Definisjon

Ordet dektektere betyr å oppdage, merke.

Begrepet deteksjonsgrense betyr den laveste konsentrasjon som kan dektekteres ved analyse. Deteksjonsgrensen er et mål på den minste konsentrasjonen av en analytt som med en angitt grad av sannsynlighet kan skilles fra en blankprøve. Hvis analytten ikke blir påvist i prøven, kan den fortsatt finnes der, men med en så lav konsentrasjon at valgt metode ikke kan detektere analytten.

Beregninger

For å beregne ut deteksjonsgrense må en først måle en blankprøve minst 7 ganger, deretter kan deteksjonsgrensen beregnes. Det finnes to måter å regne ut deteksjonsgrensen på. Hvis de målte verdiene fremstilles som en asymmetrisk kurve må en ikke-parametrisk metode brukes for å finne deteksjonsgrensen. Om verdiene fremstilles som en gausskurve må parametrisk metode bli brukt for å beregne deteksjonsgrensen:

xL: Deteksjonsgrense
: Beregnet gjennomsnitt av målingene til blank
k: Valgt standardavvik, enten 2 eller 3 spørs på valgt konfidensnivå (95% eller 99%).
S: Beregnet standardavvik av målingene til blank

Dette er den enkleste og mest vanlige formelen som blir brukt for å regne ut det deteksjonsgrensen, men om en vil ha et mer sikkert svar enn svaret 0, må en bruke en annen formel for å regne ut deteksjonsgrensen. Dette er den formelen som blir brukt i laboratoriene.

LoD = LoB + 1,645 * SDs

LoD: Grense for sikker målbar verdi.
LoB: Grense for blank (Limit of blank, samme som XL)
SD: Standardavvik til prøvemålinger(med analytt og blank)
1,645: Z-verdi til α = 5%

LoD er gjennomsnittsverdien til målingene der 95% av verdiene ligger over grensen LoB, og der 5% ligger under LoB.

LoB er en blankprøve som ikke inneholder noen spor av analytten, og er i tillegg den høyeste konsentrasjonen som en forventer å måle for blank.

Deteksjonsgrensen for en analytt kan være den nederste grensen av måleområdet. Eventuelle lavere svar må da gies ut som [X] < [Deteksjonsgrensen].

Deteksjonsgrenser

Det finnes en rekke forskjellige "deteksjonsgrenser" som ofte blir brukt.

• Instrumentets deteksjonsgrense (Instrumental Detection Limit),
• Metoden deteksjonsgrense (Method Detection Limit)
• Den praktiske kvantifisering grensen (Practical Quantitation Limit)
• Grensen for kvantifisering (Limit Of Quantitation).

Figuren illustrerer forholdet mellom den blanke prøven, deteksjonsgrensen (Limit Of Detection), og grensen for kvantifisering (LOQ) ved å vise sannsynlighetstettheten for normalfordelte målinger til den blanke. LOD er definert som 3 ganger standardavviket til blank prøve, og LOQ er definert som 10 ganger standardavviket til blanken. For et signal på LOD er α-feilen (sannsynligheten for et falsk positiv resultat) er liten (1%). Imidlertid er β-feilen (sannsynligheten for falsk negativt resultat) 50% for et utvalg som har en konsentrasjon på LOD. Dette betyr at en prøve kan inneholde en urenhet på LOD, men det er 50% sjanse for at en måling vil gi resultater lavere enn LOD. På LOQ er det minimal sjanse for negativt falsk resultat.

Fig 1: Kurve som viser signal for blank, LOD og LOQ viser til standardavvikene mellom kurvene på x-aksen for konsentrasjon.

Eksempel

Du står ved E6 med masse støy som kommer fra trafikken. Kameraten din som står på andre siden av gangfeltet prøver å snakke med deg, men du klarer ikke å høre noe. Da er stemmen til kameraten mindre enn deteksjonsgrensen (LOD). Kameraten prøver derfor å snakke høyere, du klarer å høre noe av det som blir sagt, men noe drukner i støyet av trafikken. Da er stemmen over deteksjonsgrensen (>LOD), men mindre enn grensen for kvantifisering (<LOQ). Om kameraten prøver å rope, så blir stemmen >LOD og >LOQ, og det er liten sjanse for at du ikke vil høre hva som blir sagt (høy sannsynlighet /konfidensintervall).

Referanser
1. Store Norske Leksikon, http://www.snl.no/deteksjonsgrense
2. http://las.perkinelmer.com/content/technicalinfo/tch_sensitivityversusdetectionlimit.pdf
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Detection_limit
4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2556583/
5. http://snl.no/detektere
6. Tietz; "Fundamentals of Clinical Chemistry", Kapittel 13 s. 209 - 210