CN115481683A - 定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备 - Google Patents
定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115481683A CN115481683A CN202211116631.0A CN202211116631A CN115481683A CN 115481683 A CN115481683 A CN 115481683A CN 202211116631 A CN202211116631 A CN 202211116631A CN 115481683 A CN115481683 A CN 115481683A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- control
- control chart
- outlier
- chart
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 16
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 239000003154 D dimer Substances 0.000 description 10
- 108010052295 fibrin fragment D Proteins 0.000 description 10
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- RGCLLPNLLBQHPF-HJWRWDBZSA-N phosphamidon Chemical compound CCN(CC)C(=O)C(\Cl)=C(/C)OP(=O)(OC)OC RGCLLPNLLBQHPF-HJWRWDBZSA-N 0.000 description 7
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 6
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 5
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 5
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 5
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 5
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001422 normality test Methods 0.000 description 5
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 5
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- -1 assay apparatus Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/82—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a precipitate or turbidity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/574—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
- G01N33/57473—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer involving carcinoembryonic antigen, i.e. CEA
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Oncology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
本发明提供了一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备，包括如下步骤：对待测样本进行试验并获取i个子组共n个观测值，以及与所述观测值相对应的数据Xij，对每个所述数据Xij进行自然对数运算，得到n个数据ln Xij；根据所述数据ln Xij计算标准差估计值σij，然后根据所述标准差估计值σij计算出标准化数据Zij，以及每组相邻两个所述标准化数据Zij的移动极差MRij；输出Z控制图；输出MR控制图；依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断；本发明评估方法既可以达到便捷操作的效果，同时，又可以直观的对多组观测值进行观测，从而有效达到精准检测，以及全面检测的效果。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学数据处理技术领域，尤其涉及一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备。
背景技术
在定量体外诊断试剂性能评估中，精密度评估是验证试剂有效性的重要依据，也是产品注册所需的重要申报资料之一。《体外诊断试剂注册与备案管理办法》第二十九条要求对体外诊断试剂进行试验或者评价，其中包括产品分析性能；精密度是产品分析性能之一，精密度测试使得在试剂测试过程中发生的特殊原因变异情况得以鉴别，确保精密度试验结果的可靠性、准确性。
精密度试验是指在规定时间内，对同一或类似被测对象重复测量所得标示值或测量值间的一致程度，是衡量体外诊断试剂批内、批间、室内和室间变异的重要指标。精密度试验中的变异源有两类：第一类是固有原因导致的变异，包括：试剂批次、操作者、适用仪器、校准、运行批/分析批、时间、设备、地点、环境条件包括试验室温度、湿度、空气悬浮颗粒、暴露在空气中发生氧化反应、振动、管理等，这类因素对精密度试验的影响是细小的，在技术上不易识别，更不可能消除，由此产生的离群值是总体固有变异性的极端表现，这类离群值与其余观测值属于同一总体；第二类是特殊原因产生的变异，如试验过程中错误的试验操作、分析仪器的过度损耗、人员的变动更换、使用了不合格的体外诊断试剂、数据计算错误等，这些因素对产品质量的影响是显著的，在技术上容易识别并消除。受特殊原因变异源影响的离群值是由于试验条件和试验方法的偶然偏离所产生的结果，这类离群值与其余观测值不属于同一个总体。
现阶段，体外诊断和统计学上对精密度试验离群值评估的方法各有不同。《定量检测体外诊断试剂分析性能评估注册审查指导原则》中对精密度试验数据离群值的判别标准为任何一对均值和总均值的差值超过4个标准差或任何一对中两个结果的绝对差值超过4倍标准差时，可认为是离群值；在统计量近似正态分布的假设下，有99.73％统计量取值落在3S控制限内，剩余0.27％统计量取值落在上控制限和下控制限外；有99.9937％统计量取值落在4S控制限内，仅有0.0023％的统计量取值落在控制限外。若按照4S正态分布规则，当测定次数较少时，可以认为绝大多数测量值位于控制限内，增加了犯第一类错误的概率(判定过程未处于统计控制状态且应采取相应措施，但实际上过程仅存在随机原因的影响)。在《GB/T 4883数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理》现行国标中提出在未知标准差且限定检出离群值的个数不超过1时，可用格拉布斯Grubbs检验法；在未知标准差且限定检出离群值的个数超过1时，可用Dixon检验法的重复使用方法；但上述两种方法存在应用短板，Grubbs法检验一组数据中的最大值或最小值是否明显偏离测定值群体，因此最多只能检出1个离群值。在试验数据中存在多个离群值时，Grubbs检验法易发生漏检，即发生第二类错误，即已知存在特殊原因影响过程，但收集的数据判定过程受控；从Grubbs公式中可以得知，该方法只关注双侧极值是否落在控制限内，忽视了过程中的变异源对测定值群体的影响；Dixon检验法是通过检验疑似离群值与临近值之差与极差的比值来判断最大值或最小值离群值，因每次只能检出一个统计离群值，在剔除该离群值后可重复使用Dixon检验法直至不能检出离群值；Dxion检验法的重复使用可以有效甄别数据集两侧的离群值，但相较于Grubbs检验法计算步骤多且繁琐，具体地样本量不同使用的计算公式也会有不同，同时也忽略了过程中的变异源对数据集中段的影响。为了解决上述问题，本发明中提出了一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备，用以解决现有对精密度试验离群值评估时，存在的错检、漏检、计算步骤多且繁琐的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，包括如下步骤：
对待测样本进行试验并获取i个子组共n个观测值，以及与所述观测值相对应的数据Xij，对每个所述数据Xij进行自然对数运算，得到n个数据lnXij；
根据所述数据lnXij计算标准差估计值σij，然后根据所述标准差估计值σij计算出标准化数据Zij，以及每组相邻两个所述标准化数据Zij的移动极差MRij；
将n个所述观测值，以及n个所述标准化数据Zij输入到预设程序中，输出Z控制图，在所述Z控制图中，所述标准化数据Zij显示为y轴，所述观测值显示为x轴；
将n个所述观测值，以及n个所述移动极差MRij输入到所述预设程序中，输出MR控制图，在所述MR控制图中，所述移动极差MRij显示为y轴，所述观测值显示为x轴；
依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断。
可选的，根据所述数据lnXij计算标准差估计值σij的步骤包括，根据如下公式计算所述标准差估计值σij：
其中，
d为i个子组自由度之和，Γ为伽马函数；Xij为第i组中的第j个数据；ni为第i组的观测值个数。
可选的，根据所述标准差估计值σij计算出标准化数据Zij的步骤包括，根据如下公式计算所述标准化数据Zij：
其中，所述标准化数据Zij服从标准正太分布，μi为第i组数据lnXij的均值。
可选的，计算每组相邻两个所述标准化数据Zij的移动极差MRij的步骤包括，根据如下公式计算所述移动极差MRij：
MRij＝|Zij-Zi(j-1)|。
可选的，所述控制限包括中心线、控制上限UCL和控制下限LCL，且所述中心线、所述控制上限UCL和所述控制下限LCL分别对应不同的数值；
依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断步骤包括：
将所述中心线、所述控制上限UCL和所述控制下限LCL对应的数值，输入到所述预设程序后，在所述Z控制图和所述MR控制图中分别形成沿y轴排布的三条平行线。
可选的，在所述Z控制图中，
所述中心线的数值为0，所述控制上限UCL的数值为3，所述控制下限LCL的数值为-3；
其中，在所述Z控制图中的所述中心线表示所述标准化数据Zij个体间不存在任何差异。
可选的，依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断步骤还包括：
观察控制图中n个所述观测值是否处于所述控制下限LCL与所述控制上限UCL范围内，
当n个所述观测值均处于所述控制限范围内时，则判断n个所述观测值对应的所述数据Xij中无离群值；
当n个所述观测值中至少有一个所述观测值处于所述控制限范围之外时，则判断处于所述控制限范围之外的所述观测值对应的所述数据Xij为异常数据，并将所述Z控制图和所述MR控制图的所述控制限分别与所述异常数据进行比较判断。
可选的，将所述Z控制图和所述MR控制图的所述控制限分别与所述异常数据进行比较判断的步骤如下：
当所述异常数据对应的所述观测值落在所述Z控制图的控制限范围之外以及所述MR控制图的控制限范围之内时，则判断所述观测值对应的数据Xij为离群值；
当所述异常数据对应的所述观测值落在所述Z控制图的控制限范围之内以及所述MR控制图的控制限范围之外时，则判断所述观测值对应数据Xij无离群值；
当所述异常数据对应的观测值既处于所述Z控制图的控制限范围之外，又处于所述MR控制图的控制限范围之外时，则判断所述观测值对应的数据Xij为离群值。
可选的，所述定量体外诊断试剂包括试剂、校准物、质控物或试剂盒，所述精密度试验的数据类型为计量数据。
本发明还提出了一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的装置，所述装置执行所述的评估方法。
本发明还提出了一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的评估方法。
本发明的有益效果如下：
本发明定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，通过n个所述观测值及对应数据Xij、计算n个标准化数据Zij和n个移动极差MRij，输出Z控制图和MR控制图，依据预设的控制限对离群值进行判断，该评估方法既可以达到便捷操作的效果，同时，又可以直观的对多组观测值进行观测，从而有效达到精准检测，以及全面检测的效果。
附图说明
图1为本发明中待测样本1的正态性检验结果示意图；
图2为本发明中待测样本2的正态性检验结果示意图；
图3为本发明中待测样本3的正态性检验结果示意图；
图4为本发明中Minitab20绘制的D-二聚体测定试剂盒精密度试验数据方案1的Z-MR控制图；
图5为本发明中Minitab20绘制的D-二聚体测定试剂盒精密度试验数据方案2的Z-MR控制图；
图6为本发明中P1样本Box-Cox变换数据的正态性检验；
图7为本发明中P2样本Box-Cox变化数据的正态性检验；
图8为本发明中Minitab20绘制的癌抗原CA19-9测定试剂盒精密度试验数据的Z-MR控制图；
图9为本发明中提供的定量体外诊断试剂精密度试验离群值的装置结构示意图；
图10为发明中设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
针对现有技术存在的问题，本发明的第一实施方式中提供了一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，包括如下步骤：
S01：对待测样本进行试验并获取i个子组共n个观测值，以及与所述观测值相对应的数据Xij，对每个所述数据Xij进行自然对数运算，得到n个数据lnXij。
进一步地，在对每组所述待测样本进行试验时，在数据记录时，往往设置i个子组，并在每个子组内均含有若干个所述观测值，i个子组共n个观测值。
在使用时，准备或制备若干组待测样本。其中，待测样本也可替换为标准品。依据《定量检测体外诊断试剂分析性能评估注册审查指导原则》，对所述待测样本制定精密试验计划。按照所述精密试验计划，进行精密试验。在进行所述试验时，可以对多组所述待测样本同步进行测试。
S02：根据所述数据lnXij计算标准差估计值σij，然后根据所述标准差估计值σij计算出标准化数据Zij，以及每组相邻两个所述标准化数据Zij的移动极差MRij。
S03：将n个所述观测值，以及n个所述标准化数据Zij输入到预设程序中，输出Z控制图，在所述Z控制图中，所述标准化数据Zij显示为y轴，所述观测值显示为x轴。
S04：将n个所述观测值，以及n个所述移动极差MRij输入到所述预设程序中，输出MR控制图，在所述MR控制图中，所述移动极差MRij显示为y轴，所述观测值显示为x轴。
S05：依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断。具体地，依据《GB/T17989.2控制图第2部分：常规控制图》中的控制限，对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个所述观测值对应的数据Xij进行离群值的评估。
其中，所述控制限包括中心线、控制上限UCL和控制下限LCL，且所述中心线、所述控制上限UCL和所述控制下限LCL分别对应不同的数值。
进一步地，在所述Z控制图中，所述中心线的数值为0，所述控制上限UCL的数值为3，所述控制下限LCL的数值为-3；其中，在所述Z控制图中的所述中心线表示所述标准化数据Zij个体间不存在任何差异。
在所述MR控制图中，所述中心线的数值为1.128，所述控制上限UCL的数值为3.686，所述控制下限LCL的数值为0。
依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断步骤包括：
将所述中心线、所述控制上限UCL和所述控制下限LCL对应的数值，输入到所述预设程序后，在所述Z控制图和所述MR控制图中分别形成沿y轴排布的三条平行线。
观察控制图中n个所述观测值是否处于所述控制下限LCL与所述控制上限UCL范围内，当n个所述观测值均处于所述控制限范围内时，则判断n个所述观测值对应的所述数据Xij中无离群值。
当n个所述观测值中至少有一个所述观测值处于所述控制限范围之外时，则判断处于所述控制限范围之外的所述观测值对应的所述数据Xij为异常数据，并将所述Z控制图和所述MR控制图的所述控制限分别与所述异常数据进行比较判断。
将所述Z控制图和所述MR控制图的所述控制限分别与所述异常数据进行比较判断的步骤如下：
当所述异常数据对应的所述观测值落在所述Z控制图的控制限范围之外以及所述MR控制图的控制限范围之内时，则判断所述观测值对应的数据Xij为离群值。此时说明试验过程受到特殊变异源影响。
当所述异常数据对应的所述观测值落在所述Z控制图的控制限范围之内以及所述MR控制图的控制限范围之外时，则判断所述观测值对应数据Xij无离群值。此时表明试验过程平的漂移程度和变异程度出现循环或增减趋势变化，但所述异常数据未转化为离群值。
当所述异常数据对应的观测值既处于所述Z控制图的控制限范围之外，又处于所述MR控制图的控制限范围之外时，则判断所述观测值对应的数据Xij为离群值。所述数据lnXij中有离群值，表明试验过程平均的漂移程度和变异程度出现循环或增减趋势变化，且所述异常数据转化为离群值。通过该评估方法，既可以避免错检、漏检的情况，又可以精准判断离群值的位置，这样在发现所述离群值时，就可以针对性的进行原因的寻找。
更进一步地，本发明中提供了所述标准差估计值σij、所述标准化数据Zij和所述移动极差MRij的计算公式，具体地，
根据所述数据lnXij计算标准差估计值σij的步骤包括，根据如下公式计算所述标准差估计值σij：
其中，
d为i个子组自由度之和，Γ为伽马函数；Xij为第i组中的第j个数据；ni为第i组的观测值个数。
根据所述标准差估计值σij计算出标准化数据Zij的步骤包括，根据如下公式计算所述标准化数据Zij：
其中，所述标准化数据Zij服从标准正太分布，μi为第i组数据lnXij的均值。
计算每组相邻两个所述标准化数据Zij的移动极差MRij的步骤包括，根据如下公式计算所述移动极差MRij：
MRij＝|Zij-Zi(j-1)|。
本发明的第二实施方式中，提供了一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法在定量体外诊断中的应用。其中所述定量体外诊断试剂包括试剂、校准物、质控物或试剂盒，还可用于稀释液和缓冲液的定量体外诊断测试。
本发明还提供了第三实施方式，一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的装置，所述装置执行所述的评估方法。
具体地，所述装置包括测试单元100、计算单元200、绘图单元300和判断单元400，如图9所示。
测试单元100，用于对待测样本进行精密度试验并获取n个观测值，以及与所述观测值相对应的数据Xij，对每个所述数据Xij进行自然对数运算，得到n个数据lnXij。
计算单元200，用于根据所述数据lnXij计算标准差估计值σij，然后代入到公式计算出标准化数据Zij，以及每组相邻两个所述标准化数据Zij的移动极差MRij。
绘图单元300，用于将n个所述观测值，以及n个所述标准化数据Zij输入到预设程序中，输出Z控制图，在所述Z控制图中，所述标准化数据Zij显示为y轴，所述观测值显示为x轴；还用于将n个所述观测值，以及n个所述移动极差MRij输入到所述预设程序中，输出MR控制图，在所述MR控制图中，所述移动极差MRij显示为y轴，所述观测值显示为x轴。
判断单元400，依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断。
本发明还提供第四实施方式，一种设备，包括存储器720、处理器710及存储在存储器720上并可在处理器710上运行的计算机程序，所述处理器710执行所述计算机程序时实现所述的评估方法，如图10所示。
通信装置还可以包括通信接口730，用于通过传输介质和其它设备进行通信，从而用于通信装置中的装置可以和其它设备进行通信。示例性地，通信接口730可以是收发器、电路、总线、模块或其它类型的通信接口，该其它设备可以是其它终端。处理器710利用通信接口730收发信息，并用于实现上述实施例中的方法。示例性的，通信接口730用于接收资源指示信息。又示例性的，通信接口730用于发送数据。
本发明中还提供了两组实施例用于对离群值进行评估，具体地：
实施例一
该实施例提供了一种基于Z-MR控制图理论在D-二聚体测定试剂盒精密度试验离群值中的应用，其中，D-二聚体测定试剂盒的精密度试验采用胶体免疫比浊法；Z-MR控制图即为Z控制图和MR控制图的统称；具体如下：
1、试验试剂
D-二聚体测定试剂盒(18-1012批次)，由试剂1、试剂2、校准品和质控品四部分组成。
2、试验仪器
日立全自动生化分析仪917。
3、样本信息
待测样本1，含有低浓度D-二聚体的人血清；
待测样本2，含有中浓度D-二聚体的人血清；
待测样本3，含有低浓度D-二聚体的人血清。
4、试验环境
温度22℃～27℃，湿度50％～80％。
5、试验方案
1)方案1：在同一个试验地点，使用同一批次D-二聚体测定试剂盒，检测待测样本1和待测样本2，每个样本重复检测20次数；
2)方案2：在同一个试验地点，使用同一批次D-二聚体测定试剂盒，检测待测样本3，每天上午10：00和下午14：00分别重复检测2次，试验持续20天。
6、检测步骤
分别取3μL待测样本1和待测样本2加入至135μL试剂1中，混匀后置于37℃，5min；然后，加入45μL试剂2至上述混合液中，混匀后置于37℃，30s。混合液放入日立全自动生化分析仪917中，设置检测波长为700nm，读取初始吸光度A1，静置270s后读取吸光度A2，计算ΔA(ΔA＝A2-A1)值。
7、试验数据
试验数据如表1和表2所述：
表1为方案1的试验数据，具体如下：
| 次数 | 待测样本1 | 待测样本2 |
| 1 | 1.03 | 13.80 |
| 2 | 1.12 | 13.74 |
| 3 | 1.17 | 13.75 |
| 4 | 1.04 | 13.59 |
| 5 | 1.12 | 13.50 |
| 6 | 1.04 | 13.73 |
| 7 | 1.1 | 13.78 |
| 8 | 1.07 | 13.61 |
| 9 | 1.15 | 13.83 |
| 10 | 1.13 | 13.74 |
| 11 | 1.01 | 13.61 |
| 12 | 1.14 | 13.70 |
| 13 | 1.13 | 13.56 |
| 14 | 1.11 | 13.72 |
| 15 | 1.11 | 13.55 |
| 16 | 1.05 | 13.54 |
| 17 | 1.11 | 13.63 |
| 18 | 1.05 | 13.74 |
| 19 | 1.04 | 13.61 |
| 20 | 1.05 | 13.79 |
| 均值 | 1.09 | 13.68 |
| 标准差 | 0.05 | 0.10 |
| 变异系数 | 4.45％ | 0.7％ |
表2为方案2的试验数据，具体如下：
8、结果讨论
从统计描述来看，两组试验数据的变异系数均小于5％，说明试验过程中的波动较小；本实施例使用GB/T4883标准和Z-MR控制图两种方法分别评估两组数据是否存在离群值。
方法一：
首先对数据源进作正态性检验，假设数据服从正态分布，则方案1中待测样本1和待测样本2的数据量均为20，使用Ryan-Joiner检验数据；经计算，待测样本1的p值为0.066，大于显著性水平0.05，因此接受原假设认为待测样本1的数据服从正态分布，参阅如图1所示；待测样本2的p值为0.107，大于显著水平0.05，因此接受原假设认为待测样本2的数据服从正态分布，参阅图2所示；同理，使用Anderson-Darling检验待测样本3的正态性，参阅图3所示，待测样本3数据符合正态分布。其中，Ryan-Joiner与Shapiro-Wilk类似。
对于服从正态分布的数据，依照GB/T4883标准判断离群值。待测样本1的数据量为20，故使用Dixon检验法，检测高端离群值的公式为
计算统计量D20≈0.231；检测低端离群值的公式为
计算统计量D'20≈0.231；在α＝0.05检出水平下，
由于
故判断待测样本1在0.05水平下无离群值。按照相同步骤，计算待测样本2统计量D20≈0.143，D'20≈0.172，在α＝0.05检出水平下，
因
故判断待测样本2在α＝0.05水平下无离群值。同上，计算待测样本3统计量D80≈0.143，D'80≈0.111，在α＝0.05检出水平下，
因
故判断待测样本3在0.05水平下无离群值。
方法二：
数据按照时间先后依次排序，按照第一实施方式中的S02标准化方案1和方案2的数据，使用Minitab 20计算标准化数据Zij和移动极差MRij，设置估计标准差的方法为与样本量相关，确认后直接输出Z-MR控制图，参阅图4和图5所示。
在两种方法比较中，从图4中可知，方案1的Z控制图和MR控制图表征正常，与使用Dixon检验得出的结论一致，即数据均无离群值；而在图5中，方案2的Z控制图无异常点；MR控制图中，观测值4、11和12的移动极差落在控制上限外，结合Z-MR控制图特征，表明试验过程平均的漂移程度和变异程度出现显著趋势变化，但未转化为离群值，数据整体仍处于稳态，提示应关注试验过程，可考虑采取预防措施，使试验过程始终保持稳定状态；Dixon检验法相比Z-MR控制图，两者虽然获得了相同的结果，但是在检验过程中无法检出平均的飘逸程度和变异程度。
实施例二
本实施例提供了一种基于Z-MR控制图理论在癌抗原CA19-9测定试剂盒精密度试验数据离群值中的应用。
试验试剂、试验仪器、样本信息和检测步骤参考《EP05-A3 Evaluation ofPrecision of Quantitative Measurement Procedures》中附录B章节的内容。
1、试验方案
在三个试验地点，使用试剂盒分别检测人血清样本P1和P2中CA19-9癌抗原浓度水平，每天检测1次，每次作5重复，试验持续5天，共计150个试验数据。
2、试验数据
试验数据如表3所述：
表3为测定的CA19-9癌抗原浓度水平试验数据
3、结果讨论
同实施例1使用的方法，使用GB/T4883标准和Z-MR控制图两种方法评估癌抗原CA19-9测定试剂盒精密度试验数据中的离群值。
GB/T4883标准适用于服从正态分布的数据，因此对人血清样本P1和P2样本数据作正态性检验。P1样本和P2样本的数据量均为75，使用Ryan-Joiner检验数据，两样本数据均呈偏态分布，使用Box-Cox变化数据以拟合正态分布：P1样本各数据点转换为Wi＝1/Yi 4，P2样本各数据点转换为Wi＝Yi 5；转换后的数据再次作正态性检验，参阅图6和图7所示：P1样本的p值为0.065，P2样本的p值为0.136，两者均大于显著性水平0.05，两样本数据符合正态分布。依据GB/T4883标准，对P1样本使用Dixon检验，得D75≈0.109，D'75≈0.136，在α＝0.05检出水平下，
故判断P1样本在0.05水平下无离群值；P2样本同理，计算得D75≈0.0476，D'75≈0.0793，在α＝0.05检出水平下，
故判断P2样本在0.05水平下无离群值。
同时，使用Z-MR控制图分析P1样本和P2样本的离群值。数据按照时间先后依次排序，按照第一实施方式中的S02标准化试验数据，使用Minitab 20计算标准化数据Zij和移动极差MRij，设置估计标准差的方法为与样本量相关，确认后直接输出Z-MR控制图，参阅图8所示。
从两种方法分析结果来看，Z-MR控制图对于转化为正态性数据离群值评估的效果是优于GB/T4883标准的。该实施例中使用的GB/T4883标准未发现数据中的离群值；而图8中的Z控制图表明：观测值32和71均落在控制上限外，且在MR控制图中也能观察到相应的漂移程度变化：观测值32与相邻两点的移动极差与控制上限紧密相邻；观测值71与相邻两点的移动极差值明显超出控制上限，综合Z控制图和MR控制图，判定观测值32和71为离群值。
本发明定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，通过n个所述观测值、n个所述标准化数据Zij和n个所述移动极差MRij，输出Z控制图和MR控制图，依据预设的控制限对离群值进行判断，该评估方法既可以达到便捷操作的效果，同时，又可以直观的对多组观测值进行观测，从而有效达到精准检测，以及全面检测的效果。
本发明定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法将不同来源、不同数量级的数据标准化处理并作为离群值评估的对象，评估方法随数据量积累不断提高其精确性和控制力；同时，该评估方法中多组样本量只需单一公式进行计算，从而简化了评估方法的步骤；而且，该评估方法能够准确评估变异源对观测值群体的影响。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。
Claims (11)
1.一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，其特征在于，包括如下步骤：
对待测样本进行试验并获取i个子组共n个观测值，以及与所述观测值相对应的数据Xij，对每个所述数据Xij进行自然对数运算，得到n个数据lnXij；
根据所述数据lnXij计算标准差估计值σij，然后根据所述标准差估计值σij计算出标准化数据Zij，以及每组相邻两个所述标准化数据Zij的移动极差MRij；
将n个所述观测值，以及n个所述标准化数据Zij输入到预设程序中，输出Z控制图，在所述Z控制图中，所述标准化数据Zij显示为y轴，所述观测值显示为x轴；
将n个所述观测值，以及n个所述移动极差MRij输入到所述预设程序中，输出MR控制图，在所述MR控制图中，所述移动极差MRij显示为y轴，所述观测值显示为x轴；
依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断。
2.根据权利要求1所述的定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，其特征在于，根据所述数据lnXij计算标准差估计值σij的步骤包括，根据如下公式计算所述标准差估计值σij：
其中，
d为i个子组自由度之和，Γ为伽马函数；Xij为第i组中的第j个数据；ni为第i组的观测值个数。
3.根据权利要求2所述的定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，其特征在于，根据所述标准差估计值σij计算出标准化数据Zij的步骤包括，根据如下公式计算所述标准化数据Zij：
其中，所述标准化数据Zij服从标准正太分布，μi为第i组数据lnXij的均值。
4.根据权利要求3所述的定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，其特征在于，计算每组相邻两个所述标准化数据Zij的移动极差MRij的步骤包括，根据如下公式计算所述移动极差MRij：
MRij＝|Zij-Zi(j-1)|。
5.根据权利要求1所述的定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，其特征在于，所述控制限包括中心线、控制上限UCL和控制下限LCL，且所述中心线、所述控制上限UCL和所述控制下限LCL分别对应不同的数值；
依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断步骤包括：
将所述中心线、所述控制上限UCL和所述控制下限LCL对应的数值，输入到所述预设程序后，在所述Z控制图和所述MR控制图中分别形成沿y轴排布的三条平行线。
6.根据权利要求5所述的定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，其特征在于，在所述Z控制图中，
所述中心线的数值为0，所述控制上限UCL的数值为3，所述控制下限LCL的数值为-3；
其中，在所述Z控制图中的所述中心线表示所述标准化数据Zij个体间不存在任何差异。
7.根据权利要求5所述的定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，其特征在于，依据预设的控制限对所述Z控制图和所述MR控制图中的n个观测值对应的数据Xij进行离群值的判断步骤还包括：
观察控制图中n个所述观测值是否处于所述控制下限LCL与所述控制上限UCL范围内，
当n个所述观测值均处于所述控制限范围内时，则判断n个所述观测值对应的所述数据Xij中无离群值；
当n个所述观测值中至少有一个所述观测值处于所述控制限范围之外时，则判断处于所述控制限范围之外的所述观测值对应的所述数据Xij为异常数据，并将所述Z控制图和所述MR控制图的所述控制限分别与所述异常数据进行比较判断。
8.根据权利要求7所述的定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，其特征在于，将所述Z控制图和所述MR控制图的所述控制限分别与所述异常数据进行比较判断的步骤如下：
当所述异常数据对应的所述观测值落在所述Z控制图的控制限范围之外以及所述MR控制图的控制限范围之内时，则判断所述观测值对应的数据Xij为离群值；
当所述异常数据对应的所述观测值落在所述Z控制图的控制限范围之内以及所述MR控制图的控制限范围之外时，则判断所述观测值对应数据Xij无离群值；
当所述异常数据对应的观测值既处于所述Z控制图的控制限范围之外，又处于所述MR控制图的控制限范围之外时，则判断所述观测值对应的数据Xij为离群值。
9.根据权利要求1所述的定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法，其特征在于，所述定量体外诊断试剂包括试剂、校准物、质控物或试剂盒，所述精密度试验的数据类型为计量数据。
10.一种定量体外诊断试剂精密度试验离群值的装置，其特征在于，所述装置执行如权利要求1-9中任一项所述的评估方法。
11.一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9中任一项所述的评估方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211116631.0A CN115481683A (zh) | 2022-09-14 | 2022-09-14 | 定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211116631.0A CN115481683A (zh) | 2022-09-14 | 2022-09-14 | 定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115481683A true CN115481683A (zh) | 2022-12-16 |
Family
ID=84392665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211116631.0A Pending CN115481683A (zh) | 2022-09-14 | 2022-09-14 | 定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115481683A (zh) |
-
2022
- 2022-09-14 CN CN202211116631.0A patent/CN115481683A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7925461B2 (en) | Quality control system, analyzer, and quality control method | |
| Linko et al. | Evaluation of uncertainty of measurement in routine clinical chemistry-applications to determination of the substance concentration of calcium and glucose in serum | |
| US8160818B2 (en) | System and method for determining clinical equivalence of test methods | |
| Westgard et al. | Precision and accuracy: concepts and assessment by method evaluation testing | |
| CN115481683A (zh) | 定量体外诊断试剂精密度试验离群值的方法、装置及设备 | |
| CN109030801B (zh) | 一种临床样本自动生化分析仪 | |
| CN114944208A (zh) | 质量控制方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| Pant et al. | Basics of laboratory statistics | |
| CN118604292A (zh) | 一种评估冶金标准样品均匀性的方法 | |
| EP4195212A1 (en) | Certainty-based medical conclusion model adaptation | |
| EP4190886A1 (en) | Information provision device, information provision system, information provision method, and program | |
| Amariei et al. | STUDY ON THE CAPABILITY OF THE BRAKE PAD BREAK TEST PROCESS. | |
| CN118604290A (zh) | 一种评估冶金标准样品稳定性的方法 | |
| Wang et al. | Integrating Patient-Based Real-Time Quality Control (PBRTQC) in a New Field: Inter-Comparison between Biochemical Instrumentations with LDL-C | |
| TWI639143B (zh) | Instant clinical biochemical test quality control process | |
| CN113985041A (zh) | 一种实验室检测设备精度控制的控制限的设定方法及装置 | |
| Sheik et al. | QUALITY CONTROL IN CLINICAL BIOCHEMISTRY LABORATORY: A GLIMPSE. | |
| CN115169986A (zh) | 一种临床实验室的质量控制系统 | |
| Wang et al. | Assay Performance Evaluation | |
| KATAWA et al. | Analytical performances description of the immunoturbidimetric method for the determination of HbA1c using Selectra Pro M automated system at the Institut National d'Hygiène (INH) of Lomé | |
| KR20230006281A (ko) | 검사실간 비교를 통한 정도관리 방법 | |
| Robertson et al. | APLAC interpretation and guidance on the estimation of uncertainty of measurement in testing | |
| Avenhaus et al. | Random Sampling in Nuclear Material Safeguards | |
| Badrick et al. | Quality control for serological testing | |
| Atamirzayev et al. | Processing of several groups of direct measurements with multiple observations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |