Metrologie (MIC – Metrology in chemistry) shrnuje veškeré poznatky a znalosti procesů měření. Jde o souhrn všech teoretických a praktických aspektů měření.
Měření (measurement) je soubor činností, jejichž cílem je stanovit hodnotu měřené veličiny.
Měřená veličina (measurand) je předmětem měření. V chemické laboratoři je dominantní měřenou veličinou analytů a parametrů hodnota obsahu a zejména látkové množství (koncentrace, aktivita, čas aj.). Základní měřicí jednotkou v analytické chemii je mol (a jeho násobky). Mol je jako měřicí jednotka vrcholem pyramidy návaznosti měření (viz dále) a jeho použití je vázáno na dostatečnou znalost struktury měřené veličiny, což není v laboratorní medicíně zdaleka samozřejmost.
Měřicí princip je stručně vyjádřený vědecký podklad měření. Laboratoře používají pro svou činnost obvykle několik málo dobře zvládnutých a osvědčených principů.
Měřicí metoda je definována jako logický sled obecně popsaných operací, použitých při měření, jde o rozvinutý popis měřicího analytického principu. I proto, aby bylo možno spolehlivě určit možné zdroje nejistoty analytického postupu, je vhodné rozdělit postup analýzy na sled vzájemně navazujících kroků, zahrnujících vzorkování a úpravu vzorku, použití referenčních materiálů (CRM i RM), kalibraci, vlastní analýzu, zpracování dat, prezentaci výsledků a interpretaci. Každý z těchto kroků se ještě může sestávat z několika složek, které mohou dále přispívat k jeho nejistotě.
Měřicí postup (measurement procedure) je detailní popis pracovních operací, použitých při měření. Popis musí být natolik podrobný, aby umožnil provedení měření bez jakýchkoliv dodatečných informací. Měřicí postup se musí nacházet ve stavu statistické regulace. Tohoto stavu se dosahuje aplikací a průběžným vyhodnocováním výsledků analytické kontroly kvality. Hlavním důvodem potřeby důkladného popisu je eliminace nebo redukce řady zdrojů nejistot měření. Právě nedokonalý a nejednoznačný měřicí postup je nevyhnutelně zdrojem řady významných složek nejistot měření, které vznikají jako následek informačního šumu nebo prostého nedostatku informací.
V rámci systémů managementu kvality je používán pojem standardní operační postup (SOP), na který jsou kladeny následující požadavky:
Měřicí systémy jsou uspořádané soubory analytických přístrojů, zařízení, reakčních činidel, kalibrátorů, a dalších složek potřebných k realizaci procesu měření. Pro měřicí systémy je typický různý stupeň integrace od poměrně jednoduchých diagnostických kitů až po kompletní integrované systémy slučující preanalytické, analytické a postanalytické procesy do jediného funkčního celku (TLA – Total Laboratory Automation).
Měřicí signál (odezva) je fyzikální hodnota resp. změna fyzikální hodnoty, způsobená měřenou veličinou a indikovaná detektorem měřicího přístroje. Citlivost, s jakou přístroj indikuje odezvu, určuje mez detekce měření. Odezvu, kterou nelze s dostatečnou pravděpodobností přiřadit k měřené veličině, označujeme jako přístrojový šum. Požaduje-li se po nás přepočet odezvy na hodnotu měřené veličiny, musíme použít kalibrace. Výjimečně není nutné použít kalibrace pouze v těch případech, kdy je velikost odezvy v exaktním kauzálním vztahu s některým z fyzikálních zákonů a lze ji pomocí něho přímo přepočíst na hodnotu měřené veličiny. V tomto případě mluvíme o absolutních (primárních) metodách měření (např. coulometrie). S těmi se však v praxi zkušební klinické laboratoře moc nesetkáváme. Jsou používány v omezeném množství pouze v kalibračních a referenčních laboratořích (gravimetrie, odměrné titrace, coulometrie apod.).
Měřicí stupnice se definují jako dohodnutý způsob používání jednotek měření k vyjádření výsledků měření. Poměrné kvantitativní stupnice se ustanovují sadou kalibračních materiálů (kalibrátorů), odpovídajících známým hodnotám měřené veličiny. Nula stupnice obvykle odpovídá nulovému obsahu měřené veličiny (ne vždy, průběh může být např. inverzní). Cílem měření je získat informace o složení a obsahu měřených veličin v reálných vzorcích. Porovnáním odezev generovaných kalibrátory a neznámými vzorky zjistíme pomocí stupnice hledané hodnoty měřené veličiny (obsahů, koncentrací).
Nominální stupnice slouží klasifikaci měřené veličiny při kvalitativních měřeních. Jsou založené na slovní klasifikaci nebo na klasifikaci pomocí konsensuálních symbolů.
· Negativní/pozitivní (dusitany v moči)
· A1+ (krevní skupina)
Ordinální stupnice hodnotí měřené veličiny podle jejich obsahu, avšak bez použití explicitního matematického vyjádření. Celkový protein v moči:
1. negativní
2. +1
3. +2
4. +3
5. +4
Zkouška, vyšetření (examination, test) je technická činnost sestávající ze stanovení jednoho nebo více znaků produktu, procesu nebo služby s použitím specifikovaného postupu. Zkoušky se provádějí ve zkušebních laboratořích a nástrojem tohoto provádění je měření. V klinických laboratořích rozumíme zkouškou (vyšetřením) stanovení nebo důkaz měřené veličiny, použité k posouzení stavu zdraví, diagnózy a terapie choroby.
Klinická laboratoř (zdravotnická laboratoř, medical / clinical laboratory) je laboratoř specializovaná na provádění zkoušek-vyšetření majících vztah ke zdraví a nemocem.
Kalibrační /referenční laboratoře provádějí stanovování hodnot v kalibrátorech a produkují kalibrační funkce. Kalibračními laboratořemi disponují obvykle výrobci měřicích systémů, diagnostických kitů nebo referenčních materiálů. Zkušební a klinické laboratoře s nimi přicházejí do styku obvykle prostřednictvím dodávaných kalibrátorů a kontrolních materiálů. Referenční laboratoře klinické chemie a laboratorní medicíny poskytují referenční hodnoty výsledků zkoušek. Určují hodnoty referenčních materiálů, často certifikované. Hrají základní roli v procesech standardizace – normalizace a realizace návaznosti měření na referenci. Pro referenční laboratoře je typický mezinárodní charakter činnosti práce, při které bývají svázány do velmi sofistikovaných a efektivních sítí. Pojmy kalibrační a referenční laboratoře jsou v metrologii ekvivalentní
Referenční materiály jsou analytické měřicí standardy - etalony, které prezentují ztělesnění jednotek látkových, hmotnostních nebo arbitrárních látkových množství či koncentrací analytů. Používají se ke kalibraci měření (kalibrátory) a k přenosu hodnot v řetězci návaznosti měření. Základními vlastnostmi referenčních materiálů jsou
|
EU |
Institute of Reference Materials and Methods IRMM Geel, Belgie
ERM (European Reference Materials) – spojením LGC, BAM a IRMM. Jsou takto nyní označovány referenční materiály LGC, BAM a IRMM. Cílem je společné úsilí pracovníků všech tří organizací a harmonizace jejich činností a výrobků.
Další instituce najdou zájemci v citacích [2, 5].
|
|
Francie |
Institute de Recherches de la Sidérurgie – IRSID
|
|
Německo |
The Federal Institute for Material, Reseach and Testing Berlin – BAM; Physikalisch Technisches Bundesanstalt Braunschweig - PTB
|
|
USA |
NIST (National Institute for Standard and Technology) produkuje referenční materiály řady SRM® (Standard Reference Material)
|
|
Velká Británie |
Hlavním producentem je LGC Promochem, Teddington – Laboratory of Government Chemist; National Institute for Biological Standards and Control - NIBSC
|
Další informace
Bedřich Friedecký, Josef Kratochvíla, Zdeněk Kubíček
recenze Zbyněk Plzák