西格玛性能验证图在采供血机构 丙氨酸氨基转移酶（ALT）项目 性能评价及质控规则选择中的应用

采供血机构检验工作是血液安全的重要环节，各采供血机构应严格按照《血站质量管理规范》和《血站实验室质量管理规范》要求，积极致力于加强实验室建设，提高检测技术水平，最大程度地降低血传疾病风险，保证临床输血安全[1]。我国各采供血机构均开展了血液检测，在不同实验室或不同检测系统检测同一份样本，通常具有较大的差异。因此需要对采供血机构血液检验进行质量控制，保证其结果稳定可靠。卫生部临床检验中心于1996年就开展了采供血机构血液检验室间质量评价（external quality assessment，EQA）计划，为各采供血机构实验室的检测性能和检查互认提供依据。同时为了保证检测结果的可靠性，实验室需要正确评估实验室性能和选择适当的室内质控规则和每批测定值个数。

输血相关传染病的检测项目包括人类免疫缺陷病毒（HIV）感染标志物、乙型肝炎病毒（HBV）感染标志物、丙型肝炎病毒（HCV）感染标志物、梅毒螺旋体感染标志物以及丙氨酸氨基转移酶（ALT）等项目。本文选取了ALT项目进行评价，随机选择参加了卫生部临床检验中心开展的2015年采供血机构血液检验EQA计划并上报了室内质量控制（internal quality control，IQC）数据的10家实验室，分别采用国家标准GB/T 20470-2006[2]和卫生行业标准WS/T 403-2012[3]中的ALT项目的TEa（20%、16%）对实验室性能进行评价。利用软件绘制各实验室的西格玛性能验证图，并为各实验室选择不同的质控规则。

一、材料与方法

（一）材料

1. EQA计划样品：2015年采供血机构血液检验室间质评计划材料为15个批号不同浓度的冻干血清，使用时每瓶样品中准确加入3ml蒸馏水或去离子水，放置20-30分钟，混匀至完全溶解后取样测定。

2. IQC材料：由各实验室自备。

（二）方法

1. EQA和IQC数据采集  本研究随机选择了2015年卫生部临床检验中心室间质评用户中参加本年采供血机构血液检验室间质评的10家实验室，分别为实验室1~10。实验室按照要求按时检测室间质量评价材料和室内质量控制材料，通过基于Web方式的EQA软件上报EQA和IQC数据，包括实验室编号、实验室名称、所用方法、EQA结果、质控品批号、质控规则、IQC当月在控CV和累积在控CV等信息。本文选取采供血机构血液检验中的ALT项目进行评价。

2. 偏倚估计  收集选择的10家实验室2015年第一次采供血机构血液检验室间质评计划中ALT项目的数据。计算各实验室结果与相应批号EQA样品的靶值的百分差值，由于样品的互换性，EQA样品的靶值为相同方法组的EQA结果中位数。每次采供血机构血液检验EQA活动包括5个批号的质控品，将各实验室5个百分差值的均值作为实验室的偏倚估计。

3. 不精密度估计  选取10家实验室2015年3月上报的采供血机构血液检验计划中ALT项目的累积在控变异系数（相同批号质控品累积2个月）作为各实验室不精密度的估计值。选取的10家实验室均使用了两个浓度水平的质控物质，计算合并CV对各实验室不精密度进行估计。合并CV计算方法为CVt= ((CVlevel 12+CVlevel 22)/2)1/2。

4. 绘制西格玛性能验证图  分别用国家标准GB/T 20470-2006[2]和卫生行业标准WS/T 403-2012[3]中的ALT项目的TEa（20%、16%）和公式σ= (TEa-|Bias|)/CV计算10家实验室的σ度量。并将固定格式的TEa、偏倚和CV数据导入卫生部临床检验中心与北京科临易检信息技术有限公司共同开发的临床检验定量测定室内质控规则评价和选择软件中，绘制西格玛性能验证图。

5. 选择质控规则  根据西格玛性能验证图，为不同采供血机构实验室的ALT项目选择适当的质控规则。若该实验室σ值＞6，可选用13s规则，N=2，R=1；实验室σ水平在5~6则使用13s/22s规则，N=2，R=1；实验室σ水平在4~5需要使用13s/22s/R4s/41S规则，N=4，R=1或N=2，R=2；若＜4σ则使用13S/22S/R4S/41S/规则，N=4，R=2或N=2，R=4。

二、结果

1. σ值结果计算  10家采供血机构实验室ALT项目的偏倚（Bias%）和不精密度（CV%），并按照σ计算公式计算各实验室σ值，结果见表1。当使用国家标准时，有4家实验室性能能达到世界一流水平（σ≥6），大部分实验室能达到性能可接受水平（σ≥3），有2家实验室的性能欠佳（2≤σ<3）。在使用卫生行业标准时，检测性能为世界一流水平（σ≥6）的实验室数量减少，为2家；大部分实验室仍为性能可接受水平（σ≥3），但有两家实验室的σ＜2，为不可接受性能。

表1 不同实验室ALT项目性能参数和相应σ度量

2. 西格玛性能验证图  将固定格式的允许总误差、偏倚和变异系数数据导入软件中，绘制的西格玛性能验证图见图1和图2。图中斜线划分的区域从右上到左下依次代表“σ＜2（不可接受）”、“2≤σ＜3（欠佳）”、“3≤σ＜4（临界）”、“4≤σ＜5（良好）”、“5≤σ＜6（优秀）”和“σ≥6（世界一流）”。当使用国家标准时，有2家实验室的σ＜3（图中黄色斜线以右），而有4家实验室的σ≥6（图中蓝色斜线以左）。当使用卫生行业标准时，能达到σ≥6的实验室减少为2家，各实验室的σ度量均有所降低。西格玛性能验证图中显示的结果与上文计算的σ度量相符且更为直观。

图1 根据国家标准的采供血机构ALT项目西格玛性能验证图       

图2 根据卫生行业标准的采供血机构ALT项目西格玛性能验证图

3. 使用西格玛性能验证图为实验室选择适当的质控规则  西格玛性能验证图中标明了不同σ水平可选择的质控规则，实验室可根据其性能范围选择合适的质控规则。根据国家标准，实验室1、2、7和8的σ≥6，可选择13s规则，N=2，R=1；实验室5、10处于5-6σ，选择13s/22s规则，N=2，R=1；实验室3、4位于4-5σ，应使用13s/22s/R4s/41S规则，N=4，R=1或N=2，R=2；而实验室6、9的σ水平＜4，使用13S/22S/R4S/41S/规则，N=4，R=2或N=2，R=4。使用卫生行业标准后实验室1、6、7、9仍选用国家标准的质控规则，而其他实验室均需要选择更严格的质控规则来保证分析质量。各实验室选择的质控规则见表2。

三、讨论

σ是一种评估产品和生产过程特性波动大小的统计量，其大小可以反映质量水平的高低[4]。σ代表过程每百万次操作的缺陷机会，其水平越高，过程满足顾客要求的能力就越强。6σ管理最早用于工业管理，在检验医学中的应用最早由国外学者Nevalainen提出，将实验室差错或缺陷率转化为σ水平进行评价和管理[5]，6σ质量水平意味着100万次机会中有3.4个缺陷的可能，或者由公式σ= （TEa-|Bias|）/CV计算获得。

西格玛性能验证图可在同一张图上显示了多个实验室的西格玛性能水平，可直观地获得各实验室西格玛水平的分布情况。实验室仅需将TEa、Bias和CV数据导入西格玛性能决定图绘制软件中，就能找到实验室所在的西格玛水平区间，选择相应的质控规则和每批质控测定值个数。西格玛性能验证图的原理是将公式σ=（TEa-|Bias|）/CV除以TEa得到σ=（1-|Bias|/TEa）/（CV/TEa）。以CV/TEa作为西格玛性能验证图的横坐标，|Bias|/TEa作为纵坐标，相当于将不精密度和偏倚通过TEa进行标准化，因此对于允许总误差不同的检测项目也能在一张图上显示其西格玛性能水平。

《血站技术操作规程》（2015版）[6]中提出了ALT项目的不精密度可接受标准，认为批内不精密度CV应小于CLIA允许误差的1/4，批间不精密度CV应小于CLIA允许误差的1/3。对于ALT试验，CLIA允许误差限值TEa为20%，因此ALT检测方法的批内不精密度CV应小于5%，批间不精密度CV应小于6.7%。而本文中利用6σ进行检验全过程的质量管理，对检验中阶段，可通过测量变异的方法利用公式计算评价实验室检测性能水平[7]，并根据σ水平设计最优的质量控制方法[8,9]，这种方法无需考虑ALT项目的不精密度、偏倚和总误差是否满足要求，评价过程简单易行。对于检验前阶段和检验后阶段，可以通过测量结果的方式，将百万缺陷数转换成σ水平，对过程进行有效的评价[10]。

本文采用了两种不同的标准计算采供血机构血液检验中ALT项目的σ值。国家标准 GB/T 20470-2006是参考美国临床实验室改进修正法案（CLIA）要求，并结合我国实际检测水平修订而成，而卫生行业标准WS/T 403-2012基于个体内和个体间生物学变异，同时考虑我国当前可实现的分析质量水平而设定，除TEa外，还包括允许CV和允许偏倚[11]。在本研究中采用国家标准时实验室能达到更好的性能水平，4家实验室能达到世界一流水平；而采用卫生行业标准时各实验室σ值均有所降低，因此ALT项目的卫生行业标准比国家标准更加严格，选择卫生行业标准评价实验室检测性能时可能需要选择更加严格的质控规则和每批质控测定值数量。

偏倚是系统测量误差的估计值[12]，是检验结果正确度指标，指同一实验室用同种方法多次独立检验分析同一样本所得结果的均值与靶值之间的差异。目前采供血机构血液检验室间质评多采用冻干血清质控材料作为样品，按照方法学分组，去掉离群值后将同一方法组的中位数作为靶值，实验室测定结果与靶值间的偏差作为偏倚的估计，由于质控材料具有基质效应，且测定结果由实验室单次测定获得，获得的偏倚具有一定的局限性。

《血站技术操作规程》[6]中也制定了采供血机构血液检验中ALT项目的室内质控方法，主要是根据Levey-Jennings质控图，将±3s设置为质控线，控制上限值为+3s，控制下限值为-3s，即13S规则。但实际上，即使实验室达到了≥6σ水平，实验室在选择13S规则时，但仍需要N=2，R=1的质控测定值数量。而在研究中发现大多实验室的检测性能并不能达到≥6σ水平，也就是说仅仅使用13S规则对于大多实验室来说不够的。本文使用6σ原理，利用西格玛性能验证图对《血站技术操作规程》中ALT质控方法进行补充和改进，也为各采供血机构实验室提供ALT项目的质控方法，帮助不同检测水平的实验室选择适合自己的质控方法和每批质控测定值数量。

总的来说，通过西格玛性能验证图，采供血机构实验室不但可以对ALT项目进行性能评估，还可以选择适当的室内质控质控规则和每批质控测定值数量[13]。在确保检验中阶段检测质量的同时，实验室还需要对检验前和检验后阶段差错进行监测和改进，提高检验全过程的性能水平，为临床和患者提供更加满意的服务。

参考文献

[1] 隋丽红，王芳. 浅谈采供血机构实验室检测工作的细节管理. 中国卫生检验杂志, 2015，25(2):448-449.

[2] GB/T 20470-2006．临床实验室室间质量评价要求[S]．中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，2006．

[3] WS /T 403-2012．临床生物化学检验指标分析质量指标[S].中华人民共和国卫生部，2012．

[4] 王治国. 临床检验质量控制技术［M］.北京：人民卫生出版社，2014.

[5] Nevalainen D，Berte L，Kraft C，et al．Evaluating laboratory performance on quality indicators with the six sigma scale［J］．Arch Pathol Lab Med，2000,124( 4) : 516-519.

[6] 国家卫生计生委医政医管局. 国家卫生计生委关于印发血站技术操作规程（2015版）的通知[EB/OL]. http://www.nhfpc.gov.cn/yzygj/s7658/201512/d9c61cbe48c14b88ab82ebae72036223.shtml

[7]王治国. 临床检验6σ质量设计与控制［M］.北京：人民卫生出版社，2012.

[8] Helen Kinns, Sarah Pitkin , et al. Internal quality control: best practice［J］. J ClinPathol，2013,66(12):1027-1032.

[9] 康凤凤, 王薇, 何法霖, 等. 已通过ISO 15189认可的临床实验室常规生化指标的性能评价. 临床检验杂志, 2013, 31(1): 57-59.

[10] 章晓燕，王薇，赵海建，王治国. ISO15189:2012与六西格玛级别[J]. 临床检验杂志，2015,33(11):846-848.

[11] 康凤凤，张传宝，王薇，等. 正确度验证计划在六西格玛性能评价中的应用[J]。临床检验杂志, 2014,32(2):130-132.

[12] JJF 1001——2011. 通用计量术语及定义［S］．中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2012.

[13] 肖亚玲，王薇，赵海建，等. 用西格玛性能验证图评价中国血糖检测项目. 临床检验杂志, 2015,33(3):223-225.