Intercomparación de laboratorios en la determinación de arsénico total en orina

Busco, Ida

Gerencia de Salud/ Asociación Chilena de Seguridad (ACHS)/ Av. Vicuña Mackenna, 152 / Providencia, Santiago, Chile+56 2 6852729 / ibusco@achs.cl

ABSTRACT

ABSTRACT

Existen antecedentes que ponen en duda la validez de las mediciones de arsénico, lo que hizo necesario evaluar la concordancia entre laboratorios en las mediciones de esta sustancia, identificar aquel cuyas determinaciones con mayor precisión y exactitud e identificar factores a considerar para seleccionar un laboratorio analítico.

Se diseñó un estudio experimental en el que muestras de orina fueron enviadas a tres laboratorios nacionales.

Los resultados confirman que existe gran variabilidad intra e interlaboratorios, se evidenciaron errores en el análisis de las muestras estudiadas y falta de exactitud y precisión en los resultados. Uno de los laboratorios mostró comportamiento satisfactorio.

Palabras clave

Palabras clave

Intercomparación, laboratorio, arsénico, calidad

INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN

La medición de las concentraciones de sustancias químicas potencialmente tóxicas en los ambientes laborales, es útil para la evaluación de las condiciones de higiene industrial y la identificación de agentes químicos que revisten riesgo para la salud de los trabajadores; sin embargo, en muchas ocasiones no permite estimar la magnitud real de la exposición laboral de cada trabajador.

De este modo, toma relevancia la determinación de los compuestos tóxicos o sus metabolitos en fluidos biológicos, para determinar la exposición en el organismo humano; así surge el concepto de indicador biológico como aquel término genérico que identifica al agente, sus metabolitos o los efectos adversos provocados por éstos en el organismo. A través de este indicador, el propio hombre se constituye en una herramienta para estimar la exposición ambiental [1].

La evaluación sistemática de la exposición interna del organismo a los agentes químicos por medio de los indicadores biológicos, constituye el monitoreo biológico; actividad médica preventiva cuyos resultados llevan a implementar medidas en el ambiente y en las personas.

Otros propósitos del monitoreo biológico, son el detectar sujetos sometidos a exposiciones excesivas antes de que ocurran efectos adversos para la salud; confirmar que las exposiciones actuales no conllevan una probabilidad de alteración de la salud [2] y definir la efectividad de las medidas adoptadas.

Los resultados de estos indicadores conducen la toma de decisiones preventivas, médicas y legales; errores analíticos en sus mediciones pueden llevar a decisiones equivocadas con consecuencias que pueden potencialmente afectar la salud de los trabajadores.

La Asociación Chilena de Seguridad (ACHS), ajustándose a la reglamentación vigente, mantiene en monitoreo biológico a un importante número de trabajadores expuestos a agentes químicos, dentro de los cuales se encuentran los metales.

Entre éstos los más importantes son plomo, mercurio y arsénico. Este último, comprobadamente cancerígeno con fuentes de contaminación no sólo ocupacional.

En octubre 1997 y marzo 1998 se evaluó arsénico en orina en trabajadores de una empresa de la ciudad de Antofagasta, detectándose importantes diferencias entre los resultados informados por tres laboratorios nacionales. En el primer estudio, los promedios de las diferencias relativas porcentuales entre los tres laboratorios superaron el 300%. En el segundo estudio, efectuado en los mismos trabajadores, se compararon los resultados de 4 laboratorios (3 anteriores más uno nuevo), demostrándose que las diferencias relativas porcentuales eran aún mayores, alcanzando diferencias de hasta 2000%. En ambos estudios el análisis del coeficiente de correlación intraclase permitió establecer que la concordancia entre los laboratorios era bastante baja. El diseño de los estudios efectuados no permitió identificar cual era el laboratorio más confiable en las mediciones de arsénico.

La existencia de antecedentes que ponen en duda la validez de las mediciones de arsénico en laboratorios nacionales, que ha llevado a conclusiones y decisiones tomadas sobre la base de información analítica errónea, hace necesario evaluar las diferencias existentes entre los laboratorios con el propósito de identificar aquel laboratorio cuyas determinaciones de arsénico sean de mayor precisión y exactitud y describir una propuesta metodológica orientada a garantizar calidad analítica en este tipo de determinaciones. Las causas de la posible variabilidad de los resultados no son motivo de este estudio.

El diseño consideró la preparación de orina con concentraciones conocidas de arsénico, para posteriormente comparar las mediciones de arsénico total en orina entre tres laboratorios de Chile y cada uno de ellos con un estándar de referencia.

La toxicidad de este metal comprobadamente cancerígeno, depende de la forma química en que se encuentre; no obstante, dado que la legislación vigente exige la aplicación de arsénico total en orina como indicador biológico de exposición [3], se compararon los resultados de las determinaciones de arsénico total en orina.

COMPOSICIÓN DEL TEXTO

Marco teórico de referencia

En general, la calidad analítica se materializa en un conjunto de propiedades que corresponden a indicadores de calidad. Estas propiedades caracterizan ordenadamente la información analítica y el proceso analítico , ambos estrechamente dependientes [7, 8].

• 1. Propiedades supremas: Exactitud  y  representatividad.  Corresponden  a  las  características  de  los resultados o información analítica.
• 2. Propiedades básicas: Precisión,  sensibilidad  y  selectividad.  Corresponden  a  los  atributos  del proceso analítico, son un soporte de las supremas.
• 3. Propiedades complementarias:

Rapidez, costo, factores personales. Corresponden a los atributos del proceso analítico, caracterizan la productividad del laboratorio.

Exactitud:

Grado de concordancia entre el resultado de una determinación o la media de n resultados y el valor considerado como verdadero, del analito en la muestra en cuestión.

Representatividad:

Tiene como soporte básico el muestreo adecuado y está relacionada con la ampliación de las fronteras tradicionales del laboratorio analítico.

Precisión:

Grado de concordancia entre un grupo de resultados obtenidos al aplicar el mismo método analítico a alícuotas de la misma muestra. Corresponde a la dispersión de estos resultados entre sí.

El concepto de dispersión es el contrario al de precisión: la precisión es más alta cuanto menor es la dispersión, existen dos conceptos que matizan la precisión: repetibilidad y reproducibilidad.

La repetibilidad se define como la dispersión de resultados de ensayos mutuamente independientes, utilizando el mismo método aplicado a alícuotas de la misma muestra, en el mismo laboratorio, por el mismo operador, usando el mismo equipamiento en un intervalo corto de tiempo. Es una medida de la variabilidad interna y un reflejo de la máxima precisión que el método puede alcanzar.

La reproducibilidad es la dispersión de resultados de ensayos mutuamente independientes, utilizando el mismo método aplicado a alícuotas de la misma muestra en diferentes condiciones: distintos operadores, diferente equipamiento o diferentes laboratorios.

La calidad analítica se enmarca en tres componentes:

• 1. Control de calidad
• 2. Evaluación de la calidad
• 3. Correcciones internas

Control de calidad analítica:

Las actividades de control de calidad en acciones planificadas y documentadas desarrolladas por el propio personal de laboratorio. Implican un examen directo de la organización, trabajo, herramientas de laboratorio y de los resultados generados. El control de calidad tiene connotaciones cuantitativas, en general se basa en la comparación de datos utilizando la estadística. Algunos ejemplos característicos de las actividades de control de calidad en un laboratorio analítico son el uso de cartas de control utilizando materiales de referencia, el examen de pureza y estabilidad de reactivos, examen de las condiciones ambientales del laboratorio, entre otros [10].

Evaluación de la calidad analítica: [11,12,13]:

Las actividades de evaluación de la calidad son una parte sustancial de las garantías de calidad, estas actividades son muy variadas, los tipos más característicos son:

La evaluación cualitativa sobre la base del examen visual y documental del laboratorio, de los procesos analíticos y de los sistemas de control de calidad establecidas.

La evaluación cuantitativa sobre la base de un examen de la calidad metrológica de los resultados generados al someter materiales de referencia certificados al proceso analítico y contrastar los valores certificados y los generados con sus incertidumbres.

La evaluación integral implica la conjunción de ambas alternativas anteriores.

La clasificación de los sistemas de evaluación de la calidad, teniendo en cuenta quién las realiza, es la más empleada.

La evaluación interna la realiza parte del personal del laboratorio; es difícil establecer una distinción clara entre las actividades de evaluación interna y control de calidad ya que ambas son realizadas por personal del laboratorio.

La evaluación externa es realizada por personal especializado de otro organismo, estas actividades son conocidas en el ámbito de la calidad como auditorias.

En el ámbito analítico existen dos tipos principales de auditorías:

• 1. Las directas, materializadas en la acreditación de los laboratorios y
• 2. Las indirectas, representadas por las pruebas de aptitud o pericia.

Acreditación de laboratorios analíticos:

Se define como el reconocimiento formal y por escrito de la competencia de un laboratorio para llevar a cabo un determinando análisis o un grupo específico de los mismos. La realiza una organización pública o privada y se basa en normativas establecidas internacionalmente. La acreditación de laboratorios tiene carácter voluntario, transitorio y parcial.

En la actualidad, el mayor defecto que tiene los sistemas de acreditación es el carácter cualitativo de la auditoría; sin embargo, existe una tendencia a que ésta se vuelva integral, lo que implica la evaluación de los resultados.

Pruebas de aptitud o pericia:

Se trata de una evaluación externa de la calidad que consiste en que el laboratorio participa en un ejercicio interlaboratorio, analizando la misma muestra para determinar el o los mismos analitos; la comparación de los resultados permite evaluar cuantitativamente los resultados generados por el laboratorio.

Los ejercicios interlaboratorios pueden definirse como el conjunto de procesos analíticos realizados sobre alícuotas de la misma muestra para la determinación de los mismos analitos y llevado a cabo de forma independiente por diversos laboratorios. El objetivo principal es la comparación crítica y fundamentada de los resultados generados y sus incertidumbres.

Los objetivos que se persiguen al organizar y participar en los ejercicios de laboratorio pueden ser:

- Evaluar la calidad de los resultados generados por los laboratorios participantes

- Determinar el desempeño de los laboratorios individuales para ensayos o mediciones específicas

- Monitorear el desempeño continuo de los laboratorios

- Identificar problemas en los laboratorios e iniciar acciones correctivas

- Identificar diferencias interlaboratorios

La participación en estos ejercicios interlaboratorios es en general voluntaria; no obstante, puede convertirse en obligatoria si así consta en el manual de calidad o si el sistema de acreditación así lo exige.

Los beneficios de la participación en los ejercicios de intercomparación son indudables. Éstos permiten establecer una red de laboratorios con los que se pueden intercambiar experiencias. Si el organizador crea un clima constructivo en la discusión realizada con todos los participantes, la información que se genera es de un gran valor, que pocas veces se encuentra en la literatura analítica. Los resultados mejoran de manera apreciable cuando se realizan varios ejercicios concatenados, después de discutir las discrepancias y analizar las causas.

Los ejercicios de intercomparación son uno de los mejores medios que dispone un laboratorio para evaluar la calidad de su trabajo.

Objetivos Generales

• 1. Evaluar la concordancia existente entre los laboratorios, en las mediciones de arsénico total en orina.
• 2. Identificar el laboratorio cuyas determinaciones de arsénico sean de mayor precisión y exactitud Objetivos específicos
• 1. Determinar el desempeño individual de los laboratorios para mediciones de arsénico total en orina.
• 2. Definir  la  exactitud  de  sus  resultados  analíticos  para  el  arsénico  total  en orina.
• 3. Cuantificar las diferencias en las determinaciones de arsénico total en orina entre los laboratorios
• 4. Identificar   los   factores   críticos   que   los   usuarios   deben   considerar   al momento de seleccionar un laboratorio analítico

Hipótesis

Las mediciones de arsénico total en orina difieren entre los laboratorios estudiados

Metodología

Diseño del estudio:

Estudio de tipo experimental que comparó las mediciones de arsénico total en orina entre tres laboratorios de Chile y cada uno de ellos con un estándar de referencia.

El diseño consideró la preparación de las muestras analizadas, por el Laboratorio de Toxicología del “Institut National de Santé Publique du Québec”, Canadá. Éstas fueron recolectadas de sujetos normales con dieta sin arsénico (orgánico). El total de orina fue dividido en tercios; a dos de los cuales se le añadió 196 y 570 ug/l de arsénico respectivamente.

La fecha de preparación de las muestras fue el 29 de agosto del 2001, el tipo de material fue orina líquida humana, color amarillo con pH 2.7. La estabilidad de la muestra fue garantizada por 2 años y el requerimiento de almacenaje fue la mantención del material a una temperatura de –20ºC. El material fue enviado congelado, en botellas de polipropileno; el traslado desde Canadá fue realizado en cámaras de congelación y en Santiago las muestras fueron mantenidas en las cámaras de congelación de la bodega “Almacenes generales de depósito Storage S.A.” a la temperatura indicada. Las muestras, a las que se les adicionó hydrochloric acid, se recibieron en 12 botellas de orina de un litro cada una; las concentraciones se especificaron en los certificados de análisis1 y fueron las que se señalan en la tabla siguiente.

Las muestras fueron enviadas a los laboratorios que participaron en este estudio, en cuatro partidas usando el procedimiento habitual de envío; fueron rotuladas con nombres ficticios, de modo que el laboratorio permaneciera ciego al experimento, pues su carácter de referencia no fue conocido por los participantes.

Así, cada laboratorio analizó 18 muestras de orina en cada envío, 6 de las cuales contenían 6,5 ug/l de arsénico, 6 contenían 196 ug/l y 6 contenían 570 ug/l.

Los laboratorios fueron informados del proyecto mediante una carta, garantizando que los resultados se publicarían sin identificación de los laboratorios.

Variables del estudio:

1 Certificate of analysis. Quebec. Institut national de santé publique du Québec. Sept 5,2001

• 1. Envío: Definición  conceptual: Corresponde al número de la partida del conjunto de muestras que fueron enviadas a los laboratorios participantes. Categorías: Envío1 Envío2 Envío3 Envío4.
• 2. Laboratorio Definición  conceptual: Corresponde al laboratorio participante en el estudio que recibió las muestras de orina para ser analizadas Categorías: Laboratorio1 Laboratorio2 Laboratorio3
• 3. Concentración de arsénico de referencia Definición  conceptual:

Corresponde a la cantidad de arsénico que contenían las muestras de orina preparadas por el laboratorio que se utilizó como referencia.

Categorías:

Concentración 6,5ug/l- Concentración 196 ug/l – Concentración 570ug/l

Fuente

Laboratorio de Toxicología del “Institut National de Santé Publique du Québec”, Canadá.

4. Concentración de arsénico observado Definición conceptual:

Corresponde al valor de arsénico medido por los laboratorios participantes

Categorías: Entre 0 e infinito Fuente:

Laboratorios 1, 2 y 3

Actividades principales del trabajo de terreno

La distribución de las muestras fue realizada por la investigadora hacia las sedes regionales de la ACHS donde se encontraban ubicados los laboratorios. Las enfermeras encargadas del monitoreo biológico de los trabajadores expuestos a arsénico, de esos centros asistenciales enviaron las muestras dentro del conjunto que rutinariamente el laboratorio analiza.

El tipo de envase elegido evitó contaminación de la muestra; todos ellos con cierre hermético.

El número de muestras enviadas a los laboratorios participantes para su análisis, fue de 240.

El período de análisis fue entre octubre y diciembre 2001.

Con el propósito de aproximarse a la situación de envío real, se realizaron cuatro envíos los días 4 de octubre, 14, 20 y 27 de noviembre del 2001.

Procedimiento de etiquetado de envases.

• 1. Se confeccionó un listado con 72 nombres y RUT ficticios
• 2. El total de nombres se dividió en cuatro listados de 18 trabajadores cada uno, para ser utilizados en cada uno de los envíos.
• 3. Previo a la preparación de las muestras se realizó el registro de los nombres en las etiquetas que rotularían los frascos con las muestras de orina.                                                             En          total fueron preparadas 18 etiquetas por laboratorio
• 4. Las muestras rotuladas con estas etiquetas fueron enviadas a cada laboratorio, de manera que en cada envío, cada laboratorio recibió  muestras correspondientes a los mismos trabajadores.
• 5. El proceso de preparación de las muestras fue filmado desde sus inicios (etiquetado de las muestras), hasta el final (almacenada en cajas contenedoras); a partir del segundo envío.

Protocolo de preparación de las muestras:

Esta preparación fue filmada para respaldar su ejecución.

• 1. Los doce litros de orina con concentración conocida se recibieron envasadas en botellas de un litro cada una. Cada botella contenía orina congelada
• 2. El día anterior  a la redistribución de las muestras de orina, se retiraron tres botellas de la bodega de congelamiento (a las 18:00 hrs. Cada uno de ellas contenía diferente concentración de arsénico ( 6,5; 196 y 570 ug/l).
• 3. Para su descongelamiento, los envases fueron  mantenidos  a  temperatura ambiente  durante 15 horas (desde las 18:00pm a 09:00am.
• 4. Previo a trasvasar las muestras de orina, cada botella se homogeneizó durante 15  minutos con un agitador magnético. Primero la de concentración A, luego la de concentración B y posteriormente la de concentración C.
• 5. Simultáneamente a la homogeneización fueron etiquetados los frascos en que fueron envasadas las muestras de orina, de acuerdo a procedimiento de etiquetado.
• 6. Primero se repartió la muestra A (concentración de arsénico 6,5 ug/l) en los 20 frascos preparados para tal efecto. Seis frascos con esta concentración son enviados al laboratorio uno, 6 al laboratorio dos y 6 al laboratorio tres.
• 7. Posteriormente se repartió la muestra B (concentración de arsénico 196 ug/l) en los  20 frascos preparados para tal efecto. Seis frascos con esta concentración son enviados al laboratorio uno, 6 al laboratorio dos y 6 al laboratorio tres.
• 8. Finalmente se repartió la muestra C (concentración de arsénico 570 ug/l) en los 20 frascos preparados para tal efecto. Seis frascos con esta concentración son enviados al laboratorio uno, 6 al laboratorio dos y 6 al laboratorio tres.
• 9. En cada envío se constituye un total de 54 muestras de orina; 18 para cada laboratorio, un tercio con concentración de 6,5 ug/l, un tercio con concentración de 196 ug/l y un tercio con concentración de 570 ug/l.
• 10. Cada frasco enviado para su análisis contenía aproximadamente 50 cc de orina líquida.
• 11. Las muestras fueron enviadas en cajas contenedoras refrigeradas, simulando el envío rutinario de muestras; la temperatura de estas cajas, no fue medida.

Esquema envío de preparación de muestras utilizada en envío 1:

Esquema envío de preparación de muestras utilizado en envío 2:

Esquema envío de preparación de muestras utilizado en envío 3:

Esquema envío de preparación de muestras utilizado en envío 4:

Métodos de recolección de la información:

Los resultados de los análisis de las 216 muestras de orina con concentraciones conocidas de arsénico, fueron enviados a la enfermera que remitió las muestras a los laboratorios participantes, dando cumplimiento a los procedimientos habituales de envío de muestras y recepción de resultados.

Los tres laboratorios confirmaron el análisis de arsénico total en orina mediante el método de absorción atómica.

Las enfermeras de los centros asistenciales correspondientes a la zona geográfica donde se ubicaban los laboratorios participantes, recibieron los resultados de las muestras analizadas en sus formatos originales y copias y los remitieron a la investigadora.

Los resultados fueron vaciados a una planilla Excel diseñada para este efecto y se procedió al tratamiento estadístico de los mismos.

Técnicas de procesamiento de la información:

Para evaluar la concordancia existente entre los laboratorios en las mediciones de arsénico total en orina, se calculó el coeficiente de correlación intraclase.

La variabilidad global de las mediciones en relación con los valores estándar, fue evaluada por medio del Error Cuadrático Medio (ECM):

ECM = ∑(Xi

− µ)2∑(Xi

=

−X)2

+ (X − µ)2

n n

donde Xi representa el valor de la i-ésima medición,µ representa el valor de referencia o verdadero

X representa el promedio de las mediciones

Esta separación del ECM en dos componentes permite evaluar la homogeneidad entre las mediciones por una parte, y el alejamiento del promedio respecto del estándar por otra.

Para medir las diferencias en las determinaciones de arsénico total en orina entre los laboratorios se utilizó el test de Fisher.

Finalmente el desempeño individual de los laboratorios para mediciones de arsénico total fue determinado mediante el porcentaje de funcionamiento del laboratorio en estas determinaciones. Cada valor de la muestra fue calificado con una nota dependiendo de la desviación de ese valor respecto del valor de referencia. La nota máxima fue asignada a los valores que se desviaban +-10% del valor de referencia2; la tabla siguiente muestra las notas asignadas según porcentaje de desviación.

Análisis:

Los resultados correspondientes a las muestras de orina con niveles de 6,5ug/l de arsénico fueron eliminados del análisis pues los valores informados por el laboratorio 1 correspondieron al “límite de cuantificación de interés para el arsénico”3, lo que determinó que estos valores fueron informados como valores menores que ese límite sin especificar la concentración presente en la muestra (72 muestras.

Dado que los resultados del primer envío del laboratorio 3 mostraron una variabilidad tal que hizo sospechar a los investigadores que las muestras habían sido confundidas, se procedió a eliminar estos datos del análisis estadístico (12 muestras.

En consecuencia, de las 216 muestras en las que se determinó arsénico, el análisis de los resultados fue realizado sobre un total de 132 determinaciones.

Sobre estos resultados se calculó el coeficiente de correlación intraclase, el error cuadrático medio, la significancia estadística y el funcionamiento del laboratorio para este tipo de determinaciones, su análisis permitió identificar aquel laboratorio con mayor exactitud y precisión en sus determinaciones.

La aplicación de aspectos de los ejercicios de intercomparación de laboratorios en este estudio, permitió ensayar una propuesta metodológica indispensable en la evaluación externa de la calidad analítica de cualquier laboratorio desde el ámbito del comprador de estos servicios.

2 Valor aceptado en “Evaluation de la performance analytique” para arsénico ambiental. Service de l’accréditation, Centre d’expertise en analyse enviromentale Québec.

3 Indicado en las “Observaciones del laboratorio” en los informes de análisis del laboratorio1

Limitaciones

El diseño de este estudio no permitió establecer las causas de las desviaciones en las determinaciones analíticas, los resultados sólo parecen sugerir errores sistemáticos y otros aleatorios sin llegar a precisar las causas.

Dado el carácter ciego del estudio, lo que llevó a evaluar a los laboratorios en las condiciones que rutinariamente efectúan sus procesos de medida química, no fue posible interactuar con los laboratorios que presentaron problemas para que la situación se corrigiera.

Por tratarse de un estudio experimental, la muestra no permite inferir las mismas conclusiones para los otros tipo de ensayos, ni menos para la competencia global del laboratorio.

Errores en la etapa de operaciones previas del proceso analítico, específicamente en la adecuación de la muestra no pueden ser descartados; no obstante, si se hubiera presentado constituiría un error sistemático para cada uno de los laboratorios.

Aspectos éticos

La identificación de los laboratorios durante el tratamiento de los datos y posteriormente la difusión de las conclusiones se mantuvo en estricta reserva.

Con el propósito de resguardar el carácter ciego de este estudio, el diseño no permitió entregar a cada laboratorio, información de los resultados observados.

Una vez finalizada esta investigación se informarán los resultados de los análisis a los laboratorios participantes para que ellos analicen los hallazgos y establezcan las correcciones requeridas.

Resultados

CUADRO Nº1

Resultados de arsénico total en orina por cada laboratorio para concentraciones de 6,5 ug/l

Los resultados del Laboratorio 1 corresponden al “límite de cuantificación de interés para el arsénico”4 y no al valor medido en la muestra, lo que hace imposible comparar los laboratorios para esta concentración.

CUADRO Nº2

Resultados de arsénico total en orina por cada laboratorio para concentraciones de 196 ug/l

4 Indicado en las “Observaciones del laboratorio” en los informes de análisis del laboratorio1

El Laboratorio 1 presenta la mayor homogeneidad entre las observaciones para cada uno de los envíos (D.S. 14.61ug/l) y un alejamiento moderado respecto del valor verdadero (201ug/l en promedio. Sin embargo, se presentan algunas diferencias entre los envíos: todos los resultados del envío 1 están por debajo del valor verdadero (181,7ug/l en promedio) y todas las muestras del envío 4 están sobre dicho valor (218,0 ug/l en promedio).

El Laboratorio 2 presenta en todos los envíos una mayor variabilidad de los resultados respecto del estándar (D.S. 31,92 ug/l); con excepción del envío 4 cuyo promedio es cercano al estándar (201,5 ug/l.

En el Laboratorio 3 se observa que las dispersiones no son muy grandes en los envíos 2 y 3 (15,8 y 6,8 ug/l respectivamente); no obstante, todos los valores del segundo envío están sobre el estándar (220,2 ug/l en promedio) y en el tercer envío todos están bajo 196 ug/l (156,9 ug/l en promedio. El envío 4 presenta una altísima variabilidad (D.S. 49,4 ug/l), con valores sobre y bajo el estándar.

El gráfico siguiente muestra los resultados de las determinaciones de cada uno de los laboratorios para la concentración 196 ug/l.

300

Determinaciones observadas en muestras con VR 196 mg/l

250

200

150

100

lab1 lab3 lab2

50

0

número de la muestra

Resultados de arsénico total en orina por cada laboratorio para concentraciones de 570 ug/l

El Laboratorio 1, tal como se observó para la dosis 196 ug/l, presenta una baja variabilidad entre las observaciones para cada uno de los envíos (D.S. 52,12 ug/l) y un alejamiento moderado respecto del valor verdadero (567,4 ug/l en promedio.

Hay bastante homogeneidad en un mismo envío (D.S. 11,1; 10,9; 14,8 y 6,0 ug/l); sin embargo, se presentan algunas diferencias entre ellos, es así como los resultados de las 6 muestras del envío 1 están por debajo de 570 ug/l (486 ug/l en promedio), en cambio las 6 muestras de los envíos 2 y 4 están sobre dicho valor(601 y 615,3 ug/l en promedio respectivamente.

En el Laboratorio 2 se observa una mayor variabilidad de los resultados en relación con el estándar (D.S. 111,85 ug/l. Esta situación se mantiene en todos los envíos. Con excepción del envío 4 donde a pesar de la variabilidad el promedio es cercano al estándar (591,8 ug/l), en el resto de los envíos los resultados difieren en forma considerable de dicho valor.

Los resultados de las muestras enviadas al Laboratorio 3 presentan una situación bastante distinta según el envío. En los envíos 2 y 3 las dispersiones no son muy grandes (D.S. 29,8 y 22,2 ug/l); sin embargo, todos los valores del tercer envío están por debajo del estándar.

El gráfico siguiente muestra los resultados de las determinaciones de cada uno delos laboratorios para la concentración 570 ug/l.

Determinaciones observadas en muestras con VR 570 mg/l

800700600

5004003002001000

lab1 lab3 lab2

número de la muestra

CUADRO Nº4

Variabilidad global de las mediciones para arsénico en orina en los laboratorios para concentraciones de 196 ug/l

El Laboratorio 1 es el que presenta menor variabilidad entre sus mediciones, y éstas están más próximas al estándar que los otros dos laboratorios.

Ambos componentes del ECM para el Laboratorio 2 son bastante superiores que los correspondientes del Laboratorio 1. En el caso del primer componente, se tiene que los resultados observados en Laboratorio 2 presentan una mayor variabilidad que en Laboratorio 1 (desviaciones estándares de 31.92 y 14.61 respectivamente), y enel caso del segundo componente indica que la media de las observaciones en Laboratorio 2 (164.91 ug/l) difiere más que la media de Laboratorio1 (201 ug/l) respecto del estándar.

Para el Laboratorio 3, si bien la diferencia entre el promedio de las 18 mediciones(190.39 ug/l) no está muy alejado del valor referencial, el hecho que exista una alta variabilidad entre las mediciones (D.S de 39.17 ug/l) hacen poco confiable la cercanía del promedio al estándar.

Considerando los envíos 2, 3 y 4, el coeficiente de correlación intraclase para evaluar la concordancia entre los tres laboratorios fue de 0.160, considerado bajo.

Existe diferencia significativa entre las mediciones de arsénico total en orina en los Laboratorios 2 y 3, respecto de las mediciones realizadas por el Laboratorio 1 (p<0.0001yp<0.0005respectivamente.

CUADRO Nº5

Variabilidad global de las mediciones para arsénico en orina en los laboratorios para concentraciones de 570 ug/l

El Laboratorio 1 es el que presenta menor variabilidad entre sus mediciones y éstas están más próximas al estándar que los otros dos laboratorios.

Ambos componentes del ECM son bastante superiores que los correspondientes del Laboratorio 1. En el caso del primer componente, se tiene que los resultados observados en Laboratorio 2 presentan una mayor variabilidad que en el Laboratorio 1 (desviaciones estándares de 111.85 y 52.12 respectivamente), y en el caso del segundo componente indica que la media de las observaciones en Laboratorio 2 (505.53 ug/l) difiere más que la media de Laboratorio1 (567.38 ug/l) respecto del estándar.

Considerando los envíos 2, 3 y 4, el coeficiente de correlación intraclase paraevaluar la concordancia entre los tres laboratorios fue de 0.228, considerado bajo.

Existe diferencia significativa entre las mediciones de arsénico total en orina en el Laboratorio 2 respecto de las mediciones realizadas por el Laboratorio 1 (p<0.0001); las diferencias observadas en las mediciones realizadas por el Laboratorio 3 respecto del Laboratorio 1 no son significativas (p<0.015).

Determinaciones Lab1 para ambas concentraciones

700600

5004003002001000

vr196 vr570

número de muestras

GRAFICO Nº4

Resultados de las determinaciones de arsénico total en orina para ambas concentraciones en el Laboratorio 2

Determinaciones Lab2 para ambas concentraciones

800700

6005004003002001000

vr196 vr570

número de muestras

Determinaciones lab3 para ambas concentraciones

700

600

500

400

300

200

100

0

vr196 vr570 número de muestras

Gráfico Nº6

Representación gráfica de la precisión y exactitudde las mediciones de arsénico total en orina para los tres laboratorios

Laboratorio 1

Partida 4

Partida 3

+/- 30+/- 20+/- 10 6,5

Partida 1

Partida 2

Partida 4

Partida 3

+/- 30+/- 20+/- 10

196

Partida 1

Partida 2

Partida 4

Partida 3

+/- 3 0+/- 20+/- 1 0 570

Partida 1

Partida 2

Laboratorio 2

Partida 4

Partida 3

+/- 30+/- 20+/- 10 6,5

Partida 1

Partida 2

Partida 4

Partida 3

+/- 30+/- 20+/- 10

196

Partida 1

Partida 2

Partida 4

Partida 3

+/- 3 0+/- 20+/- 1 0 570

Partida 1

Partida 2

Laboratorio 3

Partida 4

Partida 3

+/- 30+/- 20+/- 10

6,5

Partida 1

Partida 2

Partida 4

Partida 3

+/- 30+/- 20+/- 10

196

Partida 1

Partida 2

Partida 4

Partida 3

+/- 3 0+/- 20+/- 1 0

196

Partida 1

Partida 2

Discusión

Este estudio tuvo como objetivo principal evaluar la concordancia existente entre los laboratorios, en las mediciones de arsénico total en orina. El diseño estuvo orientado a reproducir las condiciones reales y rutinarias en las que se realizan las mediciones de arsénico total en orina en nuestro país.

Los laboratorios que fueron invitados a participar son algunos de los que efectúan este tipo de análisis con mayor frecuencia y que presentan entre sus antecedentes altos estándares tecnológicos.

En este estudio, se recurrió primero a solicitar la preparación de las muestras de orina a un laboratorio de alto prestigio internacional, el que normalmente genera muestras de orina para ejercicios de intercomparación de laboratorios de todo el mundo. En este laboratorio se tomaron todas las medidas necesarias para asegurar la calidad de las muestras de orina, así como su estabilidad en el tiempo. La ausencia de tendencias a la reducción o aumento de las concentraciones de arsénico en las muestras de orina enviadas a los laboratorios nacionales confirman que la estabilidad se mantuvo. Una vez llegadas a Chile, las muestras de orina fueron almacenadas cuidadosamente y luego distribuidas a los laboratorios siguiendo un riguroso procedimiento, el que incluso fue filmado. De este modo, este estudio controló todas las posibles fuentes de error en la manipulación de las muestras de orina, dejando que el manejo dentro de los laboratorios explicara toda la variación en los resultados.

Los resultados confirman los hallazgos de los análisis exploratorios que dieronorigen a este estudio y la hipótesis de trabajo; ya que revelan diferencias significativas en las mediciones entre los laboratorios y muy baja concordancia entre los resultados que ellos miden.

La gran variabilidad detectada en los análisis sugiere errores sistemáticos y otros aleatorios en sus determinaciones; la variabilidad sistemática puede estar explicada por probables errores en la calibración del equipamiento utilizado y la variabilidad aleatoria probablemente por error en alguna etapa del proceso de medida. Esta variabilidad confirma lo descrito en la literatura, en que las discrepancias más significativas con el valor considerado como verdadero se producen en el caso del arsénico, por ser lo procesos de medida química más complejos y sujetos a errores [16].

El primer fenómeno que se debe destacar es que es altamente probable que el laboratorio 3 haya confundido las muestras de la primera partida (celdas sombreadas de cuadros 1, 2 y 3); esta es la mejor explicación para resultados que se encuentran muy fuera de rango y que se presentan en pares de concentraciones muy bajas, cercanas a los 196 ug/l y a los 570 ug/l. Dado que en este caso se conocía los valores de arsénico en orina esperados, es posible señalar que el laboratorio probablemente confundió las muestras; sin embargo, en condiciones normales, el usuario no tiene ninguna posibilidad de detectar este tipo de errores y procederá a realizar recomendaciones médicas o preventivas basadas en errores de laboratorio.

En el cuadro 1, es posible observar que si bien la mayoría de los resultados del Laboratorio 1 se ubican en el rango de “menor de 10 ug/l”, hay dos valores que salen de ese rango. El primero es de 12 ug/l, lo que representa el doble de la concentración esperada; el segundo es de 72 ug/l, lo que representa un error de 11 veces (más de 1000 %) el valor de referencia. El Laboratorio 2 muestra un tercer tipo de comportamiento, ya que si bien las desviaciones máximas no son tan importantes como las señaladas para el Laboratorio 1, de todos modos son significativas y mucho más frecuentes ya que alrededor del 50% de los resultados se encuentran fuera del rango aceptable.

En el cuadro 2 se presentan los resultados arrojados por los tres laboratorios cuando recibieron muestra de orina con una concentración de arsénico de 196 ug/l. En primer lugar se puede observar que, excluidos los valores de la primera partida para el Laboratorio 3, todos ellos se aproximan más al valor de referencia. El promedio de los resultados del Laboratorio 1 se ubica levemente por sobre los 196 ug/l, el 3 lo hace levemente bajo ese valor y el 2 se ubica por debajo y un pocomás lejos que los otros dos laboratorios. La variabilidad también disminuye, pero sigue siendo importante. Considerando que la legislación chilena establece en 220ug/g creatinina, el límite de tolerancia biológica para la exposición a arsénico se puede concluir que sólo la variabilidad asociada a los resultados de los laboratorios puede determinar que un trabajador sea calificado como “intoxicado” o como “no intoxicado” por arsénico.

En términos generales el Laboratorio 1 es el que presenta menor variabilidad entre sus mediciones tanto para las concentraciones de 196 ug/l y 570 ug/l de arsénico. Los resultados emitidos por éste también son los que se encuentran más próximos al estándar que los otros dos laboratorios. Las diferencias existentes entre los Laboratorios 2 y 3 respecto del Laboratorio 1 son estadísticamente significativas para la concentración de 196 ug/l (p <0.0001y p <0.0005 respectivamente); para la concentración de 570 ug/l, sólo el Laboratorio 2 difiere significativamente del 1. Consistentemente, el coeficiente de correlación intraclase muestra que la concordancia entre los tres laboratorios es baja para ambas concentraciones.

El segundo objetivo del estudio fue identificar el laboratorio cuyas determinacionesde arsénico son de mayor precisión y exactitud. Si bien esto ya se aprecia en el análisis ya comentado, la evaluación del funcionamiento de los laboratorios confirma que es el Laboratorio 1 el que muestra un mejor comportamiento. Para éste, la mayor parte de los resultados se ubican próximos al valor de referencia (lo que lo hace más exacto) y el grado de dispersión de los mismos es menor (lo que lo hace más preciso.

Por último, otro objetivo de este estudio fue identificar los factores críticos que losusuarios deben considerar al momento de seleccionar un laboratorio analítico.

Los hallazgos de este estudio son concordantes con lo ya comunicado en la literatura internacional, por lo que adoptar las recomendaciones de control de calidad parece ser la mejor alternativa para nuestro país. Los usuarios debieran exigir a los laboratorios sistemas de aseguramiento de calidad complementadas con ejercicios de intercomparación de laboratorios para ensayos específicos y realizados por organizaciones independientes de los laboratorios participantes. Los beneficios de la participación en estos ejercicios son indudables; además de establecer una red de laboratorios con los quienes intercambiar experiencias, los resultados analíticos mejoran después de discutir las discrepancias y analizar sus causas.

Sin lugar a dudas que aquellos laboratorios que posean los mejores sistemas y participen con mayor éxito en las rondas de intercomparación, se ubicarán en el extremo más alto de la escala de costos, sin embargo, la toma de decisiones erradas basadas en resultados de mala calidad no sólo resulta finalmente más caras, sino que son éticamente inaceptables.

Conclusiones

Los resultados confirman la hipótesis de trabajo; las mediciones de arsénico total en orina difieren entre los laboratorios estudiados, tanto para las concentraciones 196 ug/l y 570 ug/l de arsénico; el coeficiente de correlación intraclase para ambas concentraciones es bajo. La mayor variabilidad entre los laboratorios se observó en las determinaciones de la concentración 196 ug/l.

Existe diferencia significativa entre las mediciones de arsénico total en orina que realizan los Laboratorios 2 y 3 respecto del Laboratorio 1 para la concentración de 196 ug/l (p <0.0001y p <0.0005 respectivamente). Para la concentración de 570 ug/l, sólo el Laboratorio 2 difiere significativamente del 1.

El Laboratorio 1 es el que presentó la menor variabilidad entre sus mediciones y los valores de las determinaciones de arsénico total en orina más próximos al estándar; en consecuencia, es el laboratorio de mayor precisión y exactitud en el análisis de arsénico total en orina. Consistentemente con estos hallazgos, este laboratorio presentó el mejor porcentaje de funcionamiento respecto a la determinación de arsénico total en orina para concentraciones de 196 y 570 ug/l (94,17 y 95% respectivamente. El Laboratorio 3 es el que mostró el segundo mejor porcentaje de funcionamiento (74,4 y 82,2% respectivamente.

En relación con la precisión, los Laboratorios 2 y 3 difieren de acuerdo a la concentración que han medido. Para la concentración 196 ug/l el Laboratorio 2 registra una mayor precisión que el Laboratorio 3. Para la concentración 570ug/l, el Laboratorio3 presenta mayor precisión que el Laboratorio 2.

Para ambas concentraciones el Laboratorio 2 presenta la mayor variabilidad de los resultados en relación con el estándar, en consecuencia la menor exactitud. Situación que coincide con la baja calificación de funcionamiento de este laboratorio para ambas concentraciones ( 60% para la concentración 196 ug/l y 63,34% para la concentración 570 ug/l.

Finalmente, respecto de la identificación de los factores críticos que los usuarios deben considerar al momento de seleccionar un laboratorio analítico, último propósito de este estudio, es indispensable que los usuarios exijan sistemas de aseguramiento de calidad complementados con ejercicios de intercomparación de laboratorios para los ensayos que ellos requieran.

AGRADECIMIENTOS

A la Asociación Chilena de Seguridad por impulsar este proyecto.

A la Fundación Científica y Tecnológica de la Asociación Chilena de Seguridad por el aporte financiero que permitió su desarrollo.

REFERENCIAS

• 1. Instituto de Salud Pública de Chile. Manual básico sobre mediciones y toma de muestras ambientales  y biológicas en salud ocupacional. Ministerio de  Salud; 169181.
• 2. World Health Organization. Biological Monitoring of Chemical Exposure in the Workplace. Guidlines. Volume 1. 17; 1996.
• 3. Ministerio de Salud; Aprueba reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales básicas en los lugares de trabajo. Decreto  Supremo  Nº  594,42; 1999.
• 4. Valcárcel,  M.  Principios  de  Química  Analítica.  Química  Analítica  y  Calidad. Capítulo VIII, 367369; Barcelona 1999.
• 5. Instituto de Salud Pública de Chile. Programa de Ensayos Interlaboratorios de Salud Ocupacional. Subprograma arsénico en orina. Informe de resultados. Ronda As0100; 2000. No publicado.
• 6. Valcárcel, M. Principios de Química Analítica. Introducción a la química analítica. Capítulo I, 122; 2532; Barcelona 1999.
• 7. Valcárcel, M. Principios de Química Analítica. Propiedades Analíticas. Capítulo II, 51103; Barcelona 1999.
• 8. Instituto Nacional de Normalización INNCHILE. Vocabulario de términos fundamentales y generales  de  metrología.  Norma  Chilena  Oficial  NCh 2450.Of98.  130;  1998.
• 9. Valcárcel, M. Principios de Química Analítica. Introducción a la química analítica. Capítulo I, 5864; Barcelona 1999.
• 10. Valcárcel,  M.  Principios  de  Química  Analítica.  Química  Analítica  y  Calidad. Capítulo VIII, 388389; Barcelona 1999.
• 11. Valcárcel,  M.  Principios  de  Química  Analítica.  Química  Analítica  y  Calidad. Capítulo VIII, 390398; Barcelona 1999.
• 12. Instituto Nacional de Normalización INNCHILE. Ensayos de aptitud mediante comparaciones interlaboratorioParte1: Desarrollo y operación de los programas de ensayo de aptitud. Norma Chilena Oficial NCh 2445/1.Of1999. 120; 1999.
• 13. Instituto Nacional de Normalización INNCHILE. Ensayos de aptitud mediante comparaciones interlaboratorioParte2: Selección y uso de los programas de ensayos de aptitud por los organismos de acreditación de laboratorios. Norma Chilena Oficial NCh 2445/2.Of1999. 17; 1999.
• 14. World Health Organization. Biological Monitoring of Chemical Exposure in the Workplace. Volume 2. 1830; 1996.
• 15. Valcárcel,  M.  Principios  de  Química  Analítica.  Química  Analítica  y  Calidad.

Capítulo VIII, 370; Barcelona 1999.