Z分数质控图常用质控规则在Excel中逻辑设计与判断

庄小青 ，罗士来 ，杨露 ，赵文静 ，夏前凤 ，薛梦

(1、泗阳仁慈医院检验科，江苏 宿迁 223700；2、泗阳县中医院检验科，江苏 宿迁 223700)

目前，Z分数质控图绘制方法逐渐受到重视，应用越来越广，在实验室信息管理系统（LIS）、专业质控数据管理系统、基于Web方式的室内质控数据实验室间比对系统（IQC）等软件中都有应用实例。当不具备上述条件的基层实验室采用Microsoft Excel绘制Z分数质控图是最好选择。文献报道[1-6]，利用Excel可快速绘制美观实用的Z分数质控图。但是随着第一代和第二代质控技术逐渐淘汰，第三代质控技术已占主导地位，以前Excel绘图技巧不能适应新要求，比如⑴功能单一，不支持多项质控图，不支持个性化质控规则等。⑵自动化和智能化程度低，不支持质控规则判断、不支持失控数据绘图显示、不支持失控报告显示、不支持实时动态刷新质控图等。采用Microsoft Excel联合VBA(Visual Basic for Applications)很好的解决上述问题，利用Excel单元格具有编辑公式、函数运算、逻辑判断等功能对常用质控规则进行逻辑设计、组成质控规则控制矩阵、可实时对失控数据进行筛选和标识等处理。利用Excel VBA对Z分数值自动计算、初始化质控规则控制矩阵、根据每个质控项目Sigma值设置不同质控规则、对失控数据和触犯规则进行标识与报告等处理。利用Excel折线图绘制高值、低值质控图层以及按每个质控规则对失控数据绘图，所有绘图层组成功能完善的Z分数质控图。本文着重介绍常用质控规则逻辑设计与判断，实现自动化筛选和标识失控数据。

1 Z分数质控图在Excel中整体设计与功能点概述

在Microsoft Excel 2003中新建3个工作表，分别命名为 “质控数据”、“规则设计”、“质控图”。 在“质控数据”中设计点有：⑴质控数据汇总 对40个检验项目的高、低质控数据汇总，按质控时间进行压栈式排序。⑵数据选定 根据绘图时间采用VBA设计将所需数据进行动态选定。⑶多规则选择 将9个常用质控规则按每3个为一组，每组按八进制加权，根据质控项目的Sigma值选择不同的质控规则及其相应编码。

在“规则设计”中设计点有：运用Excel具有编辑公式、函数运算、逻辑判断等功能对9个常用质控规则进行逻辑设计、组成质控规则控制矩阵、可实时对失控数据进行筛选和标识等处理，是本文主要介绍内容。

在“质控图”中设计点有：⑴质控项目间切换用微调按钮对各个项目间切换并实时刷新绘图。⑵质控规则选择 根据每个项目的质控规则编码，采用VBA编程解码激活相应质控规则并显示触犯规则和出控数据报告。⑶数据统计功能 统计该项目累计值以及本次绘图数据参数（质控次数、均值、标准差、变异系数等）。⑷自动绘图 采用降序法自右向左绘制折线图。根据9个常用质控规则逻辑矩阵（23个逻辑判断图层）以及两个质控水平共需设计25个图层，它们数据源各不相同，这些图层共同实现智能化质控图，界面见图1。

2 Z分数质控图常用质控规则在Excel中逻辑设计

在Excel中绘制Z分数质控图很容易，若实现多规则智能化判断则很困难。若手工法判断，其过程繁琐、耗时费力、容易差错、效率低下，现已淘汰；若采用程序编程（Excel VBA编程）实现自动检索判断，对一般检验人员要求太高，更难以实现。采用Excel单元格对多规则判断进行逻辑设计、组成质控规则控制矩阵可实现智能化判断。

2.1 确立逻辑矩阵图层 根据文献， 将13S、22S、R4S、31S、41S、7T、(2/3)2S、10X、12X等列为本次常用规则，按照各个规则判读机制确立图层数 （绘制出控数据图）， 如 13S、31S、7T、(2/3)2S等规则都是对单一质控水平判断，每个规则需 2 个质控图层；22S、R4S、41S、10X、12X等规则都是对两个质控水平判断，还另需1个图层显示两个质控水平联合判断的出控数据图，这样计算共23个质控图层。

2.2 每个质控规则的逻辑判断设计 逻辑判断设计目的是将每个质控规则下的出控数据（Z分数值）做出统一标识，如逻辑值1，然后采用VBA复制出控数据到相应列，作为23个质控图层的数据源。因为质控数据采用压栈式排序法，即最新的质控数据始终排在最上面；质控图绘制采用反序法，即自右向左移位式绘图，最新的质控点始终在最右遍，同时质控图最多实时显示31次（天），所以逻辑矩阵的行至少需要42行 （最左边的质控点的12X规则判读前11次质控数据判读情况）即可，本文质控规则逻辑矩阵为A7：CX50。一般而言，最多采用五步法变换即可实现上述9种规则逻辑判。第1步，采用条件函数对初始第一次质控数据进行逻辑判断，违反规则返回1否则返回0；第2~4步（可缺如），根据本图层质控规则要求对以前第N次逻辑值进行累计值统计。第5步，采用条件函数对符合本图层的质控规则判断的累计值进行二次逻辑判断，违反规则返回1，否则返回0。例如13S的两个质控图层变换最简单，在A7列、C7列分别输入公式“=IF(ABS(质控图!Y7)>3，1，0)”、“=IF(ABS(质控图!Z7)>3，1，0)”，其余各行（第 8~50 行）按首行单元格内容下拉填充。表1中列出23个图层组成的逻辑矩阵的首行（即A7：CA7）单元格的函数或变换公式（中括号内字母为逻辑矩阵的列），其余各行 （第8-50行）按首行单元格内容下拉填充。

表1 9种常用质控规则逻辑矩阵首行（A7：CA7）公式列表

3 Excel VBA在Z分数质控图中设计点

VBA最主要优点是自动化[7-10]。本例采用VBA简单编程（宏指令）主要功能是：⑴初始化数据 对质控数据拷贝、Z-分数值计算、图层数据拷贝等工作初始化数据。⑵图层数据拷贝 当各图层第5步逻辑值为“1”时（表示此次质控已违反本图层的质控规则），VBA将拷贝对应Z-分数值并即刻显示图形。⑶动态绘图 将已调试的宏指定到项目微调按钮、绘图起止时间按钮、Workbook Open()事件、Worksheet Deactivate()事件进行实时动态绘图。我们使用该Excel模板一年以上，该质控规则逻辑判断结果与CLInetLabIQC网络版一致 （国家卫生部临床检验中心、各省临检中心使用）。

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[3]卢忠，沈俊娅.用Excel制作个性化Z分数室内质控图[J].中国卫生检验杂志，2007，17(4)：710-711.

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[7]罗刚君.Excel VBA范例大全[M].北京：电子工业出版社，2008：80-130.

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[9]罗士来，庄小青，夏前凤.基于Excel VBA的EP5-A2数据处理模板建立与应用[J].国际检验医学杂志，2014，35（6）：795-796.

[10]罗士来，庄小青，夏前凤.基于Excel VBA的即刻法质控模板建立与应用[J].现代检验医学杂志，2014，29（2）：163-164.