Il CQI in Medicina di Laboratorio: l’ABC in pochi e semplici passi

In queste brevi note cercherò di mettere a disposizione dei lettori l’esperienza che ho maturato in molti anni nei quali mi sono occupato di Controllo di Qualità sotto molteplici vesti. Quanto qui riportato si riferisce a documenti ufficiali consultabili anche gratuitamente: due tra tutti, che consiglio caldamente di leggere perché veramente illuminanti:

• Linee guida per gestione dei programmi di Controllo di Qualità Interno-Documento preparato a cura del Gruppo di Lavoro SIBioC Linee guida sul Controllo di Qualità Interno
• Guida Eurachem – Terminologia per le misurazioni analitiche – Introduzione al VIM 3, ISTITUTO SUPERIORE DI SANITÀ oppure VIM, Vocabolario Internazionale di Metrologia – Concetti fondamentali e generali e termini correlati (VIM) UNI CEI 70099

 Come approntare un sistema di misura perché fornisca risultati attendibili

 TARATURA (calibrazione)

• • Gli strumenti presenti nel Laboratorio di Analisi Cliniche richiedono una “taratura” per ogni analita. Il termine taratura si riferisce a quell’operazione che viene comunemente chiamata “calibrazione” in quanto effettuata mediante campioni di misura definiti “calibratori”. Questa operazione è a tutti gli effetti una vera e proprio “taratura”, cioè una procedura del produttore del sistema di misura (lo strumento e il kit diagnostico) che stabilisce una relazione tra i valori di una grandezza, forniti da campioni di misura (una quantità nota dell’analita) e le corrispondenti indicazioni (segnali misurabili che vengono letti dalla parte rivelatrice dello strumento). Un esempio è la corrispondenza tra i cps letti da un rivelatore in un sistema in chemiluminescenza e la concentrazione rilevata dell’analita; un altro può essere la lettura spettrofotometrica della luce diffusa rilevata da un sistema nefelometrico e la concentrazione corrispondente dell’analita. Si produce in questo modo la curva di taratura (calibrazione) che è la rappresentazione della relazione tra il segnale (indicazione) del rivelatore e il corrispondente valore misurato della grandezza che lo produce.

Questa procedura è FONDAMENTALE per garantire l’”esattezza” dei risultati delle misurazioni e DEVE ESSERE EFFETTUATA ESCLUSIVAMENTE SEGUENDO LE ISTRUZIONI DEL PRODUTTORE del sistema analitico e rispettando le indicazioni delle stesso produttore per quanto riguarda la validità temporale della stessa e quindi le tempistiche per la sua effettuazione.

I “calibratori” sono dei veri e propri campioni di misura di lavoro utilizzati per la taratura, una sorta di “soluzioni standard” che permettono di collegare la curva di taratura dello strumento alla curva master. Questo passo fondamentale per il corretto funzionamento del sistema analitico è l’unico che in laboratorio consente di accertare che il risultato sia “esatto” o “giusto”, ovverosia che si verifichi la corretta corrispondenza della quantità di analita che viene misurata con quella che è effettivamente presente nel campione.

• CONTROLLO DELLA TARATURA
  • Per gli strumenti utilizzati nel Laboratorio di Analisi Cliniche il produttore fornisce anche campioni da analizzare subito dopo la taratura dello strumento. Questi vengono conosciuti anche come “controlli di calibrazione” e non devono essere confusi con i controlli per il CQI.

I controlli di calibrazione garantiscono che la fase di taratura (calibrazione) sia andata a buon fine e che quindi il sistema analitico fornisca risultati “esatti/giusti”: se il valore dosato ricade all’interno dell’intervallo fornito dal produttore, allora il sistema analitico è tarato e fornisce risultati giusti rispetto alle quantità che il sistema di rivelazione ha evidenziato.

Si valuti questa fase molto attentamente: se i controlli di calibrazione NON SONO METROLOGICAMENTE RIFERIBILI cioè NON SONO CAMPIONI DI MISURA (SOLUZIONI STANDARD con contenuti analitici di valore stabilito impiegati come materiali di riferimento) non possono allora garantire che il sistema sia tarato; ci si riferisca sempre ai corretti parametri di giudizio della curva di taratura (calibrazione). Vedi oltre*

Occorre considerare anche un’altra caratteristica abbastanza diffusa dei controlli di calibrazione: sono spesso liofilizzati e richiedono una ricostituzione da parte del laboratorio; questo introduce ovviamente una notevole variabilità dovuta all’introduzione di errori (casuali e/o sistematici) relativi alle condizioni delle pipette ecc… che possono portare a risultati fuorvianti.

*E’ anche vero che la procedura di taratura permette il più delle volte un suo controllo “automatico“ utilizzando dei valori risultato della stessa (“pendenza” e “intercetta” della “curva di calibrazione” ad esempio), che si confrontano con parametri che vengono forniti agli utilizzatori proprio dal produttore, e a volte implementati direttamente nello strumento: questi permettono di valutare/validare la fase di taratura e quindi garantire l’esattezza dei risultati nell’ambito del bias tipico dello strumento come dichiarato dal produttore.

• ANALISI DEI CAMPIONI DELLA ROUTINE
  • Su questo c’è per fortuna poco da dire: si segue quello che ci indica il produttore.
  • Mi preme comunque ricordare che in alcuni casi un’attenta analisi dei valori ottenuti dai dosaggi della routine può già essere un primo livello di Controllo di Qualità: l’esempio tipico e quello dell’applicazione dell’algoritmo di Bull per grandezze abbastanza costanti nei soggetti, come per alcuni indici eritrocitari nel campo dell’Ematologia. Tale algoritmo non è altro che una media mobile pesata sui valori giornalieri.

L’analisi della media dei “normali” per numeri di analisi elevati è un ottimo sistema per una prima valutazione del bias strumentale insieme al CQI: ci fa avere  il cosiddetto “polso sella situazione” e ci permette a volte di accorgerci in anticipo di qualcosa che “non va”.

• CONTROLLO DI QUALITA’ INTERNO
  • Effettuare il CQI significa inserire dei campioni per CQI intercalati casualmente ai campioni della routine, ALMENO 1 per ogni sessione analitica. Tali campioni dovrebbero essere il più possibile simili ai campioni della routine, ma questo è possibile solo in rari casi a causa di quella che viene definita “non commutabilità” dei campioni artificialmente prodotti.
  • Non commutabile significa che, in qualche modo, il campione CQI si può comportare “diversamente” dai campioni clinici, principalmente per il cosiddetto “effetto matrice”: una matrice in un campione artificiale è diversa rispetto a quella del campione clinico e può generare un comportamento diverso dell’analita nella sua misurazione nel mezzo artificiale rispetto a quella nel campione reale del paziente analizzato.

Gli effetti della matrice trattata dei campioni CQI possono manifestarsi con tutti i sistemi di misura, ma anche con un solo lotto di reagente di un singolo sistema di misura.

Questi effetti si esprimono con uno scostamento imprevisto rispetto al valore dosato in precedenza e possono generare quindi una impressione errata sulla accuratezza di un metodo di misura nella sua componente di “esattezza/giustezza”. Questo ha per fortuna un impatto pratico nullo perché:

• Il CQI serve esclusivamente per il controllo della seconda e altrettanto importante caratteristica di una misura che, insieme all’”esattezza” vista in precedenza, caratterizza l’”ACCURATEZZA” delle misurazioni che effettuiamo: la “precisione”.
  • E per annullare questo potenziale impatto negativo della non commutabilità si deve sempre valutare ogni cambio di reattivo che potrebbe innescare l’effetto matrice: quindi tarare (calibrare) come suggerito dal produttore ad ogni cambio di reattivo e tutte le eventuali ulteriori procedure che il produttore definisce nelle sue metodiche, sempre e senza deroghe
• Controllare la Precisione di un sistema di misura vuol dire accertarsi che questo rimanga stabile tra una taratura e la successiva; cioè accertarsi che il grado di accuratezza necessario a fornire un risultato analitico corretto (“clinicamente significativo”) verificato in fase di taratura, rimanga tale fino alla successiva taratura. Ogni altro scopo del CQI non è previsto in nessun documento scientifico o normativo à Vedi le Linee Guida Italiane citate per un approfondimento dell’argomento.
• Operativamente gli intervalli forniti dai produttori di CQI di Terza Parte (non prodotti direttamente dallo stesso produttore del sistema di misura) derivano da analisi effettuate in laboratori (interni alla ditta produttrice o laboratori esterni, ma sicuramente NON DI RIFERIMENTO) in replicato (con medie o mediane come indici di tendenza centrale e con SD come indici di distribuzione calcolati con semplice statistica descrittiva). A volte questi intervalli possono originare da Programmi di VEQ che hanno  i campioni in comune con i CQI, oppure anche da CQI Allargati che effettuano statistiche per peer-group online e poi forniscono a questo proposito i valori che ne scaturiscono.
• Una tipica, ma errata nonché fuorviante, interpretazione del CQI è quella di assumere gli intervalli di concentrazione forniti dai produttori di CQI come se fossero gli intervalli dei controlli di calibrazione riferibili metrologicamente e quindi da rispettare per confermare il bias dichiarato. Il CQI non si può correlare in nessun modo con l’esattezza delle misurazioni; assumendo questi intervalli come target da raggiungere, si rischia di non accettare sedute analitiche assolutamente valide.
• Come riportato dalle Linee Guida il CQI deve fornire “allarmi” quando il sistema analitico non lavora più entro i limiti stabiliti per ciascun analita (le Specifiche di Qualità) che possiamo assumere siano l’Errore Totale Accettabile (ATE).

Questo è la “quantità di errore” (Errore Totale Analitico TAE) che può essere tollerato per ciascun analita senza invalidare l’interpretazione dei risultati del test relativo all’analita in oggetto.

Il TAE si calcola ovviamente con una formula, e  ATE (specifico per ogni analita) dipende da modelli riconosciuti dalla prima Conferenza Strategica EFLM (European Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine che rappresenta IFCC in Europa) di Milano 2014, scelti anche in base alle Specifiche di Qualità che i Laboratori si prefiggono, o possono raggiungere.

Questo traguardo analitico dovrebbe diventare il parametro secondo il quale giudicare se il sistema analitico sta misurando una concentrazione con qualità analitica sufficiente o meno.

Non volendo utilizzare l’Errore Totale (intenzionati però ad iniziare un sistema di CQI secondo le Linee Guida, ma soprattutto efficace ed effettivamente utile al laboratorio) si può mettere in pratica un sistema di allarmi basato sulle note Regole di Westgard, partendo da intervalli target che derivino però ESCLUSIVAMENTE dai test sui CQI effettivamente ottenuti in laboratorio in condizioni operative normali e non da quelli riportati sui “bugiardini” dei produttori CQI.

Un semplice esempio:

• Testare almeno una ventina di replicati di campioni CQI (2 livelli) in differenti giorni e con differenti tarature strumentali (calibrazioni)
• Calcolare la media (o mediana, o almeno escludere gli evidenti risultati aberranti) e la distribuzione come SD (Deviazione Standard)
• Calcolare un intervallo di sicurezza (media ± 3 SD). NON 2 SD perché troppo sensibile ai Falsi Allarmi (circa 5% di falsi positivi secondo la curva di distribuzione normale o di Gauss)
• Iniziare il CQI quotidiano con contemporanea creazione di una Carta di Controllo (che non è poi altro che il “temibile” grafico di Levey-Jennings o Carta di Shewart) dove saranno segnati i risultati ottenuti e valutati per validare o meno la seduta
• Probabilmente l’intervallo calcolato con così pochi numeri sarà molto stretto e non sempre rispettato anche se il sistema è perfettamente stabile; bisognerà per i primi giorni usarlo “cum granum salis” e aggiustarlo aumentando il numero di punti che generano l’intervallo.
• Quando si è raggiunto un intervallo accettabile, si può considerare attivo il sistema di CQI ed applicare le 4 o 5 regole di Westgard utili per evitare falsi allarmi e massimizzare le possibilità di evidenziare invece i veri “fuori controllo”
• Questo non può essere che l’inizio, perché il passo successivo dovrebbe essere proprio quello della valutazione dell’Errore Totale Accettabile per ciascuno degli analiti dosati in laboratorio e scegliere quindi i conseguenti traguardi per i singoli analiti con le varie modalità che possono utilizzate (Variabilità Biologica, Stato dell’Arte ecc..)
• Seguire comunque le Linee Guide definite dalle Società Scientifiche specifiche del proprio settore analitico
• Vogliamo anche ricordare che il produttore di CQI CARE s.r.l. mette a disposizione un efficace sistema di Controllo di Qualità Allargato che permette di valutare i risultati dei CQI ottenuti nel proprio laboratorio rispetto ai risultati di peer-group omogenei per strumento, kit analitico, lotti ecc che stanno utilizzando gli stessi controlli e reattivi, anche suddivisi per lotto. In questo modo l’eventuale non-commutabilità dei controlli rispetto al sistema analitico può venire identificata in tempo utile e presi i necessari provvedimenti

 VALUTAZIONE ESTERNA DELLA QUALITÀ

• E’ la logica conclusione di un corretto sistema di Controllo di Qualità in laboratorio.

 

RIASSUMENDO il percorso per la Qualità:

• TARATURA (calibrazione)

Stabilisce una relazione tra i valori di una grandezza, forniti da campioni di misura e le corrispondenti indicazioni, e in una seconda fase usa queste informazioni per stabilire una relazione che consente di ottenere un risultato di misura a partire da un’indicazione.

• CONTROLLO DELLA TARATURA

I controlli di taratura (calibrazione) garantiscono che la fase di taratura/calibrazione sia andata a buon fine e che quindi il sistema analitico fornisca risultati “esatti/giusti”: Se il valore dosato ricade all’interno dell’intervallo fornito dal produttore, allora il sistema analitico è tarato e fornisce risultati giusti rispetto alle quantità che il sistema di rivelazione ha evidenziato.

• ANALISI DEI CAMPIONI DELLA ROUTINE

• CONTROLLO DI QUALITA’ INTERNO

 ll CQI serve per il controllo della seconda e altrettanto importante caratteristica di una misura che, insieme all’”esattezza” definita dalla Taratura, caratterizza l’”ACCURATEZZA” delle misurazioni che effettuiamo: la “Precisione”. Controllare la precisione di un sistema di misura vuol dire accertarsi che questo rimanga stabile tra una taratura e la successiva;

•  VALUTAZIONE ESTERNA DELLA QUALITÀ

• REFERTO

Si forniscono i valori di concentrazione richiesti con tranquillità (in unità del S.I)

Tutto qui, per ora…anzi mi accorgo che pur volendo scrivere soltanto poche righe introduttive, ho dovuto dilungarmi per evidenziare alcuni concetti base per comprendere l’importanza di un corretto Controllo di Qualità in Laboratorio.

Se avete domande osservazioni critiche contattatemi, sarò lietissimo di colloquiare su questo magnifico ed importante argomento che è il Controllo di Qualità e la metrologia in generale.

 

Appuntamento ai prossimi articoli

Maurizio Piu