Vielleicht denken Sie jetzt: "OMG, was müssen wir denn noch alles validieren? Ist das immer noch nicht genug?" Nun – nein, das ist es leider nicht. Aber glücklicherweise müssen wir Testmethoden wirklich validieren, und zwar nicht nur, weil sie uns ein weiteres Maß an Vertrauen geben, sondern weil sie vorgeschrieben sind. Ja, Sie haben richtig gelesen – die Validierung von Testmethoden wird in verschiedenen Vorschriften verlangt!
In diesem Beitrag erfahren Sie:
Was die Validierung von Testmethoden ist
Die Grundidee der Validierung von Testmethoden
Warum wir sie durchführen
Welche Arten wir unterscheiden müssen
Quellen von Messfehlern
Was ist die Validierung von Testmethoden?
Die Validierung einer Testmethode vermittelt ein umfassendes Verständnis für die Unsicherheit der verwendeten Methode.
Eine validierte Testmethode stellt sicher, dass die Methode geeignet ist und dass die erzeugten Daten zuverlässig und wiederholbar sind.
Die meisten Informationen und Daten, die wir bei der Prozessvalidierung, Überwachung oder anderen Messaktivitäten sammeln, hängen vom Messverfahren ab. Wenn sich der Messprozess ändert, ändern sich auch die Ergebnisse, die wir daraus erhalten. Die Qualität der Messwerte wird durch viele Werte bestimmt, die mit einem Messsystem gemessen werden, das unter stabilen Bedingungen arbeitet [3].
Angenommen, ein Messsystem zeichnet mehrere Messungen eines bestimmten Merkmals auf, und alle liegen nahe am Sollwert des Merkmals. In diesem Fall wird die Datenqualität als hoch bezeichnet und umgekehrt [3].
Da wir qualitativ hochwertige Daten erhalten wollen, ist die Validierung der Testmethode noch hilfreicher.
Was ist der Grundgedanke der Validierung von Testmethoden?
Stellen Sie sich vor, dass der Durchmesser eines Stabes mit einem Messschieber gemessen werden soll. Wenn Sie ihn von drei Personen messen lassen, werden Sie drei verschiedene Ergebnisse erhalten.
Für die abweichenden Ergebnisse gibt es mehrere Gründe. Sie reichen von der Kraft, die auf den Messschieber ausgeübt wird, über die Position der Messung (der Stab ist höchstwahrscheinlich nicht ideal rund) bis hin zur Anzahl der Ziffern auf dem Messschieber und vielen anderen Gründen.
Um diese Auswirkungen auf ihre Bedeutung für die Abweichung vom tatsächlichen Ergebnis zu bewerten, müssen wir verstehen, welche Probleme wir haben und woher sie kommen.
Mit der Validierung von Testmethoden versuchen wir, genau das zu erreichen. Wir wollen eine Testmethode, die uns unabhängig davon, wer die Probe wann misst, das gleiche Ergebnis liefert.
Warum müssen wir eine Testmethoden-Validierung durchführen?
Die Anforderung, Testmethoden zu validieren, finden wir in verschiedenen Vorschriften.
Die US FDA verlangt in 21 CFR Part 820.72 a) Kontrolle von Inspektions-, Mess- und Prüfeinrichtungen:
Jeder Hersteller muss sicherstellen, dass alle Inspektions-, Mess- und Prüfgeräte, einschließlich mechanischer, automatischer oder elektronischer Inspektions- und Prüfgeräte, für die vorgesehenen Zwecke geeignet sind und gültige Ergebnisse liefern können [5].
Die für uns relevanten Schlüsselwörter sind "... alle Inspektions-, Mess- und Prüfgeräte (...) für die vorgesehenen Zwecke geeignet sind...." und mit der Definition von Validierung unter 21 CFR Part 820.3 z)
"Validierung bedeutet die Bestätigung durch Untersuchung und Erbringung eines objektiven Nachweises, dass die besonderen Anforderungen für einen bestimmten Verwendungszweck durchgängig erfüllt werden können – wir haben eine Anforderung für die Validierung von Testmethoden" [5].
Die ISO 13485 fordert unter 7.4.3:
"Die Organisation muss die Inspektion oder andere Aktivitäten einrichten und durchführen, die notwendig sind, um sicherzustellen, dass das gekaufte Produkt die spezifizierten Einkaufsanforderungen erfüllt."
Für diejenigen, die argumentieren, dass es schwierig ist, die Anforderung an die Validierung von Testmethoden hier zu interpretieren – wie stellen Sie sicher, dass Sie keine falsch positiven/negativen Ergebnisse erhalten?
In anderen Dokumenten wie dem MDSAP-Auditansatz heißt es sogar:
"... die Medizinprodukte-Organisation muss möglicherweise die für die Eingangsabnahme verwendete Testmethode validieren, um sicherzustellen, dass die Testmethode tatsächlich in der Lage ist, ein nicht konformes Produkt zu identifizieren" [6].
Oft hören wir auch Aussagen wie: "Wir wenden eine standardisierte Methode an. Wir brauchen nicht zu validieren!"
Schauen Sie in ISO 11607-2:2019, 4.4.3 nach: „Alle Testmethoden ... müssen ... von dem Laboratorium, das die Prüfung durchführt, validiert werden“ [4].
Es ist verständlich, dass einige Organisationen durch Vorschriften "motiviert" werden, dennoch sollten wir die Vorteile der Validierung von Testmethoden nicht vergessen, wie im vorherigen Abschnitt erwähnt.
Welche Arten der Validierung von Testmethoden müssen wir unterscheiden?
Wenn wir eine Testmethoden-Validierung durchführen wollen, müssen wir zunächst unterscheiden, welche Art von Daten unser Messsystem liefern kann.
Über Attribut- und Variablendaten haben wir bereits in unserem Blogbeitrag "Cpk von 1,33 ist nicht genug!“ gesprochen.
Lassen Sie uns kurz die wichtigsten Dinge wiederholen:
Attributdaten: Go/No-Go, Pass/Fail, gut/schlecht; das Ergebnis ist qualitativ
Variable Daten: kontinuierliche Werte wie 1,78N, 2,45mm, 1,09bar; das Ergebnis ist quantitativ
Die nächste Unterscheidung, die wir treffen müssen, ist die, ob es sich um eine zerstörende oder eine nicht zerstörende Prüfung handelt. Auf der Grundlage dieser beiden Fragen erhalten wir den folgenden Entscheidungsbaum:
Abbildung 1 Testmethoden-Validierung (TMV) Entscheidungsbaum
Woher kommen die Messfehler?
Vielleicht sind Sie schon einmal auf den Begriff Gage (oder Gauge) R&R (Repeatability and Reproducibility) gestoßen.
Die Wiederholbarkeit (Repeatability) ist die Schwankungsbreite, die sich aus wiederholten Messungen desselben Geräts durch dieselbe Person, am selben Tag und mit demselben Gerät ergibt – sie ist das Beste, was die Testmethode leisten kann [2].
Andererseits ist die Reproduzierbarkeit (Reproducibility) die Schwankung, die durch Bediener, Tage, Einstellungen, Kalibrierungen, Umgebungsbedingungen, Gerätebedingungen und Unterschiede zwischen Geräten entsteht.
Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit zusammen werden als Präzision bezeichnet [2].
Eine weitere Quelle von Messfehlern wird als Verzerrung oder mangelnde Genauigkeit bezeichnet. Genauigkeit bedeutet, dass man die richtigen Werte erhält und nicht nur den gleichen Wert. Die Verzerrung wird jedoch durch die Kalibrierung des Instruments kontrolliert, die von der US FDA (21CFR820.72) und der ISO 13485:2016 (7.6) klar vorgeschrieben ist.
Dieser Artikel bietet einen guten Überblick über das Thema Testmethoden-Validierung. Wenn Sie noch mehr über TMV erfahren möchten, dann lesen Sie auch unsere Artikel zu GR&R (Gage Repeatability & Reproducibility), Gage Reproducibility und Testmethoden-Validierung von "Pass/Fail"-Systemen (Go/No-Go Gage).
Autor: Simon Föger
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Referenzen
[1] ISO 13485:2016 Medical devices — Quality management systems — Requirements for regulatory purposes
[2] Taylor, Wayne (2017). Statistical Procedures for the Medical Device Industry. Taylor
Enterprises, Inc., www.variation.com
[3] Measurement System Analysis – 4th Edition (2010), Automotive Industry Action Group
[4] ISO 11607-2:2019 Packaging for terminally sterilized medical devices — Part 2: Validation requirements for forming, sealing and assembly processes
[5] TITLE 21 CFR820.72
[6] MDSAP Audit Approach https://www.fda.gov/media/157947/download