三種不同允許總誤差在標準化西格瑪性能驗證中的探討

羅浩元，劉集鴻，葉麗紅，高裕城

（惠州市第一人民醫院檢驗科，廣東 惠州 516000）

六西格瑪（six sigma，6σ）提供了質量標桿的尺度，6σ 質量理論引入臨床實驗室管理后，已被廣泛應用于評價廠家聲明的性能、 確認實驗室方法性能以及選擇合理的質量控制方法[1-3]。 研究報道[4,5]，相同檢驗項目采用不同質量標準提供的允許總誤差會造成不同的分析性能以及不同的質量控制方案。 本文通過研究美國臨床實驗室修正法案（the Clinical Laboratory Improvement Amendment of 1988，CLIA’88）質量標準、澳大利亞室間質評限和中華人民共和國衛生行業質量標準（WS/T403-2012）提供的三種不同允許總誤差，結合室內質控和室間質評數據，分別量化三種質量標準下臨床生化項目的分析性能，從而進一步優化質量控制方案、不斷提高實驗室檢測水平。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 德國羅氏cobas8000 生化分析儀及配套試劑及校準品，正常和異常室內質控品均來源于英國郎道公司，批號分別為1006UN 和725UE。

1.2 評價項目 堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、 肌酸激酶 （creatine kinase，CK）、 淀粉酶（amylase，AMY）、 乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）、總蛋白（total protein，TP）、白蛋白（albumin，Alb）、總膽紅素（total bilirubin，TBil）、血糖（glucose，Glu）、 肌酐 （creatinine，Cr）、 尿酸（uric acid，UA）、尿素（urea）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、氯離子（chlorine，Cl）、鎂離子（magnesium，Mg）、丙氨酸氨基轉移酶（alanine aminotransferase，ALT）、 天門冬氨酸氨基轉移酶（aspartate aminotransferase，AST）、γ-谷氨酰基轉移酶 （γ glutamyl transferase，GGT）、 血清鐵（Serum iron，FE）19 個項目。

1.3 評價方法 根據Westgard[6]的報道：σ=（Tea%-bias%）÷CV%。 其中Tea%分別來源于美國臨床實驗室改進修正法案（CLIA'88）、澳大利亞室間質評限、中華人民共和國衛生行業標準WS/T403-2012《臨床生物化學檢驗常規項目分析質量指標》。bias%通過統計本實驗室2018年3 次全國常規化學室間質量評價回報數據，取平均值。 CV%為本實驗19 個項目2018年1～12月份累積的正常、異常兩個水平室內質控變異系數的平均值，若兩個濃度水平的CV%之差大于1.5%，則采取較大濃度的CV%值。

1.4 根據σ 水平選擇質控規則[7,8]對于4σ 水平以下的分析性能選擇盡可能多的質控品（N≧4）和更嚴格的質控規則 “1-3s/2-2s/R-4s/8x”；對于4σ～5σ水平的分析性能選擇“N=4，1-3s/2-2s/R-4s/4-1s”質控規則；對于5σ～6σ 水平的分析性能選擇 “N=2，1-3s/2-2s/ R-4s” 質控規則；對于大于6σ 水平的分析性能選擇 “N=2，1-3s” 質控規則。

2 結果

2.1 以美國CLIA'88 提供的Tea 為質量標準，9 個項目的σ 水平在6 以上，性能達到世界一流； 介于4σ～6σ 水平的項目有6 個，性能屬于良好和優秀；介于3σ～4σ 水平的項目有4 個，性能處于臨界。 以澳大利亞室間質評限提供的Tea 為質量標準，σ 值最高只有4.31，處于良好性能水平；有7 個項目的σ 水平在3σ～4σ，性能處于臨界；介于2σ～3σ 水平的項目有6 個，性能處于欠佳；小于2σ 水平的項目高達5 個，屬于性能不可接受。 以中華人民共和國衛生行業標準WS/T403-2012 提供的Tea 為質量標準，介于4σ～6σ 水平的項目有8 個，性能屬于良好和優秀；介于3σ～4σ 水平的項目有6 個，性能處于臨界；介于2σ～3σ 水平的項目有3 個，性能處于欠佳；小于2σ 水平的項目有2 個，屬于性能不可接受。 同一項目在三種不同質量標準下計算所得的σ 和對應的分析性能見表1。

表1 19 個臨床生化項目的CV、bias 及3 種質量標準的Tea 及對應的σ 和性能

2.2 根據σ 水平選擇質控規則 對于性能水平＜4σ的項目選擇“1-3s、2-2s、R-4s、4-1s、8x (N=4,R=2或N=2,R=4)” 的質控規則；對于性能水平在4σ-5σ的項目選擇 “1-3s/2-2s/R-4s/4-1s(N=2,R=4)” 質控規則； 對于性能水平在5σ～6σ 水平項目選擇“1-2.5s 或1-3s(N=2,R=4)” 的質控規則；若性能水平＞6σ，則可選擇1-3s 或1-3.5s(N=2,R=1)的質控規則。 同一項目在三種不同質量標準下所采用的質控規則,見表2。

表2 19 個臨床生化項目在不種質量標準下的西格瑪水平及對應質控規則

3 討論

提高檢驗質量是檢驗醫學的永恒主題，要使檢驗結果的質量滿足要求，臨床實驗室必須有嚴格實驗室質量管理制度。 六西格瑪（six sigma，6σ）質量管理[9]可定量描述、分析檢測性能與質量控制之間的關系，實驗室根據檢測項目的質量目標要求、不精密度和偏倚，計算出西格瑪值，評價檢測項目的性能水平，制作標準化西格瑪性能驗證圖，亦可在不同誤差檢出率的操作過程規范圖上選擇合適的質量控制規則和個性化的質控方案。 當σ≥6 時，分析性能達到世界級；5≤σ＜6：優秀；4≤σ＜5：良好；3≦σ＜4，臨界；當2≤σ＜3 時，說明分析性能欠佳；當σ＜2 時，分析性能不可接受[10,11]。 σ 越高，代表分析誤差越少，疑問檢測結果越少，避免拒絕或漏報可接受的檢測結果，減少工作中的缺陷，降低實驗室經濟和人力成本，改進檢驗工作的質量。

對于臨床實驗室而言，使用6σ 質量理論首先要引用合理的質量標準，使用過于寬松或過于嚴格的質量標準都不利于實驗室持續提高質量水平。 表1 研究結果顯示，19 個檢驗項目分別采用美國臨床實驗室修正法案（CLIA’88）質量標準、澳大利亞質量標準和衛生行業質量標準（WS/T403-2012）提供的三種不同允許總誤差，計算所得的平均σ 性能分別為6.12、2.67、3.58，相對應的總的性能結果分別為世界一流、欠佳、臨界，三種質量標準下的σ 值性能分級有顯著性差異。 其中ALP、CK、AMY、LDH、UA、TG、Mg、AST、GGT 項目，以美國CLIA’88 為標準，其分析性能達到世界水平，然而以澳大利亞室間質評限為標準，其分析性能僅達到臨界水平甚至欠佳和不可接受； 以衛生行業標準為標準，其分析性能則是臨界水平或良好水平。 可見，質量標準不同，對σ 值產生重大影響。 究其原因：美國CLIA'88 的性能驗證評價范圍制定大多基于經驗，可接受范圍相對較寬，相當于2～3σ的過程能力[12]。 澳大利亞室間質評限是基于健康人群生物學變異數據而制定，而根據生物學變異導出的Tea 值常被認為是最嚴格的[13,14]。 衛生行業標準WS/T403-2012《臨床生物化學檢驗常規項目分析質量指標》[15]基于個體內和個體間生物學變異，結合我國當前實際可實現的分析質量水平而設定，比美國CLIA'88 標準嚴格，處于一個比較適中的位置。

根據西格瑪可以制定項目個性化的質量控制規則，σ 值越大，質控規則越少，反之，σ 值越小，要求的質控規則越多。 以AMY 為例，從表2 可以看出： 以美國CLIA’88 為質量標準，對應的σ 值為12.39，采用簡單的1-3s(N=2,R=1)質控規則；以澳大利亞室間質評限為質量標準，σ 值為2.26，需采用1-3s、2-2s、R-4s、4-1s、8x (N=4,R=2 或N=2,R=4)多規則；以2012 衛生行業標準為質量標準，σ 值為4.80，采用1-3s、2-2s、R-4s、4-1s (N=4,R=1 或N=2,R=2)規則。可見，質量標準不同，實驗室的質量控制規則就不同。 因此，實驗室應該在滿足臨床要求的前提下，根據自身實際情況和質量要求，選用不同的質量標準和總允許誤差。 本文以WS/T403-2012 為質量標準，19 個檢測項目中，TP、Alb、Cr、Cl、Urea 的σ 性能＜3，應使用N≧4，1-3s/2-2s/R-4s/4 -1s/10x 質控規則；LDH、TBil、Glu、TC、ALT、GGT 的性能3＜σ≤4，應使用N=4，1-3s/2-2s/R-4s/4 -1s/10x 質控規則；ALP、CK、AMY、UA、TG、AST的性能4＜σ≤5，應使用N=4，1-3s/2-2s/R-4s/4-1s質控規則；Mg 的分析性能5＜σ≤6，可采用N=2，1-2.5s 或1-3s 質控規則，研究結果與程秀麗[16]報道接近。

綜上所述，應用6σ 質量理論，合理選擇質量標準是前提。 以我國衛生行業標準WS/T403-2012作為質量標準，結合6σ 質量理論能夠更客觀評價檢測系統的分析性能，有助于持續改進檢驗質量。