Подтверждение спецификаций производителя тест-системы как первый этап планирования качества в медицинской лаборатории

Подтверждение спецификаций производителя тест-системы как первый этап планирования качества в медицинской лаборатории

 5712

Подтверждение спецификаций производителя тест-системы как первый этап планирования качества в медицинской лаборатории
О.А. КЛИМЕНКОВА, СПбГУЗ «Консультативно-диагностический центр для детей»,Г.А. ИВАНОВ, к.м.н., ФГБУ «Консультативно-диагностический центр с поликлиникой» Управления делами Президента, г. Санкт-Петербург, Г.С. ТУРКОВСКИЙ, ЗАО «Диакон», г. Москва, Е.А. ДУВАНОВАООО «Центр лабораторной диагностики», г. Вологда, А.В. ЭМАНУЭЛЬ, к.т.н., ФГБУ «Консультативно-диагностический центр с поликлиникой» Управления делами Президента, г. Санкт-Петербург


В данной статье описан опыт реализации международных подходов к построению системы управления аналитическим качеством в медицинской лаборатории. Сделан акцент на применение рекомендаций CLSI к верификациям спецификаций производителей тест-систем как первого шага на пути планирования качества. Описан собственный опыт проведения верификационных экспериментов.
 

В эпоху современной модернизации и автоматизации лабораторных процессов считается, что качество выполняемых исследований является данностью. Но на самом деле это не так. Качество не возникает на пустом месте. Его необходимо планировать, обеспечивать, мониторировать и управлять им. Не случайно в книге известного специалиста по качеству Д.О. Вестгарда «Основы планирования качества»  говорится о том, что только персонал, работающий в данной лаборатории, обеспечивает и отвечает за качество клинических лабораторных исследований. Но прежде чем планировать качество клинических лабораторных исследований, необходимо знать его параметры, а точнее, требования к качеству. Именно определение требований к качеству (на основе общей допустимой ошибки определения (TEa), установленной либо на основании аналитических требований, либо на основании величин биологической вариабельности аналитов и т. д.) и оценка аналитической ошибки позволяют оценить приемлемость метода для проведения клинических лабораторных исследований.

Что же подразумевается под планированием качества? В большинстве случаев мы уверены, что если провели установочные серии для расчета среднего, рассчитали стандартное отклонение и регулярно применяем контрольные правила , то аналитическое качество результатов гарантировано. При этом на самом деле имеет место лишь некоторая вероятность качества. Например, выход результата измерения контрольного материала за пределы 3 сигм не означает, что результат на 100% ошибочен (или что существует реальная проблема в аналитическом процессе). Точно так же, если контрольные правила не срабатывают, это не всегда говорит о том, что все идет хорошо.

Современные подходы к планированию качества позволяют точно установить вероятность, с которой применяемые в данной конкретной лаборатории алгоритмы контроля качества детектируют ошибку. При этом учитывается и экономический эффект. Используя множество контрольных точек и применяя множество контрольных правил, можно свести к минимуму вероятность пропустить ошибку. Но тогда контроль качества будет поистине «золотым». Грамотное планирование качества позволяет выбрать оптимальное именно для данной лаборатории число контрольных точек и минимальное число контрольных правил при максимальной вероятности детекции ошибки.

Для того чтобы выполнить работы по планированию качества, необходимо провести модельную оценку всех факторов, которые вносят вклад в общую неопределенность измерения в данной лаборатории . Один из таких факторов -- аналитические характеристики той тест-системы, которая применяется в лаборатории. Обычно производители указывают основные характеристики, например, такие как допустимый коэффициент вариации. Данный параметр необходимо подтвердить -- верифицировать. Для чего можно использовать разработанные и успешно применяемые в США и других странах верификационные протоколы.

В новой версии стандарта ISO 15189:2012 «Лаборатории медицинские. Требования к качеству и компетентности» для оценки аналитической ошибки и соответственно приемлемости метода лабораторной диагностики введены новые понятия, такие как «валидация» и «верификация». Что же это такое и чем отличается валидация от верификации?

Согласно п. 3.26 ISO 15189:2012 «Лаборатории медицинские. Требования к качеству и компетентности» валидация (validation) -- это подтверждение путем предоставления объективных доказательств соответствия требованиям предназначенного применения или использования, т. е. мы должны сравнить полученные спецификации по аналитическому качеству со стандартами качества. (CLIA-88, RiliBÄK, CAP Point-of-Care Checklist-2003 и др.)

А в п. 3.27 ISO 15189:2012 «Лаборатории медицинские. Требования к качеству и компетентности» говорится, что верификация (verification) -- это подтверждение путем предоставления объективных доказательств выполнения специфицированных требований, т. е. мы должны подтвердить спецификации разработчика метода по аналитическому качеству. В данном документе описывается, что «лаборатория должна получить от изготовителя или от разработчика информацию, подтверждающую функциональные характеристики методики. Независимая верификация лабораторией должна подтвердить путем получения объективных доказательств (в форме функциональных характеристик), что методика соответствует заявленным характеристикам выполнения исследования. Заявленные функциональные характеристики, подтвержденные в процессе верификации, должны соответствовать предназначенному применению результатов исследования. Лаборатория должна документировать процедуру верификации и зарегистрировать полученные результаты. Персонал, обладающий этим правом, должен пересматривать результаты верификации и регистрировать результаты пересмотра».

Например, в США законодательно закреплено требование проведения верификации аналитической эффективности любого нового метода перед тем, как он будет внедрен в лабораторную практику и при помощи него будут получены результаты лабораторного обследования пациентов (CLIA-88).

Данный подход, как мы думаем, основан на том, что каждая лаборатория имеет свои специфические составляющие общей неопределенности результатов. Различные процедуры оценки соответствия, которые проводятся перед допуском любой тест-системы на рынок, не отменяют возможности в конкретной лаборатории провести верификацию данной тест-системы. Это делается для того, чтобы грамотно спланировать дальнейшие мероприятия по внутреннему контролю качества (ВКК): выбрать количество контрольных точек, определить контрольные правила и т. п., т. е. максимально повысить вероятность обнаружения реальных ошибок и минимизировать вероятность ложной тревоги при одновременной оптимизации затрат на ВКК.

В основе верификационных процедур лежит объективное доказательство того, что спецификации по аналитическому качеству, заявленные производителем, должны воспроизводиться на практике в любой клинико-диагностической лаборатории.

В каких же случаях следует проводить верификацию метода?

1.    При внедрении нового метода или тест-системы в рутинную практику лаборатории.
2.    После проведения сервисного обслуживания аналитической системы.
3.    При возникновении вопросов относительно аналитической эффективности тест-системы.

Какие же аналитические характеристики методов необходимо верифицировать? Для количественных методов в США рекомендуется верифицировать следующие параметры аналитической эффективности метода:

1) прецизионность измерения, включая воспроизводимость, сходимость и повторяемость;
2) точность измерения, а именно cопоставимость с результатами обследования пациентов, полученными при помощи используемой ранее или референтной аналитической процедуры;
3) открытие мезюранда на всем протяжении аналитического диапазона;
4) перекрестная контаминация со стороны высоких концентраций (по необходимости);
5) интерференции или неспецифичность;
6) референтные интервалы или точки принятия клинического решения.

В условиях Российской Федерации, где процедура регистрации аналитической тест-системы многомерна и затрагивает оценку множества параметров тест-систем, мы считаем полезным ограничиться первым и вторым пунктами вышеназванного списка.

Согласно рекомендациям Clinical Laboratory Improvement (CLIA) все методы лабораторных исследований по сложности делятся на три группы.

1.    Простые методы. К данным методам требований по проведению валидации нет. Принимаются технические спецификации производителя, и необходимо следовать его инструкции.
2.    Методы средней сложности. Необходимо верифицировать аналитические характеристики метода, заявленные производителем: правильность, прецизионность, рабочий диапазон, референтные интервалы.
3. Методы высокой сложности. Это модифицированные или разработанные в самой лаборатории (in house) методы. Для данной группы требуется проведение валидации методов и установление следующих аналитических характеристик:

- правильность, точность, рабочий диапазон,
- аналитическая специфичность и чувствительность,
- установление референтных интервалов.

Более подробная информация о группах методов размещена на сайте: htpp://www.cms/gov/clia/.
 
Для проведения процедуры верификации в нашем проекте были использованы рекомендации CLSI -- Института клинических и лабораторных стандартов США (Clinical and Laboratory Standards Institute), который представляет собой некоммерческую организацию мирового уровня по разработке и применению стандартов, принятых на основе добровольного консенсуса, в организациях охраны здоровья.
 
Документы CLSI разрабатываются экспертами, работающими в подкомитетах или рабочих группах под руководством и контролем региональных комитетов. Разработка стандартов CLSI является динамичным процессом, где каждый региональный комитет CLSI стремится к созданию относящихся к определенной дисциплине документов на основе консенсуса. CLSI привлекает к разработке стандартов и рекомендаций специалистов и экспертов в различных сферах деятельности, оставляя за собой не регуляторную, а направляющую роль.
 
На сегодняшний день для проведения верификации и валидации существуют следующие протоколы Института клинических лабораторных стандартов США, используемые в большинстве развитых стран мира:

● CLSI EP-6A Оценка линейности количественных процедур измерения: статистический подход; утвержденное руководство (CLSI EP-6A Evaluation of the Linearity of Quantitative Measurement Procedures: A Statistical Approach; Approved Guideline);
● CLSI EP-6A Верификация прецизионности и правильности; утвержденное руководство -- второе издание (CLSI EP15-A2 User Verification of Performance for Precision and Trueness; Approved Guideline -- Second еdition);
● C28-A3 Определение, установление и верификация референтных интервалов в клинической лаборатории; утвержденное руководство -- третье издание (C28-A3 Defining, Establishing, and Verifying Reference Intervals in the Clinical Laboratory; Approved Guideline -- Third еdition);
● EP5-A2 Оценка прецизионности количественных методов измерения; утвержденное руководство -- второе издание (EP5-A2 Evaluation of Precision Performance of Quantitative Measurement Methods; Approved Guideline -- Second еdition);
● EP21-A Оценка общей аналитической ошибки клинико-лабораторных методов; утвержденное руководство (EP21-A Estimation of Total Analytical Error for Clinical Laboratory Methods; Approved Guideline);
● EP9-A2 Сравнение методов и оценка аналитического смещения с использованием образцов пациентов; утвержденное руководство -- второе издание (EP9-A2 Method Comparison and Bias Estimation Using Patient Samples; Approved Guideline -- Second еdition);
● EP14-A2 Оценка эффектов матрикса; утвержденное руководство -- второе издание (EP14-A2 Evaluation of Matrix Effects; Approved Guideline -- Second еdition);
.● EP7-A2 Тестирование интерференции в клинической химии; утвержденное руководство -- второе издание (EP7-A2 Interference Testing in Clinical Chemistry; Approved Guideline -- Second еdition).
•    CLSI EP15-A2 Верификация пользователем прецизионности и правильности; утвержденное руководство -- второе издание (CLSI EP15-A2 User Verification of Performance for Precision and Trueness; Approved Guideline -- Second еdition).

На какие основные параметры при выборе лабораторного метода исследования следует ориентироваться? Во-первых, необходимо оценить его аппликационные характеристики (стоимость теста, типы анализируемых образцов, объема образца, ТАТ, требуемое оборудование, рабочее пространство лаборатории, требования к персоналу), во-вторых, оценить методологические характеристики (аналитическая чувствительность и специфичность, тип химической реакции, принципы стандартизации и калибровки метода) и, в-третьих, оценить рабочие характеристики (линейность метода, предел детекции, воспроизводимость, интерференция). И только определившись с методом исследования, непосредственно перейти к его верификации на практике.

Рассмотрим более подробно применение на практике протокола CLSI EP15-A2 User Verification of Performance for Precision and Trueness; Approved Guideline -- Second еdition. При разработке протокола EP15-А2 подкомитет EP15 преследовал две главные цели. Первая заключалась в разработке протокола достаточно простого для применения его в медицинских лабораториях вне зависимости от их сложности и финансовых ресурсов, т. е. от лабораторий, выполняющих прикроватное тестирование, или офисных лабораторий, до больших клинических лабораторий. Вторая цель заключалась в разработке достаточно строгого протокола, который мог бы обеспечить статистически достоверные выводы относительно верификационных исследований. Для достижения этих целей подкомитет разработал пятидневный протокол, включающий в себя рабочие таблицы со статистическими расчетами.
 
Протокол EP15 предназначен для применения в медицинских лабораториях для верификации того, что метод исследования работает в соответствии с заявленной спецификацией производителя. Другие документы CLSI содержат рекомендации для производителей по определению спецификаций для прецизионности (EP5-А2) и точности (EP9-А2).

В стандарте CLSI EP15-A2 прописаны следующие основные требования.

1.    Контрольный материал, используемый для верификации спецификаций производителя, следует выбирать так, чтобы его концентрации были близки к уровням принятия клинического решения, а также к концентрациям, которые использовались производителем для определения своей спецификации по прецизионности. Если есть возможность, то контрольные материалы должны быть идентичны тем, которые использовал производитель для определения своих спецификаций, либо эти материалы должны быть очень схожими (должны иметь схожий матрикс).
2.    Ежедневно в течение пяти дней следует выполнять одну аналитическую серию измерений, состоящую из трех повторов для каждой из двух концентраций, и вносить полученные данные в протокол. Необходимо также ввести в протокол среднее значение контрольного материала, который использовал производитель, и коэффициент вариации производителя (CV), указанный в инструкции.
3.    Если вследствие процедур контроля качества или из-за технических трудностей аналитическая серия должна быть отклонена, то необходимо удалить данные и выполнить дополнительную аналитическую серию измерений.
4.     В процессе выполнения протокола также необходимо проводить рутинный ВКК в соответствии с рекомендациями производителя.
5.    Пробы для определения правильности могут тестироваться в той же самой аналитической серии.
6.    Калибровать аналитическую систему следует точно так, как указано в инструкции производителя для операторов. Если производитель указал, что его данные для спецификации по прецизионности были получены в результате множественных калибровочных циклов, то оператор в течение эксперимента может провести повторную калибровку аналитической системы.

Верификацию лабораторных методов исследований можно проводить в лаборатории для подтверждения всех аналитических характеристик, заявленных производителем. Это связано с тем, что множество факторов в лаборатории могут оказывать влияние на качество лабораторных исследований, что влечет за собой получение неправильных результатов, которые в итоге могут оказать негативное влияние на диагностику и лечение пациента.
 
Рассмотрим верификацию лабораторных методов на конкретных примерах. В лаборатории СПб ГБУЗ «Консультативно-диагностический центр для детей» была проведена верификация 8 биохимических тестов в сыворотке крови (общий белок, общая амилаза, панкреатическая амилаза, щелочная фосфатаза общая, прямой билирубин, креатинин, фосфор неорганический, триглицериды) на биохимической платформе модульной системы Сobas 6000 фирмы Roche. Аналогичная работа была выполнена в ООО «Центр лабораторной диагностики» г. Вологды на анализаторе Integra 400 фирмы Roche.
 
Ход исследования


1.    Согласно протоколу CLSI EP15-А2, который предназначен для верификации спецификаций производителя по прецизионности и правильности сотрудниками лабораторий, мы выбрали контрольный материал фирмы Roche 2-уровневый (Precinorm U и Precipath U).

2. Ежедневно в течение пяти рабочих дней проводили исследования 2-уровневого контрольного материала в трех повторах с интервалом не менее 2 ч. Все полученные данные вносили в протокол стандарта EP-15, как показано в таблице на примере верификации общей амилазы фирмы Roche.

3.    В нижней части протокола указали CV и среднее (mean) значение контрольного материала производителя. Все данные брали из инструкций к методике.

На основе данного протокола нами была создана простая программа в формате excel , которая позволяет рассчитать среднее значение результатов аналитической серии, внутрисерийное и межсерийное стандартное отклонение (within run SD, between run SD) и величину внутрисерийной и межсерийной дисперсии результатов аналитических серий (Vr и Vb),а также общую величину дисперсии (Total Variance). Для обеспечения верхней границы спецификации производителя по точности EP15 рекомендует рассчитывать величину верификационного значения (VV). Если верификационное значение больше лабораторного SD, то данные производителя считаются верифицированными. Соответственно, лаборатория имеет полное право проводить лабораторные исследования данным методом и выдавать результаты пациентам. Из протокола видно, что верификационное значение равно 1,12 и оно больше лабораторного SD, которое равно 0,760, соответственно методика определения общей амилазы в сыворотке крови верифицирована.

4.    Аналогично были верифицированы и остальные биохимические тесты, которые подтвердили аналитические характеристики, указанные производителем.

В случае, если верификация метода не прошла, необходимо предпринять все необходимые меры для устранения факторов, которые могли привести к данному несоответствию. Необходимо проверить качество контрольных материалов, их срок годности, проверенным ли дозатором был восстановлен контрольный материал, если он лиофилизирован. Проверить обслуживание прибора, своевременно ли оно проводится, нет ли резких перепадов комнатной температуры, где размещен анализатор, проверить качество воды. Необходимо проанализировать логистику поступления реагентов в лабораторию, их срок годности. После обнаружения и устранения проблемы необходимо заново провести верификацию методики.

Следующий этап после проведения верификации -- организация и проведение внутреннего контроля качества лабораторных исследований. Контроль качества проводится на основании сигмаметрической оценки полученных величин прецизионности и соотнесения ее со стандартами качества биологической базы данных, составленной Ricos et al., от 2014 г., требованиями к аналитическому качеству Федерального медицинского совета ФРГ (Richtlinien der Bundesärztekammer (RiliBÄK)) от 2007 г. и стандартами качества, утвержденными приказом Минздрава России от 26.05.2003 №220.

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что совместное применение ведомственных документов и международных рекомендаций ведущих специализированных организаций в сфере лабораторной медицины помогает достаточно глубоко и всесторонне оценить все характеристики тест-системы именно в месте ее предполагаемого применения. Основная цель верификации -- определить необходимый уровень затрат на проведение внутреннего контроля качества. Четко спланированный верификационный эксперимент и количественные данные по верификации тест-системы, положенные в основу расчета неопределенности результата измерений, в целом помогут оптимизировать затраты. Но самое главное, подтверждение спецификаций производителя тест-системы увеличивает вероятность ранней детекции проблем на аналитическом этапе, снижает риск ошибки и, как следствие, повышает безопасность пациентов.

Таблица.

Верификационный протокол общей амилазы согласно CLSI EP15-A2

CLSI EP15-A2 Оценка воспроизводимости

Аналит

Общая амилаза в сыворотке



Количество повторов

3


Уровень

1



Количество дней

5


Оператор

Клименкова



Дата

Повтор 1

Повтор 2

Повтор 3

Внутрисерийная средняя

Внутрисерийная SD

Дисперсия

05.06.2014

83,00

83,00

82,00

82,667

0,577

0,333

06.06.2014

83,00

83,00

84,00

83,333

0,577

0,333

09.06.2014

82,00

84,00

84,00

83,333

1,155

1,333

10.06.2014

84,00

84,00

84,00

84,000

0,000

0,000

11.06.2014

84,00

84,00

84,00

84,000

0,000

0,000

Расчет лабораторного CD и CV

Общее среднее

Среднее Е5:Е9

83,467

Внутрисерийная дисперсия (Vr)

Средняя G5:G9

0,400

Внутрисерийное SD

Корень (Е14)

0,632

Межсерийное SD

SD (Е5:E9)

0,558

Межсерийная дисперсия (Vb)

E16*E16

0,311

Отношение Vr/Vb

E14/E17

1,286

Общая дисперсия

((B2-1)/B2)*E14 + E17

0,578

Лабораторное SD

SQRT (Е19)

0,760

Лабораторное CV

(E20/E13)*100

0,911

Расчет Т

(n -- 1)Vr

0,800

nVb

0,933

Сумма А24 + A25

1,733

Корень (А24 + A25)

Числитель

3,004

(n -- 1)/D

0,400

(n -- 1/D)*VrКВ2

0,064

nКВ*(VbКВ)/(D -- 1)

0,218

Сумма А29 + A30

Знаменатель

0,282

T

Числитель/знаменатель

10,66

Рачсет верификационного значения (VV)

Спецификация производителя (S claim)

1,09

% Точек (С)

11,14

Эффективная степень свободы (Т)

10,66

Корень (E37)

3,34

Корень (E38)

3,27

VV E39/E40*Sclaim (E36)

1,12

Калькулятор спецификации производителя

CV (указано в инструкции к реагенту)

1,3

Среднее (указано в инструкции к реагенту)

84

Спецификация

1,09





Специалистам здравоохранения