第三节　临床检验批长度设计研究

根据临床实验室实际情况分析误差模式和质控模式，首先建立各模式下的不合格患者结果数计算的数学模型，模型中需要研究的参数是ARLed和ΔPE。用计算机模拟方法计算各规则的ARLed，使用统计学原理计算ΔPE，将这两个参数代入E（Nu）计算的数学模型中，设定E（N0） <1，得出最佳分析批长度，见图6-3。

一、误差检出的平均分析批长度模拟

ARLed的模拟和计算可分成11个步骤，系统误差的模拟流程图见图6-4，随机误差的模拟流程图见图6-5。

（1）设定质控真值（μ）、分析方法固有不精密度（σ）、每批检测质控观测值（NQ）和系统误差（SE）（为σ的倍数，0.0~4.0倍，以0.5为单位）。

（2）模拟一个在控观测值C=μ+ε（从C=μ+ε，ε服从均值为0，标准差为σ的正态分布中随机选取数据）。

（3）重复步骤（2），直到每批达到要求的质控结果个数N。

（4）重复步骤（2）和（3），到使用质控规则必要的批数。

（5）运用质控规则，如果质控规则判为失控，重新回到步骤（2），否则继续步骤（6）。

（6）模拟失控观测值，将质控观测值加入一个系统偏倚，C=μ+SE+ε。

（7）重复步骤（6）到每批达到要求的质控数。

（8）运用质控规则并确定批次是否失控。

（9）重复步骤（6） ~（8）直到出现失控，保存这个批数，从第一个含有SE的批次算起，即完成一次试验。

（10）大量重复步骤（2） ~（9）。

（11）将各批的P（Ri）、P（Ri|Ai-1）和P（≤Ri）的值，描绘在坐标图上。

对于只涉及一个批次观测值的规则，以13s规则系统误差下ARLed模拟流程为例：13s规则，NQ为4：从模拟的角度进行解释，意思是步骤（2）从C=μ+ε分布中随机抽取4个数据（作为一批），然后对每一个数据都使用13s，只要有一个数据违背规则就判为失控，步骤（3）同理，步骤（3）在C=μ+SE+ε的分布中随机抽取4个数据（为第1批），然后对每一个数据都使用13s，若在控重复步骤（3）在C=μ+ε的分布中随机抽取4个数据（为第2批）。若失控在第1批处记录一次（记一次数），此时算完成一次实验。重复n次这样的实验。若NQ为2，步骤（2）从随机数中随机抽取2个数据，然后对每一个数据都使用13s，只要有一个数据违背规则就判为失控。

对于涉及多个批次质控观测值的规则，以10x规则系统误差下ARLed模拟流程为例：对于规则，NQ为4：从模拟的角度进行解释，意思是步骤（2）从C=μ+ε分布中随机抽取4个数据（为一批），抽3次（重复3批，因为此规则至少要10个数据）共12个数据，然后使用模拟规则进行判断。如果失控，再重复步骤（2），如果在控了进入步骤（3），步骤（3）在C=μ+ε的分布中随机抽取4个数据（为第1批），连同步骤（2）中选出的12个数据，共16个数据一同使用模拟规则进行判断，如果在控继续在C=μ+SE+ε的分布中随机抽取4个数据（为第2批），连同前面共20个数据，使用规则判断。如果失控则在第1批处记录一次（记一次数），此时算完成一次实验。重复n次这样的实验。

模拟实验的总次数为n，在第i批前未失控的实验次数为Ai，在第i批失控的实验次数为Bi，在第i批及之前失控的累积实验次数为Ci，Ci+Ai=n。

无条件概率P（Ri），指误差持续存在，在第i-1批前未被检出（未失控），在第i批被检出（第i批失控）的实验数占总实验次数的比例，P（Ri）=Bi/n。

条件概率P（Ri|Ai-1），指误差在第i-1批前（包括i-1批）都被接受，在第i批被检出（第i批失控）的实验数占第i批前未失控的实验次数的比例，P（Ri|Ai-1）=Bi/Ai。

累积概率P（≤Ri），指误差在第i批及i批前已经被检出的实验次数占总实验次数的比例，P（≤Ri）=Ci/n。

每个质控规则（或组合）在特定的NQ和SE下的ARLed值，计算过程及结果表示如下表6-1。模拟过程输出的结果包括：①模拟过程数据表，如表6-1。②根据表6-1的计算结果，指定系统（随机）误差和NQ，绘出规则（及组合）的检出概率P（Ri）、P（Ri|Ai-1）和P（≤Ri）的随批次变化的函数关系图。③根据表6-1的结果，选定质控规则和NQ值后，可得出ARLed值随SE（RE）变化的函数曲线。

二、ΔPE的计算

根据正态分布的原理，检测结果的值围绕真值呈正态分布，越靠近真值的结果出现的概率越大，正态分布的扩散程度取决于检测方法的精密度。当没有系统误差时，由于检测的不精密度可能产生不合格患者结果的概率为图6-6中-TEa到负无穷与TEa到正无穷正态分布曲线下面积之和。出现SE的系统误差时整个分布将会有SE的平行移动，TEa的位置不变，产生不合格患者结果的概率为PE (x,SE)。为使SE保持连续性，引入一个均一分布，，x代表随机抽取的患者结果，表示在的均匀分布中取随机数，round(a,r)表示对a四舍五入保留x位小数。因此，当存在SE的系统误差时，。增加的概率为ΔPE=PE (x,SE)-PE (x,0)，即在SE系统误差存在时，含有误差的结果中有ΔPE的概率是不合格的结果。因此通过计算转换，可得出ΔPE随SE变化的函数。

三、各模式下不合格患者标本E(NU)的计算

图6-7说明的是误差从出现到被检出的整个过程，整个过程分为三段。第一段是误差没有出现，这个阶段有2次质控活动（2个分析批），到第3批时出现了误差，检测过程进入第二阶段，误差持续存在经过了2次质控，误差都没有被检出，直到第二阶段的第3次质控才失控，失控后进行处理改进，消除误差进入第三阶段。图6-8显示的是整个过程中出现的数量关系。在这个过程中第二阶段的患者标本都含有误差，但是这些检测结果并不是都不能接受，其中有一定概率出现超出允许总误差TEa的标本，这个概率即ΔPE。

间断误差批量模式：

E(NU)=ΔPE (1-Ped) NB

误差持续存在的批量模式：

E(NU)=ΔPE (ARLed-1) NB

误差持续存在的夹心模式：

E(NU)=ΔPE [(ARLed-1)NB-N0]，

N0=(1-P1)NB/2

E(NU)=ΔPE [(ARLed-1)NB-(1-P1)NB/2]

上述等式中，ΔPE与给定项目的分析性能（SE、TEa、正确度和精密度）有关，ARLed、Ped和P1与所选规则、质控结果个数NQ和SE的大小有关。因此，给定TEa、正确度、精密度、质控规则和N，绘出NB随SE的变化函数图。

四、最佳批长度NB的计算

理论上，质量控制目的是要在概率学上满足E(NU)<1。因此，最佳批长度是在以下检测模式下满足不等式的NB最大整数值。

间断模式：

误差持续存在的批量模式：

误差持续存在的夹心模式：