Медицина. Клиническая медицина.

Воробьёва Т.А.

Применение сигмаметрии для оценки аналитического качества лабораторных исследований.

КУ  «Криворожский противотуберкулёзный диспансер №2»

 

Основной процедурой мониторинга эффективности аналитических процессов является статистический контроль качества.

Задача статистического контроля – постоянная и непрерывная оценка правильности и воспроизводимости аналитических процедур с целью раннего выявления ухудшения этих характеристик. Этим требованиям наилучшим образом отвечает контроль с использованием аттестованных контрольных материалов с известными концентрациями аналитов в широком клиническом диапазоне (с низкими, нормальными и высокими значениями). После проведения установочной серии и расчета для каждого аналита основных статистических параметров:  коэффициента вариации CV%  для контроля воспроизводимости (оценка случайной ошибки) и Bias% для контроля правильности (оценка систематической ошибки) лаборатория должна установить, достаточен ли уровень аналитической точности, достигнутый  ею, и каковы допустимые для данного параметра погрешности.

Опыт специалистов разных стран показывает, что в вопросах управления аналитическим качеством необходимо ориентироваться на применение международных ISO стандартов, поскольку они разрабатываются на основе лучшей практики развитых стран, при этом их можно применить во всем мире.

С середины 1990-х одной из самых популярных концепций управления

качеством производства стала методология  «Шесть Сигм» (Six Sigma),  разработанная в 1980-е годы в корпорации Motorola. Концепция «Шесть Сигм» полностью согласуется с требованиями ИСО 9001, помогает находить самые лучшие решения, опираясь на факты и данные.       

Стандартный подход к решению проблем в методе «Шесть Сигм» реализуется через ступенчатый цикл: определяй, измеряй, анализируй, улучшай, контролируй. Измерения и статистические данные – это ключевые элементы совершенствования по системе «Шесть Сигм».

Существует статистическая зависимость между отношением вариации процесса и односторонней величиной его допуска (способностью процесса)  с одной стороны и количеством дефектов с другой. Количественное измерение качества осуществляют путем определения способности процесса. Его величина всегда выражается в виде сигма-значения.

Таким образом, при помощи сигма-шкалы можно стандартизировать результаты количественной оценки качества различных процессов. В этом и состоит главная привлекательность методологии «Шесть сигм».

Практически, сначала определяют вариацию процесса и величину аналитического смещения, после чего, используя в качестве спецификации для теста величину допустимой ошибки определения аналита, вычисляют сигма-значение при помощи формулы:

Sigma = (ТЕа% – Вias %)/CV %

Теперь становится понятным термин «Шесть сигм», который произошел от стремления добиться такой вариации для процесса, чтобы  ± 6 сигм уложилось в интервале от нижнего предела допустимой общей ошибки (приемлемости  качества) до верхнего. Чем меньше систематическая и случайная погрешности, тем больше сигм уложится в пределах допустимого качества, тем выше качество процесса, в нашем случае, качество тестирования аналитов.

Рассмотрим подробнее статистические параметры расчета Sigma:

1)     CV % - долгосрочный  коэффициент  вариации,  полученный  из результатов внутрилабораторного контроля качества (ВКК),

2)     Вias % - смещение, взятое из программы внешней оценки качества (ВОК).

Для большей статистической достоверности при определении Sigma  (способности процесса тестирования) используют величину долгосрочной вариации. Эту величину можно взять из ежемесячных результатов ВКК,  долгосрочность вариации должна составлять как минимум 50 дней. Кроме того, следует учитывать и величину долгосрочного аналитического смещения процесса. Эту величину можно взять из последнего отчета ВОК. В идеале, величины долгосрочной вариации и аналитического смещения необходимо определить в течение одного и того же периода времени и  на одном и том же уровне принятия клинического решения. Другими словами, данные по вариации и аналитическому смещению процесса тестирования должны точно соответствовать его аналитической эффективности в специфический момент времени и для специфической концентрации аналита.

3)     ТЕа - установленные  в лаборатории требования  к аналитическому качеству.

ТЕ (Total Error)– общая аналитическая ошибка. Впервые концепция «общей аналитической ошибки» была предложена в 1976 году  Д.О Вестгардом на конференции Коллегии Американских Патологов.  Суть этой концепции заключается в определении суммарного эффекта случайной и систематической ошибок на результат измерения концентрации исследуемого аналита. Общая аналитическая ошибка отражает ситуацию  «худшего случая», то есть степень некорректности результата теста, возникающей вследствие комбинированного воздействия на него случайной и систематической ошибок.

ТЕ % = Bias% + 1.96 х CV%

ТЕа – допустимая общая аналитическая ошибка. В формате общей аналитической ошибки гораздо удобнее устанавливать требования к качеству исследований,  необходимые для оценки достигнутой аналитической точности в процессе ВКК, поэтому Д.О. Вестгард  предложил применение  «допустимой общей аналитической ошибки»  (ТЕа) как лучшего способа  определения требуемого качества лабораторного теста. 

Остается ответить на последний, но самый главный вопрос – как установить требования к аналитическому качеству определения аналитов или, другими словами, каковы допустимые погрешности.

 Существует несколько подходов к определению требований качества. Долгие годы велись дискуссии, на основании чего вырабатывать требования и, наконец, в 1999 году  состоялась Стокгольмская Консенсусная Конференция, которая согласовала подходы к определению требований к качеству и решила вопрос приоритетности выбора требований качества,  опубликовав иерархию их моделей.

1. Согласованный  подход. Основан на сегодняшнем состоянии лабораторной службы страны и соблюдении требований, установленных  регулирующими органами или национальными стандартами (такими, например, как CLIA в США,  RILIBÄK в Германии). Обычно их определяют организаторы национальных программ ВОК. Суть подхода сводится  к тому, чтобы установить такие требования к качеству измерений, которые могут поддерживать большинство лабораторий страны.

2. Требования к аналитическому качеству на основании биологической вариации. Опираясь на данные биологической вариации аналита, можно установить, какую часть к общей вариабельности  добавляет метод измерения аналита, реализованный в конкретной лаборатории. 

Величины ТЕа для большинства измеряемых в лаборатории параметров на основе биологической вариации можно  найти на сайте Вестгарда (http://www.westgard.com/biodatabase1.htm). Это наиболее полная и постоянно обновляемая  (раз в два года) база данных Кармен Рикос. В ней содержатся  коэффициенты индивидуальной  биологической  вариации (CVi) и групповой биологической вариации (CVg) каждого аналита, а также рассчитанные на их основе величины общей аналитической ошибки ТЕа для базового, минимального и оптимального уровней требований к качеству.

Минимальный – TЕa  < 0,375×(CVi² +  CVg²)½ + 1,65×(0,75×CVi)     

Базовый            – TЕa  < 0,25×(CVi² + CVg²)½  + 1,65×(0,5×CVi)

Оптимальный  – TЕa  < 0,125×(CVi² + CVg²)½ 1,65×(0,25×CVi)

Базовый уровень требований к аналитическому  качеству  является общепринятым. В то же время, для тех аналитов, измерение которых не может соответствовать базовым требованиям из-за технических или методологических причин, можно применять минимальный уровень требований к аналитическому  качеству. Оптимальный уровень требований к качеству теста является наиболее жестким. Его применяют к тем аналитам, для которых базовый уровень качества измерения легко достижим при текущем уровне развития лабораторных технологий.

Трехуровневая модель требований на основе биологической вариации является сейчас самой признанной в лабораторном мире.

3. Требования к аналитическому качеству на основании клинически значимых изменений концентрации аналита – это наилучший, высший  по  стокгольмской  иерархии способ задать требования к качеству лабораторных  исследований. Он опирается на знание того, какие именно результаты лабораторного исследования заставляют клинициста принимать решения,  например, об изменении схемы лечения, назначении дополнительных  исследований, и перенести эту информацию в требования к аналитическому качеству.

Такой подход основан на существующей клинической практике и не принимает во внимание ни биологическую вариацию аналитов, ни аналитические характеристики лабораторных методов, а потому достаточно часто требования к качеству, выдвигаемые клиницистами, недостижимы на доступных аналитических системах.

Таким образом, каждая лаборатория сама выбирает требования к качеству, с которыми она будет работать и выстраивать свою систему контроля качества.

Рассчитав количество сигм, можно оценить достигнутый уровень аналитического качества для каждого аналита, определяемого в лаборатории.

Международные эксперты рекомендуют следующую интерпретацию результатов сигмаметрии:

·       6 Sigma – отличный результат, мировой уровень,

·       Sigma больше 5 означает отсутствие проблем с аналитом,

·       Sigma больше 4, но меньше 5 заставляет задуматься об улучшении качества,

·       Sigma больше 3, но меньше 4 означает, что необходимы серьезные изменения, пограничный уровень,

·       Sigma меньше 3 указывает на нестабильность процесса, плохой уровень,

·       Sigma менше 2, неприемлимое качество анализа.

Для перевода измерения аналита на качественно более высокий  уровень необходимо применение нестатистических подходов, таких как: оптимизация  функции калибровки, стандартизации технического обслуживания прибора, улучшение алгоритма поставки и условий хранения реагентов и калибраторов,  дополнительное обучение персонала или, как крайний вариант, смена методики измерения.

Заключение:

Методология «Шесть Сигм» – универсальная система оценки аналитической эффективности и усовершенствования качества процессов. Универсальность сигмаметрии позволяет с помощью законов статистики стандартизировать процесс улучшения аналитического качества методов лабораторного тестирования.

В качестве стандарта аналитического качества удобно использовать общую допустимую ошибку определения аналита (TEa), поскольку она представляет собой интегральную характеристику погрешностей. 

Литература:

1.     Westgard J.O., Six Sigma Q.C. Design and Control, 2nd edition, (Westgard QC: Madison Wl)  2006.

2.     Арефьева И.А., Мошкин A.B. Планирование аналитического качества количествен­ных лабораторных исследований с использованием коммерческих контрольных материалов: методичес­кие рекомендации / И.А. Арефьева, A.B. Мошкин. – М.-Тверь: «Изд-во «Триа­да», 2013. – 64 с.