Αξιολόγηση προσδιορισμών Αναλυτική επίδοση προσδιορισμού Επιλογή μεθόδου προσδιορισμού βάσει αναλυτικών χαρακτηριστικών και ελέγχου ποιότητας των μετρήσεων Διαγνωστική αξία ανάλυσης Επιλογή δοκιμασίας (εξέτασης) βάσει διαγνωστικών δεικτών ποιότητας ώστε να αυξηθεί η πιθανότητα ορθής διάγνωσης
Επιλογή μεθόδου Πορεία ανάλυσης Αναλυτικά Χαρακτηριστικά ανοσοαναλύσεων Εσωτερικός και εξωτερικός έλεγχος ποιότητας
Αναλυτικά Χαρακτηριστικά ανοσοαναλύσεων Ευαισθησία (Sensitivity) Ειδικότητα (Specificity) Ακρίβεια (Accuracy) Επαναληψιμότητα (Precision)
Αναλυτική Ευαισθησία (Sensitivity) Ορίζεται, ως η ελάχιστη ποσότητα ουσίας που μπορεί να μετρηθεί σε ένα δείγμα και να διακριθεί από τη μηδενική ποσότητα Α) Αναλυτική ευαισθησία ή αλλιώς όριο ανίχνευσης (detection limit). Στην περίπτωση αυτή ανιχνεύεται η ελάχιστη δυνατή συγκέντρωση της ουσίας διαφορετική από τη μηδενική, αλλά δεν προσδιορίζεται με μεγάλη ακρίβεια B) Λειτουργική ευαισθησία (functional sensitivity) ή αλλιώς όριο ποσοτικοποίησης. Αποτελεί την ελάχιστη συγκέντρωση ουσίας, η οποία μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια
Αναλυτική Ειδικότητα (Specificity) Ορίζεται, ως η ικανότητα της ανοσοανάλυσης να προσδιορίζει αποκλειστικά (εξειδικευμένα) την προς μέτρηση ουσία Α) Ειδική παρεμπόδιση Το αντίσωμα συνδέεται όχι μόνο με την προς μέτρηση ουσία αλλά και με άλλες παρεμφερούς χημικής δομής ουσίες και μάλιστα σε διαφορετικό βαθμό με την κάθε μία. Εξαρτάται αποκλειστικά από το αντίσωμα, που χρησιμοποιείται, και μέτρο της είναι η % παρεμβολή ή αλλιώς η % ικανότητα για διασταυρούμενη αντίδραση (cross reaction) ουσία. Β) Μη ειδική παρεμπόδιση Οφείλεται σε ουσίες, που δεν αντιδρούν με το αντίσωμα αλλά παρεμβάλλονται στην αντίδραση αντιγόνου-αντισώματος, π.χ. ετεροφιλικά αντισώματα, αυτοαντισώματα, ρευματοειδείς παράγοντες.
Τυχαίο σφάλμα Επαναληψιμότητα Αβεβαιότητα μετρήσεων Σφάλματα αναλύσεων Ολικό Σφάλμα μέτρησης Συστηματικό σφάλμα Ακρίβεια
Επαναληψιμότητα (Precision) Εκφράζει το βαθμό σύμπτωσης μεταξύ επαναλαμβανόμενων μετρήσεων στο ίδιο δείγμα Το σωστό αποτέλεσμα σε ένα προσδιορισμό δεν είναι μία μόνο τιμή αλλά ένα εύρος τιμών x 1,x 2, x 3, x n = Σχ n Την ελέγχουμε κάνοντας επαναλαμβανόμενες μετρήσεις του δείγματος: - Στην ίδια ανάλυση (με την ίδια καμπύλη αναφοράς): Within run ή Intraassay precision - Μεταξύ διαφορετικών αναλύσεων (με διαφορετική καμπύλη αναφοράς): ΛΟΗ Β. Between run ή Interassay precision x x n n
Υπολογισμός επαναληψιμότητας Τυπική απόκλιση (Standard Deviation, SD) Μέτρο της διασποράς των τιμών SD (x x ) N 1 Συντελεστής μεταβλητότητας (Coefficient of Variation, CV ή CV%) ΛΟΗ Β. Εκφράζει την τυπική απόκλιση ως ποσοστό της μέσης τιμής CV SD 100 x i 2
Κατανομή Gauss
Σημασία επαναληψιμότητας Καλή επαναληψιμότητα = μικρή SD δηλαδή μικρό τυχαίο σφάλμα Ασφαλέστερη διάγνωση αφού μικρό τυχαίο σφάλμα εξασφαλίζει με σχετική ασφάλεια αν μία τιμή είναι εντός ή εκτός των τιμών αναφοράς Ασφαλέστερη παρακολούθηση της πορείας του ασθενούς εφόσον μια μικρή αλλαγή στην πορεία της νόσου μπορεί να ανιχνευθεί με ασφάλεια Άμεση συσχέτιση της επαναληψιμότητας με την ευαισθησία της μεθόδου: Καλή επαναληψιμότητα σημαίνει χαμηλότερο όριο ανίχνευσης ΛΟΗ Β.
Παράδειγμα Προσδιορισμός TSH Για τιμές 6-10 μiu/ml, η SD της μεθόδου είναι 0,15 μiu/ml Αρχική τιμή TSH ασθενή : 8,4 μiu/ml Τιμή TSH ασθενή μετά 2 εβδομάδες: 7,9 μiu/ml Ερώτηση: Υπάρχει μεταβολή στην κατάσταση του ασθενούς; Απάντηση: Αν ερμηνεύσουμε τον τύπο Χ±2SD (που καθορίζει το 95% διάστημα εμπιστοσύνης), η διακύμανση λόγω του τυχαίου σφάλματος είναι για την τιμή 7,9 μiu/ml : 7,6-8,2 μiu/ml για την τιμή 8,4 μiu/ml: 8,1-8,7 μiu/ml ΛΟΗ Β.
Ακρίβεια (Accuracy) Εκφράζει το βαθμό σύμπτωσης του μετρούμενου αποτελέσματος και της «αληθούς» τιμής του. Επηρεάζει πάντα τις μετρήσεις προς την ίδια κατεύθυνση, δηλαδή τα αποτελέσματα έχουν μια σταθερή τάση να είναι μεγαλύτερα ή μικρότερα από την αληθή τιμή Συνήθως χαμηλή ακρίβεια (inaccuracy ή bias) προέρχεται από παρεμβολή άλλων ουσιών εκτός αυτής που θέλουμε να προσδιορίσουμε (πχ ύπαρξη Anti Tg στη μέτρηση Tg ή μακροπρολακτίνη στον προσδιορισμό προλακτίνης) ή λόγω Hook effect
Έλεγχος ακρίβειας Δοκιμασία αραίωσης ή γραμμικότητας (Linearity) Δείγμα υψηλής συγκέντρωσης αραιώνεται 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, και οι μετρήσεις των δειγμάτων επί το συντελεστή αραίωσης θα πρέπει να δίνουν την αρχική συγκέντρωση Δοκιμασία ανάκτησης (Recovery) Σε ποσότητα Α της ορμόνης προστίθεται γνωστή ποσότητα Β της ίδιας ορμόνης. Μετράμε τη συγκέντρωση C του διαλύματος που προκύπτει C % ανάκτηση 100 A B Ικανοποιητική ανάκτηση 100 ±20 %
Παρατηρούμενη συγκέντωση μετά την αραίωση 50 40 30 20 10 0 ΛΟΗ Β. 0 10 20 30 40 50 Αναμενόμενη Συγκέντρωση κατά την αραίωση Παράδειγμα Δοκιμασίας Αραίωσης-Ανάκτησης Αραίωση (v/v) Αναραίωτο 1:5 1:10 1:15 1:20 Αναμενόμενη Συγκέντρωση 42.7 8.5 4.3 2.8 2.1 Μετρούμενη Συγκέντρωση 42.7 42.6 35.3 28.6 25.4 Συγκέντρωση Δείγματος C 50 % ανάκτηση 100 100 41% A B (42.7 200) 2 42.7 213 353 429 508
HOOK EFFECT *Εμφανίζεται σε δείγματα πολύ υψηλής συγκέντρωσης *Αντιστροφή της καμπύλης μετά από την περιοχή plateau *Οφείλεται σε κορεσμό των αντισωμάτων *Αντιμετωπίζεται με αραίωση του δείγματος
Σημασία ακρίβειας Να είναι συγκρίσιμα τα αποτελέσματα στην πάροδο του χρόνου Να είναι συγκρίσιμα μεταξύ εργαστηρίων, νοσοκoμείων Να μπορούν να aξιολογηθούν με βάση εθνικά ή διεθνή κριτήρια αξιολόγησης Να αποφεύγονται λανθασμένες διαγνώσεις
Αβεβαιότητα μετρήσεων Μέτρηση Τ σε 102 δείγματα με 6 διαφορετικές μεθόδους σε σχέση με την μέθοδο αναφοράς LC-MS Wang et al. J Clin Endocrinol Metab 89:534-43, 2004
Smith et al, J Endocrinol Metab 87, 5410-15, 2002 ΛΟΗ Β.
Έλεγχος ποιότητας μετρήσεων Επιλογή μεθόδου Χαρακτηριστικά ανοσοαναλύσεων Εσωτερικός και εξωτερικός έλεγχος ποιότητας
Έλεγχος ποιότητας Ο έλεγχος ποιότητας ελέγχει την ποιότητα των αποτελεσμάτων. Ο αναλυτικός έλεγχος ποιότητας ελέγχει την ακρίβεια και την επαναληψιμότητα και περιλαμβάνει δύο παράλληλους ελέγχους: - Τον εσωτερικό (ενδο-εργαστηριακό) - Τον εξωτερικό (δι-εργαστηριακό) Εργαλείο του ελέγχου ποιότητας είναι το Διάγραμμα ελέγχου ΛΟΗ Β.
Διαγράμματα
Διαγράμματα Levey Jennings
Εξωτερικός έλεγχος ποιότητας
Ερμηνεία αποτελέσματος Σύγκριση με τιμές αναφοράς Σύγκριση με προηγούμενο αποτέλεσμα
Κλινική αξιολόγηση μετρήσεων Καθορισμός τιμών αναφοράς Διαγνωστικοί δείκτες ποιότητας δοκιμασιών Διαγνωστική επίδοση
Καθορισμός τιμών αναφοράς Τι προτείνει η IFCC: -Τρόπος επιλογής πληθυσμού -Αριθμός δειγμάτων για καθορισμό ΤΑ (όχι λιγότερα από 300) -Τρόπος συλλογής και χειρισμού δειγμάτων -Αναλυτική μέθοδος που χρησιμοποιείται -Στατιστικοί υπολογισμοί x±2sd
Επιλογή πληθυσμού για καθορισμό ΤΑ για Τg ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΜΟΥ: Να μην υπάρχει βρογχοκήλη Να μην είναι καπνιστής Να μην έχει ατομικό ή οικογενειακό ιστορικό με νόσο του θυρεοειδούς Να μην έχει θετικά ΑΘΑ Να έχει τιμές 0,5 <TSH <2,0 μiu/ml Thyroid 13(1): 57-67, 2003
Προβλήματα του υπολογισμού x±2sd Αριθμός εξετάσεων % παθολογικών αποτελεσμάτων 1 5 4 19 5 23 6 32 8 34 10 40 12 46 20 64 40 87
Υιοθέτηση φυσιολογικών τιμών από εμπορικά kit Αναλυτικά χαρακτηριστικά 6 μεθόδων προσδιορισμού ολικής τεστοστερόνης Ch.Wang et al. J Clin Endocrinol Metab 89:534-43 (2004)
Υγιείς Διαχωριστικό όριο Συγκέντρωση ορμόνης Μεταπτυχιακό μάθημα στη γυναικεία αναπαραγωγή, Δρ. Δ. Ρίζος ΛΟΗ Β. Ασθενείς
ΑΑ ΨΑ Υγιείς Μεταπτυχιακό μάθημα στη γυναικεία αναπαραγωγή, Δρ. Δ. Ρίζος ΛΟΗ Β. Διαχωριστικό όριο Β Ασθενείς ΑΘ ΨΘ
Δυνατά αποτελέσματα ενός προσδιορισμού Θετικά Αρνητικά Σύνολο Ασθενείς ΑΘ ΨΑ ΑΘ+ΨΑ Υγιείς ΨΘ ΑΑ ΨΘ+ΑΑ Σύνολο ΑΘ+ΨΘ ΨΑ+ΑΑ ΑΘ+ΨΑ+ΨΘ+ΑΑ
Διαγνωστικές παράμετροι Διαγνωστική Ευαισθησία Διαγνωστική Ειδικότητα Θετική Διαγνωστική Αξία Αρνητική Διαγνωστική Αξία Αποτελεσματικότητα
Σχέση Ευαισθησίας-Ειδικότητας Ο χαρακτηρισμός μιας δοκιμασίας ως «θετικής» ή «αρνητικής» προϋποθέτει τον καθορισμό «διαχωριστικού ορίου»
Sencitivity (%) ΛΟΗ Β. SE=1 SP= 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 SE=0 0 SP=1 Καμπύλη ROC 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 FP (%) 0.7 0.8 0.9 SE=1 SP=0 S 1 E=0 SP=0
Sencitivity (%) -1,1 Normal Affected Τιμές Δείκτη Μεταπτυχιακό μάθημα στη γυναικεία αναπαραγωγή, Δρ. Δ. Ρίζος ΛΟΗ Β. 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 FP (%)
Sencitivity (%) -1,1-1,1-1,1-1,1 Normal Affected 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 Μεταπτυχιακό μάθημα στη γυναικεία αναπαραγωγή, Δρ. Δ. Ρίζος ΛΟΗ Β. 0,4 0,3 0,2 0,1 Τιμές Δείκτη 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 FP (%)
Καμπύλες ROC
Διαγνωστική επίδοση/αξία προσδιορισμού Επιλογή μεικτού πληθυσμού (υγιείς & ασθενείς) Επιλογή ανάλυσης-κατασκευή ROC Υπολογισμός AUC της ROC Υπολογισμός διαχωριστικού ορίου με βάση το καλύτερο ζεύγοςse-sp Απoτελεσματικότητα:Δυνατότητα μιας μεθόδου ή ενός προσδιορισμού να δίνει ορθά αποτελέσματα