CONTROLLO DI QUALITÀ. 1. Generalità. 2. Campioni di controllo qualità

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1 CONTROLLO DI QUALITÀ 1. Generalità Il Decreto legislativo 2 febbraio 2001, n. 31 all art. 7, coa 3, ipone al gestore del servizio idrico integrato l obbligo di avvalersi di laboratori di analisi interni o, traite stipula di apposita convenzione, con altri gestori di servizi idrici, di laboratori di analisi esterni a condizione che entrabi i laboratori abbiano attivato una procedura di controllo di qualità. Lo scopo del controllo di qualità è, in linea generale, quello di docuentare la variabilità nel tepo delle osservazioni di deterinate grandezze. Attuato su scala sisteatica all interno del laboratorio, il controllo di qualità coprende i sistei ed i etodi adottati al fine di intercettare nel odo più rapido possibile un qualunque evento che pregiudichi l accuratezza (esattezza e precisione) del etodo analitico correnteente utilizzato, rispetto a ciascun analita d interesse; il controllo di qualità esterno, d altra parte, si concretizza principalente ediante la partecipazione del laboratorio a Studi Collaborativi in cui si confrontano le prestazioni di laboratori diversi. L adozione di procedure di controllo di qualità nel laboratorio consente pertanto di onitorare i risultati prodotti nell attività analitica di routine del laboratorio, garantendo che essi siano sotto controllo statistico e quindi affidabili nel tepo. Eleenti fondanti del controllo di qualità interno, oggetto del presente docuento, sono rappresentati dai Capioni di Controllo Qualità e dalle Carte di Controllo. 2. Capioni di controllo qualità Ai fini del controllo qualità del etodo devono essere inseriti in ogni ciclo analitico capioni di controllo qualità (capioni di controllo) oogenei, stabili nel tepo e disponibili in quantità adeguata al nuero di deterinazioni da effettuare. Questi includono: bianchi reagenti, si tratta di capioni costituiti dall insiee dei reagenti sottoposti all'intero processo analitico (a partire dall'estrazione) nelle stesse condizioni e con gli stessi ateriali ipiegati per l'analisi dei capioni reali, in assenza della atrice oggetto di esae; bianchi capione, capioni ottenuti dall applicazione del processo analitico su una atrice in cui l analita è assente; capioni di controllo a concentrazione nota di analita, capioni ottenuti dall applicazione del processo analitico su una atrice in cui è contenuto l analita in concentrazione nota; possono coprendere, in particolare: o ateriale di riferiento non certificato, rappresentato da una atrice a coposizione olto siile alla atrice d interesse, in cui l analita è presente in concentrazione nota, ediante deterinazione con un etodo validato, a senza la relativa stia dell incertezza ad un livello di confidenza indicato; o atrice addizionata (capione addizionato o arricchito o fortificato) capioni ottenuti dall applicazione del processo analitico ad una atrice identica a quella oggetto di analisi, a priva dell analita di interesse (bianco capione) alla quale viene addizionato all interno del laboratorio l analita di interesse in concentrazione nota, generalente prossia al valore di paraetro iposto per legge. Il ricorso alla atrice addizionata si 1

2 giustifica nel caso di difficoltà di reperiento o di esiguità dei quantitativi del ateriale dei riferiento non certificato o capioni di laboratorio a concentrazione nota di analita si tratta di capioni conservati da precedenti analisi contenenti l analita in concentrazione nota dalle analisi effettuate in laboratorio. 3. Carte di controllo 3.1. Eleenti introduttivi Tra le olteplici tecniche per l'analisi del controllo della qualità, nel contesto del controllo di qualità interno di un laboratorio chiico trovano più apia applicazione la Carta di Shewhart e la CuSu chart. Entrabe possono essere realizzate siultaneaente in quanto per la loro attuazione vengono utilizzati gli stessi dati. Una Carta di Shewhart è un grafico bidiensionale in cui sull asse delle ordinate sono riportate, nel caso di un laboratorio di analisi, le isure consecutive di concentrazione generate da una procedura analitica di tipo chiico applicata ad un capione di controllo a concentrazione nota di analita; sull asse delle ascisse vengono riportati i tepi in cui le isure sono state rilevate oppure il nuero ordinale del capione di controllo esainato. L identificazione di valori fuori controllo statistico (outlier) che possono essere generati con l applicazione del procediento analitico nel tepo si correla alla definizione sulla carta dei valori prefissati di escursione inia e assia. In corrispondenza di tali valori vengono tracciate rette parallele all asse delle ascisse che definiscono un intervallo di variazione norale o atteso per i valori riportati sull asse delle ordinate e indicano coe statisticaente fuori controllo i valori che cadono all esterno di tale intervallo. L orientaento fornito dal grafico risulta pertanto uno struento diagnostico indispensabile per stabilire quando un processo abbia generato per la grandezza di interesse un valore anoalo non accettabile. È da rilevare che, sebbene la carta non fornisca direttaente le cause che hanno generato l eleento fuori controllo, alcune indicazioni utili in tal senso possono counque derivare dall interpretazione dell andaento nel tepo dei valori riportati sulla carta. Una Carta CuSu (Cuulative Su) è un grafico bidiensionale in cui viene riportato sull asse delle ordinate l andaento della soa cuulata della differenza tra il valore di ogni isura ed il valore edio delle isure in funzione del tepo o del nuero ordinale del capione di controllo esainato; per l interpretazione della carta CuSu e l identificazione degli outlier è necessaria una aschera (V ask) opportunaente costruita. Il vantaggio nell uso della Carta Cusu rispetto alla Shewart è quello di evidenziare precoceente uno scostaento del processo e di individuare il prio capione in cui si anifesta l anoalia. Vengono di seguito riportati i dettagli relativi alla costruzione ed all utilizzo delle carte di Shewart e CuSu. 2

3 3.2. Carta di Shewhart Criteri e costruzione La costruzione della Carta di Shewhart è vincolata alla conoscenza della esattezza e precisione del etodo, applicato generalente al valore di paraetro. Nel caso in cui il etodo sia validato all interno del laboratorio, generalente al valore di paraetro, i valori relativi alla concentrazione edia isurata e allo scarto tipo prodotti dallo studio di riproducibilità possono essere adottati nella fase di costruzione della carta. Alternativaente, per la costruzione della Carta di Shewhart è prevista la deterinazione, in triplicato e con periodicità giornaliera, della concentrazione di analita in aleno n. 30 aliquote di un capione di controllo a concentrazione nota di analita, identico a quello che sarà poi oggetto del controllo in fase di utilizzo della carta. Nel caso di ipiego di un capione di controllo costituito da un ateriale dei riferiento, sull asse delle ordinate sono rappresentati il valore di concentrazione noto (µ) del ateriale dei riferiento definito coe valore di riferiento accettato o valore vero assiilabile al suo valore edio; da quest ultio si origina una Linea Centrale (o Linea Media) parallela all asse delle ascisse. Dalle concentrazioni edie ( X ) giornaliere ottenute dalle isure effettuate nei 30 giorni di fase costruttiva e riportate sulla carta, si potranno quindi ottenere i valori di concentrazione che definiranno tre coppie di linee parallele alle ascisse all interno delle quali è copresa la linea del valore vero: la pria coppia corrisponde ai valori di µ ± 1* S dove S è lo scarto tipo della edia (deviazione standard della edia) delle isure calcolato con l espressione S S = n in cui S è lo scarto tipo (ex deviazione standard) e n è il nuero delle aliquote di ateriale dei riferiento ipiegato; la seconda coppia corrisponde ai valori di µ ± 2* S definiti Liite di Attenzione (o di Guardia) Superiore e Liite di Attenzione (o di Guardia) Inferiore e la terza coppia corrisponde ai valori di µ ± 3* S definiti Liite di Controllo (o di Intervento) Superiore e Liite di Controllo (o di Intervento) Inferiore. Nel caso di ipiego di una atrice addizionata con l analita, la rappresentazione grafica si antiene inalterata con il valore di µ sostituito dalla edia delle edie x ottenuto sperientalente nella fase costruttiva di 30 giorni. La carta così costruita definirà 2 aree principali: la regione esterna ai due Liiti di Controllo, che identifica i valori non attesi (outlier) e quella interna ai due Liiti di Controllo nella quale si collocano i valori attesi con una probabilità del 68% circa (intervallo ± 1* S ), del 95 % circa (intervallo ± 2* S ) e del 99,7 % circa (intervallo ± 3* S ) Utilizzo ed interpretazione All interno della serie analitica coprendente deterinazioni su capioni sconosciuti si deve procedere con l analisi di un capione di controllo, allo scopo di evidenziare se, in fase di applicazione del etodo di analisi, i risultati prodotti siano sotto controllo o fuori controllo 3

4 statistico; in particolare l interpretazione della carta consente di evidenziare perdite anoale in esattezza - rilevabili da uno scostaento persistente dei valori di concentrazione rispetto alla Linea Media - e/o in precisione - rilevabili da un increento della dispersione dei valori intorno alla Linea Media. In Tabella 1 sono elencati alcuni eventi considerati critici nella fase applicativa della carta di Shewart, le possibile cause che li hanno generati e le idonee decisioni da adottare. Tabella 1. Alcune situazioni di fuori controllo nell utilizzo di carta Shewart Evento Possibili cause Decisioni da adottare un punto si trova fuori dai Liiti di controllo due punti consecutivi su tre si trovano tra i Liiti di Attenzione e i Liiti di Controllo, nella stessa regione rispetto alla Linea Media quattro punti su cinque superano il valore ± 1* S sette punti consecutivi sono superiori o inferiori alla Linea Media sette punti consecutivi sono in ordine crescente (deriva positiva) sette punti consecutivi sono in ordine decrescente (deriva negativa) iperizia dell operatore, tecnica analitica inadeguata, procedura odificata coe sopra coe sopra errata preparazione di reagenti e di soluzioni standard, errata calibrazione del sistea di isura, presenza di containante obsolescenza dei reagenti, evaporazione progressiva del solvente dalla soluzione standard obsolescenza della soluzione standard o dei reagenti ripetere l analisi; se il punto rientra all interno del liite di controllo, proseguire, altrienti interropere, individuare e ripetere il terzo punto; se l evento non si ripete proseguire, altrienti interropere,individuare e ripetere il quinto punto; se il valore risulta inferiore a ± 1* S proseguire, altrienti interropere, individuare e se l ottavo punto cade dalla parte opposta rispetto alla Linea Media proseguire, altrienti interropere, individuare e se l ottavo punto cabia l ordine proseguire, altrienti interropere, individuare e se l ottavo punto cabia l ordine proseguire, altrienti interropere, individuare e Rappresentazioni grafiche In Figura 1 e 2 è illustrata la rappresentazione grafica della Carta di Shewhart con andaento di concentrazione sotto controllo costruita rispettivaente con un ateriale di riferiento e una atrice addizionata. 4

5 Figura 1. Successione di punti sotto controllo per un ateriale di riferiento Figura 2. Successione di punti sotto controllo per una atrice addizionata 5

6 3.3. Carta cusu Criteri e costruzione La Carta CuSu (Cuulative Su) è un grafico bidiensionale in cui viene riportato l andaento della Soa Cuulata S in funzione del tepo o del nuero ordinale del capione di controllo. La linea parallela all asse delle ascisse passa per l asse delle ordinate nel punto di valore pari a zero. Noti i valori della concentrazione del capione di controllo la costruzione della carta può essere conteporanea al suo utilizzo. Il procediento prevede che, tenuto conto del tipo di capione di controllo ipiegato, si sottrae ad ognuno dei valori edi X delle n. 3 isure effettuate giornalente sul capione di controllo il valore di riferiento accettato (µ), nel caso di utilizzo di ateriale di riferiento, o la edia delle edie x, nel caso di ipiego di atrice addizionata, e si cuulano le differenze così ottenute. In Tabella 2 è riportato un esepio di costruzione di CuSu chart, utilizzando un ateriale di riferiento. Tabella 2. Esepio di costruzione di una carta CuSu valori edi x in successione Valore di riferiento accettato µ x - µ Soa Cuulata (S) 1^ isura = 2 = S 1 2^ isura 44 0 S 1 + (44-44) = 2 = S 2 3^ isura S 2 + (48-44) = +2 = S 3 4^ isura 42 2 S 3 + (42-44) = 0 = S 4 5^ isura S 4 + (45-44) = +1 = S 5 6^ isura S 5 + (45-44) = +2 = S 6 7^ isura 42 2 S 6 + (42 44) = 0 = S 7 8^ isura S 7 + (46-44) = +2 = S 8 9^ isura S 8 + (47-44) = +5 = S 9 10^ isura S 9 + (47 44) = +8 = S 10 Per decidere se una isura o un insiee di isure sia sotto o fuori controllo ci si affida all ipiego di una aschera a V in ateriale trasparente in odo da potere essere sovrapposta alla carta. La aschera a V deliita i liiti di controllo. Questi sono rappresentati dalle 2 seirette che definiscono un angolo convesso θ e dalla lunghezza del segento (β) tracciato sulla bisettrice dell angolo θ a partire dal vertice (Figura 3). Per ottenere degli intervalli analoghi a quelli della Carta di Shewart, all angolo convesso θ si attribuisce un valore pari a 60 e la lunghezza di β si considera pari al doppio del segento d che, isurato sull asse delle ascisse, unisce due isurazioni consecutive. La verifica dei dati viene eseguita sovrapponendo la aschera sulla carta in odo che il segento β sia parallelo all'asse delle ascisse con l estreità sinistra posizionata in corrispondenza dell ultia isura da verificare e l angolo θ orientato in odo che i lati siano rivolti verso le isure precedenti (sinistra). Se tutti i punti sono copresi all interno dei liiti definiti dalla aschera il processo è sotto controllo. 6

7 Rappresentazioni grafiche La Figura 3 riporta un esepio di Carta CuSu nel quale è evidente un andaento fuori controllo della Soa Cuulata per la settia deterinazione. Figura 3. Successione di punti con andaento sotto controllo (deterinazioni nr 1 6) e fuori controllo (deterinazione nr. 7) 4. Interpretazione dei risultati del controllo Nei casi in cui dalla verifica sul capione di controllo relativo ad una certa serie analitica siano ottenuti risultati sotto controllo statistico, si desue che i controlli analitici eseguiti sui capioni oggetto di deterinazione della serie siano anch essi sotto controllo e quindi affidabili, rientrando nelle norali prestazioni del etodo analitico. In presenza di situazioni di fuori controllo dovranno essere individuate e riosse le cause e quindi dovrà essere verificato il ripristino delle adeguate condizioni operative con otteniento di risultati sotto controllo ediante il riutilizzo della carta. Fino a che il controllo di qualità non fornisca garanzia del ripristino delle condizioni di controllo statistico della correttezza dei risultati ottenuti sui capioni di controllo, i risultati ottenuti per la serie analitica non possono essere considerati affidabili. 7