医学实验室测量不确定度的评定TOP-DOWN方法

校准CNAS-L5536医学实验室测量不确定度的评定——Top-down方法北京航天总医院陈宝荣2015.8.11校准CNAS-L5536为什么要评测量不确定度？1医学实验室如何选择“适宜的”MU评定方法？2“Top-Down”方法解析3“Top-Down”方法评定MU中应注意的问题4小结5目录校准CNAS-L5536校准CNAS-L5536为什么要评定测量不确定度什么是MU？为什么要评测量不确定度？误差测量不确定度校准CNAS-L5536什么是MU？MUMU校准CNAS-L5536什么是MU？历史概念测量不确定度合成标准不确定度扩展不确定度测量模型输入量和输出量……不确定度的传递JJF1001-2011《通用计量术语与定义》（ISO/IECGUIDE99：2007，国际计量学词汇-基础通用的概念和相关术语，VIM）校准CNAS-L5536历史1963年由美国国家标准局首次提出“不确定度”的概念1993年，ISO等7个国际组织联合发表了《测量不确定度的评定指南》（GUM）1995年，欧洲化学分析中心发表了《测量不确定度的量化》（QUAM）……权威的测量不确定度评定和表示的指导文件（JJF1059）（CNASGL06）检验界一直使用误差理论，进入21世纪，随着对检验结果溯源性的研究，测量不确定度逐步受到关注和研究！测量不确定度——“现代误差理论”校准CNAS-L5536不确定度的含义不确定度这个词意指可疑程度，广义而言，测量不确定度意指对测量结果的有效性的可疑程度。ISOGuide98-3不确定度表示指南(GUM)测量结果准确度的一个度量指标Eurolab技术报告《检测中的测量不确定度》，2002年,2006年，2007年测量不确定度是一个结果或一种检测方法的质量的一种重要度量。ILAC-G17:2002：检测中的测量不确定度概念的介绍校准CNAS-L553691.测量结果是一组值，即测量结果是一个区间(称为包含区间——区间半宽度用测量不确定度U表示)，通常表示为单个被测量量值ys和测量不确定度U，即yysU。测量结果yysU测得值ys对测量结果的解析图2.分布特征：被测量值落在这个区间内属于什么分布？t分布、正态分布、均匀分布，……？………………………3.测量值落在这个区间有多大把握(包含概率)？68％，95％，99％？“uncertainty”意思是doubt(怀疑、疑惑)ysUysU通常取正态分布通常取95％或测得值、测量值ys2015-8-12校准CNAS-L5536概念测量不确定度：根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。(VIM)测量影响因素：单一测量影响因素：单一测量影响因素的评估/定：测量不确定度的A类评定测量不确定度的B类评定校准CNAS-L5536概念单一影响因素测量不确定度的评定测量不确定度的A类评定测量不确定度的B类评定不确定度的传递：当测量模型用来评估被测量的值，输出评估的不确定度通常由输入评估（的不确定度计算合成后获得。该计算合成过程，称为不确定度的传递。校准CNAS-L5536概念测量不确定度的评估/定：合成标准不确定度：由在一个测量模型中各输入量的标准测量不确定度获得的输出量的标准测量不确定度。扩展不确定度：合成标准不确定度与一个大于1的数字因子的乘积。•与臵信水平关联的测量不确定度校准CNAS-L5536概念目标不确定度：根据测量结果的预期用途，规定作为上限的测量不确定度。校准CNAS-L5536为什么要评定MU？测量不确定度是反映测量量值可靠性的客观指标实验室•提高测量技术临床医师•判断测量结果差异的显著性随机性和模糊性：测量条件的不确定被测量本身概念的不确定对测量结果的质量给出定量的表述，以便使用者能评估其可靠性。如果没有这样的表述，则测量结果之间、测量结果与参考值之间无法进行比较。校准CNAS-L5536为什么要评定MU？实验室管理•实验室能力•认可要求MU是测量者合理赋予测量结果的属性，因此与评定者有明显的关系，带有一定的主观色彩！ISO/IEC17025，CNAS-CL01：检测和校准实验室都需要估计测量不确定度ISO/IEC15189，CNAS-CL02:2012《医学实验室质量和能力认可准则》校准CNAS-L5536校准CNAS-L5536校准CNAS-L5536医学实验室如何选择“适宜的”MU评定方法MU评定的基本原理MU评定的原则和方法医学实验室的测量特点各MU评定方法的“适宜性”校准CNAS-L5536MU评定的基本原理通过识别对测量结果变异有贡献的诸多影响因素，然后叙述每个影响因素的方差特性，并按一定的方法合成这些方差来描述最终结果的不确定性。单一因素测量不确定度的评定方法，可分为：测量不确定度的A类评定：用统计方法计算；测量不确定度的A类评定：用其它方法计算。校准CNAS-L5536测量不确定度的评定原则测量不确定度应针对运行稳定测量程序获得的测量结果进行评定，因此实验室的这些程序均应建有相应的质量保证体系和质控程序。实验室可以依据GUM、QUAM原则，采用各种适宜方法评估测量不确定度，如“Bottom-Up”方法、“Top-Down”方法、蒙特卡罗方法等。应建立测量不确定度的评定程序，保持测量不确定度评定结果的持续和可比。根据测量程序，应尽量识别全部测量不确定度分量的来源,包括但不限于偏移和测量变异。校准CNAS-L5536测量不确定度的评定原则可采用多种来源的数据评定测量不确定度。不排除使用已有的研究数据，包括但不限于实验室内部来源。当使用实验室外部来源数据时，应首先确认这些数据适用。合并随机和系统效应引入的测量不确定度，计算相应臵信区间下的扩展不确定度。无论选择哪种评定测量不确定度的方法，实验室均需验证评定模型。校准CNAS-L5536MU评定的方法BasicconceptsforestimationBottom-UpModelingApproachJJF1059.1蒙特卡洛方法JJF1059.2Top-DownEmpiricalApproach经验办法校准CNAS-L5536MU评定的方法“TopDown”方法ISO25680.9《医学实验室-测量不确定度的计算与表达》NordtestReportTR537《环境实验室测量不确定度的评估》C51-P《医学实验室不确定度的表达》FASFS《定量化学分析中测量不确定度的评估》GUM、QUAM“BottomUp”方法1993ISO测量不确定度表达指南1999JJF1059-1999国家技术监督局《测量不确定度评定与表示》1995欧洲分析化学中心《EURACHEMGuide》1997欧洲分析化学中心与分析化学国际溯源性合作组织共同修订第二版，简称《QUAM》汉译本：《化学分析中不确定度的评估指南》校准CNAS-L5536Bottom-Up”方法GUM法最常用最基本按不确定度传播率各单一因素影响量与置信水平联系校准CNAS-L5536Bottom-Up”方法输入量符号单位说明酶催化活性浓度cenzμkat/L酶活性浓度反应速率△A/△TA/min单位时间吸光度变化样本起始吸光度Asample_startmA测量样本在t0时的起始吸光读读数样本终止吸光度Asample_endmA测量样本在tn时的吸光读读数空白起始吸光度Ablank_startmA试剂空白样本在t0时的起始吸光度空白终止吸光度Ablank_endmA试剂空白样本在tn时的吸光度反应溶液体积VreactionμL反应溶液体积变化起始试剂溶液体积VstartμL起始试剂溶液体积变化样本体积VsampleμL样本体积变化样本的体积分量摩尔消光系数εm2/mol被测物的摩尔消光系数光径Ｌmm使用不同比色杯酸碱度pHpH最终反应混合液的pH变化温度t℃最终反应混合液的摄氏温度变化反应物浓度Effctormmol/L抑制剂/激活剂称量误差引起反应速度变异波长λnm分光光度计波长的正确性半波宽bnm固定分光光度计半波寛试剂蒸发e%最终反应混合液的体积变化混匀MixG严格固定搅拌方式、时间和强度精密度SRw%实验室内复现性水称重溶解样本wwatermg溶解冻干样本蒸馏水用量用水质量wqualitymg应使用1级试验室用水复溶温度W℃严格控制可避免测量不确定度不同厂家试剂Rfac不同厂家生产的同一试剂同一厂家不同货号试剂Rpro同一厂家生产的不同货号的试剂试剂原料批号Rlot从相同原料不同配制试剂试剂老化Raging所配试剂放置时间试剂配制称重Rweight著重称量小引起的变异数值修约N.R.无如只在计算最终修约，可忽略不计异常值删除A.E.无线性方程L.E.无如不使用线性方程進行计算，可不考虑实验室温湿度实验室磁场、噪声与振动校准CNAS-L5536“蒙特卡洛”方法统计模拟方法由于科学技术的发展和电子计算机的发明，而被提出的一种以概率统计理论为指导的一类非常重要的数值计算方法校准CNAS-L5536“蒙特卡洛”方法校准CNAS-L5536“Top-Down”方法1995年英国分析方法委员会（analyticalmethodscommittee,AMC）影响实验室测量结果质量的因素偏移不精密度校准CNAS-L5536医学实验室的测量特点标本数巨大测量时限要求高取样量有限，样本不可重复获取部分测量结果关乎生命(？!）比较完整的质量控制数据校准CNAS-L5536医学实验室的测量特点偏移参考物质评估数据参考测量程序评估数据参考测量程序赋值的“常规样本”评估数据参考物质传递量值的“常规样本”评估数据正确度PT数据普通PT数据质控数据方法研究数据精密度室内质控数据PT数据方法研究数据可获得/已获得的质控数据校准CNAS-L5536各MU评定方法的“适宜性”“BottomUp”方法：各实验室的对影响因素的认识不同，评定结果相差大，对于医学实验室更多用于科研“蒙特卡洛”方法：对于医学实验室基本上用于科研校准CNAS-L5536各MU评定方法的“适宜性”医学实验室比较适宜的方法简单、容易计算不易确认或没有必要、Top-Down、校准CNAS-L5536校准CNAS-L5536校准CNAS-L5536“Top-Down”方法评定MU什么是“Top-Down”方法评定流程评定的步骤MU的报告校准CNAS-L5536什么是Top-down方法？在不需要了解每个测量不确定度来源情况下，利用实验室数据评定测量过程的测量不确定度。CNAS-TRL-001：2012，医学实验室-测量不确定度的评定与表达校准CNAS-L5536评定流程测量不确定度的评定标准化项目有无参考系统优化测量程序检验项目分类一致化项目测量不确定度的报告与目标不确定度比较校准CNAS-L5536临床生化项目分类及期望精密度校准CNAS-L5536临床生化项目分类及期望精密度校准CNAS-L5536MU评定的具体步骤定义被测量确定被测量的测量模型识別所有可能的测量不确定度来源绘制测量影响因素与测量结果的因果图，列出测量过程测量不确定度的计算公式计算每一输入量的标准测量不确定度计算合成标准测量不确定度确定合成因子，并计算扩展测量不确定度校准CNAS-L5536MU评定的具体步骤定义被测量被测量是“拟测量的量”，按照国际纯粹与应用化学联合会/国际临床化学联合会（IUPAC/IFCC）规定的格式，医学实验室中特定量的名称为“系统—成分；量的种类”。举例校准CNAS-L5536MU评定的具体步骤确定被测量的测量模型被测量的测量模型是指被测量与测量中涉及的所有已知量间的数学关系依据被测量量值的计算公式及参考测量程序建立测量模型举例agingimpbblotrecwlpHtempsamplereactiontstarsampleGGTffffffffTAVVVVLc1校准CNAS-L553