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Anses – Pôle Recherche et Référence – Page 1 – 67 pages ANSES/PR3/07/01 version

Anses – Pôle Recherche et Référence – Page 1 – 67 pages ANSES/PR3/07/01 version a Date : 28 octobre 2015 Guide de validation des méthodes d’analyses Ce guide est destiné aux laboratoires de l’Anses dans le cadre des travaux sur les méthodes d’analyse quantitatives ou qualitatives qu’ils développent, adaptent ou optimisent dans l’exécution de leurs missions de laboratoires de référence nationaux ou de l’union européenne. Il est accompagné d’un glossaire des termes relatifs à la validation des méthodes. Sommaire Table des figures.......................................................................................................................5 Table des tableaux.....................................................................................................................6 1. Avant-propos....................................................................................................................7 2 Contexte et objectifs du guide.........................................................................................7 3. Domaine d’application.....................................................................................................8 3.1 Cycle de vie d’une méthode..............................................................................................8 3.2 Périmètre du guide............................................................................................................9 4. Documents de référence................................................................................................10 5. Glossaire.........................................................................................................................11 6. Démarche de validation.................................................................................................13 6.1 Expression du besoin (cahier des charges du client/prescripteur)...................................14 6.2 Caractérisation................................................................................................................16 6.2.1 Caractérisation par approche modulaire............................................................16 6.2.2 Approche globale versus approche par caractéristique par caractéristique.......16 6.2.3 Caractérisation absolue versus caractérisation relative.....................................18 6.2.4 Caractérisation intra-laboratoire versus interlaboratoires...................................18 6.3 Validation.....................................................................................................................18 7. Caractérisation des performances des méthodes.......................................................19 7.1 Prérequis statistiques......................................................................................................19 7.1.1 Données qualitatives..........................................................................................19 7.1.1.1 Type de données....................................................................................19 7.1.1.2 Tableau de contingence..........................................................................19 7.1.2 Méthodes quantitatives......................................................................................20 7.2 Les supports de caractérisation...................................................................................20 7.2.1 Types de supports de caractérisation..................................................................20 7.2.1.1 Qualité.....................................................................................................20 7.2.1.2 Représentativité......................................................................................21 7.2.2 Les supports de caractérisation « positifs ».......................................................21 7.2.3 Les supports de caractérisation « négatifs »......................................................22 7.2.3.1 Les négatifs ou blancs.............................................................................22 7.2.3.2 Les analytes non cibles...........................................................................22 7.3 Caractéristiques de performance à déterminer selon le type de méthode....................23 7.4 Modalités pratiques de caractérisation.........................................................................24 7.4.1 Spécificité..........................................................................................................24 7.4.2 Sensibilité..........................................................................................................25 7.4.3 Fonction d’étalonnage/Efficacité (PCR).............................................................25 7.4.4 Linéarité.............................................................................................................25 7.4.5 Justesse.............................................................................................................25 7.4.6 Fidélité...............................................................................................................26 7.4.7 Répétabilité........................................................................................................26 7.4.8 Fidélité intermédiaire..........................................................................................27 7.4.9 Reproductibilité..................................................................................................27 7.4.10 Exactitude.........................................................................................................27 7.4.11 Limites..............................................................................................................27 7.4.11.1 Limite de détection.................................................................................28 7.4.11.2 Limite de quantification..........................................................................28 7.4.12 Autres types de limites......................................................................................29 7.5 Outils de calculs pour la validation...............................................................................29 8 Adéquation de la performance et validation................................................................29 8.1 La démarche................................................................................................................29 8.2 Modèle de méthode d’analyse.....................................................................................30 8.3 Rapport de validation...................................................................................................30 9 Incertitude.......................................................................................................................30 10 Perspectives...................................................................................................................34 11 Références bibliographiques........................................................................................34 Annexe « Membres du groupe GT Val 2 ».............................................................................36 Annexe « Bases statistiques pour les variables quantitatives»..........................................37 Annexe « Spécificité ».............................................................................................................41 Annexe « Sensibilité ».............................................................................................................42 Annexe « Fonction d’étalonnage/Efficacité (PCR)»..............................................................44 Annexe « Justesse »...............................................................................................................46 Annexe « Fidélité »..................................................................................................................48 Répétabilité...........................................................................................................................49 Fidélité intermédiaire.............................................................................................................49 Reproductibilité.....................................................................................................................50 Annexe « Exactitude ».............................................................................................................51 Exemple d’application : dosage de l’acrylamide dans le plasma de porc..............................53 Annexe « Limites »..................................................................................................................59 Limite de détection................................................................................................................59 Limite de quantification.........................................................................................................62 Annexe « Incertitude »............................................................................................................63 Utilisation de l’incertitude élargie dans la prise de décision...................................................63 Calcul d’incertitude................................................................................................................64 Modélisation de l’incertitude..................................................................................................65 Table des figures Figure 1 - Cycle de vie d’une méthode d’analyse 8 Figure 2 - Illustration des notions de séries, niveaux et répétitions 13 Figure 3 - Schéma de l’expression du besoin et de ses conséquences entre le client / laboratoire 15 Figure 4 - Illustration de la méthodologie de caractérisation des caractéristiques de performance étudiées séparément 17 Figure 5 - Illustration de la méthodologie de caractérisation des caractéristiques de performance basée sur un critère unique 17 Figure 6 - Composantes croissantes de la variabilité : répétabilité, fidélité intermédiaire et reproductibilité 26 Figure 7 - Processus d’évaluation de l’incertitude 31 Figure 8 - Principales sources d’incertitudes et chapitres correspondants dans la norme NF EN ISO/CEI 17025 32 Figure 9 - Exemple d’informations fournies par une représentation graphique « box plot » 37 Figure 10 - Exemple de variances non homogènes 38 Figure 11 - Choix du facteur de pondération (w) en fonction de la relation entre la variance et le niveau de concentration 39 Figure 12 - Hypothèses statistiques requises pour les variables quantitatives 40 Figure 13 - Exemple de distributions de résidus (valeurs trouvées - valeurs attendues) obtenues pour différents modèles d’étalonnage 45 Figure 14 - Exemple de droite de justesse et son intervalle de confiance 47 Figure 15 – Illustration d’un profil d’exactitude 52 Figure 16 – Dosage d’acrylamide dans le plasma de porc : données brutes observées 54 Figure 17 - Profil d’exactitude réalisé avec les données brutes 55 Figure 18 - Droite de régression entre les concentrations introduites et les concentrations en retour 56 Figure 19 - Profil d’exactitude réalisé avec les données corrigées 57 Figure 20 - Importance de l’incertitude dans la prise de décision 63 Figure 21 - Modélisations par une fonction puissance du profil d’incertitude 66 Table des tableaux Tableau 1 - Synthèse des résultats obtenus sous forme de tableau de contingence 20 Tableau 2 - Caractéristiques de performance à déterminer pour les méthodes qualitatives et les méthodes quantitatives 23 Tableau 3 - Synthèse tabulaire des caractéristiques de performances, de leurs valeurs prédéterminées, de leurs valeurs obtenues et de la décision sur leur validité 29 Tableau 4 - Synthèse des résultats obtenus lors de l’étude de caractérisation des performances 41 Tableau 5 - Intervalle de confiance à 95% d’un pourcentage de Sp 42 Tableau 6 Synthèse des résultats obtenus lors de l’étude de caractérisation des performances 43 Tableau 7 - Modèles usuels de fonctions d’étalonnages, calcul du modèle inverse, nombre minimal de niveau nécessaires, de répétitions par niveaux et nombre minimal de séries pour établir ce modèle 44 Tableau 8 - Différentes expressions de la justesse 46 Tableau 9 - Résultats des calculs du profil d’exactitude après correction des données brutes 57 Tableau 10 - Nombre de répétitions positives par niveau 60 Tableau 11 - Ensemble des performances obtenues pour déterminer les teneurs d’acrylamide dans le plasma de porc 65 Avant-propos Le présent guide a été rédigé par le groupe de travail « GT Val 2» constitué sur décision du directeur général n°2013/005. Les participants sont listés dans l’annexe « Membres du groupe GT Val 2 ». Dans le cadre de ce GT, une attention particulière a été donnée à la représentation de chacun des domaines d’activité de l’Agence. Ce guide est destiné à l’usage des laboratoires de l’Anses dans le cadre des travaux de développement, d’adaptation ou d’optimisation de méthodes d’analyse résultant de leurs missions de laboratoires de référence nationaux ou de l’Union européenne. Ce guide donne des lignes directrices générales sur le processus de validation d’une méthode, propose des modalités pratiques de caractérisation des performances, en présentant pour chaque caractéristique des exemples concrets. Ce guide ne se substitue pas aux référentiels réglementaires ou normatifs applicables aux différents domaines d’activité de l’Agence et utilisés dans les laboratoires. Pour l’élaboration de ce document et conformément à son mandat, le groupe de travail s’est attaché à prendre en compte les différents types de méthodes (qualitative et quantitative) et à exploiter les documents déjà en vigueur au sein de l’Agence, sur la base d’un recensement effectué auprès des laboratoires. Il a pris en compte les plus récentes évolutions normatives sur ce sujet et a veillé à la compatibilité de ses recommandations avec les règles de l’accréditation proposées par le Comité français d’accréditation (Cofrac). La parution de ce guide s’accompagne de la mise à disposition de documents associés qui ont été élaborés parallèlement par le groupe de travail, afin de faciliter la mise en application de certaines de ses recommandations sur une base harmonisée. Il s’agit :  d’un glossaire des termes relatifs à la validation des méthodes – ANSES/PR3/7/01-01 ;  d’un modèle-type pour la rédaction de méthodes d’analyses en vue de leur publication – ANSES/PR3/7/01-04, accompagné d’un guide d’utilisation – ANSES/PR3/7/01-05 ;  d’un modèle de rapport de validation de méthode – ANSES/PR3/7/01-02. Ce guide ainsi que ses documents associés sont destinés à être révisés régulièrement pour prendre en compte les évolutions normatives et les retours d’expérience des laboratoires de l’Anses. 2 Contexte et objectifs du guide Dès sa création en 2011, le collège de la référence de l’Anses a identifié le thème de la validation des méthodes d’analyse parmi les sujets nécessitant un partage des pratiques et la définition d’orientations communes pour les laboratoires de l’Anses. Un premier groupe de travail a proposé un processus général de développement de méthode adapté au contexte de la référence, la définition d’une terminologie commune et la publication des méthodes destinées à être rendues officielles sur le site de l’Agence. Ces travaux avaient également mis en évidence la nécessité d’approfondir plusieurs sujets, parmi lesquels figurent les aspects suivants : - les modalités de caractérisation des performances d’une méthode d’analyse ; - la constitution harmonisée des dossiers de validation ; Cartes de contrôle Essai d'aptitude Estimation de l’incertitude Expertise de l'analyste 4. Validation * 1. Sélection 3bis Caractérisation inter laboratoires choix des analytes type de méthode Type de signal Optionnel Estimation de l'incertitude Caractéristiques de performance (techniques et de transférabilité : voir tableau) Optimisation Optionnel 6. Revalidation / modification test de robustesse Plan d'expériences 3. Caractérisation intra-laboratoire Caractéristiques de performance : voir tableau procédure de validation Optimisation de l'appareillage Optimisationdu mode opératoire Modeopéatoire normalisé 2. Développement 0. Cahier des charges 5. Utilisation en routine - la détermination d’une trame commune pour les méthodes d’analyses de l’Anses en vue de leur « publication » (au sens mise à disposition), après officialisation le cas échéant. L’enquête de satisfaction menée en 2012 auprès des laboratoires agréés a confirmé le bien-fondé de ces axes complémentaires de travaux. En effet, ces laboratoires ont exprimé plusieurs attentes de la part des laboratoires nationaux de référence (LNR) concernant les modalités de communication et d’information uploads/Management/ anses-guidevalidation-converti.pdf