Harmonizace v klinických laboratořích. Pojmy a problémy. Metrologická návaznost, standardizace, harmonizace


Harmonization in clinical laboratories. Concepts and problems. Metrological continuity, standardization, harmonization

Objective: Review on the contemporary state of harmonization of measurement results in laboratory medicine.

Methods: The state of reference, harmonization protocols, and initiative of AACC and EFLM on this field are described.

Results: With using many recent literature sources we describe contemporary state of metrological traceability, standardization and harmonization of medical laboratories. The influence of harmonization factors on the comparability, quality control and modern precision and digitalized medicine with emphasizing on its patient orientation is described. Redefinition of relationship between laboratories and producers of IVD MD and possible changes after acceptation of newly issued ISO 17511 are introduced.

Conclusion: Harmonization and namely standardization is key condition to creating the modern, on patients-oriented laboratory medicine, prepared to its more effective and digitalized form.

Keywords:

harmonization – metrological traceability – standardization – equivalence – digitalization


Autoři: B. Friedecký 1,2;  J. Kratochvíla 2
Působiště autorů: ÚKBD FN Hradec Králové 1;  SEKK s. r. o. Pardubice 2
Vyšlo v časopise: Klin. Biochem. Metab., 27, 2019, No. 3, p. 116-123

Souhrn

Cíl práce: Informace o stavu harmonizace výsledků laboratorních měření ve světě.

Metodika: Široký literární přehled.

Výsledky: Přehled zachycuje v dostatečné šíři aktuální poznatky a literaturu. Popisuje stav reference, harmonizačních protokolů, metrologické návaznosti, mezinárodní konsensy a normy a rovněž vliv na kontrolu a posuzování kvality laboratorních měření. Plyne z něj řada závěrů, nutných k aplikaci v současné klinické laboratoři a vedoucí k dosažení precizní a na pa-cienta orientované laboratorní medicíny a na její postupnou a nevyhnutelnou digitalizaci. Informace se opírají o harmonizační procesy, intenzivně zahájené v nedávné době a kontinuálně probíhající pod iniciativou pracovních a expertních skupin AACC a EFLM v přímém vztahu k odborným, standardizačním a normativním orgánům IFCC, JCTLM a BIPM.

Závěry: Přehled by měl být jedním z východisek inovace vztahů mezi laboratořemi a výrobci analytických systémů a testovacích souprav (IVD MD) s respektováním moderní, soudobé úrovně metodologie měření a interpretace jeho výsledků.

Klíčová slova:

harmonizace – metrologická návaznost – standardizace – ekvivalence výsledků – digitalizace.

Úvod

Harmonizace je proces dosažení ekvivalence výsledků laboratorních měření, získaných různými metodami, přístrojovými platformami a laboratořemi [1]. Standardizace je vyšší stupeň harmonizace, založené na metrologické návaznosti měření k dané referenci.

Ekvivalence znamená nepřekročení předem požadovaných rozdílů mezi výsledky různých metod, platforem a laboratoří. Akceptovatelné diference by měly být dané zejména klinickými potřebami. Jsou kvantifikovány hodnotami maximálních tolerovaných nejistot / chyb měření. Harmonizací lze dosáhnout takových velikostí referenčních intervalů a hodnot diagnostických mezí výsledků měření, které jsou nezávislé na jednotlivých metodách, platformách a laboratořích, efektivity diagnostiky a terapie a v neposlední řadě i snížení finančních nákladů laboratorních vyšetření. V době elektronizace zdravotnictví se stává harmonizace nejen cílem, ale i nezbytností, a to nejen vědeckou, ale i ekonomickou. V databázi Pubmed bylo možno po zadání slova harmonizace najít v letech 2014 až 2019 přes 1750 citací, ale jen malý zlomek z nich pojednával explicitně o procesech v laboratorní medicíně. Ekvivalence, harmonizace, standardizace a efektivita jsou problémy celé medicíny. Harmonizace a standardizace výsledků měření klinických laboratoří se řeší již řadu let a jsou jim věnovány stovky publikací a desítky vědeckých zasedání, tvorby norem kvality, problémů hodnocení kvality a dalšího úsilí. Během těchto let byla postupně sice řada problémů vyřešena, nicméně mnoho dalších stále přetrvává a nové vznikají. Současný stále problematický stav řešení harmonizace souvisí i v laboratorní medicíně zejména s obrovským celosvětovým rozvojem nových analytických metod, se zásadními přesuny původní klasické analytické metodologie do oblastí velmi sofistikovaných analytických metod a přístrojových platforem (hmotnostní spektrometrie, omické postupy, průtoková cytometrie, čipové technologie, Ramanova spektroskopie, IR spektroskopie a mnohé další). V neposlední řadě i s rozvojem digitalizace medicíny, s aspekty arteficiální inteligence, telemedicíny, čipových metod dosahujících až k úrovni nanotechnologie a dalšími aspekty. Lesk technologického pokroku a potřeba jeho rychlé a intenzivní celosvětové ekonomické exploatace jsou velmi často doprovázeny významným zanedbáváním a podceňováním zásad metrologie (metrologické návaznosti, nejistot, standardizace a harmonizace, zajištění kvality) s velmi nepříznivými následky pro srovnatelnost výsledků měření a preciznost diagnostických a terapeutických procesů v laboratorní medicíně.

V roce 2010 byla ustanovena organizace ICHCLR (International Committee for Harmonization of Laboratory Results), která si klade za cíl kontinuální úsilí pro zlepšování harmonizačních procesů v laboratorní medicíně. V současné době je její činnost zastřešena americkou organizaci laboratorní medicíny AACC (American Association of Clinical Chemistry) a podílejí se na ni i organizace IFCC (International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine) a CAP (College of American Pathologists). Principy, činnost a aktualizace jsou uvedeny na její webové stránce [2].

Zásady harmonizačního procesu podle ICHCLR jsou shrnuty do několika bodů:

Standardizace by měla být preferována všude tam, kde je to možné.

Kde standardizovat nelze, je nutné provést harmonizaci.

Ekvivalence výsledků měření znamená, že výsledky, dosažené různými metodami a laboratořemi se liší v rámci předem definované nejistoty (chyby) měření.

Většina analytů a parametrů v laboratorní medicíně nemá referenční systém, tedy nedisponuje metrologickou návazností výsledků měření.

Některé analyty a parametry využívané v laboratorní medicíně, nejsou dostatečně definované ani jako chemické entity.

I v případech existence metrologické návaznosti na bázi referenčního systému dochází u některých analytů a parametrů často k porušení kalibrační hierarchie a neporušenosti řetězce kalibrací a důsledkem je vznik diferencí mezi metodami a nekonzistence rozhodovacích a referenčních mezí. Jsou některé analyty a parametry, které při neexistenci metrologické návaznosti a harmonizačních protokolů různých metod a přístrojových platforem (často i jednoho výrobce) poskytují rozdíly mezi výsledky měření řádově i stovky procent!

Pokud existuje metrologická návaznost, musí být výrobci IVD MD [3] řádně validována, nikoliv jen slovně deklarována, jak se často děje.

Metrologická návaznost se realizuje pomocí validovaných a komutabilních kalibrátorů a referenčních materiálů.

Důsledné využití programů externího hodnocení kvality (EHK), které jsou schopné plného posouzení analytické kvality a které používají komutabilních kontrolních materiálů.

Vlastní proces harmonizace znamená:

  • Harmonizaci číselných výsledků měření harmonizací jednotek měření.
  • Harmonizaci referenčních intervalů a rozhodovacích limitů.
  • Posouzení priority významu analytů v procesu harmonizace a harmonizovat v pořadí podle důležitosti.
  • Globální přístup k harmonizaci od jednotek až po komentáře výsledků.
  • Globální spolupráci v rámci celé medicíny.
  • EHK s komutabilními vzorky nebo percentilovými systémy s vzorky pacientů jsou preferovány před EHK, založeném na hodnocení dle metodických peer groups skupin.
  • Týmovou práci laboratoří, výrobců IVD a regulačních orgánů.

Jen necelých 100 analytů a parametrů disponuje v současnosti referenčními systémy a jejich počet narůstá jen velmi pomalu. Seznamy těchto lze nalézt na webových stránkách ICHCLR a BIPM-JCTLM (Joint Committee on Traceability in Laboratory Medicine; Mezinárodní společná komise pro návaznost v laboratorní medicíně (http://www.bipm.org/en/committees/jc/jctlm).

V současné odborné literatuře jsou velmi silně rozšířené a vytrvale tradované informace a údaje o řádově nižší chybovosti analytické fáze měření v porovnání s preanalytickými a postanalytickými fázemi. Tyto údaje jsou nespolehlivé, protože neberou v potaz stupeň harmonizace, ale hodnotí pochybně analytickou kvalitu jen na bázi výsledků programů EHK [4].

Velmi rychle roste úsilí o harmonizaci nových metod molekulární diagnostiky (metabolomika, proteomika, genomika, lipidomika a další). Prací v této oblasti jsou již stovky. Jako příklad lze uvést multicentrickou studii o harmonizaci lipidomiky pomocí referenčního mate-
riálu SRM-NIST1950 [5] a práci o nutnosti harmonizace měření microRNA [6].

Studie o srovnatelnosti a standardizaci / harmonizaci omických metod vede k závěru, že přes řadu zásadních metodologických rozdílů vůči klasickým metodám analytiky jsou problémy jejich harmonizace principiálně stejné:

  • Závislost na preanalytických podmínkách.
  • Závislost na metodách (například u miRNA rozdíl mezi qPCR, NGS-next generation sequenation a microarray metodami).
  • Závislost na přístrojových platformách i u stejných metodických principů.
  • Závislost na referenčních genech při kalibraci.

Metrologická návaznost a kalibrační hierarchie IVD MD

Metrologická návaznost IVD MD prostředků je popsaná podstatně inovovanou, vnitřní recenzi podrobenou, plánovanou, ale doposud v dané chvíli v platnost neuvedenou normou ISO DIS 17511 [7]. Mezi zásadní vlastnosti této nové normy, o jejímž obecném přijetí netřeba pochybovat, patří její důsledné propojení s mezinárodním metrologickým slovníkem VIM a pokynem k vyjádření nejistot GUM [8, 9]. To by mělo sjednotit názvosloví validace, verifikace a kontroly kvality a minimalizovat rozdíly mezi chybou a nejistotou měření [10]. Vlastním předmětem ISO DIS 17511 je metrologická návaznost pracovních (end-user) kalibrátorů, materiálů kontroly kvality a klinických vzorků pacientů k jednotkám měření, realizovaným pomocí referenčních postupů RMP (reference method procedure) a referenčních materiálů CRMs (certified reference materials).

Požadavky plynoucí z ISO DIS 17511 na výrobce IVD MD [3] jsou změněny a zpřísněny v duchu dosažení standardizace/ harmonizace a zahrnují:

  • Definici předmětu měření (analytu a parametru).
  • Hodnotu maximální povolené nejistoty (Umax) výsledku, dosažitelnou použitím IVD prostředku.
  • Řádný, kvantifikovaný popis celé kalibrační hierarchie.
  • Hodnotu standardní kombinované nejistoty (ucal) pracovních kalibrátorů.
  • Validaci komutability pracovních kalibrátorů.
  • Prokázání schopnosti řádného zajištění kvality využitím systémů vnitřní kontroly kvality (VKK) a EHK.

Hodnota maximální povolené nejistoty Umax u IVD je podle normy ISO DIS 17511 kombinací nejistoty pracovního kalibrátoru a preciznosti rutinní metody za podmínek reprodukovatelnosti, a měla by se podle zásad První strategické konference EFLM v Miláně [11-14] v podstatě shodovat s ideálními hodnotami APS (analytical performance specification) [15]. Z principu by tedy neměla být hodnota Umax významně rozdílná pro týž analyt či parametr u IVD MD prostředků různých výrobců.

Vrcholem pyramidy metrologické návaznosti měření jsou SI jednotky. Současný stav analytické technologie se opírá o tři druhy SI jednotek.

  • Molární
  • Hmotnostní
  • Početní (počty částic, elementů, kopií DNA, RNA atd.)

Jednotka počtu souvisí s úsilím harmonizace omických metod. V rutinní praxi se navzdory jejich zásadnímu významu harmonizace jednotek měření stále ještě celosvětově podceňují, jak je možné se přesvědčit z odborných publikací, impaktovaných časopisů nebo účastí v zahraničních programech EHK. Harmonizace jednotek měření je prvním nevyhnutelným krokem k celkové harmonizaci.

ISO DIS 17511 popisuje tři různé formy schémat metrologické návaznosti, podle stavu reference na vrcholu kalibrační hierarchie:

  • RMP a referenční materiály (RMs) (základní analyty séra – elektrolyty, substráty, lipidy aj.).
  • RMP ve formě podrobně a exaktně definovaných postupů měření (katalytické koncentrace enzymů).
  • RMP kvantifikující malou konstantní složku analytu jako peptid, epitop, (glykovaný hemoglobin HbA1c).

Další schémata kalibrační hierarchie již pracují bez metrologické návaznosti:

Například s referenčními materiály / standardy WHO IS arbitrárního charakteru, často bez validované komutability s výsledky rovněž v arbitrárních jednotkách (často důsledek nedostatečné definice analytu). Proto jsou všude tam, kde není metrologická návaznost potřebná. Mezinárodní harmonizační protokoly (zatím spíše ve formách návrhu postupů – ve stavu vývoje).

Zatímco schémata s metrologickou návazností výsledků měření poskytující výsledky s harmonizovanými SI jednotkami měření poskytují harmonizované referenční a rozhodovací intervaly, nejnižší forma kalibrační hierarchie, založená stále velmi často na vnitřním RM výrobce vede k systematickým rozdílům mezi výsledky IVD různých výrobců.

Charakteristickou vlastností metrologické návaznosti je nepřerušený řetězec kalibrací od referenčního systému až ke kalibraci rutinního měření klinického vzorku s typicky rostoucími hodnotami nejistot až do hodnoty Umax.

Metrologická návaznost je zásadní pro správnost měření. Tento zásadní význam metrologické návaznosti měření je podtržen Společnou deklarací návaznosti OIML (Organisation Internationale de Métrologie Légale), ISO (International Organization for Standardization), ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation) a BIPM (Bureau international des poids et mesures) z listopadu 2011. Seznam referenčních metodických postupů (RMP) a referenčních materiálů (CRM, RM a SRM) lze vyhledat na webových stránkách BIPM a IFCC (zejména v odstavcích JCTLM) a amerického NIST (National Institute of Standards and Technology; https://www.nist.gov/) a také i na webu harmonizace [2]. Za zmínku stojí i zásadní revize sedmi základních SI jednotek měření, platná ke Světovému dni metrologie 20. 5. 2019 (informace jsou plně dostupné na webech BIPM (https://www.bipm.org/en/measurement-units/), Eurachem (https://www.eurachem.org/index.php/news/
newsarts/259-nws-newsi-vote) i jinde).

Komutabilita

Komutabilita materiálů znamená, že akceptovaná hodnota rozdílů mezi různými měřícími postupy je statisticky nevýznamně rozdílná u klinických a u referenčních vzorků. Je definována jako potvrzení hodnot stejného poměru výsledků měření klinických a referenčních vzorků při použití dané metody měření. Nedostatek komutability vede k chybným výsledkům měření a k chybným závěrům o kvalitě analytické činnosti. Komutabilita je požadovanou vlastnosti referenčních materiálů a zárukou jejich ekvivalence s klinickými vzorky. Za akceptované hodnoty rozdílů lze považovat hodnoty Umax podle ISO DIS 17511 nebo APS v materiálech organizace EFLM (European Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine; https://www.eflm.eu/). Ideální je ke kvantifikaci diferencí použití výsledků referenčních metod (RMP), ale jsou rovněž použitelné i střední hodnoty souborů výsledků (průměry). Principy hodnocení komutability referenčních, kalibračních a kontrolních materiálů byly v roce 2018 podrobně popsány v třech publikacích pracovní skupiny IFCC v časopisu Clinical Chemistry a přetlumočeny do češtiny [16]. Praktickým aspektům komutability jako klíčové vlastnosti referenčních a kontrolních materiálů efektivních programů EHK je věnována nová práce italských autorů [17].

Komutabilita má kritický význam pro:

  • Kalibraci měření.
  • Stanovení a kontrolu bias, chyby a nejistoty měření.

ISO DIS 17511 vyžaduje validaci komutability pro všechny referenční materiály, použité k ustanovení kalibrační hierarchie měření. Jde o naprosto zásadní změnu. Doposud nebyla validace komutability normami explicitně vyžadovaná.

Harmonizace v Evropě – Evropská společnost klinické chemie a laboratorní medicíny (EFLM)

EFLM věnuje harmonizaci systematické úsilí zejména pak od doby první strategické konference o harmonizaci v Miláně v roce 2014. Kilpatrick a Sandberg uvádějí aktuálně přehled pracovních skupin pro harmonizaci v rámci EFLM a plány jejich činnosti [18]. Přehled činnosti pracovních skupin v oblasti harmonizace uveřejněný v říjnu 2018:

  • Biologická variabilita (EuBIVAS).
  • APS (limity a meze EHK).
  • Preanalytická fáze (PRE) - harmonizace neanalytické fáze.
  • Postanalytická fáze (POST) - harmonizace postanalytické fáze.
  • Tvorba Doporučení, guidelines (G).
  • Jednotky, ekvivalence číselných hodnot výsledků (H).
  • Orientace na pacienty, telemedicína, digitalizace (PFLM).
  • Nové biomarkery (TE).

V České republice je o procesech harmonizace systematicky informováno od roku 2014 a v publikacích jsou shrnuty zásadní poznatky procesu [19-26].

Harmonizační aspekty a protokoly

Je vypracována řada doporučení k harmonizaci preanalytické fáze a jejich postupy již významně pronikly i do praxe. Podrobný popis faktorů k harmonizovanému odběru vzorků venózní krve, popisující všechny faktory (odběr, identifikaci, zacházení, transport) je zamýšlený jako podklad národních doporučení [27, 28] Za zmínku rozhodně stojí harmonizace barevného značení odběrových nádob dle nové normy ISO 6710 [29]. Několik čísel časopisu Clinical Chemistry and Laboratory Medicine z roku 2018 je z podstatné části harmonizaci věnováno, nejen v oblasti klinické biochemie, ale i u molekulární diagnostiky [30], imunochemie, mikrobiologie [31], autoimunitních chorob [32], hematologie a hemokoagulace [33, 34]. Je zřejmé, že i když stav harmonizace v klinické biochemii vykazuje stále závažné nedostatky, je ve srovnání se stavem v dalších oborech laboratorní medicíny v pokročilejším stavu. Názorně a přehledně informuje o důsledcích nedokonalé harmonizace, začínající často již u stavu používaných jednotek měření Flatmanova práce [35]. Základními problémy současné nedostatečné harmonizace u nás i ve světě jsou:

  • Nekorektní a „ztracené“, to je klinicky nevyhodnocené, testy.
  • Nevhodné hodnoty referenčních intervalů a rozhodovacích mezí v laboratoři.
  • Nevhodné jednotky měření.
  • Nechápání rozdílů mezi metodami a jejich výsledky u uživatelů těchto výsledků.
  • Chronologické chyby u kumulativních nálezů.
  • Rozdílné hodnoty varovných mezí a značených (flagged) hodnot v laboratořích.
  • Nepreferování metod a IVD prostředků o vysoké kvalitě a výpovědní hodnotě s přehnaným ohledem na údajné ekonomické přednosti lacinějších produktů.
  • Neexistence podpory interpretace výsledků měření laboratorním komentářem.
  • Nevyužívání kvalitních akreditovaných programů EHK ke kontrole zajištění kvality.
  • Neprospěch a osobní diskomfort pacienta.

V případech, kdy není možné v důsledku neexistence RMP a CRM realizovat metrologickou návaznost a k ní příslušnou kalibrační hierarchii měření, měly by být připravovány alespoň základní expertní harmonizační protokoly. Nástroji harmonizačních protokolů a potenciální možností efektivních programů EHK s eliminovanou / redukovanou závislostí na metodě se rychle stávají obrovské soubory klinických vzorků v biobankách. Typickým, dlouhodobě vytvářeným projektem v této oblasti je harmonizace měření tyreotropinu TSH [36] realizovaná dlouhodobě Thienpontovou a spol.

Nedostatečná analytická selektivita metod významně redukuje možný efekt harmonizace. Při stanovení vitaminu D lze pozorovat signifikantně vyšší interference metabolitů stanovovaného analytu (24,25-dihydroxyvitaminu D3 nebo 3-epi hydroxyvitaminu D3) u imunochemických metod, než u metod separačních. Při stanovení PTH (parathyroidní hormon) jsou rozdíly mezi výsledky měření jednotlivých výrobců IVD až 340 % [37]. Nedílnou součástí harmonizace je také preference analyticky selektivních metod. Měření PTH je jen malou ukázkou velkého souboru vyšetření bez zatím detekovatelných stop procesů standardizace a harmonizace.

Minimálním předpokladem k realizaci harmonizace (spíš k vytvoření jejího počátečního stadia) je i důsledná harmonizace jednotek měření. Na příkladu Belgie a účastníků jejího národního programu EHK v imunochemii je jasně patrné, nakolik je nezbytná lidská aktivita v této oblasti a jak významnou roli zde sehrává edukační část programu EHK [38]. Jeho prostřednictvím bylo dosaženo během několika let zvýšení homogenity používaných jednotek z několika málo procent až na hodnoty 70 až 90 %. Dalším příkladem vhodnosti tvorby harmonizačního protokolu může být diagnostika akutního infarktu myokardu pomocí hs-kardiálních troponinů, důsledně založená na základních znacích analytických metod (meze detekce (LoD) a mezí stanovitelnosti (LoQ), linearitě, pracovním rozsahu, hodnotách rozhodovacích limitů, jejich závislosti na pohlaví a věku a na algoritmu časového odběru a hodnocení delta hodnot [39]. Prozatímní harmonizace stanovení kostních markerů bylo dosaženo stanovením referenčních intervalů zvlášť pro často používané metodické skupiny Roche, IDL-iSYS [40].

Situace u nestandardizovaných a neharmonizovaných analytických metod v laboratoři vytváří paradoxní situaci možnosti zhoršení analytické a klinické ekvivalence výsledků a interpretací při využití každého nového produktu IVD a při každém nově vyvinutém systému měření, což může být právě nyní v době bouřlivého rozvoje moderních analytických technologií velmi nebezpečné. Velký důraz na budoucí trendy laboratorních vyšetření metodami POCT by měl působit velmi důrazně na harmonizaci v této oblasti, a to jak v oblasti harmonizace postupů a kalibrací, tak i v programech EHK. Zatím je tato oblast velmi zanedbaná jen s malými výjimkami [41]. Harmonizace znamená nejen zohlednění a zahrnutí všech fází laboratorních vyšetření (pre, post a vlastní analytické), ale i postupů laboratorní klinické interpretace (komentářů) výsledků [42].

Chyba, nejistota, harmonizace

Podle normy metrologické návaznosti ISO DIS 17511 se pro popis a kvantifikaci rozptylu hodnot výsledků jednoznačně preferuje nejistota, zatímco pojem (celkové) chyby není vůbec používán [10]. Přesto se pojem celkové chyby TE (total error) běžně používá zejména při hodnocení analytické kvality a také jako kritéria dosažení ekvivalence výsledků při harmonizaci [43-45]. Koncept nejistoty je tedy jednoznačně v normách, pokynech a doporučeních (VIM, GUM, ISO 17025, ISO DIS 17511, ISO 15189 a dalších) preferovaný, ale pojem celkové chyby je dosud v praxi v mnoha případech běžně používán. Jak rutinní, tak překvapivě i referenční laboratoře mají s výpočty celkových kombinovaných nejistot zatím problémy. A to navzdory faktu, že výpočty nejistot mají jasný a jednoduchý algoritmus [46]. Problémy samotných referenčních laboratoří při výpočtech odhadů nejistot lze doložit výsledky kontrolních programů EHK-RELA IFCC (http://www.dgkl-rfb.de:81/4Daction/g_show_Home), explicitně pro referenční laboratoře určených. Také nejistoty hodnot pracovních kalibrátorů bývají pro stejné analyty, prezentované v dokumentaci různých výrobců IVD i několikanásobně odlišné. Při výpočtu nejistot u analytů s referenčním systémem, kdy lze určit bias, je třeba započíst bias do hodnoty kombinované nejistoty (top-down přístup). U ostatních analýz bez referenčního systému se někteří autoři důvodně domnívají, že nejistotu lze v těchto případech vyčíslit pouze jako hodnotu preciznosti, protože exaktní hodnota bias zde není stejně k dispozici. Důvodem k preferenci nejistot před chybami je fakt, že hodnoty nejistot jsou důležitým nástrojem k posouzení klinických dopadů laboratorních výsledků [47]. Velikosti nejistot je třeba brát v úvahu i při určování referenčních mezí, a hodnot RCV (reference change value). Zde lze pozorovat velký rozdíl mezi jednotlivými základními analyty séra. Zatímco dosáhnout neovlivnění klinických faktorů nejistotami měření je u elektrolytů velmi obtížné, u organických substrátů jsou přitom požadavky na nejistotu velmi snadno splnitelné. Tato skutečnost může demonstrovat důležitý fakt, že úroveň harmonizace výsledků je funkcí nejen laboratorních měření, ale i klinických požadavků.

Programy EHK a harmonizace APS, biologické variability, referenční a rozhodovací limity

Dosavadní úroveň harmonizace hodnot APS v různých programech a různých zemích je neutěšená a požadavky na kvalitu měření, na vlastnosti kontrolních materiálů a na způsob ustanovení referenčních hodnot v nich jsou zcela, někdy i extrémně, odlišné. Tím se stávají extrémně odlišnými i požadavky na kvalitu v různých zemích a regionech, přestože jsou spektra analytických systémů v podstatě totožná. Číselné rozpětí některých hodnot APS u základních analytů séra se od sebe běžně odlišují dvojnásobně (celkový vápník, cholesterol) i trojnásobně (albumin, glukóza). Je přitom logické, že skutečná cesta k harmonizaci měření je bez harmonizace kritérií EHK a bez s tím související harmonizace procesů akreditace nemožná.

První strategická konference EFLM v Miláně v roce 2014 vypracovala koncept harmonizace hodnot APS, určený pro standardizované metody měření (analyty s referenčními systémy). Harmonizace hodnot APS by měla vycházet ze tří možných principů:

  • Z klinických požadavků definovaných v textech mezinárodních pokynů (guidelines) a doporučení.
  • Z hodnot biologických variabilit (BV).
  • Ze současného stavu kvality a analytiky (State of the art).

Pracovní skupina EFLM pro určení biologických variabilit, EuBIVAS, se v posledních letech systematicky zabývá, zejména u analytů s referenčními systémy a realizovanou metrologickou návazností, stanovováním hodnot biologických variabilit a z nich odvozených požadavků na preciznost, bias, hodnoty referenčních změn měření RCV a hodnoty analytických požadavků APS v programech EHK. Touto činností se dlouhodobě zabýval West-
gard a jeho výsledky byly shrnuty v příslušné, po léta často využívané databázi [48]. Výsledky hodnot skupiny EuBIVAS se v řadě případů od těch Westgardových dost významně liší a lze je nalézt v mnoha publikacích a nyní i v nové databázi EFLM (na webové adrese: https://biologicalvariation.eu/), podrobněji o tom v citaci [49].

Jen EHK programy, založené na metrologické návaznosti hodnot pracovních kalibrátorů a na komutabilitě použitých kontrolních materiálů dovolí hodnotit smysluplně jak laboratoře, tak použité metody a jejich výrobce. A také jedině tehdy poskytnou reálný obraz analytické kvality a stavu standardizace jak v laboratořích, tak u výrobců [43-47].

Prvořadou rolí harmonizace výsledků laboratorních měření je dosažení potřebné jednoznačnosti hodnot referenčních a rozhodovacích limitů v diagnostice, monitorování a léčbě nemocí [50, 51].

Velmi progresivně se jeví první experimenty s použitím „big dat“ k formulaci hodnot referenčních intervalů a mezí. I v takovém případě je možné očekávat validní výsledky jen u dostatečně harmonizovaných analytů, především u analytů s referenčními systémy a z nich plynoucí metrologické návaznosti a s harmonizovanými jednotkami [52].

Ve většině programů EHK zůstává nadále nutnost hodnotit výsledky účastníků ve skupinách metod (a přístrojů) peer groups. Důvody jsou následující:

  • Analyty a parametry nemají referenční systémy (hormony, tumorové markery).
  • Analyty a parametry nejsou dostatečně definované jako chemické entity (troponiny, protilátky, INR, 
D-dimery).
  • Kontrolní materiály nejsou komutabilní (vitamin D, měření glukózy glukometry a mnoho dalších).
  • Jeden výrobce dodává více přístrojových platforem pro týž analyt či parametr, které ale poskytují rozdílné výsledky (thyroidy, kardiální markery, tumorové markery a mnoho dalších).

U takových programů EHK je nezbytné postupně vytvářet harmonizační protokoly provádění a vyhodnocování jednotlivých stanovení. Tyto protokoly by měly zahrnovat zejména:

  • Problémy s hodnocením různých generací prostředků IVD u stejných výrobků.
  • Problémy volby APS (tam, kde je třeba použít jiných postupů, než u standardizovaných analytů).
  • Problémy, spojené s matricemi kontrolních vzorků.
  • Problémy s jasným komentováním výsledků.
  • Používání EHK programů jako referenčních pro systémy POCT.

Specifickým přístupem, který by mohl významně pomoci harmonizaci zajištěním korekce variability šarží reagencií, kalibrátorů, indikační techniky je postup sledování hodnot percentilů (Empower project), který by navíc mohl pomoci problémům, způsobeným nedostatkem komutabilních kontrolních materiálů [53].

Aktuální potřeba doladění referenčních systémů

Výsledky, dosažené v různých programech EHK (národních i mezinárodních) při použití komutabilních kontrolních materiálů, ukazují potřebu doladění standardizace i u některých analytů patřících do malé skupiny dobře definovaných a referenčními systémy vybavených. Nedostatečná úroveň standardizace je pozorována i zde v řadě případů a vzhledem k použití komutabilních materiálů nemůže být povrchně a nekoncepčně vysvětlena údajnými „matricovými efekty“, ale zcela jinými faktory. Hlavní příčinou je neustávající tržní produkce obsoletních přístrojových platforem a testovacích souprav i systémů POCT, nedostatečně standardizovaných metod a jejich nevhodné a nekoncepční používání v rutinních laboratořích a lékařských ordinacích.

Jmenovitě je vhodné zmínit:

  • Nahrazení Jaffého metod enzymatickými při stanovení kreatininu a eGFR (estimated glomerular filtra-tion rate).
  • Preferenci metody s BCP (vazba na barvivo bromkresolový purpur) před BCG (vazba na barvivo bromkresolovou zeleň) při stanovení albuminu.
  • Důsledné používání pyridoxal-5-fosfátu při stanovení enzymů ALT a AST.
  • Dokončení standardizace stanovení enzymu ALP.
  • Harmonizaci metod se substráty G7 a G3 při stanovení α amylázy.

Data, související s těmito problémy jsou opakovaně publikována, například v pracích [41, 54-57].

Shrnutí

Význam a potřebnost harmonizace výsledků laboratorních měření lze shrnout následovně:

  • Nezbytná podmínka platných a srovnatelných referenčních intervalů, diagnostických rozhodovacích limitů a referenčních změn měření.
  • Snížení rizika chyb diagnostiky a terapie u pacientů díky nezávislosti výsledků na metodě, přístrojové platformě, testovací soupravě a místu analýzy.
  • Postupné zavádění efektivní a validní kontroly analytické kvality.
  • Zabezpečení kvality big dat v digitalizované medicíně.
  • Zabezpečení referenční role laboratoří pro postupy POCT, telemedicíny a prostředků arteficiální inteligence.
  • Podklad k účinnosti precizní medicíny a personalizovaného přístupu k terapii.

Autoři prohlašují, že nejsou ve střetu zájmů.

Do redakce došlo 10. 4. 2019

Adresa pro korespondenci:

RNDr. Bedřich Friedecký, Ph.D.

Střelničná 1680

182 00 Praha 8

e-mail: friedecky@sekk.cz


Zdroje

1. Kolektiv autorů, Metrologická terminologie 3. SEKK Pardubice 2018. Dostupné na: http://www.sekk.cz/terminologie/index.htm

2. ICHCLR – dostupné na: https://www.harmonization.net

3. Regulation (EU) 2017/746 of the European Parliament and of the Council of 5. April 2017 on in vitro diagnostic medical devices and repealing Directive 98/79/EC and Commission Decision 2010/227/EU. Official Journal of the European Union 2017; May 5.: L 117/L 176.

4. Plebani, M., The detection and prevention of errors in laboratory medicine. Ann. Clin. Biochem., 2010, 47(2), p. 101-110.

5. Bowden, J. A., Heckert, A., Ulmer, C. Z., Jones, C. M., Koelmel, J. P. et al., Harmonized lipidomics: NIST inter-laboratory comparison exercise for lipidomics using SRM 1950-metabolites in frozen human plasma. J Lipid Res., 2017, 58(12), p. 2275-2288.

6. Lee, I., Baxter, D., Lee, M. Y., Scherler, K., Wang, K., The importance of standardization on analyzing circulation RNA. Mol. Diagn. Ther., 2017, 21(3), p. 259-268.

7. ČSN EN ISO 17511:2004 Diagnostické zdravotnické prostředky in vitro - Měření veličin v biologických vzorcích - Metrologická návaznost hodnot přiřazených kalibrátorům a kontrolním materiálům. Nově: ISO/FDIS 17511:2019 In vitro diagnostic medical devices – requirements for establishing metrological traceability of values assigned to calibrators, trueness control materials and human samples. ISO Geneve 2019.

8. TNI 01 0115:2009. Mezinárodní metrologický slovník - Základní a všeobecné pojmy a přidružené termíny (VIM). UNMZ 2008 (updated 2017).

9. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). ISO, Geneva 1995, ISBN 92-67-10188-9, v roce 2008 znovu vydán s nepodstatnými změnami jako ISO/IEC Guide 98-3:2008, český překlad TNI 01 4109-3:2011 Nejistoty měření – Část 3: Pokyn pro vyjádření nejistoty měření (GUM:1995).

10. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Nejistota a chyba měření ve zdravotnických laboratořích. Klin. Biochem. Metab., 2019, 27(1), p. 25-31.

11. Panteghini, M., Cerriotti, F., Jones, G., Oosterhuis, W., Plebani, M. etal., Strategies to define performance specifications in laboratory medicine. 3 years on from the Milan strategic conference. Clin. Chem. Lab. Med., 2017, 55, p. 1849-56.

12. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Programy externího hodnocení kvality v čase harmonizace výsledků měření. Klin. Biochem. Metab., 2017, 25(46), 2, p. 64-71.

13. Jones, G. R. D., The role of EQA in harmonization in labo-ratory medicine-a global effort. Biochem. Med., 2017, 27(1), p. 23-29.

14. Jones, G. R. D., Albarede, S., Kesseler, D., MacKezie, F., Mammen, J. et al., (EFLM Task Finish Group – Analytical Performance Specifications for EQAS (TFG-APSEQA): Analytical performance specifications for external quality assessment-definitions and descriptions. Clin. Chem. Lab. Med., 2017, 55(7), p. 949-955.

15. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Specifikace analytických požadavků v programech externího hodnocení kvality. Klin. Biochem. Metab., 2018, 26(47), 2, p. 87-91.

16. Friedecký, B., Kratochvíla, J. Pracovní skupina WG IFCC 2018. Komutabilita referenčních, kalibračních a kontrolních materiálů. FONS 2018, 4, 33-38.

17. Braga, F., Panteghini, M., Commutability of reference and control materials: an essentials factor for assuring the qua-lity of measurements in laboratory medicine. Clin. Chem. Lab. Med., 2019, doi.org/10.1515/cclm-2019-0154.

18. Kilpatrick, E. S., Sandberg, S., An overwiew of EFLM harmonization activities in Europe. Clin. Chem. Lab. Med., 2018, 56(10), p. 1591-1597.

19. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Harmonizace, standardizace, metrologická návaznost v roce 2014. Princip, význam, data. Klin. Biochem. Metab., 2014, 22(43), 4, p. 177-183.

20. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Kritéria analytické kvality měření v klinické laboratoři. Současný mezinárodní konsensus a jeho důsledky pro rutinní činnost klinických laboratoří. Klin. Biochem. Metab., 2016, 24(45), 1, p. 32-38.

21. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Harmonizace laboratorních metod vyšetření u diabetu. Stav v roce 2016. FONS 2017, 1, p. 14-17.

22. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Harmonizace laboratorních vyšetření chronické ledvinové choroby (CKD) v roce 2016. FONS 2017, 1, p. 18-21.

23. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Harmonizace výsledků měření elektrolytů, základních substrátů a enzymů krevního séra/plasmy. FONS 2016, 4, p. 23-25.

24. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Harmonizace výsledků měření-trend světové laboratorní medicíny. Jaký bude dopad v české laboratorní medicíně? FONS 2015, 2, p. 14-17.

25. Friedecký, B., Od akreditace přes harmonizaci ke stabilitě měření. Soubor recentních informací. FONS 2014, 4, p. 20-22.

26. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Aktuální stav standardizace měření katalytických koncentrací enzymů a srovnatelnosti výsledků. Minireview. Klin. Biochem. Metab., 2015, 23(44), 4, p. 165-170.

27. Lippi, G., Simundic, A. M., The EFLM strategy for harmonization of the preanalytical phase. Clin. Chem. Lab. Med., 2018, 56, 10, p. 1660-1666.

28. Simundic, A. M., Bolenius, K., Cadamuro, J., Church, S., Cornes, M. P. etal., Join EFLM-COLABIOCLI recommendation for venous blood sampling. Clin. Chem. Lab. Med., 2018, 56, 12, p. 2015-2028.

29. Von Meyer, A., Seipelt, C. G., Schuter, K., Streichert, T., Harmonisierung der Farbcodierung von Blutentna-mesystemen. DG-Mitt 2019, 1, p. 153-158.

30. Payne, D. A., Baluchova, K., Russomando, G., Parviz, A. N., Mamotte, C. etal., Toward harmonization of clinical molecular diagnostic reports: finding of an international survey. Clin. Chem. Lab. Med., 2019, 57, p. 78-88.

31. Samuel, L. P., Harmonization of microbiology proces-ses and standards: work in progress. Clin. Chem. Lab. Med., 2018, 56, 10, p. 1624-1628.

32. Jacobs, J. F. M., Bossuyt, X., Standardization and harmonization of autoimmune diagnostics. Clin. Chem. Lab. Med., 2018, 56, 10, p. 1563-1567.

33. Buoro, S., Lippi, G., Harmonization of laboratory hematology: a long and winding journey. Clin. Chem. Lab. Med., 2018, 56, 10, p. 1575-1578.

34. Favoloro, E. J., Lippi, G., On the complexity of hemostasis and the need for harmonization of test practice. Clin. Chem. Lab. Med., 2018, 56, 10, p. 1568-1574.

35. Flatman, R., Terminology units and reporting. How harmonized do we need to be? Clin. Chem. Lab. Med., 2019, 57, 1, p. 1-11.

36. Thienpont, L. M., Van Uythlange, K. V., De Grande, L. A. C., Reynders, D., Barnali, D. etal., Harmonization of serum thyroid stimulating hormone measurement paves the way for the adoption of a more uniform refe-rence interval. Clin. Chem., 2017, 63, p. 1248-1260.

37. Miller, G., The international concortium for harmonisation of clinical laboratory results. IFCC General Confe-rence 2018, Budapest 9-11.11.2018.

38. Demarteau, M., Canmaert, P., Vandevelde, L. M., Callewaert, M., Coucke, W. etal., A pragmatic bottom-up approved to harmonize the units of clinical chemistry tests among Belgian clinical laboratories focusing on immunoassays. Clin. Chem. Lab. Med., 2019, 57, 1, p. 12-19.

39. Thygesen, K., Alpert, J. S., Jaffe, A. S., Chaitman, B. R., Bax, J. J. etal., Fourth universal definition of myocardial infarction (2018). Circulation. 2018 Nov 13;138/20:e618-e651.

40. Friedecký, B., Vávrová, J., Harmonizace měření kostních markerů. Analytické minireview. Klin. Biochem. Metab., 2017, 25(46), 4, p. 102-106.

41. Stavelin, A., Sandberg, S., Harmonization activities of Noklus-a quality improvement organization for point-of-care laboratory examinations. Clin. Chem. Lab. Med., 2019, 57, 1, p. 106-114.

42. Oosterhuijs, W., Adding clinical utility to the laboratory reports: automation of interpretative comments. Clin. Chem. Lab. Med., 2019, 57, 3, p. 365-370.

43. Farrance, I., Badrick,T., Frenkel, R., Uncertainty in measurement and total error: different roads to the same quality destination? Clin. Chem. Lab. Med., 2018, 56, 12, p. 2010-2014.

44. Weykamp, C., Secchiero Plebani, M., Thelen, M., Cobbaert, C. etal., Analytical performance of 17 gene-ral chemistry analytes across countries and across manu-facturers with INPUtS Project of EQA organizers in Italy, the Netherlands, Portugal, United Kingdom and Spain. Clin. Chem. Lab. Med., 2017, 55, 2, p. 203-211.

45. EurA1c, The European HbA1c Trial to investigate the performance of HbA1c assays in 2166 laboratories across 17 countries and 24 manufacturers by use of the IFCC model for quality targets. Clin. Chem., 2018, 64, 8, p. 1183-1192.

46. Braga, F., Panteghini, M., Defining permissible limits for the combined uncertainty budget in the implementation metrological traceability Clin. Biochem., 2018, 57, p. 7-11.

47. Padoan, A., Sciacovelli, L., Aita, A., Antonelli, A., Plebani, M. etal., Measurement uncertainty in laboratory reports: A tool for improving the interpretation of tests results. Clin. Biochem., 2018, 57, p. 41-47.

48. Dostupné na: https://www.westgard.com/biodatabase1.htm

49. Kratochvíla, J., Biologická variabilita a pracovní skupina EuBIVAS. FONS 2019, 1, p. 15-19.

50. Friedecký, B., Validní referenční intervaly a rozhodovací limity zcela závisí na úrovni harmonizace výsledků měření. Klin. Biochem. Metab. 2014, 22(43), 3, p. 114-115.

51. Friedecký, B., Kratochvíla, J., Harmonizace referenčních intervalů. Kdy, jak, proč? FONS 2018, 2, p. 21-23.

52. van Elzen, W. P. J., Brouwer, N., Thelen, M. H., Le Cessie, S., Haagen, I. A. etal., NUMBER. Standar-dized reference intervals in the Netherlands using a “big data“ approach. Clin. Chem. Lab. Med., 2018, 57, 1, p. 42-56.

53. De Grande, L. A. C., Goossens, K., Van Uytfanghe, K., Stöckl, D., Thienpont, L. M., The Empower project - a new way of assessing and monitoring test comparability and stability. Clin. Chem. Lab. Med., 2015, 53, 8, p. 1197-1204.

54. Jassam, N., Weykamp, C., Thomas, A., Secchiero, S., Sciacovelli, L. etal., Post-standardization of routine creatinine assays: are they suitable for clinical applications. Ann. Clin. Biochem., 2017, 54, 3, p. 386-394.

55. Ricós, C., Perich, C., Boned, B., González-Lao, E., Diaz-Garzón, J. etal., Standardization in laboratory medicine. Two years experience from category 1 EQA programs in Spain. Biochem, Med, 2019, 29, 010701.

56. Infusino, I., Frusciante, E., Braga, F., Panteghini, M., Progress and impact of enzyme measurement standar-dization. Clin. Chem. Lab. Med., 2017, 55, 3, 334-340.

57. Friedecký B, Kratochvíla J.: Stanovení albuminu v séru a plasmě. Harmonizace výsledků měření a kli-nická doporučení u pacientů s renálními chorobami. Klin. Biochem. Metab., 2017, 25(46), 3, 108-111.

Štítky
Biochemie Nukleární medicína Nutriční terapeut

Článek vyšel v časopise

Klinická biochemie a metabolismus

Číslo 3

2019 Číslo 3

Nejčtenější v tomto čísle
Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Antikoagulační terapie v sekundární prevenci ischemické CMP aneb co všechno se může stát…
nový kurz
Autoři:

Vzácné poruchy zraku a jejich genetické testování
Autoři: prof. MUDr. Petra Lišková, M.D., Ph.D

Praktické aspekty mezioborové spolupráce při diagnostice a léčbě srdečního selhání
Autoři: MUDr. Sylvie Štrégl Hrušková, prof. MUDr. Michal Vrablík, Ph.D., prof. MUDr. Vojtěch Melenovský, CSc., MUDr. Marie Lazárová

Praktický lékař – spojka mezi pacientem a specialistou
Autoři:

Průvodce pomocnými prostředky při léčbě nemocí parodontu
Autoři: MUDr. Ladislav Korábek, CSc., MBA

Všechny kurzy
Kurzy Podcasty Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se