六西格玛质量管理规则在罗氏电化学发光免疫分析仪检测项目质量控制中的应用

闫玉珠，王冀邯，赵和平

（西安交通大学附属红会医院检验科，西安 710054）

随着临床实验室对检验结果的质量要求越来越高，实验室对正确选择室内质量控制规则的需求也更加迫切。六西格玛（6σ）质量管理是Westgard目前提出的一种新的室内质控方法[1-2]。实验室可根据各检测项目不同σ值来选择不同的质量控制规则，从而优化设计质控方案，提高检测质量[3]。但是对于同一个项目，用不同标准提供的允许总误差计算的σ值并不相同。国家标准(GB/T20470-2006) 在评价临床实验室分析质量中的应用已有多年，而基于生物学变异导出的最佳的性能规范也具有其优势。本文比较了这两种来源允许总误差计算的σ在罗氏电化学发光免疫分析仪Cobas e 601定量试验分析及选择质控程序中的应用，并引入质量目标指数（QGI）查找性能不佳的原因，以指导质量持续改进。

1 材料与方法

1.1 评价项目 肿瘤标志物：甲胎蛋白（AFP），β-绒毛膜促性腺激素（β-HCG），糖类抗原125（CA125），糖类抗原153（CA153），糖类抗原199（CA199），癌胚抗原（CEA），铁蛋白（FERR），游离前列腺特异性抗原（fPSA）。甲状腺标志物：三碘甲腺原氨酸（TT3），游离T3（FT3），甲状腺素（TT4），游离T4（FT4）和促甲状腺素（TSH）。心衰标志物：B型前脑尿钠肽（NT-ProBNP）。

1.2 仪器与试剂 仪器为罗氏电化学发光免疫分析仪Cobas e 601，按照厂商要求定期对仪器进行校准和维护保养。质控品、校准品、试剂为罗氏原装配套试剂。质控品选用高(H)、低(L)两个浓度水平进行测试。检测人员严格按照标准操作规程操作。肿瘤标志物质控品批号为329580和329583，甲状腺标志物质控品批号为330097和330099，心衰标志物质控品批号为366573和366574。

1.3 数据来源

1.3.1 日间不精密度[CV(%)]：收集2019年1～6月此14个检测项目的累积在控室内质量控制数据，计算每个项目两个不同浓度水平的不精密度，然后合成总CV%[4]，即CV总% =[(CVL%2+CVH%2)/2]0.5。CV均小于1/4室间评价标准，见表2。

1.3.2 质量控制偏倚[Bias(%)]：对本实验室参加2019年全年两次卫生部临床检验中心（NCCL）室间质量评价数据进行统计。因每个项目有5个水平调查品，取5份调查品偏倚的均值。Bias＝[（本室测定值－靶值）/靶值]×100%，然后取两次偏倚的均值为最终偏倚。

1.3.3 允许总误差[TEa(%)]：TEa分别按照国家标准临床实验室室间质量评价要求以及基于生物学变异导出的最佳的性能规范两个来源以判定不同标准下σ值的大小，从而选择适合的质控规则，见表3。

1.4 方法

1.4.1 计算总分析性能σ值并绘制标准化西格玛性能验证图：σ水平计算公式为：σ=(TEa%-|Bias%|)/CV%，在两种性能规范下计算出各项目的两个σ水平后，按σ总=[(σ国%2+σ生%2)/2]0.5计算σ总。

标准化西格玛性能验证图由检验医学信息网提供软件，输入各项目的TEa，CV，Bias，即可获得各项目σ值。

1.4.2 性能评价：σ＜2表示不可接受；2≤σ＜3表示欠佳；3≤σ＜4表示临界；4≤σ＜5表示良好；5≤σ＜6表示优秀；σ≥6表示世界一流。

1.4.3 质量规范：依据医学信息网提供的标准化西格玛性能验证图法输入各项目的TEa，CV和Bias，即可得到各项目不同的推荐质控设计方案。以我国国家标准为TEa来源，作西格玛性能验证图，见图1。以生物学变异为TEa来源，作西格玛性能验证图，见图2。不同σ水平对应了不同的质控规则，见表1。

表1 不同σ水平对应的质控规则及质控频率

1.4.4 计算质量目标指数 (QGI)：公式QGI=Bias%/(1.5×CV)用来反映各检测项目所用方法的偏倚及不精密度[5-6]。QGI＜0.8，意味着需要优先改进不精密度；QGI＞1.2，提示需要优先改进偏倚；如果0.8≤QGI≤1.2，则提示偏倚和不精密度均需改进，可以用来确定实验室质量水平未达到6σ的原因。

2 结果

2.1 各检测项目分析性能评价 TEa按我国国家标准和生物学变异导出的“适当”标准为质量规范，各检测项目的标准化σ性能验证图分别见图1和图2。各检测项目的CV，偏倚及两种来源的TEa见表2。

2.2 各检测项目分析性能改进及质控目标方案选择各检测项目的分析性能指标见表3。按国家标准，14个检测项目中，8个（57%）项目的σ值＞6，4个（28%）项目的σ值＞5，2个（14%）项目的σ值＞4；按生物学变异标准，11个检测项目中，2个（18%）项目的σ值＞6，2个（14%）项目的σ值＞4，7个（64%）项目的σ值＜3；加权σ值后，14个检测项目中，6个（43%）项目的σ值＞6，1个（7%）项目的σ值＞5，6个（43%）项目的σ值＞4，1个（7%）项目的σ值＜3。其中，β-HCG，CA125，CEA，FERR，fPSA，TSH需采用13s，N=2，R=1的质量控制规则；AFP需采用13s/22s/R4s，N=2，R=1的质量控制规则；CA153，CA199，T4，FT4，T3，NT-ProBNP需采用13s/22s/R4s/41s，N=2，R=2的质量控制规则；FT3需采用13s/22s/R4s/41s/8x，N=2，R=4的质量控制规则。

2.3 QGI分析 AFP，CA153，CA199，T4，FT3，T3，NT-ProBNP的QGI＜0.8，需改进精密度，FT4的 QGI＞1.2，需改进精密度和正确度。

表2 各检测项目的CV,偏倚及两种来源的TEa

表3 各检测项目分析性能指标

图1 以我国国家标准为TEa来源的西格玛性能验证图

图2 以生物学变异为TEa来源的西格玛性能验证图

3 讨论

6σ质量管理起源于美国20世纪80年代摩托罗拉公司的比尔·史密斯，他于1986年提出质量改进系统，随后在世界上各种通信电器公司推广开来。6σ水平被定义为每百万次操作只允许3.4次超出规格界限[7]，即缺陷率为3.4×106。6σ度量使质量易于测量和理解，可以综合评价各项目的不精密度和偏倚，通过σ值就能反映检测性能。σ值越大，表示检测分析性能越好。2002年，WESTGARD 6σ规则首先被王治国[8-9]应用于临床实验室的质量控制，使实验室质量控制迈上了一个新台阶。通过经典的WESTGARD 6σ规则图来设计合理的室内质控规则，能有效提高工作效率，使检验结果的发报更及时准确。尽管WESTGARD 6σ规则有很多优点，但是在使用中仍然需要注意各方面的问题。

从σ公式可以看出，σ值的大小与TEa，Bias及CV三个参数密切相关，这三个参数的变化均会影响最终的σ值。本研究中基于不同TEa计算的σ水平分析性能显示，以国家标准要求时，14个项目100%达到可接受的检测性能(σ≥3)，而按生物学变异标准，只有2个（18%）项目的σ值＞6，7个（64%）项目的σ值＜3，即64%的项目不能被接受。我国国家标准通常是基于可达到的标准而不是适当标准，处于较低的质量规范层次模式，所得到的σ普遍较宽[10]。而生物学变异导出的TEa值常被认为最严格，应该是真实且适当的，但是在实验室中是否能普及有待继续探索[11]。本研究生物学变异导出的“最佳” TEa对各种检测项目的分析质量可能太苛刻，因此取两个标准的σ值的加权平均值作为最终检测项目的σ水平。这样避免国家标准过于宽松，同时避免生物学变异标准过于苛严。加权σ值后，14个检测项目中，6个（43%）项目的σ值达到6以上，1个（7%）项目的σ值达到5以上，6个（43%）项目的σ值大于4。

同时，偏倚和不精密度的来源也会影响最终的σ值。其中，偏倚是系统测量误差的估计值[12]，是反映检验结果正确度的指标，本研究的偏倚来源于我科参加卫生部室间质评计划的反馈百分差值，虽然本研究使用的偏倚不是基于与参考方法靶值的对比，但反映了本实验室日常操作的情况。不精密度采用本实验室2019年度累积在控的双水平质控数据CV值的加权均值来估计，长期的室内质控数据可确保更加稳定的不精密度估计值，避免短期计算的不精密度数据而导致错误乐观的σ估计值。

最后，通过质量目标指数结果显示，部分项目需要提高精密度或正确度。这要求实验室应加强室内质控管理，定期进行仪器维护和人员培训，检查试剂、校准品是否有问题，并选择适当的质量控制规则。这样才能对检测性能欠佳的项目进行持续改进，逐步提高检测水平。

总之，应用6σ质量管理规则，可以有效提供各项目质控改进方案，不断提高实验室的检测质量，为临床和患者提供更准确可信的结果。