应用六西格玛理论评价临床化学实验室的质量控制

宋静芳 潘本友 杨秀军

随着临床实验室工作量的增加、工作效率的提高，质量问题成为关注的重点。目前，临床化学实验室主要采用Westgard质量控制规则控制分析过程，大多数使用2S和3S作为警报界限和失控界限。20世纪80年代，美国摩托罗拉公司最早使用6σ管理法来降低电子产品在生产过程中的变异，取得了令人瞩目的成绩。2002年，我国学者王治国首次提出将6σ理论应用于临床实验室的质量控制[1-2]。为此，对本实验室2012年7-12月部分常规生化检测项目的室内质量控制数据进行统计分析以及计算其6σ度量值，并建立最优的Westgard质量控制规则。

1 材料与方法

1.1 评估项目 丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰基转移酶（γ-GT）、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、总胆红素(TBIL)、直接胆红素（DBIL）、血糖(GLU)、尿素(BUN)、肌酐(Cre)、尿酸(UA)、总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、α-羟丁酸脱氢酶（HBDH）、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、总铁结合力（TIBC）、铁（IRON）、钾（K）、钠（Na）、氯（CL）、钙（Ca）、镁（Mg）、磷（P）、淀粉酶（AMY）共26个项目。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 仪器 OLYMPUS AU640全自动生化分析仪。

1.2.2 试剂 ALT、AST等由英国朗道（RANDOX）公司生产；TBIL、DBIL、Ca、Mg、P、TIBC、IRON等由贝克曼生物医学有限公司生产；TP、ALB、γ-GT、ALP、UA、BUN、GLU、CHO、TG等由中生北控生物科技股份有限公司生产；CK、LDH、AMY、Cre、HBDH等由北京九强生物技术股份有限公司生产；K、Na、CL采用OLYMPUS AU640电极（直接）法。

1.2.3 质控品 英国朗道（RANDOX）公司2个浓度水平定值质控血清。

1.3 计算σ度量值 采用公式σ=(TEa%-Bias%)/CV%计算每个项目的σ度量值。其中TEa%（检验项目的允许总误差）来源于卫生部临床检验中心室间质量评价标准；Bias%(不准确度)来源于本室参加2012年卫生部临床检验中心常规化学室间质量评价计划3次活动的平均Bias值；CV%(不精密度)来源于本实验室2012年7-12月室内质量控制的累积CV值[3-4]，每个检验项目有2个浓度水平的质控，则对应得到2个西格玛值，本研究采用的是平均西格玛值。

1.4 建立Westgard质量控制规则 σ度量值大于6时，在理论上是可以做到无缺陷，但也会出现误差，因为还有人为差错、随机因素等不确定的因素存在；σ度量值小于6时，应该正确选择与建立相应的质量控制规则。采用计算机软件（如EZ Rules和QCCS2008软件系统）绘制操作过程规范（OPSpecs）图，来建立与选择最优的Westgard质量控制规则。本实验室没有相应的计算机软件，因此是根据σ度量值经验地采用西格玛度量值——最优Westgard质量控制规则表来选择最优的Westgard质量控制规则[5]。

1.5 计算质量目标指数 (QGI)[6]采用公式QGI＝Bias/(1.5×CV)计算质量目标指数值。QGI是用来查找检验性能未达到6 西格玛的主要原因。当QGI<0.8，提示精密度超出允许范围，要优先改进精密度；当QGI>1.2，提示准确度较差，要优先改进准确度；当QGI在0.8～1.2之间，提示准确度和精密度均需改进。

2 结果

2.1 26个检测项目的σ度量值及Westgard质量控制规则见表1。其中，σ度量值最大的是肌酸激酶(CK)，为9.50；最小的是氯（CL），为2.40；所有检验项目的平均σ度量值为4.66，其中6个检测项目的σ度量值≥6，占23.1%；17个检测项目的σ度量值介于3和5之间，占65.4%；3个检测项目的σ度量值≤3，占11.5%。在最优Westgard质量控制规则的选择方面，σ度量值越大（如CK、γ-GT），只需要简单的13.5s,N=2的规则就可以提供90%的质量保证，满足质量要求。而未达到3σ度量值（如ALP、CL），选择最为严格的的13s/22s/R4s/41s/8x,N=4也不能满足质量要求。

2.2 26个检测项目的QGI值及主要存在的问题见表2。其中，有6个检测项目的σ度量值大于或等于6，按QGI要求，可以不进行性能改进。在未达6σ度量值的20个检验项目中，有50.0%的项目需要优先改进精密度，20.0%的项目需要优先改进准确度，30.0%的项目精密度和准确度都需要改进。

3 讨论

关于西格玛值的计算，有2种计算方法：（1）本研究采用室内质量控制和室间质量评比活动的数据计算。（2）也可以根据重复性实验和方法比对实验确定不精密度和不准确度，计算西格玛值[7]。前者操作较简便，比较适用于已经积累了一定的质量控制数据及室间质量评价数据的检验项目。后者比较适用于实验室的新仪器或者新开展检测项目的评价。

表1 检测项目的σ度量值及Westgard质量控制规则

表2 检测项目的QGI值及主要存在的问题

根据6σ度量值质量管理的评价标准可以看出，σ度量值越大，质量控制的规则选择越简单，反之，越复杂。在本实验室的26个检测项目中，σ度量值最大的是CK，为9.50；最小的是氯CL，为2.40；所有检验项目的平均σ度量值为4.66，其中6个检测项目的σ度量值≥6，占23.1%；17个检测项目的σ度量值介于3～5之间，占65.4%；3个检测项目的σ度量值≤3，占11.5%。在最优Westgard质量控制规则的选择方面，σ度量值越大（如CK），只需要简单的13.5s,N=2的规则就可以提供90%的质量保证，满足质量要求。σ度量在3～5之间的检测项目，需要使用2～4个质控的多规则质量控制方案，同时定期对仪器进行维护、保养、校准等，而且要求检验人员还要具备一定的技能和经验。而未达到3σ度量值（如ALP、CL），选择最为严格的的13s/22s/R4s/41s/8x,N=4也不能满足质量要求。这样的检测项目，要对其过程进行全面排查导致性能不佳的原因，进行改进。

为了使检验性能达到6σ度量值的质量要求，对于未达到6σ度量值的检验项目，必须掌握导致检验性能不好的主要原因——准确度和（或）精密度。QGI值的作用，就是可以科学地指导实验室对检验项目的精密度和（或）准确度进行优先改进。在本实验室未达到6σ度量值的20个检验项目中，50.0%的项目需要优先改进精密度，20.0%的项目需要优先改进准确度，其余30.0%的项目精密度和准确度都需要改进。

综上所述，临床实验室进行定量分析前，必须对检验项目进行必要的室内质量控制，根据质量要求与质量控制数据，计算其σ度量值与QGI 值，并根据6σ度量值评估其分析性能，选择最优的Westgard质量控制规则，对于σ度量值未达到6的检验项目，还要根据QGI值建立整改措施，设计质量控制方案与整改措施，以便更有效地进行质量控制，使其满足临床实验室要求。

[1]王治国.6σ质量标准在临床实验室质量控制的应用（Ⅰ）[J].上海医学检验杂志，2002,17（2）：125-127.

[2]王治国.6σ质量标准在临床实验室质量控制的应用（Ⅱ）[J].上海医学检验杂志，2002,17（3）：189-190.

[3]王治国，王薇，李少男.临床化学检验项目的σ水平的计算及质控方法的选择[J].检验医学，2009,24（1）：71-73.

[4]王治国.临床检验6σ质量设计与控制[M].北京：人民卫生出版社，2012.

[5]Schoenmakers CH，Naus AJ，Vermeer HJ，et al.Practical application of Sigma Metrics QC procedures in clinical chemistry[J].Clin Chem Lab Med，2011，49(11)：1837-1843.

[6]David M,Parry ST.The Quality Goal Index-Its Use in Benchmarking and Improving Sigma Quality Performance of Automated Analytic Tests[OL].www.westgard.com

[7]康凤凤，王治国.六西格玛在临床化学检验质量控制中的应用[J].定向点金临床实验室，2013(1)：65-68.