Een 3-stapsmethode om bepaling in verschillende stalen globaal te evalueren

Vergelijkbare documenten
Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid

Alcoholbepaling in bloed

DEFINITIEF JAARRAPPORT POCT GLUCOSE 2017

JAARRAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE

DEFINITIEF JAARRAPPORT POCT GLUCOSE 2015

GLOBAAL RAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE POCT GLUCOSE

DEFINITIEF JAARRAPPORT POCT GLUCOSE 2016

JAARRAPPORT POCT GLUCOSE 2012

JAARRAPPORT POCT GLUCOSE 2013

DEFINITIEF JAARRAPPORT POCT GLUCOSE 2014

JAARRAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE

FEDERALE OVERHEIDSDIENST, VOLKSGEZONDHEID, VEILIGHEID VAN DE VOEDSELKETEN EN LEEFMILIEU COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE GLOBAAL RAPPORT

GLOBAAL RAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE POCT GLUCOSE II

GLOBAAL RAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE POCT GLUCOSE II

FEDERALE OVERHEIDSDIENST, VOLKSGEZONDHEID, VEILIGHEID VAN DE VOEDSELKETEN EN LEEFMILIEU COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE

GLOBAAL RAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE POCT GLUCOSE IV

Externe kwaliteitsevaluatie. Alcoholbepaling in bloed 2006/2. Oktober

Wetenschappelijk Instituut Volksgezondheid. Verwerking van gecensureerde waarden

JAARRAPPORT 2006 EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE NIET INFECTIEUZE SEROLOGIE

GLOBAAL RAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE POCT GLUCOSE IV

GLOBAAL RAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE POCT GLUCOSE III

Robuustheid regressiemodel voor kapitaalkosten gebaseerd op aansluitdichtheid

G0N11a Statistiek en data-analyse: project Eerste zittijd Modeloplossing

DEFINITIEF JAARRAPPORT Allergie 2015

DEFINITIEF GLOBAAL JAARRAPPORT Allergie 2016

EXPERTISE, DIENSTVERLENING EN KLANTENRELATIES KWALITEIT VAN MEDISCHE LABORATORIA COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE COMITE VAN EXPERTEN

DEFINITIEF GLOBAAL JAARRAPPORT Allergie 2018

GLOBAAL RAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE POCT GLUCOSE III

FEDERALE OVERHEIDSDIENST, VOLKSGEZONDHEID, VEILIGHEID VAN DE VOEDSELKETEN EN LEEFMILIEU COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE JAARRAPPORT

Robuustheid regressiemodel voor kapitaalkosten gebaseerd op aansluitdichtheid

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT CARDIALE MERKERS ENQUETE 2016/1

Externe kwaliteitsevaluatie. Alcoholbepaling in bloed 2007/1. Mei

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT

FEDERALE OVERHEIDSDIENST, VOLKSGEZONDHEID, VEILIGHEID VAN DE VOEDSELKETEN EN LEEFMILIEU COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE GLOBAAL RAPPORT

werkcollege 8 correlatie, regressie - D&P5: Summarizing Bivariate Data relatie tussen variabelen scattergram cursus Statistiek

College 2 Enkelvoudige Lineaire Regressie

NIET-INFECTIEUZE SEROLOGIE ANA

HOOFDSTUK VII REGRESSIE ANALYSE

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT Allergie ENQUETE 2019/2

Externe kwaliteitsevaluatie. Alcoholbepaling in bloed 2003/1. Mei

DEFINITIEF JAARRAPPORT 2013

EINDRAPPORT LEVENSMIDDELENMICROBIOLOGIE PT IN GEVOGELTE PRODUCTEN

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT ALCOHOLBEPALING IN BLOED ENQUETE 2014/2

EINDRAPPORT PROFICIENCY TEST VOOR TELLING CAMPYLOBACTER SPP DECEMBER 2014 LEVENSMIDDELENMICROBIOLOGIE GEVOGELTEPRODUCTEN

FEDERALE OVERHEIDSDIENST, VOLKSGEZONDHEID, VEILIGHEID VAN DE VOEDSELKETEN EN LEEFMILIEU COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE GLOBAAL RAPPORT

EXPERTISE, DIENSTVERLENING EN KLANTENRELATIES KWALITEIT VAN MEDISCHE LABORATORIA COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE COMITE VAN EXPERTEN

Externe kwaliteitsevaluatie. Alcoholbepaling in bloed 2004/1. Mei

EINDRAPPORT LEVENSMIDDELENMICROBIOLOGIE PT IN GEVOGELTE PRODUCTEN

College 7. Regressie-analyse en Variantie verklaren. Inleiding M&T Hemmo Smit

Verhouding PM10-FDMS / PM10-ruwe data

JAARRAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT ALCOHOLBEPALING IN BLOED ENQUETE 2015/1

GLOBAAL RAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE POCT GLUCOSE I

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT Allergie ENQUETE 2017/4

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT ALCOHOLBEPALING IN BLOED ENQUETE 2016/2

EXPERTISE, DIENSTVERLENING EN KLANTENRELATIES KWALITEIT VAN MEDISCHE LABORATORIA COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE COMITE VAN EXPERTEN

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT POCT BLOEDGASSEN EN CO-OXYMETRIE ENQUETE 2019/1

6-SIGMA METRICS. Teaching old dogmas and learning new tricks. Douwe van Loon

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT Allergie ENQUETE 2019/1

mlw stroom 2.2 Biostatistiek en Epidemiologie College 9: Herhaalde metingen (2) Syllabus Afhankelijke Data Hoofdstuk 4, 5.1, 5.2

Externe kwaliteitsevaluatie voor ronde van de Sperma analyse: globaal rapport

DEFINITIEF GLOBAAL JAARRAPPORT Andrologie 2018

EXPERTISE, DIENSTVERLENING EN KLANTENRELATIES KWALITEIT VAN MEDISCHE LABORATORIA COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE COMITE VAN EXPERTEN

laboratory for industrial mathematics eindhoven Endinet Regressie-analyse Energiekamer

Externe kwaliteitsevaluatie. Alcoholbepaling in bloed 2003/2. Oktober

9. Lineaire Regressie en Correlatie

(slope in het Engels) en het snijpunt met de y-as, b 0

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT CARDIALE MERKERS ENQUETE 2019/1

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT ALCOHOLBEPALING IN BLOED ENQUETE 2016/1

EINDRAPPORT PROFICIENCY TEST VOOR TELLING CAMPYLOBACTER SPP DECEMBER 2013 LEVENSMIDDELENMICROBIOLOGIE GEVOGELTEPRODUCTEN

Over het gebruik van continue normering Timo Bechger Bas Hemker Gunter Maris

1. Reductie van error variantie en dus verhogen van power op F-test

DEFINITIEF JAARRAPPORT ALCOHOLBEPALING IN BLOED 2017

ANA WEEFSELANTISTOFFEN

JAARRAPPORT 2007 EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE NIET INFECTIEUZE SEROLOGIE. ANA RF/WR/aCCP - ANCA

Test doc.

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT Allergie ENQUETE 2018/2

Externe kwaliteitsevaluatie. Alcoholbepaling in bloed 2004/2. Oktober

PROFICIENCY TEST PT TELLING CAMPYLOBACTER SPP. IN GEVOGELTE PRODUCTEN

EXPERTISE, DIENSTVERLENING EN KLANTENRELATIES KWALITEIT VAN MEDISCHE LABORATORIA COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE COMITE VAN EXPERTEN

GLOBAAL RAPPORT EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE NIET INFECTIEUZE SEROLOGIE ENQUETE 01/2009 ANA

Hoofdstuk 2: Verbanden

FINAAL RAPPORT PROFICIENCY TEST VOOR LEVENSMIDDELEN MICROBIOLOGIE TELLING CAMPYLOBACTER SPP JANUARI 2012 GEVOGELTE PRODUCTEN

Myocardperfusiescintigrafie

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT CARDIALE MERKERS ENQUETE 2018/1

SECTIE : Anorganische chemie VALIDATIERAPPORT. ir. Inge Van Hauteghem, sectieverantwoordelijke AC

SECTIE : Anorganische chemie VALIDATIERAPPORT. microgolfontsluiting (FLVVG-I-MET-190)

Hoofdstuk 12: Eenweg ANOVA

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT Allergie ENQUETE 2018/4 Verbeterde Versie

Project: Kennisdocument Onderwerp: p90 Datum: 23 november 2009 Referentie: p90 onzekerheid Wat betekent de p90 (on)zekerheid?

EWMA Control Charts in Statistical Process Monitoring I.M. Zwetsloot

Inhoud. Waarom en Wat

VOORLOPIG JAARRAPPORT PATHOLOGISCHE ANATOMIE Histologie/Immunohistochemie 2016

Enkelvoudige ANOVA Onderzoeksvraag Voorwaarden

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Wiskunde en Informatica Tentamen Statistiek voor T (2S070) op vrijdag 8 oktober 1999, uur De u

JAARRAPPORT 2008 EXTERNE KWALITEITSEVALUATIE VOOR ANALYSEN KLINISCHE BIOLOGIE NIET INFECTIEUZE SEROLOGIE. AAN RF/WR/aCCP / Coelakie merkers

Hoofdstuk 10: Regressie

Preventie van wiegendood bij zuigelingen

DEFINITIEF GLOBAAL RAPPORT ALCOHOLBEPALING IN BLOED ENQUETE 2017/2

Statistische verwerking van ringtestresultaten onder ISO Siegfried Hofman

Transcriptie:

WIV J. Wytsmanstraat, 14 B-1050 BRUSSEL FEDERALE OVERHEIDSDIENST (FOD) VOLKSGEZONDHEID, VEILIGHEID VAN DE VOEDSELKETEN EN LEEFMILIEU COMMISSIE VOOR KLINISCHE BIOLOGIE DIENST VOOR LABORATORIA VAN KLINISCHE BIOLOGIE COMITE VAN DESKUNDIGEN Een 3-stapsmethode om bepaling in verschillende stalen globaal te evalueren Wim Coucke, 13 januari 2010 Dit rapport mag uitsluitend worden gereproduceerd, gepubliceerd of gedistribueerd met toestemming van het WIV DOC 33/N/97 V1 Bijlage 1 1/9

INHOUDSTABEL Glossarium... 3 Inleiding... 4 Eerste stap... 6 Tweede stap... 6 Derde stap... 7 Evaluatie van het verschil is tussen het methodegemiddelde en de 45 rechte... 8 Opstellen van confidentieniveau... 8 Literatuur... 9 DOC 33/N/97 V1 Bijlage 1 2/9

Glossarium Afwijkend resultaat: resultaat met een te hoge variabiliteit en / of bias voor een bepaald betrouwbaarheidsniveau. Betrouwbaarheidsniveau in het kader van het zoeken naar afwijkende waarden: proportie of percentage van niet-afwijkende punten die door een bepaalde statistische test effectief niet als afwijkend worden aangeduid. Betrouwbaarheidsregio rond een gemiddelde rechte: regio (ellips) waarbinnen de meerderheid van de punten die de intercept en helling van individuele regressierechtes voorstellen voor een bepaald betrouwbaarheidsniveau, vallen. Cook s distance: een maat voor de invloed van een individueel punt op een regressielijn. Least Trimmed square: robuuste regressietechniek die een regressierechte berekent die representatief is voor ten minste de helft van de gegevens. Deze rechte wordt niet door afwijkende resultaten beïnvloed. Mahalanobis afstand: Afstand van een punt tot het centrum van een multivariate verdeling, rekening houdend met de variabiliteit; te vergelijken met een z-score bij één dimensie. Outlier: Afwijkend analyseresultaat waarvan de impact op de regressierechte ervoor zorgt dat ze niet meer representatief is voor de meerderheid van de punten. DOC 33/N/97 V1 Bijlage 1 3/9

Inleiding Ter gelegenheid van bepaalde EKE-enquêtes sturen wij stalen om lineariteit van de resulaten te bestuderen. Een dergelijke studie kan worden uitgevoerd op voorwaarde dat matrixeffecten kunnen worden uitgesloten en dat een targetwaarde voor ieder staal kan worden bepaald. De gerapporteerde waardes kunnen met de target waardes worden vergeleken aan de hand van een regressierechte. A B C D Figuur 1: illustratie van mogelijke afwijkingen voor regressielijnen Op figuur 1 zijn verschillende regressierechtes getekend. De meest ideale situatie doet zich voor in grafiek (A). De regressielijn, voorgesteld door de volle lijn, ligt heel dicht bij de 45 -lijn (stippellijn). De punten die de gerapporteerde waarde voorstellen voor elke target waarde liggen op hun beurt zeer dicht rond de regressierechte. Grafiek (B) geeft een regressierechte met vergelijkbare positie, al is de spreiding van de individuele punten rond de regressierechte groter dan bij (A). Deze grotere spreiding duidt DOC 33/N/97 V1 Bijlage 1 4/9

op een grotere onzekerheid van de resultaten. De metingen wijken af van de juiste waarde, maar het gemiddelde van verschillende metingen blijft dichtbij de 45 -lijn liggen. Grafiek (C) toont punten die heel dicht rond hun regressierechte liggen. De zekerheid rond de meting van een specifiek punt is dus groot. De lijn door alle punten wijkt echter sterk af van de 45 -lijn. Deze afwijking duidt op een bias, waarbij elke meting heel goed kan gereproduceerd worden, maar waarbij het resultaat steeds afwijkt van de standaardwaarde. Grafiek (D) ten slotte toont een regressielijn die sterk afwijkt van de 45 -lijn, en die een grotere variabiliteit vertoont dan geval (C). Hier is sprake van grote variabiliteit, en een regressierechte die afwijkt van de 45 -lijn. Er zijn dus verschillende manieren waarop regressierechten kunnen afwijken van de theoretisch ideale 45 -lijn, en bij het interpreter en van regressierechtes is de vraag die de performantie van methoden of laboratoria nagaat zodus tweeledig: 1- Hoe dicht liggen de punten die de metingen van de afzonderlijke stalen voorstellen rond de regressierechte van de methode of het laboratorium? 2- Hoe dicht ligt de regressierechte van het laboratorium of de gemiddelde regressierechte van de methode bij de 45 -lijn (voor het laboratori um kunnen wij ook nagaan hoe dicht zijn regressierechte ligt bij de gemiddelde rechte van zijn groep) Voor we ons toespitsen op het antwoorden van die twee vragen dienen we er ons eerst van te vergewissen of een regressierechte altijd een representatieve voorstelling is tussen de gerapporteerde en de target waarde. Beschouw Figuur 2. A B Figuur 2: Effect van outliers tegenover een regressierechte Beide voorbeelden hebben een gelijkaardig variabiliteit en een ongeveer zelfde positie van de regressielijnen. Het valt echter op dat het merendeel van de punten in de linkergrafiek dichter rond de regressierechte liggen dan die in de rechtergrafiek. In feite zijn slechts twee punten verantwoordelijk voor de grote variabiliteit in de linkergrafiek. Meer nog, outliers kunnen de positie van de regressielijn ook op een zodanige manier beïnvloeden dat zijn positie niet meer representatief is voor het overgrote deel van de punten (zie bijvoorbeeld Figuur 3). DOC 33/N/97 V1 Bijlage 1 5/9

Er wordt daarom voorgesteld om, vooraleer bias en variabiliteit rond een regressielijn worden berekend eerst de outliers tegen de individuele regressielijnen op te sporen en te negeren. Er kan aldus als volgt worden verder gegaan (ref. 8): Eerste stap: Zoek outliers tegenover regressielijn (ref. 1,2,3) Het zoeken van outliers tegenover een regressielijn op zich is opgedeeld in verschillende stappen, die als volgt kunnen worden omschreven: - Bereken een robuuste regressielijn tussen de opgegeven waarden en de target waarden (Least Trimmed Squares). - Bereken een maat voor variabiliteit van punten rond de robuuste regressielijn en gebruik die variabiliteit voor de punten te identificeren die te ver van de robuuste regressielijn liggen. - Bereken een nieuwe lineaire regressielijn doorheen de punten die niet in de voorgaande stap werden geïdentificeerd; - Bereken tegenover deze lijn voor ieder afzonderlijk punt de Cook s distance. De Cook's distance is een maat om na te gaan in hoeverre de positie van de rechte wordt beïnvloed door elk punt afzonderlijk. Punten waarvoor de positie van de rechte te sterk wordt beïnvloed worden gekenmerkt als outlier. Figuur 3: outlierdetectie bij een regressielijn Figuur 3 toont het resultaat van de eerste stap. De volle lijn is de gewone regressielijn doorheen alle punten en wordt sterk beïnvloed door het punt rond target waarde 6, dat als outlier werd herkend. De gestippelde lijn is de regressielijn doorheen alle punten behalve de outlier. Tweede stap: variabiliteit van de regressielijnen en aantonen van de afwijkende resultaten (ref. 4,5) Door het weglaten van outliers in de vorige stap werken we nu met regressielijnen die de relatie tussen target en gerapporteerde waarden voor de overgrote meerderheid van de waarden correct voorstellen. Er wordt nu eerst gezocht naar rechtes waarvan de punten errond een te grote spreiding, of variabiliteit, vertonen. De variabiliteit, beschouwd als variantie, kan benaderd worden met een log-normale verdeling. De verdeling van de log-getransformeerde varianties kan aldus als een normale DOC 33/N/97 V1 Bijlage 1 6/9

verdeling worden beschouwd en zo kunnen afwijkende resultaten tegenover deze verdeling worden gevonden. Iedere regressierechte waarvan de variabiliteit te hoog tegenover de andere rechtes wordt beschouwd wordt gemerkt als afwijkend. Derde stap: studie van de bias van de regressielijnen per methode (ref. 6,7) De derde stap wordt uitgevoerd op basis van de regressierechten berekend zonder outliers en zonder de afwijkende resultaten van stap 2. Indien de intercept en slope als een bivariate verdeling worden verondersteld, kan men voor deze bivariate verdeling een robuuste multivariate covariantiematrix en centrumschatter opstellen. De Mahalanobis afstand ten opzichte van het robuust centrum van de multivariate verdeling kan dan als basis dienen om afwijkende resultaten te vinden. Deze afstanden volgen, indien er geen outliers zijn, een chikwadraat verdeling met 2 vrijheidsgraden. Op basis van intercept en slope wordt een robuuste confidentie-regio bepaald. Net zoals bij robuuste regressie wordt een robuuste confidentie-regio niet of nauwelijks beïnvloed door afwijkende waarden. Ieder punt dat buiten de confidentie-regio valt wordt beschouwd als gebiased voor zijn methode. Als het laagste punt van 0 verschilt, kan van alle waarden het equivalent van het eerste punt van de rechte afgetrokken worden. Dit laat een betere interpretatie van de intercept toe. Eens de confidentie-regio is opgesteld kunnen ook de regressielijnen die in de tweede stap werden geëlimineerd in de vorige stap worden geëvalueerd voor hun bias. Een regressierechte waarvan de intercept en slope binnen de confidentie-regio vallen wordt beschouwd als een pure afwijkende waarde voor variabiliteit. Een rechte waarvan de intercept en slope buiten de confidentie-regio vallen wordt dan beschouwd als afwijkend voor variabiliteit en voor bias. Slope 0.9 1.0 1.1 1.2 0.35 0.40 0.45 0.50 Intercept Figuur 4 Detectie van afwijkende rechtes bij samen interpreteren van intercept en slope Het verschil tussen een confidentieregio gebaseerd op alle gegevens en een robuuste confidentieregio wordt geïllustreerd in Figuur 4. De volle lijn is de confidentie-regio gebaseerd op alle punten. De stippellijn is de robuuste confidentie-regio. Zoals op de figuur DOC 33/N/97 V1 Bijlage 1 7/9

duidelijk is ligt één punt buiten de robuuste confidentie-regio en wordt het zoals afwijkend aanzien. Evaluatie van het verschil is tussen het methodegemiddelde en de 45 rechte De gemiddelde intercept en slope van alle rechtes die niet werden gemerkt als afwijkend voor bias en/of voor variabiliteit kan worden gebruikt om een vergelijking op te stellen met de 45 -lijn. Indien de gemiddelde intercept en slope s ignificant verschillen van de 45 -lijn wordt er een bias beschouwd tussen de methoden en de 45 - lijn. Hier dient wel te worden opgemerkt dat de grootte van afwijking tegenover de 45 -lijn nog altijd binnen de limieten van het aanvaardbare zouden kunnen liggen. Opstellen van confidentieniveau In functie van de enquête wordt een confidentieniveau ingesteld op een manier die zoveel als mogelijk verhindert dat juiste waarden als afwijkend worden beschouwd. DOC 33/N/97 V1 Bijlage 1 8/9

Literatuur 1. Rousseeuw PJ, Leroy AM. Robust regression and outlier detection. New York: John Wiley&Sons; 1987 2. Rousseeuw PJ, van Zomeren B. Unmasking multivariate outliers and leverage points. J Am Stat Assoc 1990; 85:633-39 3. Atkinson AC. Masking unmasked. Biometrika 1986;73,533-41 4. Albert A, Harris EK. Multivariate interpretation of clinical laboratory data. New York: Marcel Dekker; 1987 5. Harris EK, Boyd JC. Statistical bases of reference values in laboratory medicine. New York: Marcel Dekker; 1995 6. Rousseeuw PJ, Van Driessen K. A Fast algorithm for the Minimum Covariance Determinant Estimator Technometrics 1999; 41:212-23 7. Willems G, Pison G, Rousseeuw PJ, Van Aelst S. A robust Hotelling test. Metrika 2002;55:125-38 8.Coucke W, Van Blerk M, Libeer JC, Van Campenhout C, Albert A. A new statistical method for evaluating long term analytical performance of laboratories, applied to an external quality assessment scheme for flow cytometry. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, 2010, accepted for publication DOC 33/N/97 V1 Bijlage 1 9/9