临床（医学）实验室如何评定常规检验结果的测量不...-1

临床（医学）实验室如何评定常规检验结果的测量不确定度

       在去年8月本刊登出我的文章“测量不确定度评定在检验医学中的应用”后，听到不少同志的反应和意见，特别是冯仁丰同志在9月份刊登的文章“临床检验的常规检验结果是否必须引入不确定度？”列举了不少质疑点。我理解最重要之点可能是“?因临床检验的特性和严重缺陷，导致不确定度难以、也不应在我们的常规检验结果中予以贯彻实施?”。事实上，不少同志还对我说“你说了不少测量不确定度的优点，但你介绍的‘QUAM’方法很难用于常规检验”。这个批评是一针见血的，如果不能为临床实验室建立一个较简单、又实用的评定常规检验结果的测量不确定度的方法，在检验医学中应用测量不确定度只能是一句空话。
       类似的问题和争论在国外也同样存在。著名的美国Clinical Chemistry 杂志在2003年第11期“Point/counterpoint”栏中发表二篇论文，第一篇是美国学者Krouwer书写的题为“【观点】对在诊断方法中用GUM方法评定和报告不确定度的评论”。从题目就可看出，作者对常规检验中应用测量不确定度采取批评态度。虽然不是从根本上反对GUM的原理，但是强调了在临床化学常规测量项目中无法或很难评估其结果的不确定度。作者在结论中指出：“由于一些常规测量方法与参考方法相比, 常规方法的结果常有较大的差异，即，有较大的不确定度，这是GUM未预计到的。”因此作者认为：“除非常规方法接近决定方法，否则不建议对常规结果，还要按GUM来评定不确定度”。换言之，作者认为目前尚未准备好对常规测量结果应用不确定度。
       此栏中第二篇文章，是对Krouwer文章观点的反方文章。由丹麦学者Kristiansen书写，题目为：“【反方论点】用GUM方法评定不确定度”。主要内容为二：一部分内容是进一步解释在检验医学上如何应用GUM、QUAM文件。因篇幅关系，此处不作详述。另一主要内容是针对Krouwer 的批评“在临床化学常规测量项目中无法或很难评估其结果不确定度”，Kristiansen提出了一个将测量不确定度评估方法标准化或简单化的途径，即评估不确定度的MODULE简化方法。作者在本文的“标化不确定度评估程序”一节中对MODULE作了扼要说明。笔者摘译如下：“评估不确定度的原理容易理解，但在实际中计算却是困难的。评估每一分量的不确定度很费时，此外对不同测量方法有多种合并标准不确定度的方法，增加了此过程的复杂性。Krouwer说“?要保证‘尽力来识别这些影响’?是超出大多数实验室的范围”。?要对花费在评估不确定度的努力，与测量目的与时间、经济资源有限二者之间权衡中，当然（Krouwer的提法）是合理的。?所以假如能将不确定度评估程序标准化，包括将确认系统方法时得到的数据，应用和输入到QUAM提出的不确定度评估的程序中，人们将会获得很多。”
       作者继续谈到“?‘模块化评估不确定度的模型（Model forModular Evaluation of Uncertainty，MODUS）’的方法，将确认数据的应用进行系统化”。简言之，它将临床化学的测量过程概括为：将一项测量程序应用到一个样本和一个校准品。此通用模型可用?公式1表达的数学关系加以说明。?

       在此公式中，Canalysis是分析的结果，fsampling是一个由取样过程（包括样本贮存）引起的校正因子，ftraceability是一个校准品量值的系统误差所引起偏移的校正因子，fother则是前面各项不包含的其它因子引起偏移的校正因子。?假设公式1中各项关系是独立的，?则很方便可用相对标准差来表达：

       与uanalysis/Canalysis有关的相对标准不确定度可用长期分析不精密度，CVA来估值。如果不知道分析物的CVA，则可通过实验获得。此不确定分量是由若干与分析相关不确定度分量（如稀释、注加、分析和对校准函数的估计）合成，由于不需要分别对每一分量进行评估，所以用CVA将很省时。Cresult的不确定度还包括从fsampling（样本不确定度），ftraceability（校准品赋值的不确定度，与溯源链有关的不确定度因素），以及来自fother所组成。例如，没有包括在分析不精密度（CVA）组分中的分析漂（analytical
drift），就可以包括在fother 。
下图表示了这些因素间关系：

       Kristiansen的MODULE方法缺点是明显的，正如作者自已提到的“公式1所表达的简单模型的缺点是：缺乏每一输入量对不确定度贡献的详细信息，这样无法提供改进分析的基础。”
       用作者自已的话，对此法小结为：“但是，如果得到的合成不确定度对方法应用是足够的，一般可接受此权衡方法。”
       此法的优点是明显的。在评定测量不确定度的过程中已见不到在GUM和QUAM中的复杂的鱼骨图以及各种表格，简化为四个主要因素。为在检验医学中建立一个简单、实用计算测量不确定度的方法和公式提供了一个很好的开始。
       几乎同时澳大利亚临床化学家协会（AACB）为了配合澳大利亚的国家实验室综合认可体系（NATA）在澳大利亚按照ISO 15189的要求，认可临床实验室，制定了“定量医学检测中的测量不确定度-实验室应用指南-”（《临床实验室》已全文翻译刊登在2009年11期）。提出一个重要论点，即“测量的不确定度”应只限于分析（测量）过程。导则中写到“分析前和分析后的因素并不影响检测程序本身固有的不确定度，因此这些因素可排除在测量不确定度的评估外。”在导则的图1中用一圆框将测量不确定度局限于分析过程。在另一处更明确写到“在本导则中，将不在实际检测方法中的不确定度组分（如分析前和分析后的各个组分）排除在测量不确定度定义之外。”
       我个人非常同意此观点。假如将分析前和分析后组分的不确定度也包括在内，则最后的合成不确定度将相当大，而医学实验室又无法控制住众多的分析前、后组分。这样，很难用导则中下列语句来说明不确定度的重要性：“测量的不确定度提供了对检测结果质量的一个定量评估，因此是校准和检测实验室质量体系的一个核心要素。”因为实验室应负责的，也是能控制的，只是分析过程的“测量不确定度”。
       实际上就是进一步将Kristiansen提出的公式1中的4项删去样本一项，得下式：

       在此AACB文件中，另一个亮点是对GUM等经典文件的评论“GUM的方法主要为研究物理测量，如长度、温度、重量、导电率等，并用数学理论和实验观察来评估检测程序所有相关组分的标准不确定度。目前还不清楚如何将GUM方法应用于临床检验，?”。在另一处说“GUM是世界范围内通用的作为描述测量的不确定度理论与应用的主要文件。它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。它概括了评定程序以及将所有输入量的标准不确定合成到最终结果的过程。不过GUM也认识到正规的GUM计量学方法可能很难适用于某些检测类型。”
       ISO/IEC 17025和ISO 15189都指出评定测量不确定度方法的严密程度应基于客户的需要。这些都说明按澳大利亚学者观点，人们很难在医学实验室应用经典、精密的评定测量不确定度的方法。在AACB文件的“工作组对医实验室的建议”一节中写到“工作组观点为，在医学检测中应该使用测量的不确定度的概念，但对实验室和检测结果的临床用户二者而言，评定测量不确定度必须具有实用意义。”工作组花了不少篇幅叙述了什么是“对实验室和检测结果的临床用户从二者而言”、“评定测量不确定度必须具有实用意义。”用下面一段话概括为：“对能完全溯源的方法（如校准品具有与国际认可标准相关的声称偏移和不精密度）而言，??对此类方法测量的不确定度的评估可包括校准品的声称不确定度和方法的长期不精密度，按方差进行合成。”医学实验室有可能从这找到实用的评定测量不确定度简单又实用的方法。
       上述观点得到不少学者赞同，例如Clinical Chemistry从2003年刊登了上述二篇文章后，陆续刊登了一些有关不确定度评估的论文，用“measurement uncertainty”检索从2004年至2009年9月的Clinical Chemistry杂志，有二篇论文和三封读者来信。
       二篇文章中，一篇登在“实验室管理”栏目中，即：“从一个实验室的确认研究中评定测量不确定度：在测量血铅中的应用”。另一篇登在“技术摘要”栏目中，虽为摘要也长达4页，即：“在血清分析中应用精密度和偏移计算测量不确定度”。仔细阅读此二文章，可以发现它们基本上都是将偏移的不确定度和从不精密度导出的不确定度作为合成不确定度的主要来源。
       在2009年4月，NATA颁布了技术说明--33“化学测量结果不确定度评定与报告导则”。其中明确提出，对单一实验室，可以从实验室内的偏移与精密度数据来评定测量不确定度。合成（标准）不确定度（y）可表示为：
uC(y)2=sL2+ub2
      式中：uC（y）为（y）的合成（标准）不确定度；sL为实验室内复现条件下获得的标准（偏）差；ub为与偏移相关的标准不确定度。
       通过上述文献和讨论，说明经典文件（GUM、QUAM）评定测量不确定度方法存在不少缺点，首先是评定方法太过于繁烦、麻烦，临床实验室很难采用；另外一个缺点是由于评定方法灵活性和多种多样，不同学者对同一方法、甚至对相同与类似数据，由于所用评定途径不同，最终评定的测量不确定度可有成倍乃至多倍的差异。下图引用自今年Schumann教授在我国演讲的幻灯片：

       图中为世界上各个酶学参考实验室对同一标本，测量GGT结果的测量不确定度。绿色为比对组织者Schumann教授实验室的相对不确定度约为2.5%，白色为6个欧州实验室结果，最低者不到0.5%，最高者接近4.0%，二者相差接近8倍。蓝色为10个中国实验室结果，差异明显小于欧州实验室，究其原因，可能是因为中国实验室每年至少开一次会，相互交流在评定测量不确定度方面的方法和经验，取得了一定程度的共识。
       通过上述文献和讨论，可明显看出一个趋势，即临床实验室可以不用经典GUM/QUAM的方法和公式，可考虑应用较简单的公式，如uC（y）2=sL2+ub2来评定常规检验结果的测量不确定度。
       目前我国临床实验室是否可以、而且应该开始尝试用此种简单方法来评定我们常规检验结果的测量不确定度。假如在临床实验室开始尝试评定测量不确定度的同时，我国检验医学有关学术组织、标准制定团体、或者国家实验室认可委能考虑制定“临床（学）实验室评定常规检验结果的测量不确定度”导则。这有可能让各个实验室评定的测量不确定度在一定程度上成为可比性。根据近年来在参考实验室工作经验和学习国内外近年来在测量不确定度、溯源诸方面的发展，提出如下意见供讨论，希望同志们提出意见和批评。