基于Westgard应用3种不同偏倚对化学发光项目进行质量管理的探讨

潘敏旋 王云秀 郑智明 宋丽婷 陈颖婷

1广州中医院大学第二附属医院检验医学部，广州 510120；2广州医科大学附属中医医院检验医学部，广州 510130

临床实验室想要获得准确可靠的测定结果，就需要建立一个全面的质量管理体系。在我们已知的质量管理体系中，室内质量控制一直处于非常重要的环节［1-2］。Westgard西格玛规则近年来在临床实验室质量控制工作中得到越来越广泛的应用，其通过允许总误差（TEa）、检测系统的不精密度［变异系数（CV）］和偏倚，计算σ度量值，为相关项目选择合适的质量控制规则和评价质量控制方法的性能，为室内质量控制持续改进提供了理论依据［3-4］。偏倚作为Westgard西格玛规则中的重要参数，其来源也决定σ度量值的溯源性。本研究通过应用3种不同偏倚［卫生部室间质量评价偏倚、室内质量控制偏倚和伯乐国际室间质量评价服务（external quality assessment service，EQAS）偏倚］，对2019年Bayer Centaur化学发光仪的12个项目进行σ值和质量目标指数（quality goal index，QGI）比较分析，并对3种偏倚所得质量控制规则结果进行分析，得出广州中医院大学第二附属医院检验医学部质量控制的改进方案以及最合适的质量控制规则，探讨Westgard西格玛规则在化学发光项目的室内质量控制中的应用。

资料与方法

1、仪器与试剂

Bayer Centaur XP化学发光分析仪（美国拜耳公司），试剂、校准品为厂家配套试剂，均在有效期内使用，质量控制品为Bio-Rad 3个水平的质量控制品，质量控制品批号为40290、40303和40250。卫生部室间质量控制品由国家卫生健康委员会临床检验中心提供，伯乐EQAS质量控制品为伯乐EQAS临床化学每月计划质量控制品标准品。

2、研究项目

收集2019年1月至12月广州中医院大学第二附属医院检验医学部常规开展的12个项目：总三碘原氨酸（TT3）、总四碘原氨酸（TT4）、游离三碘原氨酸（FT3）、游离四碘原氨酸（FT4）、促甲状腺素（TSH）、卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素（LH）、催乳素（PRL）、孕酮（PRG）、睾酮（TSTO）、雌二醇（E2）、胰岛素（INS），采用Bayer Centaur XP化学发光分析仪及配套试剂检测12个项目，均按照仪器及试剂盒说明书操作及结果判读。室内质量控制品低浓度（水平1）、中浓度（水平2）和高浓度（水平3）为Bio-Rad的质量控制品，质量控制规则为13S22SR4S，以CV评价每个项目的精密度，以Bio-Rad对等组积累的偏倚为室内质量控制偏倚。所有项目同步参加国家卫生健康委员会临床检验中心室间质评，以对应项目相近靶值所对应的偏倚为卫生部室间质量评价偏倚。所有项目同步参加伯乐EQAS，以全年12次的室间比对数据的偏倚为伯乐EQAS偏倚。

3、方法

3.1、CV的评估根据广州中医院大学第二附属医院检验医学部2019年1月至12月室内质量控制每月在控数据的累积CV，计算获得各项目水平1、水平2和水平3的平均CV，即CV1、CV2和CV3，作为方法的不精密度。

3.2、偏倚的评估卫生部室间质评偏倚根据2019年2次国家卫生健康委员会临床检验中心室间质量评价的回报结果，计算各项目3个水平的平均偏倚。室内质量控制偏倚根据2019年1月至12月室内质量控制Bio-Rad对等组积累的偏倚，计算各项目3个水平的平均偏倚。伯乐EQAS偏倚根据2019年12次伯乐室间质量评价的数据结果，计算各项目3个水平的平均偏倚。

3.3、σ度量值的计算以及性能评价σ度量值的计算公式：σ=（TEa-|偏倚|）∕CV，各参数均以百分数表示，其中TEa参照美国临床实验室改进修正案（CLIA’88）制定的TEa。性能评价标准：当σ≥6为世界一流，5≤σ＜6为优秀，4≤σ＜5为良好，3≤σ＜4为临界，2≤σ＜3为不可接受水平。

3.4、绘制标准化σ方法性能验证图应用检验医学信息网中的“标准化的西格玛性能验证”工具，根据3种不同偏倚绘制标准化σ方法性能验证图。在“标准化的西格玛性能验证”菜单中，分别填写项目名称、TEa、偏倚、CV后，点击“添加”按钮，此时项目分析结果就显示在性能图中，当所有项目添加完毕后，就可以获得同一种偏倚对应的标准化σ方法性能验证图。

3.5、QGI度量值计算以及质量改进方案QGI计算公式：QGI=|偏倚%∕（1.5×CV%）|，CV对于未达到6σ的检测项目，QGI度量值将提示导致检测方法性能不佳需要改进的方向。判断规则如下：QGI＞1.2，表示方法准确度较差，优先改进准确度；QGI＜O.8，说明精密度超出允许范围，需优先改进精密度；如果QGI介于两者之间，则说明准确度与精密度均需改进。同一种偏倚每个检验项目有3个浓度水平的质量控制数值，因此可对应得到3个σ值和QGI，以各项目的平均σ值和QGI作为该项目设计质量控制改进方案的依据。

4、统计学分析

根据项目的σ值不同区间所占比例，应用SPSS 19.0统计学软件对统计资料进行分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1、12个测定项目应用3种不同偏倚计算的σ值

各项目3种不同偏倚的σ度量值根据2019年室内质量控制的累积CV和CLIA’88制定的TEa，应用3种偏倚对广州中医院大学第二附属医院检验医学部开展的12个化学发光项目高、中、低3个水平分别计算σ值，结果见表1。结果显示，卫生部室间质评、室内质量控制和伯乐EQAS 3种偏倚的平均σ值分别为：6.51、6.46和6.35，其中FT3、TSH、FSH、LH和PRL 3个水平的σ值均达到了6σ水平；另外PRG（2）（1为低水平质量控制，2为中水平质量控制，3为高水平质量控制）、PRG（3）、TSTO（1）、TSTO（2）和E2（3）也达到了6σ水平；TT4（2）、TT4（3）和E2（2）达到了5σ水平，能满足临床需求；TT3（3）、TT4（1）、E2（1）和TSTO（3）达到了4σ水平；TT3（2）、FT4的3个水平和INS的3个水平，均有其中1种偏倚或2种偏倚的σ值未达到4σ水平，需要针对性进行质量改进；TT3（1）和PRG（1）3种偏倚的σ值均未达到4σ水平，需重点进行质量改进。见表1。

2、3种不同偏倚σ度量值的性能评价

2.1、卫生部室间质评偏倚的西格玛性能验证图应用卫生部室间质评偏倚，根据国家标准质量规范绘制西格玛性能验证图，结果见图1。图中斜线划分区域从右上到左下依次代表“2≤σ＜3（不可接受水平）”“3≤σ＜4（临界）”“4≤σ＜5（良好）”“5≤σ＜6（优秀）”“σ≥6（世界一流）”。从图1可知，σ≥6项目22个（61.11%），5≤σ＜6项目4个（11.11%），4≤σ＜5项目4个（11.11%），3≤σ＜4项目3个（8.33%），2≤σ＜3项目3个（8.33%）。

图1 卫生部室间质评偏倚标准化σ方法性能验证图

2.2、室内质量控制偏倚的西格玛性能验证图应用室内质量控制偏倚，根据国家标准质量规范绘制西格玛性能验证图，结果见图2。从图2可知，σ≥6项目22个（61.11%），5≤σ＜6项目3个（8.33%），4≤σ＜5项目8个（22.22%），3≤σ＜4项目2个（5.56%），2≤σ＜3项目1个（2.78%）。

图2 室内质量控制累积偏倚标准化σ方法性能验证图

2.3、伯乐EQAS偏倚的西格玛性能验证图应用伯乐EQAS偏倚，根据国家标准质量规范绘制西格玛性能验证图，结果见图3。从图3可知，σ≥6项目22个（61.11%），5≤σ＜6项目1个（2.78%），4≤σ＜5项目7个（19.44%），3≤σ＜4项目5个（13.89%），2≤σ＜3项目1个（2.78%）。

图3 伯乐国际室间质量评价服务偏倚标准化σ方法性能验证图

3、3种偏倚的σ值、QGI、质量改进措施和质量控制方案

计算各项目3种偏倚的σ值和QGI值，以3种偏倚中最低水平的σ值和QGI值作为判断标准。结果显示，FT3、TSH、FSH、LH、PRL、TSTO和E2 7个项目的σ值超过6σ水平，只需要使用13s规则；TT3、FT4和INS 3个项目需要改进精密度，使用13s22sR4s41s8x规则；TT4需要改进精密度，使用13s22sR4s规则；PRG需要改进精密度和准确度，使用13s22sR4s规则。见表2。

讨 论

偏倚是检测系统性能验证中正确度的度量值，反映测量结果系统误差的大小，是系统测量的估计值。偏倚的估计需要与源自参考测量程序或参考方法的参考量值比较，但是在临床的实践工作中，由于成本和技术等问题，不可能总是与参考方法比对。因此，一般与临床实验室已用的常规方法比对，估计的是评价方法和比对方法之间的偏差［5-6］。Westgard西格玛规则在质量控制管理的临床实践中，应用不同来源的偏倚，会影响着各项目的西格玛水平个性化质量控制方案的制定［7］。因此，评估不同来源的偏倚对检测项目西格玛水平检测性能的差异，帮助实验室选择合适的质量控制方案具有重要意义。

目前，临床应用最广泛的偏倚是卫生部室间质评偏倚，作为国家级的室间质评，其偏倚反映实验室在国内实验室间的偏倚水平，具有一定的权威性，贴近国内实验室偏倚水平［8］。但有研究表明，基于Westgard西格玛规则，应用卫生部室间质评偏倚在质量控制持续改进中，其偏倚值存在一定的局限性［9］。本研究采用卫生部室间质评偏倚、室内质量控制偏倚和伯乐EQAS偏倚3种不同偏倚，能更客观、更全面地反映本实验室偏倚的真实水平。从表1可知，12个测定项目应用3种偏倚的平均σ值分别为6.51、6.46和6.35，其中FT3、TSH、FSH、LH和PRL 3个 水 平 的σ值 均 达 到 了6σ水 平；TT3（2）、FT4的3个水平和INS的3个水平，均有其中1种偏倚或2种偏倚的σ值未达到4σ水平，需要针对性进行质量改进；TT3（1）和PRG（1）3种偏倚的σ值均未达到4σ水平，需重点进行质量改进；结果显示，3种偏倚均能有效帮助实验室判断化学发光项目的西格玛性能验证水平。

表1 12个测定项目应用3种不同偏倚计算的σ值

伯乐EQAS是美国伯乐公司提供的外部质量评估服务，是国际认可的实验室检测数据的比对计划，是一个在全球开展的实验室室间质量评价活动。该计划获得ISO∕IEC17043：2010《合格评定能力验证通用要求》认证，在国际上具有权威性，通过实验室间检测结果的分析比对，可使检验结果在国际上得到互认［10］。本研究中，采用伯乐EQAS偏倚为本实验室2019年12次伯乐室间质量评价的数据结果，因此伯乐EQAS偏倚水平达到了国际实验室间要求的水平。从3种不同偏倚的西格玛性能验证图可知，12个检测项目应用3种偏倚得到的σ度量值中，σ≥6达到世界一流水平的项目个数均为22个（61.11%），差异无统计学意义；2≤σ＜3处于不可接受水平的项目个数：卫生部室间质评偏倚为3个（8.33%）、室内质量控制累积偏倚为1个（2.78%）、伯乐EQAS偏倚为1个（2.78%），与卫生部室间质评偏倚相比，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。导致该差异的原因可能与偏倚数据的频次有关，卫生部室间质评偏倚采用的是2次的平均偏倚，伯乐EQAS偏倚为12次的平均偏倚，而室内质量控制偏倚为实时累积的偏倚数据，故室内质量控制累积偏倚和伯乐EQAS偏倚更能实时、贴近地反映本实验室的偏倚水平。

Westgard西格玛规则在质量控制管理中得到广泛的认可和应用，其能够针对各项目的西格玛水平制定个性化的质量控制方案［11-13］。当σ度量值越大，可以选择比较简单的控制规则，即较少的控制测定值个数和较宽的控制限，就能达到有效的控制；相反，σ度量值越小，就需要比较多的控制测定值个数和较窄的控制限或选择多种质量控制规则联合的控制方法。因此，对于性能评价未达到6σ的项目，必须要了解导致其检测性能不达标的原因。而分析QGI可以科学地指出所测项目不达标原因，并帮助我们选择优先改进精密度或准确度［14-15］。本研究根据3种不同偏倚得出12个化学发光检测项目的个性化质量控制方案，从表2可知，FT3、TSH、FSH、LH、PRL、TSTO和E2只需使用简单的13s规则；TT3、FT4和INS需要改进精密度，使用13s22sR4s41s8x规则；TT4需要改进精密度，使用13s22sR4s规则；PRG需要改进精密度和准确度，使用13s22sR4s规则。目前国内实验室普遍采用卫生部室间质评偏倚，室内质量控制累积偏倚为厂家配套质量控制品的室内质量控制数据获得，两者相结合互相取长补短，可以实时有效地促进实验室检测项目的质量改进。虽然实验室采用伯乐EQAS偏倚会额外增加成本，但对于σ＜4处于临界水平的检测项目，建议应用2种以上的偏倚，可以更客观更全面地帮助实验室对该检测项目进行质量管理。

表2 3种偏倚的σ值、QGI、质量改进措施和质量控制方案

质量控制是一个持续不断改进的过程，并不是一成不变的，需要根据客观的、全面的数据，评估各项目检测系统的质量控制方案的有效性。实验室可以根据西格玛-Westgard规则对检验项目进行质量控制管理，应用不同偏倚可以更全面更有效地帮助实验室选择最优最合适的质量控制方案。对性能不达标的项目还可以根据QGI提供改进措施，设计质量控制方案和整改措施，以便于拥有高标准的质量控制，使其满足临床实验室的要求。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突