應用六西格瑪理論評價臨床化學實驗室的質量控制

宋靜芳 潘本友 楊秀軍

隨著臨床實驗室工作量的增加、工作效率的提高，質量問題成為關注的重點。目前，臨床化學實驗室主要采用Westgard質量控制規則控制分析過程，大多數使用2S和3S作為警報界限和失控界限。20世紀80年代，美國摩托羅拉公司最早使用6σ管理法來降低電子產品在生產過程中的變異，取得了令人矚目的成績。2002年，我國學者王治國首次提出將6σ理論應用于臨床實驗室的質量控制[1-2]。為此，對本實驗室2012年7-12月部分常規生化檢測項目的室內質量控制數據進行統計分析以及計算其6σ度量值，并建立最優的Westgard質量控制規則。

1 材料與方法

1.1 評估項目 丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰基轉移酶（γ-GT）、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、總膽紅素(TBIL)、直接膽紅素（DBIL）、血糖(GLU)、尿素(BUN)、肌酐(Cre)、尿酸(UA)、總膽固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、α-羥丁酸脫氫酶（HBDH）、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、總鐵結合力（TIBC）、鐵（IRON）、鉀（K）、鈉（Na）、氯（CL）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、磷（P）、淀粉酶（AMY）共26個項目。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器 OLYMPUS AU640全自動生化分析儀。

1.2.2 試劑 ALT、AST等由英國朗道（RANDOX）公司生產；TBIL、DBIL、Ca、Mg、P、TIBC、IRON等由貝克曼生物醫學有限公司生產；TP、ALB、γ-GT、ALP、UA、BUN、GLU、CHO、TG等由中生北控生物科技股份有限公司生產；CK、LDH、AMY、Cre、HBDH等由北京九強生物技術股份有限公司生產；K、Na、CL采用OLYMPUS AU640電極（直接）法。

1.2.3 質控品 英國朗道（RANDOX）公司2個濃度水平定值質控血清。

1.3 計算σ度量值 采用公式σ=(TEa%-Bias%)/CV%計算每個項目的σ度量值。其中TEa%（檢驗項目的允許總誤差）來源于衛生部臨床檢驗中心室間質量評價標準；Bias%(不準確度)來源于本室參加2012年衛生部臨床檢驗中心常規化學室間質量評價計劃3次活動的平均Bias值；CV%(不精密度)來源于本實驗室2012年7-12月室內質量控制的累積CV值[3-4]，每個檢驗項目有2個濃度水平的質控，則對應得到2個西格瑪值，本研究采用的是平均西格瑪值。

1.4 建立Westgard質量控制規則 σ度量值大于6時，在理論上是可以做到無缺陷，但也會出現誤差，因為還有人為差錯、隨機因素等不確定的因素存在；σ度量值小于6時，應該正確選擇與建立相應的質量控制規則。采用計算機軟件（如EZ Rules和QCCS2008軟件系統）繪制操作過程規范（OPSpecs）圖，來建立與選擇最優的Westgard質量控制規則。本實驗室沒有相應的計算機軟件，因此是根據σ度量值經驗地采用西格瑪度量值——最優Westgard質量控制規則表來選擇最優的Westgard質量控制規則[5]。

1.5 計算質量目標指數 (QGI)[6]采用公式QGI＝Bias/(1.5×CV)計算質量目標指數值。QGI是用來查找檢驗性能未達到6 西格瑪的主要原因。當QGI<0.8，提示精密度超出允許范圍，要優先改進精密度；當QGI>1.2，提示準確度較差，要優先改進準確度；當QGI在0.8～1.2之間，提示準確度和精密度均需改進。

2 結果

2.1 26個檢測項目的σ度量值及Westgard質量控制規則見表1。其中，σ度量值最大的是肌酸激酶(CK)，為9.50；最小的是氯（CL），為2.40；所有檢驗項目的平均σ度量值為4.66，其中6個檢測項目的σ度量值≥6，占23.1%；17個檢測項目的σ度量值介于3和5之間，占65.4%；3個檢測項目的σ度量值≤3，占11.5%。在最優Westgard質量控制規則的選擇方面，σ度量值越大（如CK、γ-GT），只需要簡單的13.5s,N=2的規則就可以提供90%的質量保證，滿足質量要求。而未達到3σ度量值（如ALP、CL），選擇最為嚴格的的13s/22s/R4s/41s/8x,N=4也不能滿足質量要求。

2.2 26個檢測項目的QGI值及主要存在的問題見表2。其中，有6個檢測項目的σ度量值大于或等于6，按QGI要求，可以不進行性能改進。在未達6σ度量值的20個檢驗項目中，有50.0%的項目需要優先改進精密度，20.0%的項目需要優先改進準確度，30.0%的項目精密度和準確度都需要改進。

3 討論

關于西格瑪值的計算，有2種計算方法：（1）本研究采用室內質量控制和室間質量評比活動的數據計算。（2）也可以根據重復性實驗和方法比對實驗確定不精密度和不準確度，計算西格瑪值[7]。前者操作較簡便，比較適用于已經積累了一定的質量控制數據及室間質量評價數據的檢驗項目。后者比較適用于實驗室的新儀器或者新開展檢測項目的評價。

表1 檢測項目的σ度量值及Westgard質量控制規則

表2 檢測項目的QGI值及主要存在的問題

根據6σ度量值質量管理的評價標準可以看出，σ度量值越大，質量控制的規則選擇越簡單，反之，越復雜。在本實驗室的26個檢測項目中，σ度量值最大的是CK，為9.50；最小的是氯CL，為2.40；所有檢驗項目的平均σ度量值為4.66，其中6個檢測項目的σ度量值≥6，占23.1%；17個檢測項目的σ度量值介于3～5之間，占65.4%；3個檢測項目的σ度量值≤3，占11.5%。在最優Westgard質量控制規則的選擇方面，σ度量值越大（如CK），只需要簡單的13.5s,N=2的規則就可以提供90%的質量保證，滿足質量要求。σ度量在3～5之間的檢測項目，需要使用2～4個質控的多規則質量控制方案，同時定期對儀器進行維護、保養、校準等，而且要求檢驗人員還要具備一定的技能和經驗。而未達到3σ度量值（如ALP、CL），選擇最為嚴格的的13s/22s/R4s/41s/8x,N=4也不能滿足質量要求。這樣的檢測項目，要對其過程進行全面排查導致性能不佳的原因，進行改進。

為了使檢驗性能達到6σ度量值的質量要求，對于未達到6σ度量值的檢驗項目，必須掌握導致檢驗性能不好的主要原因——準確度和（或）精密度。QGI值的作用，就是可以科學地指導實驗室對檢驗項目的精密度和（或）準確度進行優先改進。在本實驗室未達到6σ度量值的20個檢驗項目中，50.0%的項目需要優先改進精密度，20.0%的項目需要優先改進準確度，其余30.0%的項目精密度和準確度都需要改進。

綜上所述，臨床實驗室進行定量分析前，必須對檢驗項目進行必要的室內質量控制，根據質量要求與質量控制數據，計算其σ度量值與QGI 值，并根據6σ度量值評估其分析性能，選擇最優的Westgard質量控制規則，對于σ度量值未達到6的檢驗項目，還要根據QGI值建立整改措施，設計質量控制方案與整改措施，以便更有效地進行質量控制，使其滿足臨床實驗室要求。

[1]王治國.6σ質量標準在臨床實驗室質量控制的應用（Ⅰ）[J].上海醫學檢驗雜志，2002,17（2）：125-127.

[2]王治國.6σ質量標準在臨床實驗室質量控制的應用（Ⅱ）[J].上海醫學檢驗雜志，2002,17（3）：189-190.

[3]王治國，王薇，李少男.臨床化學檢驗項目的σ水平的計算及質控方法的選擇[J].檢驗醫學，2009,24（1）：71-73.

[4]王治國.臨床檢驗6σ質量設計與控制[M].北京：人民衛生出版社，2012.

[5]Schoenmakers CH，Naus AJ，Vermeer HJ，et al.Practical application of Sigma Metrics QC procedures in clinical chemistry[J].Clin Chem Lab Med，2011，49(11)：1837-1843.

[6]David M,Parry ST.The Quality Goal Index-Its Use in Benchmarking and Improving Sigma Quality Performance of Automated Analytic Tests[OL].www.westgard.com

[7]康鳳鳳，王治國.六西格瑪在臨床化學檢驗質量控制中的應用[J].定向點金臨床實驗室，2013(1)：65-68.