六西格瑪理論在臨床生化檢驗質量評價中的應用

楊 琴，魏 云，陳 勇，冷曉霞

西格瑪(σ)是一種評估產品和生產過程特性波動大小的統計量，其大小可以反映質量水平的高低[1]。6σ質量標準管理體系源于摩托羅拉公司，著力于質量控制管理，其概念是一項以數據為基礎，追求幾乎完美的質量管理方法。隨著實驗室標準化建設的建立、健全和完善，對實驗室的質量要求提出了更高的標準，要求檢驗結果快速、準確和可靠，6σ質量管理方法作為一種新興的質量管理概念引入到醫學實驗室中。本文應用6σ質量管理理論對實驗室臨床常規生化檢測項目進行質量評價，改進質量控制目標和質量方案的設定，并指導實驗室質量的持續改進。

1材料與方法

1.1評估項目 總膽紅素(TBil)、直接膽紅素(DBil)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰轉肽酶(GGT)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALb)、肌酸激酶(CK)、淀粉酶(AMY)、葡萄糖(GLU)、尿素(Urea)、肌酐(Crea)、尿酸(UA)、鉀離子(K+)、鈉離子(Na+)、氯離子(CL-)、鈣離子(Ca2+)、鎂離子(Mg2+)、無機磷(P)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)共22個常規生化檢測項目。

1.2儀器與試劑 儀器采用Beckman Coulter AU5800全自動生化分析儀。UA和GLU采用上海德賽生物試劑，K+、Na+、CL-采用Beckman Coulter原裝檢測試劑，其余項目均為北京九強技術股份有限公司配套試劑。

1.3校準品與質控品 K+、Na+、CL-采用Beckman Coulter原裝高值、低值定標液，其余常規檢測項目采用上海德賽校準品；室內質控品采用由上海德賽生物技術有限公司和美國伯樂有限公司提供的液體未定值質控血清，包括2個質控濃度水平(批號分別為：德賽病理值20270和伯樂正常值45652)；室間質控品由衛生部臨床檢驗中心(NCCL)提供的2016年常規化學3批共15個質控樣品。

1.4方法

1.4.1計算σ值 采用公式(TEa—Bias)/CV計算每個檢測項目的σ水平，分析σ水平構成比，其中各參數均以百分數表示。檢測項目允許總誤差(TEa)采用衛生行業標準WS/T403-2012《臨床生物化學常規檢驗項目分析質量指標》作為質量規范[2]；偏倚(Bias%)數據來源于2016年全年衛生部臨床檢驗中心常規化學項目室間質評活動15次數據的平均偏差(絕對值)；變異系數(CV%)為2016年全年2個濃度水平室內質控的累積變異系數值。

1.4.2繪制西格瑪性能驗證圖 根據公式σ=(TEa—|Bias|)/CV計算各檢測項目σ值，其中各參數均以百分數表示。將固定格式的允許總誤差、偏倚和變異系數數據導入專用軟件，繪制西格瑪性能驗證圖。

1.4.3計算質量目標指數(QGI)[3]根據公式QGI=Bias/(1.5×CV)，對每個檢測項目進行計算，分析性能未達6σ水平的主要原因。QGI<0.8，提示分析性能的精密度超出允許范圍，需優先改進精密度；QGI>1.2，提示分析性能的正確度超出允許范圍，優先改進正確度；QGI在0.8-1.2之間，提示精密度和正確度均需改進[4]。

2結 果

2.1參與評價的22個臨床常規生化檢測項目，σ值≥6的有2項、占9.09%；σ值為4≤σ<5的有6項、占27.27%；σ值為3≤σ<4的有7項、占31.82%；σ<3的有7項、占31.82%；平均σ值為3.69。各檢測項目σ值見表1。

表1 常規生化檢測項目σ值

2.222個參與性能評價的檢測項目中，有2項達到世界級水平，6項為性能良好，7項為臨界，5項為性能欠佳，2項為不可接受。各檢測項目西格瑪性能驗證圖見下，圖中斜線劃分的區域從右上到左下依次代表σ<2(不可接受)、2≤σ<3(欠佳)、3≤σ<4(臨界)、4≤σ<5(良好)、5≤σ<6(優秀)、σ≥6(世界級)[5]。

2.3根據QGI水平，在20個σ值<6的項目中，需優先改進正確度的有6項、占30%；需優先改進精密度的有12項、占60%；正確度和精密度均需改進的有2項、占10%。通過分析，根據WestgardSigma多規則，σ值與質控規則的運用存在一定對應關系，各檢測項目質量目標指數與質控方法見表2。

表2 常規生化檢測項目QGI值及質控方案

3討 論

σ在數理統計中表示“標準差”，用來表征任意一組數據或過程輸出結果的離散程度，其水平越高，過程滿足顧客要求的能力就越強[6]。6σ管理最早用于工業管理，在檢驗醫學中的應用最早由國外學者Nevalainen[7]提出，將實驗室差錯或缺陷率轉化為σ水平進行評價和管理,質量水平代表過程每百萬次操作的缺陷機會，通常>6σ表示世界級水平，將3σ水平作為可接受水平界限。

精密度是在規定條件下，對同一或類似被測對象重復測量所得示值或測得值間的一致程度[8],通常用不精密度來表示，包括標準差或CV。本文采用實驗室2016年全年2個濃度水平室內質控的累積變異系數值來作為其不精密度估計，能真實地反映檢測項目的精密度水平。

偏倚是系統測量誤差的估計值[8],是檢驗結果正確度指標，指同一實驗室用同種方法多次獨立檢驗分析同一樣本所得結果的均值與靶值之間的差異。本文采用2016年全年衛生部臨床檢驗中心常規化學項目室間質評活動15次數據的平均偏差(絕對值)評估偏倚，反映實驗方法的正確度。

允許總誤差的確定是影響σ值水平的重要因素，目前實驗室多用美國臨床實驗室改進修正法案(CLIA’88)或我國衛生行業標準WS/T403-2012作為質量規范。CLIA’88是當時所能達到的最低分析質量水平，因此可接受范圍相對較寬；衛生行業標準更接近臨床需求，更好地反映了臨床所需要的質量水平，但要求較為嚴格。本實驗室采用衛生行業標準WS/T403-2012作為評價標準，更能真實分析項目的檢測性能。

臨床實驗室的檢測數據關系到患者的生命安全，檢測結果的準確與否關系到患者的治療及愈后，怎樣持續改進與不斷提高檢驗質量是實驗室最關心的問題。本研究結果顯示，在統計的22個常規生化檢測項目中，有68.18%(15/22)的項目達到3σ水平，7個項目不能滿足實驗室管理規范的最低要求。因此，本室的部分常規化學項目的檢測性能亟待提高，需從檢測方法學評價、試劑評估、人員培訓、儀器維護保養、質控方案設定等各個環節分析改進，全面提高檢測項目的正確度和精密度。

結合σ值和QGI指數，根據性能評定等級選用最佳的室內質控方案，既能保證分析項目的質量，又能降低分析的成本。在本實驗室σ值<6的項目中，需優先改進正確度的有6項、需優先改進精密度的有12項、正確度和精密度均需改進的有2項。實驗室應根據WestgardSigma多規則，選擇最佳質控方案。對于σ<3分析性能較差的檢測項目，除了從嚴選擇質控規則外，還應重新評價其方法性能，提高方法的可接受性，全面排查導致性能不佳的原因，并及時改進，進一步提高檢測質量。

在允許總誤差一定的情況下，檢測項目的不精密度和偏倚決定了該實驗室的σ水平。經本次研究發現，實驗室22個檢測項目的變異系數都控制在室間質量評價允許總誤差的1/3，甚至有77.27%(17/22)的檢測項目變異系數能控制在室間質量評價允許總誤差的1/4；但本室偏倚控制較差，僅有31.82%(7/22)的項目偏倚能達到室間質量評價允許總誤差的20%，如鈣離子和直接膽紅素的偏倚甚至達到了允許總誤差的67.40%和67.67%，導致項目σ水平很低。因目前常規化學室間質量評價多采用商品凍干質控材料作為樣品，按照方法學分組，去掉離群值之后，將同一方法組的中位數作為靶值，實驗室測定結果與靶值間的偏差作為偏倚的估計，這種方法由于質控樣品互換性未知，結果由實驗室單次測定獲得，且靶值為實驗室公議值，所以獲得的偏倚具有一定的局限性[9]。在分析改進質量過程中，還應特別注意日常工作中容易忽略的細節，做好實驗室室內質控品的選擇、物流運輸、溶解、分裝及保存，質控品更換批號及時定靶，校準品的溯源，實驗室水質處理等方面的質量控制，對提高檢測項目σ水平有著舉足輕重的作用。

6σ管理方法的科學性和適用性，決定了它在臨床實驗室質量管理工作中的價值和地位，用其能準確評價臨床檢驗項目的分析性能，且簡單可行；結合QGI指數成為指導實驗室質量改進的重要工具，能很好地滿足臨床需求，是值得推廣的臨床實驗室管理方法。