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基于“实验设计”的临床酶学参考方法测量不确定度评定模型的建立(1)

来源:检验医学网    阅读:

——德国Hannover 大学实验室临床酶学参考方法测量不确定度评定方法介绍

北京航天总医院检验科 陈宝荣,孙慧颖,邵燕,胡滨, 李月玲

 

       摘要 目的 以血清GGT催化活性参考方法测量不确定度评定为例,建立临床酶学催化活性测量参考方法的不确定度评定模型。方法 依据GGT参考方法测量流程,以GGT催化活性浓度为核心评价指标,确立影响GGT催化活性浓度测量的主要因素。采用实验和理论评估相结合的方法对已确认的各因素对GGT催化活性测量的影响量进行评定。以波长和温度对GGT催化活性参考方法测量影响量的评估为例,介绍基于“实验设计”的各因素对GGT参考方法测量灵敏系数的评定方法。在此基础上按GUM理论评定每一因素的相对标准不确定度并将其作为一个独立的不确定度分量按GUM理论合成到GGT测量的标准不确定度中,以标准不确定度×2得到扩展不确定度,建立GGT参考方法测量不确定度评定模型。结果 建立的GGT催化活性参考方法测量不确定度评定模型为:

结论 该不确定度评定模型适用于酶催化活性参考方法测量不确定度的评定。
关键词:不确定度 参考方法 测量 酶 GGT

 

       不确定度评定是近年临床酶学参考测量领域的研究热点之一,至今尚无公认的针对临床酶学参考方法测量不确定度评定的导则和方法。笔者在学习了德国Hannover大学实验室的临床酶学参考方法测量不确定度评定方法后,感觉有许多可借鉴之处。现以GGT参考方法测量不确定度评定模型建立为例,分四部分介绍临床酶学参考方法测量不确定度评定模型的建立。

1 建立临床酶学参考方法测量不确定度评定模型的设计思想

1.1 应用GUM评定临床酶学参考方法测量不确定度的困惑
       《测量不确定度表达指南》【1】(简称GUM)是通用的描述测量不确定度理论与应用的导则, 1993年制定并颁布。已得到ISO等国际权威组织和计量界的广泛认可。GUM基于可靠的数学理论,利用概率密度函数和不确定度传播定律作为建立模型的基础,比较详细的论述了不确定度的评定方法、程序以及将所有影响因素的不确定度合成到标准不确定度的过程。
       但遗憾的是GUM方法主要研究物理测量,如长度、温度等,是基于数学理论和实验观察方法来评估检测程序所有相关组分的标准不确定度。比较而言,GUM研究的是某种状态下对一恒量测量的不确定度的评定,这种测量模式与临床酶学测量有本质的不同。因此在应用GUM方法评价临床酶学测量不确定度时常有无从下手的困惑。
1.2 应用QUAM评定临床酶学参考方法测量不确定度应重点解决的问题
       《Quantifying uncertainty in analytical measurement》【2】(简称QUAM)1995年颁布,2000改版,是欧洲一批致力于分析化学测量的学者为将GUM理论更好的用于分析化学定量测量中评定测量不确定度制定。
       QUAM提出分析化学定量测量中评定测量不确定度的四个具体步骤,奠定了分析化学定量测量不确定度评定的理论基础。它详细描述了分析化学定量测量中识别不确定度来源的方法、不确定度分量的计算、与测量结果不存在明确数学关系的不确定度来源合成不确定度的方式。还给出了通过将测量过程分解并单独评定每一独立操作的不确定度,然后进行不确定度分量合成的简便方法。提出通过测量模型来表述影响测量结果的所有独立因素对测量的影响。
       临床酶学测量属于特定领域的分析化学测量。与GUM比较QUAM的方法更适用于临床酶学测量不确定度评定,更具有可操作性。但应注意临床酶学参考方法测量又不同于一般的分析化学测量,反应具有高度复杂性,影响因素多,因此寻找影响测量结果的主要影响因素,针对每一影响因素建立客观评价其对测量结果的影响量的方法是评定不确定度时应重点解决的问题。
1.3 基于“实验设计”方法建立临床酶学参考方法测量不确定度评定模型的可行性
1.3.1 什么是实验设计?
       实验设计就是对实验进行科学合理的安排,以达到最好的实验结果【3】。
       一个科学而完善的实验设计,往往能够合理地安排各种实验因素,严格控制实验误差,并能够有效地分析实验数据,从而用较少的人力、物力和时间最大限度的获得丰富而可靠的资料。
1.3.2 基于“实验设计”方法建立临床酶学参考方法测量不确定度评定模型的可行性
       GUM和QUAM清晰给出了物理和分析化学测量领域测量不确定度评定的原则与方法,对临床酶学参考测量领域测量不确定度的评定有很好的启示作用。对临床酶学参考方法测量而言,它不同于物理和一般的分析化学测量,反应原理复杂,测量影响因素多是其特点。要正确评定其不确定度,首先应根据测量原理、测量程序、测量结果计算公式综合分析其影响因素;其次制定各影响因素影响量的客观评价方案,再按GUM、QUAM方法进行不确定度评定。随着对临床酶学参考方法研究的深入,对影响其准确测量的主要因素也基本达成共识,形成具有代表性的临床酶学参考方法测量影响因素的鱼骨图(图1) 。

图1 酶催化活性浓度测量参考方法不确定度来源鱼骨图

       针对每一影响因素如何客观评定其对临床酶学参考方法测量不确定度的贡献是评价不确定度的关键。实验设计是针对某一实验目的,通过科学合理的安排制定一套能全面客观反应其影响因素和环节,使之能达到预期目的的实验方案。在对各临床酶学参考方法测量不确定度评定中,首先采用实验设计的方法评定每一主要影响因素对测量结果的灵敏系数,再按GUM和QUAM的方法评定每一影响因素产生的不确定度分量、合成标准不确定度和扩展不确定度,形成临床酶学参考方法测量不确定度评定模型。这与丹麦学者Kristiansan曾提出的将测量不确定度评估方法标准化,即建立评定模型,简化评定途径的思路一致。比较而言,此法可能更适用于实验室评定不确定度。

2 临床酶学参考方法测量不确定度评定步骤与方法

       QUAM的不确定度评估过程同样适用于临床酶学参考方法测量不确定度评定(图2)。

图2 临床酶学参考方法测量不确定度评定步骤

                               摘自定向点金《临床实验室》杂志2011年第六期

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