Apport de l’automatisation dans l’accréditation de la Bactériologie.

Patrice LAUDAT, Anne HOLSTEIN 

Laboratoire ARNAUD ‐ Tours

40 ème Colloque CNBH-Angers -29 Septembre 2011.

Apport de l’automatisation dans l’accréditation de la Bactériologie.1‐ Actualités sur l’automatisation  et les exigences spécifiques de l’accréditation en bactériologie.

2‐ Présentation du WASP : film Copan/SIEMENS.

3‐ Retour d’expérience du WASP

1‐ Actualités sur l’automatisation  et les exigences spécifiques de l’accréditation en 

bactériologie.

Le contexte réglementaire   français a changé

• Ordonnance du 13 janvier 2010 relative à la biologie médicale

• Code de la Santé Publique: Art. L 6221‐1 « Un laboratoire de biologie médicale ne peut réaliser d’examen de biologie médicale sans accréditation »

• Accréditation délivrée par le COFRAC selon la Norme NF EN ISO 15 189

Contexte de la Microbiologie

• Étapes pré‐analytiques, analytiques (ex.direct,ensemencement, quantification parfois, identification, antibiogramme et interprétation) et post‐analytiques.

• Bactéries vivantes , potentiellement virulentes.

• Méthodes manuelles et automatisées, qualitatives et quantitatives.

• Traçabilité de l’ensemble du processus • Validations indispensables pour toutes les techniques.

Microbiologie : une place particulière en biologie.

• Au service :– D’un patient

• Diagnostic d’une infection suspectée ou avérée• En amont : prévention d’infection (MRSA, BLSE, VanR, C. difficile)• En aval : assistance thérapeutique.

– De la collectivité locale ou régionale : hôpital• Alerte sur les phénomènes épidémiques• Gestion des épidémies• Coopération avec EOH, CLIN et C‐CLIN

– De la collectivité nationale• Niveaux 1, 2 et 3 du réseau Biotox

La gestion des analyses évolue sous la pression de:

1‐ la disponibilité de nouveaux automates et robots en Bactériologie classique et en Biologie Moléculaire, 

2‐ l’évolution réglementaire permettant d’envisager des plateaux techniques partagés pour plusieurs sites,

3‐ l’Assurance Qualité et de l’obligation de l’accréditation par le COFRAC selon la norme NF EN ISO 15 189.

Qualité et phase analytiqueL’environnement des laboratoires

• Fusion et regroupement de structures– Adaptation à une réglementation plus contraignante– Permet équipement et automatisation– Permet une réduction des coûts– Permet un accroissement de la qualité

• Ergonomie– Laboratoire sans papier– Gain de temps

Echantillon Expression de la demandeet données cliniques

Aliquotage, PrétraitementConservation

Examen microscopique

Mise en culture

Procédure DÉCISIONNELLEC.A.T. en f° microscopie,

Identif présomptive colonies,données cliniques, demande

Procédure OPERATIONNELLESelon décisions prises :

Identification, Abg, BM, téléph, …

Saisie cumulative des donnéesanalytiques Transmission

Résultat final

Saisie cumulative des donnéesanalytiques Transmission

Lecture des cultures

Saisie des donnéesanalytiques Transmission

J0

J1

Phase Pré-Analytique J≤0 Echantillons biologiques

PatientEchantillons

Personnel préleveur

TransportMatériel

EnregistrementConformité

Phase préanalytique Phase pré-analytique

Diagramme d’Ishikawa

Phase pré‐analytique : ≤ J0

• Généralités classiques :– Etape cruciale pour le processus en aval– Responsabilité du biologiste– Choix du matériel de prélèvement– Conditions de transport: délai, température…– Documents associés (prescription adaptée?)– Formation du personnel et enregistrement

Phase Analytique J ≥0Automates

Echantillons Personnel

AutomatesTechnique

EnvironnementContexte

Phase préanalytique Phase analytique

Diagramme d’Ishikawa

Automates à J0

• Colorateurs : (Gram, Auramine, Ziehl, MGG)• Automates pour Hémocultures• Cytomètre en flux pour les urines :‐ IQ 200 (Iris)‐ Sysmex UF 1000  (bioMérieux)‐ Urised (i2A) Biologie moléculaire temps réel

Colorateurs

Qualité et phase analytiqueTechniques, consommables, milieux, réactifs

• Colorants, coloration– Situation classique

• Choix du colorant

• Epaisseur des frottis Variations inter perso

• Test de pos et nég

– Evolution qualité• Automates coloration

Test colorants du marchéTest de colorants lab-made

Formation des opérateurs

Mode Opératoire - Fréquence

Meilleure standardisationEnregistrement possible N° lots

Automates à J0 : Hémocultures

IRIS iQ200®

I2A URISED® / Menarini

Sysmex /bioMérieux UF‐1000i®

Automates à J0 : Bio. Mol.GeneXpert Ceipheid

Automates à J0 : ensemenceurs

• Non robotisé :‐ Prévi Isola bioMérieux

• Robots : ‐WASP COPAN/SIEMENS‐ INNOVA BD‐ Kiestra Lab Automatisation

Automates à J0 : ensemenceurs

Qualité et phase analytiqueLes ensemenceurs

• Automatisation de certaines phases de culture• Facteur de : 

– Standardisation– Traçabilité – Gain de temps – Réduction de la variabilité interopérateur

Qualité et phase analytiqueLes automates pour J1

• Automates pour J1– Colorateurs (Gram, Auramine, Ziehl, MGG)– Détection de croissance en milieu liquide (BK, hémocultures)– Identification classique et ABG en milieu liquide – Spectrométrie de masse– Assistance à lecture des antibiogrammes en milieu gélosé

• Informatique de laboratoire– PLACE CENTRALE DANS LA QUALITÉ– Nécessaire à la traçabilité et suivi d’indicateurs de qualité– Gestion des biothèques diverses

Guide technique d’accréditation…SH GTA 01 – Mai 2011‐ COFRAC

• Prélèvement réalisé de manière aseptique avant antibiothérapie

• Milieux de culture : commercialisés, le certificat de conformité du fournisseur suffit

• Qualification  : validation des acquis• Actes opérateurs‐dépendant : compétence• Locaux : guide INRS , « marche en avant »• Analyses de bactériologie à traiter en 1er

SH GTA 01 suite

• Environnement et risque de contamination : à maitriser

• PSM : à contrôler au minimum 1/an• Requalification des appareils après maintenance : CIQ

• Réactifs commerciaux et non périmés• Délai entre prélèvement et analyse : critique• Résultats systématiquement reliés N° lot réactifs, étalons, CQ,équipement,personnel..

SH GTA 01 suite

• Cas des échantillons pré‐traités dans un autre laboratoire : mêmes exigences

• Comparabilité des résultats sur 2 automates identiques ou non : à vérifier

• Examens qualitatifs : évaluation à minima par analyse des risques (5M…)

• Examens quantitatifs : reproductibilité intra et interopérateur

• Equipements et grandeurs « critiques »: souches de référence, étuves

SH GTA 01 suite

• Enceintes thermiques : critiques en bactériologie , EMT (erreur maximale tolérable), incertitude de mesure

• Donc : cartographie initiale puis /5 ans maxi• Sonde unique raccordée au SI /an• Balance, volume, temps : idem• Mesure manuelle des diamètres : pas de raccordement SI

CINEMA

2‐ Présentation du WASP :film Copan/SIEMENS.

3‐ Retour d’expérience : laboratoire ARNAUDWASP depuis mai 2010

Le laboratoire de Microbiologie ARNAUD –Tours. Plateau technique dédié – 10 sites

• Activité : en progression 20‐30% / an– 7/7 J et 12/24 H , 4,5 millions de B de Bactériologie– 47000 dossiers de bactériologie en 2010 soit 150 éch par jour – 18 K.urines, 8 K.hémoc, 2 K.pus divers, 2 K.respi,……

• Automates :‐ Colorateur VWR‐ IQ 200 IRIS‐WASP Copan/Siemens‐ 2 WalkAway Microscan Siemens‐ GeneXpert Cepheid‐MGIT BD‐ Bactec BD

• Personnel : 7 ETP techniciens et 1,5 ETP biologistes

Choix critères : robot, marquage CE, évaluations disponibles

Anticiper : système de transport/ECBU

Anticiper : choisir un milieu liquide de transport ESwab Copan

Evaluation sur site

Standardisation de l’ensemencement

Standardisation de l’ensemencement

Evaluation sur site : répétabilité

Evaluation sur site : contamination

Evaluation sur site : pouvoir de séparation

Vérification quantification

Quantification WASP

Quantification en Manuel

Quantification en Manuel

Réduction de la variabilité inter opérateur

• Matériel : pastille 7100 CFU E.coli• WASP/ Manuel

• WASP Valeur moyenne : 71.1 (écart type 6.59 ).

• Manuel Valeur moyenne : 38.5 (écart type 23.13 ).

N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

NBColWASP

71 75 61 66 63 84 73 76 67 75

NBColMa

70 50 38 55 15*NC

3*NC

Evaluation de milieux

Qualité et phase analytiqueTechniques, consommables, milieux, réactifs

• Milieux de culture : stérilité, fertilité quantitative, (sélectivité)– Situation classique

• Milieux précoulésGdes variations qualité

• Milieux fabriquésChronophagePrivilégier achat chezfournisseur (si confiance)

• Traçabilité des milieuxde culture et d’identification

– Evolution qualité• Automate d’ensemencementpour assurer le suivi des lotsde boîtes d’isolement

Test milieux du marchéConfiance dans CQ fournisseur ?Choix des paramètres à tester

Tests stérilité, fertilité quantitative,sélectivité, autres paramètres…Détermination dates péremptionMaîtrise bureautique (Excel)

Traçabilité manuelle difficile

Traçabilité automate envisageableavec liaison au SGL

Apport de l’automatisation dans la traçabilité/accréditation

• Bonne pratique de lecture• Etiquetage boite par boite : suivi du dossier patient

• Suivi des N° de lot des mileux

Traçabilité et respect du temps minimal d’incubation de 18 H

• Essentiel pour les prélèvements polymicrobiens : ECBU, pus superficiels, suppurations de classe II et III..

• Indispensable pour les milieux sélectifs : MRSA, EBLSE ……

• Gestion avec « 2 étuves » ce qui permet d’assurer la lecture correcte des milieux.

• En attente d’une gestion automatisée idéale : « l’incubation intelligente».

Phase Analytique J+1 à 3: Antibiogramme

Techniques, consommables, milieux, réactifs, pratiques

Bactériechoisie

Main d’œuvrePersonnel

Méthode:Antibio.:automate

Ou non

Matière: souche, réactifs

Milieu Environnement

J + 1 Phase analytique J+2/3

Diagramme d’Ishikawa

Antibiogramme J+1• Méthodes manuelles : antibiogramme par diffusion 

• ‐avec lecture manuelle (compas et échelle de lecture)

• ‐avec analyse d’image (SIR‐Scan par exemple)

• Méthodes automatisées:

• ‐MICROSCAN (SIEMENS)• ‐PHOENIX (BD)• ‐VITEK (bioMérieux).

Méthodes manuelles : ex. 14 disques et 1 milieu = 15 réactifs

Méthodes automatisées : 1 réactif  Microscan (SIEMENS), 

Phoenix(BD),Vitek (bioMérieux)

Escherichia coli ATCC 25922amoxiciline

22,81

21,05

24,58 24,25

22,0

26,5

0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150

BACTERIO

BIORAD OXOIDV. théorique : 25 25Ecart en % (entre v.théorique et valeur moyenne / 6 dosages) 331,57 % 175,31 % Coeff icient de variation : 2,79 % 8,19 %

céfotaxime32,88

30,99

34,7837,5

32,535,00

0

5

10

15

2025

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150

CA SFM BACTERIO

BIORAD OXOIDV. théorique : 30 30Ecart en % (entre v.théorique et valeur moyenne / 6 dosages) 2,52 % 18,86 % Coefficient de variation : 4,06 % 3,78 %

Identification : J+1 à J+3 Techniques, consommables, milieux, réactifs

• Identification  bactérienne– Situation classique

• Examen microscopique• Identif présomptive colonies• Nb tests unitaires diff à tracer• Galeries intégrées. Limites. • Coord de techniques diverses• Auto‐tests ? (160 espèces / an)Variabilité au sein d’une espèce

– Evolution qualité : technologies généralistes automatiséesPas de Gram préalable.

• Biologie moléculaire (puces)• Galeries de type Biolog (100 substrats)• Spectrométrie de masse

Traçabilité manuelle difficile

Expertise des opérateursDurée de formation

Traçabilité facilitée

Expertise des opérateursDurée de formation.Programmes internes formation

Qualité des banques de donnéesAutomatisation associéeRéduction besoin expertiseRapidité. Traçabilité

Qualité et phase analytiqueLe Personnel

• Le PERSONNEL– Irremplaçable pour

• Non conformités techniques• Examen microscopique• Choix des colonies, orientation analytique, procédures décisionnelles et opérationnelles

– Nouvelles fonctions• Paramétrage informatique de laboratoire• Qualité• Hygiène – sécurité• Adaptation à nouvelles technologies et à de nouveaux automates

– L’automatisation de certaines tâches permet d’envisager • Redéploiement vers de nouvelles activités et réduction de tâches répétitives non valorisantes

Qualité et phase analytiqueLe Personnel

• Formation complexe pour le personnel spécialisé– Techniques de bactériologie classique (savoir‐faire acquis sur plusieurs années)

– Connaissances anatomiques solides– Connaissance des divers dispositifs médicaux– Connaissances en pathologie infectieuse pour lier la bactériologie à la clinique

– Connaissance de ses propres limites et responsabilités pour faire intervenir le biologiste

– Communication positive, esprit d’équipe– Formation permanente dans le laboratoire et hors de celui‐ci : lectures, réunions

– Programme de contrôle des connaissances

Conclusion 1Les Automates

• Futur des automates– Amélioration des techniques d’identification

• Biologie moléculaire (puces, …)• Multi‐substrats (Biolog)• Spectrométrie de masse

– Amélioration des techniques d’antibiogramme• Biologie moléculaire (échelle gènes ou génomes)• Cytométrie en flux ?

• Automatisation en vue pour TOUTE la chaîne de culture– Maintien du besoin en personnel très compétent– Durée de formation

• Analyse assistée par ordinateur– Aide à la décision pour les techniciennes (procédures décisionnelles)– Nécessité d’une programmation spéciale et d’un ordinateur au poste de travail

Conclusion 2

• En Bactériologie, la technologie de la culture complexifie la mise en place de la qualité

• Ce défi sera relevé par – Paramétrage informatique– Automatisation croissante de certaines tâches– Nouvelles technologies d’identification– Utilisation du temps libéré pour gérer la qualité– Programmes de formation du personnel – Peu de réduction réelle de personnel en nombre, mais possibilité d’utiliser une fraction de personnel de moindre formation

– Regroupements de structures