六西格瑪質量規則在特殊蛋白性能評價中的應用研究

譚太昌，王甲甲，麥 濤，王加強，袁 紅

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院檢驗科，四川 成都 610072)

醫學實驗室向臨床提供診斷、治療、疾病預后判斷所需數據信息，亦或為評估健康目的而對來源于人體的檢材進行理化、免疫學、形態學、生物遺傳信息等檢查。因此醫學檢驗結果的質量直接關系到患者的診斷、治療和預后判斷，為了使檢驗結果的質量滿足臨床和患者的要求，醫學實驗室必須有嚴格的質量指標。隨著醫學檢驗技術不斷進步和實驗室質量教育的日益深入，新的質量管理理念不斷涌現，六西格瑪(6σ)質量管理體系近年來被廣泛接受，6σ代表著最高的質量水平。但由于其管理的高標準、多層次及復雜的操作程序和分析步驟，雖經國家衛生管理部門多年推廣但尚未能普及應用于各級實驗室。免疫室從2017年開始應用6σ質量管理規則分析特殊蛋白質量控制數據，分別評價各個檢測項目的西格瑪水平，分析精密度準確度差異水平，從而指導特殊蛋白檢測的質量持續改進工作，現報道如下。

1 材料與方法

1.1材料評價項目為2017年免疫室常規開展并參加國家臨檢中心室間質評的特殊蛋白檢測項目，包括IgG、IgA、IgM、IgE、C3、C4、ASO、RHF、CRP共9項。

1.2儀器與試劑由德國SIEMENS公司生產的BN Ⅱ特殊蛋白分析儀，檢測方法為終點散射比濁法，試劑、校準品、耗材均為原裝配套產品；質控品為伯樂公司產品。以上試劑、校準品、質控品均在有效期內按標準操作程序使用。

1.3方法

1.3.1偏倚與不精密度的算法 計算2017國家臨床檢驗中心室間質評回報每個項目5個批號樣品的百分差值絕對值的均值作為該項目的偏倚(bias)，表示檢測結果準確度。以同時期實驗室室內質控累積的變異系數作為不精密度指標(CV%)，考查該檢測項目的重復性水平。

1.3.2σ數值計算 根據公式σ=(TEa-bias)/CV[1](注：TEa為允許總誤差；bias為偏倚；CV為累積變異系數)，本文TEa采用美國臨床實驗室改進修正法規CLIA`88常規化學項目允許的總誤差標準計算各個項目的σ水平。

1.3.3檢測性能水平的評估 σ水平反映了出錯的概率，σ水平越高代表檢測的性能越好，反之亦然。檢測性能評價標準如下[2]：σ>6，世界一流水平，σ5～6，水平優秀，σ4～5，表示良好，σ3～4，臨界水平，σ2～3，表示欠佳，σ<2，檢測質量水平不可接受。

1.3.4質量目標指數(QGI)計算 QGI=bias/(1.5×CV)，同時可以分析檢測性能未達到6σ的主要原因[3]。依據以下規則判斷：①當QGI>1.2時，提示方法準確度較差，需優先改進準確度。②當QGI在0.8～1.2時，表示準確度和精密度均較差，二者都必須改進。③當QGI<0.8時，提示精密度較差，應該優先改進精密度。

1.3.5繪制標準化σ性能評價圖 使用EXCEL 軟件制作[4]。如圖1 所示，X 軸為CV%占TEa的百分數，其刻度為0%～50%，標記各項目操作點的橫坐標為“CV%/TEa%”；Y 軸為Bias%占TEa的百分比，其刻度為0%～100%，各項目操作點的縱坐標標記為“Bias%/TEa% ”；過點(0，100)、(16.67，0)作直線，對應為6σ性能線；過點(0，100)、(20，0)作直線，對應為5σ線；依次類推，分別繪出4σ、3σ、2σ性能線。5 條σ性能線把圖劃分成6 個區域，自右向左依次為：<2σ性能區，2～3σ性能區，3～4σ性能區，4～5σ性能區，5～6σ性能區，大于6σ性能區。檢測項目的準確度和精密度越高，在方法性能圖上操作點越靠近原點，也就說明該項目的分析性能越好。

1.3.6室內質控規則的改進 根據Westgard西格瑪規則，根據每個檢測項目的σ值的不同，根據Westgard西格瑪規則，選擇不同的質控規則和質控水平[5]，進一步提升特殊蛋白檢測質量水平。

2 結果

根據2017年第一次室間質評結果，免疫室特殊蛋白各項目的CV%、BIAS%及TEa等性能指標分析結果見表1。其中C3、ASO、CRP三個項目σ4～5，占33.33%。IgG、IgA、IgM、IgEσ為3～4，占44.44%。C4為σ2～3，RHF為σ<2，各占11.11%。所有項目分析性能均未達到6σ，其中7項(77.77%)QGI小于0.8，提示應該首先提高這些項目檢測的精密度；C4和RHF兩個項目(22.22%)QGI介于0.8與1.2之間，必須同時改進精密度和準確度。同時根據每個檢測項目σ值和Westgard西格瑪規則，選擇不同的質控規則和質控水平[5]。

表1 2017年第一次特殊蛋白檢驗項目性能分析和質控方案選擇

根據2017年第一次室間質評結果，免疫室特殊蛋白各項目的CV%、BIAS%及TEa等性能指標應用EXCEL繪制的σ性能驗證圖見圖1。直觀的顯示出了每個檢測項目的性能水平，2σ線以外為不可接受區域，可以看到RHF的檢測性能為不可接受。

圖1 特殊蛋白檢測項目σ性能驗證圖(2017年第一次)

3 討論

20世紀八十年代美國的一場質量革命催生了6σ質量管理規則，最早應用于摩托羅拉公司，是近年來國際上迅速發展的質量管理模式，它實現了不同復雜程度的產品及服務之間的績效比較，從而激勵企業不斷改進產品質量。自從20世紀90年代Nevalainen等首次發表6σ質量管理在檢驗醫學中的應用后，6σ質量管理在醫學實驗室的應用成為國內外許多學者研究的熱點[6～9]。6σ為過程性能設置了定量目標，過程性能達到6σ，提供的產品只有3.4/百萬的缺陷概率。在臨床檢驗中，這就意味著檢驗結果有極好的質量，不需要重新檢測，也不需要跟蹤檢測；沒有來自顧客的抱怨，也就意味著不需要耗費太多的時間和精力處理這些抱怨，低缺陷帶來的是高質量和低成本。

隨著實驗室認證或認可工作的展開，對實驗室的質量標準提出了更高的要求，如ISO 15189對實驗室的嚴格的質量要求。但我們發現質量管理的要求在不斷提高，而進行質量評估的法則卻沒有改變。本研究通過對2017年免疫室特殊蛋白檢測項目經過6σ質量評估，沒有達到6σ質量目標的項目，達到3σ(臨界)質量目標以上的只占61.11%，2～3σ以及小于2σ的檢測項目占38.89%，雖然有38.89%的項目未達到3σ的質量水平，但這些項目的室內質控和國家臨床檢驗中心室間質量評價均達到相關標準，也符合ISO15189的質量要求。可以看出6σ質量評估是更高標準、更高質量、更全面的評估體系。

將特殊蛋白9個檢測項目的σ值和QGI值聯合起來分析，發現特殊蛋白檢測未達到6σ質量目標的項目中有7個項目(77.78%)需要首先改進精密度，另外2個項目需要全面改進精密度和準確度，可以得出結論，改進精密度是特殊蛋白檢測面臨的首要任務。

應用6σ質量規則另一個重要作用是指導室內質控方案的選擇，在標準化σ指標方法性能評價圖上，多個項目分析性能的σ等級在圖中同時顯示，使實驗室管理者更加直觀地了解每個檢測項目的質量水平。根據每個項目的σ值按照Westgard西格瑪規則，選擇不同的質控規則和質控水平。但應該注意到當σ值低于3 時，即使使用再多的質控規則，也不能達到理想的誤差檢出率，如不能更新方法學，就需要提高檢驗人員的技術水平[5]。

分析西格瑪值的計算公式σ=(TEa-bias)/CV可以看出，總允許誤差一般由國際、國家標準或行業標準引入，偏倚(bias%)和變異系數(CV%)對σ值得計算影響特別大。CV%一般建議采用累積CV%來計算。偏倚的來源有以下幾種：最高層次是與參考方法進行比對或測量有證標準物質，測定具有溯源性的正確度驗證品或參加正確度驗證計劃，常規實驗室間方法比對，室間質量評價[10]。本文偏倚通過室間質量評價統計結果得出，但在室間質評中，靶值往往是基于對組內結果取均值或中位數，并非實際檢測的“真值”，實驗室按此方法得出各項目的偏倚，存在一定的局限性。有條件的實驗室可通過測量有證標準物質或參加正確度驗證計劃，得到比較客觀的偏倚值，進而得到客觀的6σ值，更好地指導實驗室持續質量改進。