Вопросы метрологии:

24.12.2009

Метрология в клинической лабораторной диагностике - цели и средства

Шибанов А.Н., Генеральный секретарь РАМЛД

Статья опубликована в журнале "Медицинский алфавит. Лаборатория", №4 за 2009 г.

С вступлением в действие Федерального закона «Об обеспечении единства измерений» №102-ФЗ от 28 июня 2008 года вновь активизировалась дискуссия о том, какое оборудование в клинико-диагностических лабораториях требует поверки. Данная проблема носит не академический характер. Уже есть случаи, когда надзорные органы накладывали взыскания на медицинские учреждения и их руководителей, издавали предписания о запрете эксплуатации лабораторной техники по причине того, что она не прошла поверку или не внесена в реестр средств измерений. Например, в ряде регионов территориальные органы Ростехрегулирования запретили эксплуатацию приборов, поставленных в рамках приоритетного проекта «Здоровье». Правда, затем Росздравнадзор все же разрешил применение в КДЛ этих приборов (Письмо от 29 марта 2007 г. N 01И-231/07).

Что измеряют в клинико-диагностических лабораториях?

В основе клинической лабораторной диагностики лежит парадигма – состав и свойства биологических проб, взятых у пациента, с определенной степенью корреляции связаны с клиническим состоянием организма пациента. Инфаркт миокарда сопровождается повышением в крови пациента концентрации тропонинов, миоглобина, а так же увеличением ферментативной активности сердечной фракции креатинкиназы. Недостаточная секреция клетками поджелудочной железы инсулина приводит к увеличенной концентрации в крови пациента глюкозы. Сегодня в арсенале клинической лабораторной диагностики насчитывается более 1500 видов лабораторных исследований, помогающих врачам осуществлять диагностику и контролировать эффективность проводимого лечения.

Таким образом, задача клинико-диагностической лаборатории состоит в определении состава и свойств биологических проб, взятых у пациента, для целей оценки клинического состояния пациента. Для решения этой задачи в КДЛ применяются сложные комплексы, включающие набор технических средств и реагентов. Результат лабораторного исследования получается в результате выполнения определенного набора процедур с применением технических средств и наборов реагентов. Набор технических средств и реагентов в совокупности с регламентом выполнения измерения называется методикой измерения. Как правило, для каждого лабораторного показателя имеется множество методик измерения, различающихся как по составу применяемых технических средств, наборов реагентов, так и по самому аналитическому методу. Например, измерение концентрации глюкозы в сыворотке крови человека можно выполнить как с применением полуавтоматического фотометра, так и на биохимическом автоанализаторе глюкозаоксидазным или гексокиназным методами, а также на анализаторе глюкозы с электрохимическим датчиком. При этом результаты измерения концентрации глюкозы для одной и той же пробы, полученные разными методами могут несколько отличатся.

Очевидно, что эффективность применения результатов лабораторных исследований существенным образом зависит от их воспроизводимости и сопоставимости результатов, полученных в разных лабораториях. Развитие клинической лабораторной диагностики, как клинической дисциплины, решающим образом обусловлено внедрением в мировую медицинскую практику ряда методов контроля воспроизводимости и сопоставимости результатов лабораторных исследований.

КДЛ и законодательная метрология

На первый взгляд, кажется очевидным, что задача обеспечения воспроизводимости и сопоставимости результатов лабораторных исследований, выполняемых в тысячах лабораторий нашей страны, должна решаться методами метрологии, путем построения системы обеспечения единства измерений, как это определено в новом Федеральном законе. Для этого необходимо аттестовать методики измерений; приборы, применяемые для определения состава и свойств биологических проб, должны быть зарегистрированы как средства измерений; эти приборы должны проходить регулярную поверку, и государственные органы в области метрологии должны осуществлять регулярный надзор за соблюдением КДЛ требований закона. При таком решении проблемы, безусловно, исключительно важную роль играют органы Ростехрегулирования, отвечающие за метрологию и их сегодняшние действия, направленные на то, что бы все лабораторные приборы были зарегистрированы, как средства измерения и проходили регулярную поверку, абсолютно правильные.

Однако, существует целый ряд проблем, без решения которых, построение системы обеспечения единства измерений в клинико-диагностических лабораториях не возможно.

Проблема первая

В упомянутом Федеральном законе единство измерений определяется, как «состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы». Это означает, что результаты выполняемых в КДЛ измерений концентрации глюкозы, холестерина, эстрадиола и еще сотен других веществ в сыворотке крови пациентов должны быть выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходить за установленные границы. Что касается единиц измерений, то тут проблемы нет, а вот относительно установленных границ показателей точности, то тут есть серьезная проблема. Сегодня единственный документ, который устанавливает хотя бы какие-нибудь требования к точности лабораторных исследований – это ОСТ 91500.13.0001-2003 «Привила проведения внутрилабораторного контроля качества количественных методов клинических лабораторных исследований с использованием контрольных материалов». В Приложении 2 для 27 видов исследований указаны «Предельно допускаемые значения смещения (В) и коэффициента вариации (СV) определения лабораторных показателей в контрольном материале». Во-первых, устанавливаются требования к очень малой доли всех лабораторных исследований. Во-вторых, так как они сформулированы в ОСТе, их нельзя интерпретировать как требования к точности измерений.

Таким образом, для построения системы единства измерений к клинической лабораторной диагностике необходимо прежде установить границы, за которые не должны выходить показатели точности измерений, выполняемых в КДЛ.

Проблема вторая

Сегодня во всех клинико-диагностических лабораториях страны исследования выполняются с применением не аттестованных методик. И тем самым, грубейшим образом нарушается одно из важнейших требований Федерального закона:

«Статья 5.

Требования к измерениям

1. Измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны выполняться по аттестованным методикам (методам) измерений...».

Для устранения выявленного нарушения Федерального закона необходимо срочно аттестовать все используемые в КДЛ страны методики.

Однако, согласно данному в Федеральном законе определению, «аттестация методик (методов) измерений - исследование и подтверждение соответствия методик (методов) измерений установленным метрологическим требованиям к измерениям». При аттестации методики измерения концентрации холестерина в сыворотке крови метрологические требования: предел допустимой случайной составляющей погрешности измерения и предел допустимой систематической составляющей погрешности измерения, установить можно, а вот как их подтвердить? Согласно Статье 6, п.3 Федерального закона « Единицы величин передаются средствам измерений, техническим системам и устройствам с измерительными функциями от эталонов единиц величин и стандпртных образцов». Поэтому при проведении исследования и подтверждения соответствия метрологических характеристик результатов измерений необходимы стандарты состава биологических проб, а их в стране нет, а для многих аналитов их нет и во всем мире.

 Из выше изложенного следует, что методы законодательной метрологии работали бы в сфере клинической лабораторной диагностики идеально, если бы:

1. Имелись стандартные образцы состава и свойств биологических проб, исследуемых в КДЛ.
2. Все методики выполняемых в КДЛ исследований были бы аттестованы.
3. Для всех выполняемых в КДЛ исследований были бы установлены обязательные требования к точности результатов измерений.
4. Для каждого лабораторного показателя состава и свойств биологических проб были бы построены системы передачи меры от ГСО к более низким стандартным образцам до рабочих средств измерений.

Без этого построить систему обеспечения единства измерений состава и свойств биологических проб невозможно.

  Цели и средства

Специалисты Ростехрегулирования, отвечающие за метрологию в здравоохранении, признают, что сегодня у нас нет ни стандартных образцов состава и свойств биологических проб, ни аттестованных методик. Нет даже организаций, аккредитованных в установленном порядке, которые могли бы аттестовывать методики измерений в области клинической лабораторной диагностики, как этого требует Статья 5 Федерального закона. Но ведь что-то же надо делать! Нельзя же оставить беспризорной столь важную область деятельности как клинические лабораторные исследования! В конце концов, это касается здоровья и жизни человека! Если мы не можем обеспечить контроль погрешности конечного результата измерения в КДЛ, то давайте хотя бы обеспечим метрологический контроль тех средств измерений, которые входят в состав аналитических комплексов, и тем самым внесем свою лепту в получение достоверных результатов лабораторных исследований. Цель, конечно, благородная, но достигается ли она благодаря усилиям метрологов.

Одной из важнейших операций при проведении лабораторного исследования является дозирование жидкостей: сыворотки, цельной крови, различных реагентов. Для этих целей применяются дозаторы, как отдельные, так и встроенные в автоматические анализаторы. Однако не понятно, почему наши метрологи проводят поверку только пипеточных дозаторов, а дозаторы в автоматических анализаторах поверке не подлежат. Возможно потому, что пипеточных дозаторов в стране намного больше, чем автоматических анализаторов с функцией дозирования жидкостей. И пипеточные дозаторы поверять просто, а для автоматов создать методику поверки крайне сложно. В то же время следует отметить, что в нашей стране объем исследований, выполняемых на автоматических анализаторах, существенно больше, чем с применением пипеточных дозаторов.

Методика поверки и калибровки пипеточных дозаторов основана на измерении массы дозы дистиллированной воды, полученной с применением пипеточного дозатора. Однако легко показать, что такой метод поверки никакого отношения к обеспечению точности дозирования биологических жидкостей и реагентов не имеет. Объем пробы, который втягивается поршнем пипеточного дозатора в наконечник, зависит от вязкости жидкости и от ее свойств смачиваемости внутренней и внешней поверхности наконечника. Поэтому, если наши метрологи действительно озабоченны тем, чтобы в наших лабораториях выполняли дозирование с допустимой точностью, то поверку дозаторов следовало бы осуществлять не с применением дистиллированной воды, с помощью специальных растворов, по своим свойствам близким к биологическим пробам и реагентам, которые дозируют в КДЛ. Кстати погрешность дозирования может также зависеть и от того, как помыли наконечники к дозатору.

Тот факт, что все пипеточные дозаторы в стране ежегодно подвергаются государственной поверке с применением дистиллированной воды может означать, что либо наши метрологи не достаточно квалифицированные, либо цели данной массовой и для здравоохранения страны не очень дешевой процедуры не те, что декларируются. Первое маловероятно, задачка на уровне курса физики средней школы. Значит, остается второе.

Вторая по массовости выполнения процедура – фотометрирование реакционной смеси. Здесь метрологи последовательно добиваются обязательной госповерки не только фотометров но и фотометрических модулей в автоматических анализаторах. Требуют внесения в госреестр средств измерений всех приборов с фотометрической функцией. В качестве образцовых средств поверки в этом случае применяются аттестованные по оптической плотности светофильтры. Однако во всех лабораторных методиках фотометрическое измерение осуществляется не оптической плотности произвольного объекта, а оптической плотности кюветы (а иногда круглой пробирки), заполненной реакционным раствором. И конечный результат определяется не только измеренной оптической плотностью, но и длиной оптического пути применяемых кювет. Поэтому средством поверки должны быть не стеклянные светофильтры, а растворы, аттестованные по величине оптической плотности на единицу длины оптического пути. Вновь возникает вопрос – каковы истинные цели массовых и дорогостоящих поверок фотометров в КДЛ.

Неэффективность поверки отдельных элементов аналитических систем, применяемых в КДЛ, обусловлена следующими причинами:

1. Поэлементная поверка аналитических комплексов имеет смысл для целей обеспечения единства измерений, только тогда, когда она проводится для всех элементов комплекса. В противном случае это просто напрасная трата времени и денег.
2. Две лаборатории, работающие на поверенных приборах, все равно могут получить разные результаты исследований одной и той же пробы только потому, что применяют разные наборы реагентов. Или, например, потому, что в одной лаборатории использовали набор реагентов с истекшим сроком годности (не было денег купить свежий набор реагентов).

Так как же решить задачу получения сопоставимых результатов лабораторных исследований, выполняемых в разных лабораториях, если методы законодательной метрологии не работают? К счастью мы не одни на нашей планете, кто столкнулся с этой проблемой. В странах Европы, Америки и других континентов никто не ходит по лабораториям и не поверяет дозаторы, фотометр и другие приборы. Проблема решается совершенно другими методами. Для контроля воспроизводимости результатов исследований ежедневно в каждой аналитической серии выполняется измерение контрольных образцов и на основании этого с применением определенных статистических правил делается вывод о том, изменились точностные характеристики аналитической системы, или нет. При этом изменения любого элемента аналитической системы отразятся в конечном результате измерения контрольных образцов. Фактически поверку аналитических систем в лаборатории проводят ежедневно, если конечно эта лаборатория строго выполняет требования ОСТ 91500.13.0001-2003

Для сопоставимости результатов лабораторных исследований, выполненных в разных лабораториях, применяется метод внешней оценки качества лабораторных исследований – каждая лаборатория выполняет измерение одного и того же образца и сравнение полученных результатов позволяет выявить те лаборатории, которые имеют недопустимые отклонения результатов от среднего по всем лабораториям. Во всем мире этот метод признан как единственный, приемлемый по эффективности и затратам для обеспечения сопоставимости результатов лабораторных исследований.

Возможно, что через какое-то количество лет мировое сообщество сможет создать стандартные образцы биологических проб и аттестовать их по множеству аналитов. В России появятся национальные стандарты и система передачи меры от ГСО к рабочим средствам измерения. Но и тогда ежедневный контроль качества лабораторных исследований (поверка аналитических систем) будет обязательным. Слишком сложные аналитические процедуры применяются в КДЛ, и вероятность появления ошибки довольно велика.

 Нужна ли Министерству здравоохранения и социального развития поверка лабораторных приборов?

Поскольку федеральным органом, отвечающим за здравоохранение страны, является Минздравсоцразвития РФ, то, очевидно, что проблема поверять или не поверять лабораторные приборы, не может не касаться этого уважаемого министерства. Более того, сегодня ситуация такова, что от его позиции решающим образом зависит, будет ли в нашей стране функционировать эффективная система обеспечения сопоставимости результатов лабораторных исследований, которая работает во всех цивилизованных странах, или мы опять будем идти своим путем и бессмысленно поверять десятки тысяч пипеточных дозаторов, тысячи фотометров и других приборов, тратя при этом огромные деньги.

В общих положениях Федерального закона «Об обеспечении единства измерений записано:

«Статья 1.

Цели и сфера действия настоящего Федерального закона

1. Целями настоящего Федерального закона являются:

• установление правовых основ обеспечения единства измерений в Российской Федерации;
• защита прав и законных интересов граждан, общества и государства от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений;
• обеспечение потребности граждан, общества и государства в получении объективных, достоверных и сопоставимых результатов измерений, используемых в целях защиты жизни и здоровья граждан, охраны окружающей среды, животного и растительного мира, обеспечения обороны и безопасности государства, в том числе экономической безопасности;
• содействие развитию экономики Российской Федерации и научно-техническому прогрессу».

Очевидно, что применение данного закона к сфере клинической лабораторной диагностики ни второй, ни третьей ни четвертой цели не достигает. В соответствии с мировой практикой достижение этих целей обеспечивается другими методами. Не разумнее ли те деньги, которые тратятся на бесполезные поверки приборов направить на финансирование закупки контрольных сывороток для внутрилабортаорного контроля качества и за счет госбюджета финансировать расходы на проведение внешней оценки качества? Уже имеющийся в нашей стране опыт показывает, что положительные результаты получаются незамедлительно.

Выведение большей части лабораторной техники из под действия Федерального закона допускает сам закон, в котором записано:

«3. Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений распространяется на измерения, к которым в целях, предусмотренных частью 1 настоящей статьи, установлены обязательные требования и которые выполняются при:

1) осуществлении деятельности в области здравоохранения; …»

Сегодня обязательные требования к измерениям, выполняемым в клинико-диагностических лабораториях не установлены и уже поэтому измерения, выполняемые в КДЛ не подпадают под действие настоящего закона. Далее в Главе 2 закона написано:

«5. Федеральные органы исполнительной власти, осуществляющие нормативно-правовое регулирование в областях деятельности, указанных в частях 3 и 4 статьи 1  настоящего Федерального закона, по согласованию с федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области обеспечения единства измерений, определяют измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, и устанавливают к ним обязательные метрологические требования, в том числе показатели точности измерений».

Это означает, что Минздравсоцразвития РФ по согласованию с Ростехрегулирование РФ должен установить обязательные метрологические требования к измерениям, выполняемым в КДЛ. Если он настоит на том, что эти обязательные метрологические требования устанавливать не следует, то действие закона не будет распространяться на клиническую лабораторную диагностику и здравоохранение, что позволит сэкономить немалые деньги, которые ему есть на что потратить с большей пользой.

Очевидно, что организации, неплохо зарабатывающие на регистрации лабораторных приборов, как средств измерения и на поверках, будут этому сопротивляться. И здесь уже все будет определяться тем, что важнее - интересы здравоохранения страны или интересы отдельных ведомств и организаций.