Nejistota měření (uncertainty of measurement) je definována jako údaj, který charakterizuje rozsah, v němž se výsledek měření odůvodněně nachází (s danou pravděpodobností). Nejistota by měla být součástí výsledku měření. Odůvodněností se rozumí to, že rozsah nejistoty je experimentálně vyhodnocen a doložen příslušnými daty.

Chyba je vlastností individuálního výsledku nebo souboru výsledků. Nejistota je integrální součástí každého výsledku měření a její rozsah lze vyhodnotit matematickým odhadem všech jejích možných zdrojů a kovariancí jejich příspěvků.

Nejistoty typu A

Zjišťují se laboratorním experimentem, konkrétně stanovením přesnosti, pravdivosti a intervalů spolehlivosti výsledků měření.

Nejistoty typu B

Zjišťují se z literárních dat, certifikátů shody či technické dokumentace. V klinické laboratoři se jedná obvykle o:

nejistoty hodnot kalibrátorů
nejistoty preanalytického procesu
biologické nejistoty, vyjádřené individuálními biologickými variacemi

Vyhodnocování nejistot typu B vyžaduje edukaci, soustavné studium, trvalé sledování literárních zdrojů a analytickou invenci pracovníka zkušební laboratoře. Některé důležité nejistoty typu B jsou uvedeny v příloze 7.

Kombinovaná nejistota U_c

Kombinace zjištěných a vyčíslených dílčích nejistot provedená kovariancí. Kombinují se všechny identifikované nejistoty typu A i B. Jsou-li zjištěny dílčí nejistoty U₁ ,U₂ ,U₃ …U_n, vypočte se hodnota U_c takto:

Rozšířená nejistota

Většinou se uvádí jako nejistota vynásobená faktorem překrytí k (kde k je rovno 2 až 3 podle toho, jakou hladinu významnosti zvolíme a dle dalších faktorů). Někdy to je nejistota, odpovídající 95% intervalu spolehlivosti (obvykle hodnota blízká 2 SD).

Vztah mezi zdroji nejistot, jejich sledováním a redukcí jejich hodnot

Druh nejistoty	Způsob sledování	Eliminace (redukce)
Preanalytická	Rozptyl odběru, stabilita vzorku, transport, doba odezvy, dokumentace atd.	Standardizace preanalytických procesů
Přesnost	Vnitřní kontrola kvality	Kvalita metod, reagencií, analytických přístrojů
Bias	Vyhodnocování odchylek hodnot kalibrátorů	Návaznost, specifičnost, komutabilita
Biologická	Biologický rozptyl	Zvýšení počtu provedených měření

Zdroji nejistot mohou být například

nejistá nebo neúplná definice složky (analytu). Obvyklý případ například analytů a parametrů z řady imunochemických měření,
vzorkování, resp. preanalytické procesy,
matricové vlivy, pocházející z nedostatečné analytické selektivity měřicí metody a z nedostatečné komutability kalibrátorů a kontrolních materiálů,
neúplná extrakce nebo zakoncentrování složky (analytu), jedná se například o problém separačních metod, řešený například pomocí vhodného vnitřního standardu,
odměřování objemů a vážení,
nedokonalé zajištění experimentálních podmínek měření (lze eliminovat pomocí SOP),
nedostatečná rozlišovací schopnost měření, použité přístroje, činidla a metody musí zaručovat dosažení potřebných hodnot mezí detekce a stanovitelnosti a analytické citlivosti měření,
standardy (etalony) měření, tuto nejistotu lze minimalizovat existencí návaznosti měření
hodnoty konstant a jiných parametrů, použitých při zpracování dat, Kontaminace
stav údržby, dokonalých pracovních postupů, SOP,
aproximace při postupech a výpočtech,
náhodné změny a odchylky.

Nejčastější zdroje a podíly nejistoty lze hodnotit řádným vnitřním zajištěním jakosti a řádnou vnitřní kontrolou kvality.

Aktuální zdroje nejistot v soudobé laboratoři

Za předpokladu striktního dodržování zásad preanalytické fáze a při používání moderní analytické technologie, disponující vysokým stupněm automatizace či robotizace (které umožňují i dosažení vynikající reprodukovatelnosti) platí pro soudobou rutinní automatizovanou analýzu, že je možné redukovat zdroje nejistot na zásadní druhy:

náhodné změny a odchylky
úroveň zajištění jakosti
úroveň kalibrace

Z toho plyne, že monitorování přesnosti a kvantifikace systematických chyb měření umožní kvalifikovaný odhad nejistot měření. Hlavním zdrojem dat pro odhad nejistot měření jsou proto data vnitřní kontroly kvality a mezilaboratorního porovnávání zkoušek. Preanalytické a biologické zdroje nejistoty je nutno zjistit z dat výrobců, z literatury a certifikátů. Preanalytické zdroje lze redukovat standardizací preanalytických procesů, biologické zdroje, pocházející z biologické variability, pouze zvýšením počtu měření.

Obecný postup hodnocení nejistoty zahrnuje

specifikaci předmětu měření,
identifikaci zdrojů nejistoty,
kvantifikaci složek nejistoty,
jejich vyjádření ve formě směrodatné odchylky,
výpočet kombinované nejistoty,
výpočet rozšířené nejistoty (pro 95% interval spolehlivosti).

Aplikace obecného postupu hodnocení nejistoty v soudobé klinické laboratoři má za cíl

zabezpečit vysokou standardní spolehlivost preanalytických procesů,
provést validaci nového měřicího postupu/systému,
sledovat dlouhodobě reprodukovatelnost měření (vnitřní kontrola kvality),
sledovat dlouhodobě pravdivost, porovnatelnost a návaznost měření (účast v EHK).

Pravdivost měření musí být zajištěna návazností a/nebo odvozením hodnot kalibrátorů srovnáním s certifikovanými referenčními materiály Nejistotu hodnoty takového kalibrátoru lze pak vyjádřit vztahem:

Uref = 0 ± 2 CVref [%]

Dále lze nejistotu výsledku rutinního měření Uc vyhodnotit dle vztahu:

kde CVlab [%] je reprodukovatelnost laboratorního měření.

Není-li hodnota bias (b) blízká nule (to je b > 1%), je nutné ji započítat do nejistoty, avšak s respektováním znaménka, protože pozitivní a negativní bias má zcela odlišnou klinickou interpretaci. Obvykle provádíme přepočet bias na CV při respektování rovnoměrného rozdělení dat dle vzorce:

Má-li kalibrátor prokázanou a certifikovanou návaznost na materiál CRM, lze předpokládat, že s ním lze dosáhnout hodnoty bias:

b = 0 ± Ukal

kde Ukal je nejistota hodnoty kalibrátoru, obvykle udaná formou směrodatné odchylky. Celkovou kombinovanou nejistotu lze pak snadno vyhodnotit kombinací přesnosti a hodnoty Ukal.

Aktuálním úkolem klinické chemie a výrobců analytických měřicích systémů je vytvořit měřicí systémy schopné korekce systematické chyby na minimum, čili pracující s hodnotou bias £ 1 %. Pak je možno hodnotu bias při odhadu nejistoty zanedbat a ztotožnit nejistotu měření s reprodukovatelností.

Další informace

Chemometrie

Statistické postupy v laboratorní medicíně

Bedřich Friedecký, Josef Kratochvíla, recenzoval Zdenek Kubíček