Ταξινόμηση λαθών και σφαλμάτων

Ο όρος λάθος σχετίζεται συνήθως με τον ανθρώπινο παράγοντα. Στα λάθη αναφερθήκαμε παραπάνω στους προ-, μετα- και αναλυτικούς παράγοντες.

Στην κλινική χημεία ο όρος σφάλμα (Error, Ε) αποτυπώνει τη διαφορά μεταξύ του αποτελέσματος της εργαστηριακής μας ανάλυσης και της πραγματικής τιμής της συγκέντρωσης μιας ουσίας που προσδιορίζεται. Ο προσδιορισμός ενός σφάλματος προσδιορίζεται κυρίως με στατιστικές μεθόδους.

Τα σφάλματα διακρίνονται σε:

• τυχαία σφάλματα και
• συστηματικά σφάλματα.

Τα συστηματικά σφάλματα (systemic) ή καθορισμένα (determinate) οφείλονται συνήθως σε έναν ή περισσότερους λόγους γνωστής προέλευσης, όπως:

• στα όργανα (π.χ. το φωτόμετρο δείχνει μεγαλύτερες ή μικρότερες από την απαιτούμενη οπτική πυκνότητα, το πεχάμετρο έχει χάσει την ευαισθησία του, κ.α.),
• στα υλικά και
• στον ανθρώπινο παράγοντα (π.χ. κακή εκπαίδευση ή μη εξειδίκευση του προσωπικού, μεγάλος φόρτος εργασίας με αποτέλεσμα την απροσεξία, η έλλειψη πνεύματος συνεργασίας, η ευσυνείδητη πειθαρχία, κ.α.).

Τα συστηματικά σφάλματα μπορούν να διακριθούν σε σταθερά (constant error) και αναλογικά (proportional error). Τα σταθερά προκύπτουν όταν μία ουσία που παρευρίσκεται στο δείγμα παρεμβαίνει και μετράται μαζί με την ουσία που θέλουμε να προσδιορίσουμε. Τα αναλογικά προκύπτουν όταν μία ουσία ανταγωνίζεται το αντιδραστήριο αντιδρώντας με την προς ανάλυση ουσία. Το αναλογικό συστηματικό σφάλμα είναι ένα ποσοστό της προς ανάλυση ουσίας. Το σταθερό συστηματικό σφάλμα υπολογίζεται με πειράματα παρεμβολής, ενώ το αναλογικό συστηματικό σφάλμα με πειράματα ανάκτησης.

Τα συστηματικά σφάλματα μειώνουν την ακρίβεια των μεθόδων, μπορούν όμως να αποφευχθούν ή να εξουδετερωθούν με την λήψη κατάλληλων διορθωτικών μέτρων. Π.χ. με την ανάλυση ενός δείγματος που δεν περιέχει το προσδιοριζόμενο συστατικό (τυφλό ή μάρτυρας) ή με την ανάλυση ενός δείγματος με γνωστή περιεκτικότητα στο συστατικό αυτό.

Τα τυχαία σφάλματα (random) ή ακαθόριστα (indeterminate) δεν οφείλονται στον αναλυτή και διέπονται από το νόμο των πιθανοτήτων (ονομάζονται και στατιστικά ή ενδογενή). Τα τυχαία σφάλματα δεν μπορούν να μηδενιστούν ή να αποφευχθούν, μπορούν όμως να περιοριστούν. Μπορεί να οφείλονται σε αυξομειώσεις της τάσης του ρεύματος και της θερμοκρασίας, σε μικρές διαφορές στα μήκη κύματος των φωτόμετρων, στη χρήση των πιπετών, το προσωπικό, κλπ. Η αντιμετώπιση των τυχαίων σφαλμάτων γίνεται κυρίως με τη βοήθεια της στατιστικής.

Στην κλινική χημεία η στατιστική έχει ιδιαίτερη αξία και είναι απαραίτητη για ποικίλους λόγους, όπως:

• η αξιολόγηση και την ερμηνεία των εργαστηριακών αποτελεσμάτων,
• τον προσδιορισμό των τιμών αναφοράς,
• την σύγκριση μεθόδων προσδιορισμού (RIA, ELISA, κ.α.)
• την εκτίμηση του συντελεστή συσχέτισης (regression analysis) μεταξύ δύο μεταβλητών (π.χ. επίδραση συγκέντρωσης ασκορβικού στον προσδιορισμό της γλυκόζης),
• τον ποιοτικό έλεγχο της εκτελούμενης ανάλυσης, κλπ.

Οι στατιστικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται μπορούν να συμβάλλουν στον υπολογισμό του ακριβούς μεγέθους του σφάλματος, συστηματικού ή τυχαίου ή και του ολικού σφάλματος.

Για την αξιολόγηση των μετρήσεων χρησιμοποιούνται όροι oι οποίοι αναλύονται σε επόμενη ενότητα:

• ακρίβεια (accuracy)
• επαναληψιμότητα (precision) και αναπαραγωγιμότητα
• (reproducibility)
• Τάση (trend)

Το τυχαίο σφάλμα σχετίζεται με την επαναληψιμότητα (precision), ή και την αναπαραγωγιμότητα (reproducibility), ενώ το συστηματικό σφάλμα σχετίζεται με την έννοια ακρίβεια (accuracy).