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准确性和精密度的定义

2021.6.23

     液体加样是常用的实验室流程,但这一重要功能常常被忽视。而对液体加样器的误解或误用可造成日常研究和试验结果的错误。本文集中解释和探讨了准确性和精密度这两个术语,因为它们是构成管理要素的基本组成。

        作为准确性和精密度重要性的一个例子是今年1月美国FDA发出了1000封信至药品生产厂商,信的内容是“测定的原始结果和重复结果之间缺乏重复性”;在一封相关的警告信中说明由于缺乏重复性,“所报告的浓度结果不能被认为是正确的”。涉及到的相关实验室为此付出了数千小时和数千万美元的代价。这些重大事件被报纸以头条内容刊登并引起轰动,但我们大多数人所希望的是少一些这样的轰动效应。

      什么是准确性和精密度?

        没有一种测量是完美的,任何测量都会伴随有一些错误的发生。实验室内经常应用两种术语,它们有时可交换应用,那就是用以描述测量错误的准确性和精密度这两个术语。有时在一般的应用中这两种术语的使用并不严格,但在统计学计算和法规中这两个术语有着明显不同的意义。知道“准确性”的定义及两者的重要性对发展可靠的实验室质控程度来说是很关键的。

        准确性指的是一个检测数值偏离标准或真值。我们可以讨论一次性测定的准确性,例如如果一支加样器设定的加样量为100μl,而实际上为加样99μl,则此加样器偏离准确性(或此加样器不准确)1μl。注意在这种情况下我们是知道在最后加样时发生了什么(少了1μl),但我们并没有更多有关加样器下次应用还可能发生什么情况的概念。

        我们也可以讨论一组重复测定的准确性。我们首先必须测定一组的平均数,然后将平均值与标准或真值比较。一组测定的准确性会涉及到组平均值与标准值或真值的偏离,但单单知道准确性其应用是有限的。例如即使我们知道三次重复测定的平均数确实是100μl,我们还是不能预期以后的加样仍可能在此范围内。一支很好的加样器其加样量分别为99、100和101μl,而另一支很差的加样器加样量分别为80、100和120μl,但两者的数字平均值均为100μl,看起来似乎两者均完全准确,但你愿意用哪一支最靠近100μl的加样器呢?

        精密度告诉我们一组测定的数据相互之间是如何地接近。数据重复测定越接近、未来的结果越可能类似。为此,良好的精密度具有预测价值,能使我们对未来的结果更有信心。精密度通常采用标准差(SD)和变异系数(CV)的术语来进行计算和讨论。高精密度或密集的数据其CV很小,因而比分散广泛的数据更可信。由于精密度与两个或更多测定相互间的接近程度有关而不是与标准值有关,所以可能会出现一组数值精密度好而不一定准确或者准确但不精密的情况(见图1)。
 

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      什么时候研究准确性和精密度?

        当采用一个新方法或由于外质控(QC)数据有疑问或结果的有效性发生疑问时实验室应检查准确性和精密度。实验室添置新仪器、怀疑仪器有损坏以及仪器使用一定期限后检查实验仪器的准确性和精密度也是常见的做法。此外,准确性和精密度的检查常被用作查验实验室新的技术人员是否达到合格标准的一部分。

表1列出了影响准确性和精密度的一些错误例子。

错误类型

举例纠正措施
个人错误拇指过分按压或加样太快培训准确性和精密度的试验能力
方法错误采用底部容量易变的精密度较差的吸管采用取样在吸管上半部容量范围的吸管
仪器错误由于加样器的活塞腐蚀,加液量不正确定期清洁和校正加液器

       准确性和精密度需要怎样测定?

      为确定一个方法中液体加样和其他仪器的准确性以及精密度的重要性,必须密切观察想达到应用的结果、错误的原因和这些错误怎样影响结果。这包括了下面三步分析:

      1、建立最终结果可接受错误的范围;

      2、查明方法中各种错误的主要原因:

      3、对影响你结果的这些错误作统计学分析。

      这一分析可帮助你集中精力来控制和减少结果中发生最大错误的根源。

        为何需要测试液体加样的准确性和精密度?

      为保证结果有效,准确性和精密度都需要。一般说来,准确性或精密度不能达到要求会使试验或标定失败。

        仪器准确性和/或精密度不能达到要求时需要什么?

       美国FDA设立了高标准以保证校准仪器符合事先建立的准确性和精密度范围。

      “当达不到准确性和精密度的设定范围时应提供补救行动来评估对产品质量是否有不利影响”。

      需要的补救措施包括修复和/或再校正仪器、在三个特别区域内考虑可能的质量影响。按照FDA质量系统要求手册第7部分:仪器和校准包括修复和/再校准;

     ●产品设计或流程确认的参数或数据;

     ●现有产品、进行中的产品或完成的产品的质量; 

     ●合适的改进行动

       这一法规意味着因为一些简单的如一支不良加样器由于未事先校准而用它做任何工作都可能会引发风险,对其数据和结果的有效性(进行中的或已完成)都会持有疑问。实施怎样恰当的纠正措施视情况而异。单纯的机械故障可用简单的修复来纠正,而在一个特别实验室里出现反复发生的问题时则需要进行重新设计以防止再出现或减轻相关的危险。无论如何,避免采取补救措施是最理想的,所以定期证实准确性和精密度是必要的。

       缺乏准确性和精密度就像坐过山车一样,其结果一会儿上、一会儿下。关注吸管和其他液体加样装置的准确性和精密度可提高实验室分析试验的信心和质量。试验正确可信时,工作进行的就顺利,实验室也不会担心监管机构的检查。质控精密度和准确性高的实验室会是一个愉快的工作场所,顺利的操作运行能使我们的日常工作外有更多时间寻找快乐。




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