MESSUNSICHERHEIT UND DER WEG ZU ZUVERLÄSSIGEN ERGEBNISSEN

MESSUNSICHERHEIT UND LIMS SOFTWARE: METHODENVALIDIERUNG, RÜCKFÜHRBARKEIT UND KALIBRIERUNG

Der Austausch von Daten und Werten ist die Hauptaufgabe eines Labors. Die Labore stellen diese Informationen zur Verfügung, um ihre Glaubwürdigkeit und Zuverlässigkeit zu beweisen. Messverfahren sind ebenfalls in den Arbeitsabläufen eines Labors von entscheidender Bedeutung. Sie gehören zu einem großen Teil der Laborroutine, genauso wie der Einsatz einer Laborsoftware zur Unterstützung der Datenauswertung, Aufbereitung, sowie der Analysenverwaltung. Diese Software wird LIMS genannt: Labor Informations Management System. In diesem Artikel werden wir die Wichtigkeit der Messunsicherheit und ihren Einfluss auf die Messgeräte / Messergebnisse betrachten und einen möglichen Einsatz einer LIMS Software beleuchten.

Es ist uns klar, dass Messverfahren Ergebnisse erzielen. Diese müssen daher korrekt sein, da spätere Entscheidungsprozesse meist auf ihnen basieren /aufbauen. Wir sollten uns jedoch die Frage stellen: Wie sicher sind diese Messergebnisse?

Es ist allgemein anerkannt, dass empirische Ergebnisse nicht exakt sein können, da sie von Faktoren wie Temperatur, Messgerät und dem Menschen beeinflusst werden können. Es ist auch wichtig zu bedenken, dass Messgeräte keine 100% genauen Werte liefern. Aus diesem Grund sollte der Parameter der Messunsicherheit nicht unterschätzt werden.

Das Ergebnis eins Messverfahrens ist eine Zahl. Zahlen spielen eine sehr wichtige Rolle in unserem Alltag. Die Messung ist also genau der Prozess, der eine Zahl liefert.  Und Zahlen sind dafür gemacht, um Informationen zu liefern. Aus diesem Grund ist das Ergebnis eines Messverfahrens die Möglichkeit, durch Zahlen Informationen zu liefern.

Wie wir schon erwähnt haben, sollten wir berücksichtigen, dass die Messergebnisse nicht 100% genau sind. Daher spielt der Parameter der Messunsicherheit eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung deren Richtigkeit.

Lassen Sie uns jedoch zuerst das Konzept von „Genauigkeit der Daten“ klären. Wenn man bedenkt, dass die Ergebnisse nicht 100% genau sind, spielt der Parameter der Messunsicherheit eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Genauigkeit der Ergebnisse.

Die Genauigkeit von Ergebnissen hat Wissenschaftler und Ingenieure schon immer beschäftigt, da Messergebnisse Werte sind, auf denen Experten ihre Theorien aufbauen können. Die Informationen, die die Messergebnisse liefern, sind unvollständig, und Unsicherheit ist das geeignetste Konzept, um sie definieren zu können.

Messunsicherheit ergibt sich aus allen möglichen Kombinationen von Unsicherheiten der Referenzwerte, auf die, die Ergebnisse rückführbar sind. Tatsächlich sind Messunsicherheit und Rückführbarkeit zusammengehörige Konzepte, die eine wesentliche Rolle bei der Definition der Qualität von Analysedaten spielen.

Daher besteht die Genauigkeit gemäß der Definition von ISO 5725 aus zwei grundlegenden Konzepten: Richtigkeit und Präzision. Die Genauigkeit beinhaltet jedoch immer den Parameter der Annehmbarkeitsgrenzen und Genauigkeitsprofile. Der Parameter der Genauigkeitsprofile ist stark mit dem Thema der Messunsicherheit verbunden. Darüber hinaus kann die Methodenvalidierung, in Kombination mit Messunsicherheit, eine genaue Abschätzung liefern oder sogar überprüfen, ob die Analysemethode die gesetzlichen Anforderungen abdeckt.

Bevor wir uns jedoch in das Thema „Messunsicherheit“ und ihre Korrelation mit der LIMS Software vertiefen, sollten wir einige Schlüsselkonzepte analysieren, wie z.B. Methodenvalidierung, Rückführbarkeit und Kalibrierung.

Beginnen wir mit der Methodenvalidierung, die für die Arbeitsabläufe im Labor von entscheidender Bedeutung ist. Diese berücksichtigt alle möglichen Effekte oder Einflussfaktoren auf das Endergebnis und macht dies rückführbar. Darüber hinaus beinhaltet die Methodenvalidierung alle Messunsicherheiten und alle damit verbundenen Effekte innerhalb vorgegebener Spezifikationen.

Zunächst sollten wir daher das Konzept der akzeptablen Genauigkeitsstandards analysieren: Ein Ergebnis kann nicht ohne Unsicherheitsangaben interpretiert werden. Deshalb muss das Ergebnis vor der Berechnung der Messunsicherheit rückführbar sein und zu einer Referenz oder einem Standard passen, von dem angenommen werden kann, dass er wahr ist. Ziel der Messungen ist es, uns das quantitative Wissen über Gegenstände und Phänomene zu vermitteln. Daher bestätigt die Validierung das „fitness-for-purpose“ einer bestimmten analytischen oder empirischen Methode.

Die LIMS Software muss schnell reagieren, um die Anforderungen der Kunden abzudecken. Die LIMS Software, wie beispielsweise [FP]-LIMS, ist darauf spezialisiert, Analysen zu verwalten und somit die Spezifikationen zur Untersuchung von Analytik zu erfüllen. In der Annahme, dass das Ziel der Validierung berücksichtigt wurde, können wir bestätigen, dass die Validierung die Aufgabe hat, die verschiedenen Aspekte zu messen, die das Ergebnis beeinflussen können, und sicherzustellen, dass es keine anderen Effekte gibt, die berücksichtigt werden sollten.

Des Weiteren spielt das Konzept der Rückführbarkeit eine wesentliche Rolle und muss ebenfalls berücksichtigt werden. Wir können behaupten, dass eine rückführbare Methode Angaben hinsichtlich Genauigkeit und Wahrheit impliziert, obwohl Fehler immer auftreten können. Die Rückführbarkeit umfasst die „Geschichte“ der Ergebnisse und zeigt, ob auch die gesetzlichen und internationalen Anforderungen berücksichtigt wurden. Eine Methode kann als rückführbar bezeichnet werden, wenn sie Ergebnisse mit den entsprechenden Unsicherheiten, sowie der „Messhistorie“ liefert.

Das Konzept der Kalibrierung steht im starken Zusammenhang mit Messunsicherheit und beschreibt das Verhältnis zwischen den durch ein Messgerät erhaltenen Ergebnissen und den erwarteten Messstandards. Die Kalibrierung ist also das Ergebnis, das auf die Standards rückführbar ist. Genauso muss die LIMS Software diese Anforderungen erfüllen: Das Ergebnis muss rückführbar sein und auf möglichst korrekt geliefert werden. Die Kriterien der Genauigkeit und Zuverlässigkeit müssen ebenfalls erfüllt werden.

Lassen Sie uns ein elementares Beispiel nennen. Ein Labortechniker führt eine Funkenspektrometrie (OES) durch, und die Parameter von Richtigkeit und Glaubwürdigkeit schwanken zwischen 0,5 und 0,8. Viele Faktoren, wie beispielsweise die Komposition der chemischen Elemente, beeinflussen die Analyseergebnisse. Sein OES Spektrometer liefert als Ergebnis 0,6, d.h. dieser Wert erfüllt das „fitness-for-purpose“ eines bestimmten Analysesystems und damit die Kriterien der Richtigkeit und Rückführbarkeit.

Wie der Begriff „Messen“ mit „Unsicherheit“ kombiniert wird und wie diese Kombination Unsicherheit im Messverfahren verursacht, ist im Bereich der Metrologie noch eine offene Frage. Die Messunsicherheit ist ein Parameter, der die Streuung von Messwerten charakterisiert. Innerhalb der Breite dieses Parameters liegt der wahre Wert mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit in der Annahme, dass alle Fehlerquellen berücksichtigt wurden. Das wahre und genaue Ergebnis liegt innerhalb dieses Intervalls. Daher kann das Konzept der Messunsicherheit nicht als Synonym für „falsches Ergebnis“ verwendet werden. Die Messunsicherheit bezeichnet einen Wertebereich innerhalb eines Ergebnisses, das wahr, genau und zuverlässig ist.

  • Was ist ein LIMS?

Aus diesem Grund kann die LIMS Software ein breites Spektrum von Kundenwünschen abdecken. Mit der Messunsicherheit können wir einen Wertebereich festlegen, da Messinstrumente keine exakten Werte liefern. Die Kunden sollen die Möglichkeit haben, zu überprüfen, ob ihre Werte in den Messunsicherheitsbereich passen. Dies macht die Ergebnisse zuverlässiger und reduziert die Fehlerskala. Daher dient die Messunsicherheit dazu, jede Beschränkung der Methode und die Möglichkeiten zu ihrer Verbesserung zu erkennen.

Es gibt keine präzisen Normen zur Bestimmung der Messunsicherheit. Daher müssen Softwareentwickler in enger Zusammenarbeit mit Labortechnikern kooperieren, um deren spezifische Bedürfnisse und Arbeitsabläufe zu verstehen. Statistische Auswertungen unterstützen die Softwareentwickler der Firma Fink & Partner GmbH auch bei der systematischen Verbesserung des LIMS Einsatzes und der Schnittstellen bezüglich des unterschiedlichen Spektrums von Messinstrumenten und deren Ergebnissen – und damit des Parameters Messunsicherheit.

Zusammenfassend, können wir feststellen, dass keine Messung perfekt ist, da sie Schwankungen beinhaltet. Daher kann die Messunsicherheit ein hilfreiches Intervall für Werte liefern: Innerhalb dieses Intervalls sind die Werte akkurat, rückführbar und wahr. LIMS und Messunsicherheit arbeiten zusammen und ergänzen sich, da das LIMS die Ergebnisse sammelt, analysiert und auswertet. Schließlich ist die Messunsicherheit das Gegenteil von „Fehler“, da sie zu zuverlässigen Werten führt.

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