IFCC C-STFT: Harmonizacija TSH i standardizacija FT4, nemoguća misija ili?

Valentina Vidranski

Klinički bolnički centar Sestre milosrdnice, Klinika za onkologiju i nuklearnu medicinu, Zagreb

• Što je standardizacija, a što harmonizacija?

• Kako postići?

• Što je značajno?

Što je standardizacija, a što harmonizacija?

• Harmonizacija generalizacija pojma standardizacije -postizanje ekvivalentnih rezultata, unutar medicinski smislenih granica, među različitim laboratorijima u nedostatku certificiranog mjernog materijala (CRM) i/ili referentnog mjernog postupka (RMP)

• Standardizacija pak, poseban slučaj postizanja harmonizacije; dostupan prikladan CRM i/ili RMP. Jednaki rezultati unutar kliničklismislenih grnica, među različitim mjernim metodama istog laboratorija

Kako postići?

1. Kalibracija svih mjernih postupaka slijediva prema poznatom referentnom materijalu

2. Analitička selektivnost za sve analite

ISO Standards

17511:2003, Calibration Traceability

17034:2016, General requirements for Reference Measurement Procedures

15193: 2009, Reference Measurement procedures

15194:2009, Certified Reference Materials

15195:2018, Reference Measurement Laboratories

Što je značajno?

Bolesti štitnjačeGlobalan, značajan javno-zdravstveni problem

Procjena prevalencije bolesti štitnjače:

Hipertireoza: 0.1% - 2.9%,

Hipotireoza: 0.3% - 10.95%(Taylor Nature Reviews Endocrinology, 2018;14:301)

Ukupna incidencija bolesti štitnjače u Europi:

~ 259 na 100.000 Europljana godišnjesa mnogo većom učestalošću hipotireoze u usporedbi s

hipertireozom, jasnom ženskom prevalencijom i povećanom

prevalencijom u starijih ljudi(J Clin Endocrinol Metab 2014;99:923-31)

Algoritam procijene bolesti štitnjače

TT3

FT3Thyroid

Ab’s

Low

TSH

High

TSH

Thyroid

disease

unlikely

High

FT4

Low

FT4

Normal

FT4

High

FT4

Low

FT4

Normal

FT4

HypothyroidismThyroid hormone

resistance

Subclinical

hypothyroidism

Normal

TSH

Severe illnessSubclinical

hyperthyroidismHyperthyroidism

T3 hyper-

thyroidism

Graves’

disease

TT3/FT3

Ab’s

Autoimmune

thyroid

disease

(Arup Consult)

TTSSHH

FFTT44

Zahtjev za funk. testovima štitnjače Francuska 2015:

TSH: > 12 millijuna

TSH&FT4: > 2 millijuna

FT4: > 50 000FFTT44

7

Problem

Kada se isti uzorak testira u različitim laboratorijima, rezultati nisu nužno

usporedivi.

Znajući njegove "brojeve" - pacijent može misliti da je njegova funkcija

štitnjače izvan kontrole.

Lab A – test X Lab B – test Y

Analyte ResultReference

Interval

TSH (mIU/L)4.3 0.55 - 4.78

FT4 (pmol/L) 13.4 12.0 - 22.7FT4 (ng/dL) 1.04 0.93 – 1.76

Analyte ResultReference

Interval

TSH (mIU/L)4.3 0.50 – 4.30

FT4 (pmol/L) 11.0 10.3 - 21.9FT4 (ng/dL) 0.85 0.80 – 1.70

8

Srednja vrijednost/medijan koncentracija FT4 i TSH

za panel 120 zdravih dobrovoljaca mjeren sa 15 različitih testova

(Clin Chem 2017;63:1248 – Clin Chem 2017;63;1642)

Zabrinjavajuća visoka varijabilnosti između testova TSH i FT4

6 pmol/L(0.47 ng/dL)

15 pmol/L(1.17ng/dL)

1.2 mIU/L

2.1 mIU/L

Postavljena dijagnoza ovisi o točnim i pouzdanim vrijednostima TSH i FT4

Točne i precizne vrijednosti TSH i FT4 testova

• minimaliziraju pogrešno postavljanje dijagnoze

▪ Omogućuju učinkovito nadziranje liječenja, čak i kada se testiranje provodi u različitim

laboratorijima

▪ Omogućite uspostavljanje referentnih raspona koji mogu koristiti svi laboratoriji

▪ Olakšavaju formuliranje i provedbu smjernica za liječenje pacijenata

IFCC Znanstveni odbor za Standardizaciju funkcijskih testova štitnjače (C-STFT)

Osnovan za rješavanje problema

o neusklađenim rezultatima mjerenja koji se koriste za

liječenje bolesti visoke kliničke i populacijske

značajnosti

www.ifcc-cstft.org

http://www.ifcc.org/ifcc-scientific-division/sd-committees/c-stft

▪ Prošli i trenutni predsjedavajući

Prof. Em. Linda Thienpont i Dr. Hubert Vesper

▪ Punopravni i dopisni članovi članovi, konzultanti

▪ Doktoranti i osoblje laboratorija Ref4U, Ghent University, Ghent, Belgija

▪ Proizvođaći in vitro testova

http://www.ifcc-cstft.org/http://www.ifcc.org/ifcc-scientific-division/sd-committees/c-stft

Razvoj referentnih mjernih sustava za FT4 i TSH

Cilj

Uspostava referentnog mjernog sustava (RMS) koji je

u skladu sa svjetskim standardima i lokalnim

propisima

FT4 referentni mjerni sustav

FT4 referentni mjerni sustav kao dio lanca slijedivosti

Ekvilibrijum dijaliza (ED) uz ID-LC/MS/MS kalibriran

certificiranim referentnim materijalom IRMM 468(Clin Chem Lab Med 2011;49:1275)

Internacionalni konvencionalni RMP

Uvjeti dijalize definirani kako bi se osigurala ravnoteža između

vezanog i slobodnog T4.(CLSI guideline C45)

Mjerena tvar se operativno definira kao:

'' Tiroksin u dijalizatu dobiven ED iz seruma pripremljenog

pod definiranim uvjetima ''(Clin Chem Lab Med 2007;45:934)

Referentni mjerni postupak (RMP)

Operacijski parametri korišteni u referentnom laboratoriju Ghent, Belgija▪ Kalibracija: IRMM-468, [13C9]T4 kao unutarnji standard

▪ Dijaliza: 1 mL serum vs 1 mL HEPES-pufera 4 sata, na pH 7.4 i 37°C koristeći celuloznu membranu

▪ Sample clean-up: tekuća faza ekstrakcije na Sep Pak C18 koloni

▪ Kromatografsko odjeljivanje: 2D-kolona Acquity UPLC C4 i BEH C18 column (2.1 x 50 mm, 1.7 µm)

▪ Ionski prijelazi praćeni pomoću tandem masene spektrometrije

Zahtjevi analitičke izvedbe▪ Preciznost: ≤5%

▪ Bias: ±2.5%

▪ Proširena mjerna nesigurnost: 7.6%

▪ LoD/LoQ: 0.5/1.3 pmol/L (0.04/0.10 ng/dL)

(Clin Chem Lab Med 2011;49:1275)

Ključni čimbenici za FT4 RMP

Izazovi pri definiranju mjerne tvari:

TSH još nije nedvosmisleno definiran, zbog njegove heterogenosti

- Dvije nekovalentno vezane podjedinice

- Za bolest karakteristična glikolizacija podjedinica

TSH analiza je „analiza mješavine”

(Clin Chim Acta 2010;411:2058)

Heterogenost reflektirana u definiciji mjerene tvari: Humani TSH – intaktni, ukupni, glikolizirani

izražen u arbitrarnoj jedinici (mIU/L)(defined by the WHO IRP 80/558 & 81/565)

TSH referentni mjerni sistem

Izazovi za TSH referentni mjerni sustav

▪ Ne postoji RMP za kvantitativno određivanje svih varijanti TSH

▪ Primarni referentni materijal nije komutabilan

▪ Novi pristup uključuje poboljšanje varijabilnosti među različitim testovima za određivanje TSH

Harmonizacija je trenutno najbolji i najpraktičniji pristup za poboljšanje usporedivosti među testovima za određivanje TSH

Novi pristup uspostavljanju referentnog sustava zaTSH

Zamjenski “RMP”:

Statistički pristup “all-procedure trimmed mean” (APTM) usporedbe metoda koristećipanel klinički značajnih vrijednosti uzoraka i sveobuhvatan raspon različitih testova(Clin Chem Lab Med 2013;51:e103)

Statistički pristup: "robust factor analysis" model(Clin Chem Lab Med 2014;52:965)

Radni kalibrator: panel uzoraka seruma

.

„Serum-based" referentni materijali

Panel nepromijenjenih vrijednosti seruma donora:

▪ Klinički značajni konc. rasponi (eutiroidni, hipo- and hipertiroid)

▪ Komutabilni

▪ Ciljne vrijednosti definirane sa RMP

Primjena:

▪ Kalibrator za rutinsku upotrebu

▪ Vjerodostojnost kontolnog uzorka

Značajno za zapamtiti...

Komutabilnost je važna karakteristika referentnog

materijala

Komutabilan materijal je materijal čija ispitivana svojstva su usporediva sa

svojsvima uzoraka bolesnika, oba mjerena s dvije ili više analitičkih metoda.

Za niz postupaka koji se često primjenjuju na serumima (primjerice filtracija,

ubrizgavanje) dovodi se do nekomutabilnosti referentnih materijala za FT4.

Upotreba nemodificiranih pojedinačnih uzoraka donora potvrđena je kao

najprikladniji referentni materijal

(Clin Chem Lab Med 2013;51:967)

Glavni koraci postignuti su

razvijanjem referentnih sustava za

mjerenje FT4 i TSH

Studije usporedbe metoda

Provedene 4 studije(2008 - 2016): Faze I – IV

Ciljevi faze I - III:

▪ Odredite status kalibracije trenutnih testova FT4 i TSH

(usporedba s RMP-om: ED-LC / MS / MS za FT4, APTM za TSH)

▪ Procijenite analitičku učinkovitost ispitivanja

▪ Procijeniti izvedivost standardizacije (upotreba uzoraka pacijenata za ponovnu kalibraciju master kalibatora)

▪ Procijenite učinak ponovnog umjeravanja

Ciljevi faze IV

▪ Tehnička rekalibracija imunotestova od strane proizvođača

▪ Navesti dokaz koncepta za upotrebu uobičajenih referentnih intervala

Suradnja sa proizvođačima in vitro testova

Ciljevi Faze IV istraživanja

Faza IV – FT4 standardizacije

Bias mjerenja uzoraka pojedinaca prije i nakon rekalibracije

Prije Poslije

(Clin Chem 2017;63;1642)

Rekalibracija ima najznačajniji utjecaj na hipertiroidnimjerni raspon

40

20

0

-20

-40

-60

60D

iffe

ren

ce (

%)

FT4

Rekalibracija rezultira novim referentnim intervalima

Bias distribucije mjerenja FT4 pojedinica donora uzoraka seruma hipo-, eu-, ihipertiroidnih koncentracija

(Clin Chem 2017;63;1642)

27 pmol/L>2.1 ng/dL

27 pmol/L*>2.1 ng/dL

Prije reklaibracije Poslije rekalibracije

Faza IV – TSH harmonizacije

Bias mjerenja uzoraka prije i nakon rekalibracije

Značajan utjecaj na harmonizaciju

Prije Poslije

(Clin Chem 2017;63:1248)

Studija potvrde važećih referentnih intervala

Cilj

Procijeniti značaj upotrebe zajedničkih referentnih intervala

nakon ponovnog umjeravanja

Pristup

▪ Dva panela od 120 naizgled zdravih volontera

▪ Uzorci izmjereni rekalibriranim testovima

▪ Procijenite varijabilnost između 2.5 i 97.5 percentile

Studija izrade referentnih intervala

FT4 – RI izravnim parametrijskim postupcima

Referentni Interval

Promjenjivost u visokim i niskim postotcima čini se dovoljno malom za

korištenje zajedničkih granica

(Clin Chem 2017;63;1642)

Parameter Value

(90%

CI)

[pmol/L]

Value

(90%

CI)

[ng/dL]

Mean 18.9 1.47

Width 10.7 0.83

2.5th 13.5

(12.8 – 14.2)

1.05

(0.99 – 1.10)

97.5th 24.3

(23.6 – 25.8)

1.89

(1.83 – 2.00)

TSH – RI neparametrijskim postupcima

Referentni Interval

Promjenjivost u visokim i niskim postotcima čini se dovoljno malom za

korištenje zajedničkih granica

(Clin Chem 2017;63;1642)

Parameter Value (90% CI)

[mIU/L]

Median 1.76

Width 3.72

2.5th 0.56

(0.43 – 0.69)

97.5th 4.27

(2.86 – 5.69)

Studija izrade referentnih intervala

FT4 mreža referentnih laboratorija

1. ef4U (Belgija)

2. CDC (SAD)

3. Radboud University Medical Center of Nijmegen (Nizozemska)

4. Reference Material Institute for Clinical Chemistry Standards (Japan)

Budući ciljevi...

IFCC C-STFT

▪ Uspostaviti sustav za održavanje sljedivosti mjerenja slobodnih hormona štitnjače i TSH.

▪ Koordinacija programa za procjenu slobodnih hormona štitnjače i TSH s obzirom na njihove analitičke karakteristike

▪ Razvijanje suradnje sa suradnicima pri definiranju referentne populacije i provedbi daljnjih studija izrade referentnih intervala.

▪ Suradnja s relevantnim organizacijama u kontinuiranoj standardizaciji slobodnih hormona štitnjače i TSH

▪ Informiranje suradnika i javnosti o značaju standardizacije funkcijskih testova štitnjače i podržavanju promocije visoke

kvalitete izvedbe funkc.testova štitnjače

http://www.ifcc.org/ifcc-scientific-division/sd-committees/c-stft

http://www.ifcc.org/ifcc-scientific-division/sd-committees/c-stft

Trenutni projekti..

Uspostava mreže referentnih laboratorija za FT4

Poboljšanje postojećih standardnih operativnih postupaka

Poboljšanje statusa kalibracija različitih laboratorija

Odredite kriterije za rad mreže laboratorija i uspostava protokola za upis

novih članova kandidata

Izrada usporedbe metoda, uključujući uzorke bolesnika s hipo i

hipertireozom

Uspostava novog panela zaTSH

Ugovaranje većeg broja lokacija prikupljanja uzoraka koji podliježu kriterijima

Za one koji žele znati više...http://ifcc-cstft.org/

http://ifcc-cstft.org/

Prikaz preliminarnih rezultata Projekt izrade referentnih vrijednosti funkcijskih testova

štitnjače u RH

KBC Sestre milosrdnice, laboratorij Klinike za onkologiju i nuklearnu medicinu

OB Sveti Duh

KBC Zagreb

MBL Andrea Nimac

Cilj rada

• izrada referentnih vrijednosti u odrasloj populaciji RH

• (osobe starosti 18-65 godina) za pretrage prema CLSI smjernici EP28-A3

• tiroidnog stimulirajućeg hormona (TSH) i hormona štitnjače te

protutijela iz seruma (antitijela na tiroidnu peroksidazu (A-TPO) i

antitijela na tireoglobulin (A-TG)

• Znanstveno-stručni istraživački projekt

• Voditelj: Valentina Vidranski

• Mentori:

- prof.dr.sc. Maja Franceschi, dr. med., doc.dr.sc Tomislav Jukić, dr.med., KBC Sestre milosrdnice

- prof.dr.sc. Ana-Maria Šimundić, spec.med.biochem., KB „Sveti Duh“

Ispitanici• zdravi pojedinci od 18 do 65 godina

• uredan ultrazvučni nalaz štitnjače (Tea Varjačić, dr.med, Marija Bosak, dr.med, Matija Romić, dr.med.)

• uredna koncentracija joda u mokraći (μg/L) Seal AutoAnalyzer 3 High Resolution (Seal AA3 HR) (SealAnalytical, Winsconsin, SAD)

• EH-UH 2 (Epidemiologija arterijske hipertenzije i unos kuhinjske soli u Hrvatskoj; IP-06-2016), prof.dr.sc. Bojan Jelaković

Kriteriji isključenja:

- prisustvo bolesti štitnjače ili znana obiteljska anamneza bolesti (konzumacija

lijekova za liječenje bolesti štitnjače, primjena suplemenata joda, radioaktivnog joda)

- prisustvo šećerne bolesti,

- prisustvo neoplazmatskih/malignih bolesti,

- kirurški zahvati,

- prijelomi u prethodna 3 mjeseca,

- transfuzija u prethodna 3 mjeseca,

- trudnoća i/ili dojenje

Odabir metode i analizatora

Odabir metode i analizatora

ANALIZATOR / PRETRAGE TSH FT4 T4 FT3 A-TPO A-TG

Siemens Atellica IM1600

(Siemens Healthcare, Erlangen, Njemačka)

KBCSM

Roche Cobas e601

(Roche Diagnostics, Japan)

KBCSM

Abbott Alinity

(Abbott Laboratories, Abbott Park, SAD)

KBC Zagreb

Beckman Coulter DxL600

(Beckman Coulter Inc., SAD)

OB Sveti Duh

Maglumi 1000 (Snibe, Kina)

KBCSM

Tosoh (Tosoh, Japan)

MBL Andrea Nimac, Zagreb

Do sada...

• 90 ispitanika od 850 pregledanih 7 županija

• Isključeno povišene vrijednosti protutijela (A-Tg i A-TPO) na svih 5analizatora, dob, neodgovarajući uzorak

• Medijan dobi: 42,5 godine (min 18, max 65)

• Žene: 78

• Muškarci: 60

• Do kraja 2020. skupiti ukupan broj ispitanika od 150 žena i 150

muškaraca iz gotovo svih županija RH

• Ultrazvučna dijagnostika, obrada seruma, obrada mokraće

• Statistička obrada rezultata

• Izrada Nacionalnih preporuka

• Implementacija vrijednosti referentnih intervala u medicinsko-

biokemijske laboratorije RH

Budućnost...

HVALA NA POZORNOSTI!