2008 3 проблемы современной лабораторной медицины IIl

2008 В.Н.Проценко ХМАПО — Медицинские лабораторные исследования и проблемы обеспечения их качества 1

Проблемы современной

лабораторной медицины

Общие проблемы

Стандартизация и лабораторная медицина

Проблема сопоставимости и

прослеживаемости результатов

Обеспечение качества


Главная задача медицинской лабораторий - предоставление клиницисту

ДОСТОВЕРНОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Пациент Врач

Исследование

Структуры,

Состава

и Свойств

Биологического

материала

Профилактика

Диагностика

Лечение

Считается, что до 70% принимаемых клиницистом решений определяется этой информацией


ГЛАВНОЕ УСЛОВИЕ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

МЕДИЦИНСКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Правильное и эффективное

применение результатов медицинских

лабораторных исследований возможно

только при условии сопоставимости их

результатов во времени и пространстве

(«однажды измеренное – применимо

везде и всегда»)


Любое практическое использование результатов лабораторных исследований основано на сопоставлении этих результатов:

- с биологическим референтным интервалом,

-с результатами, полученными в других лечебных учреждениях,

- с необходимым терапевтическим уровнем,

- с результатами, полученными в предшествующие дни, месяцы, годы


СОПОСТАВИМОСТЬ

СОПОСТАВИМОСТЬ- свойство результатов измерений, позволяющая проводить их сравнение, поскольку они метрологически прослеживаемы до одного и того же принятого метрологического опорного значения величины.

Comparability (draft VIM April 2004)

Property of measurement results enabling them to be compared because

they are metrologically traceable to the same stated metrological reference

(this does not mean that the quantity values compared are necessarily of

the same order of magnitude)


«Эпоха, когда каждая

лаборатория могла иметь

хорошо воспроизводимые, но

НЕСОПОСТАВИМЫЕ

результаты, заканчиваются» Rene Dybkaer руководитель WG2 ISO/TC 212,2001

На первое место выходит ПРАВИЛЬНОСТЬ результата!


«Я уверен, что измерения произведены правильно!»


Сейчас особенно остро проблема сопоставимости результатов для

- конц. глюкозы (ранняя диагностика диабета),

- определение гликированного гемоглобина (мониторинг),

- конц. креатинина в сыворотке (раннее выявление нефропатий),

- конц. липидов (риск сердечно – сосудистых заболеваний),

- факторов свертывания (мониторинг за применением антикоагулянтов…)

…… Где лаборатории не могут установить собственные биологические

референтные интервалы («норму», пороговые значения ) и

обязаны использовать рекомендованные


ЧТО ТАКОЕ

МЕДИЦИНСКИЕ

ЛАБОРАТОРНЫЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ?


Медицинские лабораторные исследования

ISO 15189:

3.3 Исследование (examination)

Набор операций, задачей которых является установление значения величин или характеристик свойств

3.3 Examination

Set of operations having the object of determining the value or characteristics of a

property

NOTE: In some disciplines (e.g. microbiology) an examination is the total activity

of a number of tests,observations or measurements.


В медицинских (клинических) лабораториях выполняется огромное разнообразие исследований

3.8 Медицинские (клинические) лаборатории

Лаборатории для биологических, микробиологических,

иммунологических, химических, иммуногематологических, гематологических, биофизических, цитологических, патоморфологических или других исследований материалов из организма человека с целью получения информации для диагностики, предупреждения и лечения болезней или состояния здоровья…

Примечание Эти исследования включают процедуры для определения, измерения или иные описания присутствия или отсутствия различных веществ или микроорганизмов….

3.8 ISO 15189


Объект медицинских лабораторных исследований- всегда пациент!

Пациент Образец Проба

пациент

лаборатория

образец --- проба

образцы

биологического

материала


Номенклатура выполняемых в медицинских

лабораториях исследований – разработана

(и продолжает разрабатываться)

IFCC-IUPAC/C-NPU

В основе:

Система - компонент - свойства

Сыворотка - глюкоза- концентрация, моль/л

http://www.labinfo.dk/English/litterature_uk.asp






Система – организм, кровь, моча, СМЖ……. {Исследуемый материал (система) – в большинстве случаев неживой или переживающий }

Компонент – исследуемый элемент системы

Различаем-

Аналит (analyte) – это компонент , представленный в наименовании измеряемого количества (измеряемой величины) (ISO 17511);

- глюкоза,

Межуранд (measurand) – учитываются конкретные особенности аналита, подлежащие исследованию

Например, разные межуранды-

Концентрация глюкозы в сыворотке

Концентрация глюкозы в плазме

Концентрация глюкозы в СМЖ


Исследуемые свойства – широкий диапазон от описаний до измерений. В целом – шкалы отражения информации, имеющие специфику возможностей математической обработки

НОМИНАЛЬНАЯ

(наименований, классификаций) Это эритроцит, это нейтрофил, это лимфоцит....

- присваивание «ярлыка” для обнаружения и различения изучаемых объектов (классификация клеток крови, выделение “нормальных “ и “патологических” клеток, микроорганизмов....). Свойственны только отношения эквивалентности.

ПОРЯДКОВАЯ 0 + ++ +++

или 0 1 2 3

-регистрируется выраженность свойств (учет иммунохимических реакций, учет выраженности патологических изменений..., суждения типа «больше- меньше», «лучше-хуже»...) Свойственны отношения эквивалентности и порядка


Только эти шкалы относятся к измерениям !

ИНТЕРВАЛОВ

37,0 o С

-числа не только упорядочены, но и разделены определенными интервалами. НУЛЕВАЯ ТОЧКА ВЫБИРАЕТСЯ ПРОИЗВОЛЬНО ( o С, календарное время....) Свойственны отношения эквивалентности, порядка и аддитивности. Данные такой шкалы можно складывать и вычитать

ОТНОШЕНИЙ Концентрация компонента в системе: Концентрация общего белка в сыворотке = 70 г/л Каталитическая концентрация фермента: Каталитическая концентрация АЛТ в сыворотке = 1,5 ммоль/ч л Концентрация форменных элементов в крови: Концентрация эритроцитов в крови: = 4,2 10 12 / л

Строго определена нулевая точка ! (Масса, линейные размеры, концентрации веществ, концентрации каталитической активности... – ВСЕ ИЗМЕРЕНИЯ) Свойственны отношения эквивалентности, порядка и аддитивности. Можно обрабатывать всеми математическими действиями.


Измерение – нахождение значения физической

величины с помощью специальных технических

средств

Измерение – всегда сопоставление известной

величины – меры (калибратора) и величины,

подлежащей измерению

объект

мера

Устройство

сравнения результат


Физические, химические и биологические измерения имеют свои особенности

Dr. A. Ríos QUANAS Training Course. Traceability. Bucarest, 2004


Для физических измерений необходимо

наличие средства измерения

Для химических измерений необходимо,

помимо этого, наличие сложного

валидизированного аналитического процесса

и, соответственно, аналитической системы

Для биологических измерений необходимы,

кроме того, элементы живых систем

(животные, ткани, клетки, рецепторы,

ферменты). Результат часто не сводим к

единицам SI


Обеспечение принципа сопоставимости – «однажды измеренное – применимо везде и всегда» достигается для результатов физических измерений их прослеживаемостью до единиц SI (воспроизведением «узаконенных» единиц) путем регулярной поверки средств измерений, знанием погрешностей результатов , которые удовлетворяют решению поставленных задач


Прослеживаемость

3.15 Прослеживаемость (traceability)

Свойство результата измерения или значения стандарта (калибратора), посредством которого они могут быть соотнесены с установленным эталоном (стандартным образцом), обычно национальным или международным эталоном, через непрерывную цепь сравнений, имеющих установленную неопределенность

ISO 15189

VIM: 1993,6.10


Для физических измерений

метрологическая прослеживаемость

обеспечивается неразрывной цепочкой

передачи размеров единиц от

международнго эталона до применяемого

средства измерений


Измерение массы. Первичный

международный эталон массы.

Хранится в Севре (Франция)


Измерение массы. Результат прослеживаем до

единиц SI, погрешность известна и не превышает

требуемую. Можно сопоставлять

Национальный эталон

Результат:

Масса = (181,1 ± 0,1) г Прослеживаем и выражен в

узаконенных единицах

Первичный международный

эталон

Раб .эталон



Рабочее средство

измерений . Поверено


В то же время для результатов химического анализа обеспечение этого принципа представляет значительные трудности.

Сложность химического измерительного процесса, нестабильность аналитической системы, отсутствие прослеживаемости до единиц SI приводит к тому, что сопоставимость результатов химических измерений не может быть обеспечена только поверкой средств измерений

Вместе с тем

СОПОСТАВИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ВО ВРЕМЕНИ И ПРОСТРАНСТВЕ - ВАЖНЕЙШЕЕ УСЛОВИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ МЕДИЦИНСКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ –


Собственно измерение сигнала составляет довольно скромную часть

химического аналитического процесса

Калибратор

Проба Результат

Выделение,

преобразование

в форму,

удобную для

измерений

Измерение Физической

величины

Расчет по

Градуиров.

зависимости S


Аналитическая система

Совокупность факторов, определяющих качество аналитического результата, включающая оборудование, процедуры, исследуемые материалы, персонал, условия окружающей среды и мероприятия по обеспечению качества

Compendium on Analytical Nomenclature (The Orange Book), 2002 International Union of Pure and Applied Chemistry


Свойство

системы

Величина и

единицы Референтный

материал

Референтный

метод

Измерительная

процедура Калибратор

Сигнал

Результат измерения

Измерительная функция

Метрологически корректная схема измерений по J.Buttner,1995


Поверка средств измерений при химических

измерениях (не градуированных в единицах

измеряемой величины) не может гарантировать

качество измерений!



Выделение,


в форму,


измерений

Измерение

Физической

величины

Расчет по

Градуиров.


Единица SI


Для результатов медицинских лабораторных исследований для обеспечения сопоставимости данных должна быть обеспечена прослеживаемость до соответствующих единиц SI и созданы материальные носители измеряемого свойства:

- ммоль/л концентрации глюкозы,

- ммоль/л концентрации холестерина,

- ммоль/л концентрации натрия,

- мкмоль/ концентрации креатинина,

- г/л концентрации общего белка,

- мккатал/л концентрации каталитической активности

……………….


Прослеживаемость для химических измерений

обеспечивается с помощью специальных референтных

систем, включающих референтные материалы, референтные

методики и референтные измерительные лаборатории


Создание референтных систем для медицинских лабораторных исследований определяется серией международных стандартов:

ISO 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories, ISO, Geneva, Switzerland (Date)

ISO 15195, Laboratory medicine - Requirements for reference measurement laboratories, ISO, Geneva, Switzerland (2003)

ISO 15193. In vitro diagnostic systems – Measurement of quantities in samples of biological origin – Presentation of reference measurement procedures. ISO, Geneva, Switzerland (2002).

ISO 15194. In vitro diagnostic systems – Measurement of quantities in samples of biological origin – Description of reference materials. ISO, Geneva, Switzerland (2002).

ISO 17511. In vitro diagnostic medical devices -- Measurement of quantities in biological samples -- Metrological traceability of values assigned to calibrators and control materials. ISO, Geneva, Switzerland (2003).

ISO 18153. In vitro diagnostic medical devices -- Measurement of quantities in biological samples -- Metrological traceability of values for catalytic concentration of enzymes assigned calibrators and control materials. ISO, Geneva, Switzerland (2003).


Иерархия градуировки(калибровки) и метрологическая

прослеживаемость до единиц SI для результатов медицинских

лабораторных исследований по ISO 17511


Таким образом, для обеспечения сопоставимости результатов

химических измерений требуется дополнительная цепь

передачи размеров единиц измеряемых при этом величин,

характеризующих химический состав объектов исследования

калибратор

проба результат

Выделение,


в форму,


измерений

Измерение


величины

Расчет по

Градуиров.

зависимости

S

Единица SI

Единица SI


проба Результат

Выделение,


в форму,


измерений

Измерение


величины

Расчет по

Градуиров.


Единица SI

Единица SI


Создание такой неразрывной цепи требует:

определения физической величины в терминах межуранда,

создание на наивысшем возможном метрологическом уровне материального носителя свойства- первичного (или вторичного) референтного материала,

разработки измерительных процедур (методик) наивысшей точности,

создания вторичных референтных материалов с установленными уровнями стабильности, гомогенности, коммунитабельности, неопределенности


Проблема в том, что «полноценные» цепочки

прослеживаемости в настоящее время созданы для

относительно небольшого числа показателей

Группа А Результаты

прослеживаются до единиц

SI, например, моль/л.

Хорошо изученные

соединения, например,

глюкоза, мочевина,

холестерин….

Методнезависимы. Всего

около 100 показателей

Измерения в медицинских

лабораториях

Группа В Результаты не

прослеживаются до единиц

SI, но могут выражаться в

условных единицах,

например, единицах

активности ВОЗ. В основе

методик – биологические (тесты свертывания, определение

активности ферментов),

иммунохимичесие

принципы, принципы

генных технологий….


Группа А

Результаты прослеживаются до единиц SI

Клинико-лабораторные величины: 25-30 типов величин, с хорошо определенной химической структурой компонентов: электролиты, метаболиты, глюкозу, холестерин, стероидные гормоны, некоторые тироидные гормоны, лекарства

Процедура измерения - Первичная референтная

Референтный материал - Сертифицированные референтные материалы (первичные калибраторы)

Получаемые результаты методнезависимы


Первичные измерительные референтные

процедуры группы А


Cхема метода изотопного

разведения /масс -спектрометрии


Сертифицированный референтный

материал (CRM) – референтный матерал,

сопровождаемый сертификатом, одно или

несколько значений свойств которого

сертифицированы с помощью процедуры,

которая устанавливает метрологическую

прослеживаемость до точной реализации

единицы, в которой выражено значение

величины и каждое сертифицированное

значение которой сопровождается

неопределенностью с установленным

уровнем вероятности (по ISO 17511)


Сертифицированные концентрации и

неопределенность SRM 909b для сыворотки

крови


Группа В

Нет прослеживаемости до единиц SI

1. Величины с такими компонентами, как гемоглобин A1c

Методика - международно-согласованная референтная (не первичная)

Международно-согласованные калибровочные (не первичные) материалы

2. 30 типов величин с компонентами, подобными холестерину ЛВП, клеткам крови и некоторым факторам гемостаза

Методика - международно-признанная референтная (не первичная)

Нет международно-признанных калибровочных материалов.


Группа В (продолжение)

3.Около 300 типов величин, отсылаемых к Международным Стандартам ВОЗ, таких, как белковые гормоны, поверхностный антиген вируса гепатита В (подтип ad), некоторые антитела, опухолевые маркеры.

Протокол для приписывания значения (не международно-признанная референтная методика)

Международно-признанные калибровочные материалы (не первичные)

4. 300 типов величин: продукты разрушения фибрина (Д-димер) маркеры опухолей, подобные раковому антигену 125 (СА-125), а также антитела против таких антигенов, как Chlamydia.

Нет международно-согласованной референтной методики. Принимается за основу методика изготовителя


Вторичный референтный материал CRM 470

Проблема- плохая сопоставимость исследований

белков сыворотки.

Изготовлено 40000 ампул, установлены значения для 14

белков сыворотки:

Преальбумина

Альбумина

Орозомукоида

α-1-антитрипсина

Церулоплазмина

Гаптоглобина

α-2-макроглобулина

С3

С4

Ig G

Ig A

Ig M

С-реактивного белка

трансферрина


Группа В

Для сложных биологических

макромолекул, молекулярных систем и

процессов физико-химические свойства не

всегда совпадают с биологическими

свойствами.

Для лабораторной диагностики больший

интерес представляют биологические

свойства

Исследуемые величины часто измеряются

в условно принятых единицах

биологической активности ВОЗ


Биологические тесты

Процедура оценки природы или активности материала посредством отклика на воздействия определенных элементов живых систем (например, живого организма, тканей, клеток, рецепторов и ферментов). Активность материала часто измеряется в международных единицах активности -IU, или, при некоторых обстоятельствах, может быть определена в единицах SI путем сравнения с ответом системы на биологический референтный материал.

Biological tests (bioassay) A procedure for the estimation of the nature or potency of a material by means of the reaction that

follows its application to some elements of a living system (examples include animals, tissues, cells, receptorsand enzymes). The potency of the material being measured is often defined in IUs or, in some circumstances, may be defined in SI units,by comparison with the reaction of the system to that of a biological reference preparation.

WHO, 2006


Биологические измерения отличаются

исключительной сложностью проходящих

биологических процессов

калибратор


Измерение


величины,

Описание

….

Расчет по

Градуиров.


Единица SI

Международные

условные

Единицы

Активности

ВОЗ………


Достигнуты и успехи. Потребности клиники и-

До введения CRM разница результатов

исследований концентрации тропонинов до10-

100 раз. В 2004 году – разработан SRM 2921


Принятая в 1998 году

Европарламентом Directive 98/79

EC (по IVD) требует, чтобы с

декабря 2005 года все

инструкции к наборам содержали

сведения о прослеживаемости

(traceability) калибраторов и

контрольных материалов


Рассмотренные принципы прослеживаемости и сопоставимости не применимы к результатам исследований по номинальной шкале. Оценка правильности анализа ложится на экспертов.


Необходимо обратить внимание на разницу

Референтная измерительная лаборатория

Аккредитована как

калибровочная (ISO17025)

использует международно признанные референтные методы

Участвует в международных сличениях референтных измерительныхлабораторий

ISO 15195

«Обычная» референтная лаборатория

Может быть аккредитована

по ISO 15189

Выполняет (обычно на коммерческой основе) исследования присланных извне образцов с использованием как рутинных, так и повышенной сложности методов


БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!

Health & Medicine

2008 3 проблемы современной лабораторной медицины IIl