CNAS-TRL-001-2012 醫(yī)學實驗室-測量不確定度的評定與表達

發(fā)布日期：2012年11月08日CNAS技術報告中國合格評定國家認可委員會序 4 52規(guī)范性引用文件 53術語和定義 64測量不確定度的功用 4.1概述 4.2目標不確定度 4.3實驗室的應用 4.4醫(yī)師的應用 4.5計量溯源的作用 5測量 5.1概述 5.2測量誤差和測量不確定度 5.3確定被測量 6評定測量不確定度概論 6.1評定測量過程的測量不確定度 6.2醫(yī)學實驗室測量不確定度的評定方法 6.3醫(yī)學實驗室中測量不確定度的來源 6.4評定測量不確定度數(shù)據(jù)的主要來源 6.5定義不確定度 6.6不確定度分布圖 6.7測量不確定度的復審和再評定 7“自上而下”方法評定測量不確定度 7.1總則 7.2測量不確定度評定步驟 8測量不確定度報告 478.1術語使用 478.2報告被測量的測得的量值（Y）和擴展不確定度（U=k×uc）的方式 478.3報告被測量的測得的量值（y）和合成標準不確定度(uc)的方式 478.4有效數(shù)字位數(shù) 488.5補充信息 48附錄A（資料性附錄）本文件中的符號及符號解釋 49附錄B（資料性附錄）評定測量不確定度實例 附錄C（資料性附錄）定義不確定度臨床應用實例 參考文獻 應用技術的研究，并將其作為實現(xiàn)合格評定認可工本文件適用于常規(guī)醫(yī)學實驗室出于客戶要求或本文件還可用于期望了解各種證書或檢驗報告2規(guī)范性引用文件3術語和定義3.1測得的量值measured又稱量的測得值measuredvalueofaquantity,簡【JJF10015.2】3.2合成標準不確定度combine全稱合成標準測量不確定度（combinedstandard【JJF10015.22】3.3標準物質(zhì)的互換性commutabilityofa【JJF10018.16】【JJF10015.30】【JJF10015.28】【JJF10015.29】【JJF10015.27】【JJF10017.1】3.9期間測量精密度intermediatemeasu【JJF10015.12】3.10期間測量精密度測量條件intermediateprecis【JJF10015.11】【JJF10014.7】【JJF10014.1】3.13測量準確度measurementaccura【JJF10015.8】【JJF10015.5】【JJF10015.3】注4：術語“測量精密度”有時用于指“測量準確度”，這是錯誤的?！綣JF10015.10】注2：測量程序可包括有關目標測量不確定度的陳述。注5：原級參考測量程序(primaryreferencemeasur量測量標準沒有關系的測量結果所用的參考測量程序。接原級測量程序”和“比例原級參考測量程序”的定義由【JJF10014.6】3.18測量重復性measureme【JJF10015.13】3.19測量復現(xiàn)性measurement【JJF10015.16】3.20測量正確度measurementtrueness，truenes【JJF10015.9】），值的統(tǒng)計分布，按測量不確定度的A類評定進行評定，【JJF10015.18】【JJF10017.7】【JJF10016.2】3.24計量溯源性metrologi及對其中一個測量標準賦予測量不確定度時，測量標準間的【JJF10014.14】【JJF10015.6】3.26相對標準不確定度relativestand全稱相對標準測量不確定度（relativestandard【JJF10015.23】3.27重復性測量條件repeatabilityconditio【JJF10015.14】3.28復現(xiàn)性測量條件reproducibilityconditio【JJF10015.15】【CLSIC51-P】全稱標準測量不確定度（standardmeasurementuncertain【JJF10015.19】【CLSIC51-P】3.32系統(tǒng)測量誤差systematicmeasu【JJF10015.4】【JJF10015.26】認為被測量具有一個“基本唯一”的真值。這就是GUM【JJF10013.21】對在規(guī)定測量條件下測得的量值用統(tǒng)計分析的方法【JJF10015.20】【JJF10015.21】4測量不確定度的功用4.1概述同設立檢驗結果的目標不確定度，表達報告的測量量 blab——通過測得值與參考測量方法值（或公認的PT值）的差異而得到的實在確定質(zhì)控圖的質(zhì)控限時，可分開表達對測量變異和測量偏移的要求,即包4.3實驗室的應用4.3.1評定測量不確定度是改進醫(yī)學4.3.2測量不確定度是醫(yī)學實驗室選擇4.4醫(yī)師的應用4.4.1診斷疾病時，一般先將報告測量量值與生物參考較，后二者都不存在不確定度。由于測量量值并不是真值 這樣可認為A患者結果偏低；B患者結果在參考區(qū)間示例2：血漿前列腺特異性抗原（PSA）廣泛用于篩查前列腺癌。醫(yī)師經(jīng)常-1-1-1-1-1，該實驗室可置信的決定值的最低值應是（4.0+0.9）-1=4.9μg-1，因此，實驗室認為某人的PSA真值異常的概率不大，可暫-1-1如果有顯著意義，兩次測量結果間的差異要大于差異的不確定度uΔ（以-1-1，4.5計量溯源的作用驗參數(shù)已具備了國際/國家在計量學上公認的參照對象（體現(xiàn)5.2測量誤差和測量不確定度5.3確定被測量量-1-19-16測量不確定度評定概論6.1評定測量過程的測量不確定度個階段。理論上這3個階段都存在測量不確定度的來源6.2醫(yī)學實驗室測量不確定度的評定方法能的不確定度來源并加以評定；通過統(tǒng)計學然后將識別的不確定度用方差方法合并得到評定測量不確定度，即運用統(tǒng)計學原理直接評定6.3醫(yī)學實驗室中測量不確定度的來源）；）；6.4評定測量不確定度數(shù)據(jù)的主要來源uchar= R Rn..........................利用參考物質(zhì)修正偏移，參考物質(zhì)的不確定度測量不確定度，需要了解方法的一致性和實驗室水平6.5定義不確定度分量?！痹赒UAM文件中，在評定被測量的測量不確定度）；構成定義不確定度還有兩個重要來源，測量發(fā)布日期：2012年11月08日附錄C舉例說明定義不確定度的臨床應用。在理論上，采用同一測量程序測量不同濃度的樣本，很難得到同樣的測量不確定度，不論是絕對測量不確定度還是相對測量不確定度。在確認測量程序時，如有可能，應計算一系列濃度量值的測量不確定度，形成不確定度分布圖(uncertaintyprofile)。理想情況是不確定度分布應說明橫跨整個測量區(qū)間的不確定度。它們常表現(xiàn)為一條曲線，測量不確定度隨橫坐標上濃度的變化而變化。圖1是通過5日雙份測量所得到的血漿肌鈣蛋白的不確定度分布情況。圖1血漿肌鈣蛋白測量不確定度的分布1相對測量不確定度(%)相對測量不確定度(%)本文件建議實驗室確認新的測量程序時，應建立測量不確定度分布圖，讓臨床醫(yī)師對不同濃度測量量值的測量不確定度有一個全面了解，尤其是臨床決定限左右的測量不確定度有助于判斷某一測量結果與臨床判斷值之間差異有無顯著意義。臨床實驗室建立不確定度分布圖往往要花費大量資源，可考慮按表2計算。表2低、中、高值的測量不確定度的計算濃度范圍參考值上限左右報告測量不確定度6.7測量不確定度的復審和再評定b)評定的不確定度不在測量程序期望的性能規(guī)格內(nèi)或者未7“自上而下”方法評定測量不確定度用測量復現(xiàn)性（SR）數(shù)據(jù)，也不一定合適。對于一個特定的醫(yī)學實驗室，利用 確定度uc和相對合成標準不確定度ucrel。 wucrelww-1-1w計算偏移引入的測量不確定度比計算與由精密度引入的測量不確定度復雜ucucrelbiasucucrelurelurelb)如果不修正偏移，則由偏移引入的測量不確定度和相對測量不確定度按ucucrelbiasucucrelurelurel7.2測量不確定度評定步驟利用室內(nèi)質(zhì)控數(shù)據(jù)評定實驗公式（12）、公式（13）和公式（14）分別計算測量平均χiχiχ=i=1nRRw2n?1i=1χi?χxxurelRw123456789w χi?χ)2n?1= =-1）relwwχ156.3wrelwwχ156.3χiχiw χi?χ)2= i=1=-1）relwwχ155.5wrelwwχ155.5w χi?χ)2= =-1）χ155.9urelRwχ155.9測總均值為155.7U·11,s(Rm)為3.1U·1-1,相應的ur(R)=1.99%。 urelw-1）RSDiww)12638465668urelRw==RSDi2n4.59466==0.88(%)wurelwmiRSDRiRSDi×(mi?1)-1%123456-urelwurelw=內(nèi)測量復現(xiàn)性引入的測量不確定度和實驗室內(nèi)測量復現(xiàn)性引入的相對測量不確=w=kknikniki=1=urelw=kn1RSD2kn1RSD2nkinkii=1 wurelwSi——第i個樣本的標準偏差；RSDp——相對合并標準偏差；ν：自由度。Δi=xi1?xi2.........(21){c4}{54.7;56.1},{55.8;56.4},{49.6;48.9},{50.2;50.5},{43.3;44.-1)-1)-1)-1)-1)-1)-1)-1)-1)-1)b)設定每次重復測量時，在測量階段記錄數(shù)值時的測量儀器是穩(wěn)定的，按注：在計算合并標準偏差時，建議自由度大于k12irel2urelk12irel2urel=RSDp=Δ=×(3.70+4.59+1.00+1.19+1.30+4.97+2.53+1.07+1.42+0.60+3.41+1.13+2.87+0.92+3.87+4.77+2.18+0.20+4.20+0.18)a)使用有證參考物質(zhì)/標準物質(zhì)(CRM)，包括正確度控制品（truenesscontrolx?Crefff b）分別按公式（25）、公式（26）計算重復測量參考物質(zhì)引入的測量不確 nn?1n nn?1n n×x n×xurel(CRM)——重復測量參考物質(zhì)引入的相對測量不確定度；SRwc）分別按公式（27）、公式（28）計算由參考物質(zhì)的測量不確定度和相對Uurel有些小變化,如試劑和環(huán)境條件等，應多個批次而不是一次測量有互通性參考物-1）1231234注：測量批次增加，測量結果的可信限增加。但CRM很難得到，并且價格 χ=n∑χi i=1n∑n=∑∑χi i=1-1）refrefc）分別按公式（25）、公式（26）計22nχi?χn?122nχi?χn?1-1）n uCRM= CRMnn×x12×172.1-1）ureluc= = 2+0.2832-1）RSD2w=0.512+0.162=0.53(%)ucRSD2w=0.512+0.162=0.53(%)nuc22wnRSD2wRSD2wn通過分析有互通性的CRM或者參加正確性能力比對計劃是判定偏移引入的此所謂“正確值”受多種因素影響，僅利用單次PT“公認”值常會得出不個新的術語“方法和實驗室偏移”，符號為RMSbias。利用PT數(shù)據(jù)評定不確定度簡便經(jīng)濟。但是對于無計量溯源性的項目,應慎移引入的測量不確定度時多采用相對值進行計算,需要的參數(shù)包括PT組織者給SR或RSDR，可按以下步驟計算：bi=xi?Ccons,i relireli, RSDRi,RSDRi,mrelnurel度中的重復測量標準物質(zhì)的測量不確定度urel(CRM)，以符ucrelucrelurel似分析CRM方法評定偏移引入的測量不確定度中的重復測nCcons,i-1ixi-1-1-1%22mRSDR%RSDRm%123451670--=4.89(%)=7n2in2inucrel7.2.3評定合成標準不確定度（uc）和相對合成標準不確定度（ucrel）uc=ucrel= 7.2.4評定擴展不確定度（U） 8測量不確定度報告-1,U=0.10mmol-1(k=2)。U為擴展不確定度，包含概率大約為0.95（或95%);確定度U，因為后面括號中表示一個確定包含區(qū)間，包含因子k=2，包％）-1；的量值，此量值測量單位由引用量值的計量單位表達，在任何情況下，只要|y|y≠0，都可有相對合成標準不確定度uc/y要使計算有足夠的有效數(shù)字，在計算擴展不確定度的最后步驟前不進行修8.5補充信息a)將測量值y與無測量不確定度的固定臨床決定限yfixed進行診斷比較時，b)將一個新量值ynew與一個以前測量量值yold相比較時，假定前后兩個量值c本文件中的符號及符號解釋（資料性附錄）lab：通過測量值與參考測量方法測量值的差異而得到的實驗室測量偏移1.2b/brel：實驗室測得的量值與CRM示值間的偏移/實驗室測得的3Ccons,i：單次PT的公認值9k：①要合并的樣本數(shù)量②包含因子。對于正態(tài)分布，k=p=95.45%；k=3，包含概率p=99.73%；通常采用k=2。15Sp/RSDp:合并標準偏差/相對合并標準偏差17SR/RSDR：測量復現(xiàn)性/相對測量復現(xiàn)性20u/urel：標準不確定度/相對標準不確定度25uCRM/urel(CRM)：由重29U/Urel:擴展不確定度/相對擴展不確定度 34xi1和xi2：分別為第i個樣本的第一次測量結果和第二次測量結果。37ν：自由度評定測量不確定度實例（資料性附錄）B.1Nordtest計算測量不確定度流程圖和總結表在Nordtest的TR537文件“環(huán)境實驗室計算測量不確定度手冊”中，用簡B.2計算測量不確定度的空白流程圖和總結表Nordtest介紹用1個流程圖和1個總結表概括說明計算測量不確定度的步驟和過程。在評定測量不確定度時可利用此包含6個步驟的流程圖和總結表，隨著1用（方法）測量（系統(tǒng)）中的(1用（方法）測量（系統(tǒng)）中的(2345 量化u(Rw)測量不確定度uc(bias)計算合成標準不確定度uc=u266計算擴展不確定度U X=（濃度）SRw)SRSR合成標準不確定度uc擴展不確定度U此實驗室使用自動比色方法測量水中氨濃度。在最近參加了6次室間PT，所有結果均稍高于指定值，可能存在正偏移，平均偏移量值為+2.2%。實驗室認為Ccons,i-1xi-1值brel,i%RRi,%%127182172X-RMSbias---==n2irelin2irelin2.42+2.72++2.926=2.25(%)RSDRi,urelRSDRi,murel1.8+1.2+1.41.7+1.2+1.9=1.5(RSDRn=RSDRn=ucrelll2+1.52=7.32=2.71(%)如偏移不大，一般都不進行t檢驗。為計算方便，此處SR使用均值。但如參加6次室間比對的實驗室數(shù)值和RSDR差異較大，則應分別計算每次urel(cons步驟操作1根據(jù)EN/ISO11732/11/測量水中銨鹽。顧客要1量化u(Rw)量化u(Rw)2urelRw量化u量化ubias中各3+2.7%;+1.9%;+1.4%;+1.8%;均方根（RMSrel(bias)）是+評定由偏移引入的測量不確定度ubias4評定由偏移引入的測量不確定度ubias42ucrel5ucrel=Rw =2ucrel5ucrel=Rw =2.712+1.612=3.18(%)計算合成標準u1222 u2），計算擴展不確），計算擴展不確U=2×uc6 X=（濃度）SRw)urelucrelSRSR將質(zhì)控限和室間比對偏移的相對測量不確定度合并為相對合成標準不確定ucrelUrel 1.672+2.712=3.18%3.18×2=6.4≈7%or6%在本例中使用同一個CRM，既用它來判斷測量的偏移，也將其作為質(zhì)控品。CRM），步驟操作11量化u(Rw)2量化u(Rw)2量化ubias中各量化ubias中各3-1，相對偏移為4.3%。平均偏3 ucrelbias=4 ucrelbias=422.622=4.5%=評定由偏移引入的測量不確定度ubias 計算合成標準u1222 u2ucrel= 2.62+4.52計算擴展不確度，U=2×uc6 X=（濃度）SRw)-1brel=4.3%urel=urel=1.2%==SRSR確定度和由重復測量CRM引入的相對測量不確定度合并為相對合成標準不確定相對合成標準不確定度uc相對擴展不確定度U 少專家建議修約時，如小數(shù)點后有數(shù)字，則將其進一位，如Nordtest在2007年綜合上述數(shù)據(jù)得到相對合成標準不確定度約為11%,超出顧客要求<±10%。定義不確定度臨床應用實例（資料性附錄）C.1定義不確定度C.2定義被測量的記錄實例理干擾法-1-1-1孕。在診斷/管理滋養(yǎng)層或非可作為唯一標酶P-1-1～110U-1鉀尿液濃度K-1-1~-1-1~-1