Översikt. Data under detektionsgränsen. Terminologi. Terminologi

Transkript

1 Översikt Data under detektionsgränsen Peter Höglund RSKC 28 april 2010 Olika mätmetoder Några alternativ Enstaka eller upprepade mätningar NADA Beroende eller oberoende variabel Skilj mellan att kunna detektera något och att kunna kvantiera något. Se exempelvis Note for guidance on validation of analytical procedures: Text and methodology (CPMP/ICH/381/95), eller i dagligt tal ICH Topic Q2. Detection Limit The detection limit of an individual analytical procedure is the lowest amount of an analyte in a sample which can be detected but not necessarily quantitated as an exact value.

2 Quantitation Limit The quantitation limit of an individual analytical procedure is the lowest amount of an analyte in a sample which can be quantitatively determined with suitable precision and accuracy. Detection Limit Several approaches for determining the detection limit are possible... Based on visual evaluation Based on signal-to-noise Based on the standard deviation of the response and the slope DL = 3.3σ where DL = Detection Limit, σ = the standard deviation of the response, S = the slope of the calibration curve S QL = 10σ where QL = Quantitation Limit, σ = the standard deviation of the response, S = the slope of the calibration curve S

3 The estimate of σ may be carried out in a variety of ways including: Based on standard deviation of the blank Noise Based on the calibration curve Residual standard deviation of a regression line The standard deviation of the y-intercept of a regression line Formlerna ovan kan behöva modieras om man inte har rätlinjigt samband mellan koncentration och respons, exempelvis i en kompetitiv ELISA-metod. Se Hayashi Y et al. Detection limit estimated from slope of calibration curve: an application to competitive ELISA, Analytical Sciences 2005;21: Kromatogram Ibland stöter man på denitionen att lägsta kvanterbara koncentration är den lägsta standardpunkten på kalibreringskurvan och den högsta kvantierbara koncentrationen är den högsta standardpunkten på kalibreringskurvan.

4 Olika ansatser Olika ansatser En grundlig genomgång av olika ansatser både när man har endast en mätning per individ och när man har era mätningar per individ och dessutom tar höjd för populationsmetodik nns i Beal SL Ways to t a PK model with some data below the quantication limit, Journal of Pharmacokinetics and Pharmacodynamics, 2001;28: The methods include handling BQL observations as xed-points censored observations, i.e., by using the likelihoods that these observations are in fact BQL. This method is shown to have some overall statistical advantage. However, the gain in using this method over that of simply discarding the BQL observations is not always much, and this is especially so when the frequency of BQL observations is small. Beal SL Ways to t a PK model with some data below the quantication limit, Journal of Pharmacokinetics and Pharmacodynamics, 2001;28: Some simple methods entailing (i) replacing one or more BQL observations with the value 0, or (ii) replacing them with the value QL/2, where QL is the quantication limit, are also included. The rst of these two approaches should not be used. With population data, use of the second approach can result in some noticeable improved estimation of the typical value of a parameter, but then there is also marked degradation in the estimation of the population variance of the parameter. Olika ansatser En något nyare genomgång av olika ansatser när man endast har en mätning per individ nns i Lubin JH et al. Epidemiologic evaluation of measurement data in the presence of detection limits, Environmental Health Perspectives 2004;112: We consider the regression of an environmental measurement (dependent variable) on several covariates (independent variables). Various strategies are commonly employed to impute values for interval-measured data, including assignment of one-half the detection limit to nondetected values or of 'll-in' values randomly selected from an appropriate distribution. On the basis of a limited simulation study, we found that the former approach can be biased unless the percentage of measurements below detection limits is small (5-10%). The ll-in approach generally produces unbiased parameter estimates, but may produce biased variance estimates and thereby distort inference when 30% or more of the data are below detection limits. Lubin förespråkar multipel imputation. Denna bild tillägnas George Orwell Alla metoder är olämpliga, men vissa metoder är olämpligare än andra.

5 Dataexempel Dataexempel Värde <0,01 <0,02 0,03 Värde Indikator 0,01 sann 0,02 sann 0,03 falsk Dataexempel Dataexempel Lägsta Högsta 0 0,01 0 0,02 0,03 0,03 Lägsta Högsta 0 0,01 0 0,02 0,021 0,038

6 Dataexempel Dataexempel Cadmium i sk från Klippiga bergen Värde Indikator 0,2 sann 0,3 sann 0,4 sann 0,6 sann 0,4 falsk 0,4 falsk 0,4 falsk 0,6 falsk 0,6 falsk 0,7 falsk 0,8 falsk 1,4 falsk 2,9 falsk 3,0 falsk 3,4 falsk 3,5 falsk 4,6 falsk 4,9 falsk 81,3 falsk Cadmium i sk från Klippiga bergen Värde Indikator M1 M2 M3 0,2 sann 0 0,1 0,2 0,3 sann 0 0,15 0,3 0,4 sann 0 0,2 0,4 0,6 sann 0 0,3 0,6 0,4 falsk 0,4 0,4 0,4 0,4 falsk 0,4 0,4 0,4 0,4 falsk 0,4 0,4 0,4 0,6 falsk 0,6 0,6 0,6 0,6 falsk 0,6 0,6 0,6 0,7 falsk 0,7 0,7 0,7 0,8 falsk 0,8 0,8 0,8 1,4 falsk 1,4 1,4 1,4 2,9 falsk 2,9 2,9 2,9 3,0 falsk 3,0 3,0 3,0 3,4 falsk 3,4 3,4 3,4 3,5 falsk 3,5 3,5 3,5 4,6 falsk 4,6 4,6 4,6 4,9 falsk 4,9 4,9 4,9 81,3 falsk 81,3 81,3 81,3 Censurerad boxplot Vanlig boxplot, olika sätt att hantera låga värden

7 Vanlig boxplot, olika sätt att hantera låga värden Log-normala data, ingen lägsta kvantieringsgräns Log-normala data, värden under lägsta kvantieringsgräns ersatta med kvantieringsgränsen Log-normala data, värden under lägsta kvantieringsgräns ersatta med halva värdet för gränsen

8 Koncentrationer av pyren i vatten från Puget Sound, WA, USA > censummary(pyrene,pyrenecen) all: n n.cen pct.cen min max limits: limit n uncen pexceed Koncentrationer av pyren i vatten från Puget Sound, WA, USA Koncentrationer av pyren i vatten från Puget Sound, WA, USA Koncentrationer av pyren i vatten från Puget Sound, WA, USA > censtats(pyrene, PyreneCen) n n.cen pct.cen median mean sd K-M ROS MLE

9 Bly i blod från fåglar exponerade för olika mängder blynitrat i vatten Bly i blod från fåglar exponerade för olika mängder blynitrat i vatten Bly i blod från fåglar exponerade för olika mängder blynitrat i vatten > bloodpb <- cenfit(blood, BloodCen, DosageGroup) > bloodpb n n.cen median mean sd DosageGroup=High DosageGroup=Low Bly i blod från fåglar exponerade för olika mängder blynitrat i vatten > cendiff(blood, BloodCen, DosageGroup) N Observed Expected (O-E)^2/E (O-E)^2/V DosageGroup=High DosageGroup=Low Chisq= 4.8 on 1 degrees of freedom, p=