03第三章-方法学选择与评价

第三章方法学选择与评价第三章方法学选择与评价第一节实验方法的评价与选择第二节量值溯源、误差及不确定度第三节方法学的评价第一节实验方法的评价与选择方法学评价(evaluationofmethodology)是通过实验途径测定分析方法的技术性能,并评价其是否可接受，其目的在于明确该方法是否具有足够的方法性能来说明检测系统的可靠性及可以满足临床需求。方法学评价具体内容方法学评价准确度accuracy精密度precision检测限limitofdetection生物参考区间biologicalreferenceinterval可报告范围reportablerange第一节实验方法的评价与选择一、实验方法的分级二、参考物的分级三、方法选择的原则四、方法选择与评价基本步骤五、定量实验的方法学评价六、定性实验的方法学评价实验方法的分级实验方法决定性方法参考方法A级B级C级常规方法1.决定性方法(definitivemethod)•定义：是准确度最高、系统误差最小、经过研究证明尚未发现其不准确度或不精密度的方法，其测定结果与“真值”最为接近。•用途：主要用于评价参考方法和对一级参考物定值，而不直接用于鉴定常规方法。2.参考方法(referencemethod)•定义：是准确度与精密度已经充分证实，干扰因素少，系统误差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、特异度及较宽的分析范围。•用途：主要用于鉴定常规方法。3.常规方法(routinemethod)•定义：指性能指标符合临床需要，有足够的精密度、准确度、特异性和适当的分析范围，经济实用的临床常规检验方法。•用途：这类方法经有关学术组织认可后可作为推荐方法。常规方法参考方法决定性方法不同方法的关系决定性方法一级参考物参考方法二级参考物校准物常规方法控制物各级实验方法和参考物的相互关系返节目录二、参考物分级•参考物也称标准品或标准物质•国际标准化委员会定义：它的一种或几种物理或化学成分已经充分确定，可用于校准仪器、评价测定方法或给其他物质定值的物质•“参考物证书”的参考物称为有证参考物（certifiedreferencematerial,CRM）•其定值由建立了溯源性的测量程序确定•每个参考物都附有其置信水平的不确定度:标准值±总不确定度二、参考物分级1.一级参考物(primaryreferencematerial)•特点：含量确定，稳定均一，数值由决定性方法或由高度准确的若干方法确定•用途：可用于校正决定性方法，评价及校正参考方法以及为“二级参考物”定值，一级参考物均有证书二、参考物分级2.二级参考物•特点：纯溶液（水或有机溶剂）或某特殊基质的纯溶液。可由实验室自己配制或为商品，其物质的量由参考方法定值或用一级参考物比较而确定。•用途：主要用于常规方法的标化为控制物定值。二、参考物分级3.校准物•特点：冻干品或溶液，可以用一级或二级参考物以参考方法定值。•用途：用于对常规方法和仪器的校准。二、参考物分级4.控制物(controlmaterial)即质控品•特点：与检测过程相适应，成分及基质与检测的样本相同或相似，且均匀、稳定。•用途：控制物用于常规质量控制，采用控制物和样品同步进行测量，将测试结果与控制物保证值相比较，以评价其准确度和检查实验室内是否存在系统误差。返节目录三、方法选择的原则•实用性：备样本用量少、分析速度快、同时进行多项目和多样本的分析；方法操作简便、试剂种类少、易于实现自动化，安全可靠，价格低廉。•可靠性：较高的精密度和准确度，较宽的检测范围。三、方法选择的原则可靠性：•精密度：变异系数（CV%）一般应小于5%•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%•特异性是指只与待测物质起化学反应，不与其他结构类似的化合物发生反应•检测能力用检测限度或“检出限”衡量•检出限通常是指能与适当的“空白”读数相区别的，检测系统可以检出的待测物的最小量返节目录四、方法选择与评价的基本步骤提出要求收集资料确定候选方法初步评价原理资料仪器试剂试剂成分保存稳定性生物安全样本要求准精特异灵敏标准化操作规程设备设施服务技术支持返节目录五、定量实验的方法学评价•定量实验检测系统可以给出具体数值的实验结果•定量实验的方法学评价包括:线性范围、准确度、精密度、灵敏度、特异度和参考区间等性能指标六、定性实验的方法学评价•定性实验结果：出阳性或阴性是或非•定性检测性能评价：重复性研究方法学比较（一）评价前的准备·实验室工作人员的培训·熟悉待评价的试剂或系统·掌握样本和试剂的处理和存储过程·按厂商的要求进行，注意基质效应·定性实验需进行阴性和阳性质控物测定（二）定性实验重复性研究•确立方法的临界值：同样一份样本，在多次重复实验中各有50%的几率获得阳性或阴性结果时该分析物的浓度；•在临界值基础上准备出±20%的浓度的样本；•样本分别测定20次，记录阴性及阳性结果数；结果分析：?“临界值”样本的阴性结果和阳性结果不是各占50%?+20%浓度的样本产生阳性结果数≥95%，同时，-20%浓度的样本产生阴性结果数≥95%?阳性和/或阴性结果数＜95%对于被测物浓度在临界值±20%浓度范围以外的样本，实验方法将给出稳定的结果。临界值浓度不准确、结果数据不充足、方法学剂量反应曲线在临界值处是非线性的应另外准备不同浓度的实验样本，重新进行评价（三）定性实验方法学比较•对比的方法：另一种定性方法、“金标准”方法、定量方法或临床诊断。•样本种类和数量：最好使用常规患者的新鲜标本，阴性阳性标本分别50例以上。•实验过程：10～20天内完成•性能指标：敏感度、特异性、阳性预测值和阴性预测值表3-2已知样本临床诊断结果判断定性实验性能指标实验方法比对方法（明确诊断）阳性阴性总数阳性ABA+B阴性CDC+D总数A+CB+DN（A+B+C+D）已知样本临床诊断结果判断定性实验性能指标灵敏度＝[A/(A＋C)]×100%特异性＝[D/(B＋D)]×100%阳性预测值＝[A/(A＋B)]×100%阴性预测值＝[D/(C＋D)]×100%实验方法比对方法阳性阴性总数阳性57259阴性43943总数6141102实验方法与比对方法间比较的结果计算阳性符合率＝[A/(A＋C)]×100%＝93.4%阴性符合率＝[D/(B＋D)]×100%＝95.1%总符合率＝[(A＋D)/N]×100%＝94.1%返回章目录第二节量值溯源误差及不确定度一、量值溯源的概念和意义二、参考物的量值溯源三、误差的分类和表示四、测量不确定度一、量值溯源的概念和意义•溯源性：通过一条具有规定不确定度的不间断的传递链，使测定结果或标准值能够与规定的参考标准，联系起来，使测定结果的准确性得到技术保证和验证。溯源性参考物检测系统标准化仪器试剂操作程序标准品（referencematerial）：充分均匀并具有一个或多个良好确定的特性值的材料或物质，用来校准仪器设备、评估测定方法或给其他物质赋值。标准品分级•一级标准品：稳定、均一，由高度准确的若干方法定值，可用于校准决定性方法及为二级标准品定值。•二级标准品：用一级标准品校准，参考方法定值。•校准品：用二级标准品校准，拟被用于校准的常规方法定值。用于对常规方法和仪器的校准。标准品分级返回节目录二、参考物的量值溯源溯源链：•用一个测量程序为某种物质定值，该物质用做下一级测量程序的校准物•依此类推，形成一条不间断的比较链（一）参考物的量值溯源程序材料校准方法定值SI-单位一级参考测定方法二级参考测定方法厂家选择的测定方法厂家的工作测定方法临床用户的常规测定方法一级参考物二级参考物厂家工作校准品厂家生产的校准品常规样本测定结果溯源不确定度1.溯源链和校准层次•SI单位溯源链：计量可追溯性链的理想终点是国际单位制(SI)•其他参考物的溯源：对没有SI单位的分析物，可溯源到“国际惯例”表示的参考物质和参考测定方法。有参考测量程序有参考物有参考测量程序无参考物有参考物无参考测量程序无参考测量程序无参考物（一）参考物的量值溯源程序2.参考物量值的传递方案3.校准溯源的验证三要素•由体外诊断试剂生产厂家测定的值应与用参考方法测定的数值相同。•由体外诊断试剂生产厂家用参考方法测定结果在数学上相等的评估，即线性回归方程斜率为1、截距为0。•要求厂家参考物测定结果有互通性。（一）参考物的量值溯源程序4.校准品在溯源中的作用•校准品在溯源中的作用实现溯源的“桥梁”是最可取而可靠的办法•实现溯源性的目的结果的可靠•实现溯源性的评估室间质量评价是最易实现的量值溯源的长期评估方法（一）参考物的量值溯源程序5.实现溯源性的目和评估•实现溯源性的目的：结果的可靠体外诊断试剂厂家按照ISO17511的要求，对校准品的定值实现计量溯源，为用户提供常规测定方法的溯源文件•实现溯源性的评估室间质量评价是最易实现量值溯源长期评估方法（二）参考物量值溯源的意义•通过溯源的参考物校准常规方法•测定患者样本结果的准确性源溯参考方法•参考物是处理过的样本与新鲜患者样本的基质有差异•参考方法的准确度不能完全通过参考物传递给患者样本•对参考物的量值有一定的调整返回节目录三、误差的分类与表示误差系统误差来源随机误差来源方法误差仪器误差实验条件操作习惯试剂误差操作误差固定原因可以校正无法控制无法校正•误差是指测量结果与被测量的真值之差（一）系统误差（systematicerror，SE）1.定义是指在对同一被测量的多次测试中，它保持不变或按某种规律而变化。又称方法误差、固定误差。由恒定因素引起，多次重复出现，可被认识并校正2.来源①方法误差：由检测方法固有的缺陷所致②仪器误差：未经校准的仪器所产生的误差•仪器波长漂移、量器不准、温度或pH不准等引起③试剂误差：试剂质量差、实验水不合格、参考物不纯④操作误差：操作不规范，保温时间不足、加样不准（二）随机误差（randomerror，RE）1.定义随机误差是指在对同一被测量的多次测试中，它受偶然因素影响而以不可预知的方式变化，又称偶然误差。•随机误差影响不定，无大小和方向，呈正态分布。这种误差无法控制，是无法校正的。2.来源随机误差反映分析方法的不精密度•不可避免难以预测的测定仪器、试剂、环境、人•严格按照标准化的操作规程可减少随机误差。（三）误差的表示方法•绝对误差：是指检测值与真值或约定真值之间的差值。其单位与检测值相同，可用于评价检测结果的准确程度。•相对误差：是指检测值绝对误差与真值或约定真值之比，通常以百分数表示，它能客观的表示出检测结果的准确程度。•总误差：常规样本测定结果与真值的差异是随机误差和系统误差的总和。返回节目录四、测量不确定度（一）定义表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。不确定度是指在统计控制状态下赋予被测量之值的分散性。不确定度按量纲分类按赋予不确定度大小的程度按评定方法标准不确定度相对不确定度A类标准不确定度B类标准不确定度标准不确定度扩展不确定度合成标准不确定度（二）不确定度分类•标准不确定度：是指以标准差表示的测量不确定度。•相对不确定度：是指标准不确定度除以被测量之值。•A类标准不确定度：是指用统计分析的方法来评定出的不确定度，其评定方法为A类评定•B类标准不确定度：是指用非统计分析的方法来评定出的不确定度，其评定方法为B类评定（二）不确定度分类•扩展不确定度：是指确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布在指定概率内含于此区间。具有一定可信度的测量值都处于此区间内，又称范围不确定度或展伸不确定度。•合成标准不确定度：是指当测量结果是由若干个其他的值求得时，按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度。（三）不确定度计算•准确计算不确定度非常困难，一般仅能近似估算不确定度•实验室的不确定度为合成不确定度，表示为：校准品测量22SS返回章目录测量不确定度与误差的主要区别区别不确定度误差评定目的表明被测量值的分散性表明测量结果偏离真值的程度评定结果用标准差或标准差的倍数或置信区间的半宽表示，可以通过A、B类评定方法定量确定。误差为有正号或