(一)室内质量控制的主要任务
室内质量控制是实验室质量保证体系中重要的组成部分,目的是保证样本测定结果的可靠性。测定结果的可靠性包括:①精密度高,即测定结果的重复性好,实验室每天的测定结果变化很小,主要消除或减小随机误差的影响,这主要靠建立健全的室内质控系统来保障;②准确度高,即测定结果接近真值,主要消除或减小系统误差的影响,这可通过选用好的测定方法、进行正确校准及参加室间质评活动来保证。精密度和准确度两者不是孤立的,精密是准确的基础,没有高精密度的测定结果,就没有准确的保证。因此,实验室要想获得可靠的结果,就必须建立健全室内质控体系。室内质量控制的主要任务包括:①人员培训。每个实验室都应培养一批开展质量控制工作的技术骨干,每个工作人员都应对开展质量控制工作的重要性、基础知识、一般方法有充分的了解,通过学习不断提高。②建立标准化操作规程。建立健全室内质控必须有一套完整的标准化操作规程(standard operational procedure,SOP)文件作保障。这些SOP文件包括:使用及维护的操作规程,试剂、质控品、标准品等使用的操作规程和每个检验项目的操作规程等。③仪器的检定与校准。对量具、光电或电子天平、分光光度计要进行定期检定。对分析仪器应按要求进行校准,校准时要选择合适的标准品;校准品应尽可能溯源到参考方法或(和)参考物质;对不同的分析项目要根据其特性确定各自的校准频度。④质控品。用于质量控制目的的标本被称为质控品,要有稳定性能、小瓶包装、长期内分析测定、瓶间变异小,其测定误差才能归咎于方法本身。质控品应与样本的基质相同,如血清作为分析检测的材料,蛋白基质是最好的。分析物的浓度应包括正常和病理范围内,该浓度对试验结果的医学解释很关键。
(二)室内质量控制的主要方法
室内质控目的是监控测定过程是否稳定,目前实验室常用Levey-Jennings质控图,最早由美国休哈特(Shewhart W A)于1924年提出,将数理统计的原理和方法应用于工业生产,预测生产过程的变动,预防产品质量的波动。1951年Levey-Jennings将Shewhart质控图引进临床实验室,成为临床实验室室内质控的主要方法。
1.Levey-Jennings质控图法 Levey-Jennings质量控制法的理论依据来源于正态分布曲线。在医学实验室,在重复性条件下对同一质控品进行无数次检测,由于存在随机误差,每次检测结果不可能完全一样。以测定值为横坐标,测定值出现的频率为纵坐标,可得到一条近似正态分布的曲线。
用标准差(s)描述:假设曲线下面积为100%,根据正态分布理论,
±1s、±2s、±3s的分布分别为恒定值,其中约95%的测定值落在±2s范围内,约99%的测定值落在±3s范围内。Levey-Jennings源于该原理,将正态分布曲线转化为Levey-Jennings质控图。
Levey-Jennings质控图又称常规质控图或X-S质控图,即以质控品20次测定结果计算均值()和标准差(s),以±2s为警告限,±3s为失控限绘制成质控图。在检测过程中,有两个客观规律,一是波动,即重复测定其结果总是上下波动;二是分布,即这些数据按一定规律分布,它们既向某一数据集中,又在这个数据两旁分开。在定量分析中,只有随机误差,测定数据呈正态分布,存在异常因素,测定数据将偏离正态分布。质控图实际是形状和位置改变了的正态分布图,通过对质控品测定值在图上的分析,发现有无异常因素存在,达到监测测定过程是否稳定的目的。基本步骤如下。
(1)设定质控图的中心线(均值):首先要建立质控图的中心线,各实验室应对新批号质控品的各个测定项目用现行的测定方法确定均值。定值质控品的标定值只能作为中心线(均值)的参考。为了确定中心线,新批号的质控品应与当前使用的质控品同时测定。根据20次或更多次独立批获得的至少20次质控测定结果,对数据进行离群值检验(剔除超过3s的数据),计算均值,作为暂定中心线(均值)。以此暂定中心线作为下一个月室内质控图的中心线进行室内质控。当第二个月结束后,将该月的在控结果与前20个质控结果汇集在一起,计算累计均值,作为下一个月质控图的中心线。常规中心线的建立,以最初20个数据和3~5个月在控数据汇集的所有数据计算累积均值,作为质控品有效期内的常规中心线,并以此作为以后质控图的中心线。对个别在有效期内浓度水平不断变化的项目,则需不断调整中心线(均值)。对稳定性较短的质控品,在3~4d内,每天分析同一水平质控品3~4瓶,每瓶进行2~3次重复测定。收集数据后,计算均值、标准差和变异系数,并对数据进行离群值检验(剔除超过3s的数据)。发现离群值剔除后,重新计算剩余数据的均值和标准差。以此作为质控图的中心线(均值)。
(2)标准差的建立:新批号的质控品应确定质控限,质控限通常以标准差倍数表示。
①稳定性较长的质控品。
暂定标准差的设定:为了确定标准差,新批号的质控品应与当前使用的质控品同时测定。根据20次或更多次质控结果,剔除超过3s外的数据,计算标准差,作为暂定标准差。以此暂定标准差作为下一个月室内质控的标准差进行室内质控;一个月结束后,将该月的质控结果汇集在一起,计算累积标准差,以此累积的标准差作为下一个月质控图的标准差。重复上述操作过程,连续3~5个月。
常规标准差的设定:以最初20次质控测定结果和3~5个月在控质控结果汇集的所有数据计算的累积标准差作为质控品有效期内的常规标准差,并以此作为室内质控图的标准差。
②稳定性较短的质控品。
在标准差的计算中使用的数据量越大,标准差估计值越好。因此并不推荐使用上述重复数据建立新的标准差,而是采用以前变异系数(CV)估计新的标准差,该变异系数是几个月数据累积的结果,考虑了检测过程中更多的变异,标准差是上述均值乘以变异系数(CV)。
(3)由质控规则决定质控限:质控限通常以标准差的倍数表示,其设定要根据采用的质控规则决定。Levey-Jennings质控图以±2s为警告限,以±3s为失控限。
(4)更换质控品:使用新批号质控品时,应在旧批号质控品使用结束前,将新、旧批号质控品同时测定,重复上述过程,设立新质控图的中心线(均值)和质控限。
(5)绘制质控图及记录质控结果:根据质控品的均值和质控限绘制Levey-Jennings质控图,单一浓度水平,见图1-1。不同浓度水平绘制在同一图上的Z-分数图,见图1-2。
图1-1 单个质控品的Levey-Jennings质控图
图1-2 两个不同浓度质控品的Z-分数图
Levey-Jennings质控图失控的表现如下。
①分布规律:95%的数据在±2s内,不能有连续5次结果在均值同侧,或5次结果渐升或渐降。
②曲线漂移:“漂移”提示存在系统误差,准确度发生了一次性的向上或向下改变,往往是由突然出现的新情况引起,如更换校准品的生产厂家或批号、重新配制试剂或更换仪器配件等。寻找原因时应仔细分析“漂移”前后发生了哪些变化。见图1-3。
图1-3 曲线向上漂移
③趋势性变化:向上或向下的趋势性变化表明准确度发生渐进性的变化,见图1-4。这往往是由于逐渐变化的因素造成,如试剂挥发、吸水、沉淀析出、分光光度计的波长逐渐偏移、质控血清逐渐变质等。
图1-4 趋势性变化
④精密度变化:指常规测定中出现日间变异较大,提示仪器性能不稳定或分析间相互干扰。见图1-5。
⑤连续多点分布在中心线一侧:一般认为质控品的检测结果连续9d以上出现在中心线同侧,应迅速查找原因,争取尽快恢复绕中心线随机分布的状态。按照统计学原理由纯随机误差造成这种情况的可能性很小。连续9d以上在中心线同侧的可能性小于0.38%。因此,凡出现连续9点以上在中心线同侧者应考虑非随机误差因素存在的可能,见图1-6。应积极查找原因。如果结果与中心线偏离并不太大,不会给临床使用带来很大影响,一般检验报告可照常填发。
图1-5 隔日规律性变化
图1-6 质控品的检测结果连续9d以上出现在中心线同一侧
质控品检测结果较长时间出现在中心线一侧,提示可能质控品发生变化,需要重新建立质控图的中心线及质控限,并与定值质控品同时测定,以确证是否质控品本身的变化。
2.Westgard多规则质控方法 Westgard等在Levey-Jennings质控法的基础上,创建了Westgard多规则质控法。该法采用两个或两个以上不同浓度的质控品和多个质控规则对分析批进行质量控制,在很大程度上提高了检出误差的灵敏度和特异性,是目前自动分析技术主要的质控法,又称第二代室内质量控制法。
Westgard“多规则”质控法采用5个不同的规则判断分析的可接受性,由于这些规则单个的假失控概率很低(0.01或更小),且联合规则的假失控概率也很低。这些规则的组合对随机误差和系统误差均敏感,从而提高了检出率。质控图的制作方法与Levey-Jennings质控图相同,即使用不同浓度的两份质控品,每日随标本测定,将结果分别点在相应的质控图上。图1-7是日立7600全自动生化分析仪血糖测定两个不同浓度的质控图。
图1-7 血糖两个不同浓度质控品的质控图
该质控图制作与Levey-Jennings质控法完全相同。由于每张质控图只能表示一个浓度水平,如果每个检验项目采用两个浓度质控品,需要绘制两张质控图。在分析质控结果时需要在两张质控图中进行观察、分析和判断。由于Westgard质控法采用多种质控规则,其判断比Levey-Jennings质控法更复杂,易造成误判。Z-分数质控图可弥补这一缺陷。
Z-分数:“Z-分数”是指质控品测定值与均值之差除以标准差,其结果用正负号表示,如测定值大于均值,求得的“Z-分数”为正数,反之为负数。因此,“Z-分数”的符号实质上表示质控品测定值偏离均值的方向,Z-分数值表示偏离均值的大小。
式中:x imat表示质控品测定值;mat表示均值;s mat表示标准差。
Z-分数质控图:“Z-分数”质控图是以分析批为横坐标,以Z-分数为纵坐标绘制的质控图。基本方法为:在纵坐标的中心位置标出以0为中点上下对称(间距相同)的-1、+1、-2、+2、-3、+3六个点分别表示相应的Z-分数值,0表示均值所处位置,为使用方便,点与点之间线最好以10为间距。然后从每个点分别引出一条直线,七个点共引出七条平行线段,分别表示Z-分数控制限,±2和±3线段可用不同颜色区别。最后在图的相应位置标出相关内容如:检验项目、分析方法、仪器型号、质控品来源及批号、各浓度质控品的均值、标准差,以及不同浓度Z-分数曲线的表示方式等内容,见图1-2。
质控规则如下。
(1)12s:一个质控结果超过±2s。违背此规则,提示警告(图1-8)。
(2)13s:一个质控结果超过±3s。违背此规则,判断失控,提示存在随机误差(图1-9)。
(3)22s:两个质控结果同时或连续超过+2s或-2s。违背此规则判断失控,提示存在系统误差(图1-10)。
图1-8 12s警告规则
图1-9 13s失控规则
图1-10 22s失控规则
(4)R4s:同批两个质控结果之差值超过4s,即一个质控结果超过+2s,另一个质控结果超过-2s。违背此规则,判断失控,提示存在随机误差(图1-11)。
图1-11 R4s失控规则
(5)41s:一个质控品连续四次结果都超过+1s或-1s,两个质控品连续两次测定结果都超过+1s或-1s。违背此规则,判断失控,提示存在系统误差(图1-12)。
图1-12 41s失控规则
(6)10x-:10个连续质控结果均落在均值的一侧(高于或低于均值,对偏离的大小没有要求)违背此规则,判断失控,提示存在系统误差(图1-13)。
3.Westgard多规则质量控制法的判断
(1)标记质控数据:检测系统运行完毕后,如果采用Levey-Jennings质控法,将高、低两个浓度质控品测定值分别标记在质控图的相应位置,然后与上一个分析批同浓度的测定值用线段连接。如果采用Z-分数质控图,应先将测定值换算成“Z-分数”,再于Z-分数质控图上标记,然后用规定的线段与上一个分析批同浓度的Z-分数值连接,Westgard多规则误差检索程序见图1-14。
图1-13 10 x-失控规则
图1-14 Westgard多规则误差检索程序
(2)质控数据分析。
①如果该分析批高、低两个浓度质控品测定值均在+1s或-1s范围内,表明该分析批在控,可以进入报告单发放程序。
②两个质控品测定值中,一个值超过+2s或-2s,表明可能失控,保留检验结果,启动警告规则,依照13s/22s/R4s/41s/10 x-顺序对包括该分析在内的前几个分析批进行分析,如果违背其中的任一规则,判断该分析批失控。
(3)数据分析注意事项。
①任何时候出现13s均应判为失控,不需要预先启动12s警告规则。
②除13s规则外,如果没有启动12s警告规则,即使看似违背有关规则也不判断为失控。例如,连续四个质控品测定值在+1s或-1s以内不判定为失控;连续十个质控品测定值在均值一侧,不判定失控。因为其中没有一个质控值违背12s警告规则。
③出现12s警告规则后,不仅要检查该分析批和该分析批以前的质控数据,更应预防以后的质控数据,尤其以后分析批中的在控数据。根据Westgard质控规则,以后的分析批中即使质控值在控也可能判定为失控。
④同一个分析批质控品测定值均在控,不一定本分析批在控,如前一个分析批中一个质控值超过+2s,另一个质控值和本分析批的两个质控值均在+1s和+2s之间,应判定本分析批为失控,因为违背了41s规则。连续前四个分析批中有一个质控值超出-2s,其他七个质控值和本分析批的两个质控值均在与-2s之间,应判断本分析批为失控,因为违背了10x-规则。
⑤分析时应特别注意不同分析批、不同质控物浓度、同一分析批不同浓度、不同分析批不同浓度之间的比较,总结分析判断规律性,避免遗漏其中的任何一个分析因素。失控后应及时查找原因,采取正确的纠正措施才可进入报告单发放程序。
(三)患者数据的质控方法
利用控制物进行质控也有局限性,如价格较贵、不稳定、某些质控品与临床检测的标本有一定区别,不能完全反映标本的质量特征等。检验结果是实验室的最终产品,监测和分析这些结果是最直接的质控方式,但误差的检出能力较低。通常用以下几种方法。
1.与临床相关性的分析 将检验结果与患者有关信息(如临床表现、治疗效果、其他检测结果等)进行比较,分析检验结果的可靠程度。
2.与其他检查的相关性 将患者的多项检查结果综合分析,可能发现测定误差。
3.双份测定 双份测定能用于质量控制。不能得到稳定的质控品时,此法可作为补充质控方法。双份测定结果的差值可绘制在极差质控图上,其质控界限可从差值的标准差计算。
4.与患者以前检验结果进行Δ检查 对患者而言,情况稳定,则前后检验结果也应基本稳定,前后检验结果之间的差值,即Δ(delta)很小。如果Δ值很大,并超过预先规定的界限,可能存在下列3种情况之一:①患者的检验结果确实有变化;②存在过失误差,特别是标本标识错误;③计算Δ值的两结果之一有误差。尽管Δ检查方法存在一定的局限性,出现问题不一定就能说明检测过程出现误差,但Δ检查对分析前或分析后误差较敏感,能增强实验室和临床医师对检验结果的可信度,减少复查次数。
5.界限检查 评价检验结果是否在生理范围之内,对于检出人为误差(如小数点位数错位)有帮助,与警告限检查相结合,用于检出和验证可能出现,但不常出现的检验结果。
6.移动均值法 移动均值法主要用于血液学质量控制的方法,又称为Bull算法。
(四)失控的原因分析与处理
任何检验结果都有误差,只是大小的差异。建立失控情况的处理及原因分析程序,对检测的全过程进行回顾分析,采取相应的纠正措施,保证检验结果的准确性。质量控制能使临床诊断和治疗发生差错或严重误解的误差予以可靠而正确地识别,保障患者的利益。
1.失控原因分析 失控信号的出现受多种因素的影响,这些因素包括操作上的失误(如加错试剂或试剂放置位置错误等),试剂、校准品、质控品的失效,仪器维护不良,采用的质控规则、控制限范围及一次测定质控标本数等。失控信号一旦出现就意味着与测定质控品相关批次病人的检查结果可能作废。应查明失控的原因,再随机挑选一定比例(如5%或10%)的标本重新测定,最后根据既定标准判断先前的测定结果是否可接受,对失控做出恰当的判断。判断为真失控,应在重做质控结果在控以后,对相应所有失控标本重新测定。如失控信号被判断为假失控,常规测定报告可以按原先测定结果发出,不必重做。
当得到失控信号时,可按如下步骤寻找失控原因。
(1)立即重测同一质控品。主要查明人为误差,每一步要认真仔细地操作,以查明失控的原因。还可查出偶然误差,其重测结果应在允许范围内(在控)。如果重测结果仍不在允许范围,可进行下一步操作。
(2)新开一瓶质控品,重测失控项目。如果新开质控品的结果正常,则原质控品可能过期或室温放置时间过长而变质,或被污染。如果结果仍不在允许范围,则进行下一步。
(3)进行仪器维护,重测失控项目。检查仪器状态,光源是否需要更换,比色杯是否需要清洗或更换,对仪器进行清洗维护等。还要检查试剂,更换试剂以查明原因。如果结果仍不在允许范围,则进行下一步。
(4)重新校准,重测失控项目。用新的校准液校准仪器,排除校准液的原因。
(5)请专家帮助。
如果前五步都未能得到在控结果,可能是仪器或试剂的原因,应该与仪器或试剂厂家联系,请求技术支援。
2.失控的处理 如发现质控数据违背质控规则,汇报生化科主任(专业组长或主管),认真查找原因,纠正失控后才能进行日常标本检测。若在日常标本检测过程中出现失控,汇报生化科主任,由主任决定是否发出与测定质控品相关批次的检查报告。
(五)室内质控数据的管理
建立实验室室内质控数据的管理程序,对质控数据进行汇总、统计分析和周期性评价,以保证检验结果的准确性。
1.每月室内质控数据统计处理 每月末应当对当月的所有质控数据进行汇总和统计处理,包括当月每个测定项目原始质控数据的平均数、标准差和变异系数;当月每个测定项目除外失控数据后的平均数、标准差和变异系数;当月及以前每个测定项目所有质控数据的累积平均数、标准差和变异系数。
2.每月室内质控数据的保存 每月末应将当月的所有质控数据进行汇总整理,存档。存档的质控数据包括:当月所有项目的原始数据、质控数据的质控图、室内质控统计表、失控报告单(包括违背哪一项失控规则、失控原因、采取的纠正措施)。
3.每月质控图表的上报 每月末应将当月的所有质控数据汇总整理,将汇总表(当月所有测定项目质控数据汇总表、所有测定项目该月的失控情况汇总表)上报实验室负责人。
4.室内质控数据的周期性评价 每月末要对当月室内质控数据的平均数、标准差、变异系数及累积平均数、标准差和变异系数进行评价,查看以往各月的平均数、标准差、变异系数有无明显变化。有明显变化,要对质控图的均值、标准差进行修改,并重新设计质控方法。
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