W związku z masowym myleniem pojęcia wartości referencyjnej z pojęciem normy statystycznej przy interpretacji wyników badań laboraratoryjnych, przedstawiam własne wnioski wydumane po przeczytaniu literatury dotyczącej procedur stosowanych w laboratoriach biologiczno-chemicznych. Zastrzegam przy tym, że do poniższych wniosków nie należy podchodzić bezkrytycznie, ale proszę o zweryfikowanie własnego stosunku do poruszonych zagadnień. Osoby posiadające wiedzę i potrafiące przedstawić dowody zaprzeczające moim przemyśleniom, bardzo proszę o ich zwięzłe i logiczne przedstawienie. Ja chętnie zweryfikuję swoje stanowisko.
======================================================================================
Definicje:Pomiar - proces oddziaływania przyrządu pomiarowego z badanym obiektem, zachodzący w czasie i przestrzeni, którego wynikiem jest uzyskanie informacji o własnościach obiektu.
Wynik pomiaru – wartość przypisana wielkości mierzonej uzyskana drogą pomiaru w pdniesieniu do wzorca. W realnych warunkach wynik pomiaru jest tylko pewnym przybliżeniem wartości wielkości mierzonej.
Spójność pomiarowa - właściwość wyniku pomiaru lub wzorca jednostki miary polegająca na tym, że można je powiązać z określonymi odniesieniami, na ogół z wzorcami państwowymi lub międzynarodowymi jednostkami miar, za pośrednictwem nieprzerwanego łańcucha porównań, z których wszystkie mają określone niepewności. Zapewnienie spójności pomiarowej w pomiarach chemicznych jest podstawowym narzędziem porównania wyników. Jest to osiągane poprzez porównanie pojedynczego wyniku względem powszechnie zaakceptowanego, najlepiej o uznaniu międzynarodowym, wzorca wyższego rzędu. Dzięki być porównywalny z innym wynikiem poprzez ich odniesienie do tego samego wzorca wyższego rzędu. Ta strategia porównywania wyników do wartości odniesienia jest określana spójnością pomiarową.W praktyce spójność pomiarowa jest zapewniana zarówno poprzez odniesienie do wartości otrzymanej w wyniku pomiarów odniesienia, jak i do wartości otrzymanej dla wartości odniesienia, niesiona certyfikowanym materiałem odniesienia. Wartości odniesienia mogą być otrzymane za pomocą pomiarów metodami definitywnymi lub porównywane z wzorcami odniesienia, które produkowane są przez wyspecjalizowane międzynarodowe laboratoria.
Walidacja - Zgodnie z wymaganiami normy ISO/IEC 17025, walidacja jest potwierdzeniem przez zbadanie i przedstawienie obiektywnego dowodu, że zostały spełnione szczególne wymagania dotyczące konkretnie zamierzonego stosowania. Najważniejszymi elementami walidacji są:
1) ocena parametrów analitycznych procedury pomiarowej;
2) określenie cech uzyskanego wyniku. Do parametrów określających daną procedurę pomiarową zaliczamy: zakres roboczy, liniowość, czułość, granice wykrywalności. Natomiast spójność pomiarowa i niepewność wyniku charakteryzują wynik oznaczania.
Niepewność wyniku pomiaru - Parametr związany z wynikiem pomiaru, charakteryzujący rozrzut wartości, które można w uzasadniony sposób przypisać wielkości mierzonej.
Wartości referencyjne - (Certified Reference Material, CRM) Certyfikowane materiały odniesienia zaopatrzone są w certyfikat (świadectwo, atest) wydany przez kompetentny organ krajowy lub międzynarodowy. Oprócz certyfikowanych wartości jednego lub kilku składników charakteryzują się one określoną matrycą, której obecność może w mniejszym lub większym stopniu wpływać na realizację procedury analitycznej i w następstwie na wyniki analityczne. Certyfikowane materiały odniesienia uznawane są za najlepsze źródło zapewnienia spójności pomiarowej oraz za ważny element walidacji procedury pomiarowej. Certyfikowane materiały odniesienia o najwyższej jakości metrologicznej nazywamy „pierwszorzędowymi materiałami odniesienia”. Jest to materiał, którego certyfikowane wartości otrzymano przy użyciu definitywnych metod analitycznych, czyli metod spełniających wiele bardzo trudnych warunków. Dla metod definitywnych wyniki powinny być uzyskiwane bez stosowania wzorców odniesienia i wzorce robocze muszą być spójne z „pierwszorzędowymi materiałami odniesienia”, a więc w systemie pomiarów jest miejsce zarówno dla CRM, dla których certyfikowane wartości uzyskano za pomocą metod definitywnych, jak i dla materiałów certyfikowanych w ramach programu badań międzylaboratoryjnych, a także dla materiałów in-house wykonanych w danym laboratorium i służących badaniu powtarzalności jego pracy. W zależności od zastosowania rozróżniamy następujące materiały odniesienia:
1) czyste substancje wzorcowe, stosowane przy kalibracji przyrządów pomiarowych;
2) czyste substancje wzorcowe do odtwarzania składu matrycy;
3) matrycowe materiały odniesienia.
Próbki CRM są przygotowywane przez wyspecjalizowane pod względem metrologicznym laboratoria. Wartości odniesienia przypisane próbkom spełniają rolę kryterium, według którego laboratoria porównują otrzymane wartości oznaczeń. Porównanie otrzymanych w laboratorium wyników względem wartości odniesienia pozwala na ocenę stopnia zgodności z zewnętrzną, niezależnie otrzymaną wartością: obiektywną, spełniającą kryterium metrologiczne wartością odniesienia (z określoną własną niepewnością), niesioną wraz z certyfikowanym materiałem odniesienia. W ten sposób laboratorium pomiarowe dostało narzędzie, za pomocą którego może sprawdzić, czy otrzymywane wyniki oznaczeń dla CRM są zbliżone do wartości odniesienia.
Normy statystyczne - przedział wartości wyniku pomiaru danego parameru, wyznaczony przez badania kliniczne reprezentatywnej grupy zdrowch osobników danego gatunku, przedstawiający zakres w którym mieszczą się uzyskane wyniki pomiaru danego parametru u znaczącej większości (np. 99%) badanych z grupy. Normy statystyczne powstają wskutek badań prowadzonych w medycznych jednostkach naukowych.
Kalibracja - doprowadzenie wartości wskazań przyrządu pomiarowego do zgodności z wzorcem (wartością referencyjną) celem zachowania spójności pomiarów.
======================================================================================
Wnioski:- Czy Wyniki pomiaru badania laboratoryjnego należy interpretować według wartości referencyjnych dostarczonych przez laboratorium?- Laboratoria analityczne nie prowadzą badań upoważniających je wyznaczania norm statystycznych. Wartości referencyjne dostarczane przez laboratorium mają charakter pomocniczy, który określa zakres wartości wyniku pomiaru, w którym poziom niepewności pomiaru pozostaje na określonym, najniższym możliwym, poziomie. W związku z tym przyjmowanie wartości referencyjnych w miejsce norm statystycznych danego gatunku jest błędem.
- Dlaczego więc wartości referencyjne często pokrywają się z normami statystycznymi?- Ponieważ zakłada się, że większość uzyskanych wyników pomiarów będzie mieścić sie w zakresie wyznaczonym normami statystycznymi. W związku z tym faktem, laboratorium, w procesie walidacji procedury pomiarowej, przyjmuje wartości odniesienia wyznaczające zakres spodziewanego wyniku pomiaru. Niekiedy zakres ten pokrywa się całkowicie z normami statystycznymi, a czasem jest to zakres większy, w którym zwykle zawarty jest zakres wyznaczony przez normy statystyczne.
- Czy istnieje jeden niepodważalny zakres wartości wyniku pomiaru, wyznaczony przez normy statystyczne, w którym uzyskana wartość wyniku może być uznana za normalną?- Normy statystyczne wyznaczane są przez medyczne instytuty naukowe na całym świece. Na poziom niektórych substancji w organiźmie mogą wpływać warunki środowiskowe wyznaczone położeniem geograficznym, sposób przeprowadzania pomiarów i wiele innych czynników. Stąd normatywny zakres publikowany przez rozmaite jednostki naukowe może byc różny. Ponadto nalezy pamiętać, że wartości graniczne zakresu, wskutek szacowania ich metodami statystycznymi, są rozmyte, a publikowane wartości liczbowe, są umowne.
- Na czym polega kalibracja (wzorcowanie) analizatora?- W uproszczeniu kalibracja polega na doprowadzeniu do zgodności wskazań analizatora z wartościami referencyjnymi (najczęściej kalibracja dwupunktowa) na próbkach referencyjnych CRM.
======================================================================================
Studium przypadku:- W wynikach badań mojego kota, wynik pomiaru poziomu sodu posiada wartość 158mmol/l. Wartości referencyjne dostarczone przez laboratorium wskazują zakres 146 – 165mmol/l. Czy w związku z tym zasadne jest stwierdzenie, że wynik mieśli się w granicach normy i nie ma powodu do niepokoju?- Najcześciej przyjmowanym zakresem wartości normalnych dla sodu, jest zakres 143,6-156,5mmol/l (czasem 145-158mmol/l). Odległość górnej wartości normy poziomu sodu, od wartości granicznej, której przekroczenie uznawane jest za ciężką hipernatremię, wynosi jedynie 12mmol/l, co stanowi ok. 8% w stosunku do wartości bezwzględnej. Ponadto w leczeniu hipernatremii niezwykle ważna jest szybkość zmiany poziomu sodu, która w żadnym wypadku nie powinna przekraczać 1mmol/l w ciągu godziny. W związku z tymi faktami, niezwykle istotna jest niepewność pomiaru w zakresie przekraczającym górną granicę normy statystycznej. Zapewne z tych przyczyn labolatorium analityczne przyjęło górną wartość referencyjną 165mmol/l. W żadnym wypadku nie należy tej wartości mylić z górną granicą normy statystycznej. Wynik pomiaru poziomu sodu o wartości zbliżonej do 165mmol/l wskazuje na poważne zaburzenia gospodarką sodu w organiźmie. W tym przypadku uzyskana wartość 158mmol/l wskazuje co najmniej na konieczność ograniczenia podaży sodu i potrzebę skonsultowania wyniku z lekarzem.
======================================================================================
Źródła:D. Barałkiewicz - "ZASADY METROLOGII W CHEMII JAKO NARZĘDZIA POPRAWY JAKOŚCI WYNIKÓW POMIARÓW" ->
http://pcimol.eu/tmp/Baralkiewicz_CDEM12(1-2).pdfE.Bulska, P.D.P. Taylor - "WYBRANE ASPEKTY METROLOGII CHEMICZNEJ" Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii ->
http://pcimol.eu/tmp/rozdzial_004.pdfE. Kmiecik - "Walidacja metod badawczych" ->
http://pcimol.eu/tmp/walidacja.pdf