NEJISTOTA MĚŘENÍ STANOVENÝCH HODNOT KALIBRÁTORŮ CELL-DYN SPOLEČNOSTI ABBOTT

Transkript

1 NEJISTOTA MĚŘENÍ STANOVENÝCH HODNOT KALIBRÁTORŮ CELL-DYN SPOLEČNOSTI ABBOTT Agim Beshiri MD, Hans Hoffmann PhD, Donald Wright MT Medical and Scientific Affairs Abbott Hematology Abbott Diagnostics Division 5440 Patrick Henry Drive Santa Clara, CA Strana 1 / 9

2 Abstrakt Zdravotnické laboratoře jsou odpovědné za to, že výsledky testů jsou vhodné pro zamýšlené klinické účely, a činí tak vhodným výběrem měřicích postupů a definováním jejich požadované analytické funkčnosti. Nejistota měření (MU - Measurement Uncertainty) poskytuje kvantitativní odhad míry spolehlivosti, které laboratoř dosahuje při zpracování daného analytu. Diagnostické hodnocení výsledků jednotlivých pacientů obvykle vyžaduje porovnání hodnoty naměřené veličiny včetně s ní související nejistoty měření buď s biologickou referenční hodnotou nebo s klinickou rozhodovací mezí. Ani jedna z těchto hodnot nezahrnuje nejistotu měření. Pokud se naměřená a referenční hodnota veličiny liší, umožňuje vypočtená nejistota měření určit, zda je rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami významný na dané hladině pravděpodobnosti. Zdravotnické laboratoře akreditované dle standardu ISO musí zajistit metrologickou návaznost a odhad nejistoty naměřených výsledků. Kalibrátory CELL-DYN společnosti Abbott odpovídají buď mezinárodně uznávaným referenčním postupům nebo standardům a jsou nyní vyhodnocovány s ohledem na nejistotu měření, čímž jsou laboratořím poskytnuta data, která jsou požadována pro soulad se standardem ISO Tento dokument popisuje odhad nejistoty měření na příkladu stanovení počtu leukocytů (WBC) pro kalibrátor CELL-DYN. Strana 2 / 9

3 Definice Měřená veličina: veličina, která má být měřena [VIM, 2.3] Nejistota měření (MU): parametr přidružený k výsledku měření, který charakterizuje míru rozptýlení hodnot, které by mohly být důvodně přisuzovány měřené veličině [VIM, 2.26] Vyhodnocení nejistoty měření způsobem B: vyhodnocení složky nejistoty měření stanovené jinými způsoby než vyhodnocením nejistoty měření způsobem A [VIM, 2.29] Kombinovaná nejistota (u c ): standardní nejistota měření, která je získána použitím individuálních standardních nejistot měření přidružených ke vstupním veličinám v modelu měření [VIM, 2.31] Rozšířená nejistota (U): součin kombinované standardní nejistoty měření a koeficientu většího než jedna [VIM, 2.35] Koeficient rozšíření (k): číslo větší než jedna, kterým je kombinovaná standardní nejistota měření násobena k získání rozšířené nejistoty měření [VIM, 2.38] Metrologická návaznost: vlastnost výsledku měření, pomocí níž může být výsledek vztažen ke stanovené referenci přes dokumentovaný nepřerušený řetězec kalibrací, z nichž každá se podílí svým příspěvkem na stanovené nejistotě měření [VIM, 2.41] Vyhodnocení nejistoty měření způsobem A: vyhodnocení složky nejistoty měření statistickou analýzou naměřených hodnot veličiny získaných za definovaných podmínek měření [VIM, 2.28] Strana 3 / 9

4 Úvod Zdravotnické laboratoře jsou odpovědné za to, že výsledky testů jsou vhodné pro zamýšlené klinické účely, a činí tak vhodným výběrem měřicích postupů a definováním jejich požadované analytické funkčnosti. Nejistota měření (MU) poskytuje kvantitativní odhad míry spolehlivosti s ohledem na analytickou přesnost vydávaných výsledků měření, a je proto považována za nedílnou součást systému řízení kvality zdravotnických laboratoří. Od zavedení akreditačního systému zdravotnických laboratoří podle standardu ISO v roce 2004 musí zdravotnické laboratoře zajišťovat návaznost výsledků měření a odhadovat nejistotu měření, aby zajistily spolehlivost vydávaných výsledků. Pokyn pro vyjádření nejistoty měření (GUM - Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) byl vyvinut zejména pro odhad nejistoty v oborech, v nichž se používají fyzikální a chemické testy. Teorie a zavádění nejistoty měření popsaná v dokumentu GUM neodráží speciální povahu většiny kvantitativních testů používaných v medicíně, neboť nezohledňuje jistá omezení biologických měření. Je třeba si uvědomit, že aplikace těchto principů určených k odhadu nejistoty měření na testy běžné ve zdravotnických laboratořích se neustále vyvíjí a že jediný přístup nemusí zahrnovat aspekty specifické pro určitý obor. Návaznost Pro metrologickou návaznost se v některých případech používá pouze termín návaznost. Preferováno je však používání celého termínu pro odlišení od termínů jiných, jako jsou: návaznost vzorku, návaznost dokumentu, návaznost přístroje nebo návaznost materiálu, které se týkají historie určité položky. Hlavním cílem organizace JCTLM (Joint Committee on Traceability in Laboratory Medicine) založené v roce 2002 je zlepšení kvality zdravotní péče tím, že podporuje používání referenčních vyšetřovacích systémů, které jsou zárukou návaznosti výsledků vyšetření, a tím i jejich lepší srovnatelnosti. Návaznost není přesnost, je to nástroj pro zajištění správných výsledků a postup, který dává do vztahu naměřené hodnoty s hodnotami referenčního standardu. Pokud nejsou k dispozici ani mezinárodní standardy ani přesně stanovené referenční materiály, používá se referenční měřicí postup vyššího řádu. Pro stanovení hodnot kalibrátorů společnosti Abbott se používají následující mezinárodně uznávané referenční měřicí postupy a standardy: WBC a RBC: The Expert Panel in Cytometry of the ICSH, J.M. England, et. al.: Recommended Methods for the Visual Determination of White Cell and Platelet Counts. World Health Organization, WHO/LAB/88.3, Strana 4 / 9

5 The Expert Panel in Cytometry of the ICSH, J.M. England, et. al.: Reference Method for the Enumeration of Erythrocytes and Leucocytes. Clin. Lab Haemat. 16: , Hb: Reference and Selected Procedures for the Quantitative Determination of Hemoglobin in Blood -Third Edition, Approved Standard; NCCLS document H15-A3, NCCLS, 940 West Valley Rd., Suite 1400, Wayne, PA , USA, Davis B.H. Jungerius B. International Council for Standardization in Hematology technical report : new reference material for haemiglobincyanide for use in standardization of blood haemoglobin measurements. Int J Lab Hematol 32: , 2010 Vyhodnocení nejistoty měření Popis a shrnutí postupu pro vyhodnocení nejistoty měření dle dokumentu GUM jsou zjednodušeně popsány v pěti hlavních krocích: Popis, co je měřeno Nastavení analýzy Měřicí systém Prostředí pro měření HCT: Procedure for Determining Packed Cell Volume by the Microhematocrit Method - Third Edition, Approved Standard; NCCLS document H7-A3, NCCLS, 940 West Valley Rd., Suite 1400, Wayne, PA , USA, Pre-analytické faktory Analytické faktory Další faktory, jako je variabilita mezi uživateli PLT: The Expert Panel in Cytometry of the ICSH, J.M. England, et. al.: Recommended Methods for the Visual Determination of White Cell and Platelet Counts. World Health Organization, WHO/LAB/88.3, Kombinovaná nejistota Rozšířená nejistota Strana 5 / 9

6 1. Prvním krokem je definovat měřenou veličinu. Je důležité definovat, co je měřeno a související proměnné. Nejistota měření a velikost jejích jednotlivých a kombinovaných složek do značné míry závisejí na způsobu, jakým je měřená veličina definována, což vyžaduje přesný popis jak veličiny, která má být měřena, tak i způsobu jejího měření. V následující tabulce je uveden příklad měřené veličiny a složek, na nichž je závislá. Veličina, která má být měřena WBC Systém Typ veličiny Jednotka Metoda Hodnota Plná krev koncentrace bílých krvinek 2. Druhým krokem je určení všech zdrojů nejistoty x i - pre-analytické - analytické - environmentální Počet bílých krvinek na objem 3. Třetím krokem je vyhodnocení nejistoty měření (MU) pro jednotlivé zdroje x i nebo kombinaci zdrojů variability (vyhodnocení způsobem A nebo B). U způsobu A lze využít variační koeficienty opakovaných sérií měření. V případě potřeby lze směrodatnou odchylku průměru vypočítat následujícím způsobem: s Ss průměru mean = n s = směrodatná odchylka n = počet výsledků s průměru = směrodatná odchylka průměru Impedanční Účelem uvedení klasifikace příspěvků nejistot způsobem A resp. B je ukázat, že existují dva odlišné postupy hodnocení složek nejistot. Tato klasifikace nemá za cíl demonstrovat rozdíly ve vlastnostech těchto složek vyplývající ze dvou rozdílných typů hodnocení. Oba způsoby hodnocení jsou založeny na distribuci pravděpodobnosti a složky nejistot, které jsou výsledkem kteréhokoli způsobu hodnocení, jsou kvantifikovány jako rozptyly nebo směrodatné odchylky. 4. Čtvrtý krok představuje kombinaci nejistot všech zdrojů a je v něm počítána kombinovaná nejistota měření u c. Kde y = měřená veličina y = f x x x x ( 1, 2,..., i,..., N) 5. Posledním krokem je výpočet rozšířené nejistoty měření U, tam, kde je to vhodné. Obvykle se jedná o vynásobení celkové kombinované nejistoty koeficientem rozšíření k. Pokud je k výstupní veličině y přidělena Gaussova distribuce, koeficient rozšíření k = 2 odpovídá pravděpodobnosti pokrytí p = 95,45 % (srov. s Tabulkou G.2 v dokumentu GUM). U = kuc( y) Účelem rozšířené nejistoty měření U je poskytnout takový interval výsledků měření, u něhož lze předpokládat, že zahrnuje velkou část distribuce hodnot, které by mohly být důvodně přisouzeny měřeným veličinám. Strana 6 / 9

7 Nejistota měření stanovených hodnot kalibrátorů CELL-DYN společnosti Abbott Následující diagram představuje základní vztah platný v postupu stanovení hodnot kalibrátorů CELL-DYN společnosti Abbott. Současně je zobrazen vzájemný vztah mezi nejistotou a přesností spolu s návazností. Nejlepší odhad nejistoty měření proměnných souvisejících s touto měřenou veličinou zahrnuje následující: Pre-analytická MU x 1 = 0,5 % MU primární kalibrace x 2 = 1,0 % MU přidělených hodnot x 3 = 1,73 % Kombinace určených nejistot měření: u c pro WBC = y = f( x1, x2,..., xi,..., xn) Nejistota Měření objemu Primární kalibrace Přidělení hodnoty Referenční postup nebo standard Odchylka pipetování Opakovatelnost Návaznost Kalibrace u koncového uživatele Přesnost Nyní lze použít předchozí měření nejistoty k odhadu nejistoty měření (MU) pro konkrétní měřenou veličinu. Jakmile je definována měřená veličina, např. WBC, jak je uvedeno v tabulce výše, lze zkombinovat jednotlivé složky nejistot. u c pro WBC = u c pro WBC 2,1 % 0, , , Nakonec pro získání rozšířené nejistoty je u c vynásobena koeficientem rozšíření: U = 2(0,021) = 0,042 = 4,2 % Strana 7 / 9

8 Koeficient rozšíření k = 2 odpovídá pravděpodobnosti pokrytí p = 95,45 %. Pro další výpočty na stanovení nejistot výsledků pacientů se uvádí u c. Použití nejistoty měření v laboratoři Vzhledem k tomu, že počítání nejistoty pro každý analyzovaný vzorek je nepraktické a pracné, provádí se výpočet relativní nejistoty (%). V tomto případě lze pro získání relativní nejistoty vydávaných výsledků dané laboratoře zkombinovat relativní kombinovanou nejistotu kalibrace s variačním koeficientem konkrétní měřené veličiny. Laboratoře si mohou variační koeficienty stanovit na základě měření kontrol nebo vyšetření čerstvých vzorků plné krve v souladu se specifikacemi týkajícími se nepřesnosti uvedenými výrobci. Z důvodu možných rozdílů ve funkčních charakteristikách uměle připraveného kontrolního materiálu v porovnání s čerstvou plnou krví se doporučuje používat čerstvou plnou krev. Níže je uveden příklad nejistoty měření výsledků WBC získaných v laboratoři. Nejistota měření výsledků WBC laboratoře je tedy 3,7 %. *Pro výpočet dalších proměnných nejistot se používá u c kalibrátoru, nikoli rozšířená nejistota U. Souhrn U kalibrátorů společnosti Abbott určených pro hematologické analyzátory je nyní uváděna nejistota měření, která je návazná na mezinárodní referenční měřicí postupy. Laboratoř tak může zajistit návaznost a odhadnout nejistotu měření výsledků vyšetření vzorků od pacientů a získá tak data, která jsou požadována pro soulad se standardy ISO. Existuje řada metod určených k odhadu nejistoty měření a další budou zcela jistě ještě vyvinuty. V tomto dokumentu je uveden jednoduchý příklad odhadu nejistoty v hematologii založený na postupu dle dokumentu GUM. Poskytování relativní nejistoty měření představuje další zjednodušení, které laboratořím umožňuje získat konečnou nejistotu měření výsledků vyšetření vzorků od pacientů. *u c WBC pro kalibrátor Abbott = 2,1 % MU WBC laboratoře = 3 % Rovnice tedy bude následující: u c WBC laboratoře = uc + MU ( Lab) 2 2 u c WBC laboratoře = , , u c WBC laboratoře = 0, ,7 % Strana 8 / 9

9 Literatura: [1] ISO 15189, Medical laboratories - Particular requirements for quality and competence [2] EURACHEM/CITAC Guide, Quantifying uncertainty in analytical measurement, Second edition, [3] Eurolab, Guide to the evaluation of measurement uncertainty for quantitative test results, Technical report no 1/2006. [4] National Pathology Accreditation Advisory Council, Australian Department of Health and Ageing, Requirements for the estimation of measurement uncertainty, [5] Ricós, C., Alvarez, V., Cava, F., García-Lario, J.V., Hernández, A., Jiménez, C.V., Minchinela, J. Perich, C., Simón, M., Current databases on biological variation: pros, cons and progress, Scand J Clin Lab Invest, 59(7): , [6] Fraser, C.G., Quality specifications in laboratory medicine current consensus views, Accred Qual Assur 4(9-11):410-13,1999. [7] European co-operation for Accreditation, EA-4/16, EA guidelines on the expression of uncertainty in quantitative testing, 2003, [8] White, G.H., Farrance, I., Uncertainty of measurement in quantitative medical testing - A laboratory implementation guide, Clin Biochem Rev, 25(4):S1-24, Australasian Association of Clinical Biochemists, Mt Lawley, WA 6929, [9] JCGM 200, International Vocabulary of Metrology Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM), BIPM, IEC, IFCC, ILAC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, Third edition, ISO/IEC Guide 99:2007. [10] ISO, Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, First edition, 1993, corrected and amended Strana 9 / 9