Способ определения погрешности прибора

(19) 01 И 33/483 ОПИСА ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи испытательный институт медицинскойтехники(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ПРИБОРА(57) Использование: метрология, первичнаяи периодическая поверка биохимических игематологических анализаторов в эксплуатации. Сущность изобретения: подают навходы прибора образцы поверочных биоматериалов. проводят аттестацию содержанияв образцах определяемого биокомпонента исравнение показаний поверяемых экземпляров рабочих средств измерений (РСИ) с Изобретение относится к метрологии, в частности к способам первичной и периодических поверок биохимических и гематологических анализаторов в эксплуатации,В существующих способах первичной и периодических поверок рабочих средств измерений (РСИ) непосредственно используются соответствующие образцовые средства измерения (ОСИ) для поверки каждого экземпляра рабочего средства измерений (комплектная поверка РСИ), При этом, как правило, в процессе поверки соответствующую процедуру измерений, заложенную в способе поверки, проводят с применением ОСИ столько же раз, сколько имеется ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР соответствующими аттестованными значениями. Процедура поверки каждого экземпляра РСИ заключается в определении только соответствующего количества дискретных значений его условной индивидуальной функции преобразования, требуемоо для ее аппроксимации, например, кусочно- линейной функцией, Для этого используют образцы двух контрольных биоматериалов.из которых с помс щью образцовых мер вместимости подготавливают серии биопроб с заданным числом уровней концентраций определяемого компонента. эквидистантно расположенных по диапазону измерений.При этом сравнение так определенных индивидуальных функций преобразования с соответствующей идеальной функцией анализаторов данного типа позволяет провести надежную поверку их метрологических ха-, (Я рактеристик во всем диапазоне измерений, ( - а не в весьма ограниченном числе его точек, ил. 3, табл.4,экземпляров РСИ, Кроме того. для проведения поверки каждого экземпляра средства измерений треЬуется пространственное и временное совмещение ОСИ и РСИ. Это приводит к тому, что проведение поверки метрологических характеристик (МХ) совокупности экземпляров рабочих средств.измерений влечет за собой значительные временные и материальные затраты.В качестве ОСИ обычно используются либо измерительные установки с высшей по сравнению с РСИ точностью, либо образцы состава или свойств веществ, аттестованные с требуемой точностью по определяемым физическим величинам. Заключение о1741073 20 Таблица 2 Определяемый параметр Результаты наблюдений (измерений) конц, гемоглобинцианида в аттестованном образце (ЯО) и в разведениях с ь 214 281,152 218 283 153 220 285, 152 217 280 150 2 15 284 153 220 280 154 217 281 151 219 282 152 215 280 151 2 19 285 154 31,0 Эо,8 Эо, 7 29,9 30,5 Эо,9 305 30,6 30,9 31,0 Среднее значение концентрации геноглобицианида,г/л 145 217 282 152 30,0 87,5 0,90 0,72 Относительное значениеСКО О;61 0,87 0,91 0,55 0,28 0,17 87,3 87,7 Относительное значение , СКОереянГраницы 95 ь дов,инт, для действительного значения концентрации гемоглобинцианида, г/л 0,23,28283 0,28216218 0,29144е146 0,19 Эо,7Ф30 9 151 153 Оценка сверху (фреди,знач.) сист,сост.отн,погрешности с учетомданных Фиг,Э 4 4,о 3,8(2,8) Оерхняя граница 953 одност. дов.интервала дляСКО, Ъ 1,49 1,44 о 91 1,01 1,50 1,9 Т.аблица 3 Определяемый параметр Результаты наблюдений (измерений) концентрации гемогпобинцианида в разведениях с 1 2 3 4 . 5 Концентрация гемоглобинцианида в каядом из 10 экземпляров приготовленных(аттестуемых) разведений,г/л Среднее (аттестуемое) значение концентрации гемоглобичциа нидаг /л 29,6 86,7 148 204 266 Относительное значениеСКО,0,91 0,37 0,87 0,91 0,91 Относительное значение СКО 1Грницы 952 лов,инт, для аттестояаннсго значения ко центрации гемоглоГинцианила, г/л 0,28 0,29 0,29 147 203 264 149 205 268 029 0,12 86,5 86,9 4 29,8Концентрация гемоглобинцианида в каждом из10 экземпляров аттестованного образца нормальной гемалиэированнойкрови или приготовленныхразведений, г/л 88,3 88, 1 87,0 07,2 87,8 07,5 87 о 29 5 29 9 30,0 29,4 30,0 29,7 29,4 29,3 29,4 29,5 145 145 142 145 146 145 143 146 145 146 86,5 87 1 87,0 Еб,б 86,2 87,1 Е 6,9 86,5 87,0 86,5 14 Е 147 146 148 150 148 146 149 148 149 а205 264266203 270 206 267 205 265 202 264 207 265 204266 205 263 203 269( ( Определяемый параметр Результаты наблюдений (измерений) концентрации гемоглобинцианида в разведениях с 1 2 3 . 4 5 30,8 0,61 87,5 0,55 0,19 2,7(2,0) 1,01 1,50 1,49 1,19 0,91 У Концентрация гемоглобинцианида в каждом из 1 О экземпляров приготовленных разведений, г/л Среднее значение концентрациигемоглобинцианида, г/л Относительное значение СК 0,1 Относительное значение СКО, ,4сефцф Границы 953 дов.инт.для действительного значения концентра" ции гемоглобинцианида, г/л Оценка сверху (среднее значение.) сист.сост,отн;погрешности с учетом аттестованного значения из табл.1,Верхняя граница 953 одност.дов.инт. для СКО, 4 31,0 30,8 30,7 29,9 30,5 309 30,5 30,6 30,9 31,0 30 э 7ю30,94,41741073 Сл, г/Л ела СЮ 2 /О Корректор Т.В Редактор М,Циткин аз 2083 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 ственно-изд ои ьски 1 Ю ЕЫ Сло л, /л Ют20 25 30 риодических поверках ни в каком виде не 35 пригодности поверяемого экземпляра РСИ к применению делается, как правило, на основе сравнения экспериментально полученных показаний исследуемого прибора с соответствующими аттестованными значениями используемого образцового средства измерений (с учетом погрешности последнего),Наиболее близким к предлагаемому является способ. поверки гемоглобинометров фотоэлектрических типа ГФ - Ц, заключающийся в определении по показаниям поверяемого образца РСИ систематической составляющей из-за нелинейности градуировочной характеристики и случайной составляющей погрешности в пяти точках его диапазона измерений, Для этого используется исходный контрольный раствор гемиглобинцианида, приготовление которого (из консервированной крови) и его четырех последовательных разведений осуществляется с помощью специального трансформирующего реактива, причем аттестациясодержания определяемого биокомпонента в исходном контрольном растворе производится только при первичной поверке образца РСИ и в заводских условиях. При периодических поверках в эксплуатации концентрация биокомпонента в используемом исходном растворе устанавливается непосредственно с помощью поверяемого образца РСИ.Однако данный способ имеет ряд существенных недостатков. Во-первых. при пеиспользуются ОСИ или соответствующие рабочие эталоны, что не позволяет оценивать систематическую составляющую погрешности поверяемых образцов РСИ (даже при наличии данных о нелинейности градуировочных характеристик), а в результате обеспечить единство данной метрологической характеристики совокупности поверяемых образцов РСИ в эксплуатации и, соответственно, требуемую точность измерений концентрации определяемого биокомпонента. Первичную поверку систематической составляющей погрешности (сравнением показаний образца РСИ с соответствующим аттестованным значением) тоже нельзя считать достаточно надежной, поскольку поверка этой МХ производится только в одной точке диапазона измерений вблизи его верхней границы,Во-вторых, так как для поверки,в эксплуатации всей совокупности поверяемых образцов РСИ взятие консервированной крови из одной партии не предусматривается, то вряд ли можно признать корректной и саму процедуру определения системати 5 10 15 40 45 50 ческой составляющей погрешности из-за нелинейности градуировочной характеристики. Кроме того, в этом случае концентра ция определяемого биокомпонента в исходном контрольном растворе предварительно устанавливается самим же поверяемым образцом РСИ, для последовательных же разведений используется трансформирующий реактив. а не иной контрольный раствор на основе биоматрицы, например раствора общего белка; в итоге не обеспечивается не только единство этой поверяемой метрологической характеристики, но и даже требуемая надежность ее поверки в пределах гарантируемого изготовителем диапазона измерений,Целью изобретения является повышение точности способа.Цель достигается тем, что согласно способу поверки. анализаторов. включающему подачу на их входы образцов поверочных материалов, адекватных обычно анализируемым, аттестацию (определение с заданной точностью содержания в них определяемого компонента и сравнение аттестованных значений) с соответствующими показаниями поверяемых образцов РСИ, определяют в заранее заданном числе точек, равномерно расположенных по всему диапазону измерений, т,е. в пределах границ аналитической области. соответствующее количество дискретных значений индивидуальной функции преобразования поверяемого анализатора, достаточное для ее надежной (с требуемой точностью) аппроксимации, например кусочно-линейной функцией, и сравнивают так определенную индивидуальную функцию. с соответствующей идеальной функцией преобразования, представляя их графически в системе координат входных (абсцисса) и выходных (ордината) значений, например концентрации определяемого компонента, что дает возможность оценивать искомую систематическую составля ющую погрешности анализатора как функцию во всем его диапазоне измерений, при этом для экспериментальной процедуры поверки данной МХ каждого из совокупности находящихся в эксплуатации гематологических или биохимических анализаторов используются непосредственно стандартные образцы состава или свойств биопроб (образцы двух контрольных биоматериалов), например двух контрольных сывороток крови промышленного изготовления, удовлетворяющие заданным требованиям к однородности и стабильности их состава с предварительно установленным, например, с помощью анализатора поверяемого типа, но не аттестованным на момент поверки содержанием опре- преобразования) используют соответствуюделяемого компонента (образцы контроль- щую образцовую измерительную установку ных материалов, взятые из одной партии), требуемой точности и с ее помощью аттестуСодержание определяемого компонента в . ют содержание определяемого компонента образцах одного контрольного материала 5 в представительной выборке образцов(в оддолжно быть несколько выше верхней гра- ном, двух или более) из одной и той же ницы диапазойа измерений, но не менее партии контрольного биоматериала, аттечем на величину нормируемого предела по- стуя (определяя с заданной точностью), тагрешности РСИ, использованного для его ким образом, одномоментно всю партию установления; При необходимостиэтолегко 10 образцов используемого для поверки конт- осуществляется добавлением во все рольного материала с данной концентрапредназначенные для проведения повер- цией определяемого компонента.ки образцы контрольного материала соот- При отсутствии образцовой измериветствующего количества определяемого тельной установки используют стандартный компонента в чистом виде, В образцах дру образец состава или свойств исследуемых гого контрольного биоматериала определя- на анализаторе биопроб, например станемый компонент должен отсутствовать. дартный образец состава сыворотки кровиИспользуя образцы этих двух контроль- человека, аттестованный в том числе и по ных биоматериалов и образцовые меры содержанию определяемого компонента с вместимости, соответствующего разряда. 20 требуемой для поверки точностью, Его такподготавливают идентичные для всех пове- же с той же целью анализируют многократряемых образцов СИМН серии проб с мно- но на одном из поверяемых образцов гоступенчатым разведением; с разными СИМН. Используя индивидуальную функ- уровнями .концентраций определяемого цию преобразования данного образца компонента, расположенными эквидистан СИМН, полученное с его помощью среднее, тно (с постоянным шагом между уровнями) а также аттестованное значение концентрав пределах границ аналитической области. ции определяемого компонента в стандарт.При этом образцовые меры вместимости ном образце (или в образце контрольного выбираются такими, чтобы в результате их материала при наличииобразцовойизмерииспользования погрешность каждого разве тельной установки), определяют (графичедения была бы существенноменьше требу- ски представляют) идеальную функцию емой погрешности поверки, Каждое преобразования СИМН данного типа, кото- разведение многократно анализируют по- рую затем сравнивают с каждой индивидуверяемым образцом СИМН, причем крат- альной функцией преобразования дляность анализа определяется требуемой 35 оценки систематической. составляющей по- надежностью оценки генерального средне- грешности поверяемого анализатора во го и генерального среднеквадратического всех точках гарантируемого изготовителем отклонения (СКО). Полученные данные под- диапазона измерений.вергают статистической обработке и вычисля- На фиг. 1 - 3 графически представлены ют значения СКО, средней концентрации 40 индивидуальная функция преобразования определяемого компонента и СКО среднего поверяемого экземпляра СИМН, предназна каждом уровне концентрации, необходи- наченного при отсутствии образцовой измемые для поверки случайной составляющей рительной установки для определения погрешности и определения (графического идеальной функции преобразования аналипостроения) индивидуальной функции пре-.45 заторов данного типа, и сама идеальная образования каждого поверяемого анали- функция преобразования, полученная слезатора. Пробоподготовку и анализ серии дующим образом, Из точки на оси ординат разведений проводят по возможности одно- У, соответствующей измеренному поверя- временно для всей совокупности поверяе- емым анализатором значению концентрамых экземпляров СИМН, при этом та или 50 ции определяемого компонента в иная величина допускаемого временного стандартном образце состава биопробы, рассогласования определяется стабильно- проводится горизонтальная прямая до пестью состава или свойствобразцов исполь- ресечения с графиком индивидуальной эуемых контрольных материалов и функции преобразования Уиндив(Е) аппРо"- достаточно легко реализуется на практике. 55 симированной кусочно-линейной функцией,Одновременно для определения (гра- Иэ точки пересечения в вертикальном нафического построения) идеальной для всей правлении откладывается отрезок А, весовокупности СИМНданноготипафункции личина которого равна разности между преобразования(с цельюее последующего, экспериментально полученным средним и сравнения с индивидуальными функциями5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 аттестованным значениями. Через полученную точку и начало координат проводится прямая, которая и представляет собой искомую идеальную функцию преобразования Уидеал Д СИМН данного типа. Такое совместное графическое представление функций преобразования позволяет определить максимальное значение систематической составляющей погрешности каждого поверяемого образца СИМН в пределах границ его аналитической области, для чего на чертеж поочередно наносятся все индивидуальные функции преобразования.На чертеже обозначены; У - измеренные поверяемым анализатором значения концентрации определяемого компонента в серии разведения (образцах биопроб) с уровнями концентраций Е, эквидистантно расположенными в пределах границ А и В аналитической области, и предотавляющие из себя дискретные значения индивидуальной функции преобразования Уиди 8 (Е):= 1051 - номер разведения с уровнем концентрации Е , где Е =Е 0; Е 0 = сапам; Ус 0 - измеренное поверяемым анализатором значение концентрации определяемого компонента в государственном или отраслевом стандартном образце (СО) состава биопробы с соответствующим для оси абсцисс Е уровнем концентрации ЕЫ Хс - аттестованное в СО значение концентрации определяемого компонента; Уидеал(Е) идеальная функция преобразования СИМН данного типа; Л - значение систематической составляющей погрешности в заданных точках диапазона измерений, соответствующих уровням концентрации Е, Ь СО - разность между измеренным поверяемым анализатором и аттестованными значениями концентрации определяемого компонента в.государственном или отраслевом стандартном образце.Анализатор считается годным для эксплуатации по систематической составляющей погрешности, если в результате поверки величина Л = ( Ь)вах будет с учетом погрешности поверки меньше величины Ь, где Ь - нормируемый пределИдопускаемых значений систематической составляющей погрешности,П р и м е р 1, 8 качестве примера конкретного исполнения предлагаемого способа поверки биохимического анализатора ниже приведены результаты поверки экземпляра биохимического анализатора КогаК ЕИасЬегп ОТ 60 фирмы Истман Кодак (США), работающего в режиме измерения концентрации глюкозы в биопробе - в сыворотке или плазме крови, Основные метрологические характеристики анализатора как типа средства измерений в режиме измерений концентрации глюкозы согласно его эксплуатационной документации следующие:Диапазон измерений, г/л 0.02 - 4.50 Предел допускаемой систематической составляющейосновной относительнойпогрешности, % + 5,0 Предел допускаемого среднеквадратического отклонения случайной составляющей основной относительнойпогрешности, % 2,0 Процедура поверки конкретного экземпляра средства измерений, в том числе медицинского назначения (СИМН), заключается в оценке составляющих его погрешности не менее чем в трех точках диапазона измерений и в признании его пригодности к применению в случае, если ни одно экспериментально полученное значение составляющей погрешности с заданной вероятностью (обычно 95%-ной) не превышает предельного значения соответствующей метрологической характеристики, установленного для данного типа СИМН, При этом под погрешностью Л поверяемого анализатора глюкозы в данной точке его диапаЗона измерений понимается разность Ь= Спю - Смежду показанием Сьч поверяемого экземпляра СИМН, т,е, результатом измерения с его помощью концентрации глюкозы в образце сыворотки нормальной крови, и истинным ее содержанием Со в этом же образце. Из-за неизвестности истинного значения физической величины вместо него используют так называемое действительное ее значение (в данном.случае концентрации глюкозы Сд), найденное опытным путем с помощью образцового средства измерений, имеющего погрешность или ее систематическую составляющую, по крайней мере в 2,5-3 раза меньшую систематической составляющей погрешности поверяемого СИМН,Согласно изобретению,для поверки данного экземпляра анализатора в любом требуемом числе точек его диапазона измерений необходимо и достаточно использовать, во-первых, образцовое для поверяемого СИМН средство измерений (ОСИ) в виде образцовой меры содержания глюкозы в биопробе, т,е. в сыворотке нормальной крови человека, во-вторых, два контрольных биоматериала, по своим физическим свойствам адекватно соответствующих анализируемым биопробам. - сыворотку или плазму крови, при этом взы находится вблизи верхней границы диапазона измерений поверяемого СИМН. использована контрольная сыворотка крови Кодак Эктакем уровня 11, содержание глюкозы в образцах конкретной партии которойопределяется ее изготовителем с помощью поверенных анализаторов 01 60, с установленным значением концентрации глюкозы С 91 (4,28+/-0,21) г/л, т,е, содержание определено с относительной погрешностью 50 55 одном биоматериале анализируемый биокомпонент (в данном случае глюкоза)должен отсутствовать, а в другом его содержание должно находиться вблизи верхнейграницы диапазона измерений поверяемого СИМН, что должно быть установлено с погрешностью не хуже оцениваемой, т.е, концентрацию глюкозы в последнем случаедопускается устанавливать и с помощью поверенного экземпляра анализаторов данного типа,В качестве ОСИ в виде однозначной образцовой меры содержания глюкозы в сыворотке нормальной крови человекаиспользовали стандартный образец состава 15сыворотки крови человека ССО 1 - 89. Аттестованное.значение концентрации глюкозыСО для этого стандартного образца при егоразведении по процедуре А, приведенное к1 г лиофилиэата сыворотки крови, составляет СО = (1,420+/0,017) гл г или (7.811+/0,095) ммоль/1 л й, т,е. определено сотносительной погрешностью +-/-1,2 о . Таким образом, данный стандартный образецкак средство измерения имеет в 4 раза 25.меньшую погрешность, чем систематическая составляющая погрешности поверяемого анализатора. и действительно могбыть использован для него как образцовоесредство измерений, в том числе для построения идеальной градуировочной функции анализатора в виде идеальной функциипреобразования, используемой в предлагаемом способе поверки,В качестве первого контрольного биоматериала, в котором отсутствует глюкоза,использовали 7-ный водный раствор альбумина (преобладающий по массе - до 70 -вид белка человека). приготавливаемый весовым методом из альбумина ч.д.з, и бидистиллированной воды, Для поверки можноиспользовать стандартный образец ОСО 489 общего белка в виде его 7 о -ного раствора в иэотоническом 0,9-ном водном,растворе йаС 1. Эти биоматериалы адекват-. 45 ны по белковой матрице сыворотке крови, в которой отсутствует глюкоза.В качестве второго контрольного биоматериала, в котором концентрация глюко+/-5 , при этом значение верхней границы 95 доверительного интервала установленного значения С 91, равной 4,49 г/л, и отличающееся от установленного. на + 5% практически совпадает с верхней границей диапазона измерений поверяемого анализатора, равной 4.5 г/л,Из этих двух контрольных биоматериалов подготавливали семь эквидистантных по концентрации биокомпонента разведений. Их подготавливали объемным способом с помощью образцовой стеклянной однозначной меры вместимостью номинальным объемом дозирования 10 мл, имевшей оносительную погрешность не более +/-0,1 о , путем разбавления контрольной сыворотки Кодак Эктакем уровня 1 7%-ным водным раствором н/альбумина.Процедура каждого разведения состояла в следующем; 1-ое разведение - последовательное дозирование в одну и ту же емкость М б шести одинаковых объемных (по 10 мл) доз одной и той же сыворотки Кодак, завершающееся их гомогенизацией (смешением до однородного состояния) на перемешивающем устройстве; 2-е разведение - дозирование и гомогенизация в емкости М 5 пяти таких же одинаковых по объему (по 10 мл) доэ сыворотки и одной такой же (10 мл) дозы 7 о -ного раствора альбумина;3-е разведение - дозирование и гомогенизация в емкости М 4 четырех одинаковых по объему(по 10 мл) доз сыворотки и двух таких же (10 мл) доз 7 -ного раствора альбумина;4-е разведение - дозирование и гомогенизация в емкости М 3 двух одинаковых по объему(по 10 мЛ) доз сыворотки и трех таких же (10 мл) доз 7%-ного раствора альбумина;5-е разведение - доэирование и гомогени.зация в емкости М 2 двух одинаковых по обьему (по 10 мл) доз сыворотки и четырех таких же (10 мл) доз 7%-ного раствора альбумина; б-е разведение - дозирование и гомогениэация в емкости 1 Ф 1 одной дозы сыворотки(10 мл) и пяти(10 мл) доз 7 о -ного раствора альбумина; 7-е разведение - дозирование и гомогениэация в емкости с ЬЬО шести (10 мл) доэ 7 о -ного раствора альбу- мина.В этой семиступенчатой по концентрации глюкозы серии разведений каждое разведение отличается от ближайших по концентрации разведений на одно и то же значение концентрации глюкозы Ь С 91, погрешность воспроизведения которого обусловлена только погрешностью использованной образцовой меры вместимости и кратностью ее применения, т.е. относительная погрешность воспроизведения значе 1741073 1220 25 30 35 40 45 50 55 ния Ь Сбыла в х шем случае не более +/- (0,1 Х 0,1) Х 120.35 ф, что почти в 15 раз меньше оцениваемого(5;6) предела систематической составляющей относительной погрешности анализатора, При этом концентрация исследуемого биокомкэнента, увеличиваясь на одно и то же значение в каждом последующем разведении, равномерно перекрывает весь диапазон измерений анализатора, начиная от 0 г/л (емкостьФО)до верхней его границы (емкость М 6, где концентрация глюкозы приближенно равна 4,5 г/л). Таким образом, в разведениях были воспроизведены 7 значений входной величины (концентрации глюкозы) равномерно в пределах всего спектра допускаемых для анализатора значений (гарантируемого диапазона измерений), при этом значения входной величины (концентрации глюкозы) по мере ее возрастания отлича- лись друг от друга (с относительной погрешностью не более 0,35 О/О) на одно и то же постоянное значение концентрации.С целью экспериментального определения номинальных значений индивидуальной и идеальной функций преобразования поверяемого образца анализатора, соответствующих входным сигналам (концентрациям глюкозы) от 7 приготовленных разведений, включая безглюкозную "сыворотку", и ат образцовой меры в виде стандартного образца состава сыворотки, ОСО 1-89, и вазможности их (функций) графического представления (абсцисса - ось входных сигналов в виде истинных размеров измеряемой величины в относительных единицах, при этом диапазон концентраций С 006 на этой оси представляет собой диапазон измерений анализатора; ордината - ось показаний прибора в единицах измеряемой величины) с помощью исследуемого анализатора десятикратно определялась концентрация глюкозы в используемом экземпляре стандартного образца состава сыворотки ОСО 1-89 и в каждом из семи полученных разведений, Под номинальным значением функции преобразования анализатора как средства измерения здесь понимаются ее значения, полученные с помощью данного СИ, путем многократных измерений исследуемой физической величины исследуемым прибором в одной и той же биопробе. В этом случае разность полученных номинальных значений идеальной и индивидуальной функций преобразования средства измерений в данной точке его диапазона измерений - это значение систематической составляющей погрешности СИ в данной точке его диапазона измерений. Полученные при многократных измерениях концентрации глюкозы данные (см.табл.1) подвергались стандартной статистической обработке, в результате которой дляиспользуемого экземпляра стандартного образца состава сыворотки крови человека ОСО 1 - 89 и для каждого из семи разведений определялись: среднее (по 10 результатам наблюдений) значение концентрации глюкозы, среднеквадратическое отклонение (СКО) результата однократного измерения, т.е, одного наблюдения, и СКО среднего значения.Полученные с помощью анализатора средние значения концентрации глюкозы в семи разведениях - это дискретные номинальные значения индивидуальной функции преобразования поверяемого экземпляра анализатора, соответствующие некоторым семи точкам его диапазона измерений, определенным образом представленным графически на оси абсцисс, При этом каждая точка диапазона измерений воспроизведена определенным размером концентрации глюкозы в соответствующем разведении и представлена графически в виде истинного значения концентрации глюкозы в относительных единицах на оси абсцисс. 8 используемых координатах полученные семь значений индивидуальной функции преобразования поверяемого экземпляра анализатора соответственно в семи точках его диапазона измерений - это значения орди- ( нат СпО, Сп 1.Сп 6 соответственно в точках оси абсцисс СО, С 1 С 6 (см. фиг.1, где представлен график индивидуальной функции преобразования, аппроксимированной кусочно-линейной функцией),Полученное с помощью анализатора среднее значение концентрации глюкозы в используемом экземпляре стандартного образца состава сыворотки крови человека ОСО 1-89 . - дискретное номинальное значение индивидуальной функции преобразования поверяемого экземпляра анализатораа, соответствующее некоторой точке его диапазона измерений, кОторая воспроизведена определенным размером концентрации глюкозы в используемом стандартном образце ОСО 1-89 и представлена графически в виде истинного значения концентрации глюкозы в относительных единицах на оси абсцисс. 8 используемых координатах это соответственно значение ординаты Спсо в точке оси абсциис Ссо. Для нахождения на оси абсцисс точки Ссо, т,е. для определения соотношений между истинными выраженными в относительных единицах значениями концентрации глюкозы в стандартном образце и ближайших к нему по1741073 13 14 10 20 25 30 35 40 50 55 концентрации разведениях(соседствующих с ним поверяемых точках) из точки Спсо на оси ординат проводят параллельно оси абсцисс прямую до пересечения с графиком индивидуальной функции преобразования поверяемого экземпляра анализатора и затем опускают перпендикуляр на ось абсцисс. Его пересечение с этой осью и есть искомая точка Ссо. Для нахождения истинной функции преобразования анализатора и ее графического представления использовалось истинное, т.е. действительное выраженное в абсолютных единицах значение концентрации глюкозы в стандартном образце. Это действительное аттестованное с высокой точностью значение концентрации глюкозы в стандартном образце ОСО 1-89, приведенное в его свидетельстве, есть номинальное значение идеальной функции преобразования анализатора в соответствующей стандартному образцу ОСО 1 - 89 точке диапазона измерений. 8 используемых координатах это соответственно значение ординаты Со в искомой точке оси абсцисс Ссо, Теперь (см.фиг,1) для графического представления в используемых координатах искомой индивидуальной функции преобразования достаточно соединить отрезком прямой начало координат и точку с ординатой Со и абсциссой Ссо,Разность номинальных значений полученных идеальной и индивидуальной функций преобразования поверяемого экэемпляра анализатора в любой выбранной точке его диапазона измерений - это значение систематической составляющей его погрешности в данной точке диапазона измерений, т.е, значения Ь (см.табл.1 и фиг,1) - это значения систематической составляющей погрешности поверяемого образца анализатора в семи выбранных точках его диапазона измерений. равномерно распределенных по этому диапазону. Сравнивая так между собой полученные 45 графические представления индивидуальной и идеальной функций преобразования поверяемого экземпляра анализатора, определяли максимальную относительную разность их значений в пределах диапазона измерений. Для положительного результата поверки эта относительная разность не должна превышать нормируемого для анализатора предела допускаемой систематической составляющей относильной погрешности Для поверки случайной составляющей относительной погрешности, используя данные, приведенные в табл.1, определяли относительные значения СКО в каждой из семи точек диапазона измерений и максимальное среди полученных значений сравнивали с нормируемым пределом.Как видно из табл,1, исследуемые точностные характеристики поверяемого экземпляра анализатора соответствуютс заданной (95 О) надежностью регламентированным требованиям, т,е, данный поверяемый экземпляр средства измерений данного типа пригоден к применению,Таким образом, в предлагаемом способе достигается значительно более высокая (по крайней мере в 2,5-3 раза) точность поверки по сравнению с прототипом, поскольку в последнем случае при поверке РСИ не предполается использование ОСИ, погрешность которого в оптимальном случае должна быть на порядок (в худшем случае - в 2,5-3 раза) меньше поверяемого РСИ, что в основном и обусловливает погрешность поверки, В прототипе аттестация так называемого исходного контрольного раствора гемоглобинцианида и четырех его последовательных разведений производится не с помощью образцового средства измерений, а с помощью такого же, хотя и поверенного гемоглобинометра, вследствие чего используемый раствор гемоглобинцианида и именуется не образцовым, а контрольным. Таким образом погрешность поверки в способе-прототипе оказывается в лучшем случае не меньше определяемой погрешности поверяемого экземпляра гемоглобинометра, поскольку при обычно требуемой 96%- ной надежности для медико-лабораторных измерений с помощью поверенного РСИ его погрешность принимается равной нормируемому пределу; нормируемые метрологические характеристики устанавливаются для всей совокупности СИ, т,е. на весь так называемый тип СИ, а не для отдельного экземпляра, поэтому при поверках главным образом проверяется, что. составляющие погрешности поверяемого экземпляра СИ не вышли за соответствующие пределы. В связи с этим в способе-прототипе изза низкой точности повЕрки, когда погрешности поверки и поверяемого СИ близки, зачастую может складываться Ситуация, в которой факт выхода за нормируемые пределы погрешности поверяемого экземпляра СИ нельзя трактовать однозначно как неисправность поверяемого экземпляра. 8 значительной степени этот факт может обуславливаться разносторонними (с разными знаками) вкладами погрешностей поверки и поверяемого экземпляра СИ при проводимых с их помощью измерениях, необходимых для поверки. Поэтому у способа- прототипа вследствие более низкойточности поверки оказывается более низкой и надежность поверки,Даже однократное применение по сравнению с прототипом образцового средстваизмерений в виде однозначной образцовоймеры значительно повышает точность и надежность поверки рабочих средств измерений. но в этом случае дополнительнотребуется использование еще одного контрольного материала, в котором отсутствуетисследуемый биокомпонент.П р и м е р 2, Сравнение предложенногоспособа поверки биохимических и гематологических анализаторов со способом-прототипом. Такая поверка была осуществленадля гемоглобинометра портативного типаГемолан, прецельно допускаемыезначения систематической и СКО случайной составляющих его относительной погрешности соответственно составляют 5 и1,5 фД во всем диапазоне измерений (30 - 275г/л), Использовали: а) образцовые спектрофотометр и меру вместимости стеклянную сметрологическими характеристиками, указанными в примере 1; б) два контрольныхбиоматериала - образец приготовленнойкак в примере 1 цельной донорской крови сповышенным до необходимого уровня содержанием эритроцитов (т,е. в конечномсчете находящегося в них гемоглобина), гемолиэированной гемолитиком с трансформирующим раствором для приведения всехформ гемоглобина к единой гемиглобинцианидной форме. и образец сыворотки этойже нормальной отцентрифугированной донорской крови; в) поверенный экземплярпортативного гемоглобинометра Гемолан 01,В качестве однозначной образцовой меры испольэовали образец цельной нормальной гемолизированной донорской крови., концентрация гемоглобина в которой былаустановлена с помощью образцового спектрофотометра по стандартной референтнойметодике ее измерений, Установленноезначение концентрации при этом составило158 г/л, относительная погрешность аттестации не превысила 1,0., т,е, была покрайней мере в 5 раэ меньше оцениваемойсистематической составляющей погрешности поверяемого экземпляра СИ,Из образцов двух контрольных биоматериалов подготавливали пять эквидистантных по концентрации гемоглобинцианидаразведений, причем в качестве первого разведения непосредственно использовали исходный образец упомянутой контрольнойгемолизированной крови с повышенным содержанием эритроцитов (т.е. гемоглобина),Эти пять эквидистантных по концентрации45 50 55 М 5, превышают допускаемое для нее предельное значение, т.е. данный поверяемый экземпляр гемоглобинометра по систематической составляющей погрешности оказывается непригоден к применению,5 10 15 20 25 30 35 40 гемоглобинцианида разведений подготавкивали объемным способом с помощью образцовой стеклянной однозначной меры С, номинальным объемом дозирования 10 мл, имевшей относительную погрешность формирования номинального объема дозы не более+/-0,1 , путем разбавления пригоговленного образца донорской крови с повышенным содержанием гемиглобинцианида биоразбавителем - и риготовленной бесклеточной сывороткой отцентрифугированной донорской кровииэ той же партии,Для определения составляющих погрешности по предлагаемому способу поверки, как и в примере 1, концентрацию гемоглобинцианида в образце гемолизированной нормальной крови, аттестованной на спектрофотометре, и в каждом из разведений десятикратно измеряли с помощью поверяемого экземпляра гемоглобинометра, Полученные экспериментальные данные, результаты их статистической обработки и оценки систематической и случайной составляющих погрешности поверяемого экземпляра гемоглобинометра представлены в табл.2 и на фиг,З,Для определения составляющих погрешности по способу-прототипу концентрацию гемоглобинцианида в каждом из разведений десятикратно измеряли с помощью поверенного(с целью аттестации исходного образца гемолизированной крови и ее разведений) и поверяемого экземпляра гемоглобинометра. Полученные экспериментальные данные, результаты их статистической обработки и оценки систематической и случайной составляющих погрешности поверяемого гемоглобинометра и редставлены в табл,З и 4,Как видно из табл,2, исследуемые точностные характеристики поверяемого экземпляра гемоглобинометра соответствуют с заданной 95-ной надежностью регламентированым требованиям, т,е. данный поверяемый экземпляр гемоглобинометра типа Гемоланпригоден к применению. Согласно же данным, представленным в табл,4, оцененные по способу-прототипу значения систематической составляющей погрешности поверяемого экземпляра гемоглобинометра в ряде точек его диапазона измерений, а именно ее значения Ь(4) и Ь (5), соответствующие разведениям М 4 иРезультаты наблюдении (измерений) кочцентрации глюкозы в ОСО, 1-89и в разведениях "ВМ Определяемый пара- метр 6 осо о,оо о,оо о,оо о,о о,оо о,оо о,оо о,оо о, оо Концентрация глюкозы а казсдом из 10образцов ОСО "ВЭ.или приготовлен"ного разведениясывбротки Кодак,г/л 0,78 1 46 0,7 Э 1,470,78 1,43 0,78 1,46 о,78 1,47 0,79 146 0,80 1,47 0,78 1,46 0,7 Э 3,43 0,78 1,45 2,21 3,12, 3,89 2,23 3,3 З,Э 2 2,19 З,о З,87 2,22 3,11 , 3,85 г,г З, З,ЭЗ 2,20 3,12 3,89 2,18 3,о 3,91 2,21 3,13 3,92 г,Э 3, 14 3,86 2,2 1 3,11 3,88 4,66 1,22 459 119 4,63 121 4,66 123 4,67 1,214,66 1,20 4,59 1,21 4,61 1,22 463. 119 4,65 1,20 Среднее значениеконцентрации глюко"зы, г/л о,оо 1 0,78 1,46 г,г 3,г 3,89 4,64 Относительное значение СКО, ь0,001 1,21 1,03 0,68 0,43 0 74 065 1,20 Относительное зна"чение СКОсе 4 Границы 952 дов,инт. для действит, значения конц глюкозы г/л 0,33 0,22 О, 14 023 145 2 20 311 3,87 1,47 2,22 3,13 3,91 О,ЗЭ0,7740,786 о,ооо 021 0,38 4,621,20и 4,66 1,22 О,ОО о,оо Оценка сверху(О, О) (3, О) (2, 7) (1, 8) (4,О) (3, 7) (3, 1) ( 1,7) Верхи.гран.952 одност,дов.инт.дляско, а 0,002 1,99 170 1,12 0,71 1,22 1,07 1,98 Этот факт поверки одного и того же экземпляра СИ обусловлен низкой точностьюспособа-прототипа, вследствие чего возможно искажение результатов поверкисредств измерений, если их действительная 5погрешность близка (оставаясь меньше) кпредельно допустимой для данного типасредств измерений,Таким образом, предлагаемый способзначительно повышает точность и надежность поверки средств измерений,Формула изобретения .Способ определения погрешности прибора путем измерения содержания исследуемого компонента в эталонном образце 15биопробы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности способа, дополнительно измеряют содержание исследуемого. компонента в двух биопробах сграничными значениями, определяемыми 20диапазоном измерения прибора, проводятмногократное взаимное эквидистантное ихразведение, а абсолютную погрешность.прибора в проверяемых точках в пределахдиапазона измерений определяют по формуле:д = Сэ (Сэ)пр + (С 21 с)пр (С)пр- (Сьс+1)пр (С 2 с)пр (с-),где д - значение абсолютной погрешности прибора в )-й проверяемой точке:= (1 п - индекс. обозлачающий соответственно1 - биопроба с нижним граничным наименьшим содержанием компонента, представляющая 1-ю проверяемую точку диапазона измерений, и - биопроба с верхним граничным наибольшим содержанием компонента;2,п- их взаимные эквидистантные иразведения:Сэ - действительное значение содержания исследуемого компонента в эталонном образце;(Сэ)пр - измеренное прибором значение исследуемого компонента в эталонном образце;(С)пр - измеренное прибором значение содержания исследуемого компонента в-й биопробе(разведении);(СЬ 1 с)пр И (С:с+1)пр ИЗМЕРЕННОЕ ПрИбО- ром значение содержания исследуемого компонента в 1 и (1+1) разведениях, при этом значение определяется из соотноше- ния