Процесс планирования аналитического качества и его место в системе комплексного управления качеством медицинских лабораторий
После определения целей качества (QS) вторым этапом создания аналитического качества в системе комплексного управления качеством (TQM) медицинской лаборатории является проведение его планирования. В свою очередь сам процесс планирования аналитического качества (QP) состоит из трех этапов: выбора метода или аналитической системы (АС), валидации или верификации метода или АС и непосредственно планирования качества для метода или АС. На рис. 1 показано место QP и его этапов в системе TQM.
Этот материал посвящен первому этапу процесса планирования аналитического качества, а именно выбору метода или АС.
Цель выбора метода/аналитической системы и его место в процессе QP
Сначала необходимо определиться с терминологией. Как правило, под термином «аналитическая система» понимают совместную работу измерительного оборудования (анализатора), реагентной линии и калибратора. АС бывают «закрытыми», когда они могут работать только на реагентной линии фирмы-производителя, или «открытыми», когда они могут работать на реагентных линиях различных фирм-производителей. Возможность работы анализаторов на реагентных линиях разных производителей обусловлена, прежде всего, возможностью изменения в их программе настроек химических параметров методов и калибровок (адаптация метода), что в итоге и формирует открытую АС. В связи с этим далее в тексте термин «выбор метода», прежде всего, будет обозначать выбор реагентной линии для открытой АС, а под термином «выбор аналитической системы» следует понимать выбор закрытой АС.
Процесс выбора метода/AC органично интегрирован в процесс QP (рис. 2).
Прежде всего лаборатории вместе с клиницистами следует выбрать диагностический тест, но этот этап часто пропускают, поскольку обычно используются те тесты, клиническое значение которых достаточно хорошо известно. Тогда процесс QP начинают с выбора метода или АС. Его целью является выбор такого метода/AC, который наиболее полно будет отвечать требованиям медицинской лаборатории. Эти требования должны быть документированы в техническом задании, которое должны сформировать сами сотрудники медицинской лаборатории (см. далее). Затем лаборатория должна провести валидацию или верификацию аналитической эффективности выбранного метода или АС. В том случае, когда аналитическая эффективность метода/АС будет приемлема, можно начинать планирование их качества: выбор процедуры контроля качества (КК) и стратегии общего КК, в противном случае при выборе метода лабораторные аналитики могут изменить его адаптацию и повторить (если начинали с верификации, то тогда выполнить) валидацию аналитической эффективности. Если результаты повторной валидации аналитической эффективности метода продемонстрируют ее приемлемость, можно планировать его качество, если нет, то следует заменить метод и начать процесс QP нового метода. В случае выбора АС возможности изменения адаптации нет, поэтому не может быть и повторной валидации ее аналитической эффективности. Иными словами, если первая валидация или верификация аналитической эффективности выбираемой АС будет неудачной, то тогда ее просто следует заменить и начать процесс QP новой АС.
Выбор метода или АС как процесс
В лаборатории мероприятия, связанные с выбором метода/АС, лучше всего структурировать в виде процесса и затем зафиксировать его в виде стандартной операционной процедуры (СОП). На рис. 3 продемонстрирован пример процесса выбора метода/АС в медицинской лаборатории.
Первым шагом процесса является документирование желаемых требований лаборатории к аналитическим характеристикам метода или АС. Аналитические характеристики метода/АС можно разделить на три категории: аппликационные, методологические и рабочие.
Аппликационные характеристики включают следующие факторы, определяющие возможность реализации данного метода или АС в конкретной медицинской лаборатории:
- тип анализируемых образцов (цельная кровь, сыворотка, моча и др.);
- объем исследуемой пробы;
- время оборота теста (turn around time);
- требования к квалификации персонала;
- возможность автоматизации;
- требования безопасности;
- рабочее пространство лаборатории/портативность;
- стоимость теста.
Методологические характеристики включают факторы, от которых зависит аналитическая чувствительность и специфичность метода/АС и, следовательно, они способствуют лучшей их аналитической эффективности. Они включают:
- тип химической реакции;
- оптимизацию и стандартизацию условий химической реакции;
- частоту и стабильность калибровки, метрологическую прослеживаемость калибратора к референтному методу;
- строгость выполнения аналитических процедур.
Рабочие характеристики включают факторы, демонстрирующие на практике аналитическую эффективность метода/АС, а именно:
- линейность (рабочий диапазон);
- прецизионность;
- открытие;
- интерференцию;
- предел детекции;
- точность.
Определив желаемые рабочие характеристики метода/АС по прецизионности (СV) и точности (bias%), можно на основании выбранных ранее желаемых целей качества (TEa), рассчитать величину их желаемого сигма-значения Z (Z = TEa - bias/CV), тем самым переведя величину желаемой аналитической эффективности метода/АС в универсальную сигма-шкалу [1, 2].
Второй шаг процесса выбора метода/AC предусматривает анализ существующих на рынке методов или АС. Лаборатории должны выполнить предварительную оценку предлагаемых производителями и поставщиками методов и АС на предмет их потенциального соответствия документированным требованиям к аналитическим характеристикам. Необходимую для этого информацию можно получить из профессиональных журналов, рекламных каталогов и буклетов фирм-производителей, а также на организованных ими семинарах и симпозиумах в рамках специализированных выставок, конференций и конгрессов. Кроме того, можно воспользоваться информацией, содержащейся в отчетах программ Внешней оценки качества (ВОК) и найти там некоторые рабочие характеристики интересующего вас метода или АС. В этом может помочь документ Института клинических лабораторных стандартов США (Clinical and Laboratory Standards Institute - CLSI) GP-27-A2 [3]. Наконец, можно договориться и посетить другие лаборатории, в которых уже используются методы и системы, потенциально соответствующие документированным требованиям к аналитическим характеристикам. Там можно получить информацию об аналитических характеристиках этих систем у лабораторного аналитика или заведующего лабораторией.
Третий шаг процесса выбора метода/AC заключается в написании технического задания. На этом этапе специалистам лаборатории необходимо просмотреть и еще раз проанализировать сформулированные ими желаемые требования к аналитическим характеристикам метода/AC с учетом выполненного анализа на предыдущем этапе. Только после этого можно приступать к написанию технического задания, а затем на его основании составлять заявку на тендер.
Четвертый шаг процесса выбора метода /AC - это просто технический этап. После отправки заявки на тендер и ответа на нее производителей и поставщиков можно начать формировать их список.
Пятый шаг процесса выбора метода/AC - это формирование списка потенциальных производителей и поставщиков методов или АС. Как уже указывалось, он составляется на основании тех компаний, которые ответили на тендерную заявку.
Шестой шаг процесса выбора метода/AC заключается в сравнении желаемых требований к аналитическим характеристикам и заявленных в спецификации производителей методов или АС. Наиболее объективно это можно выполнить на основании сравнения желаемого сигма-значения Z c таковым, рассчитанным на основании данных по прецизионности (СV) и точности (bias%) методов или АС, указанных в спецификациях производителей.
Седьмой шаг процесса выбора метода/AC - это такой же технический этап, как и четвертый шаг.
Практические примеры
Очевидно, что наиболее сложными этапами процесса выбора метода/АС являются первый и шестой, поскольку требуют глубоких знаний лабораторной аналитики. Действительно, для того чтобы документировать требования к аналитическим характеристикам и сравнить их с заявленными производителями, необходимо понимание их практического значения для будущей работы данного метода или АС в конкретной медицинской лаборатории, а также понимание конкурентных преимуществ метода/AC, связанных с этими характеристиками. Также следует отметить, что требования к аналитическим характеристикам (аппликационным и методологическим) для открытой системы (метода) будут отличаться от таковых для закрытой АС, такой, например, как система для прикроватного тестирования (point of care testing - POCT). В связи с этим приведем в качестве примеров составление требований к аналитическим характеристикам метода и АС определения концентрации глюкозы, а также сравнения требуемой аналитической эффективности метода/AC с таковыми, заявленными производителем.
Требуемые аналитические характеристики для метода определения концентрации глюкозы
Аппликационные характеристики:
• Тип анализируемых образцов: сыворотка и плазма крови.
• Объем исследуемой пробы: не более 10 микролитров.
• Требования к квалификации персонала: медицинский технолог.
• Возможность автоматизации: наличие адаптации для клинико-химического автоматического анализатора (указать торговую марку и производителя).
• Стоимость теста: не более (указать сумму).
Методологические характеристики:
• Тип химической реакции: глюкозооксидазо-пероксидазная (GOD-PAP).
• Оптимизация и стандартизация условий химической реакции: температура проведения реакции 37 °С.
• Прослеживаемость, частота и стабильность калибровки: стабильность не менее 2 нед, прослеживаемость калибратора к референтному гексокиназному методу.
Рабочие характеристики:
• Линейность: не менее чем до 20 ммоль/л.
• Прецизионность: промежуточная прецизионность (Intermediate Precision - CLSI EP-5A3) в виде CV не более 2%.
• Точность: аналитическое смещение не более 0,5%.
• Cигма-значение Z: для требований к качеству биологической базы данных Ricos et al. - 3,2;
для требований к качеству RilliBÄK - 7,25; для требований к качеству CLIA - 4,75.
Спецификация производителя по рабочим аналитическим характеристикам метода определения концентрации глюкозы, взятая из инструкции к методу
• Линейность: до 25 ммоль/л.
• Прецизионность: промежуточная прецизионность (Intermediate Precision - CLSI EP-5A3) в виде CV: 1,19% для 5,1 ммоль/л и 0,69% для 16,2 ммоль/л.
• Точность: при проведении сравнительного анализа с аналогичным коммерческим методом производитель получил следующее уравнение линейной регрессии: Y = 1,00X + 0,05 ммоль/л. Тогда, подставив в эту формулу вместо X значение уровня принятия клинического решения для глюкозы, мы можем рассчитать ее концентрацию, которая будет определена при помощи данного метода. Выразив полученную разницу в процентах, мы получим величину аналитического смещения (bias%) между методами:
- для уровня принятия клинического решения 120 мг/дл (6,66 ммоль/л) [4] Y = 1,00·6,66 + 0,055; Y = 6,715; Bias% = 0,8;
- для уровня принятия клинического решения 180 мг/дл (9,99 ммоль/л) [4] Y = 1,00·9,99 + 0,055; Y = 10,045; Bias% = 0,5.
• Cигма-значение Z: для требований к качеству биологической базы данных Ricos et al. - 5,12 и 9,27 соответственно для первого и второго уровней принятия клинического решения; для требований к качеству RilliBÄK - 11,93 и 21; для требований к качеству CLIA - 7,73 и 13,76.
Сравнение требуемой и заявленной производителем аналитической эффективности метода
На основании обобщенной информации можно сделать заключение, что заявленная аналитическая эффективность метода определения концентрации глюкозы соответствует требуемой (табл. 1).
Требуемые аналитические характеристики для АС, работающей в режиме прикроватного определения концентрации глюкозы (point of care testing - POCT)
Аппликационные характеристики:
• Тип анализируемых образцов: сыворотка и проба цельной крови.
• Объем исследуемой пробы: не более 5 микролитров.
• Время оборота теста (turn around time): не более 10 мин.
• Требования к квалификации персонала: минимальные, не требующие навыков проведения лабораторного тестирования. Наличие функции автоматической самопроверки работы системы.
• Портативность и автономность: настольный прибор, вес не более 1 кг, возможность работы от встроенной в систему аккумуляторной батареи.
• Стоимость теста: не более (указать сумму).
Методологические характеристики:
• Тип химической реакции: глюкозооксидазо-пероксидазная (GOD-PAP).
• Прослеживаемость, частота и стабильность калибровки: встроенная в систему лот специфическая калибровка, прослеживаемая к референтному гексокиназному методу, невозможность использования для тестирования некалиброванного реагентного лота.
Рабочие характеристики:
• Линейность: не менее 30 ммоль/л.
• Прецизионность: промежуточная прецизионность (Intermediate Precision - CLSI EP-5A3) в виде CV не более 2%.
• Точность: аналитическое смещение не более 0,5%.
• Cигма-значение Z: для требований к качеству биологической базы данных Ricos et al. - 3,2; для требований к качеству RilliBÄK - 7,25; для требований к качеству CLIA - 4,75.
Спецификация производителя по рабочим аналитическим характеристикам системы, работающей в режиме прикроватного определения концентрации глюкозы (point of care testing - POCT)
• Линейность: до 33,3 ммоль/л.
• Прецизионность: промежуточная прецизионность (Intermediate Precision - CLSI EP-5A3) в виде CV: 2,3% для 8,6 ммоль/л и 1,9% для 17 ммоль/л.
• Точность: при проведении сравнительного анализа с коммерческим гексокиназным методом производитель получил следующее уравнение линейной регрессии: Y = 0,984X - 0,135 ммоль/л. Тогда, подставив в эту формулу вместо X значение уровня принятия клинического решения для глюкозы, мы можем рассчитать ее концентрацию, которая будет определена при помощи данного метода. Выразив полученную разницу в процентах, мы получим величину аналитического смещения (bias%) между методами:
- для уровня принятия клинического решения 120 мг/дл (6,66 ммоль/л) [4] Y = 0,984·6,66 - 0,135; Y = 6,42; Bias% = 3,6;
- для уровня принятия клинического решения 180 мг/дл (9,99 ммоль/л) [4] Y = 0,984·9,99 - 0,135; Y = 9,69; Bias% = 3,1.
• Cигма-значение Z: для требований к качеству биологической базы данных Ricos et al. - 1,46 и 2,0 для первого и второго уровней принятия клинического решения соответственно; для требований к качеству RilliBÄK - 4,95 и 6,26; для требований к качеству CLIA - 2,78 и 3,63.
На основании обобщенной информации можно сделать заключение, что заявленная аналитическая эффективность системы, работающей в режиме прикроватного определения концентрации глюкозы (point of care testing - POCT) не соответствует требуемой (табл. 2).
Выводы
Процесс QP является вторым этапом создания аналитического качества в системе TQM медицинской лаборатории и состоит из выбора метода/АС, валидации или верификации метода/АС и непосредственно планирования качества выбранного метода или АС.
Цель выбора метода/АС заключается в выборе такого метода или АС, которые будут наиболее полно отвечать документированным требованиям конкретной медицинской лаборатории.
Мероприятия, связанные с выбором метода/АС, лучше всего структурировать в виде процесса, органично встроенного в процесс QP.
Как правило, требования к аппликационным и методологическим аналитическим характеристикам метода и системы для прикроватного тестирования различны, что связано со спецификой их применения в медицинской лаборатории, но требования к рабочим аналитическим характеристикам к ним должны быть одинаковы.
Для оценки требуемой аналитической эффективности метода/АС и сравнения ее с таковой заявленной производителем, лучше всего использовать величины их сигма-значений Z.