基于患者結果的移動均值法在血清鈣實時質量控制中的運用*

張艷,王華麗,謝葉紅,周朝瓊,吳風,孔麗蕊(1.成都市郫都區(qū)中醫(yī)醫(yī)院檢驗科,成都 611730;2.成都中醫(yī)藥大學附屬第三醫(yī)院檢驗科,成都 611730)

臨床實驗室大多建立了統(tǒng)計質量控制策略,在室內質量控制(internal quality control,IQC)應用中占主導地位。通常將8 h間隔定義為穩(wěn)定的分析批次[1],但大多實驗室24 h內僅進行一次IQC,這個頻率不足以快速檢測系統(tǒng)誤差。同時,越來越多的證據表明IQC材料的特性與患者真實樣本不一致[2-3]。隨著實驗室信息系統(tǒng)的發(fā)展、統(tǒng)計方法的改進和對現(xiàn)有IQC局限性的認識,基于患者結果的實時質量控制方法得到了大量的關注和迅速發(fā)展,且逐漸將實驗室中的大數(shù)據運用到了質量管理中[4-5],移動均值法是其中常用的有效工具之一。移動均值法質量控制(moving average quality control,MAQC)的概念在1965年首次被Hoffmann和Waid提出[6],其基本原理是通過計算患者數(shù)據的均值,并將其繪制在控制圖中,識別分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的IQC相比,MAQC具有成本低、無基質效應、連續(xù)監(jiān)控和分析前監(jiān)控等優(yōu)點[7]。研究顯示,生物變異越小的檢測項目,MAQC檢錯能力越強,更適合用來彌補傳統(tǒng)IQC檢測誤差的不足[8]。本研究運用MAQC對生物學變異小的血清鈣進行分析,并與傳統(tǒng)IQC方法進行比較,驗證實用性。

1 材料和方法

1.1材料 收集2021年3月至2022年2月患者血清鈣結果共計29 766例,包括住院(87.9%)、門診(11.3%)和體檢(0.8%),日均測試數(shù)約82例;同時收集每日第1次IQC結果,均按檢測時間排序。將2021年3月至8月16 267例患者結果及368例IQC數(shù)據作為訓練組用于方案設計,2021年9月至2022年2月13 499例患者結果及362例IQC數(shù)據作為測試組進行分析驗證,兩組數(shù)據總體分布一致。

1.2儀器及試劑 檢測儀器為Hitachi Labospect 008AS生化分析儀,試劑、校準品及IQC材料均由四川邁克生物公司生產。其他日均測試數(shù)過少的分析系統(tǒng),因結果間變異系數(shù)偏大導致日均值穩(wěn)定性較差,影響方法的評價,故暫未納入分析。

1.3方法

1.3.1MAQC方法 (1)數(shù)據優(yōu)化:為消除極端值和離群值對準確識別誤差的影響,運用Box-Plot法[9-10]剔除在截斷限[11]以外的血清鈣結果。計算公式:截斷上限=Q3+n×(Q3-Q1);截斷下限=Q1-n×(Q3-Q1)。Q1為下四分位數(shù),Q3為上四分位數(shù),n為Box-Plot法的調整參數(shù),與最終納入數(shù)據的范圍呈正相關。當n取不同值時,正態(tài)分布的周數(shù)不同,取正態(tài)分布的周數(shù)達最大時的n值為最佳[9]。

(2)移動均值(MA)的計算:計算每天結果的日均值(D),再以連續(xù)7 d的D值計算MA,即每新增1天則去掉第1天的D值重新計算MA,從而每天都會生成新的MA值,形成連續(xù)的MA數(shù)據集。

1.4統(tǒng)計學分析 用Microsoft Excel表格及SPSS 23.0軟件進行數(shù)據分析。Kolmogorov-Smirnov法進行正態(tài)分布檢驗,Box-Plot法排除異常值。

2 結果

2.1納入分析的患者結果分布情況 如圖1所示,Box-Plot法中的最佳調整參數(shù)為1.2,此時正態(tài)分布的周數(shù)最多,血清鈣的截斷上、下限分別為2.69 mmol/L、2.04 mmol/L,數(shù)據總排除率為5.4%。最終納入分析的數(shù)據分布情況見表1,兩組數(shù)據總體分布一致,為正態(tài)分布。

表1 納入分析的兩組患者數(shù)據分布情況

圖1 不同參數(shù)對應的正態(tài)分布周數(shù)

2.2患者結果的移動均值法控制圖和Z分數(shù)圖 訓練組血清鈣最大MA值2.40 mmol/L、最小MA值2.30 mmol/L,分別設定為測試組MA的控制上、下限作圖。如圖2所示,在測試組的連續(xù)MA數(shù)據集中,9月、10月分別檢測到7次、10次超過了控制上限,根據移動均值法規(guī)則判斷為失控。

圖2 移動均值法控制圖

訓練組血清鈣D的平均值為2.36 mmol/L,標準差為0.03 mmol/L,分別作為測試組的靶值和標準差對D和MA作Z分數(shù)圖。如圖3,測試組D在9月、10月分別有連續(xù)6 d、9 d發(fā)生明顯位移,MA在9月和10月則分別有連續(xù)10 d、12 d發(fā)生明顯位移。MA位移時間較D延后,有16 d的偏差是真實存在的,為系統(tǒng)誤差,未檢測到隨機誤差。

圖3 D及MA的Z分數(shù)圖

2.3IQC質控圖 訓練組IQC質控1和質控2的均值分別為2.45 mmol/L、3.16 mmol/L,標準差分別為0.04 mmol/L、0.05 mmol/L,設定為測試組的靶值和標準差作Z分數(shù)圖。在MAQC出現(xiàn)偏差的時間內,IQC檢測到7次位移,存在系統(tǒng)誤差,檢出率為MAQC的43.75%,另檢測到6次隨機誤差,占整個誤差的27.27%,如圖4中的紅色圓圈所示。

圖4 室內質控Z分數(shù)圖

3 討論

MAQC是一種有效的質控方法,直接運用真實的患者數(shù)據識別分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。研究顯示,患者數(shù)據的日均值、月均值均可有效用于實驗室的質量控制當中[13-14],本研究通過計算日均值的方式實現(xiàn)MAQC。

不同疾病患者間的血清鈣存在較大差異,需去除異常值和極端值,以降低對移動均值法穩(wěn)定性的影響、生成嚴格的控制限,從而允許檢測到更小的系統(tǒng)誤差。但排除過多的結果,移動均值法警報可能會延遲,甚至檢測不到誤差[15]。因此本研究對患者數(shù)據進行了最適優(yōu)化,可更好地運用MAQC檢測誤差[16]。結合移動均值法控制圖和Z分數(shù)圖識別到其中16天的患者數(shù)據位移偏差是真實存在的,為系統(tǒng)誤差。因而移動均值法規(guī)則和Westgard-Sigma規(guī)則的聯(lián)合運用可精確判斷系統(tǒng)誤差,降低錯判失控的概率,MAQC沒有檢測到隨機誤差。由于移動均值法的改變?yōu)槿站底兓睦塾?移動均值法報警較日均值延遲且持續(xù)時間間隔更長,位移更顯著,所以日均值檢測分析偏移的時效性較好,與既往體檢人群日均值的運用效果一致[13];移動均值法可以用作回顧性分析和驗證,監(jiān)控趨勢性改變,對判斷分析系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性非常有用。與MAQC比較,IQC的系統(tǒng)誤差檢測能力相對較差,報警較遲,但檢測隨機誤差的能力更強,在質量控制中MAQC可以起到更早的提示系統(tǒng)誤差的作用。

綜上所述,MAQC識別系統(tǒng)誤差的性能較強,可簡單有效監(jiān)測分析系統(tǒng)穩(wěn)定性,但發(fā)現(xiàn)隨機誤差的能力不足,不能代替IQC,可作為當前IQC的有效補充程序,實現(xiàn)對患者結果的全程監(jiān)控,利于提高實驗室質量管理水平。