Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Аңдау шегі (LOD немесе LoD) – фондық деңгейден жоғары жеткілікті сенімділікпен байқалатын ең төменгі сигнал немесе оған сәйкес келетін анықталатын сан. Дегенмен, сигналдың үздіксіз ауытқып отыратын фондық шудан ерекшеленіп тұратынын анықтау үшін қолданылатын нақты шегі (шешім қабылдау деңгейі) субъективті болып қалады және оның мәні салаға, тәуекелдерге және ғалымдар, статистиктер мен реттеушілер арасындағы келісімге байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
The lowest signal or quantity observable with sufficient confidence above the background
The limit of detection (LOD or LoD) is the lowest signal, or the lowest corresponding quantity to be determined (or extracted) from the signal, that can be observed with a sufficient degree of confidence or statistical significance. However, the exact threshold (level of decision) used to decide when a signal significantly emerges above the continuously fluctuating background noise remains arbitrary and is a matter of policy and often of debate among scientists, statisticians and regulators depending on the stakes in different fields.
Аналитикалық химиядағы маңызы
Аналитикалық химияда анықтау шегі, анықтаудың төменгі шегі, сондай-ақ анықтау шегі немесе аналитикалық сезімталдық үшін LOD деп аталады (статистикалық сезімталдықпен шатастырмау керек), – бұл заттың болмауынан (көрсеткіштік мәннен) белгілі бір сенімділік деңгейімен (әдетте 99%) ажыратылатын ең төменгі мөлшері. Анықтау шегі бос мәндердің орташасы, бос мәндердің стандартты ауытқуы, калибрлеу графигінің еңістігі (аналитикалық сезімталдық) және белгілі бір сенімділік коэффициенті (мысалы, осы кездейсоқ мән үшін ең қабылданған мән – 3,2) арқылы бағаланады. Анықтау шегіне әсер ететін тағы бір фактор – бастапқы аналитикалық сигналдан концентрацияны болжау үшін қолданылатын модельдің жеткіліктілігі мен дәлдігі. "x" үшін LOD "x" мәні ретінде есептеледі, ол бос мәндердің орташа мәні "y" плюс "t" көбейтілген олардың стандартты ауытқуы "s" (немесе, егер нөл болса, ең төменгі өлшенген мәнге сәйкес стандартты ауытқу) тең болады, мұнда "t" – таңдалған сенімділік мәні (мысалы, 95% сенімділік үшін ол бос мән шегінен анықталған t = 3,2 болуы мүмкін). Төмендегі сурет бос мән, анықтау шегі (LOD) және анықтау шегінен (LOQ) арақатынасты көрсетеді, қалыпты таралымды өлшемдер үшін ықтималдық тығыздық функциясы бос мәнде, анықтау шегінде (LOD) 3 × стандартты ауытқу ретінде және анықтау шегінен (LOQ) 10 × стандартты ауытқу ретінде анықталған. (Бұл екі функцияның абсцисса бойымен бірдей таралуы мәселелі.) LOD деңгейіндегі сигнал үшін альфа қатесі (жалған оң нәтиже ықтималдығы) аз (1%). Алайда бета қатесі (жалған теріс нәтиже ықтималдығы) LOD концентрациясы бар үлгі үшін 50% құрайды (қызыл сызық). Бұл үлгіде LOD деңгейінде қоспа болуы мүмкін, бірақ өлшеу нәтижесі LOD-ден төмен болу ықтималдығы 50%. LOQ (көк сызық) деңгейінде жалған теріс нәтижеге жету мүмкіндігі минималды.
In analytical chemistry, the detection limit, lower limit of detection, also termed LOD for limit of detection or analytical sensitivity (not to be confused with statistical sensitivity), is the lowest quantity of a substance that can be distinguished from the absence of that substance (a blank value) with a stated confidence level (generally 99%). The detection limit is estimated from the mean of the blank, the standard deviation of the blank, the slope (analytical sensitivity) of the calibration plot and a defined confidence factor (e. g. 3.2 being the most accepted value for this arbitrary value). Another consideration that affects the detection limit is the adequacy and the accuracy of the model used to predict concentration from the raw analytical signal. the LOD for "x" is calculated as the "x" value in which equals to the average value of blanks "y" plus "t" times its standard deviation "s" (or, if zero, the standard deviation corresponding to the lowest value measured) where "t" is the chosen confidence value (e. g. for a confidence of 95% it can be considered t = 3.2, determined from the limit of blank). The figure below illustrates the relationship between the blank, the limit of detection (LOD), and the limit of quantitation (LOQ) by showing the probability density function for normally distributed measurements at the blank, at the LOD defined as 3 × standard deviation of the blank, and at the LOQ defined as 10 × standard deviation of the blank. (The identical spread along Abscissa of these two functions is problematic.) For a signal at the LOD, the alpha error (probability of false positive) is small (1%). However, the beta error (probability of a false negative) is 50% for a sample that has a concentration at the LOD (red line). This means a sample could contain an impurity at the LOD, but there is a 50% chance that a measurement would give a result less than the LOD. At the LOQ (blue line), there is minimal chance of a false negative.
Әдісті анықтау шегі
Көп жағдайда талдау әдісі тек реакция жасаудан немесе аналиттерді тікелей талдаудан ғана тұрмайды. Зертханада жасалған көптеген талдау әдістері, әсіресе нәзік ғылыми құралдарды қолдануды қамтитын әдістер, талдау алдында үлгіні дайындауды немесе алдын ала өңдеуді қажет етеді. Мысалы, белгілі бір металлға талдау жасалатын үлгіні алдымен қышқыл қосып қыздыру қажет болуы мүмкін (қорыту процесі). Талдау алдында үлгі белгілі бір құралмен сұйылтуға немесе шоғырландыруға болады. Талдау әдісінің қосымша қадамдары қателерге мүмкіндіктерді арттырады. Анықтау шектері қателермен байланысты анықталатындықтан, бұл өлшенген анықтау шегін табиғи түрде жоғарылатады. Бұл "жалпы" анықтау шегі (талдау әдісінің барлық кезеңдерін қамтиды) әдістің анықтау шегі (MDL) деп аталады. МДК-ны анықтаудың практикалық жолы – күтілетін анықтау шегіне жақын концентрациялы жеті үлгіні талдау. Содан кейін стандартты ауытқу есептеледі. Бір жақты Стьюденттің t-үлестірімі анықталып, есептелген стандартты ауытқуға көбейтіледі. Жеті үлгі үшін (алты еркіндік дәрежесімен) 99% сенімділік деңгейінде t мәні 3,14-ке тең. Егер жеті бірдей үлгіні толық талдаудың орнына құралдың анықтау шегі белгілі болса, МДК құралдың анықтау шегін немесе ең төменгі анықтау деңгейін құралмен талдау алдында сұйылту коэффициентіне көбейту арқылы бағалануы мүмкін. Алайда, бұл бағалау үлгіні дайындау кезінде туындайтын кез келген белгісіздікті ескермейді, сондықтан нақты МДК-ны төмен бағалауы мүмкін.
Often there is more to the analytical method than just performing a reaction or submitting the analyte to direct analysis. Many analytical methods developed in the laboratory, especially these involving the use of a delicate scientific instrument, require a sample preparation, or a pretreatment of the samples prior to being analysed. For example, it might be necessary to heat a sample that is to be analyzed for a particular metal with the addition of acid first (digestion process). The sample may also be diluted or concentrated prior to analysis by means of a given instrument. Additional steps in an analysis method add additional opportunities for errors. Since detection limits are defined in terms of errors, this will naturally increase the measured detection limit. This "global" detection limit (including all the steps of the analysis method) is called the method detection limit (MDL). The practical way for determining the MDL is to analyze seven samples of concentration near the expected limit of detection. The standard deviation is then determined. The one sided Student's t distribution is determined and multiplied versus the determined standard deviation. For seven samples (with six degrees of freedom) the t value for a 99% confidence level is 3.14. Rather than performing the complete analysis of seven identical samples, if the Instrument Detection Limit is known, the MDL may be estimated by multiplying the Instrument Detection Limit, or Lower Level of Detection, by the dilution prior to analyzing the sample solution with the instrument. This estimation, however, ignores any uncertainty that arises from performing the sample preparation and will therefore probably underestimate the true MDL.
Әр үлгідегі шек
Анықтау шегі немесе сандық анықтау шегі мәселесі барлық ғылыми салаларда кездеседі. Бұл, әртүрлі анықтамалардың және әр түрлі заңнамалық ерекшеліктерге сәйкес әзірленген шешімдердің көп болуын түсіндіреді. Ядролық және химиялық өлшемдер сияқты ең қарапайым жағдайларда, анықтамалар мен тәсілдерге ең айқын және қарапайым шешімдер табылуы мүмкін. Биохимиялық тесттерде және көптеген күрделі факторларға байланысты биологиялық тәжірибелерде, жалған оң және жалған теріс нәтижелермен күресу қиынрақ. Геохимия, сейсмология, астрономия, дендрохронология, климатология, жалпы өмір ғылымдары және басқа да көптеген, толық тізбектеуге келмейтін салаларда бұл мәселе кеңірек, ол шу фондық деңгейінен сигналды бөліп алумен айналысады. Бұл күрделі статистикалық талдау процедураларын қамтиды, сондықтан ол қолданылатын модельдерге, гипотезаларға және белгісіздіктерді басқару үшін жасалатын жеңілдетулерге немесе жуықтауларға байланысты. Деректердің ажыратымдылығы төмен болғанда және әртүрлі сигналдар үстіне түскенде, параметрлерді алу үшін әртүрлі деконволюция процедуралары қолданылады. Әртүрлі феноменологиялық, математикалық және статистикалық модельдерді қолдану анықтау шегінің нақты математикалық анықтамасын және оны есептеу әдісін де қиындатуы мүмкін. Осы себепті, анықтау шегінің нақты математикалық анықтамасы туралы жалпы келісімге келудің қиын екендігі түсінікті. Дегенмен, бір нәрсе анық: статистикалық мағыналы нәтиже алу үшін жеткілікті көлемдегі (немесе жинақталған) деректер мен қатаң статистикалық талдау қажет.
The issue of limit of detection, or limit of quantification, is encountered in all scientific disciplines. This explains the variety of definitions and the diversity of juridiction specific solutions developed to address preferences. In the simplest cases as in nuclear and chemical measurements, definitions and approaches have probably received the clearer and the simplest solutions. In biochemical tests and in biological experiments depending on many more intricate factors, the situation involving false positive and false negative responses is more delicate to handle. In many other disciplines such as geochemistry, seismology, astronomy, dendrochronology, climatology, life sciences in general, and in many other fields impossible to enumerate extensively, the problem is wider and deals with signal extraction out of a background of noise. It involves complex statistical analysis procedures and therefore it also depends on the models used, the hypotheses and the simplifications or approximations to be made to handle and manage uncertainties. When the data resolution is poor and different signals overlap, different deconvolution procedures are applied to extract parameters. The use of different phenomenological, mathematical and statistical models may also complicate the exact mathematical definition of limit of detection and how it is calculated. This explains why it is not easy to come to a general consensus, if any, about the precise mathematical definition of the expression of limit of detection. However, one thing is clear: it always requires a sufficient number of data (or accumulated data) and a rigorous statistical analysis to render better signification statistically.
Сандық анықтау шегі
Сандық анықтау шегі (LoQ немесе LOQ) – сигналдың (немесе концентрацияның, активтіліктің, жауаптың) ең төменгі мәні, оны қанағаттанарлық дәлдік және нақтылықпен сандық өлшеуге болады. LoQ – бұл екі ерекше сигналдың / мәннің арасындағы айырмашылықты сенімді түрде анықтауға болатын шек, яғни сигнал фондық деңгейден статистикалық тұрғыдан айқын түрде ерекшеленетін кезде. LoQ әртүрлі зертханаларда күрт өзгеше болуы мүмкін, сондықтан практикалық сандық анықтау шегі (PQL) деп аталатын тағы бір анықтау шегі жиі қолданылады.
The limit of quantification (LoQ, or LOQ) is the lowest value of a signal (or concentration, activity, response ) that can be quantified with acceptable precision and accuracy. The LoQ is the limit at which the difference between two distinct signals / values can be discerned with a reasonable certainty, i. e., when the signal is statistically different from the background. The LoQ may be drastically different between laboratories, so another detection limit is commonly used that is referred to as the Practical Quantification Limit (PQL).