Z分數質控圖常用質控規則在Excel中邏輯設計與判斷

莊小青 ，羅士來 ，楊露 ，趙文靜 ，夏前鳳 ，薛夢

(1、泗陽仁慈醫院檢驗科，江蘇 宿遷 223700；2、泗陽縣中醫院檢驗科，江蘇 宿遷 223700)

目前，Z分數質控圖繪制方法逐漸受到重視，應用越來越廣，在實驗室信息管理系統（LIS）、專業質控數據管理系統、基于Web方式的室內質控數據實驗室間比對系統（IQC）等軟件中都有應用實例。當不具備上述條件的基層實驗室采用Microsoft Excel繪制Z分數質控圖是最好選擇。文獻報道[1-6]，利用Excel可快速繪制美觀實用的Z分數質控圖。但是隨著第一代和第二代質控技術逐漸淘汰，第三代質控技術已占主導地位，以前Excel繪圖技巧不能適應新要求，比如⑴功能單一，不支持多項質控圖，不支持個性化質控規則等。⑵自動化和智能化程度低，不支持質控規則判斷、不支持失控數據繪圖顯示、不支持失控報告顯示、不支持實時動態刷新質控圖等。采用Microsoft Excel聯合VBA(Visual Basic for Applications)很好的解決上述問題，利用Excel單元格具有編輯公式、函數運算、邏輯判斷等功能對常用質控規則進行邏輯設計、組成質控規則控制矩陣、可實時對失控數據進行篩選和標識等處理。利用Excel VBA對Z分數值自動計算、初始化質控規則控制矩陣、根據每個質控項目Sigma值設置不同質控規則、對失控數據和觸犯規則進行標識與報告等處理。利用Excel折線圖繪制高值、低值質控圖層以及按每個質控規則對失控數據繪圖，所有繪圖層組成功能完善的Z分數質控圖。本文著重介紹常用質控規則邏輯設計與判斷，實現自動化篩選和標識失控數據。

1 Z分數質控圖在Excel中整體設計與功能點概述

在Microsoft Excel 2003中新建3個工作表，分別命名為 “質控數據”、“規則設計”、“質控圖”。 在“質控數據”中設計點有：⑴質控數據匯總 對40個檢驗項目的高、低質控數據匯總，按質控時間進行壓棧式排序。⑵數據選定 根據繪圖時間采用VBA設計將所需數據進行動態選定。⑶多規則選擇 將9個常用質控規則按每3個為一組，每組按八進制加權，根據質控項目的Sigma值選擇不同的質控規則及其相應編碼。

在“規則設計”中設計點有：運用Excel具有編輯公式、函數運算、邏輯判斷等功能對9個常用質控規則進行邏輯設計、組成質控規則控制矩陣、可實時對失控數據進行篩選和標識等處理，是本文主要介紹內容。

在“質控圖”中設計點有：⑴質控項目間切換用微調按鈕對各個項目間切換并實時刷新繪圖。⑵質控規則選擇 根據每個項目的質控規則編碼，采用VBA編程解碼激活相應質控規則并顯示觸犯規則和出控數據報告。⑶數據統計功能 統計該項目累計值以及本次繪圖數據參數（質控次數、均值、標準差、變異系數等）。⑷自動繪圖 采用降序法自右向左繪制折線圖。根據9個常用質控規則邏輯矩陣（23個邏輯判斷圖層）以及兩個質控水平共需設計25個圖層，它們數據源各不相同，這些圖層共同實現智能化質控圖，界面見圖1。

2 Z分數質控圖常用質控規則在Excel中邏輯設計

在Excel中繪制Z分數質控圖很容易，若實現多規則智能化判斷則很困難。若手工法判斷，其過程繁瑣、耗時費力、容易差錯、效率低下，現已淘汰；若采用程序編程（Excel VBA編程）實現自動檢索判斷，對一般檢驗人員要求太高，更難以實現。采用Excel單元格對多規則判斷進行邏輯設計、組成質控規則控制矩陣可實現智能化判斷。

2.1 確立邏輯矩陣圖層 根據文獻， 將13S、22S、R4S、31S、41S、7T、(2/3)2S、10X、12X等列為本次常用規則，按照各個規則判讀機制確立圖層數 （繪制出控數據圖）， 如 13S、31S、7T、(2/3)2S等規則都是對單一質控水平判斷，每個規則需 2 個質控圖層；22S、R4S、41S、10X、12X等規則都是對兩個質控水平判斷，還另需1個圖層顯示兩個質控水平聯合判斷的出控數據圖，這樣計算共23個質控圖層。

2.2 每個質控規則的邏輯判斷設計 邏輯判斷設計目的是將每個質控規則下的出控數據（Z分數值）做出統一標識，如邏輯值1，然后采用VBA復制出控數據到相應列，作為23個質控圖層的數據源。因為質控數據采用壓棧式排序法，即最新的質控數據始終排在最上面；質控圖繪制采用反序法，即自右向左移位式繪圖，最新的質控點始終在最右遍，同時質控圖最多實時顯示31次（天），所以邏輯矩陣的行至少需要42行 （最左邊的質控點的12X規則判讀前11次質控數據判讀情況）即可，本文質控規則邏輯矩陣為A7：CX50。一般而言，最多采用五步法變換即可實現上述9種規則邏輯判。第1步，采用條件函數對初始第一次質控數據進行邏輯判斷，違反規則返回1否則返回0；第2~4步（可缺如），根據本圖層質控規則要求對以前第N次邏輯值進行累計值統計。第5步，采用條件函數對符合本圖層的質控規則判斷的累計值進行二次邏輯判斷，違反規則返回1，否則返回0。例如13S的兩個質控圖層變換最簡單，在A7列、C7列分別輸入公式“=IF(ABS(質控圖!Y7)>3，1，0)”、“=IF(ABS(質控圖!Z7)>3，1，0)”，其余各行（第 8~50 行）按首行單元格內容下拉填充。表1中列出23個圖層組成的邏輯矩陣的首行（即A7：CA7）單元格的函數或變換公式（中括號內字母為邏輯矩陣的列），其余各行 （第8-50行）按首行單元格內容下拉填充。

表1 9種常用質控規則邏輯矩陣首行（A7：CA7）公式列表

3 Excel VBA在Z分數質控圖中設計點

VBA最主要優點是自動化[7-10]。本例采用VBA簡單編程（宏指令）主要功能是：⑴初始化數據 對質控數據拷貝、Z-分數值計算、圖層數據拷貝等工作初始化數據。⑵圖層數據拷貝 當各圖層第5步邏輯值為“1”時（表示此次質控已違反本圖層的質控規則），VBA將拷貝對應Z-分數值并即刻顯示圖形。⑶動態繪圖 將已調試的宏指定到項目微調按鈕、繪圖起止時間按鈕、Workbook Open()事件、Worksheet Deactivate()事件進行實時動態繪圖。我們使用該Excel模板一年以上，該質控規則邏輯判斷結果與CLInetLabIQC網絡版一致 （國家衛生部臨床檢驗中心、各省臨檢中心使用）。

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