Présentation, à l`usage des laboratoires d`analyses de biologie

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culture-qualité
Ann Biol Clin 2004, 62 : 121-5
Présentation, à l’usage des laboratoires
d’analyses de biologie médicale,
des normes de métrologie (Document A)
Groupe de travail SFBC « Assurance qualité et métrologie » de la section Assurance qualité
de la SFBC (coordonnateur G. Férard)
M. Dumontet1
I. Fuss-Ohlen2
J.-L. Beaudeux3
A. Perrin4
A. Vassault5
C. Giroud6
G. Le Moel7
F. Guitel7
S. Ziani3
S. Zerah8
S. Robineau7
F. Braconnier9
1
CH René Dubos, Pontoise
[email protected]
2
G-MED, Fontenay-aux-Roses
3
CHU La Pitié, Paris
4
CHRU, Lille
5
Hôpital Necker-Enfants Malades, Paris
6
Bio-Rad Laboratories, Marnes-la-coquette
7
CHU Bichat, Paris
8
Laboratoire Zerah, Bagnolet
9
CHU Henri Mondor, Créteil.
Article reçu le 12 mai 2003,
accepté le 10 juillet 2003
Résumé. Les laboratoires d’analyses de biologie médicale doivent avoir une
parfaite maîtrise des « Dispositifs médicaux de diagnostic in vitro » afin d’assurer la qualité de leurs résultats analytiques. Cette présentation, introductive à
une série de documents de recommandations, aborde les différentes normes de
métrologie relatives aux exigences concernant les matériaux de références, la
traçabilité métrologique, la confirmation métrologique, le système de management de la mesure ainsi que l’incertitude de mesure. Sont ensuite succinctement présentés, dans leurs rapports à la métrologie, les référentiels concernant
ces laboratoires.
Mots clés : dispositif médical de diagnostic in vitro, traçabilité métrologique,
confirmation métrologique, incertitude de mesure
Summary. Clinical laboratories shall have a perfect control of « in vitro diagnostic medical devices » to ensure the quality of their analytical results. This
introductory presentation to a serie of documents of recommendations tackles
the different standards of metrology concerning the requirements to reference
materials, metrological traceability, metrological confirmation, management of
measurement as well as uncertainty of measurement. The standards concerning
clinical laboratories are then succinctly described.
Key words: in vitro diagnostic medical device, metrological traceability,
metrological confirmation, uncertainty of measurement
La « métrologie, science de la mesure, embrasse tous les
aspects aussi bien théoriques que pratiques se rapportant
aux mesurages, quelle que soit l’incertitude de ceux-ci,
dans quelque domaine de la science ou de la technologie
que ce soit » (VIM 1993 ; 2.2) [1], le mesurage étant
lui-même l’« action de mesurer par un procédé direct et
concret » (dictionnaire le petit Robert). Le GBEA [2]
consacre un chapitre entier aux instruments et souligne
que « le responsable du laboratoire doit s’assurer de la
Tirés à part : M. Dumontet
Ann Biol Clin, vol. 62, n° 1, janvier-février 2004
mise en œuvre des moyens métrologiques nécessaires à
leur vérification usuelle ».
Par suite d’une automatisation croissante, la maîtrise du
parc instrumental du laboratoire d’analyses de biologie
médicale constitue désormais l’un des éléments primordiaux de la qualité des résultats obtenus et nécessite une
bonne connaissance de la métrologie et de ses concepts de
base, tels que la traçabilité métrologique, la confirmation
métrologique, l’incertitude de mesure, etc.
C’est pourquoi le groupe « Assurance qualité et métrologie », constitué au sein de la section Assurance qualité de
la SFBC, s’est fixé pour objectif de rendre la métrologie
plus accessible à l’ensemble des laboratoires de biologie
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médicale par l’élaboration et la diffusion de plusieurs documents de recommandations :
– Document A : présentation, à l’usage des laboratoires
d’analyses de biologie médicale, des normes de métrologie ;
– Document B : recommandations pour l’installation, dans
le laboratoire, de la fonction métrologie et de la documentation correspondante ;
– Document C : raccordement aux matériaux de référence
(traçabilité métrologique des matériaux de référence, et
étalonnage) ;
– Document D : recommandations pour la maîtrise métrologique des instruments de mesure ;
– Document E : recommandations pour la maîtrise métrologique des dispositifs médicaux de diagnostic in vitro ;
– Document F : recommandations relatives à l’incertitude
de mesure ;
– Document G (Annexe) : introduction au vocabulaire de
métrologie.
Ce premier document introductif sera ainsi consacré à une
présentation rapide des thèmes qui seront abordés en
liaison avec les normes de métrologie.
Vocabulaire de métrologie
En 1993, le vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie (VIM) [1] précise les
définitions des termes de métrologie : quoique parfois ésotérique, l’abord de cette terminologie est cependant indispensable à la compréhension des textes normatifs. De plus,
trop souvent, dans les publications médicales et biologiques, des termes inappropriés sont employés, entraînant
parfois confusion, incompréhension et même erreur au
niveau des concepts, par exemple concernant les notions
d’exactitude et de justesse.
Dans le document G consacré au vocabulaire de métrologie, notre propos sera de sensibiliser biologistes, médecins, pharmaciens et techniciens à ces termes pour leur
Abréviations
ISO
: norme internationale
EN
: norme européenne
NF
: norme française
pr EN, ISO DIS (ou FDIS) : projet de norme EN, ISO
VIM
: vocabulaire international de métrologie
GUM
: guide pour l’expression de l’incertitude de
mesure (guide to the expression of
uncertainty in measurement)
GBEA
: guide de bonne exécution des analyses
(de biologie médicale)
DMDIV
: dispositifs médicaux de diagnostic in vitro
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faciliter l’abord des normes indispensables à la maîtrise de
la gestion des équipements de mesure et des méthodes
d’analyses.
Dispositifs médicaux
de diagnostic in vitro (DMDIV)
La directive 98/79/CE du parlement européen et du conseil
du 27 octobre 1998 relative aux Dispositifs médicaux de
diagnostic in vitro [3] précise qu’un tel dispositif « consiste
en un réactif, un produit réactif, un matériau d’étalonnage,
un matériau de contrôle, une trousse, un instrument, un
appareil, un équipement ou un système, utilisé seul ou en
combinaison, destiné par le fabricant à être utilisé in vitro
dans l’examen d’échantillons provenant du corps humain... ».
Auparavant, les fabricants désireux de commercialiser des
réactifs destinés au diagnostic in vitro devaient les faire
enregistrer auprès de l’Agence française de sécurité sanitaire des produits de santé (Afssaps), les produits autres
que les réactifs n’étant pas soumis à une législation sanitaire spécifique. À ce système d’enregistrement, la directive européenne substitue l’obligation pour le fabricant du
respect de la procédure de « déclaration CE de conformité » décrite dans l’Annexe III de la directive et du marquage CE déjà en vigueur pour les autres dispositifs médicaux. Cette auto-déclaration atteste des performances ainsi
que de la conformité des DMDIV aux exigences essentielles fixées par la directive concernant la sécurité et la santé
des patients, des utilisateurs et des biens. Une période
transitoire de coexistence des deux systèmes est instituée
jusqu’en décembre 2003.
Ainsi, la directive européenne souligne-t-elle la nécessité
d’une maîtrise métrologique de la conception, de la fabrication et des performances des DMDIV, notamment en
termes de « sensibilité analytique, de sensibilité diagnostique, d’exactitude (en fait de justesse ; la directive confondant les concepts d’exactitude et de justesse), de répétabilité, de reproductibilité y compris la maîtrise des
interférences connues et des limites de détection... ». De
même, « la traçabilité des valeurs attribuées aux matériaux
d’étalonnage et/ou matériaux de contrôle, doit être garantie... ». Les exigences concernant la notice d’utilisation
(8.7) et la documentation technique accompagnant la déclaration CE de conformité (Annexe III) sont également
largement détaillées. Enfin le fabricant doit prendre « les
mesures nécessaires pour assurer que le procédé de fabrication suit les principes de l’assurance de la qualité applicable aux produits fabriqués ».
En revanche, l’évaluation par une tierce partie du système
qualité mis en place par le fabricant n’est exigée que pour
les dispositifs visés à l’Annexe II (réactifs pour groupages
Ann Biol Clin, vol. 62, n° 1, janvier-février 2004
Normes de métrologie
sanguins, VIH, HTLV1 et 2, hépatites B, C et D, rubéole,
toxoplasmose, cytomégalovirus, chlamydia, phénylcétonurie, trisomie 21, PSA, autotests pour glycémie...). En
France cette évaluation est faite par le G-Med (Groupe
d’évaluation des dispositifs médicaux), seul organisme
français notifié par l’Afssaps pour le marquage CE de tous
les dispositifs médicaux.
La directive européenne prévoit également dans son article 11 « une procédure de vigilance en cas notamment de
dysfonctionnement, altération des caractéristiques et/ou
des performances d’un dispositif ainsi que de toute inadéquation dans l’étiquetage ou les instructions d’utilisation,
susceptibles d’entraîner ou d’avoir entraîné directement
ou indirectement la mort ou la dégradation grave de l’état
de santé d’un patient, d’un utilisateur ou d’autres personnes ». Un État membre peut demander « aux médecins
praticiens, aux institutions médicales ou aux organisateurs
de programmes d’évaluation externe de la qualité d’informer les autorités compétentes de tout incident visé au
paragraphe » précédent. L’ordonnance du 1er mars
2001 [4] transpose cette directive dans le droit français et
précise l’exigence de réactovigilance : « Le fabricant ou
son mandataire, l’importateur, le distributeur, les professionnels de santé utilisateurs sont tenus de signaler sans
délai à l’Afssaps toute défaillance ou altération d’un
DMDIV susceptible d’entraîner des effets néfastes pour la
santé des personnes ».
Équipements de mesure
La norme ISO 10 012 [5] définit un équipement de mesure
comme « un instrument de mesure, un logiciel, un étalon
de mesure, un matériau de référence, un appareil auxiliaire
ou toute combinaison de ceux-ci nécessaire à l’exécution
d’une mesure ». Les équipements de mesure comprennent
donc non seulement les matériaux de référence (document
C) et les DMDIV dont la maîtrise métrologique sera abordée dans le document E, mais encore les instruments de
mesure de base dont la maîtrise métrologique (document
D) est indispensable au laboratoire. Il en est ainsi pour :
– les balances servant à préparer certains réactifs ou à
vérifier les micropipettes, pipettes, distributeurs et diluteurs ;
– les micropipettes, pipettes, distributeurs ou diluteurs servant à reconstituer les matériaux d’étalonnage (calibrateurs) et les matériaux de contrôles (spécimens pour les
contrôles de qualité), ainsi que les divers réactifs ;
– les thermomètres servant à contrôler la température des
bains-marie, étuves, réfrigérateurs et congélateurs ;
– les conductimètres utilisés pour le contrôle de l’eau déminéralisée ;
– les chronomètres, baromètres, hygromètres, pH-mètres
(etc.).
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Il est important que les exigences métrologiques pour ces
équipements soient adaptées à l’utilisation prévue : à titre
d’exemple, les exigences pour les limites de tolérance des
températures relevées dans les réfrigérateurs seront beaucoup moins sévères que pour celles du compartiment réaction des automates pour la mesure d’activité catalytique
des enzymes.
Matériaux de référence
Le matériau de référence peut être :
– soit un matériau d’étalonnage (ou calibrateur) utilisé lors
d’une procédure analytique pour l’étalonnage ;
– soit un matériau de contrôle permettant d’évaluer la justesse de l’instrument de mesure ou/et l’incertitude de mesure.
La norme européenne NF EN 12287 [6] spécifie les prescriptions et les présentations requises pour la description
des matériaux de référence de niveau métrologique supérieur (étalons primaires et secondaires), et l’on peut regretter, pour certains de ces aspects, qu’elle ne s’applique pas
aux calibrateurs faisant partie d’un système de diagnostic
in vitro.
Les aspects relatifs aux matériaux de référence et à la
traçabilité métrologique seront détaillés dans le document C.
Traçabilité métrologique
La traçabilité métrologique que l’on distingue de la traçabilité documentaire et des matériaux est ainsi définie :
« propriété du résultat d’un mesurage ou d’un étalon tel
qu’il puisse être relié à des références déterminées, généralement des étalons nationaux ou internationaux, par l’intermédiaire d’une chaîne ininterrompue de comparaisons
ayant toutes des incertitudes déterminées. Note 2 : La
chaîne ininterrompue de comparaisons est appelée chaîne
de raccordement aux étalons ou chaîne d’étalonnage... »
(VIM : 1993 ; 6.10) [1]. Le GBEA évoque ce raccordement aux étalons nationaux ou internationaux dans la définition en I.2.5 de l’échantillon de calibrage (qu’il devrait
appeler matériau d’étalonnage) : « échantillon de composition définie qualitativement et quantitativement... souvent par rapport à des étalons de référence et destiné au
calibrage (qu’il devrait, selon le VIM, appeler étalonnage) des analyses... ». Dans ses exigences essentielles
(Annexe 1), la directive européenne 98/79/CE exige que la
traçabilité des valeurs attribuées aux matériaux d’étalonnage et de contrôle soit garantie par le fabricant. La norme
EN – ISO 17511 en cours de traduction [7] s’attache à
préciser ces derniers aspects.
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culture-qualité
Traçabilité métrologique
en enzymologie
Au-delà des progrès obtenus grâce à la standardisation des
méthodes de mesure, la norme EN ISO 18153 en cours de
traduction [8] devrait permettre, grâce à l’institution de
calibrateurs et de matériaux de contrôle dont la traçabilité
des valeurs attribuées serait assurée, une meilleure uniformisation des résultats des mesures d’activité catalytique
pratiquées dans les divers laboratoires, répondant ainsi à
une légitime préoccupation des médecins dans l’interprétation des résultats des analyses de leurs patients.
Confirmation métrologique
des équipements de mesure
La confirmation métrologique est « l’ensemble des opérations nécessaires pour assurer qu’un équipement de mesure réponde aux exigences correspondant à l’utilisation
prévue » [5] : le GBEA dans son paragraphe II.3 exige,
sans la citer nommément, la confirmation métrologique
des instruments de mesure : « le responsable du laboratoire doit s’assurer de la mise en œuvre des moyens métrologiques nécessaires à leur vérification usuelle... Le fonctionnement des appareils doit être vérifié selon la fréquence
préconisée par le fabricant ».
Après la confirmation initiale lors de l’installation de
l’équipement, des confirmations périodiques sont organisées à intervalles adéquatement définis (par exemple en
liaison avec les maintenances du fabricant ou plus souvent
si nécessaire).
Système de management de la mesure
La nouvelle norme ISO 10012 [5] affirme que le système
de management de la mesure doit garantir que les exigences métrologiques nécessaires aux besoins et attentes des
clients sont satisfaites et que l’incertitude de mesure doit
être estimée pour chaque processus de mesure.
Pour cela des objectifs qualité et des critères de performances doivent être définis, les responsabilités du personnel établies, sa compétence et sa formation assurées.
Le système doit être matérialisé par des procédures, des
documents divers et des enregistrements assurant la maîtrise des équipements de mesure, notamment par la mise
en place des confirmations métrologiques.
Le système doit enfin comprendre des audits du système,
la surveillance et l’analyse du processus de mesure (notamment grâce au contrôle de qualité interne et à l’évaluation
externe de la qualité), les actions correctives nécessaires et
l’amélioration du système.
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Ces diverses exigences en grande partie également présentes dans le GBEA et la norme ISO 15189 [9] ainsi que
l’organisation nécessaire pour leur satisfaction seront explicitées dans les documents B, D et E.
Incertitude de mesure
Les normes ISO 15189 « Laboratoires d’analyses de biologie médicale – Exigences particulières concernant la
qualité et la compétence » [9] et NF EN ISO/CEI
17025 « Prescriptions générales concernant la compétence
des laboratoires d’étalonnages et d’essais » [10] demandent que les résultats d’analyses soient accompagnés, lorsque cela est pertinent et possible, de l’incertitude de mesure associée. En effet, l’exploitation clinique des résultats
nécessite la connaissance de l’incertitude associée à leur
obtention. À défaut, le clinicien peut être amené à considérer comme significatives d’une évolution physiopathologique des variations d’ordre pré-analytique ou analytique.
Cependant, le Guide pour l’expression de l’incertitude de
mesure (GUM en anglais) paru en 1996 [11] est d’un
abord ardu et ne donne lieu que depuis peu à des travaux
concernant l’estimation des incertitudes des résultats
d’analyses de biologie médicale [12].
L’incertitude de mesure (cf. document F) caractérise la
dispersion des valeurs qui pourraient être raisonnablement
attribuées au résultat et peut être exprimée par un écarttype ; elle comprend en général une composante de type A
qui peut être facilement calculée à partir de séries d’observations répétées (détermination par exemple de la reproductibilité de jour à jour) et une composante de type B qui
devrait être évaluée à partir d’informations qui actuellement ne sont, en général, pas disponibles dans le domaine
de la biologie médicale : incertitude sur les valeurs attribuées aux étalons et matériaux de référence que les fabricants devraient indiquer et incertitude due aux grandeurs
d’influence (température, pression atmosphérique...). Par
ailleurs, il faut également envisager les variations préanalytiques qui méritent études et débat [12, 13].
Référentiels généraux et métrologie
Les référentiels généraux pour les laboratoires d’analyses
de biologie médicale s’intéressent de près aux exigences
métrologiques.
Le GBEA [2] dans son paragraphe II.3 « Instrumentation »
rappelle un certain nombre d’exigences pour :
– le choix des instruments en fonction des performances
souhaitées et des résultats d’expertises indépendantes ;
– le respect des modalités d’installation, de fonctionnement et d’entretien préconisées par le fabricant ;
Ann Biol Clin, vol. 62, n° 1, janvier-février 2004
Normes de métrologie
– la validation des visites d’entretien ou de réparation du
fabricant, ainsi que des opérations de maintenance ;
– la confirmation métrologique des instruments.
La norme ISO 15189 [9] qui vient de paraître devra de
préférence être retenue comme référentiel d’accréditation
pour les laboratoires d’analyses de biologie médicale.
Outre qu’elle couvre parfaitement les domaines pré- et
post-analytiques, cette norme aide, par les précisions
qu’elle apporte, à répondre aux exigences évoquées par le
GBEA.
Enfin, la norme NF EN ISO/CEI 17025 [10] spécialement
destinée aux laboratoires d’étalonnage et d’essais (qui remplace depuis mai 2000 la norme NF EN 45001), apporte
également dans ses paragraphes 5.5 « Equipement » et
5.6 « Traçabilité du mesurage » des éléments clairs et précis sur les exigences requises pour la maîtrise des équipements de mesure et de la traçabilité métrologique.
Conclusion
Depuis le début des années 1990, l’attention des analystes
de toutes disciplines a été interpellée par la parution du
VIM et d’un certain nombre de normes d’application générale. La directive européenne, 98/79/CE, a ouvert la voie à
une série de normes plus spécialement destinées à la biologie médicale dont certaines sont encore en cours de
traduction. Enfin, le GBEA et les normes ISO 15 189 et
NF EN ISO/CEI 17 025 énoncent un certain nombre d’exigences métrologiques, que les biologistes médicaux doivent ou peuvent inclure dans leur démarche d’Assurance
de qualité.
En élaborant cet ensemble de documents, le groupe « Assurance qualité et métrologie » de la SFBC souhaite contribuer à une meilleure connaissance de ces normes par les
industriels et les biologistes et faciliter la mise en place, au
sein des systèmes qualité des laboratoires de biologie médicale, d’une fonction métrologique efficace assurant,
outre la qualité des résultats analytiques, une meilleure
cohérence et homogénéité de l’expression des résultats
d’une méthode à l’autre.
Ann Biol Clin, vol. 62, n° 1, janvier-février 2004
Références
1. NF X 07-001 – décembre 1994 : Vocabulaire international des termes
fondamentaux et généraux de métrologie (VIM).
2. Guide de bonne exécution des analyses de biologie médicale. Arrêté
du 26 novembre 1999, Journal officiel de la République française du
11 décembre 1999 : II, 3.
3. Directive 98/79/CE du parlement européen et du conseil du 27 octobre
1998, relative aux « dispositifs médicaux de diagnostic in vitro ». Journal officiel des Communautés européennes 7.12.98, L. 331-1 à L. 33137.
4. Ordonnance n° 2001-198 du 1er mars 2001 relative à la transposition
de la directive 98/79/CE du parlement européen et du conseil du 27 octobre 1998 relative aux « dispositifs médicaux de diagnostic in vitro ».
5. ISO 10012 – septembre 2003 : Système de management de la mesure.
Exigences pour les processus et les équipements de mesure.
6. NF EN 12287 - octobre 1997 : Dispositifs médicaux de diagnostic in
vitro. Mesure des grandeurs dans les échantillons d’origine biologique.
Description des matériaux de référence.
7. NF EN ISO 17511 : Dispositifs médicaux de diagnostic in vitro. Mesure des grandeurs dans les échantillons d’origine biologique. Traçabilité
métrologique des valeurs attribuées aux matériaux d’étalonnage et de
contrôle. En cours de traduction.
8. NF EN ISO 18153 : Dispositifs médicaux de diagnostic in vitro. Mesurage des grandeurs dans les échantillons d’origine biologique. Traçabilité
métrologique des valeurs de concentration catalytique des enzymes attribuées aux agents d’étalonnage et aux matériaux de contrôle. En cours de
traduction.
9. ISO 15189 – octobre 2003 : Laboratoire d’analyses de biologie médicale – Exigences particulières concernant la qualité et la compétence.
10. NF EN ISO/CEI 17025 – mai 2000 : Prescriptions générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais.
11. XP X 07 – 020 – juin 1996 : Guide pour l’expression de l’incertitude
de mesure (GUM).
12. Linko S, Ornemark U, Kessel R. Evaluation of measurement uncertainty in clinical chemistry : applications to determinations of total
concentration of calcium and glucose in human serum. Institute for reference materials and measurements. Geel, novembre 2001.
13. Fuentes-Arderiu X, Acebes-Frieyro G, Gavaso-Navarro L, et al. Premetrological (pre-analytical) variation of some biochemical quantities.
Clin Chem Lab Med 1999 ; 37 : 987-9.
Les différentes normes
http ://www.afnor.fr./
sont
disponibles
auprès
de
l’Afnor :
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