應用西格瑪評價和設計腫瘤標志物檢測室內質控規則

翟光華，馬儉良，鄭永生，李美芬

(南京醫科大學附屬蘇州醫院北區檢驗科，江蘇 蘇州215008)

臨床實驗室的工作主要就是對患者標本進行準確分析，為臨床診斷和治療提供正確的實驗室數據，而完善的室內質量控制是保證實驗室檢驗結果準確性、可靠性的重要措施。Westgard等[1]提出，應結合實驗室自身工作狀態，即儀器性能、工作量、以往質控結果、人員等選擇合適的質控模式，即恰當的質控規則[2]、合適控制物個數[3]。2000年，Nevalainen等[4]學者首次發表了六西格瑪質量管理在檢驗醫學中的應用，將其引入檢驗醫學領域，將實驗室差錯轉化為σ水平進行評價和管理。2002年，王治國等[5，6]將6σ理論應用于臨床實驗室的質量管理，亦取得了良好效果。本研究應用6σ質量管理方法評價腫瘤標志物（TM）項目的質控數據，分析其檢測性能，優化設計質控方案，以指導質量改進工作。

1 材料與方法

1．1 評價項目 本實驗室常規開展的9個TM項目：β-絨毛膜促性腺激素 （β-HCG）、 甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）、鐵蛋白（FER）、糖類抗原199（CA199）、糖類抗原 125（CA125）、糖類抗 原153（CA153）、總前列腺特異性抗原（tPSA）、游離前列腺特異性抗原（fPSA）。

1．2 儀器與試劑 采用美國 Beckman Coulter的DXI800全自動化學發光分析儀和原裝配套試劑及校準物。室內質控品為由Bio-Rad公司提供的定值質控品，共 2 個水平，AFP、CEA、FER、tPSA、fPSA和β-HCG質控品批號分別為40331和 40332，CA199、CA125、CA153 質控品批號分別 54611 和54612。

1．3 方法

1．3．1 質量規范 分別采用美國臨床實驗室改進修正法案（CLIA’88）標準、衛健委臨檢中心EQA給出的允許總差(TEa)的1/3和1/4標準及基于生物學變異的最佳、期望和最低水平的質量標準要求，分別以TEa的形式表示。

1．3．2 性能評價 評價指標包括不精密度CV和偏差Bias。不精密度CV來自于本實驗室2016年7月-12月的室內質控數據，取2個水平室內質控CV合成計算值[7]， 計算公式為 CV=；偏差Bias采用本室2017年6月參加衛健委臨檢中心TM室間質評回報的數據，取2個水平濃度下本室結果與靶值比較偏差絕對值的平均值。

1．3．3 計算 σ 值并繪制操作過程規范 (OPSpecs)圖和σ度量圖 使用Bio-Rad公司Unity Real Time軟件的Westgard Advisor模塊進行操作。輸入項目的測定次數N、質量目標TEa、偏倚Bias及不精密度CV，軟件就會自動給出建議質控規則，計算σ值并繪制OPSpecs圖和σ度量圖，同時計算出誤差檢出率(Ped)、假失控率(Pfr)和分析質量保證程度（AQA）。

1．3．4 計算質量目標指數 (QGI)計算公式為QGI=bias%/(1．5×CV)[4]。 若 QGI＞1．2，提示方法正確度較低，需要優先改進正確度；若 QGI＜0．8，提示導致方法性能不佳的主要原因是精密度較差，需要優先改進精密度；若 QGI在 0．8～1．2 之間，提示精密度和正確度均較差，需要同時改進精密度和正確度。

1．3．5 質控規則選擇 σ值越高， 表示分析性能越好，質控規則越簡單，反之越嚴格。質控方案的選擇標準是 Ped≥0．900、Pfr＜0．050 及 AQA≥90%。質量目標的選擇標準是在能保證Ped≥0．900的情況下，盡量選擇較高標準的質量目標。

2 結果

2．1 TM檢測項目的分析性能評價

2．1．1 各TM檢測項目的質量規范和變異系數 衛健委臨床檢驗中心EQA標準、美國CLIA’88標準和基于生物學變異標準的質量規范以及本室9個TM檢測項目的CV見表1。9個TM檢測項目的不精密度均較低，都小于部臨檢中心1/4TEa標準。

2．1．2 各TM檢測項目的分析性能指標 如表2所示，分別以各種標準的質量規范計算各TM項目的σ值水平。以衛健委臨檢中心EQA標準的質量規范為例，9個TM項目中，3個（33．3%）項目的性能大于 5σ（優秀）；5 個（55．6%）項目的性能大于 4σ（良好）；1 個（11．1%）項目的性能大于 3σ（臨界）。所有項目的平均σ值為5．15，根據Nevalainen等提出的“平均產品的質量性能值應達到4σ，世界級最好的產品質量性能水平應達到6σ”的觀點[4]，本室在衛健委臨檢中心EQA標準的質量規范下，TM檢測的分析性能達到優秀水平。

2．1．3 繪制OPSpecs圖和 σ 度量圖評價 選擇檢測項目的質控測定次數N，輸入TEa、偏倚%和CV，軟件自動繪制OPSpecs圖和σ度量圖。以CA199為例，選擇質控測定次數N=2，TEa輸入 22．6，偏倚%輸入 2．18，CV 輸入 4．64，點擊重新計算，軟件自動繪制OPSpecs圖（見圖1）和σ度量圖（見圖2）。 軟件會結合質控測定次數 N、Ped、Pfr、誤差檢出能力按照優先級分別給出推薦的質控規則。最終選擇 Ped≥0．9、Pfr＜0．05、AQA≥90%、 質控測定次數 N=2或4對應的質控規則；若 Ped、Pfr和AQA無法滿足要求，可降低質控目標的設置等級，考慮采用其它質量規范；若仍然無法滿足，則選擇最大化質量控制策略。

表1 各TM檢測項目的質量規范（%）

表2 各TM檢測項目的分析性能指標（N=2）

圖1 CA199 OPSpecs圖

圖2 CA199西格瑪度量圖（總允許誤差TEa=22.6%）

2．2 TM檢測項目分析性能改進及質控目標方案選擇 如表3所示，9個TM檢測項目的σ值均未達到6。通過計算QGI可以看出，9個TM檢測項目的QGI均小于0．8，均需優先改進精密度。最終選擇的質量規范及質控方案如表3所示，各有2個項目分別選擇了美國CLIA’88標準、衛健委臨檢中心EQA標準和基于生物學變異最佳水平、期望水平的質量規范，1個項目采用了俄羅斯GOST標準。

3 討論

TM作為常規檢測項目在腫瘤診斷、治療和監測方面起著非常重要的作用。提高檢驗報告的準確性是臨床實驗室的首要任務，要求我們對TM的分析性能進行評價。6σ質量管理是近年來迅速發展的先進質量管理體系，廣泛應用于企業，促進企業不斷改進產品質量[8]。6σ代表最高質量要求，表示每百萬個產品里面只有3．4個存在缺陷；3σ代表最低質量要求，表示每百萬個產品的缺陷為66 810個。對于臨床實驗室而言，分析性能小于3σ的檢測方法就需要采取改進措施，提高分析質量，或改用檢測方法或換用其它試劑。

應用6σ質量管理方法的基礎首先要確定實驗室檢驗項目的質量目標[9]。目前，國際上已提出多種臨床檢驗質量目標的設定方式。1999年斯德哥爾摩會議[10]提出 “全球檢驗醫學分析質量目標設定策略”，提出分析質量目標設定方式并做如下排序：①通過評估分析質量對具體醫學決定的影響而設定分析質量目標；②通過評估分析質量對一般醫學決定的影響而設定分析質量目標；③專業建議或指南提出分析質量目標；④法規或外部質量評價計劃組織者提出分析質量目標；⑤根據文獻資料所顯示的現代技術水平設立分析質量目標。

由于不同來源的允許總誤差（TEa）不同，故計算所得的σ值也是不同的。目前臨床較常用的總誤差來源分別有：①美國臨床實驗室改進修正法案（CLIA’88）；②我國行業標準及衛健委室間質評分析質量目標；③Ricos生物學變異數據庫；④加拿大質量管理計劃-實驗室服務（QMP-LS）；⑤加拿大健康質量管理組織標準（IQMH）；⑥澳大利亞皇家病理家學會（RCPA）；⑦瑞士醫學實驗室質量保證委員會（QUALAB）；⑧德國醫學實驗室定量分析質量評估醫學委員會（RiliBAK）；⑨比利時公共衛生科學研究所（IPH Belgium）；⑩俄羅斯強制認證標準（GOST）。一般認為基于生物學變異的質量標準可能更接近臨床需求，但其適當性仍存在爭議，有人認為采樣生物變異的總誤差對于一些典型的常規實驗的分析質量來說可能太過于嚴格[11]；對于采取室間質評分析質量目標來源的TEa方便統計，但對于有些項目未開展室間質評的尚無評價標準。我們根據不同的σ值選擇了不同的質量目標。如表3所示，CA125和tPSA采用最佳水平的生物學變異質量目標，CEA和CA153采用期望水平的生物學變異質量目標，CA199和β-HCG采用美國CLIA’88標準，FER和fPSA采用衛健委臨檢中心EQA標準，而AFP采用俄羅斯GOST標準。

表3 質量目標改進及質控方案選擇

應用6σ評價檢驗項目分析性能時，可用室內質控和室間質評結果的數據計算σ值。本室應用Bio-Rad公司定值質控品，利用2個水平6個月室內質控的累積CV的合成CV作為不精密度；偏倚的獲得可通過正確度驗證得到其大小，但由于正確度驗證相對繁瑣、不經濟，所以一般根據室間質評5個標本偏差的平均值代替偏倚[12]。我們通過最近一次衛健委臨檢中心EQA的回報結果計算得出，通過Unity Real Time質控軟件操作，簡便易行。以Ped、Pfr和AQA來衡量質控方案的性能特征，一般來說，Ped≥0．900、Pfr＜0．050 和 AQA≥90%就能滿足一般實驗室的質量要求。對于σ值≥6的檢驗項目，使用13s(N=2)質控規則就可以達到非常理想的誤差檢出率；而對于3≤σ值＜6的項目，則需要使用多規則質控方案，才能更好地發現檢測誤差；當σ值＜3時，即使使用再多的質控規則，也不能很好地發現檢測誤差，這時就需要更換方法學，如不能更換檢測方法就需要對檢驗人員提出更高的要求。

本文采用計算QGI的方法分析導致檢測性能不佳的原因，以改進質控方案。從表3可以看出，9個TM檢測項目QGI均小于0．8，提示提高精密度是本室目前的主要任務。在對檢測項目進行性能評價時，最好累計至少六個月的CV用于計算σ值，否則會出現每月σ值相差較大，不能對分析性能做出正確評價。本文通過衛健委臨檢中心EQA統計結果得出檢測項目的偏倚，但由于靶值往往是基于對等組內結果取均值或中位數，并非檢測項目的實際“真值”，因此，實驗室按照這個方法得出項目的偏倚，存在一定的局限性。

6σ質量管理方法作為一種先進的質量管理方案引入到臨床實驗室中，可較為客觀的評價臨床檢測項目的分析性能，同時結合QGI可分析查找導致項目性能不佳的原因并提出相應改進措施。實際工作中，實驗室在實施改進措施后，應定期對檢測項目σ值重新進行計算評估，以達到持續改進的目的。6σ質量管理方法能有效地評價TM項目的分析性能，設計個性化的質控方案，從而更有效地控制實驗室的檢測質量。