基本概念：分析灵敏度（检测限）
1. 分析灵敏度（检测限）
1. 检测到的最低分析物浓度是检测系统的分析灵敏度或检测限。这个浓度限制对于法庭上的药物检测尤为重要，通过检测了解样品中是否含有药物至关重要。此外，肿瘤标志物和许多特定的蛋白质应该有一个可检测的最低浓度或一定的量；如：前列腺特异性蛋白（PSA），这是监测患者治疗后复发的重要信息；需要指定有意义的特定蛋白质的最小量。核酸检测阴性和阳性报告还需要说明能够检测到的最小核酸拷贝相当于多少病毒。因此，确定检测系统的可报告下限是一项重要的分析性能。
2. 目前，检测限这一术语比较混乱。制造商使用各种术语，例如：灵敏度、分析灵敏度、最低检测限、功能灵敏度、检测限、定量限等。目前还没有标准定义，因此有必要了解每个术语的实际含义以及确定它的实验方式，如何处理数据，如何根据数据进行估计以及该估计是否有用用于测试的医学应用。下面介绍的分析灵敏度分为具有定性意义的检测下限和具有定量意义的生物检测限和功能灵敏度。
2. 检测下限（LLD）
对于每次测试，始终制作空白样品。检测方法通常用空白响应校准至零点，然后检测每个测试样品的反应响应。这些样品的响应是减去空白样品的响应后分析物的相应响应。然而，空白回答的数量也有所波动。如果多次重复空白检测，则表示空白（响应）均值和标准差的离散范围指数。在确定方法性能或绘制标准曲线时，空白平均值常用于指示空白响应大于或小于空白平均值，各有 50% 的概率。当空白响应小于空白平均值时，同一样品的检测响应（不扣除空白响应）似乎反映出分析物较多，检测方法似乎更灵敏。当空白响应大于空白平均值时，似乎先前可检测的分析物现在不可检测。因此，检测方法必须明确：能够检测到的分析物的量是多少？标准曲线从零开始，那么报告的分析物含量可以从零开始吗？这是检测下限必须回答的问题。统计表明，如果空白反应体积的波动服从正态分布规律：每次单次检测的空白反应体积×空白，有95%的可能性为：
”2.s 空白 ≤ x 空白 ≤ ” 2.s 空白
即：㈭空白-空白㈭b墹2.s空白
其中，空白平均值的一半将使分析物更容易检测。这并不是检测不到的，所以没有必要考虑它。如果存在检测响应比空白响应平均值大2s的空白，仍将其视为空白响应的可能性仅为5%；有95%的概率属于样品中形成的分析物的检测响应；比空白平均值多2秒以上的空白。同理，如果响应量与空白平均值相差3s以上，则空白响应量的可能性仅为0.3；该响应量有99.7%的可能性是样品中分析物形成的响应量。因此，如果检测到样品的响应量大于空白平均值，但与空白平均值的差值小于2s空白或3s空白，则只能说这些响应量是空白样品单次检测的响应量，且样品中不存在分析物，或者表示分析物量为零。超过 2s 空白或 3s 空白的响应被认为样品中含有分析物。
检测下限定义为与通过样品的单次检测可实现的检测响应量相对应的分析物的量。对于小于或等于检测下限的分析物量，检测系统或方法只能报告“未检测到分析物”。两种可能性通常估计为 95% 或 99.7%：
95% 概率：LLD = 空白 2.s 空白
99.7% 概率：LLD = 空白 3.s 空白
需要注意的是，直接读出浓度单位的检测系统对于低于零的检测结果会报告为零，而且它们的分布并不正态，因此计算出的平均值和标准差不能忠实地表达检测下限的真实情况。如果检测响应可以用初始值来表示，如：吸光度、荧光等，则此时空白有效。因此，应使用初始值计算平均值和标准差，然后转换为浓度单位。
3. 生物检测限（BLD）
大于检测下限的响应信号表明样品中存在分析物，但该方法尚无法正确报告定量结果。因为在如此低的浓度或其他量值范围内，单个测试样品的响应响应重复性很差。那么，什么检测响应大小才适合报告定量结果呢？描述了两种方法：生物检测限和功能灵敏度。原则上是对多个浓度接近检出限的样品（当然不是空白样品）进行重复测试，将扣除空白响应后的样品响应总结为平均值和标准差。根据正态分布规律，单个检测样本的响应量有95%或99.7%的概率是响应量与非检测响应量平均值的标准差的2或3倍。大于平均值的单个响应绝对没问题；然而，如果小于平均值的单个响应越过了检测下限（空白响应的上限），则意味着检测方法无法通过单个测试区分它。空白仍然含有分析物。因此，这些样品的检测响应的95%或99.7%的最小值也大于检测下限（LLD），这样可以保证样品的单次检测响应一定不是响应任何情况下的空白。; 样品具有可以定量报告的分析物浓度。在接近检测限的多个样品中，满足该条件的最低分析物浓度（或其他数量）是检测系统或方法的生物检测下限。
生物检测下限定义为：检测下限加上检测限样品的2或3倍标准差，以确定能够定量报告提取的分析物低浓度的检测系统或方法的限度或其他值。
生物检出限（BLD）的具体衡量标准为：
95%概率：BLD=LLD 2s检出限样品
99.7%概率：BLD=LLD 3.s检出限样品
该术语完美地表达了实际样品的检测限，例如什么浓度为零值或分析物没有差异。在确认制造商的BLD声明时，制造商对样品检出限和浓度的声明应相同。
4. 功能敏感性（FS）
功能灵敏度定义为：当日间CV为20%时检测限对应的样品平均浓度，确定检测系统或方法可以定量报告的分析物的最低浓度或其他定量值。为了估计 FS，使用多个检测限浓度来确定低浓度下的精密性能，从中选择 20% CV 的浓度。在确认制造商的FS规格时，所使用的检测限样品浓度应与制造商的规格相同。
5 实验需要考虑的因素
通常制备两种不同类型的样品。一种是“空白”样品，即不含分析物且分析物浓度为零。另一种是含有低浓度分析物的“检测限”样品。在某些情况下，需要制备几个“检测限”样品。按该测试方法对空白样品和检出限样品进行一式两份的测试。计算各自的平均值和标准差。根据空白和检出限样品数据计算出不同的检出限。
1、空白溶液：一份作为空白，另一份用于制备检出限样品。理想情况下，空白应具有与正在测试的患者样本相同的基质。但普遍采用检测系统系列标准中的“零标准”作为空白。对于某些项目，手术后未患某些疾病的患者的样本（例如：前列腺肿瘤手术患者的不含PSA的血清）可以用作空白样本。
2.检出限样品：确认某种方法的灵敏度性能时，将分析物添加到空白溶液中，制备检测样品。分析物的添加量应为制造商规定的检测浓度。在确定检测限时，有必要制备几个浓度在预期检测限上限和下限范围内的检测限样品。重复测试次数：没有具体规定，但通常建议做20次。满足临床检验重复检测实验的要求。厂家常推荐10倍，实验室常采用10倍以降低成本
3、实验耗时：如果主要从空白溶液的重复性来了解检测下限，往往会进行批内或短期实验。如果定量检出限主要从“检出限”样品的重复性来了解，建议进行更长期的实验，它代表了日常测定的性能。实际上进行 10 次测试（10d）。
