معماری

شباهت‌ها و اختلافات بين ISO و CLIA درباره ارزيابي يك روش آزمايشگاهي

ēēشباهت‌ها و اختلافات بين ISO و CLIA درباره ارزيابي يك روش آزمايشگاهي

مقدمه:

براي نشان دادن و تأييد كيفيت يك آزمايش از اصطلاحــــــــــــاتي مثل درستي، دقت، خطاي كل، ,Imprecision ,Trueness Inaccuracy، عدم قطعيت (Uncertainty) و غيره استفاده مي‌كنند. CLIA و CLSI در امريكا، امريكاي جنوبي، كانادا و بخشي از اروپا و آسيا طرفدار استفاده از خطاي راندوم،‌ خطاي سيستماتيك و خطاي كل مجاز براي ارزيابي يك كيت و يا يك روش آزمايشگاهي بوده و ISO در بعضي از كشورهاي اروپايي و آسيايي سعي مي‌كند كه به فرم ديگر از خطاهاي راندوم و Bias نام برده و محاسبه خطاي كل را نيز جايز نمي‌داند. با اينكه سالهاست در اروپا مسئله خطاي بيولوژيك را مطرح نموده و سعي در ادغام ميزان آن در خطاي كل يك آزمايش مي‌نمايند با اين وصف ISO پافشاري در استفاده از محاسبات مخصوص بخود را دارد.

انجمن‌هاي علمي نظيرAACC ,IFCC CAP, و نويسندگان كتاب‌هاي علمي در قلمرو آزمايشگاهي تبعيت از CLIA مي‌نمايند، ‌مع‌الوصف عده‌اي سعي در بكار بردن كلمات جديدي دارند كه مالاً با آنچه كه دقت و درستي مي‌نامند فرقي نمي‌كند. نگاهي به نظرات همه اين ارگان‌ها بهتر مي‌تواند زمينه را روشن‌تر و انتخاب را آسان‌تر سازد.

در ارزيابي نتايج كنترل كيفيـــــــــــــــــت خارجي در امريكا و اروپا بخصوص از ,CVI ,SDI تركيب اين دو و 6-Sigma استفاده مي‌شود تا قاطع‌تر بتوانند نتايج آزمايشگاه‌هاي شركت كننده را بررسي نمايند. در گزارشي كه آزمايشگاه‌ها از CAP (برگزار كننده برنامه كنترل كيفيت خارجي امريكا) از چارت مركب SDI و CVI كه همان نماينده دقت و درستي و سرانجام خطاي كل آزمايش مي‌باشد استفاده مي‌شود. مؤسسات BIORAD امريكا و Randox انگلستان همانند CAP از SDI و CVI باضافه 6-Sigma كمك مي‌گيرند تا دقيق‌تر كيفيت كاري هر آزمايشگاهي را معلوم سازند. بنظر من محاسبه 6-Sigma بهتر آزمايشگاه‌ها را محك مي‌زند.

اين مطلب كه با استفاده از منابع ذكر شده فوق نوشته شده است نكات مثبت و منفي هر دو ايده ارزيابي روش‌هاي آزمايشـــگاهي را با آوردن مثال و محاسبه نتايج توضيح داده و سعي دارد كه اولاً آگاهي به جوانان و تازه واردان به آزمايشگاهاي باليني درباره اين مقوله داده و ثانياً براي مجريان كنترل كيفيت آزمايشگاه الگويي براي تصميم گيري بهتر باشد.

 

بخش اول ISO

International Organization for Standardيا مؤسسه جهاني استاندارد كه بنام ISO معروف مي‌باشد اسم خود را از كلمه يوناني ISOS يا برابري (Equal) گرفته و با حذف S به ISO معروف شده است. در سال 1946 نمايندگان بيش از 25 كشور در لندن جمع شدند تا يك مؤسسه جهاني استاندارد را بوجود آورند. امروز بيش از 150 كشور جهان عضو اين مؤسسه بوده و از مركز آن كه در ژنو سوئيس قرار دارد وظايف خود را انجام مي‌دهد. مؤسسه جديد از سال 1947 شروع بكار كرده‌ است.

هدف اصلي اين مؤسسه يكنواخت كردن بيشتر تعاريف علمي و عملي و استاندارد نمودن محصولات در ساخت و كنترل آنها در عرصه جهاني مي‌باشد تا بدينوسيله تبادل محصولات بين سازنده و خريدار و همچنين بين كشورهاي توليد كننده و كشورهاي مصرف كننده به آساني و اطمينان صورت گيرد.

ISO به دولت‌ها استاندارد و علمي كردن محصولات را آموزش مي‌دهد و آگاهي‌هاي لازم درباره حفظ محيط زيست را به كارگران سازنده و افراد مصرف كننده آموزش مي‌دهد. ISO به كشورهاي عقب افتاده نيز كمك مي‌كند تا سرمايه گذاري‌هاي خود را در جهت صحيح و قابل رقابت با بازارهاي جهاني بكار گيرند.

بطور خلاصه دو هدف اصلي ISO، استاندارد كردن همه فرآورده‌ها و حفظ محيط زيست است كه در دو سري از قوانين و مقررات وضع و تبيين شده است. قوانين سري 9000 ISO درباره كيفيت كالاها و محصولات تجاري و قوانين سري 1400 ISO درباره سفارش به سازندگان و سرويس دهندگان كالا مي‌باشد تا چگونه از آلودگي محيط زيست جلوگيري نمايند.

ISO با بيشتر ارگان‌هاي بين‌المللي مانند سازمان ملل متحد و ‌سازمان بهداشت جهاني (WHO) در ارتباط نزديك بوده و همچنين براي آزمايشگاه‌هاي پزشكي نيز با IFCC، CAP و ساير ارگان‌هاي وابسته روابط نزديكي دارد تا كيفيت كارهاي آزمايشگاهي جهان را بهبود بخشيده و به بهداشت و درمان جهان كمك شود. در اين زمينه نشريات ISO بخصوص 15189: 2003 ISO راهنماي خوبي براي تنظيم و اجراي برنامه كنترل كيفيت آزمايشگاه‌هاي پزشكي مي‌باشد. اين راهنما در واقع مكمل راهنماي ISO 9001: 2000 مي‌باشد.

ISO و ارزيابي روش آزمايشگاهي:

يكي از كارهاي اوليه و مهم ISO استاندارد كردن تعاريف مربوط به ارزيابي روش‌هاي آزمايشگاهي بود. اين تعاريف در مــــــــقاله‌اي كه توســــطArderiu Dr Xaver Fuentes-با عنــــــــــــــوان Glossary of Iso Metrogical & Related Terms & Definitions Relevent to Clinical Laboratory Sciences آمده كه اين تعاريف با آنچه كه در امريكا تعريف شده است تفاوت دارند.

در آزمايشگاه‌ها مسائل دقت و درستي اهميت فراواني دارند، زيرا از سال‌هاي دور و بخصوص از سال 1960 كه دستگاه اتوماتيك اندازه‌گيري وارد آزمايشگاه‌ها شده و نوع آزمايش‌ها اضافه شده است آزمايشگاه قادر نيست تمام نمونه بيماران را بيش از يكبار آزمايش نمايد، ‌در حاليكه در كارخانجات مثلاً كارخانه سازنده لامپ برق مي‌تواند يك نمونه را چندين بار اندازه‌گيري نموده و در مرحله بعدي درستي و مطابقت آنها را با الگوهاي مورد نظر تطبيق و سپس دست به تهيه و توليد صدها و هزاران نوع از آن بزند و هرچند وقت هم يك يا دو نمونه ساخته شده را مجدداً بررسي نمايند تا درستي آن تأييد شود.

بدين ترتيب كارخانجات مي‌توانند خطاي اتفاقي را به حداقل برسانند در حاليكه در آزمايشگاه‌ها بايد هميشه مراقب بود تا دقت آزمايش در بهترين و كمترين حد خود باشد. با اين توضيح معلوم مي‌شود كه خطاي اتفاقي براي كارخانجات سازنده و آزمايشگاه‌هاي باليني هر دو مقوله يعني دقت و درستي اهميت دارند.

كيفيت يك روش آزمايشگاهي با ميزان خطاي كل، يعني مجموع خطاي دقت و خطاي سيستماتيك معلوم مي‌شود، زيرا اين خطاي كل در نتيجه آزمايش نمونه‌هاي بيمار اثرگذار مي‌باشد. با توجه به ميزان خطاي كل است كه نتايج آزمايش‌هاي مربوط به كنترل كيفيت خارجي كه توسط CLIA در امريكا قانوني اعلام شده و چندين دهه است كه بوسيله CAP و مؤسسات ديگر انجام و ارزيابي مي‌شوند.

در مقابل ISO براي بيـــــــان كيفيت يك آزمايش به Trueness، Bias، Precisionو Uncertainty تكــــيه كــــرده و ســــــــــعي مــــــي‌كـــــند ايــــــن تــــــرم‌هــــــــــا را واردInternational vocabulary for untis and measurement in metrology و يا VIM نموده و سفارش مي‌كند كه ميزان Uncertainty يك آزمايش را از طــــــــــــــــــــــــــــــــــريق GUM

(Guide for expression of uncertainty of measurement) تعيين و معلوم نمايند. ISO لغت Trueness و Uncertaintyرا در رابطه با ارزيابي يك روش آزمايشگاهي چنين تعريف مي‌كند:

Trueness :closeness of agreement between the mean obtained from a large series of results of measurement and a true value

با اين تعريف كه بيشتر از تفاوت بين ميانگين بدست آمده و بر اندازه‌گيري بسيار زيادي از نمونه‌ها و مقدار واقعي تكيه مي‌كند نشان مي‌دهد كه اين مقدار همان خطاي سيستماتيك (Inaccuracy) و (Bias) مي‌باشد كه فقط نام آن عوض شده است.

Uncertainty: parameter associated with the result of a measurement that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measured

با اين تعريف Uncertainty نماينده مقدار انحراف معيار و خطاي اتفاقي مي‌باشد. ISOدرباره خطاي كل مجاز تعريفي نداده است. ISO اين تعاريف را در VIM ثبت نموده و سفارش نموده است كه Uncertainty را با راهنمايGUM (Guide for expression of uncertainty of measurement)محاسبه نمايند. با اينكه بخش 5.5 قانون 15189ISO مي‌گويد كه:

“Performance specifications for each procedure used in an examination shall relate to the intended use for that procedure.”

 

اين مطلب نشان مي‌دهد كه براي ارزيابي يك روش آزمايشي تعيين مقدار دقت و درستي ضروري است يعني آنچه را كهISO در بخش 5.6 درباره اجراء و قبول برنامه كنترل كيفيت داخلي نظر مي‌دهد:

“The laboratory shall design internal quality control system that verify the attainment of the intended quality of results.”

براي رسيدن به كيفيت مورد نظر ISO،‌ راهي جز يافتن خطاي كل يك آزمايش نمي‌باشد. اين روش مورد تأييد CLIA نيز مي‌باشد كه راهنمايي‌هاي اين مؤسسه مورد قبول جهان آزمايشگاهي مي‌باشد.

قبول خطاي كل كه براي تعيين كيفيت يك آزمايش در سي سال پيش وارد آزمايشگاه‌ها شده است انقلاب بزرگي در بالا بردن درستي و دقت آزمايش‌ها بوجود آورده است و مورد تأييد همگان در جهان قرار گرفت. قبول اين پروسه در حدود 10 تا 15 سال طول كشيد. شايد براي قبول Measurement Uncertainty و Trueness نيز بايد سال‌ها به انتظار ماند تا جايگزين خطاي كل شود.

CLIA يا Clinical Laboratory Improvement Amendment

CLIA، مسئول امتياز دادن و مميزي نمودن و بهتر نمودن كار آزمايشگاه‌هاي امريكا مي‌باشد كه بنا به مدارك خــود بيـــــــــــــــــــــــــــش از 225,000 آزمايـشـــگاه را زيـــــر نـــظر دارد. CMS و يا Center For Medicare & Medicaid ‌ مقام دولتي آمريكا است كه اين مقررات را تصويب نموده است. اين قانون هر چند سال يكبار بر اساس ضرورت مثل پيدايش آزمايش‌هاي جديد و ورود دستگاه‌هاي سريع‌تر و مدرن‌تر به آزمايشگاه‌ها مورد بازديد قرار گرفته و اصلاح مي‌شود. در نوامبر 2012 مقررات جديدي براي كنترل كيفيت آزمايشگاه‌ها بنام مديريت كنترل كيفيت آزمايشگاه بر اساس ريسك كه از طرف CLIS راهنمايي‌هاي آن نوشته و به تصويب CMS رسيده است در شرف اجرا مي‌باشد.

College of American Pathologists (CAP) يا اتحاديه پاتولوژيست‌هاي امريكا و ساير ارگان‌هاي ديگر مسئول كنترل كيفيت خارجي آزمايشگاه‌هاي باليني امريكا مي‌باشند. CAP بزرگترين ارگان مسئول اين برنامه در امريكا بوده و در جهان مي‌باشد. اكنون CAP علاوه بر بررسي نتايج آزمايش‌هاي بيوشيمي، سرولژي، ‌ايمنولژي، ‌توكسيكولژي و غيره برنــــــــامه‌هاي ديــــگر بـــــــــــــــــراي ارزيابي ,Linearity Verification ,Calibration ميكروپيپت‌ها و غيره دارد و سال به سال به حجم كار خود اضافه مي‌نمايد.

CAP و ساير ارگان‌هاي مشابه در امريكا و بعضي از كشورهاي اروپايي و امريكاي جنوبي و كانادا نتايج بدست آمده از كنترل كيفيت خارجي آزمايشگاه‌ها با استفاده از دقت، درستي، خطاي كل مجاز و بتازگي از چارت SDI و CVI ارزيابي مي‌نمايند. استفاده از مقادير خطاي كل مجاز براي ارزيابي آزمايش‌ها سابقه 30 ساله داشته و اصولاً محكي بدست برگزار كنندگان مي‌دهد كه از نظر علمي و بطور قطعي‌تر از روش‌هاي ديگر خيال پزشكان را آسوده سازد.

محاسبه خطاي كل مجاز (ATe) و بطور كلي خطاي كل آزمايش بطور ساده از فرمول زير بدست مي‌آيد:

ATe = Bias ± 2 sd

Bias – خطاي سيستماتيك و sd خطاي راندوم و عدد 2 نماينده مقدار Z است كه 95 درصد منحني نرمال را مي‌پوشاند.

محاسبه Uncertainty و يا عدم قطعيت

بطور يقين اندازه‌گيري‌هاي تكراري از يك نمونه نتايج مختلفي را بدست مي‌دهد، گرچه با يك دستگاه بسيار حساس و دقيق آزمايش شده باشد. اين پراكندگي كه بواسطه Imprecision هر سيستم اندازه‌گيري پيدا مي‌شود بطور تقريب ميزان پراكندگي نرمال (منحني Gaussian) را نشان مي‌دهد كه تقريباً 95 درصد از نتايج بين 2sd ± قرار مي‌گيرند. بدين جهت نتايج هر آزمايشي ميزان تقريبي آن نمونه را معلوم مي‌كند نه مقدار واقعي و حقيقي آن را و فقط وقتي اين نتايج قابل قبول مي‌شود كه با يك سيستم دقيق‌تر و درست‌تر مورد مقايسه قرار گرفته باشد. بهمين دليل سالهاست كه بيوشيميست‌ها سعي مي‌كنند روش اندازه‌گيري نمونه‌ها را دقيق‌تر نموده تا تفاوت بين مقدار بدست آمده با مقدار واقعي بسيار نزديك باشد.

در سال 1990 اين فكر بوجود آمد كه بايد بين نتايج آزمايشگاه‌ها و روش‌هاي آزمايشگاهي يك ايده مشترك جهاني براي محاسبه عدم قطعيتof Uncertainty (MU) Measurement بر اساس راهنماي GUM و يا (Guide for expression of uncertainty of measurement) بوجود آيد. اين راهنما براي كارخانجات كه با اندازه‌گيري‌هاي فيزيكي سرو كار دارند (نه بيولوژيك) نوشته شده ولي مي‌توان آن را براي اندازه‌گيري در آزمايشگاه‌هاي پزشكي نيز قبول نمــــود. علم اندازه‌گيري و يا Metrology ‌در International Vocabulary of Basic & General Term in Metrology و يا VIM تعريف شده است.

محاسبه MU بر اساس مقدار sd ‌بنا شده و سمبل U نيز براي Uncertainty.

در عمل مي‌توان مقدار Bias را با تكرار آزمايش نمونه كاهش داد ولي نمي‌توان آن را از بين برد. بنابراين خطاي كل را نمي‌توان بدرستي معلوم نمود، به همين جهت نتيجه آزمايش يك نمونه را نمي‌توان بطور قطع مقدار واقعي و حقيقي فرض نمود.

اساس MU نيز ير پايه همين فرض استوار است. علاوه بر اين MU فرض مي‌كند كه اگر مقدار واقعي Bias معلوم باشد باز هم بايد قدم‌هايي برداشته شود تا آن را كاهش داد (مثلاً با تجديد كاليبراسيون دستگاه). بهرحال چون مقدار Bias وجود داشته و آن را نمي‌توان بطور دقيق پيدا نمود، ‌با بكار بردن عدم قطعيت مي‌توان اين نقص را تا حدي كاهش داد.

بر اساس MU نتيجه يك اندازه‌گيري با دو مقدار عدم قطعيت بستگي دارد؛ يكي مربوط به اندازه‌گيري Bias و ديگري به مقدار عدم دقت Imprecision دارد كه مي‌توان هر دوي اين عدم قطعيت‌ها را با sds يا مجموعه sd كه آن را عدم قطعيت مربوط به طرز كار يا procedure مي‌نامند بصورت sdproc نشان داد. بر حسب MU اگر بعنوان مثال مقدار گلوكز به ميزان 1/0 ± 4/5 ميلي مول در ليتر گزارش شود، مقدار واقعي آن بين 3/5 و 5/5 ميلي مول در ليتر با احتمال 95 درصد مي‌باشد.

GUM تخمين ميزان MU را از پايين به بالا مورد توجه قرار مي‌دهد. بدينصورت از ابتدا عواملي كه باعث تغيير ميزان قطعيت مي‌شوند را بررسي مي‌كند، مثل وزن كردن، كاليبراسيون، پيپت كردن، درجه حرارت محيط، تغييرات داخلي دستگاه اندازه‌گيري و غيره، اين تغييرات بصورت sd محاسبه مي‌شوند. ممكن است اين sd در آزمايشگاه بدست آمده باشد و يا ممكن است از منابع معتـــــــــــــــبر گرفته شده باشد. سپس Combined Standard Uncertainty محاسبه مي‌شود.

مثال: اگر مقدار گلوكز به وزن (w)‌ در حجم معيني از آب حل شده باشد غلظت آن برابرخواهد بود با = C كه W نماينده وزن، C نماينده غلظت و V نماينده حجم مي‌باشد. در اين آزمايش دو مقدار Uncertainty وجود دارد كه مي‌شود با محاسبه sds آنها را معلوم نموده و سپس مجموعه عدم قطعيت غلظت گلوكز را بدست آورد. بر اساس GUM كه از پايين به بالا عمل مي‌كند ديده مي‌شود كه اثر خطاي راندوم اندازه‌گيري را نيز نمي‌توان نديده گرفت و بايد به اين مجموعه اضافه نمود. با در دست داشتن خطاي راندوم اندازه‌گيري سرم كنترل روزانه يا (Uimp) Imprecision مي‌توان اين مشكل را حل نمود و از اين مقدار استفاده نمود به شرطي كه دستگاه اندازه‌گيري گلوكز، محلول گلوكز و سرم كنترل را براي گلوكز يكسان آزمايش نمايد.

اگر روش اندازه‌گيري داراي Bias باشد بايد مقدار عدم قطعيت آن نيز معلوم شود (UBias) ، اين امر بستگي به مقدار UBias نسبت به Uimp دارد. اگر با t – test اين اختلاف معني‌دار باشد بايد UBias بحساب آورده شود وگرنه آن را مي‌توان حذف كرد. در اين شرايط مقدار Upro = Uimp مي‌باشد. همينطور اگر مقدار UBias معني‌دار نباشد و يا اصلاً Bias محاسبه نشده باشد در اين صورت نيز مي‌توان Upro = Uimp در نظر گرفت. اگر Uimp بطور معني‌داري با مقدار Reportable Range تفاوت داشته باشد در اين صورت بايد U ديگري هم بحساب آورد. اين عمل كه همانند نگاه از بالا به پاييـــــن است مقدار تخمين UC و يا Combined MU و يا مجموع عدم قطعيت را با استفاده از GUM معلوم نمود.

در آزمايشگاه‌هاي باليني محاسبه MU بايد با توجه به ميزان كيفيت نياز پزشكي و هزينه آن معلوم شود.

مقدار MU يك آزمايش بايد از نظر پزشكي، تغييرات بيولوژيك يك نمونه و هزينه آن قابل قبول باشد.

Measurand

Measurand بر حسب تعريف چيزي است كه مقدار آن اندازه‌گيري مي‌شود. در آزمايشگاه‌هاي بيوشيمي آن را بنام Analyte مي‌شناسند مثل سديم، اوره و قند. گاهي نيز فعاليت مولكولي نظير انزايم را در PHو درجه حرارت مختلف معلوم و يا مقدار هورمون‌ها را در شرايط مخصوص اندازه‌گيري مي‌نمايند. چنانكه ديده مي‌شود اندازه‌گيري انزايم‌ها و هورمون‌ها چندان آسان نبوده و هر وقت كه مقدار آنها گزارش مي‌شود بايد روش اندازه‌گيري، منبع دريافت نمونه و ياMeasurand معلوم شود.

دقت Imprecision

دقت در اندازه‌گيري يك نمونه بستگي به نوع و خلوص كاليبراتور، راكتيوها، نگهداري و مراقبت از دستگاه اندازه‌گيري، فرد آزمايش كننده و محيط كار دارد.

ميزان عدم دقت Uimp را با sd نشان مي‌دهند. sd در واقع نماينده عدم قطعيت در اثر خطاي راندوم مي‌باشد. بهتر است Uimp يا sd در غلظت‌هاي مختلف يك نمونه (نرمال و غير نرمال) بخصوص در اطراف دامنه قابل گزارش نتايج، معلوم شوند. اگر Bias روش آزمايش در نظر گرفته نشود Upro = Uimp ‌مي‌باشد.

Bias خطاي سيستماتيك

GUM فرض مي‌كند كه اگر Bias يك اندازه‌گيري با تكرار آزمايش از يك ماده رفرانس معلوم باشد بعنوان Uref قابل قبول است و يا با استفاده از فاكتور تصحيح كننده براي يافتن Uref استفاده شده باشد نيز مورد قبول مي‌باشد ولي بايد توجه داشت، از آنجا كه مقدار واقعي Bias هيچگاه معلوم نيست لذا استفاده از هر نوعBias ، خطاي آن را كاهش داده ولي از بين نمي‌برد.

براي محاسبه UBias از Uref (رفرانس) و Urep (آزمايش تكراري يك نمونه) استفاده مي‌كنند.

UBias =

                   

محاسبه MU

عدم قطعيت كل و يا Combined Uncertainty از مجموع واريانس‌هاي جزء و با استفاده از فرمول زير بدست مي‌آيد:

UC =

                                              

مثال‌هاي زير طرز اين محاسبه را نشان مي‌دهند:

مثال (1)

الف: در اين محاسبه مقدار Bias در نظر گرفته نشده است.

شرح داده‌ها محاسبه نظريه
Measurand (گلوكز)

واحد اندازه گيري

روش آزمايش

تعيين درجه خلوص گلوكز

اندازه‌گيري گلوكز سرم

mmol/l

Hexokinase

Isotop Dilution Mass Spectrometry

سرم كنترل (1)

معدل

Sd

4.8 mmol/l

0.11 mmol/l

 

n= 317

 

آزمايش ها با يك محلول، يك فرد و يك دستگاه انجام شدند.

 

سرم كنترل (2)

معدل

Sd

Bias

Uncertainty

4.8 mmol/l

15.7 mmol/l

 

15.7 mmol/l

0.38 mmol/l

محاسبه نشد

Uproc

Uproc=Uimp= 0.11mmol/l

Uproc=Uimp= 0.38mmol/l

 

n= 320

 

 

 

 

Uproc Considered=UC

دامنه         (Expansion) عدم قطعيت

4.8 mmol/l

15.7 mmol/l

دامنه گسترش كل

 

 

*U=0.11 × 2=0.22 0.2

U= 0.38 * 2 = 0.76 0.8

5-10 mmol/l ±0.2mmol/l

10-20 mmol/l ±0.8mmol/l

K = 2 با دامنه 95%

*After Round off: 0.22 0.2

 

مثال (2)

ب: محاسبه MU با محاسبه مقدار Bias طرز اندازه‌گيري

شرح داده‌ها محاسبه نظريه
عدم دقت (UIMP)

Bias

مقدار CRM خالص

Uncertainty CRM

 

O.11 mmol/l

بدست آمده از گلوكز رفرانس

گلوكز 6.777 mmol/l

U= 0.073 mmol/l

UCRM= =0.0365

از آزمايش قبلي براي گلوكز

4.8 mmol/l

Certified Reference Material (CRM)

مقدار CRM بعد از ده بار آزمايش معدل                   6.97 mmol/l

0.149 mmol/l                     Sd

0.047mmol/l                 SEM

 

 

SEM=

 

 

SEM: Standard Error of the Mean

 

 

آيا Bias اهميت دارد؟

0.193 mmol/l                   Bias

UCRM 0.0365mmol/l         UBias

t= 3.24

0.01˂p˂0.02

 

UREP

6.97-6.777=0.193

t=Bias/UBias                                    

0.193/0.0595

df=10-1=9

 

معدل 10 بار آزمايش منهاي مقدار CRM

مقدارBias زياد است و اهميت دارد

آيا UBias اهميت دارد؟ UBias/Uimp=0.54                                                 UBias نيز اهميت دارد و بايد در محاسبه Mu منظور شود
محاسبه عدم قطعيت Uproc=

0.125=

بايد مجموعه (combind)

عدم قطعيت محاسبه شود

پراكندگي و گسترش U 0.3mmol/l و يا 0.25mmol/l 0.15 mmol/l 0.125

K=2

2 x 0.125= 0.25 يا

0.3 mmol/l

دامنه و گسترش عدم قطعيت با 95% اطمينان 0.3 mmol/l ± 5 – 10 mmol/l

 

اگر UBias از مقدار Uimp بيشتر از ده درصد اضافه شده باشد بايد از فرمول زير براي يافتن مقدار Upro استفاده كرد.

Upro =

    

مثال (3)

ج- محاسبه MU با استفاده از نتايج آزمايش‌ها

اگر نتيجه از محاسبه نتايج چند آزمايش وابسته بدست آيد مي‌توان MU نهايي را با Combind نمودن نتايج عدم قطعيت آنها بدست آورد، ولي بايد توجه داشت كه استفاده از sd و يا CV براي اينگونه محاسبه تفاوت دارند. اگر Combind حاصل جمع و يا حاصل تفريق باشد از sd و اگر از حاصل ضرب و تقسيم باشد بايد از CV استفاده كرد. مثلاً براي محاسبه MU و Anion Gapاز حاصل جمع و نتايج sd استفاده مي‌شود.

محاسبه Anion Gap

 

(Na + K) – (Cl + HCO3)   Anion Gap=

Na= 137, K= 4, Cl= 106, HCO3= 10     ميلي مول در ليتر

Anion Gap= (137+ 4) – (106 + 10) = 141 – 116 = 25 ميلي مول در ليتر

با محاسبه كلاسيك مقدار Anion Gap برابر mmol/l 25 است.

اگر sd هر كدام از نتايج برابر باشد

Na= 1.48, K= 0.4, Cl= 0.72, HCO3=0.14

MU= =1.85 ميلي مول در ليتر

اگر دامنه گسترش (Coverage Factor) 95 درصد و فاكتور آن 2 فرض شود، MU= 1.85 * 2= 3.7. با حذف اعشار غير مؤثر عدد 7/3 به mmol/l 4 تبديل و Anion Gap= 25± 4 با 95% اطمينان

مثال (4)

د- محاسبه كراتينين كليرانس

ميزان كراتينين كليرانس با فرمول زير بدست مي‌آيد:

 

Plasma Creatinine = 92 µmol/l                   Sd = 2.26              Cv = 0.0246

Urine Creatinine = 2560 µmol/l                Sd = 340             Cv = 0.1328

Urine Volume = 2683 ml                          Sd = 251                           Cv = 0.0093

Collectin time = 24 hrs, 1440 mi              Sd2 = 30                   Cv = 0.0208

= كليرانس كراتينين

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

  • 1 و 2: چون اين مقادير از حاصلضرب داده‌ها بدست آمده است لذا براي محاسبه MU از CV آنها استفاده مي‌شود.

 

UCrCl =

Urine Creatinine Clearance (UCrCl) = 0.137

 

UCrCl = 51.8 * 0.137 = 7.096 ml/min × كليرانس كراتينين

 

اگر گسترش (باصطلاح Coverage بر اساس MU) معادل 2 فرض شود:

14.2 ml/min و يا 7.096 * 2 = 14.192   UCrCl =

 

با 95 درصد اطمينان ml/min 14.2 ±51.8 = نتيجه كليرانس بيمار

 

 

 

 

تعريف ارگان‌هاي مختلف علمي درباره اصطلاحات آزمايشگاهي:

دقت، درستي، خطاي كل، MU و غيره

در اين قسمت سعي شده است كه مفاهيم لغات و اصطلاحات آزمايشگاهي مثل دقت، درستي، عدم قطعيت (Uncertainty)،‌ Trueness و خطاي كل مجاز از ديدگاه ارگان‌هاي مختلف ولي وابسته به آزمايشگاه‌هاي پزشكي مثل شيمي تجزيه (Analytical chemistry)، بيوشيمي پزشكي (Clinical Chemistry) CLSI.,IFCC NCCLS) سابق) و ISO آورده شوند. و همچنين سعي گرديده است كه نظرات موافق و مخالف اين ارگان‌ها بخصوص درباره عدم قطعيت (Uncertainty) و خطاي كل مورد تحليل قرار گيرد.

در سال‌هاي 1950 تا 1960 متخصصين شيمي تجزيه و metrologists معتقد بودند كه مقوله درستي از دقت جدا بوده و درستي را بر دقت ترجيح مي‌دادند. در همين دوره بيوشيميست‌هاي باليني درستي را هم قدر دقت دانسته و مجموع اين خطاها را بنام خطاي كل پذيرفته و براي ارزيابي روش‌هاي آزمايش از اين طريق استفاده كرده و هنوز هم مي‌نمايند. امروزه عده‌اي از metrologistها ‌معتقدند كه عدم قطعيت (Uncertainty) و Trueness كه از طرف ISO 15189 براي ارزيابي روش‌ها پيشنهاد شده است (هنوز مورد قبول عامه قرار نگرفته است) بايد جايگزين خطاي كل مجاز شود. در اينجا نظر ارگان‌هاي بين‌المللي درباره تعاريف و بهره برداري از اين لغات آورده مي‌شود.

 

نظرات متخصصين شيمي تجزيه

همانطوري كه توضيح داده شد در سال‌هاي 1950 و 1960 متخصصين شيمي تجزيه ارزيابي يك روش را با محاسبه خطاي سيستماتيك و خطاي راندوم معلوم مي‌نمودند. اين ارزيابي بيشتر به خطاي سيستماتيك اهميت مي‌داد تا خطاي راندوم زيرا معتقد بودند تكرار آزمايش اهميت آن را كاهش مي‌دهد. شكل (1) مقادير دقت و درستي را نشان مي‌دهد.

 

شكل (1) نظر متخصصين شيمي تجزيه درباره خطاي راندوم و سيستماتيك

 

نظرات مترولژيست‌ها

نظرات مترولژيست‌ها را مي‌توان در مدارك NBS و يا National Bureau Of Standard كه حالا بنام NIST و يا National Institute for standard & Technology ناميده مي‌شود، پيدا نمود. اين نظرات بصورت كلاسيك در راهنمايي‌هاي اين تشكيلات آورده شده‌اند. عدم قطعيت و يا Uncertainty نيز مورد بحث قرار گرفته و NBS نظر داد كه اين موضوع را مي‌توان به 4 صورت مختلف در نظر گرفت.

  • خطاي سيستماتيك و دقت را مي‌توان در نظر نگرفت.
  • خطاي سيستماتيك را قبول و دقت را در نظر نگرفت.
  • خطاي سيستماتيك و دقت را در نظر گرفت.
  • خطاي سيستماتيك را در نظر نگرفت و خطاي راندوم را قبول نمود.

عدم قطعيت بستگي به خطاي آزمايش صرفنظر از خطاي سيستماتيك و راندوم داشته ولي بيشتر آن را وابسته به خطاي راندوم مي‌دانند. با اين توصيف VIM تعريف روشن و دقيقي درباره اين وابستگي و يا عدم آن نداده است.

Quality the totality of features and characteristics of a product or service that bear on its ability to satisfy stated or implied needs (ISO 1994);
Accuracy closeness of agreement between a quantity value obtained by measurement and the true value of the measurand;
Error of measurement difference of quantity value obtained by measurement and the true value of the measurand;
Random error of measurement difference of quantity value obtained by measurement and average that would ensue form an infinite number of replicated measurements of the same measurand carried out under repeatability conditions;
Systematic error of measurement difference of average that would ensue from an infinite number of replicated measurements of the same measurand carried out under repeatability conditions and true value of the measurement;
Maximum permissible error one of the two extreme values of the error of indication permitted by specifications or regulations for a given measuring system;
Error of indication difference of indication of a measuring system and true value of the measurand.

جدول (1) تعاريف و اصطلاحات بكار برده شده از طرف متخصصين شيمي تجزيه را نشان مي‌دهد.

 

نظرات بيوشيميست‌هاي پزشكي:

از آنجا كه در آزمايشگاه‌هاي باليني نمونه بيماران را نمي‌توان همانند كارخانجات مختلف تكرار نمود، لذا مسئله دقت اهميت بيشتري از خطاي سيستماتيك پيدا مي‌كند ولي در حقيقت خطاي راندوم و خطاي سيستماتيك هر دو از اهميت بسزايي برخوردارند، بهمين دليل خطاي كل مجاز بوجود آمد تا اثرات هر دو گونه خطا معلوم شود. شكل (2)

شكل (2) ايده بيوشيميست‌ها درباره خطاي راندوم، سيستماتيك و خطاي كل مجاز

پزشكان بيشتر توجهشان به دريافت نتيجه آزمايشي است كه بدرستي آنها را در تشخيص و درمان بيمار كمك كند. آنها كمتر توجهي به مفهوم دقت و درستي همانند مسئولين و كاركنان آزمايشگاهي دارند، بنابراين چنين بنظر مي‌رسد كه آنها به خطاي كل مجاز و ميزان تفاوت بين مقدار واقعي و مقدار بدست آمده توجه دارند. به عبارت ديگر آنها به مجموع خطاي راندوم و خطاي سيستماتيك قابل قبول اهميت مي‌دهند. مدت 5 تا 10 سال طول كشيد كه اين موضوع يعني استفاده از خطاي كل مجاز در امريكا مورد قبول قرار گيرد، البته سفارشات متعددي در نشريات مربوط به آزمايشگاه‌ها ديده مي‌شد كه در رابطه با محاسبه و تعيين مقدار آن بحث مي‌شده است. در سال 2003 دكتر krouwer كه سرپرست كميته‌اي براي بررسي اين مطلب در مؤسسه CLSI)) Clinical Laboratory Standard Institute امريكا بود درباره خطاي كل مجاز مقاله‌اي تحت عنوان “Estimation of Total Analytical Error for Clinical Laboratory Method” منتشر كرد. اين راهنما و راهكار از طرف FDA به سازندگان كيت‌ها و دستگاه‌هاي اندازه‌گيري سفارش شد تا بر مبناي اين دستورات فرآورده‌هاي خود را تهيه نمايند.

اين سازمان در تعريف خطاي كل مجاز چنين نظر مي‌دهد:

Total Analytical Error is used to describe the following concepts :

  • وقتي دامنه اختلاف نتايج يك آزمايش با نتايج روش رفرانس كه معمولاً با 90%،‌ 95% و 99% سنجيده مي‌شود‌، اگر نتيجه آزمايشي اختلافش با روش رفرانس در حدود 2/97% باشد مسلماً قابل قبول بوده زيرا از 95% اختلاف مورد نظر بهتر است.
  • اختلاف بين مقدار اندازه‌گيري شده از مقدار واقعي كه بر اساس (310- 93) ” VIMخطاي اندازه‌گيري“ نامگذاري شده است، مسلماً شامل خطاي راندوم و خطاي سيستماتيك بوده و با تعريف خطاي كل مجاز دقيقاً هماهنگي دارد. همچنين تعريفي كه VIM درباره خطا (Error) نموده است و در جدول (2) ديده مي‌شود با خطاي كل مجاز همخواني دارد.

 

Clinical Chemistry Error Terminology
Accuracy, inaccuracy, precision, imprecision Same as IFCC definitions.
Random analytical error An error that can be either positive or negative, the direction and exact magnitude of which cannot be predicted. In contrast, systematic errors are always in one direction.
Systematic analytic error An error that is always in one direction, in contrast to random errors that may be either positive or negative and whose direction cannot be predicted.
Proportional systematic error An error that is always in one direction and whose magnitude is a percentage of the concentration of analyte being measured.
Constant systematic error An error that is always the same direction and magnitude, even when the concentration of the analyte changes.
Total error The net or combined effect of the random and systematic errors.
Total error specification, allowable total error, TEa The total amount of analytical error that can be tolerated without invalidating the medical usefulness of the analytical result. TEa can be used to decide the acceptability of a measurement procedure in method evaluating testing, or to calculate the size of medically important errors to aid in the selection or design of control procedures. When applied to method evaluation testing, we recommend that TEa be used as a 99% limit of error so that only 1 sample in 100 will have a greater amount of error; this allows a defect rate of 1% when the analytical process is under stable operation. When applied as a quality specification, we recommend that TEa be used as a 95% limit of errors, implying a maximum defect rate of 5% when the process experiences unstable operation.
Medically important errors Those errors that, when added to the inherent imprecision and inaccuracy of a measurement procedure, cause the total error specification to be exceeded.
Medical usefulness The concept that the requirements for the performance of an analytical process depend on how the analytical results are used and interpreted.

جدول (2) نظرات بيوشيميست‌هاي كلينيكي

 

نظرات و تعاريفIFC :

در سال‌هاي 1970 سازمان جهاني بيوشيميست‌هاي باليني سفارشات زيادي درباره كنترل كيفيت آزمايشگاه‌هاي باليني تهيه و منتشر نمودند. يكي از مهم‌ترين کارهاي اين سازمان انتشار مقاله‌اي درباره تعاريف لغات مربوط به كنترل كيفيت بود كه در سال 1976 منتشر نمود كه خلاصه آن در جدول (3) ديده مي‌شود. در اين مصوبه تأكيد شد كه بجاي Accuracy از Inaccuracyو بجاي Precision از Imprecision استفاده شود. از آنجا که به خطاي كل مجاز اشاره نشده بود مصداق آن تغيير نكرد و چون گذشته از آن استفاده مي‌شود.

Traditional terminology in clinical chemistry [IFCC]
Analytical method Set of written instructions which describe the procedures, materials, and equipment, which are necessary for the analyst to obtain a result.
Analytical run This usually refers to a set of consecutive assays performed without interruption. The results are usually calculated from the same set of calibration standard readings. However, this definition may not be universally applicable, and in those cases the word series should be used after defining it.
Accuracy Agreement between the best estimate of a quantity and its true value. It has no numerical agreement.
Inaccuracy Numerical difference between the mean of a set of replicate measurements and the true value. This difference (positive or negative) may be expressed in the units in which the quantity is measured, or as a percentage of the true value.
Precision The agreement between replicate measurements. It has no numerical value.
Imprecision Standard deviation or coefficient of variation of the results in a set of replicate measurements. The mean value and number of replicates must be stated, and the design used must be described in such a way that other workers can repeat it. This is particularly important whenever a specific term is used to denote a particular type of imprecision, such as between-laboratory, within-day, or between-day.
Analytical error Difference between the estimated value of a quantity and its true value. This difference (positive or negative) may be expressed either in units in which the quantity is measured, or as a percentage of the true value.

 

جدول (3) نظرات انجمن بين‌المللي بيوشيميست‌هاي كلينيكي

نظرات و تعاريف CLSI (NCCLS)

در نيمـــه‌هاي ســـال 1970 مؤســـسه National Committee for Clinical Laboratory Standard (NCCLS) تأسيس يافت تا به طور كلي كيفيت كار آزمايشگاه‌ها را ارتقاء دهد. يك گروه كه مسئوليت بالا بردن كيفيت آزمايشگاه‌ها را بعهده داشتند سعي نمودند تا با تهيه راهنمائي‌هاي تجربي و آمــــــــاري، كارآئـــــي آزمايشگاه‌ها را افزايش دهند. NCCLS در سال 1990 National Reference System for Clinical Laboratory (NRSCL) را بوجود آورد. اين بخش تأسيس شده كوشش زيادي در تهيه راهنماي آزمايشگاه و تعاريف ترم‌هاي آزمايشگاهي به كار برد كه در جدول (4) آورده شده است. در اين جدول Accuracy، Precision، Bias و Error بطور روشني تعريف شدند. در اين راهنما تعاريف لغات Trueness‌و Uncertainty بر اساس نظرات VIM و ISO آورده شده‌اند. ممکن است اين توضيحات براي آشنايي آزمايشگاهيان آمريكايي با اين لغات و اصطلاحات باشد.

 

NCCLS/CLSI terminology for documents and standards [1996]
Accuracy, Measurement accuracy, Result accuracy Closeness of the agreement between the result of a measurement and a true value of the measurand (VIM93-3.5).
Bias 1.      Statistics, the difference between the expected or mean value of an estimator and the value of the parameter it is estimating (RHUD1.7CD);

2.      A systematic, as opposed to a random, distortion of a statistic;

3.      Analytical science, a signed (+,-) quantitative measure of systematic departure from accuracy under specified conditions of analysis.

4.      The systematic deviation of the test results from the accepted reference value (WHO-BS/95.1793);

5.      The difference between the expectation of the test results and an accepted reference value (ISO3534-1/93-3. 13);

6.      The systematic deviation of test results from the accepted reference value (WHO-BS/95.1793);

7.      Inter-instrument bias, the difference observed by comparing two specified instruments under specified conditions of analysis, concentration range, method, etc.;

8.      Inter-method bias, the difference observed by comparing two specified methods under specified conditions of analysis;

9.      Inter-laboratory bias, the difference observed by comparing two laboratories that perform the measusrement of the same analyte under specified conditions;

10.    Result bias, the difference observed between a result and the true or expected value.

Precision 1.      The closeness of agreement between independent test results obtained under prescribed conditions (ISO Guide 3);

2.      Closeness of agreement between a series of measurements, under specified conditions, of a substance or biological product (WHO-BS/95.1793);

3.      The closeness of agreement between independent test results obtained under stipulated conditions (ISO3534-1-3. 140;

4.      Agreement between replicate measurements.

NOTE: Precision is not typically represented as a numerical value but is expressed quantitatively in terms of imprecision – the SD or the CV of the results in a set of replicate measurements.

Error 1.      Deviation from truth or from an accepted, expected true or reference value;

2.      Measurement error, result of a measurement minus a true value of a measurand (VIM93-3. 10);

3.      Random error, the nondirectional, patternless differences between successive results obtained with an analytical process;

4.      Result of a measurement minus the mean that would result from an infinite number of measurements of the same measurand carried out under repeatability conditions.
NOTE a) Random error equals one minus the systematic error (VIM93-3. 14);

5.      A directional or patterned difference between the value obtained and that accepted as true or expected.
NOTE: d) estimated independently of random error by averaging replicates, it is expressed in the units of the method as a bias, and it is calculated as the average difference between the values expected and obtained, or as a relative bias by dividing the bias by the average of the results;

6.      Systematic error, mean that would results from an infinite number of measurements of the same measurand carried out under repeatability conditions, minus a true value of the measurand.
NOTES: b) Systematic error is equal to error minus random error; c) like true value, systematic error and its causes cannot be completely known (VIM93-3. 14);

7.      Proportional error, systematic error that is directly proportional to analyte concentration, intensity, or activity.

Trueness The closeness of agreement between the average value obtained from a large series of test results and an accepted reference value (ISO 3534-1-3. 12)
Uncertainty 1.      The stated range on either side of the best estimated of any given value within which that value may be expected to lie with some expressed degree of confidence.

2.      Measurement uncertainty, Uncertainty of measurement, parameter [and/or characteristic], associated with the result of measurement, that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand.
NOTES: a) The parameter may be, for example, a standard deviation (or given multiple of it), or the half width of an interval having a stated level of confidence; b) uncertainty of a measurement comprises, in general, many components. Some of these components may be evaluated from the statistical distribution of the results of a series of measurements and can be characterized by experimental standard deviations. The other components, which can also be characterized by standard deviations, are evaluated by assumed probability distributions based on experience or other information; c) it is understood that the result of the measurement is the best estimate of the value of the measurand, and that all components of uncertainty, including those arising from systematic effects, such as components associated with corrections and reference standards, contribute to the dispersion (VIM93-3.9).

جدول (4) نظرات و تعاريف CLSI

 

نظرات و تعاريف ISO

15189ISO در سال 2003 منتشر شد تا تعاريف و لغاتي كه براي محاسبات آماري كنترل كيفيت آزمايشگاه‌ها وضع شده جهان‌گير شود. پيش از آن ISO نظراتي مانند 9000ISO درباره مديريت كيفيت (Quality Management) و يا 17025ISO براي موارد خاص اندازه‌گيري در آزمايشگاه‌ها، كاليبراسيون و آزمايش نمودن نمونه‌ها ارائه نموده بود.

براي درك GUM و استفاده از آن به دو مسئله بايد توجه كرد:

اول– وجود هر خطاي سيستماتيك بايد شناخته و تصحيح شود تا نتايج آزمايش نمونه‌ها در سراسر آزمايشگاه‌هاي يك منطقه قابل مقايسه شوند. اين خطاي سيستماتيك نيز وقتي معلوم مي‌شود كه مقايسه با يك روش رفرانس و كاليبراتور بسيار عالي شود. از آنجا كه چنين امكاني براي آزمايشگاه‌هاي باليني وجود ندارد،‌ لذا تعيين خطاي سيستماتيك دقيق بسيار مشكل مي‌شود.

دوم– بر فرض اگر همه خطاهاي سيستماتيك تصحيح و مقدار آن نديده گرفته شود خطاي راندوم باقيمانده كه با اندازه‌گيري Uncertainty معلوم مي‌شود مقدار اين خطا بايد توسط كمپاني‌ها به آزمايشگاه‌ها و توسط آزمايشگاه‌ها به پزشكان معالج انتقال يابد تا در معالجه و درمان بيماران مورد توجه قرار گيرد.

در جهان ISO/GUM، Trueness بستگي به Traceable Value دارد كه به اصــطلاح قبلي True Value گفته مي‌شد (چون True Value قابل اندازه‌گيري نبود آن را به Traceable Value تغيير دادند). مشكل است كه مقدار Traceable Value را نيز دقيقاً اندازه‌گيری و معلوم نمود ولي مي‌توان اين مقدار را در حد Measurement Uncertainty قبول نمود كه در اين صورت اين تعريف مشابه با Accuracy است كه در شکل (3) ديده مي‌شود و

شكل (3) مقدار Trueness بعد از اصلاح كردن

 

مطابقت با خطاي كل دارد. در جدولي كه ISO جهت تعريف جديد ترم‌هايي كه براي آزمايشگاه‌هاي باليني سفارش كرده است اين تعاريف ديده مي‌شوند. جدول (5)

ISO terminology for medical laboratories
Quality Degree to which a set of inherent characteristics fulfills requirements (ISO 2005);
Measurand Quantity intended to be measured;
Accuracy of measurement Closeness of the agreement between the result of a measurand and a true value of the measurand.
Trueness of measurement Closeness of agreement between the average value obtained from a large series of measurements and a true value.
Precision Closeness of agreement between quantity values obtained by replicate measurements of a quantity, under specified conditions.
Uncertainty of measurement Parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand
Target measurement uncertainty Measurement uncertainty formulated as a goal and decided on the basis of a specific intended use of measurement results

جدول (5) تعريف ISO از اصطلاحات آزمايشگاهي

 

با گسترش 15189ISO محتوي لغات و اصطلاحاتي كه در آزمايشگاه‌هاي اندازه‌گيري (Metrology Labs) بكار گرفته مي‌شد به آزمايشگاه‌هاي باليني منتقل گرديده كه تعاريف آنها در جدول (6) ديده مي‌شوند.

Additional GUM/ISO Uncertainty Terms
Type A uncertainty An uncertainty component evaluated from a statistical analysis of series of observations (GUM)
Type B uncertainty An uncertainty component evaluated by means other than the statistical analysis of observations (GUM)
Standard uncertainty Uncertainty of the results of a measurement expressed as a standard deviation.
Combined standard uncertainty Standard uncertainty of the result of a measurement when that result is obtained from the values of a number of other quantities, equal to the positive square root of a sum of terms, the terms being the variances or covariances of these other quantities weighted according to how the measurement result varies with changes in these quantities.
Expanded uncertainty Quantity defining an interval about the result of a measurement that may be expected to encompass a large fraction of the distribution of values that could reasonably be attributed to the measurand;

NOTE 1. The fraction may be viewed as the coverage probability or level of confidence of the interval;

NOTE 2. To associate a specific level of confidence with the interval defined by the expanded uncertainty requires explicit or implicit assumptions regarding the probability distribution characterized by the measurement result and its combined standard uncertainty. The level of confidence that may be attributed to this interval can be known only to the extent to which such assumptions may be justified;

NOTE 3. Expended uncertainty is termed overall uncertainty in paragraph 5 of Recommendation INC-1 (1980). (GUM)

جدول (6) تعريف GUM – ISO از عدم قطعيت

 

از طرف ديگر CLSI راهنماي مهمي منتشر كرد كه بنام EP15- A2 معروف شد. عنوان اين راهنما User Verification of Performance for Precision and Trueness بود. CLSI همچنين راهنماي ديگري بنام C51‌ تحت عنوان “Expression of Uncertainty of Measurement in Clinical Laboratory Medicine” منتشر نمود تا از ترم‌ها و لغاتي كه در آزمايشگاه‌ها مصرف مي‌شوند استفاده درستي بعمل آيد.

براي درك بهتر از اين راهنمائي‌ها درباره Uncertainty و غيره لازم است به فرهنگ لغات GUM بخصوص آنهايي كه در جدول (6) آورده شده‌اند توجه نمود. با توجه به اين جدول ديده مي‌شود كه Uncertainty اولاً به دو صورت Type A و Type B تغيير يافته و Standard Uncertainty ‌ چيزي جــــز Standard Deviationنمي‌باشـــــــــــــــــــــــــد و ســـرانجام Expanded Combined Uncertainty نيز كه با فرمول زير بدست مي‌آيد تفاوتي با خطاي كل نداشته و در آنBias و Sdمنظور شده‌اند.

 

CU = Z

شكل (4) مقدار Bias وExpanded Combined Uncertainty را نشان مي‌دهد.

 

شكل )4( ميزان Bias و Expanded Combined Uncertainty از نظر ISO

 

 

مقايسه خطاي كلCU* و 6-Sigma آزمايش HbA1C

اگر كيفيت آزمايشي بطور كمي محاسبه و نشان داده شود بهتر قابل درك و فهم خواهد بود. به عبارت دیگر دقيق‌تر ميزان قطعيت و يا عدم قطعيت Uncertainty آن آزمايش معلوم مي‌شود. همچنين اگر راه‌هاي مختلفي براي ارزيابي كيفيت يك روش آزمايشگاهي و يا بطور عموم براي آزمايش‌ها وجود دارد بهتر است آن روش‌ها را با يك روش قابل قبول‌تر مورد مقايسه قرار داد. بنابراين در مقايسه با ارزيابي يك روش آزمايشگاهي با محاسبه خطاي كل مجاز و يا با روش ايزو (ISO) بهتر است نتايج آنها را با مقادير 6-Sigma محك زد.

_______________________________________

*CU = Combined Uncertainty

 

براي اين مقايسه نتايج HbA1C از 19 روش مختلف اندازه‌گيــــــــــــري شده كه توسط National Glycohemoglobulin Standardization Program (NGSP) ‌ مورد تأييد بوده و بر اساس Diabetic Clinical and Complication Trial (DCCT) نتايج آنها با دقت و درستي بالايي قابل قبول مي‌باشند انتخاب شده است. در جدول (7) نتايج اين بررسي ديده مي‌شود. مقدار تعيين شده HbA1C بوسیله College of American Pathologist (CAP) برابر 6/7% بوده و با راكتيوهاي مؤسسه NGSP اندازه‌گيري و تأييد شده بودند.

بــــراي محــاســبه زيــگما چون از نتايج ملي CAP استفاده شده است لذا آن را اصطلاحاً NMQ يا Method Quality National مي‌نامند.

اين نمونه‌ها به 2806 آزمايشگاه امريكايي براي شركت در برنامه كنترل كيفيت خارجي فرستاده شده بود. اين آزمايشگاه ها با 16 روش مختلف مقدار HbA1C نمونه‌ها را اندازه‌گيري نموده و نتايج را به CAP ارائه دادند. CAP براساس روش ارزيابي خود معدل، Bias، Sd، Cv خطاي كل و MU آنها را معلوم و Dr Westgard نيز براي مقايسه و بررسي بين خطاي كل و MU مقادير زيگماي آنها را نيز حساب نمود.

ستون اول جدول تعداد گروه‌هاي شركت كننده (19 گروه)، ستون دوم تعداد آزمايشگاه‌هاي شركت كننده در هر گروه، ستون سوم معدل مقدار HbA1C هر گروه ،‌ستون چهارم مقدار Bias ،‌ستون پنجم مقدارSd، ستون ششم مقدار Cv و ستون هفتم خطاي كل، ستون هشتم مقدار MU و ستون آخر مقدار زيگماي هر گروه را نشان داده، در رديف آخر معدل كل تمام داده‌هاي فوق آورده شده است.

ستون سوم مقدار ميانگين HbA1C تمام گروه‌ها را نشان مي‌دهد. اين ميانگين برابر با 67/7% مي‌باشد كه بسيار نزديك به مقداري است كه CAP تعيين كرده است. درستي و يا Trueness اين نتايج مساوي 7/67-7/6=0/07 مي‌باشد كه بسيار خوب است.

در ستون هفتم خطاي كل روش‌ها كه با معادله TE=Bias+2sd حساب شده است بين 34/0 درصد تا 48/1 درصد مي‌باشد. كمترين مقدار TEm مساوي است با0.21 = 0.42 TEmin = 0 + 2 x و بيشــــــــــترين مقدار= 0.6 + 2 x 0.45 = %1.48 TEmax مي‌باشد. ميانگين وزني خطاي كل در پايين ستون ديده مي‌شود كه برابر است با 68/0 درصد.

ستون هشتم مقادير MU همه گروه‌هاي شركت كننده را نشان مي‌دهد كه دامنه آن بين 41/0 تا 48/1 و ميانگين وزني آنها 68/0 مي‌باشد. مقادير MU از معادله زير بدست آمده است:

MU = 1.96 [(Trueness)2 + (Subgroup Bias)2 + (Subgroup Precision)2]1/2

= =0.41 MU

 

مقادير زيگما با فرمول Sigma = محاسبه شده است. مثلاً براي گروه اول اين مقدار برابر است با:

%Bias = = =%2.7

Sigma = = = 3.1

 

CLIAمقدار ATe* آزمايش HbA1C را 15 درصد در نظر گرفته است.

در ستون آخر مقادير Sigma گروه‌هاي شركت كننده ديده مي‌شود كه دامنه آنها بين 2/1 تا 62/6 مي‌باشد و ميانگين وزني آنها نيز 17/4 تعيين شده است.

______________________________________

*Allowable Total Error = ATe

 

 

نگاهي به جدول (7) نشان مي‌دهد كه دامنه TE و يا خطاي كل بين 34/0 تا 48/1 و معدل آن نيز 61/0 مي‌باشد. در ستون مجاور آن مقادير MU و يا Measurment Uncertainty ديده مي‌شود كه دامنه آن هم بين 37/0 تا 48/1 مي‌باشد كه بسيار نزديك بهم مي‌باشند. از طرف ديگر مقادير زيگماي گروه اول (با كمترين خطاي كل و MU) برابر با 03/6 و گروه دوم (با بالاترين خطاي كل و MU) برابر با 2/1 مي‌باشدكه بهترين محك براي جدا كردن روش‌هاي آزمايش و نشان دادن كيفيت آزمايش‌ها مي‌باشد.

توجهي به اين ارقام نزديكي و درستي اين محاسبات را نشان مي‌دهد زيرا هر دو به شكلي از مقادير درستي و دقت براي محاسبه اين نتايج استفاده كرده‌اند. سرانجام در مقايسه با مقادير زيگماي بدست آمده از اين آمار،‌ كه مي‌توان آن را يكي از بهترين و دقيق‌ترين محك‌ها براي ارزيابي كيفيت يك آزمايش دانست به اين نتيجه مي‌توان رسيد كه بالاترين رقم زيگما كه مساوي با 25/6 مي‌باشد (گروه 15) MU آن برابر با 41/0 و TE آن برابر 44/0 است. همچنين كمترين مقدار زيگما برابر با 2/1 (گروه 12) مي‌باشد كه MUو TE آنها نيز هر دو برابر با 48/1 (بالاترين مقدار) است.

 

 

جدول (7) بررسي نتايج Hb A1c بر اساس خطاي كل، MU و زيگما

NMQ1 MU TE CV SD Bias Mean Labs Subgroup
3.10 0.72 0.79 4.10% 0.3 -0.2 7.4 47 1
2.6 0.82 0.88 5.2 0.4 0.1 7.7 33 2
4.7 0.57 0.59 2.7 0.2 -0.2 7.4 227 3
2.5 0.89 0.96 4.6 0.34 -0.3 7.3 385 4
3.16 1.07 0.9 2.5 0.2 0.5 8.1 169 5
3.11 0.8 0.83 3.7 0.27 -0.3 7.3 11 6
3.75 0.59 0.64 3.7 0.28 -0.1 7.5 17 7
4.09 0.73 0.7 2.6 0.21 0.3 7.9 253 8
5.24 0.54 0.55 2.3 0.18 0.2 7.8 95 9
5.36 0.44 0.42 2.8 0.21 0 7.6 593 10
1.65 1.19 1.32 7.7 0.57 -0.2 7.7 23 11
1.2 1.48 1.48 5.5 0.45 0.6 8.2 30 12
6.52 0.37 0.34 2.3 0.17 0 7.6 36 13
3.75 0.59 0.64 3.6 0.28 0.1 7.7 239 14
6.03 0.41 0.44 2.3 0.17 -0.1 7.5 72 15
3.96 0.57 0.61 3.5 0.26 -0.1 7.5 63 16

 

NMQ: National Quality Method-1

 

براي محاسبه زيگما چون از نتايج ملي CAP استفاده شده لذا آن را اصطلاحاً كيفيت روش ملي نامگذاري كرده‌اند.

 

دكتر اكبر ملك‌پور

ماهنامه اخبار آزمایشگاهی

References

  1. ISO/FDIS 15189 Medical laboratories-Particular requirements for quality and competence.

2002 International Organization for Standards, Geneva Swiz.

  1. International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology (VIM). 3rd ed. Draft April 2004 .Annex A.
  2. Guide to the expression of uncertainty in measurement. ISO, Geneva, 1995.
  3. Westgard JO, Berry PL, Cost Effective Quality control: Managing the Quality And Productivity Of Analytical Process AACC Press 1986
  4. Graham H.White                 Basic of Estimating Measurement Uncertainty Clin Bioch Rew. 2008 Augt 29 (Supplement (1))
  5. Westgard JO Desirable Specification for Total Error.

Imprecision & Bias, Derived From Biological Variation Data Bases for Goal              Setting Westgard.Com

  1. IFCC: But Tner J, Boutwell JH, Broughton PMG. International Federation Of Clinical Chemistry Provisional Recommendation On Quality Control In Clinical Chemistry, 1 General Principals And Terminology. Clin. Chem. 1976:22,532-40.
  2. NCCLS/CLSI, NRSCL 8 P3, Terminology And Definition For Use In NCCLS Documents Clinical Laboratory Standard Institute Wayne PA 2005
  3. CLSI EP21-A Estimation of Total Analytical Error for Clinical Laboratory Methods. Clinical Laboratory Standards Institute Wayne, PA 2003
  4. CLSI C24-A3. Statistical Quality Control for Quantitative Measurement Procedures: Principles and Definitions; Approved Guideline- Third Edition. Clinical Laboratory Standards Institute, Wayne, PA, 2006
  5. Fraser C. Biological Variation: From Principles to Practice. AACC Press, 2001
  6. The National Academy of Clinical Biochemistry. Laboratory Medicine Practice Guidelines: Guidelines and Recommendation for Laboratory Analysis In The Diagnosis and Management Of Diabetes Mellitus: Update. Draft Guidelines, Version 1107. Accessed At AACC Website Novamber 27, 2007.