关于制定国标《合格评定生物样本测量不确定度的评估与表示》的思考

2014年，国家标准《合格评定 生物样本测量不确定度的评估与表示》的制定工作正式启动，该标准定位于合格评定领域有关生物样本的测量不确定度的评估与表示。涉及生物样本测量的领域包括临床检验、公共卫生检验、动植物检验检疫、安全性评价、兴奋剂检测、司法鉴定、交通执法、生命科学研究等众多学科，这些学科直接关乎生命健康或社会公正，测量结果被用于临床决定、卫生执法、合格判定、药品登记注册、法庭证据等，测量不确定度信息十分重要。

测量不确定度表征的是测量结果的分散性特征，此处测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，即全部不确定度分量均贡献给了分散性，包括那些由系统效应引起的分量，而分散性信息一般只能通过重复测量获得。

ISO 15189自2003年发布以来，在临床检验领域引入测量不确定度已经成为发展趋势。目前，一些行业组织已经发布了关于医学检验测量不确定度的评定指南，如CLSI的EP29-A《检验医学—测量不确定度表达与评定指南》，ISO也在组织制定相关的标准文件。特别是临床检验领域，多年以来形成的做法是仅测量样本一次，如果测量方法（质控物的测量结果）在控，即报告该结果。此外，很多临床检验指标的量值，缺乏公认的量值溯源途径，只能溯源到制造商的测量方法。这些测量过程的特点造成了评定测量不确定所需信息的缺失，因此，如果评定这些测量过程输出结果的测量不确定度，需要新的策略或解释。

从应用的角度看，对于一些利用标准化方法测量得到的结果并不需要评定每个结果的测量不确定度，已经逐步形成国际共识。这一认识的理论基础是统计学，即假设所测样本的特性相同，来自于同一个总体，此时，如果保证测量程序符合预设的要求，则其输出结果的分散性是一个固有范围。举例说明，应该存在这样一枝枪，将它校准并固定好，用同样质量的子弹，在同样的环境条件下，如果按标准化的程序射击，可以几乎每次均得到9～10环的结果。因此，就有了“top-down”的测量不确定度评定方法。虽然，临床检验远比射击的情况复杂，但是，如果信息可得、测量过程受控，则可以利用top-down的方法评定测量不确定度。文献也证实，top-down和bottom-up方法得到的测量不确定度应该是一致的，可互相验证。一般的做法是，如果具备重复测量条件，应通过该样本的重复测量信息获得分散性信息，以追求评定测量不确定度的合理性原则。

在常规临床检验工作中，重复测量样本的做法鲜见，可以考虑设计用患者样本或质控样本得到分散性信息。根据文献报道的一些案例，笔者认为在临床检验中应用top-down方法评定测量不确定度有如下问题需要关注：

1．偏移的获得和修正

根据测量不确定度的定义，其仅包含了分散性贡献，也即测量结果的偏移得到了修正或其小到可以忽略不计。偏移量的获得方式值得关注，直接利用患者样本与参考测量方法比对、利用互通性参考物质、利用正确性验证结果等是可信任的方式，利用PT结果时需要谨慎。在已经不报告每个样本的测量不确定度的前提下，应尽量选择可靠的方法。对于一些稳定的样本和参数，实验室可以考虑自己制备或委托制备自建的参考物质。在分析化学领域，也有通过回收率实验和空白实验评估测量的偏移。既然偏移是通过测量得来的，同样应评定偏移的不确定度。

对于没有公认计量学溯源途径的测量过程，偏移信息尚不可获得，也即该类方法的计量学要素并不完整，尚缺乏公认的参考体系。此时，评定测量不确定度的意义值得讨论，用变异或标准差表示结果的质量是否更适宜。我们也知道，计量和标准的建立通常会落后于技术的发展，不能排除制造商的参考测量程序会有一天被接受为公认的参考测量程序，计量学问题不单纯是技术问题。但是，无论何种测量过程，我们在用其结果进行某种决策时，重要的是了解结果的可靠度和本质，所以实验室应该提供给用户最客观真实的信息，以避免误导用户才是检验服务之道。

关于偏移修正的问题，理论上讲，偏移小于测量不确定度时可以不必修正。如果在某些情况下，偏移不能消除或获得，应扩大不确定度的区间。

2．精密度的条件

精密度的极端情况是重复性和复现性。在获得分散性信息时，与测量条件密切相关，引入的变量越多，分散性越大。临床检验多按照EP15-A2的文件评估实验室内精密度，风险是目前临床检验实验室所报告的结果的测量条件可能会面临更多的变量，如浓度、多台设备、不同地点等问题。将精密度作为测量不确定度信息的输入时，应按能反映常规试验的真实的精密度测量条件报告结果和不确定度。实验室间最好利用在精密度条件基本一致情况下得到的数据，以便于相互比较结果。

3．浓度问题

理论和实践均证明测量不确定度的大小与分析物的浓度相关。图1引自EP29-A文件，显示了为期5天重复测量评价P-肌钙蛋白I浓度-不确定度分布的结果，表明用绝对值表示测量不确定度在低浓度下基本是恒定的，而相对不确定度在较高浓度时基本恒定。

理想的情况是在可报告范围内了解被测物浓度与测量不确定度的关系。

4．多台设备问题

很多实验室存在利用多台设备在同一或不同地点测量同一检验项目，尚可能存在检测系统不同或检测原理不同等情况，但报告结果时并不报告该结果出自哪台设备。在这种情况下，笔者认为即使实验室有严格的比对和校准方案，可达到一致化要求，也宜报告每台设备所输出结果的测量不确定度，否则，存在的风险较大，也难以符合合理评定的原则，缺乏依据。

5．测量不确定度的定期评审和再评估

不评定每次测量结果的测量不确定度，而用受控的测量方法的性能参数作为输入评定测量不确定度的方法是可以接受的，但这也意味着应注意测量方法性能的变化，其影响因素包括人、机、料、法、环等以及不可预知的因素。因此，要求实验室需定期评审测量不确定度的适宜性，需要时，对测量不确定度进行再评定。

6．结果报告和应用

测量不确定度之所以重要，是因为其涉及结果判断。现在，越来越多的医学决定基于检验结果作出，据称有70%的诊断信息来自于实验室，如果不了解检验结果的质量，可能做出错误判断，或造成重复检验。根据WS/T 403-2012《临床生物化学检验常规项目分析质量指标》，血糖等临床生物化学常规检验项目总误差在4%～18%。通常，临床实验室向用户报告一次测量结果，不报告“总误差”。如果考虑结果的不确定度问题或总误差，可以认为现有的很多基于临床检验结果的临床决定存在着较大的风险。较低的测量不确定度可以提高结果的利用效率，避免重复检验造成的浪费和时间损失。如果临床检验结果同时附有不确定度的信息，可能会导致一些结果难以表明指标是否异常的情况，因此，也需要患者理解和认识测量不确定度的意义，否则可能会产生不必要的麻烦。

生物学样本还存在生物变异现象，解释临床检验结果时需考虑。生物学变异在不同人群间相对稳定，而测量不确定度与测量过程相关，不宜将生物学变异作为测量不确定度分量。

7．检验前程序

测量不确定度是仅与测量相关的不确定度，假定测量程序良好受控，不包括错误等导致的结果变化。检验前因素的影响，如添加剂、保存时间、保存条件、采样时机等，很可能影响测量结果，如果要求临床实验室评估其影响量，至少目前不太可行。实验室应在方法的建立时，研究分析其影响，建议或规定相关的条件，应该认为在规定的条件下，这些影响量是可接受的，所以不再进一步评估。因此，检验前、检验后程序应标准化并严格执行，还需建立可行的质量指标，对偏离控制程序的样本应谨慎对待。

8．小结

从风险管理的角度看，目标不确定度越大实验室结果失控的风险就越小，但导致结果的可利用性降低或增加临床决定的风险，这显然不是临床检验的追求。因此，认识并控制结果的不确定度非常重要。据笔者了解，在某使用兴奋剂的法庭辩论中，律师已经提出了测量不确定度的问题。本文提出了在制定国标《合格评定 生物样本测量不确定度的评估与表示》过程中关于医学检验结果测量不确定度的一些思考，希望引起大家的讨论，为国标的制定提供有益的输入。