کنترل کیفیت داخلی در آنالیزهای روتین

کنترل کیفیت داخلی (IQC) تضمین می‌کند که عوامل تعیین‌کننده میزان عدم قطعیت، در طول استفاده روتین از یک روش آنالیز در دوره‌های زمانی طولانی تغییر نمی‌کنند.کنترل کیفیت داخلی IQC همراه با اعتباربخشی، پایه اصلی عملکرد کیفیت در آنالیزهای شیمیایی را تشکیل می دهد.

به طور کلی، اعتباربخشی شامل برآورد عدم قطعیت نتایج حاصل از استفاده یک روش در شرایط معین است. سپس آنالیست ها می توانند با مقایسه عدم قطعیت با الزامات نهایی، برآورد کنند که آیا روش برای هدف مناسب است یا خیر. کنترل کیفیت داخلی (IQC) فرآیندی است برای بررسی این مورد که عدم قطعیت  محاسبه شده در اعتباربخشی اولیه، زمانی که روش در حال استفاده روتین می باشد، بدتر نمی‌شود.

IQC با قرار دادن یک یا چند ماده کنترلی در هر مرحله از آنالیز انجام می شود. مواد کنترلی[۱] توسط یک روش آنالیز یکسان با روش انجام شده بر روی مواد آزمون[۲]، آنالیز می شوند. نتایج بر روی نمودارهای کنترلی ترسیم و به روش معمول تفسیر می شوند. اگر قرار باشد سیستم IQC، عملکرد آنالیز روتین را به طور مناسب نشان دهد، عواملی وجود دارند که نیاز به بررسی دقیق دارند. IQC در حال حاضر از طریق فرآیند اعتبار بخشی قابل ردیابی بوده و تنها هدف آن بررسی این است که آیا سیستم آنالیز از زمان اعتباربخشی تغییر نکرده باشد. مانند تمام کنترل های آماری، IQC بر اساس میانگین نتیجه و انحراف استاندارد فرآیند آنالیز عمل می کند.

دقت تکرارپذیری[۳]

در این مرحله ما باید معنای دقیق کلمه “” (“run”) را در نظر بگیریم. یک run  در واقع مجموعه‌ای از مواد آزمون است که تحت شرایط تکرارپذیری، یعنی در «زمان کوتاه»، آنالیز می‌شوند. در یک سری آزمون تکرارپذیر، نباید تغییری در میزان خطاها ایجاد شود. با این حال، تکرارپذیری به این معنا، ایده آل است و هرگز محقق نمی شود. همیشه تغییرات سیستماتیک در یک آزمون وجود دارد، حتی زمانی که بازه زمانی از اولین تا آخرین آنالیز کوتاه باشد. بنابراین در عمل باید به «تغییر ناچیز» به جای «بدون تغییر» بسنده کنیم. ما می‌توانیم این کار را با تلقی «شرایط تکرارپذیری» و «run» به‌عنوان تعریف­های متقابل انجام دهیم.

دقت میانی[۴]

کنترل کیفیت داخلی بر اساس دقت میانی، نزدیکی نتایج به‌دست‌آمده در آزمون­های جداگانه ی آنالیز می باشد. به دلیل وجود منابع خطای اضافی که بر آزمون­های جداگانه، تأثیر متفاوتی دارد، دقت میانی لزوماً پراکندگی بیشتری نسبت به دقت حاصل از تکرارپذیری دارد. این منبع اضافی با تغییرات کنترل نشده مانند تغییرات ناشی از تغییر آزمونگر، معرف های جدید، کالیبراسیون مجدد و تغییرات در محیط آزمایشگاه معرفی می شود.

برای تخمین انحراف استاندارد دقت میانی به شیوه ای بی طرفانه، مواد کنترل باید در موقعیت های تصادفی در توالی آنالیز در آزمون قرار گیرند. به عنوان مثال، اگر مواد کنترلی همیشه در ردیف اول، بلافاصله پس از کالیبره شدن دستگاه و با زمان کمی برای آشکار شدن تغییرات سیستماتیک، آنالیز شوند، تخمین انحراف استاندارد بین آزمون برای نتایج تکرار شده کمتر از مقدار واقعی خواهد شد[۵].

تنظیم حدود کنترل

در اکثر کتاب ها گفته شده است که حدود کنترل توسط پارامترهای  فرآیند کنترل شده(µ و σ) تعیین می شود. با این حال، ما هرگز این پارامترها را نمی دانیم: ما فقط برآوردهای آماری مربوطه محاسبه شده از نتایج تکرار شده را می دانیم. این تمایز، پیامدهای مهمی دارد که اغلب نادیده گرفته می‌شوند و تنظیم نمودار کنترل را کمی پیچیده‌تر از آنچه انتظار می‌رود می‌سازد.

اولا، برای به دست آوردن یک برآورد واقعی از انحراف استاندارد بین-آزمونی، اندازه‌گیری‌ها باید در آزمون­های متوالی تکرار شوند. کل سیستم آنالیز باید هر بار از ابتدا راه اندازی شود، برای مثال با روشن کردن تجهیزات (بعد از خاموش کردن و خنک شدن آن)، تجدید معرف ها، کالیبراسیون مجدد و غیره،. مواد کنترلی باید در میان آزمون های روتین، پراکنده شوند. این امر به عنوان بخشی از اعتبار سنجی فی نفسه غیر عملی است (ممکن است چندین هفته طول بکشد) و لزوماً زمانی انجام می شود که آنالیز روتین در حال انجام باشد.

بنابراین استراتژی عملی، شروع آنالیز معمول با یک نمودار کنترل موقت است. چنین نموداری می‌تواند بر اساس آمار تکرارپذیری و با خطوط کنترل گسترده‌تر از حد معمول(مثلاً و از میانگین) باشد، که به راحتی در طول اعتبارسنجی ایجاد می‌شود. (این موضوع، مشاهداتی را منعکس می کند که انحراف استاندارد دقت میانی اغلب در حدود است.) خطوط کنترل در وبسیار باریک هستند و منجر به تعداد بیش از حد نتایج خارج از کنترل می شود.) متناوباً، می توان از خطوط کنترل موقت متناسب با هدف استفاده کرد.

پس از انجام آزمون­های کافی و به دست آمدن نتایج تکراری از آنالیز مواد کنترل، می توان از برآورد آماره­های دقت میانی برای تنظیم نمودار کنترل استفاده کرد. با این حال، این کار کاملاً ساده نیست. ابتدا باید تشخیص دهیم که روش جدید اتخاذ شده مستعد تولید نتایجی نامنظم‌تر از روش‌های روتین نباشند. نتایج اولیه ممکن است به طور غیر معمول مستعد خطا باشند و ممکن است لازم باشد قبل از تخمین انحراف معیار، کنار گذاشته شوند. در هر صورت، توصیه می شود که از یک روش استوار برای جلوگیری از تأثیرات نامناسب نتایج پرت استفاده شود.

مشکل دوم این است که برای به دست آوردن یک برآورد پایدار از انحراف استاندارد و خطوط کنترلی که به آن وابسته هستند، به تعداد بسیار زیادی از نتایج نیاز داریم. به عنوان مثال، اگر بخواهیم ۱۰ نتیجه روتین را جمع آوری کنیم، ۱۰% احتمال دارد که انحراف استاندارد تخمینی بیش از ۴۰% از مقدار واقعی خود (با فرض استقلال و نرمال بودن) انحراف داشته باشد. بنابراین، حدود کنترلی باید پس از جمع‌آوری تعداد بیشتری از نتایج، بازنگری شوند.

انتخاب مواد کنترلی

بهترین مواد برای IQC نمونه های روتین آزمایشگاهی هستند، با این فرض که به اندازه کافی برای هدف پایدار هستند. مواد کنترلی لزوما نباید مواد مرجع گواهی شده گران قیمت (CRM) باشند. در واقع، اغلب بهتر است که CRM نباشند، زیرا به ندرت می توان یک CRM دقیقاً مطابق با ماتریس مواد آزمون تهیه کرد. با این حال، مواد کنترلی مناسب را می توان در مقادیر زیاد به صورت داخلی تهیه کرد، به طوری که تداوم سیستم کنترل می تواند برای مدت طولانی به صورت پیوسته باقی بماند.

مواد کنترلی با مواد آزمون یکسان نخواهند بود، زیرا به احتمال زیاد باید برای اطمینان از همگنی قبل از استفاده، با دقت تقسیم می شوند و ممکن است برای اطمینان از پایداری نیاز به پردازش بیشتر داشته باشند. این ممکن است به این معنی باشد که ماده کنترل کمی متفاوت عمل کند، اما بعید است که این تفاوت مهم باشد زیرا همانطور که در بالا دیدیم، IQC به جای صحت مطلق، ثبات  و پایداری را پس از اعتبارسنجی، بررسی می کند.

تعداد و نسبت مواد کنترلی

در بسیاری از موارد، محدوده غلظت آنالیت در مواد آزمون نسبتاً کوچک خواهد بود، و در چنین مواردی یک ماده کنترل با آنالیتی در محدوده غلظتی متوسط، مناسب است. اگر آنالیز برای آزمون ماده دارای محدودیت قانونی یا قراردادی برای برخی از آنالیت­ها باشد، غلظت آنالیت مورد نظر باید نزدیک به آن حد باشد. در جایی که این حد به حد تشخیص نزدیک است (یا صفر است)، باید از حذف داده‌هایی که قرار است برای اهداف کنترل کیفیت استفاده شوند، اجتناب کنیم. اگر غلظت آنالیت به طور گسترده ای بین مواد آزمون متفاوت باشد، باید استفاده از دو ماده کنترلی مختلف را در نظر بگیریم که غلظت آنالیت در آنها به سمت چارک های رنج معمول است.

مقایسه های خارجی و قابلیت ردیابی در IQC

مواد کنترلی نباید لزوما CRM باشند. اگرچه برخی از قراردادها برای آنالیز مستلزم استفاده از یک یا چند CRM به عنوان مواد کنترلی است، از بسیاری جهات بهتر است مفاهیم کنترل کیفیت و قابلیت ردیابی متمایز نگه داشته شوند. پارامترهای IQC کل سیستم آنالیز را توصیف می کنند، اما قابلیت ردیابی به تنهایی مربوط به ویژگی های CRM است. علاوه بر این، استفاده از یک CRM (در صورت امکان) در مقیاس مناسب برای IQC بیش از حد گران است و (در مقیاس کمتر) بی فایده است.

بعضی اوقات باید CRM هایی که در دسترس هستند در کنار مواد آزمون آنالیز شوند، اما بهتر است که نتیجه را نوعی آزمون مهارت تک شرکت کننده در نظر بگیریم.  که نمرات عملکرد z می تواند از نتیجه (x)، مقدار تایید شده ، عدم قطعیت مقدار تایید شده ، و یک عدم قطعیت متناسب با هدف ، محاسبه شود. (با این حال، اگر نباشد، این آزمون بی معنی خواهد بود) . در جایی که CRM وجود ندارد، آزمون­های مهارت  تقریبا ضروری هستند.

مقاله فوق ترجمه یکی از مقالات سایت Royal Society of Chemistry می باشد که مجموعه ویرا اقدام به ترجمه فارسی آن کرده است و شما می توانید فایل اصلی را در قالب pdf از لینک زیر دانلود فرمایید.

دانلود مقاله اصلی

مترجم : سرکار خانم مهندس دوستی

---

[۱] Control materials

[۲] Test materials

[۳] Within-run precision

[۴] Between-run(intermediate) precision

[۵] برای اطمینان از اینکه کالیبراسیون به درستی انجام شده است، اغلب عاقلانه است که یک محلول چک را در ابتدا آزمون کنید، اما این نوع بررسی باید از IQC متمایز شود.