Воспроизводимость

Воспроизводимость результатов— соответствие результатов повторных определений в одном и том же материале. Воспроизводимость не имеет числовой величины, она определяется степенью разброса результатов. Воспроизводимость аналитического метода определяется воспроизводимостью результатов, полученных этим методом.

Понятие, обратное воспроизводимости,— разброс результатов, или аналитическая вариация,зависит от наличия случайных погрешностей и может быть охарактеризовано количественно. В зависимости от условий определения различаютаналитическую вариацию в серии, во времени и межлабораторную.

Воспроизводимость метода зависит от случайных погрешностей, обусловленных количеством процедур метода (осаждение, центрифугирования, пипетирование), а также стабильностью окрашенного комплекса и другими причинами. Воспроизводимость рассчитывают:

1. либо по двум параллельным результатам при исследовании различных образцов,

2. либо по результатам повторных определений на одном и том же контрольном материале в течение не менее 20 дней, следующих друг за другом.

Контрольный материал должен быть стабильным в течение всего периода проверки. Можно использовать пригодный слитый биологический материал.

Статистическим показателем разброса результатов является среднеквадратическое отклонение Sи относительный показатель разброса результатов — коэффициент вариацииV. Сравнивают аналитическую вариацию метода с помощью F-теста.

, где

Х	результат отдельного определения;
	средняя арифметическая;
	знак суммирования;
d	разница между параллельными определениями;
n	число определений;
S	среднеквадратическое отклонение;
V	коэффициент вариации;
F	тест оценки вариации методов.

Воспроизводимость определяют на разных уровнях концентрации — нормальном и патологическом. Это позволяет более полно охарактеризовать воспроизводимость метода на всем диапазоне измеряемых концентраций. Чем меньше коэффициент вариации, тем выше воспроизводимость результатов, получаемых тем или иным методом.

Такой способ оценки воспроизводимости позволяет объективно оценивать и сравнивать воспроизводимость различных методов.

Правильность

Правильность результатов— соответствие среднего значения результатов повторных определений одного и того же материала должной (номинальной) величине. Правильность не имеет числовой величины, она определяется неправильностью.

Правильность метода определяется правильностью результатов, полученных этим методом, и зависит от наличия систематических погрешностей метода. Систематическая погрешность метода может быть обусловлена рядом причин:

1. неспецифичностью метода;

2. неправильным способом построения калибровочной кривой;

3. использованием калибровочного материала недостаточной степени чистоты;

4. неправильной постановкой холостой пробы и т. д.

Статистическим критерием правильности является средняя арифметическая (X) и степень ее отклонения от должного (номинального) значения. Способами определения правильности могут быть следующие.

Способ добавки— внесение в биологическую жидкость точно взвешенного количества анализируемого вещества и определение его с помощью исследуемого метода.

Способ смешивания проб— биологическая жидкость с низкой и с высокой концентрацией исследуемого вещества смешивается в различных соотношениях.

Способы добавки и смешивания проб (последний может быть применим в методах определения активности ферментов, где невозможно использовать способ добавки) не всегда позволяют определить систематическую погрешность метода. Например, добавленное количество креатинина, определенное по реакции Яффе, может дать хороший процент выявления, однако методы, основанные на реакции Яффе, дают неправильные результаты за счет низкой специфичности метода. Процент выявления вещества, равный 90—110, считается удовлетворительным для клинических лабораторных методов.

Исследование контрольного материалас известным содержанием компонентов — наиболее простой способ оценки правильности. Однако он может быть использован только для быстрой ориентировочной оценки правильности метода. Обязательным условием, ограничивающим возможности этого способа, является использование метода, который указан в аннотации к контрольному материалу. Процедура изготовления контрольного материала, хранение его, вид используемой сыворотки могут в значительной степени изменить истинное содержание компонента. Особенно большим изменениям могут подвергнуться ферменты.

Сравнение методов. Наиболее информативным способом является способ сравнения методов, который позволяет определять общую систематическую погрешность метода. Смысл сравнения методов состоит в сравнении результатов, полученных методом-кандидатом (т. е. методом, правильность которого исследуется) и сравнительным методом, который должен давать правильные результаты. Поэтому крайне важную роль играет правильность метода, используемого для сравнения. Оптимальным для этих целей является применение референтного метода.

Референтный (эталонный) метод— это метод, обладающий максимальной специфичностью, правильностью и воспроизводимостью результатов определения без учета экономических затрат. Он служит главным образом для сравнения методов при оценке аналитической надежности унифицированных и других методов. Однако референтные методы могут быть недоступны лабораториям, и для определения ряда компонентов они еще не разработаны. Поэтому в качестве сравнительных могут использоваться методы, правильность которых исследована, и результаты не дают существенного отклонения от истинных величин.

Для более точной оценки правильности метода-кандидата сравнение методов следует проводить в соответствии с правилами сравнения методов. Эти правила предусматривают точное соблюдение всех письменных указании по применению метода, проведение исследований под контролем качества с применением единого контрольного материала для гарантии стабильности условий исследования. В сравниваемых методах должны быть проверены точность и линейность калибровочных кривых, но возможности применяться одни и те же реактивы, приборы, работа должна проводиться одними и теми же лаборантами. Правильность метода оценивается на всем диапазоне измеряемых концентраций, поэтому рекомендуется исследовать образцы с низкими, нормальными и повышенными концентрациями вещества. Сравнение методов можно проводить на контрольном материале и на биологическом материале, полученном от больных и здоровых лиц: очень важным является выбор метода для сравнения.

Статистическая оценка правильности результатов

Статистическая обработка результатов состоит в оценке степени совпадения результатов, полученных методом-кандидатом и сравнительным методом.

Определение достоверности различий результатов.Для этого применяют тест Стьюдента:

где

X, Y — средние арифметические результатов сравниваемых методов;

m- ошибка средней арифметической.

Наиболее достоверные результаты тест Стьюдента дает при нормальном распределении результатов. Поэтому в тех случаях, когда распределение результатов не является нормальным, или вид распределения невозможно определить из-за малого числа наблюдений, рекомендуется использовать непараметрические критерии статистики — критерий знаков, тест Вилкоксона (F. Wilcoxon).

Преимуществом непараметрических критериев является их независимость от вида распределения результатов и простота расчета. Критерий знаков эффективен при большом числе определений. Он учитывает не степень различий в каждой паре, а лишь их направленность (знак) и основан на подсчете числа разностей между результатами Х и Yсо знаком+или-.

Если число наблюдений невелико и критерий знаков не выявил различий, целесообразно применить критерий Т — парный критерий Вилкоксона. Критерий Т более чувствителен, чем критерий знаков. Заключения строят на достигнутом уровне значимости.

Для целей лабораторной диагностики достаточен уровень значимости р=0,05. Полученные значения сравнивают с табличными. Если р.<0,05, то различия между методом-кандидатом и сравнительным методом достоверны, т. е. метод-кандидат имеет систематическую ошибку. Если р>0.05, то различия на достигнутом уровне значимости недостоверны, т. е. метод-кандидат может быть правильным. Дальнейшая обработка результатов состоит в оценке статистической связи.

Для оценки статистической связиможно использовать корреляционный метод и метод регрессии.

Корреляционный методменее информативен, чем метод регрессии. Корреляция указывает на степень связи двух рядов чисел, т. е. изучается зависимость между результатами Х и Y двух методов. Для определения корреляции рассчитывают линейный коэффициент корреляции г и коэффициент ранговой корреляции II, при расчете которого результаты оценивают порядковыми номерами — рангами от меньших результатов к большим. Порядковый номер каждого результата является его рангом.

Формула расчета коэффициента корреляции:

, где

X, Y	- результаты отдельных определений;
	- средние арифметические каждого ряда определений;
	- отклонения каждого из определений от средней арифметической.

Коэффициенты корреляции могут колебаться от 0 до +1 при положительной корреляции и от 0 до -1 - при отрицательной корреляции.

При хорошем совпадении результатов сравниваемых методов значение rбудет около 1 (0,9—0,99). Чем ниже величина коэффициента корреляции, тем меньше степень совпадения результатов сравниваемых методов. При отсутствии связи между результатамиr= 0. Если корреляция отрицательна, при изменении результатов группы Х результаты группы Y будут изменяться в противоположном направлении.

Метод регрессии.Если корреляция указывает на степень связи, то регрессия позволяет определить, как количественно меняется один результат по мере изменения другого. Для построения эмпирической линии регрессии на диаграмму наносят парные результаты в виде точек: на оси абсцисс сравнительного метода, на оси ординат - метода-кандидата. Диаграмма дает первое представление о тине связи между двумя методами. При линейной регрессии точки располагаются вокруг прямой линии. Если регрессия нелинейная, то требуется дальнейшая доработка метода-кандидата, т. е. он непригоден для целей лабораторной диагностики.

Линейную регрессию рассчитывают по формуле: у== α + bx,где

х- результаты сравнительного метода;

у- результаты метода-кандидата;

a- значение у при х, равном 0;

в- коэффициент пропорциональности или регрессии.

Если и статистически отличается от 0, то метод-кандидат имеет систематическую погрешность, но отношению к сравнительному методу. Эта ошибка может быть приемлемой и неприемлемой.

Специфичность

Аналитическая специфичность метода- способность метода измерять лишь тот компонент или те компоненты, для определения которых он предназначен. Низкая специфичность приводит к получению неправильных результатов и должна быть указана в описании метода. Оценка специфичности не имеет завершения, поскольку любое вещество может повлиять на результаты. Для оценки аналитической специфичности следует использовать примеси, которые, исходя из химической структуры, являются репрезентативными представителями тех групп веществ, которые с физиологической точки зрения имеют практическое значение.

Интерференция в отличие от не специфичности обусловлена влиянием веществ на ход реакции. Способ влияния (повышение, понижение) и степень влияния могут быть различными.

Важным аспектом этой проблемы является интерференция лекарств. Лекарственные вещества в зависимости от вида, дозы, способа применения могут воздействовать на результаты лабораторных исследований различными путями: различают фармакологическую интерференцию в организме и техническую интерференцию в ходе выполнения анализа.

Низкая специфичность, интерференция снижают правильность метода. Поэтому предпочтение следует отдавать более специфичным методам и свободным от интерференции.

Чувствительность

Аналитическая чувствительность методаопределяется его способностью выявлять наименьшие различия между двумя концентрациями исследуемого вещества. В процессе калибровки устанавливается диапазон линейности калибровочной кривой, что является частью аналитической характеристики метода. В диапазоне линейности аналитическая чувствительность определяется наклоном калибровочной кривой.

Нижний предел чувствительности метода — это концентрация исследуемого вещества, которая соответствует наименьшему результату определения, статистически достоверно отличающемуся от показателей холостой пробы. Нижний предел чувствительности метода может быть охарактеризован количественно.

Практически определить нижний предел чувствительности для фотометрических методов можно следующим образом: проводят многократное исследование (не менее 20) холостой пробы и проб с низкой концентрацией анализируемого вещества и устанавливают с заданным уровнем значимости статистически достоверные различия между результатами холостой и опытной проб с низким значением анализируемого вещества, которое и будет количественно соответствовать нижнему пределу чувствительности метода.

Экспериментально установлено, что обычно нижний предел чувствительности в фотометрических методах равен среднему значению холостой пробы плюс 3 средних квадратических отклонения

2. Принципы определения допустимых погрешностей результатов лабораторных исследований. Методы коррекции факторов вариации лабораторных исследовании – 15 мин

Общая погрешность результатов анализа, получаемая количественными аналитическими методами, зависит от наличия систематической погрешности, характеризующей неправильность, и случайной погрешности, характеризующей аналитическую вариацию (разброс).

Принципы определения допустимой аналитической вариациибазируются на следующем. Прежде всего, должна быть установлена аналитическая вариация метода, что позволит реально оценить разброс результатов, получаемых тем или иным методом. Далее величину полученной аналитической вариации сравнивают с биологической вариацией. Смысл такого сравнения состоит в определении степени влияния аналитической вариации на биологическую, тем самым определяется степень влияния аналитической вариации на расширение диапазона нормальных или референтных величин.

Соотношение между различными видами вариации определяется следующим уравнением:

S²_общ=S²_ан + S²_биол

где S²_общ— общая вариация;S²_ан— аналитическая вариация;S²_биол— биологическая вариация.

Биологическая вариация имеет два источника: внутрииндивидуальная и межиндивидуальная вариации:

S²_биол=S²_межинд + S²_{внутриинд}

Установлено, что при отношении S_анкS_биолменьше 0,4 влияние аналитической вариации на общую будет незначительным.

Характеристика диагностической значимости лабораторных исследований.

Для оценки диагностической ценности любого лабораторного теста используют ряд статических критериев:

чувствительность, специфичность, значимость, эффективность.

Распределение результатов лабораторных исследований.
Обследуемые	Результаты исследования дований		Всего
	Положительные	Отрицательные
Больные с конкретными заболеваниями (Б)	Истинно (ИП)	Ложно (ЛО)	ип+ло
Пациенты без данного конкретного заболевания (НБ)	Ложно (ЛП)	Истинно (ИО)	лп+ио
	ИП+ЛП	ЛО+ИО	ИП+ЛП+ +ЛО+ИО

Диагностическая чувствительность (Д.Ч.) теста при каком-либо конкретном заболевании определяется как процентное выражение случаев истинно положительных результатов исследования у пациентов с этим конкретным заболеванием.

В идеальных случаях чувствительность равна 100%, это означает, что у каждого пациента определяется соответствующее его заболеванию патологическое значение исследуемого параметра, иначе говоря, нет фальшиво негативных результатов. Исследованием с большой диагностической чувствительностью является определение активности аминотрансфераз и параметров КОС. Малая диагностическая чувствительность характерна для тимоловой пробы и определения общего белка.

Диагностическая значимость отрицательных результатов (Д.3." - ") определяется как процентное отношение истинно отрицательных результатов к общему числу отрицательных результатов.

Д.З."-"=

Диагностическая значимость положительных результатов (Д.3."+")

определяется как процентное отношение истинно положительных результатов к общему числу положительных результатов.

Д.З. "+"=

Диагностическая эффективность (Д.Э.) определяется как процентное отношение истинных (то есть правильно отражающих состояние обследуемых пациентов) результатов исследований к общему числу исследований.

Д.Э.=

Считается, что анализ, для которого высчитанная таким образом эффективность менее 80%, не является диагностически значимым.

Идеальным диагностическим тестом считается тест с 100% чувствительностью и 100% специфичностью. Однако, факторы, увеличивающие рост специфичности теста, имеют тенденцию уменьшать его чувствительность и наоборот.

Следовательно, для достижения точности, необходимой для клинических целей, важна не только величина аналитической вариации, но и ее соотношение с биологической вариацией. Степень же биологической вариации определяется физиологической ролью веществ в организме.

В связи с этим можно выделить:

1. Группу веществ, имеющих наилучшую гомеостатическую регуляцию, т. е. имеющих наименьшую биологическую вариацию. К ним относятся такие вещества, как натрий, хлор, общий белок, калий. Результаты определения таких веществ должны соответствовать наибольшей точности.

2. Более высокая степень биологической вариации обнаруживается у веществ, участвующих в процессах анаболизма. К этой группе веществ относятся глюкоза, холестерин.

3. Наибольшую биологическую вариацию имеют вещества, являющиеся конечными продуктами катаболизма, — мочевина, мочевая кислота, креатинин и вещества, выделяющиеся из тканей, например лактатдегидрогеназа, аминотрансферазы и др. К точности определения веществ этой группы предъявляются менее высокие требования, так как указанные вещества в норме имеют широкую биологическую вариацию.

4. Понятие «норма». Характеристика степени патогномоничности изменения величины лабораторного показателя для той или иной патологии. Диагностическая специфичность и чувствительность теста, способы расчет – 15 мин

Под нормой обычно понимают характеристики, соответствующие состоянию здоровья, т.е. отсутствию болезней. Однако исследования одного и того же лабораторного показателя у нескольких здоровых людей дают разные цифровые значения (при идентичности лабораторных условий). Закономерность эта обусловлена индивидуальными особенностями обмена веществ, гемопоэза, функционирования тех или иных органов, что дало даже основание постулировать понятие о "биохимической индивидуальности". Математический анализ полученных при осмотрах больших групп населения результатов лабораторных исследований привел к выделению двух классов параметров биоматериалов здоровых людей, одни из них подчиняются математическому закону Гауссова распределения, другие биноминальному распределению, поддаются математической обработке с помощью непараметрических методов.

Гауссово распределение означает, что в обследуемой однородной группе здоровых людей статистическая обработка результатов лабораторного исследования определенного параметра биоматериала позволяет вычислить среднюю величину и стандартное отклонение, причем в интервале M+2SD окажутся примерно 95% показателей, полученных в обследуемой группе, а 5% показателей здоровых людей окажутся вне этого интервала.

Этой математической закономерности подчиняются результаты значительной части показателей химического и клеточного состава крови.

Во второй группе показателей тоже могут быть выделены наиболее часто встречающиеся результаты, но поскольку их зона крайне близка к нулевому порогу, расчет среднего квадратичного отклонения может оказаться невозможным.

В связи с этими наблюдениями было предложено наряду или вместо средней (вернее, наиболее часто встречающейся величины) определять и указывать пределы нормальных колебаний данного показателя. Это практически оказывается весьма важным для надежной дискриминации показателей здорового и больного человека. Они называются референтные интервалы.

Установление референтных интервалов колебаний для каждого параметра внутренней среды организма имеет существенное значение для всей проблемы надежности лабораторной информации, т.к. сравнение с ними служит основанием для принятия диагностических и лечебных решений.

Международные организации рекомендуют в качестве референтных интервалов величины, полученные в результате обследования достаточно больших групп, отобранных в соответствии с довольно жесткими критериями, что обеспечивает исключение влияния различных физиологических состояний, диетических и иных факторов, отклоняющих результаты лабораторных исследований в сторону повышения или понижения.

5. Полезность, диагностическая и клиническая значимость результатов лабораторных исследований – 15 мин.

Проблема точки отсчета, требующей принятия определенного клинического решения, чрезвычайно важна, поскольку она является как бы результирующей по отношению ко всей прочей проблематике лабораторной медицины - ведь от ее правильного решения зависит полезность вклад лаборатории в диагностику и лечение больного.

Врачебный опыт подсказал критическое значение некоторых величин лабораторных показателей, которые указывают на грозное развитие болезненного процесса и требуют от врача немедленных действий .

Критические величины результатов лабораторных исследований, требующие немедленных действий (по Sacher, 1983)

Тест	Критическая величина
Гематология
Гематокрит	< 14% >60%
Лейкоциты	<2000/мкл у нового пациент или разница в 1000 по сравнению с предыдущим анализом при уровне 4000/мкл >50000/мкл у нового пациента
Мазок крови	Наличие лейкемических клеток (програнулоцитов или бластов)
Тромбоциты	<20000/мкл >1 миллион/мкл
Ретикулоциты	>20%
Протромбиновое время	>40 сек
Микробиология
Культуры крови	Положительная
Окраска по Грамму СМЭ И других жидкостей
Плевральной, синовиальной, перитонеальной и т.д.	Положительная
Биохимия в сыворотке
Билирубин	>18 мг/100 мл (новорожденный) <6 мг/100 мл
Кальций	>13 мг/100 мл
Глюкоза	<40мг/100мл >500мг/100мл
Фосфаты	<1 мг/100 мл
Калий	<2,5 ммоль/л >6,5 ммоль/л
Натрий	<120 ммоль/л >160 ммоль/л
Бикарбонаты	<10 ммоль/л >40 ммоль/л
В артериальной или капилярной крови
РО2	<40 мм рт. ст.
рН	<7,2 >7,6
РСО2	<20 мм рт. ст. >70 мм рт. ст.

6. Единицы СИ в КДЛ – 12 минут

В I960 г. Генеральная конференция по мерам и весам приняла Международную систему единиц — СИ (SystemeInternationale—SI) как единую универсальную систему для всех отраслей науки, техники и производства. XXX сессия Всемирной ассамблеи здравоохранения, состоявшаяся в 1974 г., рекомендовала применять СИ во всех областях медицины, включая практическое здравоохранение. В основу СИ (табл. 1) положена метрическая система. Название системы происходит от греческого слова «метрон», что означает — мера. СИ состоит из единиц трех типов: основных (7), дополнительных (2), производных.