U/L。 本试剂盒

2、的检测限为本试剂盒的检测限为1.7 U/L1.7 U/L，所以，所以ALTALT的检测范围为：的检测范围为：1.71.7400 U/L400 U/L。 本试剂盒的功能灵敏度为本试剂盒的功能灵敏度为4.5 U/L4.5 U/L，所，所以以ALTALT的检测范围为：的检测范围为：4.54.5400 U/L400 U/L 1. 1.可检测的最低分析物浓可检测的最低分析物浓度为检测系统的分析灵敏度度为检测系统的分析灵敏度或称检出限。或称检出限。 分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限） 毒品检验毒品检验; ;肿瘤标志物肿瘤标志物; ;特定蛋白特定蛋白; ;核酸核酸; ;激素激素; ;某些常某些常用项目

3、等。需要有可检出的用项目等。需要有可检出的最低浓度或某个量最低浓度或某个量. .分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限）2 2检出限术语混乱。厂商使用各种词语，检出限术语混乱。厂商使用各种词语，如：如： 灵敏度灵敏度 ( (Sensitivity)Sensitivity)，分析灵敏度分析灵敏度( (Analytical sensitivity)Analytical sensitivity)，最小检出限最小检出限( (Minimum detection limit)Minimum detection limit)，功能灵敏度功能灵敏度( (Functional sensitivity)Funct

4、ional sensitivity)，检出限度检出限度( (Limit of detection)Limit of detection)，定量限度定量限度( (Limit of quantitation)Limit of quantitation)等。等。 分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限）以下介绍的分析灵敏度分为以下介绍的分析灵敏度分为具具定性定性含义的检出低限；含义的检出低限；具具定量定量含义的生物检出限含义的生物检出限及功能灵敏度。及功能灵敏度。分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限）临床检验的习惯临床检验的习惯 一般的临床检验需要做空白、标准、和一般的临床检验需要做空白、标准、和

5、测定。测定。 基本上，空白、标准、和测定都只做一基本上，空白、标准、和测定都只做一份（一管）。份（一管）。 实践说明，这三个检测都有变异，即：实践说明，这三个检测都有变异，即：“不稳定不稳定”。 问题是：是否每个测定读数比空白读数问题是：是否每个测定读数比空白读数大的结果一定检出了标本中有分析物？大的结果一定检出了标本中有分析物？ 检出低限检出低限( (LLD,Lower Limit of LLD,Lower Limit of Detection)Detection) 每次检测，总是做一个空白样每次检测，总是做一个空白样品。检测方法常以空白响应量校品。检测方法常以空白响应量校准至零点，再检测各

6、个检测样品准至零点，再检测各个检测样品的反应响应量。的反应响应量。定性的检出（低）限定性的检出（低）限 但是，空白响应量也有波动但是，空白响应量也有波动. .若若重复多次作空白检测重复多次作空白检测, ,，以空白，以空白（响应量）均值和标准差表示这（响应量）均值和标准差表示这些空白响应量的平均水平和所有些空白响应量的平均水平和所有空白响应量对于空白均值的离散空白响应量对于空白均值的离散程度指标。程度指标。定性的检出（低）限定性的检出（低）限 在确定方法性能或绘制标准曲在确定方法性能或绘制标准曲线时，常常以空白均值表示空白线时，常常以空白均值表示空白响应量。实际工作时，每次只做响应量。实际工作时

7、，每次只做一个空白，各有一个空白，各有50%50%的可能性，这的可能性，这个空白响应量大于或小于空白均个空白响应量大于或小于空白均值。值。 定性的检出（低）限定性的检出（低）限 当空白响应量小于空白均值，当空白响应量小于空白均值，对同一个样品检测响应量（未对同一个样品检测响应量（未扣除空白响应量），似乎反映扣除空白响应量），似乎反映分析物要多一点，检测方法好分析物要多一点，检测方法好象灵敏些。象灵敏些。 定性的检出（低）限定性的检出（低）限 当空白响应量大于空白均当空白响应量大于空白均值，似乎原先可以检测出来值，似乎原先可以检测出来的分析物现在检测不出了。的分析物现在检测不出了。定性的检出（低

8、）限定性的检出（低）限因此，检测方法必须要说清楚：因此，检测方法必须要说清楚：究竟怎样才算是可检测出来的分析究竟怎样才算是可检测出来的分析物量？物量？标准曲线是从零开始的，是不是分标准曲线是从零开始的，是不是分析物量可以从零开始析物量可以从零开始？这就检出低限要回答的问题。这就检出低限要回答的问题。定性的检出（低）限定性的检出（低）限BX样品检测响应信号样品检测响应信号95%BX检出低限99.7%样品检测响应信号样品检测响应信号报告无分析物报告无分析物报告有分析物报告有分析物Bs 3B BX XBs3B BX X报告有分析物报告有分析物报告无分析物报告无分析物B BB B2 2s sX XB

9、BB B2s2s- -X X 所以若检测样品的反应响应所以若检测样品的反应响应量较空白均值大，但相差量较空白均值大，但相差2 2或或3 3 以下的，只能说这些响应以下的，只能说这些响应量是空白样品单次检测的响应量是空白样品单次检测的响应量，量，样品内没有分析物，或者样品内没有分析物，或者表示分析物量为零表示分析物量为零。空白s定性的检出（低）限定性的检出（低）限通常估计通常估计95%95%或或99.7%99.7%的两种可能性：的两种可能性： 95% 95%可能性：可能性： LLD= X LLD= X空白空白+2+2s s空白空白 99.7% 99.7%可能性：可能性： LLD= X LLD=

10、X空白空白+3+3s s空白空白定性的检出（低）限定性的检出（低）限 检测低限定义为样品单次检测检测低限定义为样品单次检测 可以达到的非空白检测响应量对可以达到的非空白检测响应量对 应的分析物量。应的分析物量。 检测系统或方法对小于或等于检测系统或方法对小于或等于 检测低限的分析物量只能报告检测低限的分析物量只能报告“无无 分析物检出分析物检出”。定性的检出（低）限定性的检出（低）限 注意注意: :直接读出浓度单位的检直接读出浓度单位的检测系统对低于零的检测将报告测系统对低于零的检测将报告零，其分布不是正态的，因此零，其分布不是正态的，因此计算的均值和标准差不能如实计算的均值和标准差不能如实表

11、达检测低限的真实情况。表达检测低限的真实情况。 定性的检出（低）限定性的检出（低）限 检测响应须以初始值表示，如：检测响应须以初始值表示，如：吸光度、荧光、等，此时吸光度、荧光、等，此时s s空白空白是是有效的。有效的。 由初始值计算均值和标准差，然由初始值计算均值和标准差，然后再转换成浓度单位。后再转换成浓度单位。定性的检出（低）限定性的检出（低）限 检测生物限（检测生物限（BLD,Biologic BLD,Biologic Limit of Detection,Limit of Detection,） 大于检测低限的响应信号，方法大于检测低限的响应信号，方法还不能正确报告定量结果。因为在还

12、不能正确报告定量结果。因为在这样低的浓度或其他量值的范围内，这样低的浓度或其他量值的范围内，单次检测样品的反应响应量单次检测样品的反应响应量重复性重复性较差较差。那么在多少检测响应量时才。那么在多少检测响应量时才能较好地报告定量结果呢？能较好地报告定量结果呢？定量可报告（低）限定量可报告（低）限介绍两种方式介绍两种方式: :检测生物限检测生物限和功能灵敏度。和功能灵敏度。定量可报告（低）限定量可报告（低）限对多个近于检测限浓度的样品对多个近于检测限浓度的样品（肯定不是空白样品）作重复检（肯定不是空白样品）作重复检测，扣除了空白响应量后的样品测，扣除了空白响应量后的样品检测响应量以均值和标准差归

13、纳。检测响应量以均值和标准差归纳。定量可报告（低）限定量可报告（低）限按正态分布规律，单次检测样品按正态分布规律，单次检测样品具有的响应量有具有的响应量有95%95%或或9 99.7%9.7%的可的可能性和检测响应量均值相差能性和检测响应量均值相差2 2或或3 3倍的响应量标准差。较倍的响应量标准差。较均值大的大的单次响应量肯定没问题；单次响应量肯定没问题；定量可报告（低）限定量可报告（低）限但是较均值小的那些单次响应量，但是较均值小的那些单次响应量，若和检测低限（空白响应量上限）若和检测低限（空白响应量上限）交叉，说明检测方法还不能单凭一交叉，说明检测方法还不能单凭一次检测区分出这是空白还是

14、有分析次检测区分出这是空白还是有分析物。物。定量可报告（低）限定量可报告（低）限 只有样品检测响应量的只有样品检测响应量的95%95%或或99.7%99.7%单次检测量最低值也较检测低限单次检测量最低值也较检测低限( (LLD) )大，这样就可保证样品在任大，这样就可保证样品在任何情况下，单次检测响应量一定不何情况下，单次检测响应量一定不是空白的响应量；样品的分析物浓是空白的响应量；样品的分析物浓度可以定量地报告出来。度可以定量地报告出来。 定量可报告（低）限定量可报告（低）限检测低限BX+2sUX-2s生物检测限示意图 在多个近于检测限的样品中，符在多个近于检测限的样品中，符合这样条件的最低

15、分析物浓度（或合这样条件的最低分析物浓度（或其他量值）就是检测系统方法的生其他量值）就是检测系统方法的生物检测低限。物检测低限。定量可报告（低）限定量可报告（低）限生物检测低限定义为：某样品单次检生物检测低限定义为：某样品单次检测可能具有的最小响应量刚大于空白测可能具有的最小响应量刚大于空白检出底线响应量，该样品内含有的分检出底线响应量，该样品内含有的分析物浓度或其他量值为生物检测低限。析物浓度或其他量值为生物检测低限。度量时，以检测低限加度量时，以检测低限加2 2或或3 3倍检测限倍检测限样品标准差的响应量所对应的分析物样品标准差的响应量所对应的分析物量，确定为为检测系统或方法可定量量，确定

16、为为检测系统或方法可定量报告分析物的最低浓度或其他量值的报告分析物的最低浓度或其他量值的限值。限值。定量可报告（低）限定量可报告（低）限生物检测低限（生物检测低限（BLDBLD）的具体的具体 度量方式为：度量方式为：95%95%的可能性：的可能性：BLD = LLD +2sBLD = LLD +2s检测限样品检测限样品99.7%99.7%的可能性：的可能性： BLD = LLD +3sBLD = LLD +3s检测限样品检测限样品定量可报告（低）限定量可报告（低）限本词语较完善地表示实际样品的本词语较完善地表示实际样品的定量检测限度。在证实厂商的定量检测限度。在证实厂商的BLDBLD说明时，应

17、使检测限样品的浓度说明时，应使检测限样品的浓度和厂商的说明相同。和厂商的说明相同。定量可报告（低）限定量可报告（低）限三三. .功能灵敏度（功能灵敏度（Functional Functional Sensitivity,FSSensitivity,FS）功能灵敏度定功能灵敏度定义为：义为：以天间重复以天间重复CVCV为为20%20%时对应时对应检测限样品具有的平均浓度，确检测限样品具有的平均浓度，确定检测系统或方法可定量报告分定检测系统或方法可定量报告分析物的最低浓度或其他量值的限析物的最低浓度或其他量值的限值。值。这是目前确定定量可报告低这是目前确定定量可报告低限最常用的方式。限最常用的方式

18、。 定量可报告（低）限功能灵敏度定量可报告（低）限功能灵敏度为了估计为了估计FSFS，须用多个检测限浓度须用多个检测限浓度来确定在低浓度处的精密度表现，来确定在低浓度处的精密度表现，从中选择具有或近似从中选择具有或近似20% CV20% CV的某检的某检测限浓度，确定为方法的功能灵敏测限浓度，确定为方法的功能灵敏度。在证实厂商的度。在证实厂商的FSFS的说明时，使的说明时，使用的检测限样品浓度应和厂商的说用的检测限样品浓度应和厂商的说明相同。明相同。定量可报告（低）限功能灵敏度定量可报告（低）限功能灵敏度四实验须考虑的因素四实验须考虑的因素一般制备两种不同类型的样品。一般制备两种不同类型的样品

19、。一个是一个是“空白空白”样品，即不含有分样品，即不含有分析物，分析物浓度为零。析物，分析物浓度为零。第二个是第二个是”检测限检测限”样品，即含有样品，即含有低浓度的分析物。低浓度的分析物。 分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限）在有些场合下，需要备几份在有些场合下，需要备几份”检检测限测限”样品。空白和检测限样品样品。空白和检测限样品由检验方法作重复检测，计算各由检验方法作重复检测，计算各自的均值和标准差。不同的检测自的均值和标准差。不同的检测限由空白和检测限样品数据计算限由空白和检测限样品数据计算出来。出来。分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限） 1.1.空白液：一份空白液用作空白空白

20、液：一份空白液用作空白检测，其他用于制备检测限样品。检测，其他用于制备检测限样品。理想的空白液应具有和检验的病人理想的空白液应具有和检验的病人样品相同的基体。样品相同的基体。分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限）理想的空白液应具有和检验的病理想的空白液应具有和检验的病人样品相同的基体。常使用检测人样品相同的基体。常使用检测系统的系列校准品中的系统的系列校准品中的“零标准零标准”作为空白。对某些项目，可使用作为空白。对某些项目，可使用术后已无某疾病的病人样品（如：术后已无某疾病的病人样品（如：前列腺瘤术后病人的前列腺瘤术后病人的PSAPSA血清）血清）为空白样品。为空白样品。分析灵敏度（检出限

21、）分析灵敏度（检出限）2.2.检出限样品：在证实某方法的检出限样品：在证实某方法的灵敏度性能时，对空白液加入分灵敏度性能时，对空白液加入分析物配制成检测样品。加入的分析物配制成检测样品。加入的分析物量应是厂商说明的检测浓度。析物量应是厂商说明的检测浓度。在建立检测限度时，应制备几份在建立检测限度时，应制备几份检测限样品，浓度在预期检测限检测限样品，浓度在预期检测限度的高低一些的范围内。度的高低一些的范围内。分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限）重复检测数：没有具体规定，但重复检测数：没有具体规定，但常推荐做常推荐做2020次。这对检出限度实验次。这对检出限度实验也是合理的。也是合理的。厂商常

22、推荐厂商常推荐1010次，是减少开支。次，是减少开支。实验室常采纳作实验室常采纳作1010次。次。分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限） 3.3.实验需要的时间：如果主要从实验需要的时间：如果主要从空白液的重复性了解检测低限，空白液的重复性了解检测低限，常常就做批内或短期实验。如果常常就做批内或短期实验。如果主要从主要从“检出限检出限”样品的重复性样品的重复性了解定量的检出限，推荐作较长了解定量的检出限，推荐作较长时间的实验，代表天间测定性能。时间的实验，代表天间测定性能。实际就做实际就做1010次检测（次检测（1010天）。天）。 分析灵敏度（检出限）分析灵敏度（检出限）TSHTSH的功能

23、灵敏度的功能灵敏度 摘自：美国摘自：美国NACBNACB文件文件 甲状腺病的诊断和监视对实验室的甲状腺病的诊断和监视对实验室的要求。要求。 NACBNACB美国临床生物化学学会。是美国临床生物化学学会。是 美国临床化学学会（美国临床化学学会（AACCAACC）的高层）的高层学会。学会。TSHTSH的功能灵敏度的功能灵敏度 历史上，血清历史上，血清TSHTSH方法的方法的“质量质量”由临由临床确定能否将正常水平（床确定能否将正常水平（0.40.44.0 4.0 mIU/LmIU/L）和典型）和典型GravesGraves甲状腺毒症的特甲状腺毒症的特别低的别低的TSHTSH浓度（浓度（0.01 m

24、IU/L0.01 mIU/L）区分）区分出来。目前，大多出来。目前，大多TSHTSH方法说明检出限方法说明检出限在在0.02 mIU/L0.02 mIU/L或更小的水平（或更小的水平（“第三代第三代”方法）。方法）。现状现状 许多厂商滥用许多厂商滥用“分析灵敏度分析灵敏度”来确定来确定TSHTSH检测灵敏度。以检测灵敏度。以“0”0”校准品批内精校准品批内精密度结果（检出低限）代表，从概念上密度结果（检出低限）代表，从概念上模糊了定性检出低限和定量可报告低限模糊了定性检出低限和定量可报告低限的差别。检出低限并不代表临床实际定的差别。检出低限并不代表临床实际定量可以检测出的灵敏度。应使用量可以检

25、测出的灵敏度。应使用“功能功能灵敏度灵敏度”。 功能灵敏度用于确定检测系统可报告的功能灵敏度用于确定检测系统可报告的最低限值。最低限值。使用功能灵敏度的好处使用功能灵敏度的好处 以功能灵敏度为最小的定量检出限以功能灵敏度为最小的定量检出限很保险，确保很保险，确保TSHTSH结果的报告不会结果的报告不会是假的。是假的。 天间天间CVCV为为2020大致上是诊断实验要大致上是诊断实验要求的最大不精密度。求的最大不精密度。TSHTSH的功能灵敏度的功能灵敏度 功能灵敏度的定义：确定检测方法功能灵敏度的定义：确定检测方法在定量上的最低检出限。在定量上的最低检出限。 TSHTSH的功能灵敏度为：按照推荐

26、方的功能灵敏度为：按照推荐方案确定的天间案确定的天间CVCV为为2020相应的相应的TSHTSH浓度。浓度。TSHTSH功能灵敏度和天间精密度的方案功能灵敏度和天间精密度的方案 对一批内含对一批内含TSHTSH在分析范围的人在分析范围的人混合血清进行至少混合血清进行至少1010批批天间检测天间检测。混合血清中的最低混合血清中的最低TSHTSH浓度应高浓度应高于检测限于检测限1010；最高；最高TSHTSH浓度的浓度的应是分析范围高限的应是分析范围高限的9090。TSHTSH功能灵敏度的实验要求功能灵敏度的实验要求文件导则文件导则2020 用最高浓度样品和最低浓度样品进行交用最高浓度样品和最低浓

27、度样品进行交叉污染的评价。叉污染的评价。 按照检测病人标本的方式进行实验（即：按照检测病人标本的方式进行实验（即：单次或双份检测）。单次或双份检测）。 仪器操作人员不知道每批样品安排的顺仪器操作人员不知道每批样品安排的顺序。序。 批间间隔的时间应和日常检测安排一致批间间隔的时间应和日常检测安排一致（即：例如平时每（即：例如平时每6 68 8周对门诊病人作周对门诊病人作TSHTSH检测，则批间间隔为检测，则批间间隔为6 68 8周）。周）。TSHTSH功能灵敏度的实验要求功能灵敏度的实验要求文件导则文件导则2020 在实验评价中至少使用在实验评价中至少使用2 2批不同批号的批不同批号的试剂，进行试剂，进行2 2次仪器校准。次仪器校准。 如果在如果在2 2个相似仪器上进行相同的检测，个相似仪器上进行相同的检测，应定期对每台仪器进行双盲检测，以确应定期对每台仪器进行双盲检测，以确认相关。认相关。影响影响TSHTSH检测方法不精密度的因素检测方法不精密度的因素 病人标本和标准稀释液间的基体差病人标本和标准稀释液间的基体差异。异。 精密度随使用时间的变化。精密度随使用时间的变化。 厂商提供试剂