Biologisk variasjon

Biologisk variasjon er definert som naturlige og fysiologiske variasjoner i biokjemiske komponenter
i kroppen rundt et homeostatisk referansepunkt (set point), blant annet knyttet til:

Ikke-påvirkelige faktorer 

• alder
• kjønn
• biologiske rytmer
• graviditet
• døgn- og årstidsvariasjoner
• menstruasjonssyklus
• genetiske faktorer
  
  

Påvirkelige-faktorer

• kosthold
• kroppsmasse
• fysisk aktivitet
• medikamenter
• pasientes stilling ved prøvetaking
• stase

Påvirkelige faktorer i motsetning til ikke-påvirkelige faktorer, vil med en endring i livsstil, rutiner og terapeutiske forhold, kunne bidra til signifikante endringer i biokjemiske komponenter,
uten at det nødvendigvis er knyttet til patologiske stoffskifteprosesser.



Biologisk variasjon vil over tid medføre endringer av biokjemiske komponenter i blod og urin
både hos friske og syke. Når variasjonene kan knyttes opp mot kjente årsaker, vil den resterende
variasjonen være mer eller mindre tilfeldig. De tilfeldige variasjonene er uregelmessige og kan ikke
knyttes mot endrede stoffskifteprosesser. Endringene er med andre ord ikke tilknyttet sykdomsutvikling.
Biologisk variasjon deles gjerne inn i to hovedtyper:

Intraindividuell variasjon (CVw)

Naturlige og fysiologiske variasjoner av biokjemiske komponenter hos samme person. Dette er et uttrykk for den personlige (w: within) biologiske variasjonen.

Interindividuell variasjon (CVb)

Naturlige fysiologiske variasjoner av biokjemiske komponenter mellom personer.Dette er et uttrykk for gruppens (b: between) biologiske variasjon.

Den totale biologiske variasjonen avhengig av både den intraindividuelle og den interindividuelle variasjonen som vist matematisk.

Biologisk variasjon i klinisk sammenheng

Et analyseresultatet i klinisk sammenheng tar sikte på å belyse reelle endringer i biokjemiske
komponenter som er av signifikant diagnostisk relevans. Laboratorieprøver blir i den sammenheng
hovedsakelig bestilt i forhold til følgende problemstillinger:

Diagnostikk: påvisning og grad av sykelige forandringer hos en pasient

Kontroll: overvåkning av endringer hos pasienter med kjente tilstander

Tolkning av prøvesvar

Hvorvidt en endring i en eller flere biokjemiske komponenter er knyttet mot sykdom eller ikke, 
er en sentral problemstilling under tolkningen av prøvesvaret. Det endelige prøvesvaret vil være avhengig av både analytiske og biologiske variasjoner.

De analytiske variasjonene er knyttet mot impresisjon og riktighet. Hvor impresisjon sier noe om analyseresultatenes tilfeldige spredning på en dag-til-dag basis, over et tidsrom på flere måneder. Riktighet sier derimot noe om hvorvidt metoden som er benyttet for en gitt analyse, er spesifikk nok og riktig kalibrert.

Den intraindividuelle biologiske variasjonen har størst betydning for analyseresultatets totalvariasjon. Bakgrunnen for dette ligger naturlig nok i at variasjonen som foreligger intraindividuelt nødvendigvis sier mer om pasientens personlige fysiologiske/patologiske tilstand, enn hva den interindividuelle gjør. Et referanseområde er derimot basert på interindividuelle variasjon.

Under forutsetning at preanalytiske forhold er uforandret og at de biologiske endringene bare er tilfeldige, så kan totalvariasjonen uttrykkes som:

Et viktig poeng som belyses gjennom den matematiske sammenhengen, er at hvis den analytiske variasjonen CVa er stor samtidig som den biologiske variasjonen er stor, så vil analyseresultatet være til liten hjelp da totalvariasjonen ikke kan skille mellom variasjoner som skyldes den tilfeldige biologiske variasjonen og en reell endring av en biokjemisk
komponent.

Den intraindividuelle variasjonens størrelse vil kunne variere fra individ til individ i større eller mindre grad med hensyn på en gitt biokjemisk analytt. Disse variasjonene er statistisk fastsatt og er utgangspunktet for analytiske kvalitetsmål.
Biodatabasen til Westgard QC, inneholder statistiske verdier for biologisk og analytisk variasjon for over 300 komponenter.
Biodatabasen er i utgangspunktet en standardisert nasjonal/internasjonal veileder for fastsettelse av analytiske kvalitetsmål i laboratoriet. Det enkelte laboratoriet vil typisk fastsette egne kvalitetsmål. Naturlig nok av praktiske hensyn blant annet knyttet til variasjon i
instrumentasjon og analytisk metode.

Analytisk variasjon bør i utgangspunktet være minst mulig, slik at totalvariasjon i størst mulig grad er sensitiv overfor den biologiske variasjonen. Samtidig må ikke de analytiske kvalitetsgrensene være for snevre, da stor biologisk variasjon vil kunne medføre at
prøveresultatet forkastes med lav terskel. For analytiske variasjon er det satt en rekke standardiserte kvalitetsmål:


Utvalgte verdier for biologisk og analytisk variasjon er presentert i Tabell 1. Verdiene er hentet fra Westgard QC sin biodatabase.


Tabell 1. Utvalgte verdier for biologisk og analytisk variasjon fra Westgard QC

Symbolforklaring

S- : Serum
CVw = CVI : Intraindividuell biologisk variasjon
CVb = CVg : Interindividuell biologisk variasjon
CVa : Analytisk variasjon: impresisjon
% BIAS = B(%) : Analytisk variasjon: riktighet
CVTE = TE(%) : Totalfeil

Merk: Symbolene som er benyttet i tabellen er tilsvarende de symbolene som er benyttet og gitt i Westgard sin biodatabase.

Regneteknisk eksempel

Her vises et regneteknisk eksempel på hvordan de oppgitte verdiene i tabell 1 er fremkommet. 
Som eksempel benyttes verdiene for Alkalisk Fosfatase i serum.
CVTE: 11,7 %

CVw : 6,4 %

CVb: 24,8 %

CVa: 3,2 %

% BIAS : 6,4 %

Referanser

1. Husøy AM. m.fl. Blodprøvetaking i praksis. 1.utg, 2.opplag. Oslo: Akribe AS; 2006.s: 11-15.
2. Burtis CA. m.fl. TIETZ, Fundamentals of clinical chemistry. 6.utg.USA: Saunders Elsevier; 2008
3. Arne Åsberg. Tolking av prøveresultater. Trondheim; St. Olavs Hospital; publisert 03.12.2008. Tilgjengelig fra: http://www.stolav.no/no/Om-oss/Avdelinger/Medisinsk-biokjemi/Fagfolk/Tolking-av-analyseresultater/91444/
4. Westgard QC. Desirable Biological Variation Database Specifications. USA; 2009. Tilgjengelig fra: http://www.westgard.com/biodatabase1.htm#11
5. Bolann BJ. Riktig svar på biokjemiske analyser. En innføring i analytisk kvalitetesovervåking. Bergen; Fagforlaget Vigmostad & Bjørke AS; 2009. s.28-29.
6. Urdal P. m.fl. Brukerhåndbok i medisinsk biokjemi. Haugesund; Akademisk Fagforlag AS; 2009. s. 36-39.
7. Westgard QC. Desirable Biological Variation Database Specifications. USA; 2009. Tilgjengelig fra: http://www.westgard.com/guest17.htm
8. Lauritsen, Irene. Metodevalidering. Publisert 19.09.2013 på Itslearning.