臨床檢驗室內質量控制衛(wèi)生部臨床檢驗中心 王治國.c療機構臨床實驗室管理辦法 第三章 醫(yī)療機構臨床實驗室質量管理 第二十五條 醫(yī)療機構臨床實驗室應當對開展的臨床檢驗項目進行室內質量控制,繪制質量控制圖。出現(xiàn)質量失控現(xiàn) 象時,應當及時查找原因,采取糾正措 施,并詳細記錄。 第二十六條 醫(yī)療機構臨床實驗室室內質 量控制主要包括質控品的選擇,質控品 的數(shù)量,質控頻度,質控方法,失控的 判斷規(guī)則,失控時原因分析及處理措 施,質控數(shù)據(jù)管理要求等。 第二十七條 醫(yī)療機構臨床實驗室定量測 定項目的室內質量控制標準按照臨床 實驗室定量測定室內質量控制指南 (GB/20032302-T-361執(zhí)行。 統(tǒng)計學基本知識 統(tǒng)計學的幾個基本概念 計量資料 (measurementdata 又稱定量資料(quantitativedata或數(shù)值變量(numericalvariable資料。為測定每個觀察單位 某項指標的大小而獲得的資料。其變量值是定量的,表現(xiàn)為數(shù)值大小, 一般有度量衡單位。 計數(shù)資料 (enumerationdata 又稱定性資料(qualitative data或無序分類變量(unorderedcategorical variable資料。為 將觀察單位按某屬性或類別分組計數(shù),分組匯總各組觀察單位數(shù)后而得 到的資料。其變量值是定性的,表現(xiàn)為互不相容的屬性或類別,如試驗 結果的陰陽性,家族史的有無等等。分兩種情形:(1二分類:如檢查某單位工作人員血清的乙型肝炎表面抗原,以每 個工作人員為觀察單位,結果可報告為乙型肝炎表面抗原陰性或陽性兩 類。兩類間相互對立,互不相容。(2多分類:如觀察某人群的血型分布,以人為觀察單位,結果可分 為A型、B型、AB型與O型,為互不相容的四個類別。 等級資料 (rankeddata 又稱半定量資料(semi-quantitative data或有序分類變量(orderedcategorical variable資料。為將 觀察單位按某種屬性的不同程度分成等級后分組計數(shù),分類匯總各組觀 察單位數(shù)后而得到的資料。其變量值具有半定量性質,表現(xiàn)為等級大小 或屬性程度。如觀察某人群某血清反應,以人為觀察單位,根據(jù)反應強 度,結果可分-、 、+、+、+、+六級。統(tǒng)計學的幾個基本概念 誤差 (error泛指實測值與真值之差,按其產生的原因和性質可粗分 為隨機誤差(randomerror與非隨機誤差(nonrandomerror兩大 類,后者又可分為系統(tǒng)誤差(systematicerror與非系統(tǒng)誤差(nonsystematicerror兩類。 隨機誤差 是一類不恒定的、隨機變化的誤差,由多種尚無法控制的 因素引起。例如,在實驗過程中,在同一條件下對同一對象反復進行測 量,雖極力控制或消除系統(tǒng)誤差后,每次測量結果仍會出現(xiàn)一些隨機變 化即隨機測量誤差,以及在抽樣過程中由于抽樣的偶然性而出現(xiàn)的抽樣 誤差。隨機誤差是不可避免的,在大量重復測量中,它可出現(xiàn)或大或 小、或正或負的呈一定規(guī)律性的變化。但由于造成隨機誤差的影響因素 太多、太復雜,以至無法掌握其具體規(guī)律。隨著科學的發(fā)展與社會進 步,有些隨機誤差可能會逐漸被認識而得以控制。隨機誤差呈正態(tài)分 布,可用醫(yī)學統(tǒng)計學的方法進行分析。 系統(tǒng)誤差 是實驗過程中產生的誤差,它的值或恒定不變,或遵循 一定的變化規(guī)律,其產生的原因往往是可知的或可能掌握的。例如,可 能來自于受試者抽樣不均勻,分配不隨機,可能來自于不同實驗者個人 感覺或操作上的差異,可能來自于不標準的儀器,也可能來自于外環(huán)境 非實驗因素的不平衡等。因而應盡可能設法預見到各種系統(tǒng)誤差的具體 來源,力求通過周密的研究設計和嚴格的技術措施加以消除或控制。 非系統(tǒng)誤差 在實驗過程中由研究者偶然的失誤而造成的誤差。例 如,儀器失靈、超錯數(shù)字、電錯小數(shù)點、寫錯單位等,亦稱為 過失誤差 (grosserror。這類誤差應當通過認真檢查核對予以清除,否則將 會影響研究結果的準確性。統(tǒng)計學的幾個基本概念 隨機誤差 系統(tǒng)誤差基本統(tǒng)計量 均數(shù)的應用 :(1均數(shù)用來描述一組變量值的平均水平,具有代 表性,因此變量值必須是同質的。(2均數(shù)適用于呈正態(tài)分布的資料,因為它位于分 布的中心,最能反映分布的集中趨勢。對于偏態(tài)分布 資料,均數(shù)則不能很好地反映分布的集中趨勢,可用 幾何均數(shù)、中位數(shù)等描述。(3均數(shù)只能反映數(shù)據(jù) 集中趨勢,對服從正態(tài)分布的資料,應把均數(shù)與離散 趨勢指標標準差結合起來,可全面地反映其分布的特 征。 控制樣本結果的平均值從足夠長時間計算出可給出統(tǒng) 計上可靠的結果。它通常作為控制樣本在質控圖上的 中心線。基本統(tǒng)計量 方差 總體方差 樣本方差 標準差 基本統(tǒng)計量極差 極差(range,簡記 R :是一組數(shù)值中最大值與最小值的差值。單位與 變量值相同。極差越大,變異度越大,各變量值離均值越遠,數(shù)據(jù)越 分散,均數(shù)的代表性越差,反之亦然。 極差是最簡單的一種離散趨勢指標,應用廣泛。但以極差反映變異 度,較為粗略。因為:(1除了最大和最小值外,不能反映其它數(shù)據(jù) 的變異度;(2當樣本含量不同時,樣本含量越大,遇到較大或較小 極端值的機會就加大,極差可能越大,故樣本含量懸殊時不宜比較其 極差;(3既使樣本含量不變,極差的抽樣誤差亦較大。 變異系數(shù) 變異系數(shù)(Coefficientof variation, 簡記為 CV :是標準差與平 均值之比用百分數(shù)表示,計算公式為: 極差、標準差與變量值的單位相同,而變異系數(shù)是相對比的,沒有單 位,更便于資料間的分析比較。常用于:(1比較均數(shù)相差懸殊的幾組資料的變異度,如相同度量衡 單位指標的不同時間的縱向比較。(2比較度量衡單位不同的多組資 料的變異度,即做相同時間不同指標的橫向比較。(3變異系數(shù)還常用于比較多個樣品重復測定的誤差。基本統(tǒng)計量Z-分數(shù) Z-分數(shù)(Z-score或標準差指數(shù)(standarddeviation index, SDI指的是測定結果偏離均值多數(shù)少倍的標準 差。計算公式: Z-分數(shù)表示為結果在不依賴濃度分布中所處的位置。其可 應用于室內質量控制和室間質量評價計劃中。正態(tài)分布正態(tài)分布的特征 正態(tài)分布曲線是以 均數(shù)為中心 、 左右完全 對稱的鐘型曲線 ,在橫軸上方 均數(shù)處曲線 位置最高 。正態(tài)分布有兩個參數(shù),即均數(shù) 和標準差。是位置參數(shù),是變異 參數(shù)。一般用N(,表示均數(shù)為,方差 為 的正態(tài)分布。為應用方便,常將正態(tài) 分布變量作數(shù)據(jù)轉換,令U =(x-/,所得U值是=0,=1的標準正態(tài)分布,記 為N(0,1,U為標準正態(tài)變量。 正態(tài)曲線下面積的分布規(guī)律 1的面積占總面積的68.2% 2的面積占總面積的95.5% 3的面積占總面積的99.7%22 固有分析變異 分析變異來源 批內樣本和 /或試劑計量的變異樣本的蒸發(fā)光度計的變異孵育溫度變異電流的漂移 批間如果每批分別校準,則產生隨機校準誤差 復溶后校準物和 /或控制物變質操作者之間的變異 日間控制物或校準物瓶間變異復溶變異如果每日一次校準的隨機校準變異 周間校準物和 /或控制物變質不可校準試劑變化由操作環(huán)境變化導致不可校準分析儀響應變化準確度和精密度 準確度(accuracy 是測量結果中系統(tǒng)誤差與隨機誤差的綜合 , 表 示測量結果與真值的一致程度。準確度不能以數(shù)字表達,它往往以不準確度來衡量。以 不準確度 的數(shù)據(jù)表達。 精密度 (precision表示測量結果中的隨機誤差大小的程度。 精密 度是指在一定條件下進行多次測定時 , 所得測定結果之間的符合程 度。測量過程應該足夠精密, 才能在使用時達到最少的重復測量次 數(shù)。 非常精密的測量系統(tǒng)僅需要一次測量就能滿足要求。精密度 差的測量系統(tǒng)即使增加重復次數(shù)也不會明顯改善精密度。精密度無法直接衡量,往往以 不精密度 表達,常用標準差(s或 變異系數(shù)(CV%表示,較小的標準差表示有較高的精密度。 可用 一個樣本的重復測定結果,或由多個樣本多次重復測定所得的信息 合并在一起來估計精密度。準確度和精密度 準確度與精密度關系準確度與精密度雖然概念不同,但是兩者卻有密切的關系。準確度是由系統(tǒng)誤差和隨即誤差所決定的。而精密度是由隨機誤差決定的。在檢測過程中,雖然有很高的精密度,但并不能說明試驗結果準確。只有在消除了系統(tǒng)誤差之后,精密度和準確度才是一致的。此時精密度越高,準確度也就 越高。質量規(guī)范(qualityspecification 總誤差在常規(guī)測定中每個標本測定結果都會有誤差,這個誤差包括了 各種類型的隨機誤差和系統(tǒng)誤差,因此測定結果與真值的差異 是隨機誤差(RE和系統(tǒng)誤差(SE的總和,即總誤差(totalerror, TE。也可用TE=1.96s+|Bias|表示(95%允 許誤差限。所選用的檢測方法的總誤差必須在臨床可接受的 水平范圍內(也就是允許總誤差,TEa,這種檢測方法才能 用于臨床常規(guī)檢查。質量規(guī)范 分析質量規(guī)范檢驗項目的分析質量規(guī)范(analyticalquality specification 對于臨床應用是非常重要的和有用的。 分析質量規(guī)范可表現(xiàn)為 允許不精密度(CV%,允許偏倚(bias和允許總誤差(TEa等形式,其中最重要的是允許總誤差要求,它 是醫(yī)學實用性所能耐受的分析誤差的大小。醫(yī)學實驗室所使用的 方法要求在不精密度、不準確度和總誤差上應小于這些分析質量 技術要求。質量規(guī)范 建立不精密度和不準確度質量規(guī)范的策略總的不精密度應該是 :(1小于二分之一的平均個體內生物變異, 或當無生物變異數(shù)據(jù)時, 可采用第二種方法。(2小于0.20分位數(shù)的實驗室當前技術性能。不準確度應該是 :(1小于四分之一的組(個體內加個體間生物變異, 或當這些數(shù)據(jù)不存在時,(2小于十六分之一的置信區(qū)間, 或(3如果上述要求太嚴格時,可用小于兩倍理想的不精密度。質量規(guī)范-不精密度和不準確度 歐洲工作組推薦的常規(guī)分析項目的允許的不精密度和允許的不準確度質量規(guī)范 如何制定質量規(guī)范制定的允許總誤差,既應反映臨床應用的要求,又應不超過實驗室所能達到的 技術水平(stateof art。因此,需要由臨床醫(yī)學家和臨床化學家共同研究 制定。IFCC/IUPAC/WHO三機構于1999年4月在瑞典斯德哥爾摩舉辦的 “ 建立全球檢驗 醫(yī)學質量技術要求的策略會議 ” 上提出了 “ 一致性聲明(草案 ” ,其中提出 可應用下列層次模型來建立分析質量技術要求。1.評價在特定的臨床情況下分析性能對臨床結果的影響。2.評價在一般情況下分析性能對臨床決定的影響(1基于生物變異分量的數(shù)據(jù);(2基于臨床醫(yī)生觀點分析的數(shù)據(jù)。3.已發(fā)表的專業(yè)性推薦文件(1來源于國家和國際專業(yè)團體;(2來源于地區(qū)性或個別的專家。4.性能目標由以下機構確定(1政府機構;(2室間質量評價(EQA計劃的組織者5.基于當前技術水平的目標(1由室間質評或能力驗證計劃數(shù)據(jù)證實;(2 當前關于方法學的發(fā)表文章。質量規(guī)范 根據(jù)生物學變異制定的標準生物學變異或稱生理變異(,包括個體內變異(及個體間變異(, 也就是通常所說的生理波動。美國病理學會建議:為了在人群中篩選某些疾病,不精密度(CV應 等于或小于個體內和個體間變異的二分之一(即 1/2。對于個別試驗,目的在與輔助診斷或監(jiān)測治療效果,則CV應小于或等于 1/2。但目前文獻報告的生物學變異系數(shù)數(shù)據(jù)不一致,由于這種方 法比較好,將來可能會有更多的研究。 生物學變異可用來導出臨床實驗檢測項目不精密度、不準確度和總誤 差的分析質量規(guī)范。 B CV I CV G CV B CV ICV質量規(guī)范個體內和個體間變異分量表達為變異系數(shù)(分別為 和 ,分 析不精密度(I、偏倚(B和總誤差(TE的分析質量規(guī)范表示 為百分數(shù),分別按下列公式計算:不精密度要求: 偏倚要求:總誤差要求:TE 1.65I +B (0.05TE 2.33I +B (0.01質量規(guī)范 根據(jù)生物學變異確定的不精密度、偏倚和總誤差要求根據(jù)室間質量評 價允許總誤差 (TEa確定允許 的CV%:1/3TEa 1/4TEa, 1/5TEa, 1/6TEa 控制圖原理控制圖的定義和功能 控制圖的定義控制圖(controlchart是對過程質量加以測 定、記錄從而進評估和監(jiān)察過程是否處于控制狀態(tài)的 一種統(tǒng)計方法設計的圖。圖上有中心線(central line, CL、上控制界限(uppercontrol limit, UCL和下控制界限(lowercontrol limit,LCL,并有按時間順序抽取的樣本統(tǒng)計量值的描點 序列。UCL、CL與LCL統(tǒng)稱為控制線(controllines。若控制圖中的描點落在UCL與LCL之外或描 點在UCL 與LCL之間的排列不隨機,則表明過程異 常。世界上第一張控制圖是美國休哈特(W.A.Shewhart在1924年5月16日提出的不合格品 率(p控制圖。控制圖的定義和功能控制圖也是用于區(qū)分異常或特殊原因所引起的波動和過程固 有的隨機波動的一種特殊統(tǒng)計工具。這里所講的過程固有的 隨機波動指過程的正常 質量波動 。因為在過程正常因素是始 終存在的,是無法消除的。從控制圖的定義可以理解,控制 圖是用于判斷過程正常還是異常的一種 統(tǒng)計工具 。控制圖的定義和功能 控制圖的功能控制圖可用于: 診斷 :評估一個過程的穩(wěn)定性。 控制 :決定某一過程何時需要調整,何時需要保持原有狀 態(tài)。注意這一內容實際指:當過程發(fā)生異常質量波動時必須對 過程進行調整,采取措施消除異常因素的作用(嚴加控制。 當過程能夠穩(wěn)定在合理的正常質量波動狀態(tài)時,就應保持這種 狀態(tài)(聽之任之。 確認 :確認某一過程的改進效果。故控制圖是質量管理七 個工具的核心。這里,質量管理七個工具分別為:因果圖 (cause effective diagram 、排列圖(pareto diagram 、直方 圖(histogram 、散布圖(scatter diagram 、控制圖(control chart 、分層圖(stratification 、檢查表(check list 。產品質量的統(tǒng)計觀點 產品質量的統(tǒng)計觀點產品(在臨床檢驗領域稱為檢驗結果質量的統(tǒng)計觀點是 質量管理的基本觀點之一。 若推行這樣的觀點就是現(xiàn)代的 質量管理,否則即傳統(tǒng)的質量管理。 產品質量的統(tǒng)計觀點包括下列內容,參見下圖產品質量的統(tǒng)計觀點 產品質量具有變異性(不一致性 這是眾所周知的事實,但在 工業(yè)革命以后,人們一開始誤認為:現(xiàn)在由機器來進行生產了, 生產的產品應該是一樣的。經(jīng)過一百年的實踐,隨著測量理論與 測量工具的進步,人類才終于認識到:盡管是機器生產,但產品 質量仍然具有變異性,公差制度的建立就是承認這一點的一個標 志。影響產品質量的生產力過程的 五大因素:人、機、料、法、 環(huán) ,無時無刻不在變化,因而決定了產品質量具有變異性 。 產品質量的變異性具有統(tǒng)計規(guī)律性 產品質量的變異也是有規(guī)律 性的,但它不是通常的確定性現(xiàn)象的確定性規(guī)律,而是隨機現(xiàn)象 的統(tǒng)計規(guī)律,參見下圖。產品質量的統(tǒng)計觀點 影響產品質量變異的兩大因素影響產品質量變異的因素,無論 人、機、料、法、環(huán) 哪一種因素,歸納 為 正常因素 (偶然因素、隨機因素和 異常因素 (系統(tǒng)因素兩大類。 下表對兩大因素的特點、作用和表現(xiàn)作了概括的描述。控制圖原理基礎知識 正態(tài)分布的基礎知識正態(tài)分布是一條曲線,討論起來不方便,故用 其兩個參數(shù):平均值(和標準差(來 表示,見圖示。平均值(和標準差( 的變化對于正態(tài)分布曲線的影響,分別見圖。 由上圖可見,若平均值(增大,則正態(tài)曲 線向右移動。由下圖可見,若標準差(越 大,則加工質量越分散。注意,標準差( 與質量有著密切的關系。正態(tài)分布的兩個參數(shù)平均值(和標準差 (是互相獨立的。事實上,不論平均值 (如何變化都不會改變正態(tài)分布的形狀, 即標準差(;反之,不論正態(tài)分布的形 狀,即標準差(如何變化,也決不會影響 數(shù)據(jù)的對稱中心,即平均值。注意,二項分布 與泊松分布就不具備上述特點,它們的兩個參 數(shù)平均值(和標準差(是不獨立的。 控制圖貫徹預防原則的方法情況1:應用控制圖對生產過程進行監(jiān)控,如出現(xiàn)下圖的 上升傾向,則顯然過程有問題,故異因剛一露頭,即可發(fā) 現(xiàn),于是可及時采取措施加以消除,這當然是預防。但在 現(xiàn)場出現(xiàn)這種情況是不多的。控制圖點子形成傾向控制圖貫徹預防原則的方法情況2:更經(jīng)常地是控制圖上點子突然出界,顯示異常。這時必 須按照下列 20字方針 去做:“查出異因,采取措施,保證消除, 不再出現(xiàn),納入標準” 。上述20字方針要牢牢記住!每執(zhí)行一次 這20個字方針,就消滅一個異因,于是對此異因而言,起到了預 防作用。不照這20字方針去做,控制圖將形同虛設,就不必搞控 制圖。因此,“ 點超出界限就判異常 ”這9個字與20字方針一共 29個字是必須連起來記住與操作的。控制圖的作用是及時告警 。只在控制圖上描描點子,是不可能起 到預防作用的。要貫徹預防作用就必須執(zhí)行上述 20字方針。從這 點出發(fā),必須強調要求現(xiàn)場生產第一線的工程技術人員來推行統(tǒng) 計過程控制(statistical process control, 簡稱 SPC 與統(tǒng)計過程診斷(statistical process diagnosis ,簡稱 SPD ,把它作為日常工作的 一部分,而質量管理人員則應起到組織、協(xié)調、監(jiān)督、鑒定與當 好領導參謀的作用。3方式 3方式的公式UCL =+3CL =LCL =-3式中:、 為統(tǒng)計量的總體參數(shù)。 這是休哈特控制圖的總公式具體應用時需要經(jīng)過下列兩個步驟:(1將 3方式的公式具體化到所使用的具體控制圖;(2對總體參數(shù)進行估計。3方式 注意事項1.總體參數(shù)與樣本參數(shù)不能混為一談,總體包 括過去已制定的產品、現(xiàn)在正在制造的產品以及未 來將要制造的產品的全體。而樣本只是過去已制成 產品的一部分。故總體參數(shù)的數(shù)值是不可能精確知 道的,只能通過以往已知的數(shù)據(jù)來估計,而樣本參 數(shù)的數(shù)值則是已知的。3方式 注意事項2.規(guī)格(公差界限不能用作控制界限。規(guī)格界限用以 區(qū)分合格與不合格,控制界限則用以區(qū)分偶波與異波,二 者完全是兩碼事,不能混為一談。 控制圖中的 控制界限 與 公差界限 是完全不同的兩個概 念,切不能混為一談。公差界限是產品設計的結果,屬于技術、質量標準的范 疇,是對產品作 “ 合格 ” 與 “ 不合格 ” 的符合性判斷的依 據(jù)。控制界限是過程中質量數(shù)據(jù)的實際分布,是過程處于穩(wěn)定 受控狀態(tài)時質量數(shù)據(jù)所形成的典型分布的 3范圍。是判 斷過程正常與異常的依據(jù)。3方式 注意事項同一產品由不同廠家生產時,其公差界限應該是相同的(執(zhí) 行同樣的質量標準。但不同廠家由于技術能力與管