(Segunda parte)
Variabilidad de las magnitudes
biológicas e incertidumbre de los resultados

Extracto del trabajo: Estudio de la incertidumbre asociada a los resultados obtenidos con ciertos procedimientos de medida Bioquímico-Clínicos”

Por Bernardino Gonzalez de la Presa

Incertidumbre. Definición de la incertidumbre:

Los organismos internacionales de normalización recomiendan que todo resultado de una medición debe ir acompañado de una medición de alguna indicación cuantitativa que informe de la calidad metrológica con que se ha obtenido y que permita evaluar la fiabilidad de este resultado ya que de hecho sin esta información los resultados de las mediciones no estarán completos.
Esta información cuantitativa sobre un resultado de una medición es la incertidumbre de medida de dicho resultado.
El término incertidumbre utilizado en el lenguaje común significa falta de conocimiento seguro y claro de algo, mientras que en el campo de la metrología incertidumbre de medida significa duda acerca de la validez del resultado de una medición así como duda sobre la exactitud del resultado.
La incertidumbre es un parámetro asociado al resultado de una medición que caracteriza la dispersión de los valores que razonablemente pueden atribuirse a una magnitud en particular. Esta dispersión no tiene que ser una distribución observada de valores. El parámetro estadístico que caracteriza esta dispersión puede ser la desviación típica, un múltiplo de ella o la amplitud de un intervalo de confianza.
La guía para la expresión de la incertidumbre en las mediciones publicada por la ISO y otras organizaciones internacionales de normalización ha establecido unas reglas generales para la evaluación de la incertidumbre y la combinación de los distintos elementos que conforman la incertidumbre que afecta a un resultado.
Cuando se expresa como desviación típica la incertidumbre se denomina incertidumbre típica. Cuando esta última se divide por el resultado de la medición se denomina incertidumbre típica relativa y se expresa como un coeficiente de variación.
La incertidumbre total del resultado de una medición, denominada incertidumbre típica combinada, es una desviación típica estimada igual a la raíz cuadrada positiva de la variancia total obtenida sumando todos los componentes de variancias y covariancias, independientemente de la forma en que se hayan evaluado, usando la ley de propagación de la incertidumbre.

Evaluación de la incertidumbre:

El procedimiento para evaluar la incertidumbre de los resultados de medida consiste fundamentalmente en cuatro puntos:
1. Especificación de la magnitud: se debe definir y escribir claramente cual es la magnitud objeto de la medición. En el campo de las ciencias del laboratorio clínico la magnitud objeto de la medición suele ser generalmente la concentración de un componente en una muestra biológica.
2. Identificación de los componentes de incertidumbre: se debe identificar en cada magnitud aquellas magnitudes y parámetros de los que depende y sus incertidumbre asociadas o bien en los casos en que esto no sea posible cada una de las partes en que se ha dividido el procedimiento de medida y su incertidumbre asociada.
3. Cuantificación de los componentes de incertidumbre: medir o estimar el valor de la incertidumbre asociada a cada uno de los componentes de incertidumbre identificados.
4. Cálculo de la incertidumbre total: a partir de los valores de los diversos componentes individuales de incertidumbre estimados se calcula la incertidumbre típica combinada de acuerdo con reglas apropiadas y mediante la aplicación de un factor de cobertura determinado se obtiene la incertidumbre combinada expandida.
El concepto de incertidumbre de medida solo es aplicable a resultados de medida sin error sistemático o a resultados de medida corregidos. En principio los efector reconocidos de error debería ser corregidos en el resultado final de una medición y no se tendrán en cuenta en la evaluación de la incertidumbre asociada al resultado de una medición.
En el laboratorio clínico el error sistemático se debe estimar respecto al valor asignado al material de referencia al que son trazables los resultados. Si el valor del material de referencia tiene trazabilidad a una unidad del Sistema Internacional (SI), la incertidumbre del resultado hace referencia a una estimación del valor verdadero, si no hace referencia a un valor convencionalmente verdadero, que en el caso de que no existan materiales de referencia puede ser el valor del calibrador del equipo de reactivos.
Una vez evaluada la incertidumbre para un procedimiento determinado en un laboratorio en particular y en un intervalo de concentración determinado, la incertidumbre estimada puede ser aplicada para los mismos resultados obtenidos posteriormente con el mismo procedimiento y en el mismo laboratorio siempre que el procedimiento esté bajo control, de manera que no es necesario la realización de un esfuerzo adicional a menos que se produzca algún cambio significativo en el procedimiento en uso. En este caso sería necesario reevaluar la incertidumbre.

Especificación de la magnitud:

El primer paso en la evaluación de la incertidumbre es especificar claramente que magnitud se está midiendo y cual es el procedimiento utilizado para su medición. El objetivo de toda medición es obtener el valor del mensurando. Una magnitud biológica se define como una propiedad cuantitativa de un componente en un sistema biológico específico. Generalmente en un laboratorio clínico la magnitud medida es la concentración de algún componente biológico en un líquido biológico.
El resultado de una medición depende de que se está midiendo y de cómo se mide, de manera que toda estimación de la incertidumbre debe comenzar con una adecuada definición del mensurando y del procedimiento de medida.

Identificación de las fuentes de incertidumbre:

El siguiente paso es la identificación de todas las posibles fuentes de incertidumbre. A continuación se expone una lista de las causas más frecuentes de incertidumbre en los procedimientos de medida relacionados con el laboratorio clínico:
• La incompleta o imperfecta definición del mensurando: esto ocurre fundamentalmente cuando el componente que se mide es una entidad molecular que se puede presentar en formas diversas (isoformas), que pueden reaccionar de manera diferente.
• La fase preanalítica del procedimiento: esto abarca todo el proceso por el cual se obtienen las muestras objetos de análisis. Una adecuada normalización de todo el proceso que conforma la fase preanalítica permite habitualmente disminuir este componente de incertidumbre, lo que no significa que se deba despreciar esta causa de incertidumbre.
• Estabilidad de la muestra: una magnitud es estable cuando su valor permanece constante dentro de unos límites concretos, durante un período de tiempo definido, en una misma muestra y en condiciones de conservación preestablecidas.
• La incertidumbre de los valores de los calibradotes: el proceso de asignación de valores a los calibradores puede estar afectado de diversas causas de incertidumbre.
• La variabilidad en la reconstitución de los calibradores liofilizados.
• La falta de intercambiabilidad de los calibradores: se denomina intercambiabilidad a la capacidad de un material de referencia o de control de comportarse de manera similar a la de los especimenes de los pacientes en un proceso de medida en particular.
• Los valores de ciertos parámetros usados en las mediciones y obtenidos de fuentes de información externa.
• El uso inadecuado de un modelo de calibración
• La sensibilidad analítica o los límites de detección de los procedimientos.
• La presencia de magnitudes influyentes, esto es las interferencias analíticas.
• Contaminación por arrastre entre muestras en un analizador automático en un procedimiento manual.
• El sesgo personal en la lectura de instrumentos analíticos o la posibilidad de una mala interpretación del procedimiento de medida.
• Variaciones aleatorias entre observaciones repetidas del mensurando bajo, aparentemente, idénticas condiciones. Estos efectos aleatorios son unos de los componentes de la incertidumbre más importantes en los resultados de un laboratorio clínico.
• El redondeo de los resultados.

Cuantificación de la incertidumbre:

El siguiente paso es la cuantificación de los componentes de la incertidumbre identificados. En este punto es importante identificar aquellos componentes que tendrán una contribución significativa a la incertidumbre combinada ya que, generalmente, en la práctica sólo un número muy pequeño de ellos lo tienen y a menos que haya un gran número de componentes significativos, aquellos cuya contribución es más pequeña no necesitan ser evaluados en detalle. Es interesante revisar la lista establecida en el apartado anterior para simplificarla e identificar grupos de componentes de incertidumbre y que además permitan facilitar la combinación de la incertidumbre de estos componentes. La experiencia del evaluador es fundamental para hacer una selección de cuales son los componentes de la incertidumbre más relevantes en cada caso.
En general la incertidumbre de los resultados obtenidos en el laboratorio clínico tiene como componentes más importantes el producido por durante la fase preanalítica, el producido por la imprecisión del procedimiento, el producido en la valoración de los calibradores y el producido por el efecto de la matriz, es decir el que ejercen las magnitudes influyentes sobre el mensurando.
Se establecen dos formas de evaluación de la incertidumbre típica de los resultados de medida de acuerdo a la manera en que es estimado su valor numérico.
1. Evaluación de tipo A: es aquella en que la incertidumbre es estimada mediante el análisis estadístico de series de observaciones. La variancia estimada S2 es la que caracteriza a las evaluaciones de este tipo. La desviación típica estimada S es la raíz cuadrada positiva de S2 y es denominada incertidumbre típica de tipo A. La incertidumbre típica combinada uc es igual a la raíz cuadrada positiva de la variancia obtenida a partir de la combinación adecuada de los diversos componentes de la incertidumbre.
2. Evaluación de tipo B: una estimación de tipo B es aquella que no ha sido obtenida a partir de observaciones repetidas y que se realiza a partir de la valoración de toda la información relevante que se tenga de la variabilidad de las magnitudes estudiadas. Los componentes de la incertidumbre en las evaluaciones de tipo B se caracterizan por los estadísticos u2 y u que pueden considerarse una aproximación de la variancia y desviación típica respectivamente. En una evaluación de tipo B para poder calcular la desviación típica correspondiente a la incertidumbre se debe decidir cual es la distribución que seguirían los resultados si se pudiesen hacer medidas repetidas del mensurando.
Una evaluación de tipo B puede ser tan fiable como una tipo A, especialmente si esta última se basa en un número bajo de observaciones estadísticas independientes. Existen diversas maneras de estimar los componentes individuales de la incertidumbre en una evaluación de tipo B. En principio se puede usar cualquier información relevante que esté disponible acerca de la incertidumbre del mensurando en cuestión y que sea compatible con el procedimiento que se está evaluando. Afortunadamente esta información estoy a menudo al alcance en diversas formas:
• Información de los fabricantes de reactivos, calibradores e instrumentos
• Estudios entre laboratorios que se utilizan para validar o evaluar determinados procedimientos
• El uso de datos procedentes de programas de evaluación de la calidad. Los datos del control de calidad interno pueden ser usados para estimar el componente analítico de la incertidumbre. La información contenida en programas de evaluación externa de la calidad se pueden usar también como fuente de observación para evaluar diversos componentes de incertidumbre.

Informe de la incertidumbre:

La forma en que se informa la incertidumbre depende de cual va a ser su uso. Hay que tener en cuenta siempre que:
• Se debe ofrecer la suficiente información como para permitir que el resultado sea reevaluado si nuevos datos o información están disponibles.
• Es preferible siempre ofrecer un exceso de datos a una información demasiado escasa.
Expresión numérica de los resultados:
Los valores numéricos de los resultados y su incertidumbre no deberían ser expresados con un número excesivo de dígitos. La incertidumbre se debería relacionar con el valor numérico con el que se expresa el resultado. El resultado de una medición se debería redondear con el fin de que solamente contuviera los dígitos conocidos con seguridad más el primero de los que están afectados por la incertidumbre. Durante todo el proceso de estimación en todos los cálculos se ha de mantener un número de decimales superior al utilizado habitualmente para cada magnitud biológica.
Para ampliar esta información y observar la aplicación de los conceptos aquí presentados, se puede dirigir a la página web:
www.irmm.jrc.be/imep/imep17/ge_r_im_34_01.pdf, donde se presenta la siguiente publicación: “Evaluation of measurement uncertainty in clinical chemistry. Applications to determinations of total concentration of calcium and glucose in human serum”.

Bibliografía adicional:
www.tdx.cesca.es/TESIS_UAB/AVAILABLE/TDX-1015103-150140/bgp1de1.pdf.
Guide to the Expresión of uncertainty in Measurement, (ISBN 92-67-10188-9), ISO, Geneva, 1995.
EURACHEM/CITAC Guide Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement, 2nd Edition. Eurachem (2000), http//www.eurachem.bam.de