基于Westgard應用3種不同偏倚對化學發光項目進行質量管理的探討

潘敏旋 王云秀 鄭智明 宋麗婷 陳穎婷

1廣州中醫院大學第二附屬醫院檢驗醫學部，廣州 510120；2廣州醫科大學附屬中醫醫院檢驗醫學部，廣州 510130

臨床實驗室想要獲得準確可靠的測定結果，就需要建立一個全面的質量管理體系。在我們已知的質量管理體系中，室內質量控制一直處于非常重要的環節［1-2］。Westgard西格瑪規則近年來在臨床實驗室質量控制工作中得到越來越廣泛的應用，其通過允許總誤差（TEa）、檢測系統的不精密度［變異系數（CV）］和偏倚，計算σ度量值，為相關項目選擇合適的質量控制規則和評價質量控制方法的性能，為室內質量控制持續改進提供了理論依據［3-4］。偏倚作為Westgard西格瑪規則中的重要參數，其來源也決定σ度量值的溯源性。本研究通過應用3種不同偏倚［衛生部室間質量評價偏倚、室內質量控制偏倚和伯樂國際室間質量評價服務（external quality assessment service，EQAS）偏倚］，對2019年Bayer Centaur化學發光儀的12個項目進行σ值和質量目標指數（quality goal index，QGI）比較分析，并對3種偏倚所得質量控制規則結果進行分析，得出廣州中醫院大學第二附屬醫院檢驗醫學部質量控制的改進方案以及最合適的質量控制規則，探討Westgard西格瑪規則在化學發光項目的室內質量控制中的應用。

資料與方法

1、儀器與試劑

Bayer Centaur XP化學發光分析儀（美國拜耳公司），試劑、校準品為廠家配套試劑，均在有效期內使用，質量控制品為Bio-Rad 3個水平的質量控制品，質量控制品批號為40290、40303和40250。衛生部室間質量控制品由國家衛生健康委員會臨床檢驗中心提供，伯樂EQAS質量控制品為伯樂EQAS臨床化學每月計劃質量控制品標準品。

2、研究項目

收集2019年1月至12月廣州中醫院大學第二附屬醫院檢驗醫學部常規開展的12個項目：總三碘原氨酸（TT3）、總四碘原氨酸（TT4）、游離三碘原氨酸（FT3）、游離四碘原氨酸（FT4）、促甲狀腺素（TSH）、卵泡刺激素（FSH）、黃體生成素（LH）、催乳素（PRL）、孕酮（PRG）、睪酮（TSTO）、雌二醇（E2）、胰島素（INS），采用Bayer Centaur XP化學發光分析儀及配套試劑檢測12個項目，均按照儀器及試劑盒說明書操作及結果判讀。室內質量控制品低濃度（水平1）、中濃度（水平2）和高濃度（水平3）為Bio-Rad的質量控制品，質量控制規則為13S22SR4S，以CV評價每個項目的精密度，以Bio-Rad對等組積累的偏倚為室內質量控制偏倚。所有項目同步參加國家衛生健康委員會臨床檢驗中心室間質評，以對應項目相近靶值所對應的偏倚為衛生部室間質量評價偏倚。所有項目同步參加伯樂EQAS，以全年12次的室間比對數據的偏倚為伯樂EQAS偏倚。

3、方法

3.1、CV的評估根據廣州中醫院大學第二附屬醫院檢驗醫學部2019年1月至12月室內質量控制每月在控數據的累積CV，計算獲得各項目水平1、水平2和水平3的平均CV，即CV1、CV2和CV3，作為方法的不精密度。

3.2、偏倚的評估衛生部室間質評偏倚根據2019年2次國家衛生健康委員會臨床檢驗中心室間質量評價的回報結果，計算各項目3個水平的平均偏倚。室內質量控制偏倚根據2019年1月至12月室內質量控制Bio-Rad對等組積累的偏倚，計算各項目3個水平的平均偏倚。伯樂EQAS偏倚根據2019年12次伯樂室間質量評價的數據結果，計算各項目3個水平的平均偏倚。

3.3、σ度量值的計算以及性能評價σ度量值的計算公式：σ=（TEa-|偏倚|）∕CV，各參數均以百分數表示，其中TEa參照美國臨床實驗室改進修正案（CLIA’88）制定的TEa。性能評價標準：當σ≥6為世界一流，5≤σ＜6為優秀，4≤σ＜5為良好，3≤σ＜4為臨界，2≤σ＜3為不可接受水平。

3.4、繪制標準化σ方法性能驗證圖應用檢驗醫學信息網中的“標準化的西格瑪性能驗證”工具，根據3種不同偏倚繪制標準化σ方法性能驗證圖。在“標準化的西格瑪性能驗證”菜單中，分別填寫項目名稱、TEa、偏倚、CV后，點擊“添加”按鈕，此時項目分析結果就顯示在性能圖中，當所有項目添加完畢后，就可以獲得同一種偏倚對應的標準化σ方法性能驗證圖。

3.5、QGI度量值計算以及質量改進方案QGI計算公式：QGI=|偏倚%∕（1.5×CV%）|，CV對于未達到6σ的檢測項目，QGI度量值將提示導致檢測方法性能不佳需要改進的方向。判斷規則如下：QGI＞1.2，表示方法準確度較差，優先改進準確度；QGI＜O.8，說明精密度超出允許范圍，需優先改進精密度；如果QGI介于兩者之間，則說明準確度與精密度均需改進。同一種偏倚每個檢驗項目有3個濃度水平的質量控制數值，因此可對應得到3個σ值和QGI，以各項目的平均σ值和QGI作為該項目設計質量控制改進方案的依據。

4、統計學分析

根據項目的σ值不同區間所占比例，應用SPSS 19.0統計學軟件對統計資料進行分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1、12個測定項目應用3種不同偏倚計算的σ值

各項目3種不同偏倚的σ度量值根據2019年室內質量控制的累積CV和CLIA’88制定的TEa，應用3種偏倚對廣州中醫院大學第二附屬醫院檢驗醫學部開展的12個化學發光項目高、中、低3個水平分別計算σ值，結果見表1。結果顯示，衛生部室間質評、室內質量控制和伯樂EQAS 3種偏倚的平均σ值分別為：6.51、6.46和6.35，其中FT3、TSH、FSH、LH和PRL 3個水平的σ值均達到了6σ水平；另外PRG（2）（1為低水平質量控制，2為中水平質量控制，3為高水平質量控制）、PRG（3）、TSTO（1）、TSTO（2）和E2（3）也達到了6σ水平；TT4（2）、TT4（3）和E2（2）達到了5σ水平，能滿足臨床需求；TT3（3）、TT4（1）、E2（1）和TSTO（3）達到了4σ水平；TT3（2）、FT4的3個水平和INS的3個水平，均有其中1種偏倚或2種偏倚的σ值未達到4σ水平，需要針對性進行質量改進；TT3（1）和PRG（1）3種偏倚的σ值均未達到4σ水平，需重點進行質量改進。見表1。

2、3種不同偏倚σ度量值的性能評價

2.1、衛生部室間質評偏倚的西格瑪性能驗證圖應用衛生部室間質評偏倚，根據國家標準質量規范繪制西格瑪性能驗證圖，結果見圖1。圖中斜線劃分區域從右上到左下依次代表“2≤σ＜3（不可接受水平）”“3≤σ＜4（臨界）”“4≤σ＜5（良好）”“5≤σ＜6（優秀）”“σ≥6（世界一流）”。從圖1可知，σ≥6項目22個（61.11%），5≤σ＜6項目4個（11.11%），4≤σ＜5項目4個（11.11%），3≤σ＜4項目3個（8.33%），2≤σ＜3項目3個（8.33%）。

圖1 衛生部室間質評偏倚標準化σ方法性能驗證圖

2.2、室內質量控制偏倚的西格瑪性能驗證圖應用室內質量控制偏倚，根據國家標準質量規范繪制西格瑪性能驗證圖，結果見圖2。從圖2可知，σ≥6項目22個（61.11%），5≤σ＜6項目3個（8.33%），4≤σ＜5項目8個（22.22%），3≤σ＜4項目2個（5.56%），2≤σ＜3項目1個（2.78%）。

圖2 室內質量控制累積偏倚標準化σ方法性能驗證圖

2.3、伯樂EQAS偏倚的西格瑪性能驗證圖應用伯樂EQAS偏倚，根據國家標準質量規范繪制西格瑪性能驗證圖，結果見圖3。從圖3可知，σ≥6項目22個（61.11%），5≤σ＜6項目1個（2.78%），4≤σ＜5項目7個（19.44%），3≤σ＜4項目5個（13.89%），2≤σ＜3項目1個（2.78%）。

圖3 伯樂國際室間質量評價服務偏倚標準化σ方法性能驗證圖

3、3種偏倚的σ值、QGI、質量改進措施和質量控制方案

計算各項目3種偏倚的σ值和QGI值，以3種偏倚中最低水平的σ值和QGI值作為判斷標準。結果顯示，FT3、TSH、FSH、LH、PRL、TSTO和E2 7個項目的σ值超過6σ水平，只需要使用13s規則；TT3、FT4和INS 3個項目需要改進精密度，使用13s22sR4s41s8x規則；TT4需要改進精密度，使用13s22sR4s規則；PRG需要改進精密度和準確度，使用13s22sR4s規則。見表2。

討 論

偏倚是檢測系統性能驗證中正確度的度量值，反映測量結果系統誤差的大小，是系統測量的估計值。偏倚的估計需要與源自參考測量程序或參考方法的參考量值比較，但是在臨床的實踐工作中，由于成本和技術等問題，不可能總是與參考方法比對。因此，一般與臨床實驗室已用的常規方法比對，估計的是評價方法和比對方法之間的偏差［5-6］。Westgard西格瑪規則在質量控制管理的臨床實踐中，應用不同來源的偏倚，會影響著各項目的西格瑪水平個性化質量控制方案的制定［7］。因此，評估不同來源的偏倚對檢測項目西格瑪水平檢測性能的差異，幫助實驗室選擇合適的質量控制方案具有重要意義。

目前，臨床應用最廣泛的偏倚是衛生部室間質評偏倚，作為國家級的室間質評，其偏倚反映實驗室在國內實驗室間的偏倚水平，具有一定的權威性，貼近國內實驗室偏倚水平［8］。但有研究表明，基于Westgard西格瑪規則，應用衛生部室間質評偏倚在質量控制持續改進中，其偏倚值存在一定的局限性［9］。本研究采用衛生部室間質評偏倚、室內質量控制偏倚和伯樂EQAS偏倚3種不同偏倚，能更客觀、更全面地反映本實驗室偏倚的真實水平。從表1可知，12個測定項目應用3種偏倚的平均σ值分別為6.51、6.46和6.35，其中FT3、TSH、FSH、LH和PRL 3個 水 平 的σ值 均 達 到 了6σ水 平；TT3（2）、FT4的3個水平和INS的3個水平，均有其中1種偏倚或2種偏倚的σ值未達到4σ水平，需要針對性進行質量改進；TT3（1）和PRG（1）3種偏倚的σ值均未達到4σ水平，需重點進行質量改進；結果顯示，3種偏倚均能有效幫助實驗室判斷化學發光項目的西格瑪性能驗證水平。

表1 12個測定項目應用3種不同偏倚計算的σ值

伯樂EQAS是美國伯樂公司提供的外部質量評估服務，是國際認可的實驗室檢測數據的比對計劃，是一個在全球開展的實驗室室間質量評價活動。該計劃獲得ISO∕IEC17043：2010《合格評定能力驗證通用要求》認證，在國際上具有權威性，通過實驗室間檢測結果的分析比對，可使檢驗結果在國際上得到互認［10］。本研究中，采用伯樂EQAS偏倚為本實驗室2019年12次伯樂室間質量評價的數據結果，因此伯樂EQAS偏倚水平達到了國際實驗室間要求的水平。從3種不同偏倚的西格瑪性能驗證圖可知，12個檢測項目應用3種偏倚得到的σ度量值中，σ≥6達到世界一流水平的項目個數均為22個（61.11%），差異無統計學意義；2≤σ＜3處于不可接受水平的項目個數：衛生部室間質評偏倚為3個（8.33%）、室內質量控制累積偏倚為1個（2.78%）、伯樂EQAS偏倚為1個（2.78%），與衛生部室間質評偏倚相比，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。導致該差異的原因可能與偏倚數據的頻次有關，衛生部室間質評偏倚采用的是2次的平均偏倚，伯樂EQAS偏倚為12次的平均偏倚，而室內質量控制偏倚為實時累積的偏倚數據，故室內質量控制累積偏倚和伯樂EQAS偏倚更能實時、貼近地反映本實驗室的偏倚水平。

Westgard西格瑪規則在質量控制管理中得到廣泛的認可和應用，其能夠針對各項目的西格瑪水平制定個性化的質量控制方案［11-13］。當σ度量值越大，可以選擇比較簡單的控制規則，即較少的控制測定值個數和較寬的控制限，就能達到有效的控制；相反，σ度量值越小，就需要比較多的控制測定值個數和較窄的控制限或選擇多種質量控制規則聯合的控制方法。因此，對于性能評價未達到6σ的項目，必須要了解導致其檢測性能不達標的原因。而分析QGI可以科學地指出所測項目不達標原因，并幫助我們選擇優先改進精密度或準確度［14-15］。本研究根據3種不同偏倚得出12個化學發光檢測項目的個性化質量控制方案，從表2可知，FT3、TSH、FSH、LH、PRL、TSTO和E2只需使用簡單的13s規則；TT3、FT4和INS需要改進精密度，使用13s22sR4s41s8x規則；TT4需要改進精密度，使用13s22sR4s規則；PRG需要改進精密度和準確度，使用13s22sR4s規則。目前國內實驗室普遍采用衛生部室間質評偏倚，室內質量控制累積偏倚為廠家配套質量控制品的室內質量控制數據獲得，兩者相結合互相取長補短，可以實時有效地促進實驗室檢測項目的質量改進。雖然實驗室采用伯樂EQAS偏倚會額外增加成本，但對于σ＜4處于臨界水平的檢測項目，建議應用2種以上的偏倚，可以更客觀更全面地幫助實驗室對該檢測項目進行質量管理。

表2 3種偏倚的σ值、QGI、質量改進措施和質量控制方案

質量控制是一個持續不斷改進的過程，并不是一成不變的，需要根據客觀的、全面的數據，評估各項目檢測系統的質量控制方案的有效性。實驗室可以根據西格瑪-Westgard規則對檢驗項目進行質量控制管理，應用不同偏倚可以更全面更有效地幫助實驗室選擇最優最合適的質量控制方案。對性能不達標的項目還可以根據QGI提供改進措施，設計質量控制方案和整改措施，以便于擁有高標準的質量控制，使其滿足臨床實驗室的要求。

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