基于σ值的血细胞分析质量控制规则的选择与应用

黎海生，田若男，杨悦林，赵晓丽，赵丽芝

(云南省昆明市第一人民医院检验科　650011)

西格玛(σ)在数理统计中表示“标准差”，是一种评估产品和生产过程特性波动大小的统计量，其大小可以反映质量水平的高低[1]。在临床检验中，6σ质量水平意味着检验结果有较好的质量，不需要重新检测[2]。6σ管理方法最早应用于摩托罗拉公司，成绩显著，以后逐步得到了广泛应用，将其应用于临床实验室的管理，能帮助质量改进，提升检验结果的正确度。而在临床实验室全面的质量管理体系中，室内质量控制是一个重要的环节。其中，正确选择质控规则和每批质控测定个数有助于临床实验室识别影响临床决策的结果，从而提高检验结果的质量[3]。为此，2014年Westgard提出了一种新的室内质控方法设计工具，此工具综合了经典的Westgard多规则逻辑图和六西格玛管理方法，比之前的工具更快捷、更容易使用，被称之为“Westgard西格玛规则”[4]，旨在帮助实验室为他们自己的应用选择正确的统计QC。本研究主要探讨如何运用σ值为血细胞分析检验项目选择适合的质控规则和每批质控测定值个数。因此，本实验室基于σ值利用Westgard西格玛规则在血细胞分析质量控制规则的选择中进行了应用实践，现报道如下。

1　材料与方法

1.1数据收集收集昆明市第一人民医院检验科2016年1-12月的血细胞分析室内质量控制数据以及2015年第2次和2016年两次参加原国家卫生和计划生育委员会临床检验中心全血细胞计数室间质评的回报结果。检测项目包括白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血小板计数(PLT)、血红蛋白(Hb)、血细胞比容(HCT)。

1.2仪器与试剂检测系统为Sysmex XT1800i血细胞分析仪及配套试剂、校准品；质控品为伯乐(BIO-RID)高、中、低3个水平。

1.3方法

1.3.1检测系统检测结果不精密度(CV)评估统计2016年全年血细胞分析室内质控高、中、低值质控品每一检测项目的累积CV，并计算各个检测项目3个质控物水平的合并CV，计算公式为合并CV=[(CV12+CV22+CV32)/3]1/2。

1.3.2偏移(Bias)的评估选取该实验室2015年第2次及2016年两次参加原国家卫生和计划生育委员会临床检验中心全血细胞计数室间质评的回报结果，剔除离群值，计算其与相应批号室间质评样品靶值的百分差值。由于每次室间质评全血细胞计数项目包括5个批号的质控品，所以取15个百分差值绝对值的平均值作为该实验室该项目的Bias估计。

1.3.3允许总误差(TEa)的确定采用3种不同来源的TEa质量规范分别计算其相应的σ值，包括生物学变异导出要求、美国临床实验室改进修正法案(CLIA′ 88)能力验证评价限和我国卫生行业标准WS/T406-2012。其中生物学变异要求TEa有3个层次性能规范，所以，实际上是5个TEa标准[5]。再根据本实验室设立的WBC、RBC、PLT、Hb、HCT的σ值质量目标(σ值>4.0)来确定TEa标准来源。

1.3.4计算σ值根据公式σ=(TEa-|Bias|)/CV，计算不同TEa标准下每个项目的σ值。

1.3.5依据σ值选择室内质量控制规则利用3个水平质控品的Westgard西格玛规则为血细胞分析项目选择合适的质量控制规则。质量达到6σ水平时只需要13s规则，每批3个质量控制测量值(N=3，R=1)；5σ水平除13s规则还要增加2 of 32s和R4s规则，每批3个质量控制测量值(N=3，R=1)；4σ水平应选13s/2 of 32s/R4s/31s规则，每批3个质量控制测量值(N=3，R=1)；<4σ除上述所有规则外还需要添加6X规则，每批6个质量控制测量值(N=6，R=1)或是2批每批3个质量控制测量值(N=3，R=2)。

2　结　　果

2.1检测系统的不精密度血细胞分析检测系统中WBC、RBC、PLT、Hb、HCT 3个质控物水平的各自的累积CV和合并CV见表1。

表1　　2016年血细胞分析检测系统质控物的不精密度(%)

2.2检测系统的Bias血细胞分析检测系统中WBC、RBC、PLT、Hb、HCT的Bias分别为1.29%、0.51%、4.68%、0.56%、1.45%，各项目室间质评15个批号质控品的百分差值以及平均绝对值见表2。

2.3不同TEa标准相应的σ值通过σ值公式的计算得到不同TEa标准下的WBC、RBC、PLT、Hb、HCT的σ值，见表3。

2.4选择的室内质量控制规则根据表3各项目的σ值情况和本实验室设立的σ值质量目标(σ值>4.0)，确定采用生物学变异导出的“最低的”或“适当的”TEa性能规范，得到WBC、RBC、PLT、Hb、HCT的σ值分别为6.40、4.92、4.79、5.36、4.95。根据Westgard西格玛规则，WBC的σ值达到6σ质量水平，选用13s规则(N=3，R=1)；Hb的σ值达到5σ质量水平，选用13s/2 of 32s/R4s规则(N=3，R=1)；RBC、PLT和HCT的σ值达到4σ质量水平，选用13s/2 of 32s/R4s/31s规则(N=3，R=1)。

表2　　血细胞分析项目3次室间质评各批号质控品的百分差值(%)

表3　　血细胞分析各项目的CV、Bias及5 个TEa标准相应的σ值

3　讨　　论

临床实验室的检测数据关系到患者的生命安全，检测结果的准确与否关系到患者的治疗及预后[6]。现代临床检验实验室质量控制理论经过Shewhart控制图、Levey-Jennings质控图、Westgard多规则质控图等阶段的发展，已经有了巨大进步[7]。2002年国内学者王治国[8]首次提出将6σ质量标准应用于临床实验室的质量控制。随着实验室对检验结果的质量要求不断提高，实验室对正确选择质控规则和质控测定值个数的需求也更加迫切，Westgard西格玛规则应运而生。

Westgard西格玛规则是一种高效的质量控制规则选择工具，可以帮助实验室选择合适的室内质控规则及质量控制测定值个数，与目前常用的功效函数图[9]和操作过程规范图(OPSpecs图)[10]等工具相比，更加简洁、直观。Westgard西格玛规则可以在Westgard网站免费获得。

利用Westgard西格玛规则选择质控规则要基于实验室的σ值，σ值的计算需要CV评估、Bias的评估、TEa的确定。其中，CV可以通过实验室室内质控累积的在控数据评估获得，Bias可以从周期性的正确度验证室间质量评价计划结果中获得。最困难的部分是允许TEa的确定，实验室难以评估试验到底要多好才能满足临床的预期用途。

TEa标准有不同的来源，国际理论化学和应用化学联合会、国际临床化学和检验医学联合会及世界卫生组织于1999年举行了主题为“建立全球检验医学分析质量规范策略”的会议,确定了目前主要的“质量规范层级模式”。美国CLIA′88标准和我国卫生行业标准处于较低层级，而基于生物学变异的一般质量规范位于其中的第二层，是目前较为推崇和广泛使用的模式，一般认为基于生物学变异质量标准可能更接近临床需求[11]，实验室应该把基于生物学变异的质量规范作为目标。但是，实验室要根据自身的实际情况选择合适的标准，否则不切实际的高标准会使得实验室的质量水平难以达到，出现σ值过低的情况。同时，为了选择合适的标准，实验室应设立各检验项目σ值的质量目标。例如，RBC的TEa标准若选择CLIA′88标准、我国卫生行业标准或基于生物学变异“最低的”要求均能达到6σ质量水平，选用13s规则(N=3，R=1)即可。但是实验室若通过使用较为宽松的质量规范来确保实验室获得合适的σ值和质控规则是无法从根本上提高实验室质控能力的[12]。因此，本实验室根据设立的RBC的σ值质量目标(σ值>4.0)，确定采用基于生物学变异TEa“适当的”性能规范作为标准(相应σ值=4.92)，并把长远目标设置到最佳水平的生物学变异的质量规范，持续改进。

由于血细胞分析质控品的有效期较短(一般为3个月)，CV的评估应采用长期的QC数据。本实验室选取了1年的累积在控CV，再通过合并CV得出每个项目的CV的估计值。长期的QC数据(至少6个月)包含了试剂批号更换、质控品批号更换、仪器校准、人员轮转等影响因素，能够较为真实地反映本实验室测量CV的水平[13]。

有研究认为，现有条件下对原国家卫生和计划生育委员会临床检验中心提供的定值调查品进行检测，其Bias在可接受范围内，据此判断检测系统的正确度是行之有效的方法[14]。但是由于全血细胞定值调查品在制备、运输和储存等方面的局限性，本研究采用的是2015年的第2次与2016年两次原国家卫生和计划生育委员会临床检验中心血细胞分析项目室间质评的结果。笔者认为应采用近期至少3次室间质评的结果，其时间跨度包含了至少两次校准，能够更客观地反映出实验室的Bias。

Westgard西格玛规则根据不同σ质量水平设计了不同的控制方法，以具备高误差检出率(Ped)及低假失控率(Pfr)。本实验室以往是根据质控规则的性质，血细胞分析项目统一采用12s警告规则和13s/2 of 32s/R4s规则。这样的选择对于一些分析性能好的项目尽管可提升Ped，但同时也导致Pfr升高，增加了经济和人力成本。而对于分析欠佳的项目降低了误差检出率。例如，经本研究确定WBC的质量可以达到6σ水平，根据Westgard西格玛规则，仅选用13s规则即可，前后对比发现σ值高的项目只需少量的质控规则即可，这样可以减少资源浪费，提升管理效率。目前，本实验室已将选择的质控规则应用到了血细胞分析的室内质控中，具体效果如何有待进一步评估。

σ值不仅可以应用于质控规则的选择，也可以帮助实验室人员了解该实验室检测项目的质量水平，持续改进。实验室为提升性能及检测结果的质量，需要合适的质控规则作为保障，Westgard西格玛规则在帮助质控规则选择方面具有明显优势，但需要以实验室的自身实际情况为基础，这样选择的质控规则才能真正适应实验室的需要。