臨床生物化學方法的選擇建立和評價課件

第三章

方法選擇與評價

2007-1-221

KEYPOINTSMethodselectionandevaluationarekeystepsofintroducinganeworarevisedmethod.Classificationofmethod：definitivemethod,referencemethodandroutinemethod.2007-1-222Classificationofreferencematerial：primaryreferencematerial,secondaryreferencematerial,calibrator,controlmaterial.2007-1-223Metrologicaltraceabilityofroutinemeasurementshouldbeestablished.Therearetwokindsofmethoderror:imprecisionorrandomerrors,inaccuracy,biasorsystematicerrors.2007-1-224Accuracy,precision,sensitivity,specificity,reportablerangeandreferenceintervalsarecommonanalyticalcharacteristics.2007-1-225Tocarryoutagoodmethodevaluationstudy,laboratoriesneedtodefineaqualityrequirement,appropriateexperiments,comparetheobservederrorswiththedefinedallowableerrorandjudgetheacceptabilityoftheobservedmethodperformance.2007-1-226臨床常規(guī)分析方法選擇與評價流程圖2007-1-227EstablishingalaboratorytestingprocessSelect,EvaluateDiagnosticTestSelectMethodofAnalysisValidateMethodPerformanceImplementMethodPerformTestAcquireSpecimenCheckwithStatisticalQCReportResultsSelect,EvaluateDiagnosticTestDevelopMethodImprovements2007-1-228第一節(jié)實驗方法的選擇2007-1-229一、實驗方法的分級(一)決定性方法（definitivemethod）

準確度最高，系統(tǒng)誤差最小。用于發(fā)展及評價參考方法和一級參考物。2007-1-2210（二）參考方法（referencemethod）

干擾因素少，系統(tǒng)誤差很小，有適當?shù)撵`敏度、特異性及較寬的分析范圍。用于鑒定常規(guī)方法和二級參考物。一、實驗方法的分級2007-1-2211（三）常規(guī)方法（routinemethod）

性能指標符合臨床或其它目的需要，有適當?shù)姆治龇秶?，?jīng)濟實用。一、實驗方法的分級2007-1-2212

三級方法的相互關系常規(guī)方法參考方法決定性方法準確度增加應用范圍增加2007-1-2213二、參考物的分級參考物：也稱標準品或標準物質(zhì)，是一類具有一種或多種成分、且含量均勻確定的物質(zhì)。參考物用以校準儀器設備、評價測量方法或給其它物質(zhì)賦值。參考物的結果一般表示為：標準值±總不確定度。2007-1-2214二、參考物的分級(一)一級參考物（primaryreferencematerial）

是含量確定的穩(wěn)定而均一的物質(zhì)，其含量由決定性方法或由高度準確的若干方法確定，一級參考物均有證書。用于校正決定性方法，評價和校正參考方法，為“二級參考物”定值。2007-1-2215二、參考物的分級(二)二級參考物（secondaryreferencematerial）

可以是水、有機溶劑或某特殊基質(zhì)的純?nèi)芤??？捎蓪嶒炇易约号渲苹驗樯唐?，其物質(zhì)的量由參考方法定值或用一級參考物比較而確定。用于常規(guī)方法的標化和控制物的定值。2007-1-2216二、參考物的分級(三)校準物（calibrator）

是用二級參考物校準，生產(chǎn)廠商常規(guī)檢測系統(tǒng)定值，用于對常規(guī)方法和儀器的校準。2007-1-2217二、參考物的分級(四)控制物（controlmaterial）

具有與檢測過程相適應的特性，其成分及基質(zhì)與檢測樣本相同或相似，且均勻、穩(wěn)定。用于常規(guī)質(zhì)量控制，以控制患者樣本的測定誤差。2007-1-2218各級實驗方法與參考物的相互關系決定性方法用途：評價參考方法及為一級參考物定值一級參考物用途：發(fā)展和評價參考方法，校正決定性方法和參考方法，產(chǎn)生二級參考物參考方法用途：為二級參考物及控制物定值，評價常規(guī)方法（標準化、偏差、干擾因素）

二級參考物用途：常規(guī)方法的工作標準及為控制物定值2007-1-2219三、方法選擇的原則（一）適用性微量快速方法簡便安全可靠成本低廉（二）可靠性較高精密度、準確度較好檢測范圍2007-1-2220四、方法選擇的步驟（一）提出要求（二）獲取資料（三）選定候選方法（四）候選方法的初步試驗

標準曲線的線性范圍和重復性；重復試驗——精密度；對比試驗——準確度；有儀器和試劑符合國家有關規(guī)定的證據(jù)。2007-1-2221第二節(jié)量值溯源2007-1-2222一、量值溯源的概念

通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測定結果或標準值能夠與規(guī)定的參考標準（通常是國家標準或國際標準）聯(lián)系起來的特性，稱為量值的溯源性（traceability），溯源順序通常采用溯源等級圖來描述。

2007-1-2223二、量值溯源的意義

開展量值溯源和檢測系統(tǒng)的標準化，以實現(xiàn)各實驗室測定結果的一致性或不同醫(yī)院的實驗室檢驗結果的互認性。

2007-1-2224三、參考物的量值溯源溯源鏈：臨床實驗室的定量分析中，通過不同級別的測量程序、參考物質(zhì)和校正物，實現(xiàn)連續(xù)測量。用一個測量程序為某種物質(zhì)定值，該物質(zhì)用作下一級測量程序的校正物。依此類推，形成了一條不間斷的比較鏈。2007-1-2225材料校準方法定值SI單位一級參考測定方法二級參考測定方法廠家選擇的測定方法廠家的工作測定方法一級參考物二級參考物廠家工作校準品廠家生產(chǎn)的校準品常規(guī)樣本測定結果終端用戶的常規(guī)測定方法不確定度溯源參考物的量值溯源等級圖

2007-1-2226四、測量不確定度

不確定度是指由于測量誤差的存在，而對被測量值不能肯定的程度，它表征被測量的真值所處的量值范圍。

2007-1-2227第三節(jié)方法學評價2007-1-22281.方法學評價：通過實驗途徑測定分析方法的技術性能，并評價其是否能接受。

2.主要的方法技術性能指標：

準確度(accuracy)

靈敏度(sensitivity)

特異度(specificity)

分析測量范圍(analyticalmeasurerange,AMR)一、方法學評價的意義和內(nèi)容2007-1-2229確定方法的質(zhì)量目標選定及進行適當?shù)慕沂痉治稣`差類型的實驗收集試驗數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計學分析判斷方法的可接受性二、方法學評價的基本步驟2007-1-2230三、誤差的分類和表示1.系統(tǒng)誤差（SE）定義：指測定值與真值存在的同一傾向的偏差。系統(tǒng)誤差或正或負，即具有單向性，一般由恒定的因素引起，并在一定條件下多次測定中重復出現(xiàn)。2007-1-2231三、誤差的分類和表示2.系統(tǒng)誤差分類恒定系統(tǒng)誤差（CE）指測定值與真值之間存在恒定的誤差，其大小與干擾物濃度相關，而與被測物濃度無關。比例系統(tǒng)誤差（PE）誤差大小與被測物濃度成正比。2007-1-2232三、誤差的分類和表示3.隨機誤差（RE）定義：多次重復測定某一物質(zhì)時出現(xiàn)的誤差，誤差無一定的大小和方向，數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布。2007-1-2233

誤差類型示意圖比較方法結果試驗方法結果比例系統(tǒng)誤差恒定系統(tǒng)誤差隨機誤差2007-1-2234揭示誤差類型的實驗

誤差類別實驗隨機誤差（RE）重復性比例誤差（PE）回收恒定誤差（CE）干擾系統(tǒng)誤差（SE）方法對比總誤差（TE）重復性和方法對比2007-1-2235準確度（accuracy）：

是指測定值與真值接近的程度，一般用偏差（bias）和偏差系數(shù)(coefficientofbias)表示，即反映不準確度。四、準確度的評價2007-1-2236評價準確度的常用試驗方法比較試驗回收試驗干擾試驗2007-1-2237（一）方法比較試驗（comparisonofmethodsexperiment）將試驗方法（待評價或待驗證的方法）與比較方法（參考方法或準確度已知的方法）進行比較，用于評價試驗方法的恒定和比例系統(tǒng)誤差。2007-1-22381、試驗要點

(1)比較方法的選擇

理想的比較方法＝參考方法

(2)試驗樣本

樣本數(shù)量至少40例

1/3低濃度

1/3中濃度

1/3高濃度（可報告范圍）2007-1-22391、試驗要點

(3)樣本測定每份樣本測定二次

(4)實驗間隔

每天8個樣本在不同的分析批測定，連續(xù)測定5天。2007-1-22402、結果分析

(1)作圖分析1)差異分析2)對比分析

––差異圖:Y軸:試驗方法與比較方法之差

X軸:比較方法的測定值

––對比圖:Y軸:試驗方法測定值

X軸:比較方法的測定值2007-1-2241差異分析圖對比分析圖比較方法結果零線差異（試驗－比較）比較方法結果測定方法結果2007-1-22422、結果分析

(2)統(tǒng)計分析①回歸分析Y=a+bX

Ⅰ、a為回歸線截距（），反映恒定系統(tǒng)誤差的大小，a=0時，表示無恒定系統(tǒng)誤差；Ⅱ、b為回歸線斜率，反應比例系統(tǒng)誤差的大小，b=1時，表示無比例系統(tǒng)誤差。2007-1-22432、結果分析

(2)統(tǒng)計分析①回歸分析Y=a+bX

Ⅲ、通過回歸方程可計算某醫(yī)學決定水平(Xc)下相應的Y值(Yc)，從而得到此醫(yī)學決定水平的系統(tǒng)誤差(SE)。Yc=a+bXc,SE=Yc-Xc2007-1-22442007-1-22452、結果分析

(2)統(tǒng)計分析①回歸分析Y=a+bX

Ⅳ、相關系數(shù)（r）

可幫助判斷測定的濃度范圍對于斜率和截矩的評估是否合適，而不能用于判斷方法是否可接受。

r≥0.975,應用回歸方程計算可得到斜率和截矩的合理評估；如果r＜0.975，應擴大樣本的濃度范圍之后再評估。2007-1-22462、結果分析

(2)統(tǒng)計分析②配對t檢驗對于比對分析物質(zhì)濃度范圍窄的項目，如：血鈉、血鈣,或比對分析的相關系數(shù)r＜0.975，最好用配對t檢驗進行統(tǒng)計學處理，其中兩方法均值之差反應了方法間的偏差。t值的計算公式為：

t=(bias/sdiff)n1/2偏差(bias)來自于系統(tǒng)誤差，sdiff來自于隨機誤差。2007-1-22472、結果分析

(2)統(tǒng)計分析③性能判斷TEcalc=SE+RETEcalc=+3

（

為重復測定計算得到的標準差；

為兩方法的平均值之差）基本要求：TEcalc＜TEa2007-1-2248（二）回收試驗（RecoveryExperiment

）用于評估試驗方法準確測定加入純分析物的能力，結果用回收率表示?？梢詸z測試驗方法的比例系統(tǒng)誤差，并可有助于校正物的定值。2007-1-2249回收試驗基本步驟2007-1-2250試驗要點加標體積

加入的標準液體積要盡可能少，一般加標體積在總體積的10%以內(nèi)。吸量準確加入待測物的濃度在保證總濃度在方法分析測量范圍內(nèi)，最好使加標后的樣本中被測物濃度達到醫(yī)學決定水平。標準液濃度重復測定：2--3次

2007-1-2251（三）干擾試驗（InterferenceExperiment

）干擾試驗是通過定量檢測樣本中的物質(zhì)所引起試驗方法的系統(tǒng)誤差，以評價方法的準確度。由干擾物質(zhì)引起的誤差通常是恒定系統(tǒng)誤差，與分析物的濃度無關系。2007-1-2252干擾試驗基本步驟2007-1-2253試驗要點試驗樣本:

標準溶液或患者樣本均可作為干擾試驗的樣本加入干擾物的體積：加入干擾物的體積要盡可能小，以減少稀釋。吸量精確干擾物的濃度：加入干擾物的濃度須達到有價值的水平，即盡可能達到病理樣本的最高濃度值；確定影響臨床應用價值的最低可疑物濃度值。2007-1-2254可疑干擾物：膽紅素、溶血、脂血、防腐劑、干擾劑等重復次數(shù)：2--3次消除干擾的方法：空白（試劑空白，樣本空白）、分離、雙波長2007-1-2255（四）精密度評價

精密度(precision)指同一樣本在一定條件下多次重復測定得到的一系列單次測定值之間的接近程度，是表示測定結果中隨機誤差大小程度的指標。用標準差和變異系數(shù)描述不精密度的大小。2007-1-2256重復性試驗將同一材料分成數(shù)份試驗樣本，進行多次分析測定（一般為20次），其目的在于評價或驗證試驗方法的隨機誤差或不精密度。方法：批內(nèi)重復性試驗日內(nèi)重復性試驗日間重復性試驗2007-1-2257試驗要點樣本

標準液、控制物、患者樣本或混合血清濃度

覆蓋分析范圍（高、中、低），醫(yī)學決定水平測定次數(shù)20次2007-1-2258性能的可接受性判斷目的：與可允許誤差比較，決定檢測系統(tǒng)或方法可否用于常規(guī)。2007-1-2259

允許分析誤差(allowableanalyticalerror)95%樣本的允許誤差限度，用EA表示。醫(yī)學決定水平（medicaldecisionlevel）對臨床患者的診療具有醫(yī)學判斷作用的臨界分析物濃度，用XC表示。2007-1-2260短期試驗的不精密度評價長期試驗的不精密度評價方法決定圖（methoddecisionchart,MDC）

2007-1-2261不精密度不準確度

標準化方法判定圖分析允許總誤差（TEa）2007-1-2262方法性能決定圖性能優(yōu)良良好性能臨界性能不符要求性能TEa0.25TEa0.33TEa0.5TEa2007-1-2263（五）檢測限評價

檢測限（limitofdetection）指檢測系統(tǒng)可檢測出的最低分析物濃度。包括檢測低限、生物監(jiān)測限和功能靈敏度。2007-1-2264檢測限試驗

用于評價檢測系統(tǒng)可檢測出的最低分析物濃度。2007-1-2265試驗樣本兩種不同類型的樣本空白樣本檢測限樣本測定次數(shù)

一般測定10--20次試驗時間2007-1-2266結果計算

檢測低限(LLD)

空白樣本測定均值加2（或3）倍標準差（空白樣本）生物檢測限（BLD）

檢測低限加2（或3）倍標準差（檢測限樣本）2007-1-2267功能靈敏度（FS）重復測定變異系數(shù)為CV20%的檢測限樣本濃度，功能靈敏度反映了方法能可靠測定的最低濃度。2007-1-2268檢測低限、生物監(jiān)測限和功能靈敏度的關系2007-1-2269檢測限試驗及其結果計算示意圖

2007-1-2270（六）可報告范圍

可報告范圍（reportablerange）指可以報告的所有結果范圍，包含兩種類型的范圍，即分析測量范圍（analyticalmeasurementrange，AMR）和臨床可報告范圍（clinicalreportablerange，CRR