6σ管理在臨床生化檢驗質量改進中的應用

陳慧，王萬黨，鄭文婷，陳光輝

（南方醫科大學附屬小欖醫院 檢驗科，廣東 中山 528415）

0 引言

隨著醫療衛生體制改革的不斷深入，醫療質量改進和患者安全活動受到越來越多的關注。六西格瑪（6 sigma，6σ）管理方法由Nevalainen等提出，將實驗室差錯轉化為σ水平，對分析過程中的質量水平進行評價，對實驗室質量改進具有十分重要的作用[1]。6σ水平意味著每百萬次機會缺陷數為3.4（即3.4ppm），σ水平可由公式σ=（TEa-|Bias|）/CV計算，其中TEa為允許總誤差（%），Bias為相對偏倚（%），CV為變異系數（%）。將該公式變形成為σ=（1-|Bias|/TEa）/（CV/TEa），即可得到σ性能驗證圖[2]。本研究通過應用σ性能驗證圖對本實驗室參加衛生部臨床檢驗中心正確度驗證計劃的19項臨床生化檢驗項目進行性能驗證，通過計算各檢驗項目的σ水平及質量目標指數（QGI），指導實驗室的臨床生化檢驗項目質量改進。

1 材料與方法

1.1 評估項目。選取本實驗參加2019年全國正確度驗證計劃的19個生化項目，并進行評價，其中參加代謝物、總蛋白正確度驗證計劃的項目為：葡萄糖（Glu）、尿素氮（BUN）、尿酸（UA）、肌酐（Cr）和總蛋白（TP）；脂類正確度驗證計劃的項目為：甘油三酯（TG）和總膽固醇（TC）；酶學正確度驗證計劃的項目為：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）、淀粉酶（AMY）、肌酸激酶（CK）、乳酸脫氫酶（LDH）和γ-谷氨酰基轉移酶（GGT）；電解質正確度驗證計劃的項目為：鈉（Na+）、鉀（K+）、鈣（Ca2+）、鎂（Mg2+）和氯（Cl-）。

1.2 儀器與試劑。儀器采用羅氏c8000全自動生化分析儀。試劑、校準品和質控品均為羅氏配套試劑。

1.3 偏倚（Bias）評估。選取本實驗室參加2019年全國正確度驗證計劃的數據，剔除超過3倍標準差（s）的離群值，分別計算2-5個濃度水平的15個檢測結果的算術平均值，與靶值比較并計算百分差值作為偏倚，偏倚=[（算術平均值一靶值）／靶值]×100%。計算2~5個濃度的偏倚平均值作為偏倚估計值。

1.4 不精密度（CV）水平評估。選取本實驗室2019年4月份的19個評估項目的室內質控累積在控變異系數對不精密度水平進行估計。由于本實驗室使用了2個濃度水平的質控品，因此采用合并CV作為本實驗室不精密度的估計值，計算公式為CVt=[（CVlevel 12+CVlevel 22）/2]1/2。

1.5 允許總誤差（allowable total error，TEa）。本研究采用衛生行業標準WS/T 403-2012《臨床生物化學檢驗常規項目分析質量指標》的允許總誤差作為質量規范[3]。

1.6 σ水平計算。根據公式σ=（TEa-|Bias|）/CV計算各評價項目的σ值。如Bias超過TEa將導致σ值為負值。

1.7 判斷標準。根據σ值將分析性能水平判定為：不可接受（σ<2）、欠佳（2≤σ<3）、臨界（3≤σ<4）、良好（4≤σ<5）、優秀（5≤σ<6）和世界一流（σ≥6），低于3σ性能的檢測項目，應立即采取措施對其性能進行改進或更換檢測方法。

1.8 繪制σ性能驗證圖。使用“標準化的σ性能驗證圖”軟件，將評價項目的名稱、TEa、Bias數據輸入軟件中，繪制σ性能驗證圖。

1.9 質量目標指數（quality goal index，QGI）的計算。當檢驗項目達到6σ質量時，說明檢驗性能良好，無需改進；當檢驗項目低于6σ質量時，可根據公式QGI=Bias/（1.5×CV）計算各個檢驗項目的QGI，分析其檢測方法性能不佳的原因，指出需要優先改進的方向。具體判斷標準如下：QGI>1.2，提示系統誤差，優先改進正確度；QGI

2 結果

2.1 σ值結果。收集本實驗室數據，采用衛生行業標準WS/T 403-2012作為質量規范，對19個評價項目分別進行不精密度和偏倚評估，并通過公式計算各項目的σ值。其中分析性能不可接受（σ<2）的項目有ALP和Cl-，欠佳（2≤σ<3）的項目有TP、BUN和TC，臨界（3≤σ<4）的項目有Na+、K+和Ca2+，良好（4≤σ<5）的項目有GGT、LDH和UA，優秀（5≤σ<6）的項目有GLU和Mg2+，世界一流水平（σ≥6）的項目有ALT、AST、CK、AMS、CRE和TG，詳見表1。

表1 不同分析項目的實驗室參數和相應的σ值

2.2 σ性能驗證圖。將評價項目的名稱、TEa、Bias數據輸入軟件中，繪制標準化σ性能驗證圖及自動選擇質控程序。標準化的σ性能驗證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）”和“σ≥6（世界一流）”，見圖1。σ性能驗證圖中顯示的結果與各評價項目的σ值相符。標準化σ性能驗證圖法選擇質量控制規則圖中斜線劃分的區域從右上到左下依次代表不同σ水平下所對應的推薦質量控制規則，見圖2。

圖1 根據衛生行業標準的標準化的西格瑪性能驗證圖

圖2 根據衛生行業標準的標準化西格瑪性能驗證圖法選擇質量控制規則

2.3 質量目標指數（QGI）的計算。按照公式計算各項目QGI值（見表2）。檢驗項目達到6σ質量，無需改進的項目有6個，分別為：ALT、AST、CK、AMS、CRE和TG ；檢驗項目低于6σ質量，需優先改進精密度的項目有項6個，分別為：LDH、GLU、BUN、Na+、Ca2+和Mg2+；需優先改進正確度的項目有4個，分別為：GGT、ALP、TC和Cl-；精密度和正確度均需改進的項目有3個，分別為：TP、UA和K+。

表2 不同分析項目的QGI值

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。6σ管理由Nevalainen[5]等提出，王治國[6-7]提出6σ質量標準在臨床實驗室質量控制的應用。σ水平分析是一種簡便、直觀的評價分析性能的方法，有助于實驗室了解當前檢測系統的能力和局限性，通常以大于6σ表示世界一流的水平，將3σ水平作為可接受水平界限。在計算σ值的過程中，Bias、CV及TEa的來源都是σ值的影響因素。

偏倚是檢驗結果正確度指標[8-9]，本研究采用本實驗室參加2019年全國正確度驗證計劃的數據并計算Bias，能真實地反映本實驗室臨床生化各評價項目的偏倚水平。不精密度是檢驗結果精密度指標[10]，本研究采用本實驗室的臨床生化檢驗項目的IQC長期累計在控CV（>6個月）作為測量程序的CV估計值，能真實地反映本實驗室臨床生化各評價項目的精密度水平。本研究繪制標準化的σ性能驗證圖和標準化σ性能驗證圖法選擇質量控制規則，直觀反映了各評價項目σ水平的分布情況，并根據各評價項目的σ水平，自動選擇質量控制規則。

對某一檢驗項目而言，從不同質量規范中獲取的允許總誤差是一定的，實驗室內影響σ水平的主要因素是偏倚和精密度。本研究發現，以衛生行業標準WS/T 403-2012作為質量規范進行評價，在不可接受的5個項目中，Cl-的Bias和CV均超出評價標準，ALP和TC的Bias超出評價標準，從而影響σ水平。同時CV和Bias均滿足要求時，對應的σ水平并未均>3，如TP、BUN，而σ>3是其他行業中“默認”的可接受σ水平，因此如果直接采用3σ水平作為可接受評價標準，可能會對部分滿足要求的項目發出假警報的現象，影響檢驗質量。

綜上所述，臨床實驗室通過采用6σ管理及通過繪制西格瑪性能驗證圖，能夠科學準確地評價臨床實驗室檢驗項目的分析性能，并根據檢測項目的σ水平自動選擇質量控制規則，通過計算低于6σ質量的檢驗項目的QGI，可分析其檢測方法性能不佳的原因，提出需要優先改進的方向，有利于臨床實驗室及時發現問題并進行質量改進。