Jak działa Karta Odzysku?
Do czego służy Karta Odzysku?
Karta Odzysku monitoruje w czasie odzysk (% Odzysku = (Znaleziono − tłomatrycy −
tłoodczynnika) / Dodano × 100%) tego samego materiału odniesienia w kolejnych seriach
analitycznych. W odróżnieniu od modułu „Odzysk” w sekcji „Parametry walidacyjne” (jednorazowy test
wielu poziomów stężeń naraz), ta karta to ciągły szereg czasowy – jedna karta, jedno śledzone
zjawisko, wiele punktów w czasie, tak jak Karta X-średnich czy Karta różnic R.
Pole „Dodano” jest wolne – każdy punkt serii może mieć własną wartość. Jedno laboratorium może
prowadzić kartę dla stałego, powtarzanego dodatku wzorca; inne – ze zmiennym dodatkiem, jeśli uznało,
że odzysk metody jest liniowy niezależnie od stężenia. Karta pozostaje jednym, ciągłym szeregiem.
Skąd biorą się linia centralna i granice?
Program udostępnia trzy wzajemnie wykluczające się źródła granic karty:
- Własna seria (samoreferencyjnie) – linia centralna i sigma wyliczane
automatycznie z bieżącej, wprowadzonej serii punktów (średnia i odchylenie standardowe próby).
- Import z walidacji – środek i sigma przenoszone ręcznie z raportu walidacyjnego
modułu Odzysk (np. wynik pulowania wielu poziomów stężeń jednym, wspólnym oszacowaniem RMSbias).
- Ręcznie – przy podaniu wprost granic działania (obowiązkowe) i opcjonalnie węższy,
wewnętrzny pas ostrzegawczy – dla laboratoriów korzystających z karty na podstawie własnych,
historycznych danych, sprzed/bez przeprowadzenia walidacji w LabStat.pl.
W trybie „Ręcznie” reguły kontroli procesu (patrz niżej) liczone są względem umownego środka i sigmy
wyznaczonych z podanych granic działania (środek = (max+min)/2, sigma = (max-min)/6, przy założeniu że
granica działania odpowiada ±3σ). Granice działania na wykresie to zawsze dokładnie te wartości,
które podano w formularzu.
Pas ostrzegawczy w trybie „Ręcznie”. Reguły Westgarda i Nelsona korzystają ze
strefy ±2σ wokół tego środka, więc pas ostrzegawczy na karcie musi być tą samą strefą — inaczej
reguła mogłaby zgłosić „dwa punkty poza 2σ”, które na wykresie leżą wewnątrz narysowanego pasa.
Dlatego: pozostaw pola pasa puste, a karta narysuje go automatycznie (podpis „±2σ (reguły)”);
albo wpisz pas zgodny z regułami — program sprawdzi to i w razie różnicy poda wymagane wartości.
Przykład: granice działania 80–110% → środek 95%, σ = 5% → pas 85–105%. Pas 90–105% przy regułach
Westgarda zostanie odrzucony z informacją „pas ostrzegawczy to 85 ÷ 105%”. Przy zestawie
„Tylko granice ±3σ” (albo bez reguł) pas jest wyłącznie rysunkiem i może być dowolny.
Referencja AOAC (Appendix F) – niezależna nakładka informacyjna
Niezależnie od wybranego trybu granic, można włączyć „Pokazuj referencję AOAC” i wybrać dla każdego
punktu kategorię rzędu wielkości stężenia (100%, 10 ppm, 1 ppb, itd.). Program dopisze do raportu
orientacyjny, literaturowy zakres akceptowalnego odzysku dla tej kategorii (AOAC International,
Appendix F) – wyłącznie informacyjnie, nigdy jako warunek blokujący i nigdy zamiast statystycznych
granic karty wybranych wyżej.
Jak wybrać kategorię AOAC?
Kategorię wybiera się według stężenia analitu w próbce badanej, wyrażonego jako
ułamek masowy – nie według stężenia roztworu wzorca użytego do wzbogacenia. Przy próbce
z własnym tłem analitu bierze się łączną zawartość (tło + dodatek). Dla wody i rozcieńczonych
roztworów wodnych przyjmuje się gęstość ≈ 1, czyli 1 mg/L ≈ 1 mg/kg ≈ 1 ppm i 1 µg/L ≈ 1 ppb.
| Kategoria | Ułamek masowy | Odpowiada np. | Zakres odzysku | Orientacyjne RSDr |
| 100% | 1 | 100 g/100 g | 98–102 % | 1,3 % |
| 10% | 10−1 | 10 g/100 g = 100 g/kg | 98–102 % | 1,9 % |
| 1% | 10−2 | 1 g/100 g = 10 g/kg | 97–103 % | 2,7 % |
| 0,1% | 10−3 | 1 g/kg = 1000 mg/kg | 95–105 % | 3,7 % |
| 100 ppm | 10−4 | 100 mg/kg | 90–107 % | 5,3 % |
| 10 ppm | 10−5 | 10 mg/kg | 80–110 % | 7,3 % |
| 1 ppm | 10−6 | 1 mg/kg | 80–110 % | 11 % |
| 100 ppb | 10−7 | 100 µg/kg = 0,1 mg/kg | 80–110 % | 15 % |
| 10 ppb | 10−8 | 10 µg/kg | 60–115 % | 21 % |
| 1 ppb | 10−9 | 1 µg/kg | 40–120 % | 30 % |
Tabela ma tylko poziomy co dekadę i AOAC nie opisuje interpolacji. Dla wartości pomiędzy wierszami
wybiera się wiersz najbliższy w skali logarytmicznej; w połowie wielkości (np. 3·10−5) zakresy
sąsiednich wierszy się różnią, więc warto zapisać w procedurze przyjętą zasadę – bezpieczniejszy jest
wiersz o niższym stężeniu (szerszy zakres) albo konsekwentnie „rząd wielkości w dół”. Referencja AOAC ma
charakter wyłącznie informacyjny: jeżeli dla danej dziedziny obowiązuje przepis
(np. SANTE dla pozostałości pestycydów: 70–120 %), stosuje się kryterium z przepisu. Kolumna RSDr
podaje orientacyjną powtarzalność oczekiwaną na danym poziomie.
W Karcie Odzysku kategorię wybiera się dla każdego punktu osobno: przy stałym dodatku wzorca wszystkie
punkty mają tę samą kategorię, przy zmiennym dodatku może się ona zmieniać między punktami.
Dwie niezależne korekcje wzoru odzysku
Korekcja tła matrycy – gdy próbka realna ma własne, niezerowe tło analitu przed
wzbogaceniem (pole „Zawartość w matrycy” na wierszu).
Korekcja próby ślepej odczynnika/metody
- gdy sam odczynnik/rozpuszczalnik użyty do ekstrakcji/desorpcji zawiera zanieczyszczenie analitem
(pole „Zawartość w próbie ślepej”). Obie mogą być włączone razem na tym samym punkcie.
Reguły kontroli procesu i wykrywanie dryfu wzorca
Program udostępnia pełny wybór reguł kontrolnych: Tylko granice ±3σ,
Reguły Westgarda oraz Reguły Nelsona. Szczególnie istotna dla tej
karty jest Reguła Nelsona nr 3 („6 punktów w stałym trendzie”) – pozwala wykryć
powolny, systematyczny dryf odzysku (np. starzejący się wzorzec/roztwór porównawczy) zanim
pojedynczy punkt przekroczy granicę działania.
Uwaga dotycząca reguły R4s: w podręcznikowym ujęciu Westgarda reguła
R4s porównuje wyniki dwóch różnych poziomów materiału kontrolnego z tego
samego runu. Ta karta monitoruje jeden ciąg wyników w czasie, dlatego reguła jest
zaadaptowana jako różnica przekraczająca 4σ między dwoma kolejnymi punktami (jeden
powyżej +2σ, poprzedni poniżej −2σ, lub odwrotnie) — powszechna adaptacja dla kart z jednym poziomem
materiału (typu Levey-Jennings). Sens reguły jest zachowany (wykrycie nagłego wzrostu rozrzutu), ale nie
jest ona tożsama z definicją dwupoziomową.
Wykrywanie wyników odstających (test Grubbsa)
Program przeprowadza informacyjny test Grubbsa (jednorazowy, bez iteracyjnego odrzucania) na
wartościach % odzysku punktów kandydujących. Test ma charakter wyłącznie informacyjny – nigdy nie
usuwa wyników z obliczeń automatycznie. Jedynym sposobem faktycznego wyłączenia punktu z obliczeń jest
ręczne wykluczenie z udokumentowaną przyczyną.
Test t-Studenta – względem czego porównujemy średni odzysk?
Program sprawdza testem t-Studenta (jednopróbkowym, dwustronnym), czy średni odzysk bieżącej serii
różni się istotnie od wartości odniesienia μ0. Wartość odniesienia zależy od trybu granic:
| Tryb granic |
μ0 testu t |
Na jakie pytanie odpowiada test |
| Własna seria |
100 % |
Czy metoda ma błąd systematyczny względem wartości nominalnej? |
| Import z walidacji |
środek z walidacji |
Czy odzysk zmienił się od walidacji? |
| Ręcznie |
odzysk oczekiwany (puste pole = 100 %) |
Czy odzysk odbiega od oczekiwanego? |
Dlaczego nie zawsze 100 %? Jeśli walidacja wykazała odzysk niższy niż 100 % (np. 88 %),
jest to znany błąd systematyczny. Laboratorium uwzględnia go na jeden z dwóch sposobów:
koryguje wyniki o odzysk (dzieli wynik przez 0,88) albo dolicza go do budżetu niepewności.
Karta kontrolna ma wtedy wykrywać zmianę odzysku. Test względem 100 % powtarzałby w każdym
raporcie ten sam, znany alarm – nawet wtedy, gdy metoda działa dokładnie tak jak w walidacji.
Różnica względem 100 % pojawia się w raporcie informacyjnie, pod interpretacją testu.
Tryb „Ręcznie”. Gdy granice to kryteria akceptacji (np. SANTE 70–120 %), a metoda ma stabilny
odzysk np. 88 %, wpisz go w pole „Odzysk oczekiwany”. Pole wpływa wyłącznie na test t –
linia centralna i reguły kontroli nadal przyjmują umowny środek granic działania ((70 + 120)/2 = 95 %),
bo reguły oparte na σ są symetryczne, a granice 70–120 % wokół 88 % nie są. Jeśli chcesz, żeby także
reguły odnosiły się do 88 %, użyj trybu „Import z walidacji” (środek 88 %, σ z walidacji).
Uwaga przy wielu poziomach stężeń. Gdy walidacja obejmuje kilka poziomów o różnych
odzyskach, prowadź osobną kartę dla każdego poziomu (z jego własnym odzyskiem) – jeden wspólny środek
nie opisze poprawnie poziomów o różnym odzysku.
Test t odpowiada na pytanie o średni odzysk; reguły kontroli procesu (wyżej) – o stabilność kolejnych
punktów względem linii centralnej karty. To dwa osobne pytania.
Test Shapiro-Wilka
Test t-Studenta zakłada w miarę normalny rozkład danych. Test Shapiro-Wilka (na wartościach % odzysku,
od n ≥ 8) sprawdza to założenie informacyjnie – podobnie jak test Grubbsa, nigdy nic automatycznie nie
wyklucza.
Ręczne wykluczanie wyników
Niezależnie od testu Grubbsa użytkownik może ręcznie wyłączyć dowolny punkt z obliczeń. Po zaznaczeniu
opcji „Wykluczenie” pojawia się pole umożliwiające wpisanie przyczyny. Wykluczone punkty pozostają
widoczne zarówno na karcie, jak i w raporcie PDF wraz z podanym uzasadnieniem, jednak nie są
uwzględniane podczas obliczeń ani oceny reguł kontrolnych.
Źródła
AOAC International (2016). Appendix F: Guidelines for Standard Method Performance
Requirements.
Horwitz, W. (1982). „Evaluation of Analytical Methods Used for Regulation of Foods and Drugs.”
Analytical Chemistry, 54(1), 67A–76A.
Nordtest TR 569 (2012). Internal Quality Control – Handbook for Chemical Laboratories.
Montgomery, D.C. (2019). Introduction to Statistical Quality Control (8th ed.). Wiley.
Westgard J.O. (2002), Basic QC Practices (2nd ed.), Westgard QC.
Nelson L.S. (1984), „The Shewhart Control Chart – Tests for Special Causes”, Journal of Quality
Technology, 16(4), 237-239.
Grubbs, F.E. (1969). „Procedures for Detecting Outlying Observations in Samples.” Technometrics,
11(1), 1–21.
Shapiro, S.S., Wilk, M.B. (1965). „An analysis of variance test for normality.” Biometrika,
52(3–4), 591–611.