室間質(zhì)評數(shù)據(jù)計算偏倚和σ值的三種方法比較分析

賈建美，劉春霞

（南通瑞慈醫(yī)院檢驗科，江蘇 南通226010）

σ在數(shù)理統(tǒng)計中表示“標(biāo)準(zhǔn)差”，表征任意一組數(shù)據(jù)或過程輸出結(jié)果的離散程度的指標(biāo)[1]。6σ質(zhì)量管理曾被廣泛應(yīng)用于各大企業(yè)的質(zhì)量管理中，后來被應(yīng)用到臨床實驗室質(zhì)量管理中[2,3]。6σ質(zhì)量水平，意味著百萬機會中只有3.4個缺陷的可能[4]。根據(jù)公式σ=（TEa-｜Bias｜）/CV可以計算出σ值,其中TEa為允許總誤差（%），Bias為偏倚（%），CV為變異系數(shù)（%）。TEa、Bias和CV均可影響σ值。大部分文獻中Bias來源主要是全國常規(guī)化學(xué)室間質(zhì)量評價報告，但是不同的計算方法結(jié)果并不一致。本研究利用室間質(zhì)評數(shù)據(jù)，選用三種不同計算方法，以衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS/T403-2012作為質(zhì)量規(guī)范[5]，對這三種方法所得Bias以及相應(yīng)的σ值進行分析比較。

1 材料和方法

1.1 材料2017-2018年本室參加的全國常規(guī)化學(xué)室間質(zhì)評數(shù)據(jù),共21個項目，包括鉀、鈉、氯、鈣、磷、葡萄糖、尿素、尿酸、肌酐、總蛋白、白蛋白、總膽固醇、甘油三酯、總膽紅素、丙氨酸轉(zhuǎn)移酶、天門冬氨酸轉(zhuǎn)移酶、堿性磷酸酶、淀粉酶、肌酸激酶、乳酸脫氫酶、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶。室內(nèi)質(zhì)控數(shù)據(jù)來自江蘇省室內(nèi)質(zhì)控上報系統(tǒng)2018年2-9月份的本室上報數(shù)據(jù)。

1.2 儀器和試劑 OLYMPUS 2700全自動生化分析儀，室內(nèi)質(zhì)控品由RANDOX公司提供，批號為1227UN（低值）、909UE（高值）。

1.3 精密度水平評估 選本實驗室2018年2-9月份常規(guī)化學(xué)的室內(nèi)質(zhì)控累積在控變異系數(shù)（CV）作為該實驗室精密度水平。CV合并=和CV2分別為兩個濃度水平的累積在控CV（較大CV與較小CV的比值小于2時）。

1.4 偏倚評估 ⑴取本實驗室2018年常規(guī)化學(xué)3次室間質(zhì)評數(shù)據(jù)計算偏倚：相對偏倚=［（｜本室測定值-靶值｜）/靶值］×100%，計算所有相對偏倚的平均值（Bias1）；⑵以本室測定結(jié)果為X，EQA靶值為Y，得出回歸方程Y=aX+b。將本室室內(nèi)質(zhì)控兩個濃度水平的累積均值x代入方程，得出y。根據(jù)公式Bias=［（y-x）/y］×100%[6]，得到低、高兩個偏倚值，利用得出Bias2。⑶取2017-2018年EQA數(shù)據(jù)中濃度跟本室室內(nèi)質(zhì)控相近的數(shù)據(jù)（至少6次），包括低、高濃度兩個水平，計算“方法和實驗室偏倚（RMSbias）”。RMS-為單次室間質(zhì)評的相對偏倚，n為室間質(zhì)評數(shù)據(jù)的個數(shù)[7]。同樣每個項目得到低、高兩個bias值，計算合并bias得出Bias3。

1.5 總誤差（TEa）以衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS/T403-2012作為質(zhì)量規(guī)范。

1.6σ值的計算 σ=（TEa-｜Bias｜）/CV。

1.7 統(tǒng)計學(xué)分析 用SPSS17.0軟件包進行統(tǒng)計學(xué)處理，采用ANOVA統(tǒng)計學(xué)方法，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 精密度 各檢測項目的累積CV1，CV2以及CV合并見表1。

表1 2018年2-9月份各項目的CV1，CV2以及CV合并(%)

2.2 Bias和σBias1、Bias2、Bias3及相對應(yīng)的σ1、σ2、σ3值見表2~4。

2.3Bias1、Bias2和Bias3差異性分析Bias1與Bias2，Bias2與Bias3，Bias1與Bias3差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,存在顯著性差異。P值分別為0.001、0.000、0.043，均小于0.05。

2.4 σ1、σ2和σ3差異性分析 σ1與σ2，σ2與σ3，σ1與σ3差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。P值分別為0.566、0.359、0.730，均大于0.05。

3 討論

實驗室質(zhì)量管理引入6σ管理技術(shù)，能更直觀的反映實驗室整體質(zhì)量水平,并為檢驗項目質(zhì)控規(guī)則的個性化選擇提供依據(jù)。

精密度是在規(guī)定條件下,對同一類或類似被測對象重復(fù)測量所得示值或測得值間的一致程度，通常用CV來表示。本室精密度選用8個月的室內(nèi)質(zhì)控累積在控數(shù)據(jù)估算各項目CV，其中包含了質(zhì)控品和試劑批號更換、儀器的校準(zhǔn)、人員更換等影響因素,能夠較真實地反映本實驗室的CV水平[8]。

偏倚是系統(tǒng)測量誤差的估計值,指同一實驗室用同種方法多次獨立檢驗分析。同一樣本所得結(jié)果的均值與靶值之間的差異，是檢驗結(jié)果正確度指標(biāo)。偏倚的來源有以下幾種：⑴根據(jù)參考方法、參考物質(zhì)計算偏倚。⑵參與正確度驗證計劃。⑶常規(guī)室間質(zhì)評評價計劃[9]。參考方法和參考物質(zhì)由于各種原因均不適用于臨床實驗室。正確度驗證計劃是采用無基質(zhì)效應(yīng)的新鮮冰凍血清，用參考方法確定靶值，不需要分組，實驗室測定結(jié)果直接與靶值比較,能夠比較真實地反映偏倚。但該計劃費用較高，測定次數(shù)多，不適合所有實驗室[10]。因此大多數(shù)實驗室常以EQA結(jié)果來估算偏倚。利用EQA數(shù)據(jù)估算偏倚有很多方法，最簡單、使用最廣泛的是取同一項目所有批號的相對偏倚，計算其相對偏倚絕對值的平均值（Bias1）；第二種計算方法是以本室測定結(jié)果為X，EQA靶值為Y，做相關(guān)回歸統(tǒng)計得到回歸方程Y=aX+b。再將本室室內(nèi)質(zhì)控兩個濃度水平的累積均值x代入方程，計算y。根據(jù)公式Bias=[（y-x）/y]×100%，得出兩個偏倚值，最后計算合并Bias（Bias2）；第三種計算方法是利用若干次的EQA數(shù)據(jù),選取其中與本室室內(nèi)質(zhì)控濃度相近的數(shù)據(jù)（至少6次）,先計算單個相對偏倚,然后根據(jù)公式計算方法和實驗室偏倚（RMSbias）,得到兩個偏倚值,最后計算合并Bias（Bias3）。本研究對這3種偏倚結(jié)果進行了比較分析。利用統(tǒng)計軟件分析，三種偏倚之間均存在顯著性差異（P＜0.05）。結(jié)果表明，即使同樣采用EQA數(shù)據(jù),不同的計算方法得出的偏倚結(jié)果也有明顯差異。

表3 方法和實驗室偏倚（RMSbias）以及Bias3（%）

以衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS/T403-2012規(guī)范的TEa，根據(jù)公式σ=（TEa-｜Bias｜）/CV，得到三組不同的σ值。統(tǒng)計軟件分析結(jié)果顯示各σ值之間無顯著性差異。雖然不同計算方法所得偏倚有顯著差異，但其相對應(yīng)σ值之間無明顯差異。也就是說不同的偏倚計算方法對某個項目的σ值結(jié)果無明顯影響。三種偏倚的計算方法中絕對值的平均值是最簡單的、也是應(yīng)用最廣泛的，其它兩種計算方法比較繁瑣、耗時較長。但利用EQA數(shù)據(jù)計算偏倚也有一定的局限性，其靶值的建立是基于對等組內(nèi)結(jié)果取均值,實際是實驗室公議值,并非真值[11]。Friedecky等認(rèn)為，EQA結(jié)果應(yīng)該與參考方法的靶值進行對比,要求計量可溯源性和絕對正確度[12]。國家衛(wèi)計委臨檢中心的正確度驗證計劃是比較可行的獲得偏倚的方法，但是未得到廣泛的應(yīng)用。

表4 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TEa（%）、CV合并（%）、Bias（%）以及σ值

根據(jù)Westgard西格瑪多規(guī)則的評判標(biāo)準(zhǔn)可以看出σ值越大，質(zhì)量水平越高，質(zhì)控規(guī)則越少。反之，σ值越小，質(zhì)量水平越低，質(zhì)控規(guī)則越多[13]。根據(jù)項目σ值的不同，可以選擇不同的質(zhì)控規(guī)則，而不是所有檢測項目均采用同樣的質(zhì)控規(guī)則[14]。表4結(jié)果顯示，有10項σ≥5，達到優(yōu)秀水平，但仍有7項σ≤3，水平欠佳，說明本實驗室的檢測性能有待提高。例如UA的σ水平已經(jīng)大于10，達到世界一流水平,質(zhì)控規(guī)則只要求13s。而Ca的σ水平最低,低于3。根據(jù)質(zhì)量目標(biāo)指數(shù)QGI=Bias/(1.5×CV)，Ca的計算結(jié)果為0.74，小于0.8，提示該項目性能不佳的原因主要是精密度超出允許范圍，CV相對較大，需要優(yōu)先改進精密度，以改善實驗室的質(zhì)量控制水平[15]。

總之,無論采用哪種偏倚計算方法都能較為真實地評估σ值，從而反映本實驗室的檢測水平，也是目前較為行之有效的方法。三種偏倚計算方法在文獻中較常見，但三種方法比較分析較少見，所得σ值比較尚未見到。文中比較項目均為臨床生化項目,對其它檢測項目是否適用還需要進一步深入研究。