L assicurazione della qualità nel laboratorio chimico: strumenti e strategie vincenti nella gestione del dato analitico M. BETTINELLI - UNICHIM

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1 L assicurazione della qualità nel laboratorio chimico: strumenti e strategie vincenti nella gestione del dato analitico M. BETTINELLI - UNICHIM Milano, 4-5 novembre

2 ASSICURAZIONE QUALITA MISURE AMBIENTALI Validazione dei dati AMBIENTALI Verifica puntuale dei risultati QA/QC Verifica Integrità dei dati: di campionamento di analisi Qualificazione dei dati 2

3 QUALITA DEL CAMPIONAMENTO Personale Condizioni di campionamento Metodi Apparecchiature Riferibilità delle misure Registrazioni Condizioni ambientali trasporto Campione Metodi ASSICURAZIONE QUALITA MISURE AMBIENTALI Personale Registrazioni Strumentazione Riferibilità delle misure Prove interlaboratorio QUALITA DELLE ANALISI 3

4 QUALITA DEL CAMPIONAMENTO La qualità del campionamento è strettamente correlata alla qualità delle registrazioni che individuano non solo le operazioni effettuate e la strumentazione utilizzata ma anche e soprattutto le anomalie evidenziate in fase di campionamento e le AC intraprese ASSICURAZIONE QUALITA MISURE AMBIENTALI La qualità delle analisi è determinata da aspetti diversi che sono già più ampiamenti assicurati dal laboratorio di prova attraverso il controllo delle tarature della strumentazione, dal controllo puntuale delle condizioni ambientali del laboratorio, dalla registrazione di tutti gli output strumentali dall uso di CRM, dalla partecipazione a prove interlaboratorio QUALITA DELLE ANALISI 4

5 Qualità del campionamento Qualità delle analisi Qualifica dei risultati CONVALIDA del METODO Analisi di routine GESTIRE INCERTEZZA Di MISURA si definisce l incertezza di misura da associare ai risultati ASSICURAZIONE QUALITA MISURE AMBIENTALI È il processo che ci permette di gestire ad un livello di rischio accettabile il fatto che la nostra U di misura non sia quella stimata in sede di convalida del metodo 5

6 Piano di Assicurazione Qualità (PAQ), QC e Incertezza di misura (U) U = 10% U = 20% QC QC QC QC QC QC QC QC QC Convalida Convalida 6

7 CONVALIDA DEI METODI DI PROVA I parametri oggetto di valutazione in sede di convalida di un metodo chimico potrebbero essere raggruppati in due grosse famiglie riconducibili rispettivamente a : Parametri di Convalida Riferibilità metrologica Taratura Specificità Recupero Incertezza di misura Giustezza (esattezza) Precisione (ripetibilità e riproducibilità) 7

8 GESTIRE INCERTEZZA di MISURA VALUTARE e MONITORARE PRECISIONE SCOSTAMENTO (BIAS) 8

9 LIVELLO DI RISCHIO ACCETTABILE Il concetto fondamentale è l accettabilità del rischio rispetto all importanza del risultato Concetto di processo relativo non sempre identico in termini qualitativi e quantitativi quali QC quali criteri di accettabilità con che frequenza 9

10 Necessità di stimare l incertezza in presenza di limiti di legge 10

11 Parte integrante Controlli di qualità e sono intesi come una o piùattivitàtecniche per verificare e/o dimostrare che il dato analitico consegua i requisiti richiesti dalle norme applicabili, e che il metodo mantenga le prestazioni definite in fase di validazione.

12 CONTROLLI DI PROCESSO Possono essere arbitrariamente divisi in 2 classi: CQI Controlli di qualità interni controlli di processo legati alla taratura degli strumenti controlli di processo legati al monitoraggio periodico del metodo (esecuzione) e descritti nel metodo Controlli per l abilitazione ed il mantenimento della qualifica del personale CQE Controlli di qualità esterni controlli di processo legati al monitoraggio periodico del metodo e non descritti nel metodo (tipicamente PT) 12

13 PIANO ANNUALE Di Assicurazione della Qualità È una matrice di corrispondenza fra parametro-matrice-metodo di prova e la tipologia e la tempistica degli interventi di assicurazione della qualità. Il piano prevede la periodicità di sistemi di CQI (definiti anche all'interno dei metodi di prova) e dei CQE con la partecipazione a CI (con frequenza almeno annuale) 13

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15 Piano annuale di assicurazione della qualità II laboratorio deve predisporre annualmente il Piano di assicurazione qualità per garantire che le sequenze dei controlli siano eseguite secondo le modalità definite dalle norme e/o dalle specifiche tecniche. Il piano è una matrice di corrispondenza fra parametro-matrice-metodo di prova e la tipologia e la tempistica degli interventi di assicurazione della qualità. Il piano prevede la periodicità di sistemi di controllo qualità interni (definiti anche all'interno dei metodi di prova) e la partecipazione a CI con frequenza almeno annuale. L attività di assicurazione della qualità viene valutata a consuntivo in occasione del riesame annuale, quando sono disponibili anche i dati dei CI effettuati nel corso dell anno. I risultati ottenuti sono utilizzati per la successiva pianificazione delle attività di assicurazione della qualità che terrà conto delle eventuali criticità riscontrate.

16 CONTROLLI DI PROCESSO I controlli di processo legati alla taratura degli strumenti devono essere sempre eseguiti perché assicurano la confidenza nello stato di conferma metrologica delle apparecchiature I controlli di processo legati al monitoraggio periodico del metodo (esecuzione) possono essere effettuati con una frequenza che dipende da diversi fattori: Criticità dell uso dei risultati Frequenza di esecuzione delle analisi Complessità del metodo 16

17 CONTROLLI QUALITA DI PROCESSO (QC) PIANO DI ASSICURAZIONE QUALITA (QA) PIANO DEI CONTROLLI QUALITA (QC) 17 Controllo di taratura Controlli iniziali (ICV) Controlli continui (CCV) Bianco del metodo (MB) Bianco di campo (TB) Duplicati ( LCS MS M SD) CRM Campioni in doppio Campioni Civetta PT - Proficiency Test SEMPRE IN FUNZIONE DEGLI OBIETTIVI QC TARATURA QC METODO QC PERIODICI

18 PIANO DI ASSICURAZIONE QUALITA (QA) ICV LLCV - CCV MB LCS MS MSD FD CRM PT DS ACCURATEZZA PRECISIONE QC TARATURA QC METODO QC PERIODICI PIANO DEI CONTROLLI QUALITA (QC) 18

19 PROCESSO A ELEVATA CRITICITA (si vuole perciò assumere un rischio basso) PIANO DI ASSICURAZIONE QUALITA (QA) MB ogni BATCH CRM per BATCH BATCH analitico LCS per BATCH MS MSD FD quando necessario o richiesto dal cliente PT semestrale DS per BATCH QC TARATURA QC METODO QC PERIODICI PIANO DEI CONTROLLI QUALITA (QC) 19

20 PROCESSO A BASSO CRITICITA (si può perciò assumere un rischio elevato) PIANO DI ASSICURAZIONE QUALITA (QA) MB ogni BATCH CRM settimanale/mensile BATCH analitico LCS settimanale MS MSD FD quando necessario o richiesto dal cliente PT annuale DS settimanale QC TARATURA QC METODO QC PERIODICI PIANO DEI CONTROLLI QUALITA (QC) 20

21 Verifica dei dati AMBIENTALI È il processo di valutazione della completezza, correttezza e verifica della conformità di un set di dati a fronte di richieste metodologiche, procedurali o contrattuali Validazione dei dati AMBIENTALI È un processo analita-campione specifico che estende la valutazione dei dati oltre gli aspetti metodologici, procedurali o contrattuali, per determinare la qualità analitica di un dato set di dati 21

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23 VERIFICA VALIDAZIONE Due processi separati con funzioni diverse 1. La verifica consiste nella valutazione delle performance a fronte di pre-requisiti definiti nel metodo/procedure/contratti. La verifica dei dati deve inoltre assicurare e documentare che i risultati riportati riflettono veramente quello che è stato fatto. 1. La validazione è orientata invece ai specifici requisiti di un progetto come definito nel QAPP (Quality Assurance Project Plan) Verifica e validazione sono due processi sequenziali 23

24 VERIFICA VALIDAZIONE La VERIFICA è condotta al culmine del processo di produzione dei dati di campo o di laboratorio La VALIDAZIONE è condotta successivamente da una terza parte indipendente da chi ha prodotto i dati e da chi li utilizzerà Dati output verifica Dati input validazione L obiettivo della validazione è quello di valutare se è stata raggiunta la qualità dei dati analitici, richiesta e stabilita durante la fase di progettazione / pianificazione 24

25 VERIFICA VALIDAZIONE 25

26 INTEGRITA DEI DATI L efficacia del processo di Verifica e Validazione dipende fortemente dalla integrità del personale impiegato nelle attività di campo e di laboratorio e dalla veridicità delle informazioni contenute nelle registrazioni. L esperienza ha dimostrato che l integrità non è un assunzione che può essere fatta a priori Creazione di dati per un'analisi che non è stata eseguita. Manipolazione ingiustificata dei campioni, del software, o delle condizioni analitiche. Tarature improprie. Falsi o errati campioni di controllo qualità. Aggiunta dei materiali di riferimento quali spike di surrogati, standard interni analiti (nei campioni di controllo) dopo che sono state eseguite estrazioni, digestioni, purificazioni anziché prima con lo scopo di far sembrare le analisi dei QC conformi. Sostituzione di analisi di QC non conformi con analisi di QC effettuate in precedenza, per far sembrare che sia stata fatta un esecuzione accettabile. Esecuzione di tarature multiple o corse di controlli qualità (comprese le verifiche di taratura continua (CCVS), LCSs, spike, duplicati, e bianchi) fino a quando uno soddisfa i criteri, piuttosto che adottare le azioni correttive necessarie, e non documentazione o conservazione dei dati per gli altri dati inaccettabili. L'eliminazione o la mancata registrazione dei dati di controllo qualità non conformi per nascondere il fatto che la taratura o altre analisi dei controlli qualità non fossero conformi. 26

27 INTEGRITA DEI DATI Poiché durante il processo di verifica e validazione dei dati non è semplice accorgersi di tali alterazioni dei dati è necessario svolgere ATTIVITA DI AUDIT con check-list mirate alla verifica di alcuni aspetti critici individuati per le attività di campo e di laboratorio 27

28 METODI UFFICIALI IMPIEGATI MISURE AMBIENTALI MATRICI: suoli, terreni, sedimenti, rifiuti, acque EPA UNI/EN/ISO 28

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32 Taratura 5 livelli MB IS MS CRM LLCCV ICV-Low ICV-Mid LCS CCV-Low QC % % +/- 70% ICS +/- 20% % MSD +/- 10% +/- 30% QA/QC EPA 6020A RSD FR <20% R2>0,998 <10% LOQ +/- 20% +/- 25% Criteri di accettabilita 32

33 ANALISI MULTIPARAMETRICHE Nel caso di analisi che prevedono la determinazioni di classi di parametri tra loro omogenei, nei QA/QC : 1. è necessario verificarli tutti? 2. con che frequenza devono essere testati? 3. a che livello devono essere determinati? È meglio testare uno o più livelli? 4. e se i PT prevedono la determinazione di alcuni composti, come posso trattare queste informazioni? Le posso estendere a tutta la classe? 33

34 CONFRONTO QC EPA UNI/EN/ISO I controlli di qualità (QC) dei nuovi metodi EN sono strutturati in modo simile a quelli EPA anche se di fatto non viene indicata una frequenza di esecuzione. I controlli previsti sono relativi al MB (bianco del metodo), al CCV (verifica continua di taratura) e al LCS (controllo di laboratorio) per la valutazione del recupero. 34

35 BATCH ANALITICO EPA UNI/EN/ISO Batch : A group of samples which behave similarly with respect to the sampling or testing procedures being employed and which are processed as a unit... Batch : Non chiaramente definito batch di estrazione o digestione batch di matrice batch di purificazione batch analitico I metodi EPA prevedono pertanto, obbligatoriamente, l esecuzione dei QC per ogni batch analitico mentre I metodi EN consentono un controllo di qualità gestito a livello di sistema che si può basare su un concetto di batch più allargato. 35

36 Qualità del campionamento Qualità delle analisi Qualifica dei risultati CONVALIDA del METODO Analisi di routine GESTIRE INCERTEZZA Di MISURA si definisce l incertezza di misura da associare ai risultati ASSICURAZIONE QUALITA MISURE AMBIENTALI È il processo che ci permette di gestire ad un livello di rischio accettabile il fatto che la nostra U di misura non sia quella stimata in sede di convalida del metodo 3 6

37 ISO 11352:

38 ISO 11352:

39 ISO 11352:2012 Campioni di controllo stabili Utilizzo delle carte di controllo Soluzioni sintetiche 39

40 ISO 11352:2012 Materiali di riferimento certificati CRM Valutazione dello scostamento Materiali di Prove Interlaboratorio Materiali Spiked 40

41 Incertezza di ripetibilità Se ci sono almeno 8 campioni di controllo stabili (QC) che coprono tutto il processo analitico ed hanno matrice e livello di concentrazione idoneo dove s Rw è lo scarto tipo dei risultati del QC 41

42 Incertezza di ripetibilità 2 u Rw,stand Dove u Rwstand = scarto tipo della soluzione utilizzata come QC u r,range = scarto tipo del rangeper i campioni reali analizzati in doppio 42

43 Scostamento (bias) Due componenti: Lo scostamento (differenza tra il valore certificato e quello trovato) L incertezza del valore certificato 43

44 1. Analisi di CRM Scostamento (bias) 3 approcci per stimare lo scostamento (bias del metodo - del laboratorio) 2. Partecipazione a Circuiti interlaboratorio 3. Valutazione del recupero su campioni specifici 44

45 MATERIALI DI RIFERIMENTO CERTIFICATI Dove b i = differenza tra il valore trovato e quello certificato per il materiale i-esimo n CRM = numero dei CRM analizzati

46 MATERIALI DI RIFERIMENTO CERTIFICATI

47 Circuiti intelaboratorio 47

48 Circuiti Interlaboratorio 48

49 Circuiti interlaboratorio 49

50 Circuiti interlaboratorio 50

51 Esempio 51

52 Esempio 52

53 Esempio 53

54 Esempio 54