Nachweisgrenze
Synonym: untere Messgrenze
Englisch: Level of detection, LOD
Definition
Die Nachweisgrenze, besser untere Nachweisgrenze, ist ein Begriff aus der analytischen Chemie, der vor allem in der Labormedizin verwendet wird. Es handelt sich um die niedrigste Konzentration eines Analyten (Messgröße), die ausreichend sicher von 0 unterschieden werden kann. Zusammen mit der oberen Nachweisgrenze bildet sie den Messbereich.
Der Begriff "Nachweisgrenze" wird auch in anderen Bereichen der Diagnostik verwendet, zum Beispiel bei den bildgebenden Verfahren.
Hintergrund
Die Bestimmung der Nachweisgrenze ist für quantitative und qualitative Labormethoden unterschiedlich.
Bei quantitativen Bestimmungen werden drei Definitionen unterschieden:
- die Erfassungsgrenze (Limit of Blank, LoB)
- die Nachweisgrenze im engeren Sinne (Limit of Detection, LoD)
- die Bestimmungsgrenze (Limit of Quantification, LoQ)
Jede der drei oben genannte Grenzen ist höher als die vorige.
Die Erfassungsgrenze ist der höchste scheinbare Messwert, der auftreten kann, wenn eine analytfreie Probe gemessen wird. Sie ist sozusagen das “Rauschen“ des Messsignals.
Die Nachweisgrenze ist der niedrigste Messwert, der mit ausreichender Sicherheit auf das Vorliegen des gesuchten Analyten in der Probe zurückgeführt werden kann.
Die Bestimmungsgrenze ist der niedrigste Messwert, der mit einer bestimmten Genauigkeit - üblicherweise einem Variationskoeffizienten von 20% - angegeben werden kann.
Ein Dokument, in dem die Ermittlung der unteren Messgrenzen definiert wird, ist die Richtlinie EP17 des US-amerikanischen Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Auf dieses wird auch in Europa häufig bezug genommen.
Kein Messverfahren kann einen Analyten sicher bis auf eine Konzentration von 0 detektieren. Allerdings ist die Bedeutung sehr niedriger Messergebnisse in den allermeisten Fällen gering, da die klinischen Entscheidungsgrenzen wesentlich höher liegen. Ein wichtiger Test, bei dem die untere Messgrenze eine Rolle spielt, ist das kardiale Troponin.
Eine typische Vorgehensweise zur Festlegung der Nachweisgrenze einer quantitativen Methode besteht darin, eine Probe, welche die gesuchte Messgröße sicher nicht enthält, 20 bis 30 mal zu messen. Als Nachweisgrenze wird der Mittelwert plus 3 Standardabweichungen dieser Messreihe angenommen.
Die Schwierigkeit besteht darin, eine analytfreie Probe zu bekommen. Häufig werden andere Materialien, z.B. Wasser statt Blutserum, verwendet. Die so bestimmte Nachweisgrenze ist dann besser als sie in der Realität zu erreichen ist, da das Wasser die Matrixeffekte einer echten Probe nicht widerspiegelt.