血沉標準物質不確定度分析

孫榮榮，丁敏，顧瑋然，陸遜，肖瑤，王鵬德

(上海市計量測試技術研究院，上海201203)

0 引言

紅細胞沉降率，是指紅細胞在一定條件下沉降的速度［1］。常以紅細胞在第一小時末下沉的距離來表示。血沉是目前臨床的常規檢測指標，應用廣泛。臨床實驗室開展室間質量評價時，因目前國內還沒有血沉的標準物質，只能使用昂貴、周期長的質控物，有較大困難［2-3］。在此背景下，所研制的一套三種不同量值水平的臨床血沉標準物質RM1，RM2，RM3已成為國家二級標準物質，為評定血沉檢測方法提供了依據。保證血沉測量結果在時間和空間上的準確性和可比性，從而保證血沉實現有效溯源。

為了更合理、更科學地表示臨床血沉標準物質的定值結果，本文根據JJG 1059-1999《測量不確定度評定與表示》建立了一套合理完整的血沉標準物質不確定度的評定方案。

1 實驗部分

甄選類人類血原料替代人血作為臨床血沉標準物質的原料，通過細胞提取分離技術、保養技術、細胞固化技術等加工技術，模仿全血中纖維蛋白原和α1，α2球蛋白作用，分析影響血沉標準物質的多種因素，最終確定其制備工藝，研制成國內首創的一套三種水平臨床血沉標準物質，對其進行均勻性和穩定性檢驗，由八家實驗室包括醫院臨床檢驗實驗室采用國際血液學標準委員會(ICSH)血沉檢測參考方法——魏氏手工法協同定值［4-8］。其具體操作如下:

Westergren-Katz 血沉管，是一種厚壁、兩端開口的玻璃管，將血吸至干燥血沉管的“0”刻度處并垂直置于血沉架上，在18 ～25℃準確觀察1 h，讀取紅細胞下沉的長度mm 數。結果可表示為:ESR(Westergren)=y mm/h。

2 不確定度評定

臨床血沉標準物質的不確定度來源主要考慮為均勻性、穩定性和定值過程引入。

2.1 標準物質的不均勻性引入的不確定度urm

按照JJG 1343-2012《標準物質定值的通用原則及統計學原理》均勻性檢驗要求，用方差分析法對該套標準物質均勻性進行評價。具體方法為:隨機抽取m 瓶樣本混合在一起，從中取樣對其測量m 次得xi，計算組內差方和，另隨機抽取n 瓶樣本，對每瓶測量一次得yi，計算組間差方和，在此m=10，n=15。

標準物質的不均勻性引入的不確定度urm計算見公式(1)，有

式中:srm為瓶間標準偏差;n 為組內測量次數;ν1=n-1(組間自由度)，ν2=m-1(組內自由度);Q1，Q2分別為組間差方和以及組內差方和。計算Q1，Q2的公式為

式中:xi為組內測量值;yi為組間測量值。

以臨床血沉標準物質RM2(定值結果y=61.42 mm/h)為例，計算其不均勻性引起的不確定度。

RM1，RM3的標準不確定度計算方法同RM2，如表1所示。

表1 臨床血沉標準物質不均勻性引入的不確定度mm/h

2.2 標準物質的不穩定性引入的不確定度us

以RM2為例，計算其不穩定性引入的不確定度us(RM2)。

對標準物質進行了短期穩定性實驗，其引入的不確定度量值較小，可以忽略，因此只考慮長期不穩定性引起的不確定度。

有效期X=25.43 周(半年)的長期不穩定性引起的不確定度貢獻為

us(RM2)=s(b1)X

=0.11962×25.43=3.042(mm/h)

式中:s(b1)為長期穩定性檢驗部分求出的與斜率相關的不確定度，(mm·h-1)/周。本文選用線性模型對4℃貯存條件下得到的穩定性實驗數據進行評價，有s(b1)=0.11962(mm·h-1)/周。

RM1，RM3不穩定性引入的不確定度計算方法同RM2，如表2所示。

表2 臨床血沉標準物質不穩定性引入的不確定度

2.3 標準物質定值過程引入的不確定度uchar

按照JJG 1343-2012《標準物質定值的通用原則及統計學原理》要求，對本標準物質采用多家實驗室包括醫院檢驗實驗室合作定值的方法，邀請了八家具有臨床血沉檢驗能力的機構共同定值，每個單位分別隨機抽取3 個量值水平標準物質(RM1，RM2，RM3)各8瓶，測定8 次，進行定值分析。

標準物質定值過程引入的不確定度由按統計方法和非統計分析方法評定的不確定度兩部分組成。

2.3.1 統計方法引入的不確定度uchar1

統計方法引入的不確定度即是八家實驗室測量數據統計引入的不確定度。以RM2為例，各實驗室的測量結果如表3所示。

表3 臨床血沉標準物質RM2 的定值數據

定值結果的實驗方差的計算公式為

定值數據統計方法引入的不確定度uchar1的評定結果如表4所示。

2.3.2 非統計分析的方法評定引入的不確定度uchar2

非統計分析方法的不確定度即為測量過程引入的不確定度。首先對血沉測量值建立數學模型為

式中:l 為標準物質紅細胞在血沉管中下降的高度;t為計時時間。l 與t 相互獨立，因此

式中:u(y)為測量過程引入的不確定度;u(l)為使用血沉管測量引入的不確定度;u(t)為計時不準確引入的標準不確定度。

對u(l)來說，需要考慮血沉管管壁刻度誤差引入的不確定度u1(l)、血沉管分辨力引入的不確定度u2(l)和標準物質溶液在不同溫度下體積膨脹引入的不確定度u3(l)，而u3(l)相較于u1(l)和u2(l)很小可忽略不計。由于血沉管管壁刻度最大允許誤差為0.35 mm，血沉管的最小刻度分值為1 mm，分辨力為0.5 mm，量化誤差以等概率出現在半寬為0.5 mm 的區間，故

所以，當l=10.2 mm 時，有

電子秒表計時一小時最大允許誤差為0.10 s，所以當t=3600 s 時，計時不準確引入的不確定度

對定值結果y=10.2 mm/h 的血沉標準物質來說，由公式(7)有

測量過程引入的標準不確定度uchar2的評定結果見表4。

定值過程引入的不確定度uchar可以由式(8)計算，評定結果如表4所示。

表4 臨床血沉標準物質定值過程帶來的不確定度mm/h

3 合成標準不確定度及擴展不確定度

臨床血沉標準物質的合成標準不確定度uc由公式(9)計算，如表5所示。

表5 臨床血沉標準物質不確定度 mm/h

綜合以上不確定度評定結果，標準物質定值結果、合成標準不確定度及擴展不確定度［9-10］如表6所示。

表6 臨床血沉標準物質定值結果 mm/h

4 結語

本文評定了血沉標準物質的不確定度。由合成標準不確定度可以發現，其主要來源為穩定性變化引起的不確定度，由此，可以進一步研究改進血沉標準物質的配制方法，進一步增強穩定性，以減小測量不確定度。此外，因為溫度對血沉參數有較大影響，所以在實際檢測工作中，從冰箱中取出的標準物質應放置到常溫再測定。

［1］楊雁華.血沉質控物的研制及初步評價［D］.北京:中國協和醫科大學，2008.

［2］國家質量技術監督局.JJF1059-1999 測量不確定度評定與表示［S］.北京:中國計量出版社，1999.

［3］張敏.豬尿凍干粉中鹽酸克倫特羅標準物質的研制［D］.天津:天津大學，2012.

［4］International Council for Standarization in Hematology.ICSH recommendations for measurement of erythrocyte sedimentation rate［J］.J Clin pathol，1993，46:198-203.

［5］ICSH.Guidelines on selection of laboratory tests for monitoring the acute phase response［J］.J Clin pathol，1988，41:1203-1212.

［6］ICSH.Reference method for the erythrocyte sedimentation rate(ESR)test on human blood［J］.Br J Haematol，1973，24:671-673.

［7］ICSH.recommendations for measurement of erythrocyte sedimentation rate of human blood［J］.Am J Clin pathol，1977，68:505-507.

［8］洪偉，王金良.國際血液學標準化委員會(ICSH)關于血沉測定的建議［J］.國外醫學臨床生物化學與檢驗學分冊，1994，(15)3:125-126.

［9］錢善華，葛世榮，吳兆宏.擴展不確定度中包含因子的確定方法［J］.中國計量學院學報，2005，16(2):112-115.

［10］袁玉靜，錢紹圣.擴展不確定度分析與評定［J］.中國計量學院學報.2004，15(3):181-185.