應(yīng)用西格瑪評價和設(shè)計腫瘤標(biāo)志物檢測室內(nèi)質(zhì)控規(guī)則

翟光華，馬儉良，鄭永生，李美芬

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院北區(qū)檢驗科，江蘇 蘇州215008)

臨床實驗室的工作主要就是對患者標(biāo)本進行準(zhǔn)確分析，為臨床診斷和治療提供正確的實驗室數(shù)據(jù)，而完善的室內(nèi)質(zhì)量控制是保證實驗室檢驗結(jié)果準(zhǔn)確性、可靠性的重要措施。Westgard等[1]提出，應(yīng)結(jié)合實驗室自身工作狀態(tài)，即儀器性能、工作量、以往質(zhì)控結(jié)果、人員等選擇合適的質(zhì)控模式，即恰當(dāng)?shù)馁|(zhì)控規(guī)則[2]、合適控制物個數(shù)[3]。2000年，Nevalainen等[4]學(xué)者首次發(fā)表了六西格瑪質(zhì)量管理在檢驗醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，將其引入檢驗醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，將實驗室差錯轉(zhuǎn)化為σ水平進行評價和管理。2002年，王治國等[5，6]將6σ理論應(yīng)用于臨床實驗室的質(zhì)量管理，亦取得了良好效果。本研究應(yīng)用6σ質(zhì)量管理方法評價腫瘤標(biāo)志物（TM）項目的質(zhì)控數(shù)據(jù)，分析其檢測性能，優(yōu)化設(shè)計質(zhì)控方案，以指導(dǎo)質(zhì)量改進工作。

1 材料與方法

1．1 評價項目 本實驗室常規(guī)開展的9個TM項目：β-絨毛膜促性腺激素 （β-HCG）、 甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）、鐵蛋白（FER）、糖類抗原199（CA199）、糖類抗原 125（CA125）、糖類抗 原153（CA153）、總前列腺特異性抗原（tPSA）、游離前列腺特異性抗原（fPSA）。

1．2 儀器與試劑 采用美國 Beckman Coulter的DXI800全自動化學(xué)發(fā)光分析儀和原裝配套試劑及校準(zhǔn)物。室內(nèi)質(zhì)控品為由Bio-Rad公司提供的定值質(zhì)控品，共 2 個水平，AFP、CEA、FER、tPSA、fPSA和β-HCG質(zhì)控品批號分別為40331和 40332，CA199、CA125、CA153 質(zhì)控品批號分別 54611 和54612。

1．3 方法

1．3．1 質(zhì)量規(guī)范 分別采用美國臨床實驗室改進修正法案（CLIA’88）標(biāo)準(zhǔn)、衛(wèi)健委臨檢中心EQA給出的允許總差(TEa)的1/3和1/4標(biāo)準(zhǔn)及基于生物學(xué)變異的最佳、期望和最低水平的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，分別以TEa的形式表示。

1．3．2 性能評價 評價指標(biāo)包括不精密度CV和偏差Bias。不精密度CV來自于本實驗室2016年7月-12月的室內(nèi)質(zhì)控數(shù)據(jù)，取2個水平室內(nèi)質(zhì)控CV合成計算值[7]， 計算公式為 CV=；偏差Bias采用本室2017年6月參加衛(wèi)健委臨檢中心TM室間質(zhì)評回報的數(shù)據(jù)，取2個水平濃度下本室結(jié)果與靶值比較偏差絕對值的平均值。

1．3．3 計算 σ 值并繪制操作過程規(guī)范 (OPSpecs)圖和σ度量圖 使用Bio-Rad公司Unity Real Time軟件的Westgard Advisor模塊進行操作。輸入項目的測定次數(shù)N、質(zhì)量目標(biāo)TEa、偏倚Bias及不精密度CV，軟件就會自動給出建議質(zhì)控規(guī)則，計算σ值并繪制OPSpecs圖和σ度量圖，同時計算出誤差檢出率(Ped)、假失控率(Pfr)和分析質(zhì)量保證程度（AQA）。

1．3．4 計算質(zhì)量目標(biāo)指數(shù) (QGI)計算公式為QGI=bias%/(1．5×CV)[4]。 若 QGI＞1．2，提示方法正確度較低，需要優(yōu)先改進正確度；若 QGI＜0．8，提示導(dǎo)致方法性能不佳的主要原因是精密度較差，需要優(yōu)先改進精密度；若 QGI在 0．8～1．2 之間，提示精密度和正確度均較差，需要同時改進精密度和正確度。

1．3．5 質(zhì)控規(guī)則選擇 σ值越高， 表示分析性能越好，質(zhì)控規(guī)則越簡單，反之越嚴(yán)格。質(zhì)控方案的選擇標(biāo)準(zhǔn)是 Ped≥0．900、Pfr＜0．050 及 AQA≥90%。質(zhì)量目標(biāo)的選擇標(biāo)準(zhǔn)是在能保證Ped≥0．900的情況下，盡量選擇較高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量目標(biāo)。

2 結(jié)果

2．1 TM檢測項目的分析性能評價

2．1．1 各TM檢測項目的質(zhì)量規(guī)范和變異系數(shù) 衛(wèi)健委臨床檢驗中心EQA標(biāo)準(zhǔn)、美國CLIA’88標(biāo)準(zhǔn)和基于生物學(xué)變異標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量規(guī)范以及本室9個TM檢測項目的CV見表1。9個TM檢測項目的不精密度均較低，都小于部臨檢中心1/4TEa標(biāo)準(zhǔn)。

2．1．2 各TM檢測項目的分析性能指標(biāo) 如表2所示，分別以各種標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量規(guī)范計算各TM項目的σ值水平。以衛(wèi)健委臨檢中心EQA標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量規(guī)范為例，9個TM項目中，3個（33．3%）項目的性能大于 5σ（優(yōu)秀）；5 個（55．6%）項目的性能大于 4σ（良好）；1 個（11．1%）項目的性能大于 3σ（臨界）。所有項目的平均σ值為5．15，根據(jù)Nevalainen等提出的“平均產(chǎn)品的質(zhì)量性能值應(yīng)達到4σ，世界級最好的產(chǎn)品質(zhì)量性能水平應(yīng)達到6σ”的觀點[4]，本室在衛(wèi)健委臨檢中心EQA標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量規(guī)范下，TM檢測的分析性能達到優(yōu)秀水平。

2．1．3 繪制OPSpecs圖和 σ 度量圖評價 選擇檢測項目的質(zhì)控測定次數(shù)N，輸入TEa、偏倚%和CV，軟件自動繪制OPSpecs圖和σ度量圖。以CA199為例，選擇質(zhì)控測定次數(shù)N=2，TEa輸入 22．6，偏倚%輸入 2．18，CV 輸入 4．64，點擊重新計算，軟件自動繪制OPSpecs圖（見圖1）和σ度量圖（見圖2）。 軟件會結(jié)合質(zhì)控測定次數(shù) N、Ped、Pfr、誤差檢出能力按照優(yōu)先級分別給出推薦的質(zhì)控規(guī)則。最終選擇 Ped≥0．9、Pfr＜0．05、AQA≥90%、 質(zhì)控測定次數(shù) N=2或4對應(yīng)的質(zhì)控規(guī)則；若 Ped、Pfr和AQA無法滿足要求，可降低質(zhì)控目標(biāo)的設(shè)置等級，考慮采用其它質(zhì)量規(guī)范；若仍然無法滿足，則選擇最大化質(zhì)量控制策略。

表1 各TM檢測項目的質(zhì)量規(guī)范（%）

表2 各TM檢測項目的分析性能指標(biāo)（N=2）

圖1 CA199 OPSpecs圖

圖2 CA199西格瑪度量圖（總允許誤差TEa=22.6%）

2．2 TM檢測項目分析性能改進及質(zhì)控目標(biāo)方案選擇 如表3所示，9個TM檢測項目的σ值均未達到6。通過計算QGI可以看出，9個TM檢測項目的QGI均小于0．8，均需優(yōu)先改進精密度。最終選擇的質(zhì)量規(guī)范及質(zhì)控方案如表3所示，各有2個項目分別選擇了美國CLIA’88標(biāo)準(zhǔn)、衛(wèi)健委臨檢中心EQA標(biāo)準(zhǔn)和基于生物學(xué)變異最佳水平、期望水平的質(zhì)量規(guī)范，1個項目采用了俄羅斯GOST標(biāo)準(zhǔn)。

3 討論

TM作為常規(guī)檢測項目在腫瘤診斷、治療和監(jiān)測方面起著非常重要的作用。提高檢驗報告的準(zhǔn)確性是臨床實驗室的首要任務(wù)，要求我們對TM的分析性能進行評價。6σ質(zhì)量管理是近年來迅速發(fā)展的先進質(zhì)量管理體系，廣泛應(yīng)用于企業(yè)，促進企業(yè)不斷改進產(chǎn)品質(zhì)量[8]。6σ代表最高質(zhì)量要求，表示每百萬個產(chǎn)品里面只有3．4個存在缺陷；3σ代表最低質(zhì)量要求，表示每百萬個產(chǎn)品的缺陷為66 810個。對于臨床實驗室而言，分析性能小于3σ的檢測方法就需要采取改進措施，提高分析質(zhì)量，或改用檢測方法或換用其它試劑。

應(yīng)用6σ質(zhì)量管理方法的基礎(chǔ)首先要確定實驗室檢驗項目的質(zhì)量目標(biāo)[9]。目前，國際上已提出多種臨床檢驗質(zhì)量目標(biāo)的設(shè)定方式。1999年斯德哥爾摩會議[10]提出 “全球檢驗醫(yī)學(xué)分析質(zhì)量目標(biāo)設(shè)定策略”，提出分析質(zhì)量目標(biāo)設(shè)定方式并做如下排序：①通過評估分析質(zhì)量對具體醫(yī)學(xué)決定的影響而設(shè)定分析質(zhì)量目標(biāo)；②通過評估分析質(zhì)量對一般醫(yī)學(xué)決定的影響而設(shè)定分析質(zhì)量目標(biāo)；③專業(yè)建議或指南提出分析質(zhì)量目標(biāo)；④法規(guī)或外部質(zhì)量評價計劃組織者提出分析質(zhì)量目標(biāo)；⑤根據(jù)文獻資料所顯示的現(xiàn)代技術(shù)水平設(shè)立分析質(zhì)量目標(biāo)。

由于不同來源的允許總誤差（TEa）不同，故計算所得的σ值也是不同的。目前臨床較常用的總誤差來源分別有：①美國臨床實驗室改進修正法案（CLIA’88）；②我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及衛(wèi)健委室間質(zhì)評分析質(zhì)量目標(biāo)；③Ricos生物學(xué)變異數(shù)據(jù)庫；④加拿大質(zhì)量管理計劃-實驗室服務(wù)（QMP-LS）；⑤加拿大健康質(zhì)量管理組織標(biāo)準(zhǔn)（IQMH）；⑥澳大利亞皇家病理家學(xué)會（RCPA）；⑦瑞士醫(yī)學(xué)實驗室質(zhì)量保證委員會（QUALAB）；⑧德國醫(yī)學(xué)實驗室定量分析質(zhì)量評估醫(yī)學(xué)委員會（RiliBAK）；⑨比利時公共衛(wèi)生科學(xué)研究所（IPH Belgium）；⑩俄羅斯強制認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（GOST）。一般認(rèn)為基于生物學(xué)變異的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可能更接近臨床需求，但其適當(dāng)性仍存在爭議，有人認(rèn)為采樣生物變異的總誤差對于一些典型的常規(guī)實驗的分析質(zhì)量來說可能太過于嚴(yán)格[11]；對于采取室間質(zhì)評分析質(zhì)量目標(biāo)來源的TEa方便統(tǒng)計，但對于有些項目未開展室間質(zhì)評的尚無評價標(biāo)準(zhǔn)。我們根據(jù)不同的σ值選擇了不同的質(zhì)量目標(biāo)。如表3所示，CA125和tPSA采用最佳水平的生物學(xué)變異質(zhì)量目標(biāo)，CEA和CA153采用期望水平的生物學(xué)變異質(zhì)量目標(biāo)，CA199和β-HCG采用美國CLIA’88標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)ER和fPSA采用衛(wèi)健委臨檢中心EQA標(biāo)準(zhǔn)，而AFP采用俄羅斯GOST標(biāo)準(zhǔn)。

表3 質(zhì)量目標(biāo)改進及質(zhì)控方案選擇

應(yīng)用6σ評價檢驗項目分析性能時，可用室內(nèi)質(zhì)控和室間質(zhì)評結(jié)果的數(shù)據(jù)計算σ值。本室應(yīng)用Bio-Rad公司定值質(zhì)控品，利用2個水平6個月室內(nèi)質(zhì)控的累積CV的合成CV作為不精密度；偏倚的獲得可通過正確度驗證得到其大小，但由于正確度驗證相對繁瑣、不經(jīng)濟，所以一般根據(jù)室間質(zhì)評5個標(biāo)本偏差的平均值代替偏倚[12]。我們通過最近一次衛(wèi)健委臨檢中心EQA的回報結(jié)果計算得出，通過Unity Real Time質(zhì)控軟件操作，簡便易行。以Ped、Pfr和AQA來衡量質(zhì)控方案的性能特征，一般來說，Ped≥0．900、Pfr＜0．050 和 AQA≥90%就能滿足一般實驗室的質(zhì)量要求。對于σ值≥6的檢驗項目，使用13s(N=2)質(zhì)控規(guī)則就可以達到非常理想的誤差檢出率；而對于3≤σ值＜6的項目，則需要使用多規(guī)則質(zhì)控方案，才能更好地發(fā)現(xiàn)檢測誤差；當(dāng)σ值＜3時，即使使用再多的質(zhì)控規(guī)則，也不能很好地發(fā)現(xiàn)檢測誤差，這時就需要更換方法學(xué)，如不能更換檢測方法就需要對檢驗人員提出更高的要求。

本文采用計算QGI的方法分析導(dǎo)致檢測性能不佳的原因，以改進質(zhì)控方案。從表3可以看出，9個TM檢測項目QGI均小于0．8，提示提高精密度是本室目前的主要任務(wù)。在對檢測項目進行性能評價時，最好累計至少六個月的CV用于計算σ值，否則會出現(xiàn)每月σ值相差較大，不能對分析性能做出正確評價。本文通過衛(wèi)健委臨檢中心EQA統(tǒng)計結(jié)果得出檢測項目的偏倚，但由于靶值往往是基于對等組內(nèi)結(jié)果取均值或中位數(shù)，并非檢測項目的實際“真值”，因此，實驗室按照這個方法得出項目的偏倚，存在一定的局限性。

6σ質(zhì)量管理方法作為一種先進的質(zhì)量管理方案引入到臨床實驗室中，可較為客觀的評價臨床檢測項目的分析性能，同時結(jié)合QGI可分析查找導(dǎo)致項目性能不佳的原因并提出相應(yīng)改進措施。實際工作中，實驗室在實施改進措施后，應(yīng)定期對檢測項目σ值重新進行計算評估，以達到持續(xù)改進的目的。6σ質(zhì)量管理方法能有效地評價TM項目的分析性能，設(shè)計個性化的質(zhì)控方案，從而更有效地控制實驗室的檢測質(zhì)量。