Sensibilitate analitică, sensibilitate funcțională

Una dintre caracteristicile fundamentale ale oricărei metode analitice este cea mai mică concentrație care poate fi măsurată în mod fiabil. O serie de termeni și concepte au fost utilizate pentru a descrie cea mai mică concentrație pe care o poate raporta un imunoanaliză, iar această multiplicitate de termeni poate fi cu adevărat derutantă. Ceea ce urmează este o discuție a unora dintre acești termeni și a modului în care aceștia se referă la răspunsul la întrebarea fundamentală: Care este cea mai mică concentrație pe care o pot raporta cu acest test?
Sensibilitatea analitică
Definiția formală a sensibilității analitice este „cea mai mică concentrație care poate fi distinsă de zgomotul de fond”. Această concentrație este denumită în mod corect limita de detecție a analizei, dar cel mai frecvent este denumită sensibilitate. În mod obișnuit, această valoare este stabilită prin analizarea replicilor unei probe despre care se știe că nu are niciun analit prezent. Apoi se utilizează numărul măsurat (CPS) din aceste replici pentru a calcula o medie și o deviație standard (SD). Sensibilitatea analitică se determină ca fiind concentrația echivalentă cu numărul mediu obținut din proba zero plus 2 DS pentru testele imunometrice și media minus 2 DS pentru testele competitive. Aceasta este ceea ce este publicat în secțiunea „Analytical Sensitivity” (Sensibilitate analitică) din prospectele IMMULITE® și IMMULITE® 2000.
În lumea reală, sensibilitatea analitică are o valoare practică limitată. Limitarea reală constă în faptul că, pentru orice test, imprecizia crește foarte rapid pe măsură ce scade concentrația. Acest fenomen este ușor de observat atunci când se analizează profilul de precizie al analizei, care este o reprezentare grafică a modului în care imprecizia unei analize se modifică în funcție de concentrația măsurată. (A se vedea figurile 1 și 2 pentru exemple.)

Figura 1. Profil de precizie DPC reprezentativ.

Figura 2. Profil de precizie DPC reprezentativ. Rețineți că sensibilitatea funcțională în regiunea 0,01-0,02 µIU/mL, este cerută, prin definiție, de un test TSH de „a treia generație”.1,2
Nu numai la sensibilitatea analitică, ci chiar și la concentrații semnificativ mai mari decât aceasta, imprecizia poate fi atât de mare încât rezultatele să nu se reproducă suficient de bine pentru a avea o utilitate clinică reală. În consecință, sensibilitatea analitică nu reprezintă, de obicei, cea mai mică concentrație măsurabilă care este utilă din punct de vedere clinic.
Această limitare a sensibilității analitice a existat întotdeauna la noi, pentru RIA și IMMULITE, și se aplică tuturor metodelor de către toți producătorii. Deoarece probele de pacienți nu sunt de obicei analizate în replici, este posibil ca lipsa de reproductibilitate să nu fie ușor de observat în testele de rutină. Cu toate acestea, calitatea și utilitatea generală a rezultatelor sunt afectate. Acesta este motivul pentru care limita inferioară a intervalului de raportare în software-ul IMMULITE și IMMULITE 2000 este adesea stabilită la o concentrație superioară sensibilității analitice. DPC stabilește limitele de raportare pentru fiecare test la ceea ce o evaluare cuprinzătoare sugerează că este intervalul de performanță eficientă și fiabilă pentru testul respectiv, în raport cu utilizarea clinică preconizată.
Limitele sensibilității analitice, pentru descrierea limitei inferioare a performanței eficace din punct de vedere clinic a analizelor, au dus la dezvoltarea unui alt concept.
Sensibilitatea funcțională
Cu aproximativ un deceniu în urmă, ca reacție la utilitatea limitată a sensibilității analitice ca măsură a performanțelor testelor, un grup de cercetători care au evaluat testele TSH au dezvoltat un concept pe care l-au numit sensibilitate funcțională.1 Ei l-au definit ca fiind „cea mai mică concentrație la care un test poate raporta rezultate utile din punct de vedere clinic”. Rezultatele utile din punct de vedere clinic pentru TSH au fost considerate a fi o acuratețe bună cu un CV de zi cu zi de cel mult 20%. Deși această alegere a limitei CV a fost oarecum arbitrară, cercetătorii au considerat că, pentru TSH, un CV de 20% a fost cea mai mare imprecizie care putea fi tolerată în scopuri clinice.1
Din moment ce CV este deviația standard exprimată ca procent din medie, un CV de 20% implică faptul că SD ar fi de 20% din medie. Pentru o probă cu o concentrație de TSH de 0,1 µIU/mL, de exemplu, intervalul care cuprinde 95% din rezultatele așteptate în urma unei analize repetate ar fi de ±40% (±2 DS), sau de la 0,06 µIU/mL la 0,14 µIU/mL.
Deși inițial a fost dezvoltat doar pentru testele TSH, conceptul de sensibilitate funcțională și utilizarea unui CV de 20% ca limită de utilitate clinică au fost aplicate pe scară largă la alte imunoanalize. Conceptul a câștigat acceptare deoarece oferă laboratorului o indicație obiectivă și semnificativă din punct de vedere clinic a limitei inferioare practice a unui test.
Când dezvoltă un nou test, DPC utilizează în esență aceeași abordare, evaluând atât precizia, cât și acuratețea pentru a stabili concentrațiile la care este probabil să fie atinse limitele de utilitate clinică. Intervalul de raportare software se bazează pe această evaluare. În special pentru testele competitive, există de obicei o diferență semnificativă între sensibilitatea analitică și limita inferioară de raportare. Intervalul de raportare, așa cum este stabilit în software-ul IMMULITE și IMMULITE 2000, reprezintă recomandarea DPC pentru „intervalul raportabil” CLIA’88* – care este intervalul de concentrații în care performanța analizei este documentată ca fiind valabilă.
Verificarea performanței analizei
În prezent, pentru laboratoarele care utilizează sisteme automate de imunoanaliză în SUA, singura caracteristică de performanță legată de sensibilitate pe care CLIA’88 cere să fie verificată de laborator este limita inferioară a intervalului raportabil. Unele laboratoare pot alege, de asemenea, să estimeze sensibilitatea funcțională a unui nou test; și, din punct de vedere istoric, unele au dorit să verifice sensibilitatea analitică. Fiecare dintre aceste evaluări este un experiment diferit, cu protocoale și cerințe distincte. Așadar, primul pas este să se decidă ce trebuie verificat și apoi să se utilizeze protocolul adecvat și să se evalueze datele în consecință.
Dacă un laborator alege să evalueze sensibilitatea analitică, obiectivul este, de obicei, să verifice valoarea indicată pentru acea măsură de performanță în prospectul medicamentului. Este esențial ca proba utilizată pentru un studiu de sensibilitate analitică să fie o probă cu o concentrație zero reală, cu o matrice de probă adecvată. Orice alt tip de eșantion poate denatura rezultatele. Protocolul obișnuit implică testarea a 20 de replici ale probei zero, urmată de calcularea mediei și a SD a CPS. Sensibilitatea analitică este estimată ca fiind concentrația egală cu valorile medii ale numărătorii din proba zero plus 2 SD pentru testele imunometrice („sandwich”), cum ar fi TSH, sau minus 2 SD pentru testele competitive, cum ar fi T4. Serviciile tehnice vă pot ajuta la calcularea acestei concentrații. Acest protocol produce o estimare inițială, care este de obicei adecvată pentru a fi comparată cu sensibilitatea analitică listată în prospectul ambalajului. Cu toate acestea, sunt necesare mai multe experimente care să cuprindă mai multe loturi de kituri pentru a obține o evaluare solidă și precisă.
În evaluarea sensibilității funcționale, scopul este de a determina cea mai mică concentrație corespunzătoare unui obiectiv specificat de laborator pentru imprecizia de zi cu zi (între teste) care reprezintă limita de utilitate clinică pentru un anumit test. În mod obișnuit, un CV de 20% a fost utilizat ca obiectiv, pe baza aplicării inițiale a conceptului la TSH. Cu toate acestea, este posibil ca acest CV să nu fie întotdeauna limita cea mai adecvată. Pentru unele teste, un CV mai mare de 20 % poate fi compatibil cu rezultate fiabile și informative din punct de vedere clinic, în timp ce pentru altele, un CV mai mic de 20 % poate reprezenta limita utilității clinice. Obiectivul de performanță trebuie să fie stabilit pentru fiecare test, pe baza aplicației clinice preconizate.
După ce s-a determinat CV-ul de zi cu zi care reprezintă limita de utilitate clinică a reproductibilității, următorul pas este estimarea concentrației la care CV-ul ar putea atinge această limită. Pe baza studiilor anterioare, a datelor din prospectul ambalajului și a estimărilor făcute din profilul de precizie al analizei, serviciile tehnice pot ajuta, de obicei, la identificarea unui „interval țintă” de concentrații care să cuprindă limita prestabilită a CV-ului.
În mod ideal, acest studiu ar trebui efectuat folosind mai multe probe de pacienți nediluate, sau grupuri de probe de pacienți, cu concentrații care acoperă intervalul țintă. Cu toate acestea, aceste probe pot fi dificil de obținut. Alternativele rezonabile includ eșantioane de pacienți diluate până la concentrații care acoperă intervalul țintă sau materiale de control în acest interval sau în apropierea acestuia. În cazul în care este necesar să se dilueze orice tip de probă pentru studiu, diluantul utilizat este esențial. Diluanții pentru probe de rutină sunt destinați doar diluării probelor cu concentrație foarte mare; pentru unele teste, acestea pot avea o concentrație aparentă măsurabilă, deși foarte mică. Utilizarea acestor diluanți poate denatura rezultatele studiului.
Eșantioanele ar trebui să fie analizate în mod repetat în mai multe serii diferite, în mod ideal pe o perioadă de câteva zile sau săptămâni, pentru a evalua precizia zilnică. (O singură serie de 20 de repetiții nu oferă o evaluare validă a sensibilității funcționale). După ce ați colectat datele, calculați CV-ul pentru fiecare eșantion testat. Sensibilitatea funcțională este concentrația la care CV-ul atinge limita prestabilită. Această concentrație poate fi estimată din rezultatele studiului prin interpolare, dacă se întâmplă să nu coincidă cu unul dintre nivelurile testate.
Verificarea limitei inferioare a intervalului raportabil este o parte a procesului de verificare a întregului interval raportabil. Acest lucru se realizează de obicei prin efectuarea de analize repetate pe o serie de trei până la cinci probe cu concentrații cunoscute care acoperă intervalul raportabil. Aceste eșantioane pot fi obținute folosind un singur eșantion, cu o concentrație apropiată de limita superioară a intervalului, care este apoi diluat pentru a obține eșantioane suplimentare care acoperă întregul interval raportabil. Rezultatele obținute sunt evaluate atât din punct de vedere al reproductibilității, cât și al recuperării valorilor așteptate, pentru a determina dacă performanța testului corespunde necesităților de utilitate clinică în tot intervalul raportabil.
Concluzie
Deci, de ce limita inferioară a intervalului de raportare a software-ului este de 1,0 µg/dL (13 nmol/L) când prospectul spune că sensibilitatea este de 0,3 µg/dL (3,9 nmol/L)? În acest exemplu, testul este un test competitiv, iar imprecizia testului depășește limitele utile din punct de vedere clinic la o concentrație cu mult peste sensibilitatea analitică.
Dacă imprecizia este de așa natură încât nu puteți spune cu certitudine că rezultatele de, să zicem, 0,4 µg/dL (5 nmol/L) și 0,7 µg/dL (9 nmol/L) sunt de fapt diferite, nu ar fi mai bine să le raportați pe amândouă ca fiind ”
În cele din urmă, de obicei, nu limita de detecție a analizei (sensibilitatea analitică), ci mai degrabă reproductibilitatea rezultatelor este cea care determină limita inferioară a performanței de încredere clinică a analizei în practica de rutină.

1. Spencer CA. Profilul tiroidian pentru anii 1990: estimarea T4 liber sau măsurarea sensibilă a TSH. J Clin Immunoassay 1989; 12:82-9.
2. Spencer CA, et al. Diferențe interlaboratoare/intermetode în sensibilitatea funcțională a testelor imunometrice ale tirotropinei (TSH) și impactul asupra fiabilității măsurării concentrațiilor subnormale de TSH. Clin Chem 1995;41:367-74. Retipare (număr de catalog ZD060) disponibilă la cerere la DPC.
*CLIA’88: Legea americană privind îmbunătățirea laboratoarelor clinice.