允许总误差在西格玛度量用于评价临床化学检测项目分析质量上的应用研究

张路，王薇，王治国

(1.北京协和医学院研究生院，北京100730; 2.北京医院卫生部临床检验中心，北京100730)

允许总误差在西格玛度量用于评价临床化学检测项目分析质量上的应用研究

张路1，王薇2，王治国2

(1.北京协和医学院研究生院，北京100730; 2.北京医院卫生部临床检验中心，北京100730)

目的探讨不同允许总误差(TEa)来源对西格玛(σ)度量评价实验室临床化学检验项目分析质量的重要性。方法用卫生部临床检验中心2014年第2次常规化学室内质控数据及2014年第1次常规化学室间质评某实验室19个检测项目的变异系数(CV)及百分差值(用其估计偏移大小)，结合5种不同标准TEa计算2个批次质控品的σ值。对比分析不同标准TEa计算的σ度量评价检测项目的分析质量。结果σ度量随TEa及不精密度水平而变化。使用行业标准TEa:质控品1的σ值有68.4%集中在2～4，质控品2有58%集中在3～6;使用德国RiliBÄK TEa标准:σ值除甘油三酯低至负值、丙氨酸氨基转移酶(ALT)稍低于3外，其它项目的σ值均在3～6之间，高值可达14.78;使用美国CLIA＇88 TEa:质控品1中有89.47%的σ值＞3，高值可达7.69，质控品2中有84.2%的σ值＞3，高值可达10.43;使用生物学变异(适当的)TEa:质控品1的σ值集中在1～5，其中63%＜3，质控品2集中在1～6，但19项中有9项的σ值＜3;使用澳大利亚的TEa:质控品1的σ值除1项外其余全部＜3，质控品2的σ值有79%＜3。质控品2的σ值普遍高于质控品1。结论6σ是一种更有效的质量控制方法，但很多检验项目缺少TEa，且不同来源TEa有时不一致。所以，对于常规临床实验室σ度量的解释意义重大。

允许总误差;质量;不精密度;偏倚;西格玛度量

Key words:Allowable total error;Quality;Imprecision;Bias;Sigma metrics

质量分析是临床实验室质量控制的一个先决条件，但很难评估。目前，σ度量已被用于客观、定量地评价检测质量，其可与允许总误差(allowable total error，TEa)、偏移和不精密度相结合用于评估检测质量。体外诊断(in vitro diagnosis，IVD)制造商及临床实验室已经利用σ度量方法来减少实验室运行缺陷和/或检测质量的定量分析［1-4］。6σ的含义是检测的缺陷率为百万分之3.4。因此，较高的σ度量值意味着更少的分析误差、更少的可疑检测结果及避免拒绝或漏报可接受的检测结果［5］。运用σ度量进行质量控制可以全面提高实验室检测质量，避免重复检测，从而提高效率，控制成本。但对于同一个试验，用不同来源的TEa计算得到的σ值并不相同，甚至会差异很大。为此，我们探讨了用不同来源TEa计算的σ值评价实验室临床化学检验项目分析质量的差异。

材料和方法

一、TEa来源

本研究包括5种不同标准TEa:(1)我国行业标准WS/T 403-2012《临床生物化学检验常规项目分析质量指标》［6］;(2)德国医学实验室定量分析质量评估医学委员会(the Quality Assurance of Medical Laboratory Examinations of the German Medical Association，RiliBÄK，2008版);(3)美国临床实验室改进修正法案(the Clinical Laboratory Improvement Amendment of 1988，CLIA＇88);(4) Ricos生物学变异数据库(本研究使用“适当的”目标值，不使用“最低”或“最佳”目标值)［7-8］; (5)澳大利亚室间质评限。19种血清临床化学项目包括:氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase，ALT)、白蛋白(albumin，Alb)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase，AST)、钙(calcium，Ca)、氯(chlorine，Cl)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)、肌酐(creatinine，Cr)、血糖(glucose，Glu)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)、镁(magnesium，Mg)、钾(kalium，K)、钠(natrium，Na)、总蛋白(total protein，TP)、甘油三酯(triglyceride，TG)、尿素(urea)、尿酸(uric acid，UA)和铁(iron，Fe)。

二、质控品

室间质评的质控品购自Randox公司。本研究选取实验室室内质控每个检测项目2个批次的质控品购自美国Beckman-Coulter公司，批号分别为m2013011和m2013012。

三、不精密度

不精密度用变异系数(coefficient of variation，CV)表达。选取该实验室室内质控的累积在控CV，2个批次的质控品得到2个CV。见表1。

四、偏倚

采用百分差值估计偏移的大小。选取该实验室2014年第1次常规化学室间质评的5个百分差值，用这5个百分差值绝对值的均值作为实验室的偏移(以下统称为偏移)。见表1。

五、TEa

TEa是实验室中容差极限最好的表达方式，其结合了方法的不精密度及偏移来反映各项因素对试验结果的影响。本研究用5种来源的TEa (表1)来计算σ值，以了解不同来源的TEa对σ值产生的影响。TEa(%)=允许浓度/医学决定水平×100%。

六、σ度量的计算

用标准公式计算σ度量:σ=［TEa(%)-偏移(%)］/不精密度(%)。对5种不同来源的TEa及2个浓度的质控品分别计算其σ值。如偏移超过TEa将导致σ值为负值。

结果

2个质控品使用RiliBÄK和CLIA＇88标准计算得到的σ值都较好，而使用我国行业标准、Ricos生物变异度及澳大利亚室间质评限得到的σ值不如用RiliBÄK和CLIA＇88得到的σ值。质控品2的σ值普遍高于质控品1。见表2。

为更加直观地展示表2的数据，并更方便地检查某一试验使用5种不同TEa在2个浓度水平上的σ值［8-9］，本研究用Westgard标准化方法决定图分别显示了Alb、Glu和ALP 2个批次的观测CV各占5种TEa的百分比，见图1。

表1 19个临床生化检测项目的CV、偏移及5种来源的TEa(%)

表2 使用5种不同来源TEa的σ度量(%)

图1 5种不同标准TEa下的Alb、Glu及ALP标准化方法决定图

讨论

σ值可以制定基于试验的分析质量的质量控制(quality control，QC)规则，确保出具可接受的试验结果并尽量减少假失控的结果报告。例如，使用简单的13s或13.5s控制规则就能控制σ度量为6σ的试验。具有较低σ值的试验需要更复杂的控制规则，可以根据观察的质量定制规则以匹配每项试验。GRAS等［10］报告罗氏模块化PPE及Integra 69项使用生物学变异TEa计算的σ值，其偏移来自同行组比对的值，不精密度采用2个月以上的数据估计，他们发现2/3的试验可使用基于生物学变异及相应的σ度量的控制规则进行控制。然而，σ公式中的偏移和不精密度以及TEa的来源都会影响最终的σ值。

长期的QC数据可以确保更加稳定的不精密度估计值，如超过6个月或1年，其CV是更典型的长期分析质量变异的代表。使用短期计算的不精密度值可能导致更乐观的估计及较高的σ值。

偏移更加难以准确地估计。本研究中的偏移是采用实验室参加室间质评的百分差值计算得到的，通常使用同行组或所有参加者的平均值，而不是基于准确度级别。FREIDECKY等［10］认为要带着批评的态度评估室间质评可接受标准，并要注意室间质评同行组评估的不足，才可确定分析质量。他们认为室间质评结果应该基于与参考方法靶值的对比，要求计量可溯源性及对绝对正确度而不是相对偏移(i.e.，同行组对比)进行评估。本研究中使用的偏移虽然不是最佳的，但反映了日常实验室操作的“真实”情况。

TEa的选择是至关重要的，会对σ度量产生重大影响。本研究所选择的5种不同来源TEa比较常见，实验室必须确定哪种TEa是最为适合的。并且，当用生物学变异作为TEa基础时，必须注意实际上分析物有3种可能的TEa:最低的、适当的和最佳的。

生物学变异导出的TEa值常被认为是最严格的，应该是真实且适当的，但是其适当性具有争议。以Alb为例，RiliBÄK下的σ值为6.65～6.82;按照生物学变异，使用几乎一样的偏移及不精密度值，σ值为0.98～1.0;使用CLIA＇88的TEa，σ值为3.09～3.17;使用我国行业标准和澳大利亚室间质评限，σ值分别为1.71和1.67。因此，选择不同来源的Tea会得出不同的σ值。但是，常规检测的Alb很明显具有可接受的临床结果。这表明生物学变异、我国行业标准及澳大利亚室间质评限的TEa对于一些典型的常规试验的分析质量来说可能太苛刻了。

尽管使用始终相同来源的TEa是合乎逻辑的，但有经验的实验室发现从不同来源TEa中进行选择是也是可取的，但这仅适合于特定的试验。目前，一般是实验室负责人根据他们的最佳实践结果和专业判断来选择合适的TEa目标。

［1］LASKY FD，BOSER RB.Designing in quality through design control:a manufacturer＇s perspective［J］.Clin Chem，1997，43(5):866-872.

［2］STANKOVIC AK，ROMEO P.The role of in vitro diagnostic companies in reducing laboratory error［J］.Clin Chem Lab Med，2007，45(6):781-788.

［3］GRAS JM，PHILIPPE M.Application of the six sigma concept in clinical laboratories:a review［J］.Clin Chem Lab Med，2007，45(6):789-796.

［4］LLOPIS MA，TRUJILLO G，LLOVET MI，et al.Quality indicators and specifications for key analytical-extranalytical processes in the clinical laboratory.Five years＇experience using the six sigma concept［J］.Clin Chem Lab Med，2011，49(3):463-470.

［5］KINNS H，PITKIN S，HOUSLEY D，et al.Internal quality control:best practice［J］.J Clin Pathol，2013，66(12):1027-1032.

［6］中华人民共和国卫生部.WS/T 403-2012临床生物化学检验常规项目分析质量指标［S］.北京:中国标准出版社，2013.

［7］FRASER CG，PETERSEN PH，RICOS C，et al.Proposed quality specifications for the imprecision and inaccuracy of analytical systems for clinical chemistry［J］.Eur J Clin Chem Clin Biochem，1992，30(5):311-317.

［8］RICÓS C，ALVAREZ V，CAVA F，et al.Current databases on biological variation:pros，cons and progress［J］.Scand J Clin Lab Invest，1999，59(7): 491-500.

［9］GRAS JM，GOFFINET P，BORMANS F.Practical internal QC protocol based on six sigma and biological variation in a routine clinical chemistry laboratory［J］.Clin Chem，2009，55(Suppl):A32.

［10］FRIEDECKY B，KRATOCHVILA J，BUDINA M.Why do different EQA schemes have apparently different limits of acceptability［J］.Clin Chem Lab Med，2011，49(4):743-745.

(本文编辑:李欣)

上海市临床检验二级管理网络年中总结会顺利召开

8月9日下午，2015年度上海市临床检验二级管理网络年中总结会在南昌召开。因上海市临床检验二级管理网络各区县负责人、中心各专业科室负责人均作为上海代表参加华东六省一市第6次检验医学学术会议，故本次会议合理利用华东六省一市会议间隙举办。会议由上海市临床检验中心主任助理兼质控业务科主任张健主持。本次会议主要内容包括各区县二级管理网络负责人做2015年度上半年二级管理网络工作总结、2015年度下半年工作计划报告以及对区域化集中检测及独立实验室设置等一些焦点问题进行讨论。

在各区县总结中提到了一些基层医院的共性问题，比如基层医院对仪器性能验证的方式方法不了解甚至无从下手，基层医院对实验室人员的能力评估内容较为简单、空洞。就这点而言，上海市临床检验中心在前期对基层医院的调研中，已经了解并针对这些问题起草了一些配套文件，目前相关文件基本完稿，正待专家讨论后及早发布以解决医院的燃眉之急。此外，有部分区县提出基层医院信息系统落后，尚有较多医院无LIS系统;民营医院两极分化严重，甚至有民营医院实验室伪造检验结果;部分医院外送样本的管理欠缺，危急值的项目多为外送等问题，这些问题都值得进一步探讨和专题研究。

关于集中化检测的问题，大部分区县认为这是发展趋势。从目前已运作的区县来看效果很好，但也存在一定的问题。

各区县都认为独立实验室作为医疗机构临床实验室的补充，有其存在的意义，但应加强管理。建议卫生监督部门加大监督力度，审批过程中应有技术部门介入。

最后，上海市临床检验中心居漪副主任发言，表示二级网络平台在临检质控管理中起了积极的作用，要继续利用好二级网络平台，做好全市的临床检验质量控制管理工作。

(本刊记者:范基农)

Application of allowable total error in sigma metrics for assessing the analytical quality of clinical chem istry determ ination

ZHANG Lu1，WANG Wei2，WANG Zhiguo2.(1.Graduate School，Peking Union Medical College，Beijing 100730，China;2.National Center for Clinical Laboratory，Beijing Hospital，Beijing 100730，China)

ObjectiveTo investigate the importance of allowable total error(TEa)source in sigma(σ)metrics for assessing the analytical quality of clinical chemistry determination.MethodsIn this study，the data were collected from the second internal quality control of routine chemistry and the first external quality assessment of routine chemistry in 2014 organized by the National Center for Clinical Laboratory.One of the laboratories was selected for its coefficient of variation(CV)and the bias of 19 clinical chemistry items from the data.σ of 2 runs were calculated by 5 different TEa.The σ metrics＇performance for assessing the analytical quality of clinical chem istry determination was analyzed comparatively.Resultsσ metrics varied with the changes of TEa and imprecision.Under the National Health Industry Standard，the major σ values(68.4%)for control 1 ranged from 2 to 4 and from 3 to 6 for control 2(58%).Under RiliBÄK，except triglyceride(negative)and alanine aminotransferase(ALT)(＜3)，others had a σ value from 3 to 6，even up to 14.78.Under the Clinical Laboratory Improvement Amendment of 1988(CLIA＇88)，89.47%of control 1 showed a σ value＞3，up to 7.69，and 84.2%of control 2 showed a σ value＞3，up to 10.43.Under biological variability，the σ value of control 1 ranged from 1 to 5，and the most(63%)was＜3，and that of control 2 ranged from 1 to 6，but those of 9 from 19 were＜3.Under the TEa of Australian，the σ value of control 1 was＜3，and that of 79%control 2 was＜3.The σ value of control 2 was generally higher than that of control 1.ConclusionsThe 6σ is an efficient way to control quality，but the lack of TEa for many analytes and inconsistent TEa from different sources are important variables for the interpretation of σ metrics in a routine clinical laboratory.

1673-8640(2015)09-0953-05

R195.1

A

10.3969/j.issn.1673-8640.2015.09.020

2014-09-16)

北京市自然科学基金资助项目(7143182)

张路，女，1989年生，学士，主要从事临床检验工作。

王治国，联系电话:010-58115054。