如何达到ISO-15189对测量不确定度的要求

如何达到ISO15189:2011对测量不确定度的要求杨振华2015-08-11北京MU培训班ISO15189:2007是这样要求测量不确定度5.6检验程序的质量保证……..5.6.2适用且可能时，实验室应确定检验结果的不确定度。应考虑所有重要的不确定度分量。不确定度来源可包括采样、样品制备、样品部分的选择、校准品、参考物质、输入量、所用设备、环境条件、样品状态和操作人员的变更。简言之:要求按GUM提出的“自下而上”办法评定MU.只要评定儿个测量结果的MU.Westgard2010年发表文章题目为“医学实验室质量管理vs测量不确定度”。文中最后称：“测量不确定度可能成为在实验室进行的没有意义的计算，把它展示给评审员，他再发证证明实验室进行了无意义参数的计算，以符合全球（ISO）标准，如果在原理和实践上，它们（ISO标准）都不正确的话，它就失去意义和价值。”ISO15189:2011对MU的全部要求“5.5.1测量过程5.5.1.4被测量值的测量不确定度实验室应为检验过程中用于报告患者样品被测量值的每个测量程序确定测量不确定度。实验室应规定每个测量程序的测量不确定度性能要求，并定期评审测量不确定度的评估结果。注1：与实际测量过程相关联的不确定度分量从接收样品启动测量程序开始，至输出测量结果终止。注2：测量不确定度可在中间精密度条件下通过测量质控物获得的量值进行计算，这些条件包括了测量程序标准操作中尽可能多而合理的常规变化，例如：不同批次试剂和校准物、不同操作者和定期仪器维护。”注3：测量不确定度评估结果实际应用的例子，可包括确认患者结果符合实验室设定的质量目标，将患者结果与之前相同类型的结果或临床决定值进行有意义的比对。实验室在解释测量结果量值时应考虑测量不确定度。需要时，实验室应向用户提供测量不确定度评估结果。当检验过程包括测量步骤但不报告被测量值时，实验室宜计算有助于评估检验程序可靠性或对报告结果有影响的测量步骤的测量不确定度。与2007相比,明确了只要求评估测量过程,而非全测量过程的MU.为使用较简单“自上而下”办法评估MU提供可能.不需使用经典的“自下而上”办法.确定每个测量程序测量不确定度。应规定每个测量程序的应达到的目标MU,并定期评审.评估的MU可用于:确认患者结果符合实验室设定的质量目标.将患者结果与之前相同类型的结果或临床决定值进行比对。测量不确定度/总误差是研究-测量结果不一致的困惹反覆测量同一标本,结果不一致.呈正态分布总误差/测量不确定度理论在不同时期,从不同角度对此加以解释.提出相应缩小差异的办法讲课内容1基本术语此部分将围绕ISO15189:2011介绍对测量不确定度有关的基本计量学术语.2ISO15189:2011对测量不确定度要求此部分将囲襓ISO15189:2011进一步介绍如何达到要求.1基本术语常用缩略语和基本标准1.1什么是误差和测量不确定度1.2准确度,正确度,精密度1.3计量溯源性和测量不确定度一1.4有关测量不确定度术语1.52种评足MU的办法常用缩略语和基本标准GUMGuidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurementQUAMQuantifyingUncertaintyinAnalyticalMeasurementMU测量不确定度bias偏移imprecision不精密度经典文件GUM(Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement)QUAM(QuantifyingUncertaintyinAnalyticalMeasurement相应中文翻译文件计量学术语最权威来源-VIM-VIM为Internationalvocabularyofmetrology,简写目前共有3版(1984、1993和2008).我国正在等同编写国家标准:“计量学词汇—基本和通用概念及相关术语”计量院曾有等效采用的标准:卜1.1什么是误差和测量不确定度误差定义测量误差measurementerror,简称误差（error）〖VIM1984〗测得的量值减去真值〖VIM1993〗测量结果减去测量物真值VIM2008〗测得的量值减去参考量值注2.不应将测量误差与产生的错误或过失相混淆VIM未棄用误差、系统误差、隨机误差等术语.说明计量学并未全盘否定误差概念.隨时间和科学发展.VIM将真值改为参考量值.系统误差和隨机误差定义系统测量误差,简称系统误差（systematicerror）在重复测量中保持恒定不变或按可预见方式变化的测量误系的分量测量偏移measurementbias,简称偏移（bias）系统测量误差的估计值随机测量误差randommeasurementerror测量的随机误差,简称随机误差randomerror在重复测量中按不可预见的方式变化的测量误差的分量。在评估MU,常以不精密表(imprecision,imp)表示隨机误差测量不确定度(MU)定义〖VIM1984〗受测量真值存在的范围估计量。德国标准DIN1391-1定义将上述定义延伸为为“通过测量所得到的一个特征值。它与测量结果一起，说明了被测量真值所处范围。强调MU是测量结果的一个特征值.〖VIM1993〗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。〖VIM2008〗*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。*目前学术界大都仍使用2008版VIM给出的定义。新定义强调MU是表达测量结果的分散性.它是测量内在参数.不同于误差表达的是测量结果的一个外在属性.两个定义图解不少学者将MU简化为注意:MU.为正态分布.Nordtest*reportTR537对MU的解释测量值±后面的值所有测量都受某些误差影响。测量不确定度可告诉我们测量误差的大小。所以测量不确定度是结果报告的重要部分。____________________________________________________*北欧国家间合作的官方标准化组织。TR是技术报告的简称。Nordtest看法代表某些学者并未将MU/Error截然分开“误差模型”和“不确定模型”不同可見下表〖引白QUAM〗“误差模型”“不确定模型”_________________________________________________________单个未知数值定义为一区间，真值在其中如已知可纠正不能用来纠正有二个成分一个成分系统误差随机误差用于某一量值可用于某一方法所测所有值?！对QUAM列表初步讨论由于无法知道每一被测样本真值.按此早期对误差的理解,实际上无法计算误差;MU理论采用对所有可能影响结果的因素估算其MU,并按测量不确定度扩散律合成.有可能得到某一测量程序的MU(但并不是一个程序只有一个MU).将在另一演讲深入讨论2者的异同点,以及在降低测量结果不确定度(误差)、解释结果等方面的应用.1.2准确度(accuracy)、正确度(trueness)和精密度(precision)〖MU、bias和imprecisionAccuracy和Trueness.的差异测量准确度accuracyofmeasurement简称准确度（accuracy）由测量所得(a)量值与被测量真值问的一致程度测量正确度truenessofmeasurement简称正确度（trueness）无穷多次重复测量所得量值与被测量真值问的一致程度注2：测量正确度与系统测量误差有关，与随机测量误差无关Bias定义测量偏移（倚）,简称偏移（bias）系统测量误差的估计值系统测量误差,简称系统误差（systematicerror）在重复测量中保持恒定不变或按可预见方式变化的测量误系的分量VIM（2008）有关精密度术语〖VIM2008〗测量精密度,简称精密度（precision）规定条件下，对同一或类似被测对象重复测量所得示值或被测量的值间的一致程度。注：规定条件可以是重复性测量条件，期（中）间精密度测量条件或复现性测量条件。在文献中对上述3个定义常有其它名称1测量重复性常称为重复性精密度、批内精密度、序列内精密度。2测量复现性常称为复现性精密度。在既往临床化学中无此概念，可在PT中求此值。3期（中）间精密度大概与人们以前的总精密度相当。EP文件将在实验室求得此类精密度称为实验室内精密度,相应，厂家求得的称厂家内精密度。EUROLAB将此称为实验室内复现性精密度。MU、bias和imprecision1.3计量溯源性和MU注意:隨量值传递,MU变大!计量溯源性定义VIM2008〗通过文件规定的不间断的校准链将测量结果与规定的参照对象联系起来的特性，每个链接点均对测量不确定度有贡献。VIM1993〗测量结果或标准的值通过连续的比较链与一定的参考标准相联系的属性.VIM2008将[VIM1993]定义中比较链改为校准链.增加“每个链接点均对测量不确定度有贡献。”每个链接点均对测量不确定度有贡献厂家提供给医学实验室的常规测量程序必需同时提供校准物，产品校准物由较高级的参考物质/参考程序定值.产品校准品赋值的MU不能只是其测量MU，应包括上级参考物质/参考程序对MU的贡献。所以下一级标准品的不确定度一必定大于上级参考物质/参考程序.某些厂家不了解此点.校准品赋值MU较上级.MU还小,这是明显错误.ISO15189:2011对溯源性要求“5.3.1.4设备校准和计量学溯源…..计量学溯源性应追溯至可获得的较高计量学级别的参考物质或参考程序。注：追溯至高级别参考物质或参考程序的校准溯源文件可以由检验系统的制造商提供。只要使用未经过修改的制造商检验系统和校准程序，该份文件即可接受。….”言外之意.实验室只要不修改制造商检验系统和校准程序,使用厂商的文件,就可达到计量学溯源的要求.在此情况下,IVD企业必須确认校准品赋值,并需提供它的MU.医学实验室使用这些数据评定实验室所用程序的MU是一个简便可行办法.1.4有关测量不确定度术语下列在评估MU常见符号代表什么?第一组:u,u(bias),u(imp)或ubias,uimp第二组:uc,uc(y)第三组:U(y)(k=?)标准不确定度standarduncertainty以标准偏差(s、SD:CV、RSD*)表示的测量不确定度。符号,u,u(bias),u(imp)或ubias,uimp*测量不确定度为正态分布.合成标准不确定度combinedstandarduncertainty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标准测量不确定度。符号uc,uc(y)检验结果常用合成因子2.包合概率为95%扩展不确定度expandeduncertainty,U,U(y)合成标准不确定度与大于1的因子的乘积合成因子coveragefactor,k为获得扩展测量不确定度，对合成标准测量不确定度所乘的大于1的数包含概率coverageprobability在规定的包含区间内包含被测量的真值集合的概率符号书写规则!符号u,的大,小写(U,u).各代表不同意义:符号应斜写(医学文献常正写)下标不应斜写.U后面必須以括弧标明包含因子(k)的量值1.5二种评定MU办法经典的GUM评定MU办法:称为“建模,modelling”办法.现多称为“自下而上,bottom-up”办法.GUM公布后,检测(testing)实验室为适应评估MU的要求,建立的一种简单实用评定MU办法.曾命名为经验(empirical)办法.现多称为“自上而下,top-down”办法.经典的“自下而上,bottom-up”办法-QUAM评足MU程序-GUM主要介绍如何评估物理测量结果的MU.化学测量比物理测量更为复杂.为此欧洲2个学会Eurachen/CITAC先1995年制定专为评估化学测量结果的MU的标准,即“QUAM”.2000年颁布第2版.下面为评估化学测量结果MU的程序(步骤).不确定