WS/T 493-2017 酶学参考实验室参考方法测量不确定度评定指南

犐犆犛１１．１００

犆５０

中华人民共和国卫生行业标准

／—

犠犛犜４９３２０１７

酶学参考实验室参考方法测量不确定度

评定指南

犌狌犻犱犲狋狅狋犺犲犲狊狋犻犿犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狌狀犮犲狉狋犪犻狀狋狅犳狉犲犳犲狉犲狀犮犲犿犲狋犺狅犱狊犻狀

狔

犲狀狕犿狅犾狅狉犲犳犲狉犲狀犮犲犾犪犫狅狉犪狋狅狉犻犲狊

狔犵狔

２０１７０９０６发布２０１８０３０１实施

中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会发布

／—

犠犛犜４９３２０１７

目次

前言…………………………Ⅲ

１范围………………………１

２规范性引用文件…………………………１

３术语和定义………………１

４缩略语……………………２

５测量不确定度……………２

５．１误差和不确定度……………………２

５．２不确定度的来源……………………３

５．３不确定度的分类……………………５

６评定测量不确定度………………………６

６．１评定测量不确定度的一般步骤……………………６

６．２评定测量不确定度的过程…………６

７评定测量不确定度的具体步骤…………７

７．１规定被测量…………………………７

７．２ＩＦＣＣ参考方法测量酶催化活性浓度的测量程序和测量模型……９

７．３识别所有可能测量不确定度来源…………………１２

（）…………………

７．４绘制测量过程因果鱼骨图和测量全过程不确定度计算公式１６

７．５列出每一输入量的量值……………１７

７．６计算每一输入量的标准不确定度和绘制预估表…………………１８

计算酶催化活性浓度量值（／）………………

７．７ｋａｔＬ２５

μ

７．８评定测量全过程的合成标准不确定度……………２５

计算扩展不确定度（）并确定合成因子（）和单位……………

７．９犝犽２７

７．１０输入量对测量不确定度的贡献图和主要输入量………………２７

８不确定度的报告…………………………２８

８．１总则…………………２８

８．２所需要的信息………………………２９

８．３报告标准不确定度…………………２９

８．４报告扩展不确定度…………………２９

８．５与限值的符合性……………………２９

附录（资料性附录）寻找测量不确定度的来源以及因果（鱼骨）图的绘制…………

Ａ３１

（）……………………

附录资料性附录不确定度的常见来源和数值

Ｂ３６

（）……………………

附录资料性附录数据分布函数

Ｃ３８

Ⅰ

／—

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前言

本标准按照／—给出的规则起草。

ＧＢＴ１．１２００９

本标准起草单位：北京医院、北京航天总医院、江苏省南通医学院第一附属医院、广东省中医院、上

海市临床检验中心、中国医学科学院北京协和医院、北京世纪坛医院。

：、、、、、、、。

本标准主要起草人杨振华陈宝荣王惠民黄宪章汪静居漪邱玲张曼

Ⅲ

／—

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酶学参考实验室参考方法测量不确定度

评定指南

１范围

本标准规定了酶学参考实验室在运行参考方法时测量不确定度的来源、评定测量不确定度步骤及

报告方式。

，

本标准适用于酶学参考实验室评定参考方法测量酶催化活性浓度的测量不确定度也适用于采用

分光光度原理测量的其他参考方法测量量值的测量不确定度评定，同时可供认可评审员在评审过程中

使用。

２规范性引用文件

。，

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。，（）。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

—通用计量术语及定义

ＪＪＦ１００１２０１１

—测量不确定度评定与表示

ＪＪＦ１０５９．１２０１２

：化学分析中不确定度的评定指南

ＣＮＡＳＧＬ０６２００６

３术语和定义

—界定的以及以下术语和定义适用于本文件。

ＪＪＦ１００１２０１１

３．１

样本狊犪犿犾犲

狆

从某系统中抽取的一个部件或较多部件，对其分析后可获取该系统的信息，通常为系统属性判定和

系统形成提供参考。

示例：来源于较大量血清的一定量的血清。

１

示例２：一组测量结果的一个无偏移或者随机选择的亚组。

３．２

确认狏犪犾犻犱犪狋犻狅狀

，。

通过检查和提供客观证据表明能够满足预期应用的特定要求的验证

通常用于测量水中氮浓度的测量程序同样被确认为可测量人血清中氮浓度

示例：，。

注：预期应用或用户需要是在测量系统以外并与其无关；但是工作性能是测量系统或测量程序的一部分，也就是它

在测量系统之内（验证）。

３．３

验证狏犲狉犻犳犻犮犪狋犻狅狀

通过检查和提供客观证据表明某一规定项目能够满足特定要求。

示例：证明达到测量系统的工作性能或法规要求。

注：、、、。

１规定项目可以是过程测量程序物质化合物或测量系统

注２：特定要求可以是达到厂家的技术性能。

化学中所涉及实体的本质或者活性的验证要求描述该实体或活性的结构或特性

注３：，，。

１

／—

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４缩略语

下列缩略语适用于本文件。

：（）

ＣＶ变异系数ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｅｒｃｅｎｔ

ｐ

：国际临床化学和检验医学联合会（

ＩＦＣＣＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｆｅｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｃｌｉｎｉｃａｌｃｈｅｍｉｓｔｒａｎｄｌａｂｏｒａｔｏｒ

ｙｙ

）

ｍｅｄｉｃｉｎｅ

：（）

ＩＱＣ室内质控ｉｎｔｅｒｎａｌｕａｌｉｔｃｏｎｔｒｏｌ

ｑｙ

：（）

ＩＵＰＡＣ国际理论和应用化学联盟Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｕｎｉｏｎｏｆｕｒｅａｎｄａｌｉｅｄｃｈｅｍｉｓｔｒ

ｐｐｐｙ

：标准（偏）差（）

ＳＤｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎ

：（）

ＳＯＰ标准操作程序ｓｔａｎｄａｒｄｏｅｒａｔｉｎｒｏｃｅｄｕｒｅ

ｐｇｐ

５测量不确定度

５．１误差和不确定度

，。

５．１．１误差是单个数值原则上已知误差的数值可以用来修正结果不确定度是以一个区间的形式表

，，。

示为一个分析过程和所规定样品类型做评估时可适用于其所描述的所有测量值对大多数医学实验

，，。

室的检测项目而言测量不确定度大小与测量值高低相关一般不能用不确定度数值修正测量结果此

，：，

外误差和不确定度的差别还表现在修正后的分析结果可能非常接近于被测量的数值因此误差可以

。，。

忽略不确定度可能很大因为分析人员对于测量结果的接近程度没有把握测量结果的不确定度不

可以解释为代表了误差本身或经修正后的残余误差。

注：误差是一个理想的概念，不可能被确切地知道。

，，：

５．１．２通常认为误差含有两个分量分别称为随机分量和系统分量包括以下内容

———。

随机误差通常产生于影响量的不可预测的变化这些随机效应使得被测量的重复观察的结果

。，；

产生变化分析结果的随机误差不可消除但是通常可以通过增加观察次数加以减少

注：算术平均值或一系列观察值的平均值的实验标准差是由一些随机效应产生的平均值不确定度的度量，而

不是平均值的随机误差。由这些随机效应产生的平均值的随机误差的准确值是不可知的。

———系统误差定义为在对于同一被测量的大量分析过程中保持不变或以可以预测的方式变化的误

。，

差分量它是独立于测量次数的因此不能在相同的测量条件下通过增加分析次数的办法使

之减小包括

。：

●恒定的系统误差例如定量分析中没有考虑到试剂空白或多点设备校准中的不准确性

：，，

，；

在给定的测量值水平上可能是恒定的但是也可能随着不同测量值的水平而发生变化

●不恒定的系统误差在一系列分析中影响因素在量上发生了系统的变化例如由于试验

：，，

条件控制得不充分会产生不恒定的系统误差。

示例１：在进行化学分析时，一组样品的温度在逐渐升高，可能会导致结果的渐变。

示例：，，。

２在整个试验的过程中传感器和探针可能存在老化影响可能引入不恒定的系统误差

５．１．３误差的另一个形式是假误差或过错误差。这种类型的误差使测量无效，它通常由人为失误或仪

。、

器失效产生记录数据时数字进位光谱仪流通池中存在的气泡或试样之间偶然的交叉污染等是这类

误差的常见原因。包括以下内容：

———

。，

假误差并不总是很明显当重复测量的次数足够多时通常应采用异常值检验的方法检查这

。，

组数据中是否存在可疑的数据所有异常值检验中的阳性结果都应该小心对待可能时应向

。，。

实验者核实通常情况下不能仅根据统计结果就剔除某一数值

２

／—

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———，。，

过错误差的测量不确定度是不可接受的不可将此类误差计算到测量不确定度中然而因数

，。

字进位产生的误差可进行修正特别是当这种误差发生在首位数字时

。

５．１．４测量结果的所有已识别的显著的系统影响都应修正测量仪器和系统通常需要用测量标准或

标准物质进行调节或校准，以修正系统影响。与这些测量标准或标准物质有关的不确定度及修正过程

中存在的不确定度应加以考虑。

５．１．５用本文件获得的不确定度并没有考虑出现假误差或过错误差的可能性。

５．２不确定度的来源

５．２．１通常来源

在实际工作中，结果的不确定度可能有很多来源，例如定义不完整、取样、基体效应和干扰、环境条

、、、、。

件质量和容量仪器的不确定度参考值测量方法和程序中的估计和假定随机变化等

５．２．２酶学参考实验室不确定度主要来源

５．２．２．１测量前阶段

５．２．２．１．１抽样和样本准备

，。

酶学参考实验室主要工作是给委托的样本赋值一般不存在取样问题但如还接受评定样本间变

、，，

异样本稳定性等工作时此时内部或外部取样是规定程序的组成部分例如不同样品间的随机变化以

。

及取样程序存在的潜在偏差等影响因素构成了影响最终结果的不确定度分量本文件对此暂不加以

讨论。

，（），。，

液体样本常需深低温如－７０℃保存测量前需加以融冻应严格控制融冻条件如规定放置在

。，、，

１８℃２０℃水浴此外在融化后应加以混匀要严格控制混匀方式时间和强度等以控制不确定度

～

来源。

冻干粉末样本测量前需加蒸馏水复溶应严格控制所加蒸馏水质量应为实验室一级用水有可

。，。

。

能时应用称重法控制加水的量并规定复溶后混匀方法通过这些措施减小样本准备时产生的测量不确

定度。

５．２．２．１．２存储条件

若测试样品在分析前要储存一段时间，则存储条件可能影响结果。因此，存储时间以及存储条件也

被认为是不确定度来源。

酶学参考实验室应注意某些酶是冷变性而非热变性。如低温保存样本，会加速乳酸脱氢酶变性，从

而产生不确定度。

５．２．２．１．３仪器的影响

，：

下列仪器会影响酶催化活性浓度的测量结果包括

———：、、、；

分光光度计主要不确定度来源有波长准确度半波宽读数的正确性噪音和漂移等

———：（）；

移液器最大允许误差ＭＰＥ和重复性

———天平：最大允许误差等。

，，。

酶学参考实验室应使用最高级的分析仪器使用前应检查仪器性能确保性能在规定的参数内

可按厂家声称的参数评定不确定度。

３

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５．２．２．１．４试剂

配制酶反应试剂时有多种不确定度来源，即使配制试剂的原材料已被检测过，因为检测过程存在着

，。，，

某些不确定度如某些情况下不能知道滴定溶液浓度许多有机指示剂纯度并不是１００％可能含有

异构体和无机盐。对于这类物质的纯度，制造商通常只标明不低于规定值。关于纯度水平的假设将会

引进一个不确定度分量。

：

反应混合液中各种成分浓度变化有可能是测量不确定度的来源酶促反应速度受各种物质浓度的

影响，有底物、激活剂、抑制剂、缓冲物等。当使用酶偶联反应测量酶活性浓度时，需使用各种工具酶（指

、）。。

示酶辅助酶和相应底物参考方法已对试剂中各种物质做了最适浓度的研究和规定在配制试剂

时，只要正确地应用高级天平称量，浓度变化很小，常可忽略不计，不计算它们的标准不确定度。但注

意在称量量很小时，如和测量试剂中的磷酸吡哆醛、测量试剂中’，最好通过实验

ＡＬＴＡＳＴＣＫ５ＡＭＰ

验证这些物质由于称量误差能否引起较大的测量不确定度。

，，

试剂的老化和不同批号配制也会引起测量不确定度如在每个批次测量前重新配制试剂则测量结

果包含了配制试剂引起的不确定度并除去了试剂老化的影响。

，。

微量的杂质有可能抑制或激活酶的催化活性这可能是产生测量不确定度一个很重要的来源有

，，

必要对配制酶测量试剂的原材料制定更严格的要求如丙氨酸中丙氨酸含量双甘肽中甘氨酸含

ＬＤ

量等。

５．２．２．１．５测量原理———假设的化学反应定量关系

当假定分析过程按照特定的化学反应定量关系进行时，可能有必要考虑偏离所预期的化学反应定

，。

量关系或反应的不完全或副反应

５．２．２．２测量阶段

５．２．２．２．１测量时环境条件

容量玻璃仪器一般在与校准温度不同的环境温度下使用总的温度影响应加以修正但是液体和

。，

玻璃温度的不确定度应加以考虑。同样，当材料对湿度的可能变化敏感时，湿度也是重要的，此时湿度

影响也应加以修正。

５．２．２．２．２样品的影响

复杂基体的被分析物的回收率或仪器的响应可能受基体成份的影响被分析物的物种会使这一影

。

响变得更复杂。由于改变的热力情况或光分解影响，样品（被分析物）的稳定性在分析过程中可能会发

。“”，，

生变化当用加料样品来估计回收率时样品中的被分析物的回收率可能与加料样品的回收率不同

因而引进了需要加以考虑的不确定度。

５．２．２．２．３空白修正

，。

空白修正的值和适宜性都会有不确定度在痕量分析中尤为重要

５．２．２．２．４其他重要不确定度来源

５．２．２．２．４．１最终反应混合液的犎

狆

酶催化反应速度受变化影响一般而言每个酶都有其最适反应并随变化反应速度上

ｐＨ，，ｐＨ，ｐＨ

。。。

升或下降评定测量不确定度时应考虑此分量不同酶对ｐＨ反应不一致在评定测量不确定度时往

４

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往要计算灵敏系数。

，。

配制同一ｐＨ的缓冲液常可使用多种化学物质应选择合适的原料此时不仅要考虑原料的ｐＫａ

，，。

值以保证有足够的缓冲能力还要考虑原料本身是否具有抑制或激活酶催化活性的作用

５．２．２．２．４．２酶催化反应时的温度

温度对酶催化活性浓度有明显的影响，一般而言，温度升高会加速反应，但超过一定温度后，由于酶

。。

蛋白变性而反应速度变慢在评定测量不确定度时往往要计算温度影响的灵敏系数

５．２．２．３测量后阶段

，。，

在计算酶活性浓度时需使用摩尔消光系数应考虑此系数的不确定度有些仪器选用直线回归按

，，。

斜率计算结果有时会导致较差的拟合因此引入较大的不确定度

，，，

修约能导致最终结果的不准确但这些是很少能预知的所以建议不要在计算过程中而在计算的

，。

最后进行修约这样可能无必要考虑修约引起的不确定度

５．２．２．４其他

５．２．２．４．１实验室条件的影响

：，，

５．２．２．４．１．１温湿度测量时实验室的温湿度通常对测量有一定的影响尤其对酶学测量不同温湿度

、、，

条件对加样分光光度计的散热天平称量等多个与测量有关的环节影响量不同通常也可产生一定的

，，

测量不确定度但目前尚未找到有效的评定方法应尽量保持测量时实验室温湿度一致是有效控制测量

不确定度的方法。

、：，、

５．２．２．４．１．２磁场噪声与振动由于酶学项目通常采用分光光度计测量强磁场噪声与振动会干扰温

、，、。

度吸光度等基于电子信号模式和工作原理的测量测量区域应远离强磁场噪声与振动区

５．２．２．４．２操作人员的影响

不论在何阶段，操作人员有很大影响，有可能是测量不确定度的重要来源。为查出和减小此分量的

测量不确定度，应对操作人员进行严格培训、考核。不同批次测量由不同技术人员进行。

５．２．２．４．３随机影响

。，

在所有测量中都有随机影响产生的不确定度在评定测量不确定度时该项应作为一个不确定度

来源包括在列表中。

５．３不确定度的分类

５．３．１当用标准偏差表示时，测量不确定度分量称为标准测量不确定度。如果各分量间存在相关性，

。，。

应考虑协方差可以评价几个分量的综合效应这可以减少评估不确定度的总工作量如果上述综合

，，，

考虑的几个不确定度分量存在相关只需在综合时考虑采用协方差在最后合成时无需另外考虑其相

关性。

，，（），，

５．３．２对于测量结果其不确定度称为合成标准测量不确定度记做狌是一个标准偏差估计值

狔ｃｙ

它等于运用不确定度传播律将所有测量不确定度分量（无论是如何评价的）合成为总体方差的正平

方根。

在报告测量结果时往往要用到扩展测量不确定度扩展不确定度是指被测量的值以一个较

５．３．３，犝，

由合成标准不确定度乘以包含因子得到选择包含因子

高的置信水平存在的区间宽度。犝狌（）犽。犽

ｃｙ

５

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，，。

时应根据所需要的置信水平对于大约的置信水平而言值为

９５％犽２

，，

报告扩展不确定度时应注明包含因子因为只有如此才能复原被测量值的合成标准不确定度以

犽

备在可能需要用该量进行其他测量结果的合成不确定度计算时使用。

６评定测量不确定度

６．１评定测量不确定度的一般步骤

６．１．１第一步：规定被测量

，（、、

清楚地说明需要测量什么包括被测量和被测量所依赖的输入量例如被测数量常数校准标准值

）。（）。

等的关系并以标准操作程序ＳＯＰ或其他方法描述中给出测量有关的技术资料

第二步：识别不确定度的来源（参见附录）

６．１．２犃

。

列出不确定度的可能来源包括在第一步中所规定的测量模型关系式中所含参数的不确定度来

，。。

源但也要考虑可能还有其他的来源应包括那些由化学假设所产生的不确定度来源

第三步：不确定度分量的量化（参见附录）

６．１．３犃

（）；

绘制因果鱼骨图和不确定度计算公式对第二步识别和列出的每一个不确定度来源列出量值并

。。

计算相关的不确定度分量大小通常可能评估或确定与大量独立来源有关的不确定度的单个分量还

。

有一点很重要的是要考虑所列出的数据是否反映所有的不确定度来源常需计划其他的实验和研究来

保证不确定度来源都得到了充分的考虑。

６．１．４第四步：计算合成不确定度和扩展不确定度

，，，

在第三步中得到的信息只是不确定度的一些量化分量它们可能与单个来源有关也可能与几个

这些分量应以标准偏差的形式表示并根据不确定度传播律有关规则

不确定度来源的合成影响有关。，

，，。

进行合成以得到合成标准不确定度并应选择适当的包含因子来给出扩展不确定度

６．２评定测量不确定度的过程

评定测量不确定度的过程见图１。

６

／—

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图１评定测量不确定度的过程

７评定测量不确定度的具体步骤

７．１规定被测量

７．１．１规定酶活性浓度测量的被测量

按照规定的格式医学实验室中被测量的名称为系统组分量的种类

／，“—；”。

ＩＵＰＡＣＩＦＣＣ

７

／—

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示例：血浆（血液）———钠离子；对特定的人在特定时间内的物质的量浓度等于／。

１４３ｍｍｏｌＬ

：，、、、；，

规定被测量的要素包括含被测量组分的系统如人血清全血血浆脑脊液等被测量组分如丙

（）；，、、。

氨酸氨基转氨酶ＡＬＴ被测量的量如物质量浓度物质量活性数量浓度

“（）—（）；（）”，。

按模式系统说明组分说明量说明给出被测量诸要素见表１

表１酶催化活性浓度测量中被测量的诸要素

序号被测量单位测量程序

１系统

组分／参考方法（）

２ｋａｔＬＩＦＣＣ３７℃

３量

７．１．２定义不确定度

，，，

表可清楚说明有明确结构的小分子如钠和尿素等一类的被测量但是对酶类大分子被测量上

１

。“”。

述说明常不完整在确定酶的被测量往往出现定义不确定度

“”“”，

ＶＩＭ将术语定义不确定度叙述为由于被测量定义中细节量有限所引起的测量不确定度分量

，，，，

所以在ＱＵＡＭ文件中在评定被测量的测量不确定度时不是首先列出测量模型进行具体计算而是

，。

要求应第一步明确被测量找出由于被测量定义中细节量有限而引起的不确定度分量

，