血沉标准物质不确定度分析

孙荣荣，丁敏，顾玮然，陆逊，肖瑶，王鹏德

(上海市计量测试技术研究院，上海201203)

0 引言

红细胞沉降率，是指红细胞在一定条件下沉降的速度［1］。常以红细胞在第一小时末下沉的距离来表示。血沉是目前临床的常规检测指标，应用广泛。临床实验室开展室间质量评价时，因目前国内还没有血沉的标准物质，只能使用昂贵、周期长的质控物，有较大困难［2-3］。在此背景下，所研制的一套三种不同量值水平的临床血沉标准物质RM1，RM2，RM3已成为国家二级标准物质，为评定血沉检测方法提供了依据。保证血沉测量结果在时间和空间上的准确性和可比性，从而保证血沉实现有效溯源。

为了更合理、更科学地表示临床血沉标准物质的定值结果，本文根据JJG 1059-1999《测量不确定度评定与表示》建立了一套合理完整的血沉标准物质不确定度的评定方案。

1 实验部分

甄选类人类血原料替代人血作为临床血沉标准物质的原料，通过细胞提取分离技术、保养技术、细胞固化技术等加工技术，模仿全血中纤维蛋白原和α1，α2球蛋白作用，分析影响血沉标准物质的多种因素，最终确定其制备工艺，研制成国内首创的一套三种水平临床血沉标准物质，对其进行均匀性和稳定性检验，由八家实验室包括医院临床检验实验室采用国际血液学标准委员会(ICSH)血沉检测参考方法——魏氏手工法协同定值［4-8］。其具体操作如下:

Westergren-Katz 血沉管，是一种厚壁、两端开口的玻璃管，将血吸至干燥血沉管的“0”刻度处并垂直置于血沉架上，在18 ～25℃准确观察1 h，读取红细胞下沉的长度mm 数。结果可表示为:ESR(Westergren)=y mm/h。

2 不确定度评定

临床血沉标准物质的不确定度来源主要考虑为均匀性、稳定性和定值过程引入。

2.1 标准物质的不均匀性引入的不确定度urm

按照JJG 1343-2012《标准物质定值的通用原则及统计学原理》均匀性检验要求，用方差分析法对该套标准物质均匀性进行评价。具体方法为:随机抽取m 瓶样本混合在一起，从中取样对其测量m 次得xi，计算组内差方和，另随机抽取n 瓶样本，对每瓶测量一次得yi，计算组间差方和，在此m=10，n=15。

标准物质的不均匀性引入的不确定度urm计算见公式(1)，有

式中:srm为瓶间标准偏差;n 为组内测量次数;ν1=n-1(组间自由度)，ν2=m-1(组内自由度);Q1，Q2分别为组间差方和以及组内差方和。计算Q1，Q2的公式为

式中:xi为组内测量值;yi为组间测量值。

以临床血沉标准物质RM2(定值结果y=61.42 mm/h)为例，计算其不均匀性引起的不确定度。

RM1，RM3的标准不确定度计算方法同RM2，如表1所示。

表1 临床血沉标准物质不均匀性引入的不确定度mm/h

2.2 标准物质的不稳定性引入的不确定度us

以RM2为例，计算其不稳定性引入的不确定度us(RM2)。

对标准物质进行了短期稳定性实验，其引入的不确定度量值较小，可以忽略，因此只考虑长期不稳定性引起的不确定度。

有效期X=25.43 周(半年)的长期不稳定性引起的不确定度贡献为

us(RM2)=s(b1)X

=0.11962×25.43=3.042(mm/h)

式中:s(b1)为长期稳定性检验部分求出的与斜率相关的不确定度，(mm·h-1)/周。本文选用线性模型对4℃贮存条件下得到的稳定性实验数据进行评价，有s(b1)=0.11962(mm·h-1)/周。

RM1，RM3不稳定性引入的不确定度计算方法同RM2，如表2所示。

表2 临床血沉标准物质不稳定性引入的不确定度

2.3 标准物质定值过程引入的不确定度uchar

按照JJG 1343-2012《标准物质定值的通用原则及统计学原理》要求，对本标准物质采用多家实验室包括医院检验实验室合作定值的方法，邀请了八家具有临床血沉检验能力的机构共同定值，每个单位分别随机抽取3 个量值水平标准物质(RM1，RM2，RM3)各8瓶，测定8 次，进行定值分析。

标准物质定值过程引入的不确定度由按统计方法和非统计分析方法评定的不确定度两部分组成。

2.3.1 统计方法引入的不确定度uchar1

统计方法引入的不确定度即是八家实验室测量数据统计引入的不确定度。以RM2为例，各实验室的测量结果如表3所示。

表3 临床血沉标准物质RM2 的定值数据

定值结果的实验方差的计算公式为

定值数据统计方法引入的不确定度uchar1的评定结果如表4所示。

2.3.2 非统计分析的方法评定引入的不确定度uchar2

非统计分析方法的不确定度即为测量过程引入的不确定度。首先对血沉测量值建立数学模型为

式中:l 为标准物质红细胞在血沉管中下降的高度;t为计时时间。l 与t 相互独立，因此

式中:u(y)为测量过程引入的不确定度;u(l)为使用血沉管测量引入的不确定度;u(t)为计时不准确引入的标准不确定度。

对u(l)来说，需要考虑血沉管管壁刻度误差引入的不确定度u1(l)、血沉管分辨力引入的不确定度u2(l)和标准物质溶液在不同温度下体积膨胀引入的不确定度u3(l)，而u3(l)相较于u1(l)和u2(l)很小可忽略不计。由于血沉管管壁刻度最大允许误差为0.35 mm，血沉管的最小刻度分值为1 mm，分辨力为0.5 mm，量化误差以等概率出现在半宽为0.5 mm 的区间，故

所以，当l=10.2 mm 时，有

电子秒表计时一小时最大允许误差为0.10 s，所以当t=3600 s 时，计时不准确引入的不确定度

对定值结果y=10.2 mm/h 的血沉标准物质来说，由公式(7)有

测量过程引入的标准不确定度uchar2的评定结果见表4。

定值过程引入的不确定度uchar可以由式(8)计算，评定结果如表4所示。

表4 临床血沉标准物质定值过程带来的不确定度mm/h

3 合成标准不确定度及扩展不确定度

临床血沉标准物质的合成标准不确定度uc由公式(9)计算，如表5所示。

表5 临床血沉标准物质不确定度 mm/h

综合以上不确定度评定结果，标准物质定值结果、合成标准不确定度及扩展不确定度［9-10］如表6所示。

表6 临床血沉标准物质定值结果 mm/h

4 结语

本文评定了血沉标准物质的不确定度。由合成标准不确定度可以发现，其主要来源为稳定性变化引起的不确定度，由此，可以进一步研究改进血沉标准物质的配制方法，进一步增强稳定性，以减小测量不确定度。此外，因为温度对血沉参数有较大影响，所以在实际检测工作中，从冰箱中取出的标准物质应放置到常温再测定。

［1］杨雁华.血沉质控物的研制及初步评价［D］.北京:中国协和医科大学，2008.

［2］国家质量技术监督局.JJF1059-1999 测量不确定度评定与表示［S］.北京:中国计量出版社，1999.

［3］张敏.猪尿冻干粉中盐酸克伦特罗标准物质的研制［D］.天津:天津大学，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］洪伟，王金良.国际血液学标准化委员会(ICSH)关于血沉测定的建议［J］.国外医学临床生物化学与检验学分册，1994，(15)3:125-126.

［9］钱善华，葛世荣，吴兆宏.扩展不确定度中包含因子的确定方法［J］.中国计量学院学报，2005，16(2):112-115.

［10］袁玉静，钱绍圣.扩展不确定度分析与评定［J］.中国计量学院学报.2004，15(3):181-185.