医学检验方法学评价指标课件

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1、医学检验方法学性能标准,检验仪器常用性能指标,方法学性能标准,候选方法可否被接受，根据评价实验中的误差结果进行归纳，作出判断。 West-gard曾经对医学决定水平上的分析误差，采用统计学方法制定出一套判断指标：首先是制定“可允许误差的95限度”，然后计算各项误差并与其比较，任何一项指标大于可允许误差都不能被接受。,方法学性能标准,性能标准（performance standards，PS） 又称分析目标，应根据不同的应用目的（筛选、诊断、预后、监测）而异。 由允许分析误差（allowable analyticalerror）和医学决定水平（medical decision level）决定。

2、,方法学性能标准,允许分析误差 用EA表示，它被规定为95样品的允许误差限度，即95的病人样品其误差应小于这个限度。 医学决定水平 用XC表示，临床判断结果具有意义的分析物浓度。,方法学性能标准,EA和XC，就是一个测定方法的性能指标。但对于每一医学决定水平都应规定相应的性能标准，即在一定XC值下的EA值。 以血清葡萄糖测定为例。在XCl2.8mmol/L，XC26.7mmol/L，XC38.9mmol/L时，其相应的EA均为0.56mmol/L，而在XC416.8mmol/L，其EA为1.4mmol/L。,方法学性能标准,意义：表示当葡萄糖浓度在2.8mmol/L、6.7 mmol/L 和

3、8.9mmol/L时，95的样品具有的误差不得大于0.56mmol/L，而浓度在16.8mmol/L时，95的样品所具有的误差不得大于1.4mmol/L。 这里指的是总误差。,方法学性能标准制定,要求：制定的性能标准，既应反映临床应用与解释结果的要求，称为医学效用限度（medical usefulness limits），又应基本符合实验室所能达到的技能状态（state of art）。因此，需要由临床医学家和临床化学家共同研究制定。,方法学性能标准制定,根据参考值与参考范围制定标准 根据临床观察制定标准 根据生物学变异制定的不精密度标准 根据实验室技能状态制定标准,方法学性能标准制定,一、根

4、据参考值与参考范围制定的标准这是Tonks于1963年提出的，其公式是：,方法学性能标准制定,最大的可允许误差定为10，但对某些物质（如酶）则提高到20。 优点：由于其允许误差以参考范围表示，有临床实用意义。 缺点：参考范围的宽度与试验本身的不精密度有关，一项不精密的方法由于测出的参考范围较宽，以致可制定出较宽的可允许误差限度，就会使一项性能不够好的分析方法的应用合法化。,方法学性能标准制定,二、根据临床观察制定的标准往往反映参与与制定的医生的经验，综合临床及实验室的意见，提出在医学决定水平上的不精密度标准。还有不准确度及综合不精密度与不准确度的标准。,方法学性能标准制定,一般说来，在参考范围

5、内的中间和很不正常的水平时，医生允许有较大的变异系数，特别是用于诊断，而不是用于监视疗效。但医学决定水平需要最严格的指标。 缺点：主观成分较大，而且收集临床的意见也很困难，它依赖于临床医生对实验室工作的充分了解。,方法学性能标准制定,三、根据生物学变异制定的不精密度标准生物学变异或称生理变异（CVB），包括个体内变异（CVP）及个体间变异（CVg），也就是通常所说的生理波动。,方法学性能标准制定,美国病理学会建议，为了在人群中筛选某些疾病，不精密度（CV）应等于或小于个体内及个体间变异的二分之一（即1/2CVB）。对于个别试验，目的在于辅助诊断或监测治疗效果，则CV应小于或等于1/2CVP。

6、目前文献报告的生物学变异数据不一致，由于这种方法比较好，将来可能会有更多的研究。,方法学性能标准制定,四、根据实验室技能状态制定的标准技能状态是根据技术熟练而且误差最小的一组实验室的数据，计算出在参考范围高限的变异系数作为标准的，实际上是指当前技术水平所可能达到的技能状态。,方法学性能标准制定,技能状态有继续进步的趋势，在没有更好的标准之前，技能状态还会继续用作实验室工作性能的标准。对于生物变异相当大的项目，以技能状态作为不精密度的标准更为合适。,标准制定后有效性判断指标,单值判断指标 可信区间判断指标,单值判断指标,单值判断指标（single-value criteria）较简单，在评价过程

7、中用于初步估量。 单值判断指标计算公式。,单值判断指标,单值判断指标,单值判断指标是可接受性能的估计指标。 对各项实验结果经计算得到各项误差值后，分别与EA值比较，必须都比EA小，该方法才能初步判断为可接受，否则为不可接受，可改进分析方法减少误差或排除该方法。,单值判断指标,判断举例：用单值判断指标判断某法测定血肌酐的结果：设 XC176.8mol/L时，EA35.4 mol/L,单值判断指标,偶然误差重复性误差：n20，X176.8mol/L，STM3.536mol/L判断：1.96STM1.963.563mol/L6.93mol/L，因REEA，偶然误差可以接受。,单值判断指标,系统误差回

8、归方程：n50，a0.98，b0.925，Y0.980.925X。SE(abXC)XC（0.980.925176.8）176.814.24mol/L判断：（abXC）XCEA，系统误差可以接受。,单值判断指标,总误差RE6.93mol/L，SE14.24mol/L判断：RESE6.9314.2421.17mol/LEA，总误差可以接受，故该方法为可接受。对于一个判断为不能接受的方法，为了减少某一误差而作了改进，则各个评价试验都须重新进行做。,单值判断指标,优点：简单 缺点：各项试验的样品数都较小，使测定值极可能是分析误差的不可靠测量，最后使实验估计发生错误。 因此，只有在假设所有实验结果是绝对

9、正确的前提下，才能进行上述计算。,可信区间判断指标,测定的最大可靠性，可用可信区间判断指标。 可信区间判断指标比较复杂，但能对方法性能提供更客观的决定，起最后判断作用。,可信区间判断指标,90可信区间可信上限及可信下限统计学的规律说明，每种测定结果的可靠性与测定次数有关，次数愈多，结果反映真实性愈强；但实际上，不可能进行大量的测定。在统计学中为了估量分析误差的不确定性，对于每一误差可计算其可信区间，用可信上限与可信下限代替单值的估量，EU为误差的可信上限，EL为误差的可信下限。,可信区间判断指标,West-gard推荐用90的可信区间：EU将是误差单侧的95上限，用此判断候选方法的可接受性比较

10、可靠。 EUEA，则方法性能为可接受；ELEA，则方法必须改进，以减少误差，否则排除。EUEA，但ELEA，说明仅有的数据不足以作出任何有关可接受性的结论，还需继续实验以收集更多的数据，以便对分析误差作出较好的估量。,可信区间判断指标,可信区间判断指标,* 特例：当RU100RL，PEL=0 * 特例：当d+t(sd)/ |偏差|，CEL=0 * 特例：当(abXC-W)XC(abXC-W)，SEL=0 以上指标在形式上与单值判断指标相似，最明显的差别是对每一类型误差用两个判断指标，其一是判断可接受性，其二是判断排除。对RE、PE及CE的判断指标，仅用了误差估量的上限和下限。SE和TE的判断指

11、标较为复杂，引入了一个新的术语“W”。,可信区间判断指标,W：是回归线可信区间的宽度（与给定的XC相对应的YC值范围）。 对于一给定的XC，YC的上下可信限由方程（abXC）W计算得到。 W计算式如下：Wt(SY/X)1/N(XCX)2/(XiX)21/2,可信区间判断指标,W的大小取决于选择的百分区间（这里是90），即和选择的值有关（这里选双侧）。 W和回归线标准差SY/X成正比关系，SY/X直接反应方法对比数据的不确定性。 中括号内的式子表明，在N很大，XCX，W很小，若XC无论在哪一方向逐渐偏高X，则（XCX）之差增大，W也增大。,方法评价后实施应用,如果候选方法被得出可接受性的结论，那

12、么接着就要进行评价后实施；最后进入方法应用阶段。 不要以为一经评价合格的方法就可产生高质量的结果，还须建立质控系统，以便随时发现合格的方法在实施过程中出现的问题。 要善于发现其中还存在的不足并进一步研究解决使其日臻完善。,书面报告和论文,评价实验完成以后，应该写出书面报告。 报告内容应包括：操作方法（包括试剂配制与所需器材）；所选方法的各项性能指标（重点）。要特别重视实验数据的科学整理与客观陈述。 评价实验的结果也可整理成论文在专业杂志上发表。,检验仪器常用性能指标,任何一台检验仪器都可看成是一个信息通道系统。 理想的检验仪器应该确保检测信号不失真地流通。 各种检验仪器的性能指标不完全相同，但

13、其常用的性能指标可以概括为以下几个方面：灵敏度、误差、精度、重复性、分辨率、噪音、测量范围及示值范围、线性范围、响应时间、频率响应范围等。,检验仪器常用性能指标,灵敏度是指检验仪器对被检测量变化的反应能力，即检验仪器对单位浓度或质量的被检物质通过检测器时所产生的响应信号值的大小。 当灵敏度为定值时，检验仪器系统为线性。 一般随着系统灵敏度的提高容易引起噪音和外界干扰，影响检测的稳定性而使读数不可靠。 分功能灵敏度和分析灵敏度两种。,检验仪器常用性能指标,分析灵敏度又称检测限量( limit of detection) ，是基于零浓度基础上，用于区分从无到有的分析能力。 确定方法：通过多点定标，

14、并附加3个不同水平的质控品，经10次以上重复测定S0定标液，得到x+2s为该测定方法的分析灵敏度。 一般分析灵敏度比功能灵敏度高10倍左右。 用于测定原来体内不存在的物质分析，如地高辛、氨茶碱等药物浓度测定。,检验仪器常用性能指标,功能灵敏度又称临床灵敏度( clinical sensitivity) ，是基于低浓度的基础上,用于区分从有到无的分析能力。 确定方法：通过标准品(如S1)作梯度稀释,采用同一台仪器,同一批号试剂,同一标准曲线,每天1次,每次3遍进行测定,共测3周以上时间的数据,根据批间变异系数(CV )20%时的最大稀释管浓度作为功能灵敏度。 用于测定原体内存在极微量的物质分析，

15、如促甲状腺激素（TSH）。,检验仪器常用性能指标,美国甲状腺协会(American Thyroid Association)认为采用分析灵敏度测定TSH结果与甲状腺功能亢进症的临床症状符合性较差，同时也要求试剂生产厂家，在包装上不能仅采用分析灵敏度，因为这样可能使化验室人员在报告时对分析灵敏度的把握产生误导。该协会推荐TSH测定应采用功能灵敏度，这不但可以比较不同方法间灵敏度的标准化，而且保证试剂生产商不断完善其临床实验，提高TSH的诊断效率。,检验仪器常用性能指标,功能灵敏度确定要求 用人血清来修饰动物血清或无人蛋白质成分的基质。 选用的浓度应包含在适当的线性范围内,同时要比预计的功能灵敏度

16、高0.023mIU/L 以上。 功能灵敏度是建立在20次以上测定的批间精密检测基础上。 要进行随机低浓度携带污染干扰试验。 功能灵敏度的评估时间跨度应与临床相关时间相一致,如TSH对非住院患者来讲,时间段一般为48周。,检验仪器常用性能指标,误差当对某物理量进行检测时，所测得的数值与标称值（即真值）之间的差。 其大小反映了测量值对真值的偏离程度，总是客观存在的，永远不会等于零，且具有不确定性。 按性质分为随机误差、系统误差和粗大误差。,检验仪器常用性能指标,随机误差由一些独立因素的微量变化的综合影响造成，大多服从正态分布。 系统误差大小和方向在检测过程中保持不变或有规律性变化，可预测并进行调节和修正。 粗大误差由于疏忽或错误造成，应予以剔除。,检验仪器常用性能指标,噪音检验仪器在没有加入被检验物品（即输入为零）时，仪器输出信号的波动或变化范围。 原因：外界干扰和仪器内部因素。外界干扰：电网波动、周围电场和磁场、环境条件（温度、湿度、压强）。内部因素：仪器内部温度变化、元器件不稳定、或提高仪器的灵敏度等。 表现形式：抖动、起伏、漂移。,