¿El método no tiene sesgo porque coincide con el MRC?

Serie ISO 5725 aplicada al laboratorio

Qué evidencia necesita un laboratorio antes de afirmar que un método —o su propia aplicación del método— no presenta un sesgo relevante.

El resultado coincide. La conclusión todavía no

Imagine una situación sencilla. Un laboratorio analiza un material de referencia certificado. El valor medio obtenido está próximo al valor certificado y la diferencia parece pequeña. El informe de validación concluye: «El método no presenta sesgo».

La conclusión resulta comprensible. También es prematura.

Esa comparación aporta evidencia, pero no responde por sí sola varias preguntas decisivas: ¿se evaluó el sesgo del método o el sesgo de un laboratorio particular?, ¿la incertidumbre del valor certificado permitía detectar la diferencia buscada?, ¿el número de resultados era suficiente?, ¿la precisión observada era compatible con el diseño?, ¿el material representaba la matriz y el nivel de concentración de interés?

ISO 5725-4:2020 organiza esas preguntas. Su aporte más valioso no es una fórmula aislada para restar el valor certificado a la media experimental. Es un diseño para determinar qué diferencia puede detectarse y qué conclusión admite la evidencia obtenida.

Primero: ¿qué sesgo se quiere evaluar?

La norma considera dos objetos diferentes. Confundirlos conduce a conclusiones que exceden el experimento realizado.

Sesgo del método de medición

Es el componente sistemático que puede persistir cuando el método normalizado se aplica en distintos laboratorios. Su evaluación exige un experimento interlaboratorio. Los participantes aplican el mismo método sobre materiales con valores de referencia aceptados y los resultados se analizan junto con las medidas de precisión correspondientes.

Sesgo del laboratorio

Es la diferencia sistemática asociada a un laboratorio particular al aplicar el método. Puede estimarse mediante mediciones efectuadas en ese laboratorio bajo condiciones de repetibilidad y frente a un valor de referencia aceptado.

Por eso, cuando un único laboratorio analiza un MRC, la conclusión se refiere —en principio— al comportamiento de ese laboratorio, en ese momento, para el nivel y el material investigados. No permite afirmar que el método carezca de sesgo en cualquier laboratorio ni en todo su intervalo de aplicación.

El MRC no entrega un valor exacto

El valor certificado de un MRC viene acompañado por una incertidumbre. Esa incertidumbre no es un dato accesorio del certificado: participa en la incertidumbre de la estimación del sesgo.

Supongamos un ejemplo hipotético. El certificado informa 100,0 mg/kg y el laboratorio obtiene una media de 100,8 mg/kg. La diferencia observada es 0,8 mg/kg. Ese número, aislado, todavía no indica si el sesgo es detectable ni si resulta relevante. Hace falta considerar, como mínimo, la incertidumbre estándar del valor certificado, la repetibilidad del método y el número de resultados utilizados para calcular la media.

Una incertidumbre elevada del valor de referencia puede impedir que el experimento distinga un sesgo pequeño. Aumentar el número de mediciones es una estrategia válida contemplada por la norma, porque reduce la contribución asociada a la dispersión de la media. Sin embargo, no reduce la incertidumbre propia del valor de referencia. Cuando esta contribución domina, el beneficio marginal de agregar réplicas disminuye y puede resultar técnicamente preferible seleccionar otro material o revisar qué sesgo se pretende detectar.

El material debe representar la pregunta

ISO 5725-4:2020 no limita el valor de referencia aceptado a un MRC. Puede provenir de un material de referencia adecuado, un patrón de medición, un método de referencia o una muestra preparada con composición conocida. En todos los casos, el valor debe ser fiable, estar vinculado metrológicamente a una referencia aceptada y contar con una incertidumbre apropiada para el experimento.

Además, el material debe guardar relación con el objeto real de medición. En términos prácticos, los criterios desarrollados en el apartado 5.4.2 obligan a mirar más allá de la concentración declarada:

• la matriz debería aproximarse a la de las muestras rutinarias;
• el nivel de la propiedad debe ubicarse dentro del intervalo que interesa evaluar;
• la homogeneidad debe ser suficiente para la masa o el volumen efectivamente utilizado;
• la estabilidad debe mantenerse durante el transporte, el almacenamiento y la ejecución del estudio;
• si el sesgo puede cambiar con la concentración, conviene estudiar varios niveles.

Un MRC acuoso puede ser excelente para verificar una etapa instrumental y, al mismo tiempo, ser incapaz de representar la digestión de un mineral o la extracción de un analito en un alimento. No es un defecto del material. Es una incompatibilidad entre la pregunta y la evidencia seleccionada.

Este punto prolonga una distinción tratada en la publicación de MetroQuímica ¿Qué son y qué no son los materiales de referencia?: la aptitud del material siempre depende del uso previsto.

Antes de estudiar sesgo, compruebe la precisión

Un experimento de veracidad no puede ignorar la dispersión. Si el método presenta una repetibilidad deficiente, la media será demasiado variable para detectar sesgos pequeños con suficiente capacidad.

La parte 4 exige verificar la precisión antes de interpretar el sesgo. En un estudio interlaboratorio se examinan la repetibilidad y la reproducibilidad. En la evaluación de un laboratorio se revisa la desviación estándar intralaboratorio frente a la repetibilidad conocida del método.

Este orden importa. Cuando la dispersión es anormalmente alta, la primera pregunta no debería ser «¿la media coincide con el MRC?», sino «¿por qué el proceso produce resultados tan variables?». Una diferencia media pequeña puede ser apenas el resultado circunstancial de una distribución demasiado amplia.

El número de réplicas no se elige por costumbre

Tres réplicas, seis réplicas o diez réplicas no constituyen por sí mismas un diseño. La cantidad necesaria depende del sesgo mínimo que el laboratorio desea detectar, de la repetibilidad y de la incertidumbre del valor de referencia.

Como síntesis operativa del diseño —no como una enumeración literal de la norma—, el orden lógico es el inverso al que suele observarse:

1. definir qué magnitud de sesgo sería técnicamente importante;
2. establecer la precisión esperada del método;
3. examinar la incertidumbre del valor de referencia;
4. determinar el número de resultados capaz de detectar ese sesgo con una probabilidad adecuada.

Sin un sesgo objetivo, el laboratorio puede terminar demostrando únicamente que realizó varias mediciones. No sabe qué diferencia habría sido capaz de reconocer.

«No significativo» no significa «igual a cero»

ISO 5725-4:2020 utiliza el intervalo de confianza de la estimación. Si ese intervalo contiene cero, el sesgo se considera estadísticamente no significativo al nivel adoptado por la norma. Si no contiene cero, se considera significativo.

La interpretación exige cuidado. Que el intervalo incluya cero significa que los datos no permiten distinguir el sesgo de cero con el criterio estadístico aplicado. No significa que el sesgo verdadero sea exactamente cero. Tampoco demuestra que cualquier sesgo compatible con el intervalo sea aceptable para el uso previsto.

Aquí deben separarse dos decisiones:

• Decisión estadística: ¿los datos permiten detectar una diferencia respecto de cero?
• Decisión técnica: ¿las magnitudes de sesgo compatibles con la evidencia son tolerables para el uso previsto?

Un laboratorio puede obtener un resultado estadísticamente no significativo y, aun así, disponer de un experimento demasiado débil para excluir un sesgo que afectaría, por ejemplo, decisiones de conformidad, recuperación, especificaciones o comparabilidad entre laboratorios. Estas consecuencias son ejemplos prácticos del autor; no constituyen materias desarrolladas por ISO 5725-4:2020.

Una evaluación en un nivel no representa todo el intervalo

El sesgo puede variar con el nivel de concentración. Por esa razón, un estudio realizado cerca del centro del intervalo no demuestra el comportamiento en concentraciones bajas o altas.

La consecuencia práctica es incómoda, pero clara: el método podría mostrar un sesgo despreciable en ciertos niveles y significativo en otros. La decisión razonable puede ser investigar la causa, modificar el procedimiento o restringir el intervalo de aplicación.

En el contexto del estudio interlaboratorio destinado a evaluar la adopción del método como norma, el apartado 7.3 contempla expresamente que el panel responsable examine si los resultados justifican esa adopción. Señala que la falta de significación del sesgo únicamente en ciertos niveles puede llevar a proponer una reducción del intervalo de trabajo. Un laboratorio individual puede aplicar un razonamiento análogo para decidir sobre su propio uso del método, pero el apartado 6 no le asigna el papel institucional de ese panel.

Qué debería documentar el laboratorio

Antes de declarar ausencia de sesgo, el informe debería permitir responder estas preguntas:

• ¿Se evaluó el sesgo del método o el sesgo de un laboratorio?
• ¿Cuál era el valor de referencia aceptado y cómo se estableció?
• ¿Qué incertidumbre se atribuyó a ese valor?
• ¿El material era representativo de la matriz, el nivel y la porción de ensayo?
• ¿Qué sesgo mínimo se pretendía detectar?
• ¿Cómo se justificó el número de resultados?
• ¿La precisión observada resultó compatible con el método?
• ¿Cuál fue la estimación del sesgo y su intervalo de confianza?
• ¿Qué conclusión admite el estudio y cuáles son sus límites?
• ¿La magnitud de sesgo que podría permanecer sin detectar es aceptable para el uso previsto?

El MRC aporta evidencia; el diseño produce la conclusión

La medición de un MRC es una herramienta valiosa. El error comienza cuando se convierte una coincidencia puntual en una garantía general.

ISO 5725-4:2020 obliga a formular una pregunta más exigente: no si el resultado «quedó cerca», sino si el experimento tuvo capacidad suficiente para detectar el sesgo que importaba, utilizando un valor de referencia adecuado y bajo condiciones claramente definidas.

Esa diferencia separa una comprobación tranquilizadora de una evaluación técnicamente sustentada.