1、確定檢出限值和定量限值的協(xié)議1. 范圍此文件明確了確定臨床檢驗(yàn)方法的最低檢出限值，確認(rèn)所聲明的限值，以及合理使用和解釋這些限值的建議。同時(shí)，還提供了根據(jù)實(shí)驗(yàn)室在低值方面的目標(biāo)來確定最低定量限值的方法。EP17 可以應(yīng)用于所有測量程序（包括定量檢測），尤其是對于那些在較低值上才能做出醫(yī)學(xué)鑒定的程序。此文件的預(yù)期用戶是臨床實(shí)驗(yàn)室管理人員和體外診斷試劑生產(chǎn)廠家。2. 背景介紹在實(shí)驗(yàn)室測量中，存在許多方法來確定最低檢出限值和最低定量限值的方法。本文并不準(zhǔn)備對所有這些方法做一個(gè)總結(jié)，也不準(zhǔn)備找出它們之間一致的地方。臨床實(shí)驗(yàn)室的需求很特別因?yàn)樗ㄗh的方法必須適用于在特定的實(shí)驗(yàn)室條件下所使用的分析設(shè)備。通常

2、情況下，這意味按照廠家或其代表原來安裝的狀態(tài)使用這些設(shè)備。測量檢出限值和定量限值最常用的方法，包括 ISO 11843，假設(shè)單純靠儀器的輸出可能會得到負(fù)的濃度值。這些方法也假設(shè)空白樣本所產(chǎn)生的信號是在一個(gè)很低的平均值周圍分布的（通常是 0 值）。但是，許多常見的臨床實(shí)驗(yàn)室儀器都僅僅能夠產(chǎn)生正的信號,此外，最原始的檢測信號是無法從儀器里提取出來的，因此優(yōu)先的參數(shù)模型是不適用的。此協(xié)議是用于結(jié)果以質(zhì)量或濃度為單位的方法的。尤其是那些在臨床上有必要測量很低濃度的情況。EP17 的預(yù)期是適用于所有測量程序的，但是更加適用于那些得出 0 濃度或正值濃度的測量程序。對于能夠獲得儀器最原始信號的廠家，應(yīng)該考

3、慮選擇參考 ISO11843-1 和 ISO11843-2 或 11843-3（這兩者的選擇取決于校準(zhǔn)關(guān)系是否為線性）。上述的這些文件描述國際公認(rèn)的測量檢出限值的方法。通常情況下，EP17 所描述的協(xié)議應(yīng)該和 ISO 文件產(chǎn)生同樣的檢出限值，但是 ISO 方法所得到的值會有更加低的不確定度。然而，必須要注意的是 ISO 方法要求在所有的檢測水平（包括空白樣本）上都是正態(tài)分布的。對 ISO 方法的恰當(dāng)使用還要求有較高的統(tǒng)計(jì)學(xué)水平，這一水平是大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室達(dá)不到的。EP17 的目的就是讓大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室在現(xiàn)有資源的前提下能夠得以應(yīng)用和理解。本文所描述的方法都是基于傳統(tǒng)測量檢出限值的概念，但是對于常見的臨

4、床實(shí)驗(yàn)室設(shè)備也是具有實(shí)際意義的。此協(xié)議要求對被測量的真值或可接受值有一定的認(rèn)識。對于一個(gè)未知值去估計(jì)精密性是沒有用處的。同樣必須認(rèn)識到的是，現(xiàn)代的儀器并不能將傳感器的輸入同電壓或是電流的輸出關(guān)聯(lián)成連續(xù)的函數(shù)。在空白區(qū)域測量到的隨機(jī)錯(cuò)誤可能是真正的隨機(jī)錯(cuò)誤，但也有可能是出于某些可以解釋的因素。在花費(fèi)許多精力來尋找對空白物質(zhì)的統(tǒng)計(jì)學(xué)描述前，很重要的一件事就是去明確分析儀器以及其所處操作環(huán)境的問題。以下文件 EP5, EP6, EP7，EP9，或等同的文件，可以在應(yīng)用此協(xié)議之前很充分的描述程序的特性。2.1.開發(fā)和使用路徑儀器廠家有責(zé)任準(zhǔn)確的建立在他們的系統(tǒng)上所進(jìn)行檢測的最低檢出限值。同時(shí)他們還有責(zé)

5、任確定其方法的測量范圍的最高和最低限值，以及在這些限值上的精密度。生產(chǎn)商同樣有責(zé)任讓臨床實(shí)驗(yàn)室能夠驗(yàn)證已經(jīng)建立的在這個(gè)系統(tǒng)上的所有分析物的檢出限值。實(shí)驗(yàn)室管理人員有責(zé)任確保適當(dāng)?shù)卮_認(rèn)所建立的檢出限值，適當(dāng)?shù)卮_定定量限值以滿足實(shí)驗(yàn)室的需求。這應(yīng)該作為包括精密性，正確性和線性等通用性能評價(jià)的一部分。這些限值可能隨著人員，試劑和設(shè)備的變化而變化。因此，應(yīng)該做定期驗(yàn)證以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。然后實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)有責(zé)任將檢出限值，定量限值以及其他的限制（應(yīng)該包括在檢出限值附近的結(jié)果的不確定度）通知給醫(yī)師。為了在診斷和對病情或療效的監(jiān)控中合理使用檢驗(yàn)結(jié)果，臨床醫(yī)師有責(zé)任去理解臨床檢驗(yàn)方法的局限性，包括分析檢出限值，

6、定量限值以及在檢出限值附近結(jié)果的不確定度。如果一個(gè)分析結(jié)果接近檢出限值，臨床醫(yī)師必須意識到此時(shí)的不確定度可能很大，并且謹(jǐn)慎使用。比檢出限值高的多的結(jié)果往往具有較小的不確定度，因此可以比較放心的使用。2.2.通常的習(xí)慣目前，許多設(shè)備聲稱的檢出限值和定量限值都簡單的模型，僅僅使用空白樣本的測量。在這種簡單的模型里，有一個(gè)假設(shè)就是由空白樣本得到的最高的可能值是能否檢測到分析物的臨界值，因此這個(gè)值就是最低檢測限值。最常見的是，方法的開發(fā)者會反復(fù)地測量一個(gè)空白樣本，計(jì)算這些測量值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，然后將標(biāo)準(zhǔn)差乘以一個(gè)因子，將這個(gè)乘積加到平均值上，就叫做檢出限值，或者還可能叫定量限值。（一種慣用的方法是用

7、 10 乘以標(biāo)準(zhǔn)差來得到定量限值，而用 2 或 3 乘以標(biāo)準(zhǔn)差來得到檢出限值）。這個(gè)模型有兩個(gè)缺陷。第一，此法依賴于一個(gè)假設(shè)就是測量結(jié)果在低值和空白值附近的分布是對稱的而且是正態(tài)分布。一些參數(shù)模型在此之上還有另外一個(gè)假設(shè)就是對低值樣本的重復(fù)測定會和對零值樣本的測定產(chǎn)生相同的標(biāo)準(zhǔn)差。這種方法的一個(gè)缺陷就是它無法區(qū)分表象值和真值。就是說，此方法忽略了一個(gè)事實(shí)就是當(dāng)測量一個(gè)真值恰好位于檢出限值的樣本時(shí)，返回一個(gè)能解釋為分析物存在的值的可能性只有 50%。在 4.1 部分將會對此有更多的描述。這樣的結(jié)果就是通常情況下所報(bào)告的檢出限值/定量限值會比使用更加嚴(yán)格的方法得到的值要低。2.3.術(shù)語由于檢出限值

8、和定量限值的廣泛使用，經(jīng)常使用的術(shù)語有很多種。本文不準(zhǔn)備解釋和協(xié)調(diào)所有的術(shù)語。本文所使用的術(shù)語在第 3 部分作出了明確定義。但是，有兩個(gè)在臨床實(shí)驗(yàn)室中常用到的非標(biāo)準(zhǔn)化詞語，需要在此特別討論，以避免混淆。2.3.1. “關(guān)鍵值”的非標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用在 ISO11843 中，關(guān)鍵值定義為合理預(yù)期的空白樣本的最高值。如果儀器的信號在這個(gè)值之上，則標(biāo)本可以被認(rèn)為是陽性的。然而，在許多臨床實(shí)驗(yàn)室中，這個(gè)術(shù)語被用來描述一個(gè)比較重要的醫(yī)學(xué)狀態(tài)。在本文中，這個(gè)臨界信號被稱為空白限值。2.3.2. “靈敏度”的非標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用本文將不會使用“靈敏度”這個(gè)術(shù)語，因?yàn)檫@個(gè)術(shù)語在通常情況下有一些其他應(yīng)用。我們更加傾向于使用檢出限值

9、這個(gè)詞因?yàn)槠涠x比較精確而且使用也比較廣泛。在許多臨床實(shí)驗(yàn)室，靈敏度或分析靈敏度同檢出限值，最低檢出限值或檢測限等概念是互換使用的。但是，靈敏度還用在其他方面，其中在某些情況下還是優(yōu)先的詞語。在不同的應(yīng)用里，靈敏度可以單獨(dú)使用或是聯(lián)合使用。最常見的用法是同 IUPAC 對分析靈敏度的定義相一致的，即校準(zhǔn)曲線的斜率。校準(zhǔn)函數(shù)將測量濃度的平均值同已知實(shí)際濃度的平均值相關(guān)聯(lián)。斜率越陡，則測量程序?qū)Ψ治鑫锏募?xì)微變化越敏感。這同檢出限值不同。實(shí)際上，即使校準(zhǔn)曲線的斜率很陡，如果測量信號的變化很劇烈，所能穩(wěn)定檢測到的最低濃度可能仍然會很高。另一方面，一個(gè)中等靈敏度的方法，但是信號的波動不是很劇烈，仍然可以

10、得到一個(gè)很低的檢出限值。另外一些用法包括“功能靈敏度”，用于描述在分析物濃度很低時(shí)的分析間精密性，來符合某些對低值有較高精密性要求的檢測試劑。診斷或功能靈敏度這些術(shù)語是用來描述或是比較診斷程序的性能。2.3.3. 關(guān)于低值的其他限值經(jīng)常使用的還有其他幾種不同類型的限值。本文所涉及的限值在第 3 部分都有所定義（檢測限值，空白限值，定量限值）。但是還有另外兩種限值，線性范圍的最低點(diǎn)和測量范圍的最低點(diǎn)。以上 5 種限值中的 4 個(gè)可能相等，但是空白限值要低于檢測限值），但也有可能 5 中限值都不同。最常見的情況是，其中某些是相等的，但不會全部都相等。在描述這些概念的時(shí)候，很重要的一點(diǎn)就是要將真值同

11、每次的測量結(jié)果區(qū)分開來。在本文中，我們用“實(shí)際濃度”來描述真實(shí)值。而用“測量濃度”或“結(jié)果”來描述從一個(gè)分析程序觀察到的值。以下討論一下這些限值之間的關(guān)系。數(shù)值最低的是空白限值，這是我們從一系列對不含分析物的樣本測量的結(jié)果所能期待的最高值。（此限值將在第 4 部分詳細(xì)描述）很重要的一點(diǎn)是必須注意到空白限值指的是觀察到的值而其他幾個(gè)限值均指分析物的實(shí)際濃度。數(shù)值第二低的是檢測限值，當(dāng)分析物濃度處于這個(gè)值時(shí)，其觀察到的值很可能高于空白限值，從而結(jié)果顯示分析物是可以檢測到的。定量限值是一個(gè)最低的實(shí)際濃度值，在此值時(shí)分析物可以被很穩(wěn)定的檢測到，同時(shí)測量的不確定度能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)室或廠家設(shè)定的目標(biāo)。不確定度

12、的目標(biāo)應(yīng)該與所聲稱的定量限值一同出現(xiàn)，或者放在實(shí)驗(yàn)室記錄里邊。測量范圍低限是能夠滿足一定條件的最低值。這些條件包括所有關(guān)于此方法的特性，包括偏倚，不精密性，不確定度和其他特性。線性范圍低限是儀器信號同真實(shí)濃度保持線性關(guān)系的最低濃度（參見 EP6）。這也要求對非線性錯(cuò)誤有一個(gè)目標(biāo)，此目標(biāo)也要同所聲稱的任何線性數(shù)據(jù)一同出現(xiàn)。空白限值小于檢測限值小于定量限值的關(guān)系是一直都成立的。其他限值則沒有這樣固定的關(guān)系。這些限值之間的相互大小關(guān)系取決于對定量，對非線性錯(cuò)誤以及度設(shè)定的特性所定的目標(biāo)。2.4.對檢出限值的討論以及其同定性測量的緊密聯(lián)系檢測限值對于定性測量也是一個(gè)很重要的性能標(biāo)準(zhǔn)，在定性測量中，儀器

13、信號是連續(xù)的，但是結(jié)果卻是陽性或是陰性。例如，酶免方法利用光密度或其他信號的功能來區(qū)分陽性或者陰性結(jié)果。對于這些測試，可以用這里描述的概念來確定檢測限值。生產(chǎn)商應(yīng)該完全記錄下來檢測限值，臨界值以及零值附近的儀器信號之間的關(guān)系并且傳達(dá)給用戶。但是如果臨界值如果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于檢測限值，例如早孕檢測，則可以例外。這些定性檢測可能有一個(gè)比較窄的動態(tài)范圍并且在很低的濃度就達(dá)到信號的飽和。但是，所有的定性測量都有一個(gè)從無信號或本底信號到全信號的過度區(qū)域，并且廠商所指定的臨界值通常在這個(gè)區(qū)域內(nèi)。對于一些測試，廠商對陽性結(jié)果和陰性結(jié)果定義了一個(gè)不同的臨界值，從而出現(xiàn)了一個(gè)不確定信號的區(qū)域。在 EP12 中，這個(gè)不確

14、定的區(qū)域被稱作 95%區(qū)間，然而，這并不是在臨界值周圍的置信區(qū)間。在這個(gè)區(qū)間的兩端，是兩個(gè)濃度，在這兩個(gè)濃度進(jìn)行反復(fù)測量，分別 95%的結(jié)果是陽性，95%的結(jié)果是陰性。注意，在臨界值濃度的反復(fù)測量會產(chǎn)生 50%的陽性結(jié)果和 50%的陰性結(jié)果。在此協(xié)議里，空白限值同臨界值是相等的，95%區(qū)間的上限同檢測限值是一致的（此時(shí)真正的陽性樣本在 95%的情況下產(chǎn)生陽性結(jié)果），同時(shí)低限是 0.對于定性檢測的檢測限值的認(rèn)識，加上對一個(gè)低值陽性對照的頻繁的分析，使實(shí)驗(yàn)室能夠監(jiān)控方法在臨界濃度附件的一致性。有可能會遇上觀察不到的檢測限值的上升，例如，由于試劑的變化。這可能增加假陰性的比率，因?yàn)榫哂锌梢詸z測到量的

15、分析物的可能最后得到的結(jié)果是低于臨界值的。同時(shí)具有較高濃度的樣本仍然可以得到正確的陽性結(jié)果。結(jié)果，用實(shí)驗(yàn)的方法來確定檢測限值對于控制許多定性測試的質(zhì)量是很重要的。3. 定義可以接受的參考值：作為一個(gè)達(dá)成一致的用以進(jìn)行比較的值，這個(gè)值被衍生為 a）基于科學(xué)原理的理論或已建立的值，b）在一些國家或國際組織實(shí)驗(yàn)工作的基礎(chǔ)上得到的分配值或認(rèn)證值，c）在一個(gè)科學(xué)或工程組織的協(xié)調(diào)下，在協(xié)作實(shí)驗(yàn)工作的基礎(chǔ)上得到的公認(rèn)值或認(rèn)證值。d）在以上三者都不存在的情況下，被測量的預(yù)期值，也就是一些特定測量的平均值。準(zhǔn)確性：測量結(jié)果和可接受參考值的符合程度，注意：當(dāng)應(yīng)用于一套測量結(jié)果時(shí)，包括隨機(jī)的成分和常見的系統(tǒng)錯(cuò)誤或偏

16、倚。分析物：在被測量名稱中所代表的成分 錯(cuò)誤/一型錯(cuò)誤/假陽性：錯(cuò)誤的否認(rèn)一個(gè)物質(zhì)是不存在的可能性，但實(shí)際上確實(shí)是不存在的。 錯(cuò)誤/二型錯(cuò)誤/假陰性：錯(cuò)誤的承認(rèn)一個(gè)物質(zhì)是不存在的可能性，但實(shí)際上此物質(zhì)在指定的水平上是存在的。偏倚：測量結(jié)果的期望值同可接受的參考值之間的差異。注意：偏倚是對正確性的一種測量?？瞻祝翰缓蟹治鑫锏臉颖?，或者其濃度比有意義的最低濃度還要低一個(gè)數(shù)量級?？瞻紫拗担簩σ粋€(gè)空白樣本可能觀察到的最高值（在一定的可能性下）。注意：a）空白限值不是一個(gè)被測量的實(shí)際濃度。事實(shí)上，能夠保證陽性信號的實(shí)際濃度叫做檢測限值。相似的，空白限值是在所述可能性的前提下，能夠從一個(gè)濃度等同于檢測限

17、值的樣本中得到的最低值。b）這個(gè)和確定限值是相同的，即在給定不確定度的前提下，一個(gè)測量程序所能得到的最低值。也叫做關(guān)鍵值。檢測限值：在所述可能性的前提下，能夠檢測到的最低濃度，盡管沒有一個(gè)確定的量值。注意，有時(shí)用來表示靈敏度。定量限值：在可接受的精密性和正確性的前提下，在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，能夠定量確定的最低值。線性：在一定的范圍內(nèi)，使結(jié)果同濃度成正比的能力。注意：a）線性通常指的是整體的系統(tǒng)回饋，也就是說，是最終的分析結(jié)果，而不是原始的輸出。b）線性是通過測量一系列不同濃度的分析物得到的，這些濃度或者通過配方是已知的，或者雖然其絕對濃度未知，但是相對關(guān)系是已知的。當(dāng)系統(tǒng)結(jié)果對這些值做圖時(shí)，所得

18、到曲線同直線的一致程度是對系統(tǒng)線性的一種測量。被測量：被測量的特定量。注意：這個(gè)術(shù)語包括所有量。測量錯(cuò)誤：測量結(jié)果減去被測量的真值。測量范圍：在測量儀器的錯(cuò)誤能夠被控制到一定范圍的前提下，儀系列被測量的值。精密性：在特定的條件下，獨(dú)立測量值之間的符合程度。量值：一個(gè)現(xiàn)象，物體或物質(zhì)的性質(zhì)，此性質(zhì)能夠定性區(qū)分或定量確定。注意：量值既可以表示通用意義上的量（長度，時(shí)間，質(zhì)量，等），也可以表示特定的量（一個(gè)燒瓶的體積）參考物質(zhì)：一個(gè)物質(zhì)，其性質(zhì)的值足夠均一并且很好的建立起來以校準(zhǔn)一個(gè)儀器，評價(jià)一個(gè)方法或給物質(zhì)賦值?？芍貜?fù)性：同一個(gè)操作人，用相同的設(shè)備，在很短的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，對相同的樣

19、本用相同的方法得到的獨(dú)立結(jié)果之間的精密性。溯源性：測量結(jié)果的性質(zhì)，或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值，通常是國家或國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，通過不間斷的每一級別都具有相應(yīng)不確定度的比較鏈條。正確性：與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，此參數(shù)能夠描述歸因于被測量的值的分散程度的特性。注意：a）此參數(shù)可以是標(biāo)準(zhǔn)差（或者其倍數(shù)），或在指明的置信區(qū)間的一半。b)測量的不確定度通常包括許多組成。其中一些組分可以由一系列測量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)分布來評價(jià)，并且可以用標(biāo)準(zhǔn)差來描述。其他部分，也可以用標(biāo)準(zhǔn)差來描述，是用基于經(jīng)驗(yàn)和其他信息的假設(shè)的可能性分布。c）必須理解到測量值是對被測量值的最好估測，此外，不確定度的所有組分，包括來自系統(tǒng)效果的部分，例如和矯正與

20、參考標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相關(guān)聯(lián)的部分，都對此發(fā)散程度有所貢獻(xiàn)。確認(rèn)：通過提供客觀證據(jù)，來確認(rèn)指定的要求已經(jīng)被履行了。4. 確定和確認(rèn)檢出限值的方法4.1.概覽這一部分首先描述一下測量檢測限值的經(jīng)典方法。對于一個(gè)給定的檢測，生產(chǎn)商從空白那里得到一系列結(jié)果，又從低值樣本那里得到一系列結(jié)果。從空白那里得到的結(jié)果用來確定極少見的回饋，因此可以用這個(gè)值作為一個(gè)臨界值，當(dāng)測量值高于這個(gè)值時(shí)，可以認(rèn)為是陽性結(jié)果。這一個(gè)點(diǎn)和低值樣本的標(biāo)準(zhǔn)差被用來找出很可能超出空白的最高期望值的濃度。圖一是對空白和低值反復(fù)進(jìn)行測量后的可能性分布密度曲線。4.2.1.確定空白限值的通用方法從空白和低值樣本得到結(jié)果的發(fā)散程度是由于隨機(jī)錯(cuò)誤產(chǎn)生

21、的，這對于空白通常是最低的值。在圖一中，空白測量值的平均值很接近 0，并且是對稱分布的。盡管這一種信號能夠在儀器內(nèi)部出現(xiàn)，許多儀器自動將陰性值的信號轉(zhuǎn)化成 0 或很小的陽性值，或者不輸出以保證儀器輸出的結(jié)果都是非陰性的。假設(shè)從真正的空白測量得到的一系列值的分布的 95%仍小于某一個(gè)值，則此值同空白測量值相比是顯著不同的。如果一個(gè)樣本得到的值高于此限值，則可以認(rèn)為其分析物濃度高于 0.使用這個(gè)限值，一個(gè)空白有 5%的可能性給出一個(gè)分析物存在的結(jié)果。這通常被稱作一型錯(cuò)誤（ 錯(cuò)誤）。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)對一個(gè)低值樣本測量時(shí)，其值可能低于這個(gè)限值。這樣就表示低值同對空白的測量是不可區(qū)分的。如果我們以此斷定沒

22、有可以測量的分析物，則我們犯了一個(gè)二型錯(cuò)誤，生產(chǎn)廠家應(yīng)該根據(jù)這兩類錯(cuò)誤的成本，合適的設(shè)置一型和二型錯(cuò)誤。最近，ISO 推薦了一種同聲明的一型和二型錯(cuò)誤水平相關(guān)聯(lián)的最小檢測限值的定義。對于這些錯(cuò)誤的默認(rèn)值設(shè)為5%，即 =5%。5%的 值表示使用空白結(jié)果分布的 95%區(qū)間來表示明顯高于空白值的限值。對于空白值處于正態(tài)分布的情況，LOB = B + 1.645B其中 和 分別表示空白測量值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。BB對于不報(bào)告低于 0 值，或者空白值的分布不是正態(tài)的情況，95%區(qū)間應(yīng)該用另一種方式來估算。最直接的方法是基于分級的數(shù)值應(yīng)用參數(shù)原理。根據(jù)大小將 N 值進(jìn)行排序，95%區(qū)間可以估算為排在第（N

23、（95/100）+0.5）位BB的值。如果這個(gè)值不是整數(shù)，可以對鄰近的值做差值計(jì)算?？瞻字捣植嫉南拗祬^(qū)間（PctB）在分布的上端截?cái)?的百分?jǐn)?shù)，叫做空白限值LoB = PctB 100 4.2.2.確定檢測限值的通用方法為了解決二型錯(cuò)誤，需要考慮最小的樣本濃度，等同于檢測限值，這個(gè)濃度在一定的可能性的前提下可以得到高于空白限值結(jié)果。如果 設(shè)定為 5%，則當(dāng)實(shí)際濃度為檢測限值時(shí)，95%的測量都高于空白限值。圖 2a 和 2b 代表了兩種情況，第一種情況的實(shí)際濃度等于空白限值，第二種情況的實(shí)際濃度產(chǎn)生的結(jié)果分布圖在第五個(gè)百分位數(shù)處的值等同于空白限值。第一種情況，50%的樣本測量值都低于空白限值，另

24、外 50%高于空白限值。只有后 50%才可以稱為明顯高于空白值，即，所含的分析物的量是可以檢測到的，這時(shí)，=50%。在圖 2b 中，在對一個(gè)實(shí)際濃度等于檢測限值的樣本測量時(shí)，95%的結(jié)果都大于空白限值，從而報(bào)告結(jié)果為陽性。這樣，只有 5%的測量結(jié)果報(bào)告為同空白沒有顯著區(qū)別。因此， = 5%。檢測限值是這個(gè)樣本的實(shí)際濃度，是可以被持續(xù)檢測到的最低實(shí)際濃度。通常情況下，低值樣本的分布是正態(tài)的，同時(shí)第五個(gè)百分位數(shù)和空白限值是對應(yīng)的。LoB = S 1.645S其中 和 分別是低值測量結(jié)果的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。SS總體來說，我們得到以下公式S = LoD = LoB + 1.645S如果空白測量結(jié)果的分布

25、是正態(tài)的，LOB = + 1.645 ，從而，BBLoD = + 1.645 + 1.645SBB如果測量結(jié)果不是正態(tài)分布，也不能被轉(zhuǎn)化成正態(tài)，則可以不用參數(shù)模型來估算檢測限值，這一點(diǎn)會在 4.3.2.2里詳細(xì)描述。否則，需要制作一些在預(yù)先假設(shè)的檢測限值附近的樣本，然后，檢查 5%或更少的觀察結(jié)果低于空白限值的最低值。4.2.研究設(shè)計(jì)以下所討論的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)假設(shè)一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)或一套設(shè)備，是在穩(wěn)定的條件下操作的（沒有試劑批次的變化或者在校準(zhǔn)上沒有大的變化）。然而，建議包括了由時(shí)間或不同的檢測引起的變化以及不同個(gè)體間的差異。生產(chǎn)廠家應(yīng)該考慮在兩個(gè)或兩個(gè)以上的儀器上檢測兩批或兩批以上的試劑，以嘗試捕捉到

26、在不同儀器或試劑上可能出現(xiàn)的變化，如果從不同系統(tǒng)得到的結(jié)果是顯著不同的，則應(yīng)該查明原因。如果不同系統(tǒng)得到的結(jié)果基本上是相同的，在估計(jì)檢測限值時(shí)應(yīng)該使用最大的那一個(gè)檢測限值。這個(gè)建議必須同成本和其他現(xiàn)實(shí)因素一并考慮。在任何一個(gè)設(shè)計(jì)里，結(jié)果都必須伴隨有研究和所調(diào)查的參數(shù)。4.1.1.樣本的數(shù)量在確定和確認(rèn)檢測限值要使用的最優(yōu)樣本量時(shí)，目標(biāo)是僅僅要求必須的樣本數(shù)量和測量，從而在空白和低值樣本之間最有效的分配資源。更多的樣本和更多的測量可以得到更好的結(jié)果和更低的不確定度。所以總的測量數(shù)量應(yīng)該受到預(yù)算和樣本的可獲得性的限值。在一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)中，空白數(shù)量與樣本測量的最優(yōu)比例是同空白限值估計(jì)值的不確定度，以

27、及各個(gè)測量值之間的變異（在本文，標(biāo)準(zhǔn)差）相關(guān)的。非參數(shù)模型對空白限值估測的效率是參數(shù)模型的一半。也就是說，參數(shù)模型和非參數(shù)模型有相同的預(yù)期結(jié)果，但是當(dāng)使用相同數(shù)量的測量時(shí)，參數(shù)模型，在正態(tài)分布的前提下，具有較小的不確定度。百分位數(shù)或標(biāo)準(zhǔn)差的不確定度將會和分布的離散度成正比。這樣，如果對空白限值進(jìn)行非參數(shù)估測，而對檢測限值進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，空白測量的數(shù)量將會大于低值樣本的數(shù)量。然而，最常見的是，低值樣本測量值的分散程度高于空白測量值的?？傮w來說，在大多數(shù)情況下，相等的空白測量數(shù)量和低值測量數(shù)量是最好的。當(dāng)空白測量數(shù)量和低值測量數(shù)量是相等的時(shí)候，檢測限值的不確定度隨著測量數(shù)量平方根的倒數(shù)而下降（很可能

28、是將不同樣本的數(shù)量考慮進(jìn)去之后）。檢測限值的不確定度同樣本數(shù)量之間的關(guān)系在參考文獻(xiàn) 18 里有所描述。附錄 A 描述了估算檢測限值標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤的公式，以空白結(jié)果與低值結(jié)果，以及這些重復(fù)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差之間的函數(shù)的形式出現(xiàn)。附錄 A 同時(shí)描述了一個(gè)簡化的計(jì)算 N 的公式，這個(gè)公式應(yīng)用的前提是空白和低值樣本的重復(fù)次數(shù)是相等的，同時(shí)低值樣本的標(biāo)準(zhǔn)差同空白的標(biāo)準(zhǔn)差是相關(guān)聯(lián)的。作為在成本和精密性之間的平衡，建議在建立檢測限值時(shí)對空白和低值樣本至少分別做 60 次測量。這通常是由方法的開發(fā)者完成的。為了達(dá)到確認(rèn)聲稱檢測限值的目的，至少使用 20 個(gè)處于聲稱值水平的結(jié)果，如果有必要的話，也可以是出于空白限值的結(jié)果。

29、確認(rèn)通常是由實(shí)驗(yàn)室或用戶來完成的。4.1.2.空白和低值樣本的特性如果可能，空白和低值陽性樣本必須同天然樣本是具有互換性的，例如，對于一個(gè)藥物檢測，可以使用不含藥物的血清或血漿樣本，而不僅僅是一個(gè)緩沖液。因?yàn)槿嗽鞓颖竞图訕?biāo)樣本可能與病人樣本相比會有不同的表現(xiàn)，因此建議讀者在使用非天然的病人標(biāo)本前參考 EP7 和 EP14.為了確保測量是具有代表性的，最好將多個(gè)不同樣本的測量結(jié)果，而不是單一樣本的測量結(jié)果進(jìn)行一下歸納整理。不同的樣本有不同的基質(zhì)效應(yīng)，同時(shí)最好是測量一套 5 個(gè)或 5 個(gè)以上的樣本，而不是某個(gè)特定的洋本。這些測量應(yīng)該分幾天完成，這樣評價(jià)才可以反映出來在不同的實(shí)驗(yàn)室條件下分析方法的性

30、能，包括不同的分析員和設(shè)備。為了達(dá)到確認(rèn)聲明的目的，這個(gè)時(shí)間跨度不需要包括試劑批次的變化和設(shè)備的維修保養(yǎng)。如果是建立聲稱的性能，則需要包括試劑批次的改變。4.2.2.1.對空白的考慮對于內(nèi)部化合物來說，空白可能是去除了某一組分的樣本，例如，通過抗體的沉淀，酶的講解或者活性炭的吸附等。對于激素來說，空白樣本可以從病人或通過藥物作用而使含量降低的人群身上獲得。對于腫瘤標(biāo)志物，從健康的個(gè)體得到的樣本也是合適的。如果殘余分析物是不可避免的，則其含量必須比方法的分析范圍低限要低一個(gè)數(shù)量級。4.2.2.2.對低值陽性樣本的考慮對于低值的內(nèi)部化合物，最好使用一套病人樣本，如果必須向一個(gè)樣本中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，最

31、好向來自不同個(gè)體的一套樣本加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，而不僅僅是一個(gè)樣本或一個(gè)混合樣本。從而可以從對這一套樣本的反復(fù)測量得到一個(gè)混合的標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)值。對 5 個(gè)樣本中每一個(gè)進(jìn)行 12 次測量。測量要在不同的日期進(jìn)行，從而反映出來總變異。為了使空白限值和檢測限值有意義，如果可能，測量值應(yīng)該能夠溯源到 SI，或者達(dá)到一個(gè)已知的水平。如果對于分析物存在一個(gè)參考方法，應(yīng)該用它來比較低值范圍內(nèi)的測量。在考慮到加入的物質(zhì)的溯源性的前提下，加標(biāo)樣本也是可以有溯源性的。4.1.3.結(jié)果測量可以具有任何特性或性質(zhì)，例如濃度或活性，只要被測量得到了清晰的定義。如果被測量同分析物是不同的（例如，酶活性和酶的質(zhì)量濃度是不同的），被測量

32、必須得到明確的定義。這對于理解不同方法或不同測量條件下的不同檢測限值是至關(guān)重要的。4.3.確定和確認(rèn)空白限值和檢測限值的方法建立和確認(rèn)性能表現(xiàn)的方法隨著所需要的測量的復(fù)雜程度和數(shù)量的不同而不同。方法是基于同一個(gè)模型以及對一型和二型錯(cuò)誤的相同的容忍度。4.1.1.建立或確定空白限值的方法建議進(jìn)行 60 次空白樣本的測量?？瞻紫拗档墓烙?jì)值是來自于對一個(gè)或多個(gè)空白樣本反復(fù)（NB 次）測量。使用多個(gè)樣本可以保證不會把含有一定濃度的樣本當(dāng)成空白樣本。如上所述，如果數(shù)據(jù)是正態(tài)分布的，按照公式（1）使用參數(shù)模型來估算空白限值。如果數(shù)據(jù)不是正態(tài)分布的，使用公式（2），以及下邊所描述的方法，測量值按照大小排序，

33、同時(shí)合適的百分位數(shù)（p）是由某一個(gè)位置處的觀測值得來的，在這一情況下，p = 100 -=95LoB = 位置 NB(p/100) + 0.5 處的結(jié)果 = P(1 )(5)如果這個(gè)值不是整數(shù)，進(jìn)行線性插值計(jì)算。例如，如果 p =95 并且 N = 60, 則 N (p/100) + 0.5 = 57 + 0.5 = 57.5, 則BB第 95 個(gè)百分位數(shù)將是第 57 和 58 個(gè)值的平均值，如果 N = 65，則 N (p/100) + 0.5 = 62.25，則第 95 個(gè)百分位數(shù)將BB是排在第 62 和 63 位的結(jié)果的綜合值，X + 0.25(X X ).626362這些步驟在第一個(gè)流

34、程圖里有描述，從 A 到 B。4.1.2.確定檢測限值的方法為了確定檢測限值，標(biāo)準(zhǔn)差來自于低值樣本的反復(fù)（Ns）測量，即，在空白限值到 4 倍空白限值之間的某一個(gè)濃度。建議從低值樣本獲取至少 60 個(gè)結(jié)果。優(yōu)先的方法是獲取四到六個(gè)低值樣本并且在這些水平上對精密性做一個(gè)綜合的估測。在將各個(gè)估測值綜合到一起之前，則要使用傳統(tǒng)的 F 檢測（對于 2 個(gè)樣本的情況）或在多余兩個(gè)樣本的條件下，使用參考文獻(xiàn) 19 所使用的方法，對這些估測值的一致性做一個(gè)評估。如果檢測失敗了，則其根本原因需要生產(chǎn)廠家來調(diào)查明白。這可能暗示著影響變異的反應(yīng)或樣本的不穩(wěn)定性。一個(gè)假象的估測值可以由以下公式來得到，LoDtent

35、 = LoB + cSDs(6)其中 SD 是樣本分布在低值處的標(biāo)準(zhǔn)差 c 是從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的第 95 個(gè)百分位數(shù)（和矯正因子）衍生來的，使用s這個(gè)參數(shù)的原因是因?yàn)?SD 對于標(biāo)準(zhǔn)差 是一個(gè)具有偏倚的估測值。入股測量的數(shù)量 N 不是很小的話，sss其中 f 是估測標(biāo)準(zhǔn)差 SDs 的自由度。例如，如果從 5 個(gè)（K = 5）低值樣本獲得 60（N = 60）個(gè)結(jié)果，則對于標(biāo)準(zhǔn)差 SD 的綜合估測值的自由度 f，為ss55 ，同時(shí)，c = 1.645/(1 1/220) = 1.653.注意：從同一個(gè)低值樣本獲得所有的測量結(jié)果并不是必須的。這是因?yàn)閮H僅需要去估算 SDs（低測量值的標(biāo)準(zhǔn)差）。使用多

36、個(gè)樣本可以消除典型的個(gè)體差異，這個(gè)方法在 4.3.3 里有演示。4.3.2.1.對 標(biāo) 準(zhǔn)差的考慮考慮在測量水平上的標(biāo)準(zhǔn)差與 LoDt 水平上的標(biāo)準(zhǔn)差是否相等是很重要的。在估測 LoD 時(shí)，有一個(gè)常見的問題是樣本的標(biāo)準(zhǔn)差不是恒定的，因?yàn)樗S著樣本的濃度而頻繁的上升。然而，在有限的低濃度范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)差大概是恒定的從而所概括的方法是合適的。如果可以假設(shè)恒定的標(biāo)準(zhǔn)差，則 LoD = LoDtent相似的，如果相對標(biāo)準(zhǔn)差（或者 CV）是恒定的，它可以被用來估測在檢測限值上的標(biāo)準(zhǔn)差，從而使用以上公式來確定檢測限值。否則，可能使用一個(gè)更加復(fù)雜的方法，在這個(gè)方法里假設(shè)樣本標(biāo)準(zhǔn)差是濃度水平的函數(shù)。4.3.2.

37、2.對分布圖形狀的考慮如果低值樣本數(shù)據(jù)不呈正態(tài)分布，則可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行改變使其更加接近于正態(tài)分布。例如，取對數(shù)。如果對數(shù)據(jù)進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，則檢測限值是以轉(zhuǎn)化后的單位來計(jì)算的，然后通過反運(yùn)算變回最開始的單位（例如，通過指數(shù)運(yùn)算）如果產(chǎn)生正態(tài)分布數(shù)據(jù)是不可能的，但是標(biāo)準(zhǔn)差是合理恒定的，則可以使用非參數(shù)的方法。此非參數(shù)估測值的計(jì)算可以是從測量分布第 個(gè)百分位數(shù)到低值樣本被分配的值（或者可以接受的參考值）的距離。把這個(gè)距離叫做D ；則 D 同 c SD 是類似的，因此，s,s,s如果標(biāo)準(zhǔn)差不是恒定的，同時(shí)產(chǎn)生正態(tài)分布數(shù)據(jù)是不可能的，則必須使用一個(gè)非參數(shù)的試差方法。在這個(gè)過程里，準(zhǔn)備了一些處于假設(shè)檢測限值的樣

38、本，并且得到一系列的測量（跨過不同時(shí)間和不同操作人員），計(jì)算 百分位數(shù)，即處于空白限值以下的百分比。檢測限值是小于等于 百分位數(shù)的最低值物質(zhì)。以上步驟展示在第二個(gè)流程圖里，從 B 到 D。5. 定量限值定量限值是可以穩(wěn)定檢測到的分析物的最低實(shí)際量，同時(shí)在這個(gè)濃度上總誤差達(dá)到實(shí)驗(yàn)室對準(zhǔn)確性預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)預(yù)設(shè)的誤差的目標(biāo)，定量限值可能與檢測限值相等也可能高的多。但是不可能比檢測限值低。定量限值應(yīng)該是在產(chǎn)品開發(fā)過程中所做的一項(xiàng)工作，生產(chǎn)廠商也可以將它明確表示出來。實(shí)驗(yàn)室可能會建立自己的定量限值，也可能會確認(rèn)廠家的。當(dāng)對低值樣本的不確定度（或是總誤差）是可以確定的時(shí)候，對每一個(gè)方法確定其定量限值可能

39、不是必需的。在這些情況下，可以報(bào)告每一個(gè)低值結(jié)果的不確定度，這樣可以讓用戶來判斷其是否適用。本文并不負(fù)責(zé)建立準(zhǔn)確性的目標(biāo)。這可能來自于，例如，洞察到的或是客戶明確表達(dá)出來的要求，外部法規(guī)，傳統(tǒng)，或廠商的聲稱值。通常情況下，這些可以表達(dá)為可以容忍的最大測量誤差。參考 EP21 估算一個(gè)方法的總誤差。或者依據(jù)參考文獻(xiàn) 5，12，20 所描述的其他國際公認(rèn)的方法來估算不確定度。不管所使用的方法是什么，必須認(rèn)識到錯(cuò)誤和相對錯(cuò)誤可能和較高級別的相比有所不同，含量的較小變化可能引起誤差的較大變化。如果沒有足夠低值的商業(yè)和參考物質(zhì)，同時(shí)在低值區(qū)域的線性已經(jīng)充分得到確定的前提下，可以用加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或稀釋已知濃度或活性物質(zhì)的方法來得到。參考 EP6.5.1.建立定量限值在確定檢測限值的過程中所得到的結(jié)果應(yīng)當(dāng)被用來估測處于那個(gè)水平的偏倚和不精密性。對于本協(xié)議來說，至少進(jìn)行 40 此重復(fù)測量，使用三個(gè)到五個(gè)不同的樣本并且至少進(jìn)行 5 次分析。如果只使用一個(gè)樣本，則多次