分析靈敏度與功能靈敏度的臨床意義區(qū)別

1、分析靈敏度與功能靈敏度的臨床意義區(qū)別分析靈敏度(analytical sensitivity)與功能靈敏度(functional sensitivity)均可作為測定方法檢測某物質(zhì)的靈敏度,但兩者所適用的范圍與表達的臨床意義有差異:分析靈敏度又稱檢測限量(limit of detection),是基于零濃度基礎上,用于區(qū)分從無到有的分析能力.該值的確定是通過多點定標,并附加3個不同水平的質(zhì)控品,經(jīng)10次以上重復測定S0定標液,得到-x+2s為該測定方法的分析靈敏度.功能靈敏度又稱臨床靈敏度(clinical sensitivity),是基于低濃度的基礎上,用于區(qū)分從有到無的分析能力1,2.該值

2、的確定是通過標準品(如S1)作梯度稀釋,采用同一臺儀器,同一批號試劑,同一標準曲線,每天1次,每次3遍進行測定,共測 3周以上時間的數(shù)據(jù),根據(jù)批間變異系數(shù)(CV)20%時的最大稀釋管濃度作為功能靈敏度.最通俗的比喻為:飛機從遙遠的地方向你飛來,從看不見到看見這一點,是區(qū)分從無到有的分界點為分析靈敏度;而你站在飛機場,看著飛機由近到遠飛去,從看得見到看不見,即從有到無的分界點為功能靈敏度.一般分析靈敏度比功能靈敏度高10倍左右.分析靈敏度與功能靈敏度, 分析靈敏度與功能靈敏度什么是分析靈敏度和功能靈敏度？ 最低檢測濃度/極限(Minimal detectable concentration/li

3、mit, MDC/MDL)是反映最低可區(qū)別于零值的濃度，又稱分析靈敏度(Analytical sensitivity)。功能靈敏度(Functional sensitivity)為分析靈敏度（檢測限）一、 分析靈敏度（檢測限）1 檢測的最低分析物濃度為檢測系統(tǒng)的分析靈敏度或稱檢測限。這個濃度限值對毒檢驗在法庭上特別重要，?？赐ㄟ^檢測知道樣品中究竟有無藥物，這是很關(guān)鍵的。另外，腫瘤標志物及很多特定蛋白應該有一個可檢測的最低濃度或某個量；如：前列腺特異蛋白（PSA），這是病人治療后監(jiān)視復發(fā)的重要信息；長期以來，臨床對報告的前列腺特異蛋白有意義的最小量要求予以明確。核酸檢測報告的陰、陽性也要求說明，

4、能檢出的最小拷貝的核酸量相當于多少病毒。因此，確定檢測系統(tǒng)的可報告低限是重要的分析性能。2 當前，檢測限術(shù)語混亂。廠商使用各種詞語，如：靈敏度（sensitivity）,分析靈敏度(analytical sensitivity),最小檢測限(minimum detection limit)，功能靈敏度(functional sensitivity)，檢測限度(limit of detction)定量限度（limit of quantitation）等。迄今尚無標準定義，所以有必要了解每個詞語的實際含義和確定這個含義的實驗方式，怎樣處理數(shù)據(jù)，怎樣由數(shù)據(jù)作出估計，以及這個估計對該檢驗的醫(yī)學應用是否

5、有用。以下先容的分析靈敏度分為具有定性含義的檢測低限，和具有定量含義的生物檢測限及功能靈敏度。二、 檢測低限（Lower Limit of Detection，LLD）每次檢測，總是做一個空缺樣品。檢測方法常以空缺響應量校準至零點，再檢測各個檢測樣品的反應響應量。這些樣品的反應響應量在扣除了空缺樣品響應量后，是分析物的對應響應量。但是，空缺響應量也有波動。若重復多次作空缺檢測，以空缺（響應量）均值和標準差表示這些空缺均值的離散程指標。在確定方法性能或繪制標準曲線時，經(jīng)常以空缺均值表示空缺響應量大于或小于空缺均值，各有50%的可能性。當空缺響應量小于空缺均值，對同一個樣品檢測響應量（未扣除空缺響

6、應量），似乎反映分析物要多一點，檢測方法好象靈敏些。當空缺響應量大于空缺均值，似乎原先可以檢測出來的分析物現(xiàn)在測不出了。因此，檢測方法必須說清楚：究竟怎樣才算是可檢測出來的分析物量？標準曲線從零開始，是不是報告的分析物量 可以從零開始？這就是檢測低限要回答的題目。統(tǒng)計說明，假如空缺響應量的波動服從正態(tài)分布規(guī)律：各個單次檢測的空缺響應量x空缺有95%的可能性為：2.s空缺x空缺 空缺 2.s空缺即:x空缺- 空缺2.s空缺其中較空缺均值小的一半會使分析物更易檢測出來,這不是檢測不出,不必考慮.若有一個檢測響應量較空缺響應量均值大2s空缺，仍然以為是空缺響應量的可能性只有5%;有95%的可能性屬于

7、樣品內(nèi)有分析物形成的檢測響應檢測響應量；它較空缺均值差2s空缺以上。同理，響應量較空缺均值相差3s空缺以上的，還以為是空缺響應量的可能性僅0.3;而有99.7%的可能性是樣品內(nèi)有分析物形成的響應量.所以若檢測樣品的反應響應量較空缺均值大的,但和空缺均值相差2s空缺或3s空缺以下的,只能說這些響應量是空缺樣品單次檢測的響應量,樣品沒有分析物,或者表示:分析物量為零.超過2s空缺或3s空缺的響應量才以為樣品中真的含有分析物.檢測低限定義為樣品單次檢測可以達到的檢測響應量對應的分析物量。檢測系統(tǒng)或方法對小于或即是檢測低限的分析物量只能報告“無分析物檢出”。通常估計95%或99.7%的兩種可能性：95

8、% 可能性：LLD= 空缺 2.s空缺99.7% 可能性LD= 空缺 3.s空缺要留意的是,直接讀出濃度單位的檢測系統(tǒng)對低于零的檢測將報告零,其分布不是正態(tài)的,因此計算的均值和標準差不能如實表達檢測低限的真實情況.若檢測響應可以用初始值表示,如:吸光度、熒光、等，此時s空缺是有效的。所以應使用初始值來計算均值和標準差，然后再轉(zhuǎn)換成濃度單位。三、 生物檢測限度（Biologic Limit of Detection，BLD）大于檢測低限的響應信號說明這個樣品內(nèi)有分析物，但是方法還不能正確報告定量結(jié)果。由于在這樣低的濃度或其他量值范圍內(nèi)，單次檢測樣品的反應響應量重復性較差。那么在多少檢測響應量時才

9、能較好地報告定量結(jié)果呢？現(xiàn)先容兩種方式：生物檢測限度和功能靈敏度。原則上，對多個近于檢測限濃度的樣品（肯定不是空缺樣品）作重復檢測，對扣除了空缺響應量后的樣品檢測響應量以均值和標準差回納。按正態(tài)分布規(guī)律，單次檢測樣品具有的響應量有95%或99.7%的可能性與不檢測響應量均值相差2或3倍的響應量標準差。較均值還大的單次響應量肯定沒題目；但是較均值小的那些單次響應量，若和檢測低限（空缺響應量上限）交叉，說明檢測方法還不能單憑一次檢測區(qū)分出這是空缺還是有分析物。因此，這些樣品檢測響應量的95%或99.7%單次檢丈量最低值也較檢測低限(LLD)大,這樣就可保證樣品在任何情況下,單次檢測響應量一定不是空

10、缺的響應量;這個樣品具有的分析物濃度可以定量地報告出來.在多個近于檢測限的樣品中,符合這樣條件的最低分析物濃度(或其他量值)就是檢測系統(tǒng)或方法的生物檢測低限.生物檢測低限定義為:以檢測低限加2或3倍檢測限樣品標準差的方式,確定檢測系統(tǒng)或方法可定量報告分析物提取低濃度或其他量值的限值。生物檢測低限（BLD）的具體度量方式為：95% 的可能性：BLD=LLD 2s檢測限樣品99.7%的可能性: BLD=LLD 3.s檢測限樣品本詞語較完善地表示實際樣品的檢測限度,如什么濃度才是零值或沒有分析物有差異.在證實廠商的BLD說明時，應使檢測限樣品和濃度的廠商的說明相同。四、 功能靈敏度（Function

11、al Sensitivity ，F(xiàn)S）功能靈敏度定義為：以天間重復CV為20%時對應檢測限樣品具有的均勻濃度，確定檢測系統(tǒng)或方法可定量報告分析物的最低濃度或其他量值的限值。為了估計FS，須用多個檢測限濃度來確定在低濃度處的精密度表現(xiàn)，從中選擇具20%CV的濃度。在證實廠商的FS的明時，使用的檢測限樣品濃度應和廠商的說明相同。五、 實驗須考慮的因素一般制備兩種不同類型的樣品。一個是“空缺”樣品，即不含有分析物，分析物濃度為零。另一個是“檢測限”樣品，即含有低濃度的分析物。在有些場合下，需要制備幾份“檢測限”樣品?？杖焙蜋z測限樣品由檢驗方法作重復檢測。計算各自的均值和標準差。不同的檢測限由空缺和檢

12、測限樣品數(shù)據(jù)計算出來。1 空缺液：一份空缺液用作空缺，其他用于制備檢測限樣品。理想的空缺液應具有和檢驗的病人樣品相同的基體。但是，常使用檢測系統(tǒng)的系列標準品中的“零標準”作為空缺。對某些項目，可使用術(shù)后無某疾病的病人樣品（如：前列腺腫瘤術(shù)后病人的無PSA血清）為空缺樣品。2 檢測限樣品：在證實某方法的靈敏度性能時，對空缺液加進分析物配制成檢測樣品，。加進的分析物量應是廠商說明的檢測濃度。在建立檢測限度時，有必要制備幾份檢測限樣品，它們的濃度應界于預期檢測限度高低一些的范圍內(nèi)。重復檢測數(shù)：沒有具體規(guī)定，但常推薦做20次。符合臨床檢驗對重復檢測實驗的要求。廠商常推薦10次，為減少開支實驗室也常采納

13、作10次3 實驗需要時間：假如主要從空缺液的重復性了解檢測低限，經(jīng)常就做批內(nèi)或短期實驗。假如主要從“檢測限”樣品的重復性了解定量的檢測限，推薦作較長時間的實驗，代表天間測定性能。實際就做10次檢測（10d）。計算示例：某酶標法的甲狀腺球蛋白試劑盒的分析靈敏度實驗結(jié)果如下：1 用甲狀腺切除后恢復健康的病人血清為無甲狀腺球蛋白的空缺血清。將純化的甲狀腺球蛋白加進該血清，并用空缺血清作系列稀釋，組成0，0.25,0.50,1.0,2.0,4.0,8.0ug/L的甲狀腺球蛋白樣品.2 空缺血清作12次批內(nèi)重復測定;對其它系列樣品作天間重復測定,做了12d.記錄所有結(jié)果,列表如下:表1 甲狀腺球蛋白分析

14、靈敏度實驗結(jié)果 1. 檢測低限空缺”0”組的均值為0.098,標準差為0.0137。這里采用99.7%的可能性來計算檢測低限。如上所述：LLD= 0 3s0，現(xiàn) 0=0.098,SO=0.0137, LLD= 0 3s0=0.098 30.0137=0.139實際上,若以空缺吸光度均值為檢測的出發(fā)點0,那么有99.7%的可能性,每次只做一個空缺時,出現(xiàn)最高的空缺吸光度較該空缺吸光度均值高0.0137的3倍,即0.041A。這些吸光度相當于樣品具有的甲狀腺球蛋白即為本法的檢測低限。實在，上述的實驗結(jié)果可以畫出該檢測系統(tǒng)在低濃度范圍的標準曲線。將上面所有的吸光度減往空缺吸光度均值，然后求每組的均值

15、和標準差。見表2?，F(xiàn)在0.25ug/L組減往空缺后的吸光度均值為0.07625A.假定這段范圍內(nèi)甲狀腺球蛋白量和吸光度間呈線性.因此0.041A相當于0.25 0.041 =0.13ug/L0. 07625所以本法的檢測低限為0.13ug.L表2 甲狀腺球蛋白由檢測系統(tǒng)分析靈敏度計算1、生物檢測限由前述,空缺血清如以現(xiàn)有的吸光度均值為準,有99.7%的可能性出現(xiàn)的空缺吸光度可高到0.139A.0.25ug/L甲狀腺蛋白組減往空缺后的吸光度均值為0.07625A,標準差為0.0253A;可推測,有99.7%的可能性出現(xiàn)最小的吸光度為0.07625 -30.0253A,即0.0019A;而空缺吸光度減往空缺吸光度均值可能有的最高值為0.0411A.這0.0019A在空缺吸光度涉及的范圍內(nèi).因此0.25ug/L不是本法的生物檢測限