Метрология и лабораторная медицина

«Мировая практика уже довольно давно выработала определенные способы создания атмосферы уверенности в средствах лабораторного анализа, основанные на метрологических подходах к их оценке и функционировании референтной системы.»
В.В. Меньшиков

«Метрология и лабораторная медицина»
В.И.Суворов

Исследуемые характеристики мочи
массовая концентрация белка, г/л;
молярная концентрация глюкозы, моль/л;
молярная концентрация креатинина, моль/л;
счетная концентрация эритроцитов, клет/мкл;
водородный показатель;
плотность, г/мл.

Контроль качества
Диагностика
(продукция, услуга)
Идентификация
продукции
(отбраковка)
Может ли быть без измерения ? - НЕТ
Это всегда сравнение опорой ? - ДА
Кто это должен выполнять?
Лаборант
+
метролог
Может ли лаборант
обойтись без метролога ?
Что надо от метролога ?

Межлабораторные сравнительные испытания
ФСВОК – 90 % лабораторий
Международные системы внешней оценки
RIQAS, Randox (Великобритания), Международная программа контроля качества, с 1991 года, включает более 1800 участников. Охватывает 41 аналит и предполагает еженедельное проведение анализов. Помимо основной программы существуют две подпрограммы, охватывающие 41 или 10 параметров, но с анализом образцов один раз в две недели.
EQAS, Bio-Rad (США), External Quality Assurance Services
Labquality (Финляндия). - проведение в год 4 или 8 анализов. программа для внутрилабораторного контроля качества результатов анализа и ведения контрольных карт Шухарта с учетом ГОСТ Р ИСО 5725, РМГ 76 и ГОСТ Р 50779.42

Маликов М.Ф. Основы метрологии, М., Изд.Комитета по делам мер и измерительных приборов, 1949.
«Метрология – наука об измерениях, приводимых к эталонам.»

«Не делайте неправды в суде, в мере, в весе и в измерении: да будут у вас весы верные, гири верные, ефа верная и гин верный»
(Библия, Ветхий завет. Третья книга Моисея, Левит)

«Нашей задачей, как для метрологов, является обеспечение прослеживаемости измерений к СИ» .
проф.A.J.Willard, (из послания BIPM , 2007 г.)

Метрологическая прослеживаемость (пример)
*

ЭТАЛОН. (франц. etalon) 1) образец, мерило, идеальный или установленный тип чего-либо;
2) особая форма идеала, т. е. образец, которому должно подражать.

Что есть ЭТАЛОН ?

Что есть ЭТАЛОН ?
90*60*90

”В последнее время концепцию
«прослеживаемости измерений», установленную для общей метрологии, активно переносят в область клинической лабораторной диагностики. Вероятнее всего, эта концепция, направленная на достижение сопоставимости результатов измерений, невзирая на метод, процедуру измерений (включая наборы реагентов) и лабораторию, где проводят рутинные анализы, стратегически одна из самых важных в процессе стандартизации лабораторных исследований.”
А.В.Мошкин, В.В.Долгов “Обеспечение качества в клинической лабораторной диагностике” , 2004 г.

Схема допуска медицинских изделий к эксплуатации в ЛПУ
Нормативный
документ
технические
токсикологические, генетические
медицинские
Допуск РОСЗДРАВНАДЗОРА
к испытаниям
(ГОСТ 15.013,
Административный регламент)
Комитет
по новой технике
Разрешение на
применение в
медицинской
практике
Федеральный закон
от 26 июня 2008 г.
№ 102-ФЗ

Приказ 89н от 15.08 2012
издан во исполнения части 8 ст. 38 323-ФЗ:
«В целях государственной регистрации медицинских изделий в порядке, установленном уполномоченным федеральным органом исполнительной власти, проводятся оценка соответствия в форме технических испытаний, токсикологических исследований, клинических испытаний и экспертиза качества, эффективности и безопасности медицинских изделий, а также испытания в целях утверждения типа средств измерений (в отношении медицинских изделий, относящихся к средствам измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, перечень которых утверждается уполномоченным федеральным органом исполнительной власти)»

Приказ 81н от 21.02 2014 «Об утверждении Перечня измерений, относящихся к сфере гос. регулирования обеспечения единства измерений, выполняемых при осуществлении деятельности в области здравоохранения.»

Приказ 81 н
Измерение оптической плотности растворов (фотоколориметрия);
Измерение температуры веществ и материалов при проведении исследований в сфере клинической лабораторной диагностики in vitro;
Измерение массы веществ и материалов при проведении исследований в сфере клинической лабораторной диагностики in vitro.

А как у других?
В Украине поверке подлежат все аппараты функциональной диагностики: ЭКГ, реографы, энцефаллографы, и т.п., аппараты УЗ диагностики,т.е. мед.аппараты, которые являются средствами измерительной техники(СИТ),, а также лабораторные приборы. А остальные аппараты, например, физиотерапевтические (УВЧ, НЧ-терапии, магнитотерапии и т.п.) подлежат обязательному ежегодному контролю, т.е. измерению их выходных параметров, воздействующих на пациента с лечебной целью.

ll. Наш сегодняшний уровень измерений в медицине –
попробуем оценить.
“Основное условие практического применения результатов анализов в медицине — их сопоставимость”

План CCQM Key Comparison
Здравоохранение
Холестерин в сыворотке – 1998-1999
Глюкоза в сыворотке – 1999-2000
Креатинин в сыворотке 1999-2000
Следовые элементы ( Pb, Se) в сыворотке 1999
Ca в сыворотке 2001-2003
Стероиды в моче – план
Гормоны в сыворотке – план
Общий белок в сыворотке – план
Кортизон в сыворотке (50-230 нг\г) – план
Судебная медицина
ЛСД в моче 2001
Наркотики в моче 2004
Этанол в воздухе 1999-2000

План CCQM Key Comparison
Биотехнология
Количественное определение ДНК 2002
Профилирование ДНК – план
Первичное количественное определение ДНК план
Количественное определение пептидов\протеинов – план
Измерение флуоресценции – план
Иммунные анализы – план
Пищевые продукты
As – в моллюсках и рыбе 2001-
Pb – в вине 2000-2003
Элементы (Cd, Cu, Zn) в вине
Cd, Zn в вине 2003
Органические загрязнители в моллюсках – план
Антибиотики в мясе – план
Гормоны роста в мясе план
Витамины и минералы – план
ДНК, протеины – план
Пестициды в рыбьем жире
Пестициды в кукурузном масле
Пищевые токсины - план

Свод правил определяет микробиологич.критерии
«Кодекс Алиментариус» для пищевой промышленности
Микробиологич.критерии:
регистрация
Методы определения и
количественного анализа
Кол-во используемых
рабочих образцов
Допускаемые нормы
План действий при
превышении
Объекты исследований:
Бактерии
Вирусы
Грибы
Плесень
Водоросли
Паразиты
Их токсины/метаболиты
Неопределенность измерений
Метрологическая прослеживаемость
Сертифиц.стандарт.образцы

CCQM-61:
Quantitation of a linearised plasmid DNA, based on a matched standard in a matrix of non-target DNA

2,313
CCQM-К6.2 Холестерин в сыворотке крови
Холестерин, mg/g
20

Количество СО для клинической диагностики,
в базе данных JCTLM, МБМВ.
7

Новые проблемы, стоящие перед лабораторной медициной и требующие новых разработок медицинских стандартов сформулированы в рабочей программе BIPM «Обзор дорожных карт и стратегий для био.измерений. Исследование потребностей в измерительных услугах и сличениях для международной инфраструктуры для бионаук и биотехнологии», созданной на основе исследований метрологических институтов США, Великобритании, КНР и Бельгии.
В Программе отмечается: «здравоохранение как сектор с самой большой неудовлетворенной потребностью для поддержки новых диагностических методов для раннего обнаружения болезни и персонализованной медицины и для поддержки открытия и разработки лекарств».

В Программе BIPM перечислены основные измерительные услуги, которые будут основой прослеживаемости в здравоохранении:
- In-vitro диагностические устройства и платформы для перекрестного анализа;
- Высокомультиплексный количественный анализ биологических проб;
- Следующее поколение секвенирования нуклеиновых кислот;
- Виды и примеси следового уровня в биопробах;
- Создание стандартных образцах для биоанализа:
- непептидные гормоны (серотонин, мелатонин, допамин);
- протеины сыворотки (С-реактивный протеин);
- нуклеиновые кислоты (число копий вируса, идентичность и количество микроРНК);
- метаболиты (не менее 30: креатинин, глюкоза, витамины, жирные кислоты);

Продолжение
- Растущее применение цифровых ручных систем «point-of-care» и, как следствие, сопоставимости с результатами клинико-диагностических лабораторий. Поддержка таких систем потребует реализацию новых измерительных услуг и создание необходимых стандартных образцов (прежде всего: сенсор глюкозы, сердечная система Biosite);
- Детектирование низких концентраций конкретных последовательностей ДНК, сввязанных с болезнью, в присутствии огромного избытка«нормальной» ДНК;
- Новые системы «point-of-care» для быстрого прямого определения ДНК (принцип «черныго ящика», включающий экстракцию пробы, амплификацию и анализ). Что, в свою очередь, потребует такие
измерительные услуги, как:
- микрочиповый анализ РНК и протеинов;
- масс-спектрометрия протеинов,
- хромато/масс-спектрометрия и ЯМР-спектрометрия метаболитов, валидация биомаркеров;
- Создание клинико-лабораторных геномных и генетических эталонов (CLGGS).

NIST. новое
Cardiac Troponin 1
C – реактивный белок
ПСА
Homocystein
Cortisol
Гликированный гемоглобин
Folates
Triodothyronine
Tryroxine
Кардиопанель:
Миоглобин, С-реактивный белок
Тропонин, Креатинфосфокиназа

РАЗРАБОТКИ ВНИИМ
ГСО состава гемиглобинцианида;
ГСО молярной концентрации тестостерона
ГСО состава ДНК сои;
ГСО состава форменных элементов крови
ГСО молярной концентрации холестерина
ГСО состава искусственной мочи
ГСО состава газовой смеси (наркозно-дыхательные смеси)
ГСО состава водного раствора этанола
ГСО состава многопараметровой сыворотки

ГСО, разрабатываемые ВНИИМС
1. ГСО 9931-2011 фрагмента плазмиды pUC18 длиной 271 нуклеотидов
2. ГСО 9956-2011 отношения коэффициентов светового отражения контрольной и тестовой зоны полосок экспресс-тестов (комплект)
3. ГСО 10155-2012 состава маркерных пептидов
4. ГСО 10157-2012 фрагмента плазмиды pUC18, состоящего из 717 пар нуклеотидов
5. ГСО иммуноглобулина-Е в биологической матрице (совместно с ООО «СИНТЭКО-КОМПЛЕКС»)
6. ГСО многокомпонентных смесей сильнодействующих препаратов в моче (совместно с Первым МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава РФ и институтом хроматографии «ЭкоНова»)
7. ГСО токсинов в биологической матрице (совместно с Первым МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава РФ и институтом хроматографии «ЭкоНова»)
8. ГСО психотропных веществ в биологической матрице (совместно с Первым МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава РФ и институтом хроматографии «ЭкоНова»)
9. ГСО препаратов, изменяющих сознание в биологической матрице (совместно с Первым МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава РФ и институтом хроматографии «ЭкоНова»)

ГСО состава маркерных пептидов

КОНЦЕПЦИЯ
НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
(uncertainty)

ГОСТ 8.563-2009:«Показатель точности измерений: установленная характеристика точности любого результата измерений, полученного при соблюдении требований и правил данной методики»
Характеристики погрешности измерений
Показатели неопределенности измерений
Показатели точности по ГОСТ Р ИСО 5725-1

ГОСТ Р ИСО 5725
Прецизионность – близость между показаниями или измеренными значениями
Воспроизводимость – прецизионность в условиях воспроизводимости измерений (всё разное, кроме МВИ))
Повторяемость – прецизионность в условиях повторяемости измерений (сходимость) (всё одинаковое)
Промежуточная прецизионность – прецизионность в фиксированных условиях промежуточной прецизионности (одна МВИ и что-то другое)

Точность – близость измеренного значения к истинному значению измеряемой величины- объединяет правильность и прецизионность

ааа

Результат измерения
VIM 3 (2,9):
набор значений величины, приписываемых измеряемой величине, вместе с любой другой доступной и существенной информацией
РМГ 29-99:
Значение величины, полученное путем ее измерения (u~0)

Форма записи результата измерений:
Y = y ± U, P = 0,95
2U
y
y-U
y+U
Y