Libro bianco - METTLER TOLEDO

Libro bianco
Cause di errore non note
nel processo di pesata
Perché leggere questo libro bianco
Quali problemi possono verificarsi durante la pesata di un campione in un laboratorio soggetto alle normative BP che operi nel settore cibi e bevande? Questo libro bianco esamina le
potenziali cause di errori e spiega come evitarle, migliorando così il processo aziendale. In
questo modo, il laboratorio può eliminare le cause di errori e migliorare l'integrità e la qualità
dei risultati, guadagnando efficienza. Inoltre, l'eliminazione degli errori implica la riduzione
dei risultati fuori specifica (FS), e di conseguenza minori indagini in laboratorio.
Contenuto
Destinatari
2
Importanza di questo libro bianco
2
Situazione attuale
2
Illustrazione dei dati
2
Panoramica dei processi di pesata
3
Processo 1: Pesata e registrazione tramite osservazione
4
Processo manuale e serie di verifiche per errori di trascrizione
5
Situazione potenziale
6
Processo 2: Pesata con una stampante collegata alla bilancia
6
Miglioramenti del processo
7
Svantaggi del processo
7
Processo 3: Pesata utilizzando il software LabX Server
8
Vantaggi del processo elettronico
9
Utilizzo dei codici a barre per eliminare ulteriori introduzioni
manuali dei dati
9
Confronto e riepilogo delle tre modalità operative
9
Validazione di un processo elettronico
12
Bilance analitiche con identificazione tramite radio frequenza
12
Taratura delle pipette con RFID
12
RFID e titolazione
13
Conclusioni
14
Riferimenti
16
Libro bianco – Cause di errori
Destinatari
Il presente libro bianco è rivolto a scienziati analitici e professionisti del controllo qualità che operano in laboratorio, nei settori regolamentati della sanità o degli alimenti e bevande.
Importanza di questo libro bianco
Le bilance analitiche sono al centro di quasi tutte le analisi quantitative condotte nei laboratori, regolamentati e
non. L'accuratezza della pesata e l'integrità dei dati sono essenziali per la preparazione di soluzioni di riferimento
analitiche, nonché per l'assunzione di aliquote di campioni per l'analisi e la preparazione di soluzioni, soluzioni
tampone e fasi mobili HPLC. Eventuali errori in questo processo possono avere gravi conseguenze sull'integrità
dei dati e sulla qualità del prodotto. Questo libro bianco spiega come evitare alcuni degli errori più comuni e risparmiare tempo nello svolgimento delle operazioni di pesata.
Situazione attuale
In questa sezione vedremo con quali modalità una bilancia analitica viene utilizzata per le comuni operazioni di
pesata, evidenziando dove potrebbero verificarsi errori e problemi potenziali.
Vediamo di quali strumenti, attrezzature e processi parleremo.
Il processo qui descritto consiste nel preparare una soluzione analitica mediante pesata di una quantità di standard di riferimento, trasferirla in un pallone volumetrico, dissolverla e portarla a volume. Si tratta dell'impiego
tipico di una bilancia analitica in tutti i laboratori che svolgono analisi quantitative.
L'operazione verrà eseguita, utilizzando alcuni dei seguenti elementi:
• Bilancia analitica con o senza stampante termica collegata
• Appunti di laboratorio per la registrazione del lavoro e la sintesi dei risultati
• Calcolatrice o foglio di calcolo per calcolare la concentrazione dello standard di riferimento
• Software LabX Laboratory per automatizzare il processo e registrare i risultati direttamente nel database dell'applicazione.
Illustrazione dei dati
Le figure 1-3 in questo libro bianco rappresentano le mappe dei processi interfunzionali, o "corsie". Ogni corsia
rappresenta il lavoro svolto da un elemento dell'elenco sopra, ad esempio la bilancia analitica, il foglio di calcolo,
LabX o gli appunti di laboratorio. Nella corsia si verificano le attività per l'elemento, ad esempio pesata di una
massa esterna o tara del reattore di pesata per la bilancia. Il passaggio del processo da una corsia all'altra corrisponde a un'interazione tra due parti del processo medesimo, ad esempio pesata di campione sulla bilancia e registrazione del peso osservato negli appunti di laboratorio. La durata complessiva del processo inizia nella parte
superiore della figura e termina in fondo.
2
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Panoramica dei processi di pesata
I tre processi descritti in questo libro bianco si riferiscono alla preparazione di uno standard di riferimento
analitico. I processi presumono l'esistenza di una procedura operativa o di istruzioni di lavoro standard per la
preparazione di una concentrazione nominale di standard di riferimento e, pertanto, che la quantità del materiale
di riferimento da pesare sia nota. Le istruzioni indicheranno in genere che una quantità da pesare deve essere
compresa in un intervallo di valori accettabili. Una volta che il peso dello standard sia noto, l'analista calcolerà
la concentrazione effettiva rispetto alla concentrazione nominale della soluzione.
In assenza di istruzioni, lo scienziato dovrà preparare una soluzione di riferimento a partire dai principi di base.
In questo caso è necessario un passaggio ulteriore di calcolo, per determinare la quantità dello standard da pesare e il volume in cui la sostanza deve essere disciolta Questo passaggio non è incluso nei flussi dei tre
processi, ma richiederebbe più tempo di quanto indicato nella Tabella 1.
I processi descrivono inoltre un reattore in cui lo standard di riferimento viene pesato. Può trattarsi di una
navicella di pesata o direttamente di un pallone volumetrico, a seconda delle pratiche di lavoro del singolo
laboratorio.
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Libro bianco – Cause di errori
Processo 1: Pesata e registrazione tramite osservazione
Nella figura 1, viene illustrato il flusso del processo per
la pesata dello standard di riferimento in cui i valori sono
registrati mediante osservazione e vengono trascritti negli
appunti di laboratorio da un analista. I calcoli successivi
vengono eseguiti utilizzando una calcolatrice tascabile e
i risultati trascritti direttamente negli appunti di laboratorio
dell'analista. Il pallone volumetrico viene etichettato manualmente per identificare la soluzione, le informazioni
sulla preparazione e la data di scadenza della soluzione.
Figura 1: Flusso di lavoro del processo interfunzionale per
osservazioni manuali da una bilancia analitica
Il processo inizia con la trascrizione delle attività da eseguire negli appunti di laboratorio e controllando che sia
stato selezionato lo standard di riferimento corretto per
la preparazione. La bilancia viene quindi controllata con
una massa di taratura esterna. Gli standard utilizzati per
la bilancia e la taratura vengono registrati negli appunti di
laboratorio dall'analista. Quindi il reattore di pesata viene
pesato e la bilancia tarata.
Il materiale di riferimento viene pesato sulla bilancia analitica e la lettura sullo schermo viene osservata e registrata
negli appunti di laboratorio dall'analista.
Al termine, il reattore viene rimosso e la bilancia pulita
e preparata per l'utente successivo. Il materiale di riferimento viene trasferito in un pallone volumetrico di dimensioni adeguate e viene aggiunto liquido per preparare la
soluzione di riferimento. Quindi il pallone viene invertito
per sciogliere l'analita e portato a volume.
Il pallone viene etichettato manualmente con il numero di
identificazione standard, le informazioni sulla sostanza,
la concentrazione calcolata, l'analista che ha preparato la
soluzione, le condizioni di conservazione e le date di
preparazione e di scadenza.
L'analista utilizza fattori quali purezza o contenuto d'acqua per calcolare la concentrazione effettiva della soluzione
dello standard di riferimento. I calcoli e i fattori di conversione utilizzati sono registrati negli appunti di laboratorio.
Il calcolo viene eseguito utilizzando una calcolatrice tascabile; l'analista legge il valore finale dal display della calcolatrice e lo trascrive nei propri appunti di laboratorio.
L'analista controlla i dati e i risultati, inclusa l'esecuzione di una ripetizione del calcolo e, se corretti, li trascrive
nelle pagine relative degli appunti di laboratorio.
In caso di qualsiasi deviazione dalla procedura o dalle istruzioni, l'analista deve registrarla nei propri appunti.
Una seconda persona rivede i dati e la procedura per verificare che tutti i dati siano corretti e quindi appone la
propria firma per approvazione. In caso di necessità, il primo analista apporterà le correzioni e la procedura di
approvazione verrà ripetuta.
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Processo manuale e serie di verifiche per errori di trascrizione
Dalla Figura 1 è evidente che l'intero processo è manuale:
• Registrazione manuale dei dati;
• Calcolo manuale dei dati utilizzando la calcolatrice tascabile;
• Controllo manuale dei dati.
Data la sua natura manuale, il processo sarà tedioso e soggetto a errori. Esaminiamo più in dettaglio alcuni
degli ambiti chiave in cui potrebbero verificarsi errori.
Trascrizione dei dati e controllo degli errori di trascrizione sono soggetti a errori: Gli standard di qualità (ad
esempio ISO 17025) e le normative dell'industria farmaceutica adottano il principio dei quattro occhi per l'esecuzione del lavoro: un primo soggetto svolge il lavoro e un secondo soggetto indipendente lo rivede. Questo principio si basa sul concetto che quattro occhi vedono meglio di due. Tuttavia, in quanto eseguito da esseri umani,
il processo è implicitamente soggetto a errori. Questo processo manuale non è quindi perfetto ed eventuali errori
tipografici possono non venire rilevati durante la revisione, soprattutto se l'individuo è sotto pressione e ha altri
compiti da svolgere.
Mancanza di audit trail dei dati: In sostanza non c'è audit trail cartaceo; questo processo si basa sulla capacità
dell'analista di registrare accuratamente i valori visualizzati sulla bilancia e sulla calcolatrice, e di trascrivere questi risultati negli appunti di laboratorio senza errori. Solo il risultato ottenuto con la calcolatrice può essere replicato digitando i dati ed eseguendo di nuovo il calcolo.
Non conformità con i requisiti della normativa BP: Per i laboratori che devono adeguarsi alle normative BP è
importante disporre di registrazioni o prove documentate che possano essere controllate da una seconda persona
e siano anche disponibili in caso di ispezione. Il metodo di lavoro descritto nella Figura 1 è inaccettabile per gli
ispettori FDA, come osservato nel seguente estratto da una warning letter:
"La vostra azienda non è riuscita ad assicurare che le registrazioni di laboratorio includessero dati completi ottenuti da tutti i test necessari a garantire la conformità con le specifiche e gli standard previsti (21 CFR
211,194 (a)). A titolo esemplificativo, la vostra azienda non conservava tutti i dati non ancora elaborati relativi ai pesi campione e alle preparazioni delle soluzioni campione per i saggi HPLC dei lotti di compresse
<espunto> <espunto> e <espunto> eseguiti in data 18 luglio 2012.
Warning Letter FDA, maggio 2013.
Il problema principale è che il risultato della bilancia non può essere verificato; in effetti, l'analista potrebbe scrivere qualsiasi valore, a prescindere dal fatto che la pesata sia stata eseguita effettivamente. Oltre 20 anni fa, la
FDA raccomandava ai propri ispettori, nell'esame dei risultati di pesata da bilance analitiche e della preparazione
di soluzioni standard:
"Esaminare e valutare attentamente le registrazioni di laboratorio, i fogli di lavoro e gli altri documenti
contenenti i dati non ancora elaborati come pesate, diluizioni, condizione degli strumenti e calcoli. Prendere nota dell'assenza dei dati non ancora elaborati, se uno o più registrazioni siano stati riscritte o se sia
stato utilizzato un correttore per celare eventuali errori. I risultati non devono essere modificati senza spiegazioni. Incrociare i dati che sono stati corretti per autenticarli. [Rif. 1]
Rivedere le registrazioni relative alla preparazione della soluzione standard per garantire che la documentazione sia completa ed accurata. È altamente improbabile che un'azienda possa "eseguire le pesate in
modo accurato e coerente" allo stesso microgrammo. I dati che mostrano questo livello o ricorrenza di standardizzazione, quindi, sono sospetti e devono essere studiati attentamente. [Rif. 2]
Pertanto, per rispettare le regolamentazioni BP ed evitare domande potenzialmente preoccupanti da parte di un
ispettore, il laboratorio regolamentato deve disporre di una stampante collegata alla bilancia, per registrare i pesi
degli standard di riferimento e i campioni nel corso dell'analisi.
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Libro bianco – Cause di errori
Situazione potenziale
Per contribuire all'eliminazione delle principali cause di errori, il processo deve essere automatizzato. Esistono due
alternative di cui parleremo in questo libro bianco:
1.L'utilizzo di una stampante termica collegata alla bilancia analitica. La tecnologia a stampa termica consente
di stampare etichette su carta termica e normale. Il principale vantaggio della carta termica è la sua stabilità e
resistenza elevata a plastificanti, oli, grassi e acqua. Questo la rende più resistente della carta normale e consente tempi di archiviazione di 25 anni. Inoltre la stampante è estremamente veloce, silenziosa e non produce
polveri in sospensione.
2.Utilizzo di LabX per convertire un processo manuale in processo elettronico. L'applicazione viene configurata
una volta per preparare gli standard di riferimento ed eseguire i calcoli necessari. Per facilitare la conformità,
tutte le azioni dell'utente vengono registrate nell'audit trail e le firme elettroniche vengono utilizzate dall'analista
e da una seconda persona per rivedere e approvare i risultati.
Processo 2: Pesata con una stampante collegata
In questo processo, illustrato nella Figura 2, le modifiche
principali sono rappresentante dall'aggiunta di una stampante termica per registrare i risultati contemporaneamente
dalla stampante, e dalla sostituzione della calcolatrice
tascabile con un foglio di calcolo convalidato. In questo
modo il processo risulta più efficiente ma, soprattutto,
meno soggetto a errori rispetto al processo 1, con il valore
aggiunto della presenza di un audit trail cartaceo a scopo
di controllo qualità o conformità normativa.
Analogamente al primo processo, negli appunti di laboratorio vengono trascritte le attività da eseguire e viene
selezionato lo standard di riferimento corretto.
Quindi la bilancia viene verificata e il reattore di pesata
pesato e tarato. I valori vengono stampati sulla stampante
insieme alla data e all'ora di esecuzione dell'attività.
Lo standard di riferimento viene pesato sulla bilancia analitica e la lettura registrata nella stampata. L'aggiunta della
stampante consente di evitare all'analista la registrazione
delle informazioni negli appunti di laboratorio.
Al termine, il reattore viene rimosso e la bilancia pulita e
preparata per l'utente successivo. Il materiale di riferimento
viene trasferito in un pallone volumetrico di dimensioni
adeguate e viene preparata la soluzione di riferimento. La
bilancia può quindi stampare un'etichetta per la soluzione
di riferimento contenente tutte le informazioni qualitative e
normative, evitando all'analista di eseguire questa operazione manualmente.
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Figura 2: Flusso di lavoro del processo interfunzionale per
una bilancia analitica con stampante collegata
La stampata viene rimossa e l'analista inserisce il peso reale della sostanza di riferimento nel foglio di calcolo.
Il foglio di calcolo viene quindi stampato e l'analista incolla le stampate negli appunti di laboratorio. L'analista
controlla i dati e i risultati. Questo controllo è più completo rispetto a quello del processo 1, in quanto tutti i dati
sono disponibili nelle due stampate. Non è necessario ripetere o verificare il calcolo in quanto il foglio di calcolo
è convalidato. Una volta verificata la correttezza dei dati tramite i controlli, l'analista firma le pagine relative degli
appunti di laboratorio.
La revisione da parte della seconda persona diventa più rilevante in quanto è disponibile un audit trail completo
dei dati, che è possibile seguire per dimostrare che la procedura è stata applicata e che tutti i dati sono corretti.
Il revisore firma gli appunti di laboratorio.
Miglioramenti del processo
Come si vede nella Figura 2, nel nuovo processo sono evidenti una serie di miglioramenti rispetto a quanto raffigurato per il processo manuale della Figura 1:
Integrità dei dati: L'integrità dei dati generati dal processo è migliorata: i risultati originali della pesata sono disponibili nella stampata della bilancia insieme alla data/ora e al nome dell'analista.
Audit trail cartaceo: Come conseguenza della maggiore integrità dei dati l'audit trail è completo, in quanto i
risultati originali possono essere fatti risalire dal foglio di calcolo alla stampata della bilancia per il calcolo della
concentrazione standard.
Riduzione degli errori: Gli errori di trascrizione delle letture della bilancia e della calcolatrice sono stati eliminati
mediante l'uso della stampante collegata alla bilancia.
Maggiore velocità del processo: I calcoli manuali da parte dell'analista e del revisore sono stati eliminati, grazie
al foglio di calcolo, che accelera questa parte del processo. La revisione dei dati è più rapida e significativa, in
quanto è disponibile un audit trail completo dei dati.
Il processo soddisfa i requisiti di legge: L'uso della stampante consente una migliore qualità dei dati e rende
possibile un audit trail dei dati, dalla pesata dello standard di riferimento al calcolo della concentrazione della
soluzione. Questo consente a un laboratorio regolamentato di soddisfare i requisiti BP [Rif. 1, 2] ed evita la ricezione di warning letter come quella di cui un estratto è riportato nella sezione precedente.
Svantaggi del processo
Nonostante i miglioramenti ci sono ancora parti del processo in cui possono verificarsi errori; un'ulteriore ottimizzazione del processo è possibile.
Inserimento manuale dei dati nel foglio di calcolo: Il controllo degli errori di trascrizione non viene eliminato,
in quanto i risultati dalla bilancia e gli eventuali fattori di conversione devono essere inseriti nel foglio di calcolo.
Questi dati devono essere controllati dall'analista e dal revisore per assicurarne la correttezza.
Processo cartaceo: Come evidente dalla Figura 2, il processo è cartaceo. Due stampate vengono generate e copiate negli appunti di laboratorio per formare la registrazione analitica. Questo, unitamente alla preparazione e al
riepilogo del lavoro che deve essere scritto dall'analista, fa sì che il processo sia lento.
Per migliorare ulteriormente il processo ed eliminare la necessità di controllare la trascrizione è necessario prendere in considerazione il lavoro in modalità elettronica, come vedremo esaminando il processo 3 nella sezione
successiva.
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Libro bianco – Cause di errori
Processo 3: Pesata utilizzando il software LabX Server
In questo processo gli appunti di laboratorio, il foglio di
calcolo e le stampate associate vengono tutti sostituiti da
LabX software di METTLER TOLEDO. LabX software include
i controlli tecnici per garantire l'integrità dei dati in conformità con le regolamentazioni BP per le registrazioni elettroniche e le firme elettroniche [Rif. 3, 4]. Tuttavia, la funzione
di maggiore importanza per i laboratori regolamentati e
non è la possibilità di firmare elettronicamente le registrazioni. Un laboratorio non regolamentato non ha problemi di
conformità con le normative dell'industria farmaceutica, ma
restano rilevanti fattori come il controllo dei costi e il
miglioramento dei processi: questi sono gli ambiti in cui
LabX software può essere d'aiuto.
Figura 3: Flusso di lavoro del processo interfunzionale per
una bilancia analitica collegata a LabX software
L'implementazione di LabX consente di rendere il processo
totalmente elettronico. Elimina l'ultima causa di errori di trascrizione, migliora l'integrità e la qualità dei dati, accelera il
processo nel suo complesso e riduce il tempo necessario
per eseguire un'attività.
LabX è un software configurabile e le SOP per la preparazione di una soluzione standard possono essere incorporate in un processo elettronico e validato, con conseguente
conformità rispetto alla procedura scritta.
Il processo elettronico di LabX inizia dalla selezione dello standard di riferimento da pesare da parte dell'analista e
continua con l'accesso a LabX sul terminale della bilancia analitica. L'accesso a LabX non richiede di accedere a
una stazione di lavoro separata.
I controlli sulla bilancia devono essere eseguiti se richiesto da LabX. In caso contrario, l'analista prende il reattore
di pesata e tara la navicella, quindi pesa il materiale di riferimento.
L'analista non esegue alcuna registrazione dei risultati, in quanto è LabX a svolgere tutto il lavoro.
La dissoluzione del materiale di riferimento nel pallone volumetrico e il passaggio a volume vengono effettuati
dall'analista. Una stampante collegata a LabX può generare un'etichetta per il pallone volumetrico contenente le
informazioni normative o qualitative richieste.
Al termine, il procedimento validato richiede semplicemente che l'analista apponga la firma elettronica a quanto è
stato eseguito.
I compiti del revisore in un sistema elettronico sono notevolmente semplificati, in quanto la procedura viene applicata dal software. Non sono richiesti controlli su errori di trascrizione o di calcolo. Una volta controllati, i dati possono essere firmati elettronicamente.
È possibile stampare la registrazione, anche se non è strettamente necessario.
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Vantaggi del processo elettronico
I vantaggi del processo elettronico illustrato in Figura 3 sono numerosi:
Eliminazione dell'introduzione manuale dei dati: Il processo non prevede alcun inserimento manuale dei dati;
tutti i dati vengono acquisiti tramite server LabX.
Eliminazione degli errori di trascrizione: Tutti gli errori di trascrizione vengono eliminati, il che migliora la situazione rispetto agli altri due processi illustrati in Figura 1 e Figura 2. Un singolo processo controllato da LabX con
acquisizione automatica dei dati elimina qualsiasi registrazione di dati da parte di un operatore. L'analista può
concentrarsi sull'attività scientifica, piuttosto che su mansioni più adatte a un impiegato.
Accesso singolo al sistema: Il collegamento tra la bilancia analitica e LabX ne trasforma il display in un terminale per l'interazione con il software. L'utente accede al sistema tramite la schermata della bilancia, piuttosto che
tramite una stazione di lavoro separata; nessun terminale separato è necessario per il funzionamento di LabX.
Processi rapido ed efficiente: Il processo elettronico è più veloce di quelli cartacei e consente quindi di risparmiare tempo e sforzi.
Utilizzo dei codici a barre per eliminare ulteriori introduzioni manuali dei dati
La nuova stampante P-58 di METTLER TOLEDO è in grado di stampare varie etichette (es. codice 128, QR, 2D
e così via) con codici a barre, che è possibile apporre ai contenitori delle sostanze di riferimento analitiche per
identificarle in modo univoco. Le bilance dotate di lettore di codice a barre possono analizzare l'etichetta e immettere automaticamente l'identità del composto, evitando così inserimenti manuali e accelerando il processo. Altri
campioni comunemente utilizzati per la pesata possono essere etichettati allo stesso modo, sempre per evitare
l'inserimento manuale dei dati. Questo utilizzo dei codici a barre elimina un'altra causa di errori nel processo.
Confronto e riepilogo delle tre modalità operative
La tabella 1 mostra un confronto tra le attività svolte nei tre processi e il tempo impiegato per eseguire ciascuno
di essi. Sono evidenti i vantaggi in termini di ottimizzazione del processo dell'utilizzo di una stampante collegata
alla bilancia, o di LabX, per ridurre gli errori e garantire l'integrità dei dati. Come evidenziato anche nella Tabella 1,
è inoltre possibile ottenere notevoli risparmi di tempo. Il passaggio da un processo puramente manuale a uno in
cui le attività sono registrate mediante stampante termica determina un aumento di produttività del 25%. Tuttavia,
passando da un processo manuale a un processo elettronico la produttività aumenta del 194% per ogni pesata.
Anche se il laboratorio dispone già di una stampante, la conversione al processo elettronico con LabX comporta
un aumento di produttività del 135%.
Che cosa significano queste cifre nella pratica? Dato che la pesata su una bilancia analitica è un'attività molto
comune, esaminiamo le implicazioni per un laboratorio di dimensioni relativamente piccole, con uno staff di 10
analisti. Se ogni analista esegue 1.000 pesate all'anno (standard di riferimento, campioni, campioni di controllo e
preparazione di soluzioni tampone e fasi mobili), o da 4 a 5 per giornata lavorativa, il laboratorio nel complesso
eseguirà 10.000 pesate all'anno. Utilizzando le tempistiche della Tabella 1, è possibile calcolare il tempo totale
dedicato alle operazioni di pesata in questo laboratorio, come indicate nella Tabella 2. La prima riga della Tabella
2 mostra il tempo totale dedicato alle pesate nel laboratorio, calcolato moltiplicando il tempo necessario per l'operazione, dalla Tabella 1, convertendolo in giorni e dividendo per i 220 giorni lavorativi annui del laboratorio. Il
risultato del calcolo è espresso come FTE, o Full Time Equivalent. La ragione della scelta del FTE per esprimere il
risparmio ottenuto è che qualsiasi laboratorio, in qualsiasi paese, è in grado di leggere e comprendere il tempo
richiesto e i potenziali risparmi che si possono ottenere dal miglioramento del processo.
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Tabella 1: Confronto dei tempi per i tre processi
Attività eseguita
Preparazione degli appunti di laboratorio
1. Manuale,
2. Manuale,
senza stampante con stampante
•
•
•
Accesso tramite la schermata della bilancia
Controllo della funzionalità della bilancia e del
contenitore tara
•
Controllo dei documenti negli appunti di laboratorio
•
Pesata dello standard di riferimento
•
Registrazione del valore negli appunti di laboratorio
•
Rimozione del reattore e sistemazione della bilancia
•
•
•
•
•
•
•
•
Inserimento della stampata negli appunti di laboratorio
Calcolo manuale della concentrazione
3. Elettronico
con LabX
•
Inserimento dei valori nel foglio di calcolo
•
Calcolo dei risultati nel foglio di calcolo e stampa
•
Inserimento della stampata del foglio di calcolo negli
appunti di laboratorio
•
Controllo del lavoro e firma degli appunti di laboratorio
da parte dell'analista
•
•
Controllo del lavoro da parte di una seconda persona
•
•
Correzione di eventuali errori
•
•
Firma degli appunti di laboratorio da parte della
seconda persona
•
•
Calcolo automatico dei risultati
•
Firma elettronica del report da parte dell'analista
•
Controllo del lavoro da parte di una seconda persona
•
Firma elettronica del report da parte del revisore
•
*Tempo totale per l'esecuzione del processo
25 min.
20 min.
8,5 min.
Nota: * Verificato mediante test di laboratorio interni.
Tabella 2: Calcolo del tempo dedicato alle operazioni di pesata in un laboratorio
Tempo totale dedicato alla pesata in laboratorio
Risparmio derivante dalla modifica del processo
Miglioramento del processo in percentuale rispetto alla
linea di base
1. Manuale,
2. Manuale,
senza stampante con stampante
0,79 FTE
0,63 FTE
0
0,16 FTE
Linea di base
25%
Linea di base
3. Elettronico
con LabX
0,27 FTE
0,52 FTE
194%
Linea di base
134%
Come si può vedere dalla Tabella 2, è possibile ottenere limitati miglioramenti di produttività mediante l'aggiunta
di una stampante. Nel nostro esempio, il processo elettronico può far risparmiare il corrispondente di mezzo
operatore per anno. Questi guadagni si aggiungono al vantaggio della riduzione degli errori discusso in precedenza.
Nel presente libro bianco si è optato volutamente per basare i miglioramenti di tempo e produttività su un esempio costituito da un laboratorio di dimensioni relativamente limitate. Per laboratori più grandi e con più personale, o dove venga eseguito un maggior numero di pesate per analista, il risparmio di tempo e di produttività
sarà molto più elevato.
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Per laboratori soggetti a normativa BP permane l'esigenza di convalidare il software prima dell'uso.
Tabella 3: Confronto tra i tre processi in termini di riduzione degli errori, miglioramento della qualità e integrità dei dati
1. Manuale, senza stampante ma
con calcolatrice tascabile
2. Manuale, con stampante e
foglio di calcolo
3. Elettronico, con LabX e firme
elettroniche
• Trascrizione dei risultati dalla
schermata della bilancia negli
appunti di laboratorio, con
rischio di errori di trascrizione
• Nessun controllo indipendente
delle letture delle bilancia
• Approccio non accettato dagli
ispettori BP in quanto è assente
la prova indipendente del valore
di peso
• Trasferimento manuale al foglio
di calcolo
• Due trasferimenti manuali dei
dati
seguiti da due verifiche per
evitare
errori di trascrizione
• È il processo più lento e
maggiormente soggetto a errori
•Stampa dei risultati della pesata
e possibilità di rivedere i dati
dall'inizio alla fine
•Eliminazione di un ciclo di
trascrizione dei dati e dei controlli
associati
•Migliore integrità dei dati
•Foglio di calcolo convalidato
•Approccio accettabile per gli
ispettori BP
•Più veloce del processo 1;
riduzione degli errori grazie alle
stampate
• Processo completamente
elettronico
• Software e processo validati
• Acquisizione automatizzata
dei dati; nessuna necessità di
trascrizione manuale
• Nessun trascrizione dei dati e
quindi nessun controllo richiesto
• Stampa della relazione finale
firmata facoltativa
• È il processo più veloce tra i tre
citati
La tabella 3 confronta la riduzione degli errori e il miglioramento qualitativo nel passaggio dal processo manuale al processo elettronico con utilizzo di LabX. Uno dei punti chiave evidenziati è una riduzione degli errori
commessi in laboratorio. Questa, tuttavia, è un'indicazione soggettiva. Quello che è necessario è confrontare
gli studi che abbiano esaminato i livelli di errore all'interno dei laboratori. Articoli relativi alla frequenza con cui
vengono commessi errori in un laboratorio di analisi sono di difficile reperimento. Un aiuto proviene dai chimici
clinici che lavorano presso strutture ospedaliere, autori di numerosi studi su questo argomento.
•Un articolo intitolato "The Blunder Rate in Clinical Chemistry" ha misurato il numero di errori analitici rilevati
prima e dopo l'introduzione di un sistema di gestione delle informazioni di laboratorio (LIMS, Laboratory Information Management System). Tale numero si è ridotto da circa il 5% a meno dello 0,3% dopo l'implementazione del sistema informatico [Rif. 7].
•Errori di trascrizione manuale dei risultati delle analisi ematiche dei pazienti, registrati in un ambiente di cura
intensiva, confrontando i risultati di laboratorio manoscritti e a stampa per 100 pazienti consecutivi del reparto
di terapia intensiva di un ospedale del Regno Unito. Su 4664 singoli valori, il 67,6% erano completi e accurati, il 23,6% non sono stati trascritti e l'8,8% erano trascrizioni inesatte dei risultati. È interessante notare che
questo studio ha rilevato che i risultati più accurati sono stati ottenuti la mattina [Rif. 8].
Il primo studio mostra che l'impatto complessivo dell'automazione di un processo determina una riduzione di
10 volte degli errori di inserimento in un LIMS. Il secondo evidenzia che, quando il personale è sotto pressione,
come normalmente avviene in una struttura di terapia intensiva, il numero di errori aumenta. Pertanto, in un
laboratorio con un processo manuale, il controllo deve essere eseguito con particolare cura, per assicurare il
rilevamento e la correzione del maggior numero possibile di errori.
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Libro bianco – Cause di errori
In base quindi ai principi sopra descritti, LabX, un'applicazione software per il controllo degli strumenti, può essere utilizzato per automatizzare i processi di pesata, come descritto in precedenza, e per eliminare molti errori
di inserimento dei dati.
Validazione di un processo elettronico
Il software utilizzato in laboratori soggetti a normativa BP deve essere convalidato per l'uso previsto. Per agevolare il processo sono disponibili documenti di orientamento, le linee guida della versione 5 delle buone pratiche
per la fabbricazione automatizzata (Good Automated Manufacturing Practice, GAMP) [Rif. 5] e la guida alle
buone pratiche GAMP intitolata "A Risk-based Approach to Compliant Laboratory Computerized Systems" [Rif.
6]. Tuttavia, nei laboratori regolamentati esiste spesso il timore che la validazione dei computer sia un processo
lento, laborioso, oneroso ed essenzialmente basato su carta.
Se per la validazione viene adottato un approccio basato sul rischio, questi timori non dovrebbero esistere. La
validazione di LabX può utilizzare un ciclo di vita più semplice per il software configurabile, e la maggior parte
delle attività di test dovrebbe essere focalizzata sul processo configurato, piuttosto che sull'applicazione di base.
Se questo è vero, le attività di validazione software devono essere collocate nel contesto dei risparmi ottenuti
dall'utilizzo quotidiano del software in tutto il laboratorio. Vale il principio "una validazione, più utilizzi".
Inoltre, la validazione di sistemi informatici dovrebbe essere vista come un vantaggio, piuttosto che un costo. Il
risparmio di tempo derivante dall'utilizzo di un processo elettronico validato supera di gran lunga il costo una
tantum della validazione dell'applicazione. Pertanto, il tempo risparmiato incrementa lo spazio che il personale
può dedicare ad attività di laboratorio più produttive.
Secondo una stima ponderata, sono necessari tra 20 e 40 giorni per la validazione di LabX nel suo complesso.
Tuttavia, tale periodo è relativo all'intero sistema, compresi altri processi configurati per diversi strumenti e processi per altre bilance. Supponiamo tuttavia che LabX debba essere utilizzato solo per la pesata di sostanze di
riferimento e la preparazione di soluzioni come descritto nel processo 3. Anche nel caso peggiore, in cui siano
richiesti 40 giorni per completare la validazione di un singolo processo, questo equivale a 0,18 FTE. Il tempo risparmiato utilizzando un processo elettronico, come calcolato nella tabella 2, è pari a 0,27 FTE (Full Time Equivalent, Equivalente a tempo pieno). Questo significa che, durante il primo anno, il laboratorio ottiene un risparmio pari ad almeno 0,09 FTE, che sale a 0,27 l'anno successivo. Se la validazione del sistema informatico è
più veloce e richiede quindi meno tempo, i risparmi ottenuti saranno ancora maggiori. Come evidenziato sopra,
l'esempio è relativo a un laboratorio di piccole dimensioni; per uno più grande, i risparmi relativi saranno molto
superiori, a parità di costi di validazione.
Bilance analitiche con radio frequenza
Per aiutare i laboratori a migliorare l'efficienza ed eliminare gli errori, la gamma di bilance analitiche Excellence
Plus può essere dotata di lettore RFID posto lateralmente. Tale aggiunta può agevolare l'automazione delle attività e incrementarne l'efficienza. Prenderemo in esame due applicazioni di questa combinazione: taratura delle
pipette e titolazione.
Taratura delle pipette con RFID
L'ultimo venerdì del mese, in un laboratorio regolamentato, è il giorno dedicato alla taratura delle pipette. Gli
analisti responsabili della taratura delle pipette interromperanno le normali attività per avviare i controlli relativi.
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Libro bianco
METTLER TOLEDO
In genere questo processo implica la pesata di diverse aliquote d'acqua sul range operativo della pipetta; ad
esempio, una pipetta da 200 μL sarà verificata tramite 6-10 misurazioni ripetute da 20 μL e 200 μL (massimo
e minimo del range operativo) o, eventualmente, da 20 μL, 100 μL e 200 μL, in base alle procedure impiegate
presso il laboratorio specifico. La media e la deviazione standard relativa (RSD) delle pesate per ogni volume
saranno calcolate e confrontate con le specifiche per la singola pipetta, per determinare se il test sia riuscito o
meno. Stampate e calcoli verranno inseriti negli appunti di laboratorio dell'analista, dove verranno incollate anche le stampate dalla bilancia; quindi, le pagine saranno controllate e approvate da una seconda persona.
Questo processo è relativamente lento, manuale e richiede l'esecuzione di calcoli mediante un foglio di calcolo
convalidato, dove le singole pesate vengono inserite manualmente, oppure utilizzando una calcolatrice tascabile. I valori inseriti devono essere controllati da una seconda persona per evitare errori di trascrizione o di calcolo, rallentando ulteriormente il processo.
Come fare per automatizzare questo processo e al contempo ridurre gli errori?
La risposta si articola in due parti.
1.Ogni pipetta deve essere identificata da un chip RFID. Questo risultato può essere ottenuto acquistando una
nuova pipetta con chip RFID incorporato, o eseguendo il retrofitting delle pipette esistenti con un'etichetta nella
quale è integrato un chip RFID, che trasmette informazioni di identificazione univoche e altri dati. Utilizzando il
lettore RFID sulla bilancia, queste informazioni possono essere trasferite dalla pipetta alla bilancia, per collegare l'identità con le letture di taratura. Questo elimina una potenziale causa di errore e consente l'identificazione certa e univoca di ogni pipetta da tarare.
2.La gamma Excellence Plus di bilance analitiche include un'applicazione di verifica delle pipette denominata
QuickCheck. Identità delle pipette, numeri di serie, intervalli di taratura con tolleranze e date di scadenza vengono immessi nella memoria della bilancia; quando è prevista una verifica, è possibile fare in modo che all'utente venga richiesto di eseguire una taratura.
RFID e titolazione
Un secondo ambito in cui la tecnologia RFID è utile nella riduzione degli errori è la titolazione. Nella base di un
becher utilizzato per la titolazione è incorporato un chip RFID utilizzabile per identificare un campione, nonché
per il trasferimento di dati tra bilancia analitica e titolatore. Ad esempio, le informazioni e il peso del campione
possono essere trasferiti dalla bilancia, tramite il chip RFID, e importati nel titolatore a scopo di incorporazione
nella registrazione di analisi e nei calcoli per il risultato da riferire. Questo processo consente di evitare la registrazione manuale del peso della bilancia, che viene registrato nel chip RFID del becher.
Utilizzando un chip RFID in questo modo è possibile automatizzare l'analisi chimica per via umida, tradizionalmente un processo altamente manuale. I vantaggi sono la riduzione degli errori e, al contempo, il miglioramento
della qualità e dell'efficienza dei dati.
Libro bianco
METTLER TOLEDO
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Libro bianco – Cause di errori
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Conclusioni
Libro bianco
METTLER TOLEDO
Il presente libro bianco si concentra sulla riduzione degli errori, per migliorare l'integrità e la qualità dei dati,
nonché sull'efficienza in laboratorio, quando si utilizza una bilancia analitica. A partire da un processo
puramente manuale abbiamo visto le difficoltà che possono verificarsi e le problematiche di tracciabilità dovute
alla mancanza di prove documentate. Con l'aggiunta di una stampante, è possibile ridurre gli errori,
incrementare integrità dei dati e conformità e ottenere miglioramenti in termini di efficienza di laboratorio. Per
miglioramenti di produttività ottimali e la massima integrità dei dati, è consigliato un processo elettronico di
acquisizione online dei dati, elaborazione dei dati, revisione e approvazione utilizzando firme elettroniche.
La tecnologia con identificazione a radiofrequenza (RFID) consente inoltre alla nuova gamma di bilance
analitiche Excellence Plus di migliorare la tracciabilità e l'integrità dei dati, incrementando al contempo la
produttività per taratura delle pipette e analisi della titolazione.
Libro bianco
METTLER TOLEDO
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Riferimenti
1. Guida della FDA all'ispezione dei laboratori di controllo qualità farmaceutici (1993), sezione 13
2. Guida della FDA all'ispezione dei laboratori di controllo qualità farmaceutici (1993), sezione 14
3. Record elettronici; Firme elettroniche Final Rule, 21 CFR 11
4. Normative UE in materia di pratiche di fabbricazione, allegato 11, sistemi computerizzati
5. Guida GAMP (Good Automated Manufacturing Practice), versione 5, Società Internazionale di Ingegneria
Farmaceutica, Tampa, Florida (2005)
6. Guida alle buone pratiche GAMP, Un approccio basato sul rischio ai sistemi compiuterizzati nei laboratori
conformi, Società Internazionale di Ingegneria Faramaceutica, Tampa Florida (2012)
7. A.M. Chambers, J. Elder e D. StJ. O’Reilly, Annali di Biochimica Clinica, 23 (1986) 470-473
8. R. Black, P. Woolman e J. Kinsella, presentato all'incontro annuale dell'American Society of
Anaesthesiologists, New Orleans, Louisiana, ottobre 2001
9. Buone pratiche di fabbricazione per i prodotti farmaceutici finiti 21 CFR 211.68(b)
www.mt.com
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