六西格玛质量管理方法在电化学发光肿瘤标志物检测质量控制中的应用*

黄潇苇 朱义芳 王 娴 曾着黎 何春容

六西格玛(six Sigma，6σ)质量管理是近年来国际上迅速发展的一项以数据为基础、顾客为中心的先进质量管理模式，该模式能激励企业不断改进质量，将产品的不合格率控制在百万分率水平[1]。目前，6σ质量管理方法在临床实验室质量控制中的研究多集中在生化[2-3]、血常规[4-5]及凝血检验[6]等方面，较少涉及电化学发光肿瘤标志物的检测。本研究实验拟应用6σ质量管理方法分析电化学发光肿瘤标志物检验项目的质量控制数据，评价其分析性能，设计质量控制方法，指导质量改进工作，为有效应用6σ质量管理方法提高临床实验室的质量控制水平提供依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

采用Cobas e601型全自动电化学发光免疫分析仪(瑞士罗氏公司)，配套进口试剂、校准品和质控品均为瑞士罗氏公司。

1.2 评价项目

参加卫生部室间质量评价的肿瘤标志物项目共有8项，分别为：①甲胎蛋白(α-fetoprotein，AFP)；②癌胚抗原(carcioembryonic，CEA)；③糖类抗原125(carbohydrate 125，CA125)；④糖类抗原15-3(carbohydrate 15-3，CA15-3)；⑤糖类抗原19-9(carbohydrate 19-9，CA19-9)；⑥铁蛋白(ferritin，FERR)；⑦总前列腺特异抗原(total prostate specific antigen，TPSA)；⑧游离前列腺特异抗原(free prostate specific antigen，FPSA)。

1.3 评价方法

(1)允许总误差(TEa)。参照卫生部临床检验中心室间质量评价允许总误差。

(2)不精密度(CV)。根据本实验室2018年室内质控测定的累积CV计算出加权CV，作为方法的不精密度。

(3)偏倚(Bias)。参照卫生部临床检验中心2018年室间质评的回报结果，计算平均偏倚。

(4)每个检验项目有2个浓度水平的质量控制，对应有2个σ值，当二者相差较小(σ值之差＜1.5)时，取较低的σ值作为方法性评价和设计质量控制方案的依据，否则取平均值计算σ值[7]；σ值计算为公式1：

式中TEa为允许总误差，bias为偏倚，CV为不精密度。

(5)设计质量控制方法。采用标准化σ性能验证图设计室内质量控制方法[8-9]。

1.4 质量改进方案

计算质量目标指数(quality goal index，QGI)[10]计算为公式2：

式中bias为偏倚，CV为不精密度，查找质量水平未达到6σ的主要原因。当QGI＜0.8时，提示优先改进精密度；当QGI＞1.5时，提示优先改进准确度，当QGI在0.8～1.2之间时，提示准确度和精密度均需改进。

2 结果

2.1 σ值

在8个肿瘤标志物项目中，CEA、FERR和FPSA的σ值＞6，CA125、CA153及TPSA的σ值为5～6，AFP、CA199的σ值为4～5，见表1。

表1 电化学发光检测肿瘤标志物项目分析性能水平

2.2 质量控制方法选择

按照σ水平对应Westgard质量控制规则关系：当σ值≥6时，采用1-3S(n=2，R=1)的质量控制规则即可满足质量控制要求；当5≤σ值＜6时，采用1-3S、2-2S及R-4S(n=2，R=1)的质量控制规则可满足质量控制要求；4≤σ值＜5时，需采用1-3S、2-2S、R-4S及4-1S(n=4，R=1或n=2，R=2)质量控制规则来满足质量控制要求。制作标准化σ性能验证图[11]见图1，质量控制规则见表2。

图1 电化学发光肿瘤标志物项目标准化σ性能验证图

2.3 质量目标指数(QGI)及改进方案

根据QGI值，AFP、CA153、CA199及TPSA需优先改进精密度，CA125需要同时改进准确度和精密度，见表3。

3 讨论

随着检测手段的不断发展，肿瘤标志物在肿瘤的预防、诊断、治疗以及预后判断方面的应用越来越受到重视，为此对检验质量也提出了更高的要求。6σ质量管理理论[12-13]在临床实验室管理中，不仅用来评价方法性能，也可指导质量改进，既可根据σ水平选择合理的质量控制规则，又能评价其质量控制方法的性能特征；QGI值还可以科学指导实验室决策，选择优先改进精密度或准确度，为实验室指出改进方向。

表2 电化学发光检测肿瘤标志物项目基于σ值的质量控制方案选择

表3 电化学发光检测肿瘤标志物项目的质量目标指数

在6σ过程质量控制中，6σ水平代表一流质量，5σ是质量完善的初期目标，4σ为典型的商业过程质量要求，3σ是最低可接受质量要求[14-15]。随着检测水平的提高，只有将质量目标建立在5σ～6σ过程上，才能更好地满足实验室质量要求。而6σ质量管理对临床检验过程能力提出了更高的要求。本研究结果显示，随着检测手段的提升，肿瘤标志物项目检测的精密度和准确度都得到了大幅度的提高，75%的项目性能已经达到了σ过程的要求。相比之下，AFP和CA199在4σ～5σ的过程水平，其性能还有待提高。

为了解导致性能不佳的原因，本研究采用计算质量目标指数的方法选择质量改进方案，从表1可以看出，提高AFP、CA153、CA199及TPSA的精密度，并同时提高CA125的准确度和精密度是本实验室的主要任务。本研究通过计算σ值，对室内质量控制方法进行了设计，同时研究了σ值与质量控制方法之间的关系，应用σ值来选择其质量控制方法简便、客观，能够更好地满足临床检验质量控制的要求。当σ≥6时，可采用1-3S规则，选择2个质量控制水平，测试1次质控品；当5≤σ＜6时，可采用1-3S，2-2S，R-4S规则，选择2个质量控制水平，测试1次质控品；当4≤σ＜5时，可采用1-3S、2-2S，R-4S及4-1S规则，选择4个质量控制水平，测试1次质控品，或者选择2个质量控制水平，测试2次质控品。如果3≤σ＜4，则需采用1-3S、2-2S、R-4S、4-1S及10-x规则，可能需多次测定质控品，并应对分析系统进行观察、维护和保养等；当σ＜3时，表明方法性能差，不仅需采用最严格的质量控制规则，而且应考虑更换方法。

6σ质量管理是临床实验室质量管理的有效手段，可在实验室质量控制中发挥实际作用。