患者数据指数加权移动均值法、室内质量控制室间化和自动审核在基层医疗机构临床实验室质量管理中的应用

孟 茜 卫 桢 白建华 郝晓柯 曾宪飞

（1．西安区域医学检验中心，陕西 西安 710116；2.西北大学医学院，陕西 西安 710069）

《医疗机构检查检验结果互认管理办法》[1]对基层临床实验室质量管理提出了更高要求，加速了在一定区域范围内不同临床实验室之间检验质量的标准化、同质化建设。但基于基层实验室检测系统与技术人员配比现状，仅依托单一、传统的室内质量控制（internal quality control，IQC）并不能有效保证基层医疗机构临床实验室检验结果质量。患者数据实时质量控制（patient-based real-time quality control，PBRTQC）是一种应用患者临床标本检测结果的实时、连续监测检测过程分析性能的质控方法，有AON法、BULL法、移动中位数（moving median，movMed）法、移动均值（moving average，MA）法和指数加权移动均值（exponentially weighted moving average，EWMA）法等多种运算方法，与传统IQC方法相比，具有低成本、无基质效应等优点，且可在误差检出能力和质控频率方面弥补传统IQC方法的不足，能较早提示检测系统分析性能的微小变化，并早期预警，避免发生潜在质量风险[2]。IQC室间化是将实验室的IQC数据进行实验室间比对，可作为室间质量评价（external quality assessment，EQA）的有效补充，并为检验结果互认提供依据[3]。自动审核系统是临床实验室保证审核效率和标准化有效的辅助措施之一[4]。这些智能化临床检验质量管理工具已经应用于大型临床实验室，对提升临床检验水平发挥了重要作用。然而，在标本量较少、病种单一、质量管理能力弱的基层医疗机构临床实验室，这些智能化质量管理工具是否适用，应用效果如何，需要进一步研究和临床应用实践加以验证。本研究拟通过在辖区内基层临床实验室应用PBRTQC、IQC室间化、自动审核软件进行质量管理数据分析，探讨智能化质量管理工具在基层医疗机构临床实验室的适用性和应用价值。

1 材料和方法

1.1 一般资料

收集2021年6—11月西安区域医学检验中心所辖3家基层医疗机构（三桥社区卫生服务中心、大王中心卫生院、永乐中心卫生院）临床实验室葡萄糖、总胆固醇、三酰甘油、总蛋白、白蛋白、尿素6个检测项目1 872个质控结果和190 296个患者数据，应用PBRTQC软件进行质控效能分析。应用HIQC软件结合同期EQA结果，回顾2021年4月IQC情况，并对2021年6—11月的IQC结果进行即时趋势分析，以达到室间结果比对目的，评价检测系统结果一致性。另收集2020年6月—2021年5月三桥社区卫生服务中心患者诊断信息、仪器报警信息、生化检验结果、历史检验数据、线性范围等数据，以建立自动审核规则，并用2021年6—9月24项生化项目91 258份患者检验报告验证自动审核规则，以2021年10月—2022年3月自动审核与2020年10月—2021年3月人工审核样本周转时间（turnaround time，TAT）进行比较，评估自动审核应用效果。

1.2 检测系统和软件

基层临床实验室临床生化项目检测仪器为日本日立公司7180全自动生化分析仪和3110全自动生化分析仪，长春迪瑞CS-680全自动生化分析仪，美国伯乐公司生化质控品和IQC室间化HIQC平台（简称HIQC），上海森栩公司PBRTQC AI-MA云平台，上海杏和公司实验室信息系统。

1.3 方法

1.3.1 质控效能分析

应用PBRTQC软件，采用EWMA法进行连续监控和数据集分析；比较同期IQC结果，分析质控效能。

1.3.2 区域内临床实验室检验结果一致评价

应用HIQC软件，对比不同基层临床实验室与区域内使用相同批号质控品，且方法学相同的其他10家实验室的IQC结果，计算标准差系数（standard deviation coefficient，SDI）和变异系数比值（coefficient of variation ratio，CVR），评价区域内临床实验室检验的结果一致性。SDI=（实验室均值-组均值）/组标准差，CVR=实验室变异系数/组变异系数。│SDI│<1.0和│CVR│<1.0为性能良好；1.0～1.5为可接受；1.5～2.0为临界，推荐进行系统检查；>2.0为不可接受，需采取纠正措施。

1.3.3 审核规则制定

依据美国临床实验室标准化学会AUTO 15A[5]、和《临床实验室定量检验结果的自动审核》[6]要求，制定自动审核规则，并录入实验室信息系统自动审核模块，经数据验证后，对比同期自动审核和人工审核TAT。

2 结果

2.1 EWMA质控法可灵敏识别基层实验室潜在质量风险并早期预警

传统IQC趋势与EWMA质控趋势基本一致，而EWMA对于试剂更换等日内影响因素引起的检验结果漂移更为敏感，可早于传统IQC发出失控预警，有效弥补传统IQC无法连续监控检验结果的缺陷。如图1所示，2021年11月19、20日因标本量较大，实验室因中途试剂余量不足而更换同批次新瓶装试剂后继续进行后续检测，EWMA质控分别于19日11：25—25日13：31分持续发出失控预警，提示检验结果呈异常上升趋势，而传统IQC只于20日执行开机质控时发出1次12s警告报警。

图1 大王中心卫生院血清总蛋白检测EWMA法质控程序预警Z分数图

2.2 EWMA可发现患者年龄分布导致的假失控

2021年8月25日—9月4日，三桥社区卫生服务中心白蛋白项目多次触发EWMA失控报警，做多项目联合分析时发现总蛋白与白蛋白结果趋势一致，均出现不同程度正向或负向偏移，且有日期分布规律（图2），但开机IQC和报警后质控复查结果为全部在控。在查找失控原因时，通过回顾患者信息，发现8月25—27日和8月29—9月3日就诊患者全部为3～5岁的入托体检儿童，而8月28日当天就诊患者以35～50岁成人为主，失控分析推断该段失控是因就诊患者年龄分布引起。后期通过加入患者年龄分组运算规则，EWMA质控偏移消除。

图2 三桥社区卫生服务中心血清总蛋白与白蛋白联合分析的EWMA质控法Z分数图

2.3 HIQC可用于多实验室间IQC结果比对的数据分析

应用HIQC软件回顾分析区域内11家临床实验室2021年4月IQC结果，发现永乐中心卫生院该月尿素项目质控 CVR水平2=2.17（│CVR│>2.0为不可接受），且与本区域内其他10家实验室结果存在明显负偏移，SDI水平1=-2.46，SDI水平2=-3.08（│SDI│>2.0为不可接受）。永乐中心卫生院2021年同期第1次陕西省临床检验中心EQA尿素项目回报结果为不满意，整体出现明显负偏移，202115号样本超出允许范围下限，偏移为-8.45%。失控原因为更换新试剂批号后实验室工作人员未按标准执行试剂批号更换验证，导致更换新批号试剂重新校准后，该项目检测体系出现明显负偏移，且因IQC体系建立之初，s设置过大导致未能触发系统误差报警规则，未及时进行失控纠正。2021年4月区域内部分临床实验室尿素项目HIQC数据分析见表1。同年6月，区域内11家临床实验室正式启用HIQC系统进行生化检验24项实验室间质控结果比对，并对区域内所有基层实验室工作人员统一进行了标准化IQC操作培训，11月各实验室SDI与CVR结果均在允许范围内，未再出现明显结果偏移，实验室间检验结果一致性良好。同期，陕西省临检中心IQC结果全部为满意。2021年9月区域内部分临床实验室尿素项目HIQC数据分析见表2。

表1 2021年4月区域内部分临床实验室尿素项目HIQC数据分析

表2 2021年9月3家社区卫生服务中心尿素项目HIQC数据分析

2.4 自动审核应用结果

自动审核规则体系建成后，三桥社区卫生服务中心2021年6—9月共签发生化检验报告91 258份，采用自动审核不签发报告的方式，与2位主管检验技师人工审核结果进行规则验证和审核结果比对，自动审核与人工审核符合率达100%。自动审核系统正式启用后，2021年10月—2022年3月，自动审核总通过率为95.33%，部分生化检验项目自动审核通过率见表3。与2020—2021年同期人工审核相比，自动审核启用后，实验室内TAT中位数和第90百分位数分别缩短了24和136 min。见图3。

表3 三桥社区卫生服务中心部分生化检测项目自动审核通过率

图3 自动审核与人工审核历史同期实验室内TAT

3 讨论

Westgard在2003年即提出了应用患者数据进行质控的应用方案[7]，以辅助传统IQC方法，进行实时、连续检测过程分析性能监测。随着各类算法的发展，PBRTQC在国内外医疗机构均得到了广泛应用[8-10]，但各类主流中间体或质控软件主要还是以传统XbarB、移动中位数或MA算法为主，此类算法进行质控时要求最佳分析批长度为50个患者结果[11-12]，但受限于基层医疗机构患者就诊具体情况，许多社区卫生服务中心每日检测量无法达到最低要求，影响了此类算法的质控效能。EWMA算法以加权系数λ作为变量，有效降低了分析批长度内患者结果数量不足对PBRTQC质控效能的影响，从本研究的应用实例中可看出，在小样本量的基层实验室中，EWMA质控依然能灵敏、精确识别试剂、仪器、校准等因素引起的检测系统变化产生的质量风险，实现全时段结果质量智能监控及风险早期预警。在EWMA质控法应用过程中我们还发现，不同于二级和三级医院，基层社区卫生服务中心就诊人群比较单一，病区科室划分不明，就诊患者大多为普通门诊和老年病、儿保、妇幼等批量健康体检人群，患者数据呈时间段、年龄段集中分布趋势，在应用EWMA进行质控时，仅以惯用患者就诊类别和科室进行分组分析时，某些与年龄密切相关的检验指标易产生因时间段内就诊人群年龄集中分布引起的假失控报警，致使假阳性率增高，影响质控效能，故基层实验室应用EWMA法进行质控时，算法中应考虑年龄分组因素，以排除因年龄分布不均造成的假失控。

目前，临床实验室多依赖于我国国家卫生健康委临床检验中心或省级临床检验中心组织的EQA计划或不同省域内开展的结果一致性评价活动来评价不同实验室间结果一致性[13-14]，以统一下发盲样分析各实验室回报检测结果分布的方式进行实验室间结果准确度和一致性评价，此种评价方法存在评价周期长、结果反馈滞后、基层实验室覆盖率低等缺点。IQC室间化是以实验室每日进行的常规IQC数据为依据，通过与区域内使用相同批号质控品的其他同方法学实验室检验结果的比对分析，以SDI、CVR进行实验室间结果一致性评价的方法。HIQC架设网络环境需求简单，且只需抓取实验室每日常规IQC数据，无多余成本消耗，非常适合有条件使用同批号质控品开展IQC活动，且有多实验室间结果一致性评价需求的区域医学检验中心在进行基层临床实验室质量管理时应用。虽然HIQC有效缩短了结果一致性评价周期，但依然无法实现实时、连续性的检验结果一致性监测，我们正在进行基于EWMA方法，利用实时患者检验数据在基层实验室间开展检验结果的一致性评价效能研究。

自动审核系统在国际上应用已超过20年，近年来在我国多家医疗机构亦得到了广泛应用[15-17]，但因为自动审核多需借助专业的中间体软件支持，且需要足够的专业人员进行审核规则优化调整、定期数据验证来保证自动审核的准确性，故自动审核在基层实验室的应用鲜有报道。此次通过对三桥社区卫生服务中心应用自动审核系统的研究发现，自动审核可明显缩短基层实验室内TAT，优化患者就医体验，且基于基层就诊患者类别单一且危重症患者较少等特点，三桥社区卫生服务中心自动审核总通过率为95.33%，明显高于我国其他大型实验室65%～87%的通过率[18-19]。另外，通过实验室信息系统架设自动审核系统模块，既可解决中间体软件对检测仪器品牌的限制，亦可实现跨专业的结果审核联合规则设置，有效减少基层实验室因技术人员短缺或经验不足而造成的报告延迟和审核人为误差，从而保障医疗安全，适合在基层实验室应用。

综上所述，在以区域检验中心建设模式规范基层临床实验室的信息化建设与质量管理体系建设的基础上，应用PBRTQC、IQC室间化、自动审核等智能化质量管理工具，可有效帮助基层实验室灵敏识别实验室检测体系性能变化，辅助失控处理分析，保证实验室结果的一致性和准确性，并有效缩短实验室内TAT，提高实验室工作效率，有效弥补基层实验室技术人员短缺和专业水平相对不足的问题，显著提升基层临床实验室质量管理水平。