Da wir nicht in einer perfekten Welt leben, gilt: 

Dies hat zur Folge, 

• dass bei wiederholter Messung der gleichen Probe, die einzelnen, gemessenen Werte nicht identisch sind, sondern eine gewisse Streuung aufweisen, und 
   
• dass bei Einzelmessungen die Resultate „nie ganz korrekt sind“, sondern eine gewisse Abweichung vom Sollwert (dem "wahren" Wert) aufweisen. 

 

Fehlerarten

Wie kommen Messfehler zustande? Man muss unterscheiden zwischen: 

• zufälligen, 
• systematischen und 
• sog. groben Fehlern.

Zufällige Fehler 
Zufällige Abweichungen zwischen den einzelnen Messwerten resultieren aus der Summe aller minimen Fehler oder besser Abweichungen, die während einer Analyse auftreten, wie z.B. kleine Temperaturschwankungen, kleine Ungenauigkeiten beim Pipettieren, Sauberkeit der Küvette, Instabilität optischer Messvorrichtungen usw. 

Zufällige Fehler sind daher unvermeidlich. 

A: gute Präzision. Die gleiche Probe wurde 10 mal mit der Methode A gemessen und die einzelnen Werte aufgetragen.		B: weniger gute Präzision. Die gleiche Probe wurde 10 mal mit der Methode B gemessen und die einzelnen Werte aufgetragen.

Wie die beiden Abbildungen zeigen, kann mit der Methode A wesentlich präziser gemessen werden als mit der Methode B.

Als zufällig werden diese Fehler bezeichnet, weil die Messwerte verglichen mit dem „wahren Wert“ (Sollwert) einmal etwas zu hoch, dann wieder etwas zu niedrig ausfallen. Das Mass für diese zufälligen Fehler ist die Präzision (oder genauer, aber selten benutzt, die Unpräzision).

Systematische Fehler 
Grundsätzliche Abweichungen vom wahren Wert, d.h. entweder immer zu hohe oder zu tiefe Werte, werden dagegen als systematische Fehler oder Bias bezeichnet. Als Mass für den systematischen Fehler gilt die Richtigkeit (bzw. Unrichtigkeit).

A: Die gemessenen Werte streuen um den Sollwert.		B: Die gemessenen Werte weichen systematisch vom Sollwert ab (in diesem Beispiel sind die Messwerte zu hoch).

Dieser Bias kann proportional zur Konzentration des Analyten sein: man spricht dann von einem proportionalen systematischen Fehler (z.B. bedingt durch Verdunstung, fehlerhafte Thermostatisierung). Der Bias kann aber auch einen konstanten, d.h. von der Konzentration des Analyten unabhängigen Wert annehmen, was als konstanter systematischer Fehler bezeichnet wird. 

Grobe Fehler 
Diese Fehler sind häufig menschlichen Ursprungs (Verwechslung von Proben, Fehler beim Abschreiben von Resultaten, keine Berücksichtigung der Probenverdünnung bei der Resultatberechnung usw.).

Grobe Fehler, die nicht selten eine einzelne Probe betreffen, können demnach durch die analytische interne Qualitätskontrolle praktisch nicht erkannt werden. Sie sind nur zu vermeiden durch sorgfältiges, gut geplantes Arbeiten und, falls möglich, durch eine Plausibilitätskontrolle.

Hingegen kann eine fehlerhafte Vorbehandlung von Proben (inkl. Verwechslung) und zum Teil auch postanalytische Fehler bei Ringversuchen zu einem auffälligen Ergebnis führen. 

 

Präzision und Richtigkeit

Aus dem zufälligen und dem systematischen Fehler lassen sich zwei wichtige Begriffe in der Analytik, nämlich Präzision und Richtigkeit, definieren.

Präzision 
Die Präzision (Unpräzision) einer Analyse (Methode) ist definiert als Übereinstimmung zwischen den Messwerten oder Streuung wiederholter Messungen, die in der gleichen Probe in einer Serie oder im Verlauf mehrerer Serien während des Tages bzw. an verschiedenen Tagen (zwischen den Serien) durchgeführt wurden. 

Die Kenntnis der Präzision zwischen den Serien ermöglicht es dem Arzt zu berechnen, ob der Unterschied zwischen zwei Bestimmungen einen wirklichen Unterschied, d.h. bedingt durch das Krankheitsgeschehen bedeutet, oder nur auf die methodenbedingte Streuung zurückzuführen ist.

Richtigkeit 
Die Richtigkeit (Unrichtigkeit) einer Analyse (Methode) gibt den Unterschied zwischen dem gemessenen Wert und dem „wahren“ Wert an. Die Kenntnis der Abweichung ist wichtig für die Beurteilung eines Patientenresultates in Bezug auf publizierte Werte oder bei Bestimmungen, für die absolute Grenzwerte angegeben werden (z.B. Bestimmung von Cholesterin, Glukosetoleranztest).

richtig und präzis	unrichtig, aber präzis
	unrichtig und unpräzis

Abb. 1: Graphische Darstellung von Präzision und Richtigkeit. Der Sollwert befindet sich im Zentrum der "Zielscheibe".

12.12.2000 / hpk