1、室内质量控制基础及其应用,室内质量控制基础,一、概论,（一）统计质量控制Shewhart质控图 Levey-jennings质控图 Westgard 质控图 X-SD质控图 操作规范（operation process specifications, Opspece）图。,1.统计质量控制定义统计质量控制（statistical quality control，SQC）也称为统计过程控制（statistical process control，SPC），指的是应用统计方法对过程中的各个阶段进行监控与诊断而改进与保证检验结果质量的目的。,2.统计质量控制的好处 减少返工，提高工作效率，确保质量。
2、 处理质量问题无后患之忧，避免与下属及有关部门的矛盾。 3.统计质量控制的特点 SQC是全系统的，全过程的，全员参加，从有责 SQC强调用科学方法来保证全过程的预防原则。,（二）. 随机误差, 定义：测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值（即总体均数）之差。 重复性条件：是指在尽量相同的条件下，包括测量程序、人员、仪器、环境等，以及尽量短的时间间隔内完成重复测量任务。 重复测量中的变动性表明测量结果是真值、系统误差与随机误差三者的代数和。测量结果与总体均数之差则是这一测量结果的随机误差分量。 随机误差来源于影响因素的变化 随机效应,1. 随机误差的统计规律性：
3、对称性：本质特性，是指绝对值相等而符号相反的误差，出现的次数大致相等，代数和趋近于零，具有抵偿性。凡有抵偿性的误差，原则上均可按随机误差处理。 有界性：误差的绝对值不会超过一定的界限，不会出现绝对值很大的误差。 单峰性：测得值以它们的算术平均值为中心而相对集中分布。,（三）系统误差, 定义：在重复条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。它是测量结果中期望不为零的误差分量。 系统误差大抵来源于影响因素，若已知并可定量表述它对结果的影响，则称为系统效应。该效应的大小若显著，则可通过估计的修正值予以补偿。利用标准物质进行调整尽量消除系统误差。,（四）总误差和允许总误差
4、,在常规测定中每个标本测定结果都会有误差，这个误差包括了各种类型的随机误差和系统误差，因此测定结果与真值的差异是随机误差(RE)和系统误差(SE)的总和，即总误差(total error，TE)。也可用TE=1.96s+|Bias|表示(95允许误差限)。所选用的检测方法的总误差必须在临床可接受的水平范围内(也就是允许总误差，TEa)，这种检测方法才能用于临床常规检查。,（五）分析质量技术要求（质量规范）, 检验项目的分析质量技术要求(analytical quality specification)对于临床应用是非常重要和有用的。分析质量技术要求可表现为允许不精密度(CV)，允许偏倚(bia
5、s)和允许总误差(TEa)等形式，其中最重要的是允许总误差要求，它是医学实用性所能耐受的分析误差的大小。医学实验室所使用的方法要求在不精密度、不准确度和总误差上应小于这些分析质量技术要求。,（六）如何制定允许总误差, 制定的允许总误差，既应反映临床应用的要求，又应不超过实验室所能达到的技术水平(state of art)。因此，需要由临床医学家和临床化学家共同研究制定。IFCCIUPACWHO三机构于1999年4月在瑞典斯德哥尔摩举办的“建立全球检验医学质量技术要求的策略会议”上提出了“一致性声明(草案)”，其中提出可应用下列层次模型来建立分析质量技术要求。,(1)评价在特定的临床情况下分析性
6、能对临床结果的影响。 (2)评价在一般情况下分析性能对临床决定的影响：基于生物变异分量的数据；基于临床医生观点分析的数据。 (3)已发表的专业性推荐文件：来源于国家和国际专业团体；来源于地区性或个别的专家。 (4)性能目标由以下机构确定：政府机构；室间质量评价(EQA)计划的组织者。 (5)基于当前技术水平的目标：由室间质评或能力验证计划数据证实；当前关于方法学的发表文章。, 早在50年代，一些医师根据经验提出了一些检验项目的允许总误差。这种方法的缺点是主观成分较大，而且收集临床的意见也很困难，不同临床医生建议往往差异很大，实验室无所是从。 Tonks于1963年从理论上研究此问题，提出根据参
7、考值与参考范围而设定，其公式是：允许总误差()=土(14)(参考值上界-参考值下界)参考值均值X100由于其允许总误差以参考值范围表示，有临床实用意义，但缺点是参考值范围的宽度与试验本身的不精密度有关，一项不精密的方法由于测出的参考范围较宽，以致可制定出较宽的可允许误差限度，就会使一些性能不好的分析方法的应用合法化。,目前国际上常推荐根据生物学变异制定的不精密度标准。生物学变异或称生理变异(CVB)，包括个体内变异(CVI)及个体间变异(CVG)，也就是通常所说的生理波动。生物学变异可用来导出临床实验检测项目的不精密度、不准确度和总误差的分析质量。 体内和个体间变异分量表达为变异系数(分别为C
8、VI和CVG)。用百分数分别表示分析不精密度(I)、偏倚(B)和总误差(TE)。可分别按下列公式计算出来：, 这样规定出来的分析质量技术水平对某些检测项目要求太高，目前技术水平很难达到，主要是一些生物变异小的项目，如血清钠、钙和钾等。 此外又如美国病理家学会（CAP）建议：为了在人群中筛选某些疾病，不精密度（CV）应等于或小于个体内和个体间变异的二分之一（即1/2CVB）。对于个别试验，目的在与辅助诊断或监测治疗效果，则CV1/2CVI 。, 在实际工作中常综合上述因素，由权威机构制定允许总误差，例如美国临床实验室改进修正案（CLIA88）中能力验证（室间质量评价）对检验项目的分析质量要求。
9、我国卫生部临床检验中心推荐使用上述标准。并建议我国实验室可据此制定自己实验室质量控制标准和措施的依据。,二. 质控图和质控规则,(一 )质控图,室内质控的目的是监测测定过程，当出现医学上重要的误差时，用适当的质控方法警告分析人员。,目前实验室最常用的是Levey-Jennings 质控图。20世纪50年代初Levey和Jennings把质控图（当时是工业上发展的质控方法）引应到临床检验工作中。,Levey-Jennings质控图的优点：可以从两个角度观察误差即：批内误差（R）和批间误差（ 的变化）在问题（失控）出现之前能发现预示迹象，便于及早采取措施预防差错的发生。（当时采用的是双份质控品）。
10、,1. 单值质控图（ Levey-Jennings）,Henry 和Segalove对Levey-Jennings质控图（ -R）进行了修改，以20次单份质控品的试验结果，计算出均值和标准差，定出质控限（一般以2S为警告限， 3S为失控限）。,每天随患者样本测定质控品一次（也可以多次），将所得的质控品结果标在质控图上。到一定的时间再将所有点用细线连起来就是Levey-Jennings质控图即单值质控图。,在实际工作中，只有当根据Levey-Jennings质控图判断每批分析在控时，所做患者的结果方能报告，当判为失控时结果不能报告。须查明原因解决问题后重新检测才能报告。每批分析至少要测定一个质控
11、品。,医疗机构临床实验室管理办法要求做高、中、低三个浓度的质控品。这样可提供更多的质量信件，有助于提高检验质量。,2. Z-分数图,某质控品的“Z-分数“是该质控品的质控测定值和其均值之差，除以该质控品的标准差。Z-分数 =Ximat-给定质控品第i个测定值Mat-该质控品的均值Smat-质控品的标准差,Ximat -,Smat,例：如果均值为96，标准差为2的质控品，某次测值为98，则Z-分数是98-96/2=+1。若同一质控品另一次测定值为102，那Z-分数是102-96/2=+3。 在Z-分数质控图上的值和正负号表示测定值远离其质控品均值的标准差的倍数和偏离的方向。 Z-分数质控图的刻度
12、一般从-4到+4，其间为1、2、3的“质控限”。,3. Youden图（双值质控图）,同时测定低值及高值两种质控品，制成双值质控图。是Youden 在1967年提出的质控图，故又称为Youden图。制作双值质控图，是以低值画在水平轴，高值画在垂直轴形成正方形图，正方形的中心点为两个平均值的交叉点。Youden图实际上是两个Levey-Jennings质控图交叉形成的双值图。,实例一：稳定型质控图,实例二：随机误差质控图,实例三：系统误差质控图,1. 质控规则是解释质控数据和判断质控状态的标准。以符号AL表示，其中A是超过质控限（L）的质控测定值的个数，L是质控界限。例如，13s质控规则，其中A
13、为一个质控测定值，L为 3s，当一个质控测定值超过 3s时，即判为失控。,(二) . 常用的质控规则,2. 常用质控规则的符号和定义如下：12s：1个质控测定值超过 2s。常作为Levey-Jennings质控图上的警告限。如图：,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12s规则 违背,12s 质控图,常用质控规则的符号和定义如下： 12s：1个质控测定值超过 2s。常作为Levey-Jennings质控图上的警告限。,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,13s 质控图,1
14、3s规则 违背,13s：1个质控测定值超过 3s质控限。此规则对随机敏感。,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,22s 质控图,22s规则 违背,22s：2个连续的质控测定值同时超过 +1s或 -1s。此规则主要对系统误差敏感。,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,R4s 质控图,R4s规则 违背,R4s：在同一批内最高质控测定值与最低质控测定值之间的差值超过4s。此规则主要对随机误差敏感。,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,1,2,3,4,5,6,
15、7,8,9,10,31s 质控图,31s规则 违背,31s：3个连续的质控测定值同时超过 +1s或 -1s。此规则主要对系统误差敏感。,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,41s 质控图,41s规则 违背,41s：4个连续的质控测定值同时超过 +1s或 -1s。此规则主要对系统误差敏感。,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,7 规则 违背,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,7 质控图,：7个连续的质控测定值落在均值（ ）的同一侧。此规则主要对系统误差敏感。,7T:7个连续的质控测定值呈现出向上或向下的趋势
16、。,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,8 规则 违背,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,8 质控图,：8个连续的质控测定值落在均值（ ）的同一侧。此规则主要对系统误差敏感。,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,9 规则 违背,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,9 质控图,：9个连续的质控测定值落在均值（ ）的同一侧。此规则主要对系统误差敏感。,平均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,规则 违背,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,质控图,：10个连续的质控测定值落在均值（ ）的同一侧。此规则主要对系统误差敏感。,平
17、均数,-1s,+1s,+2s,-2s,+3s,-3s,规则 违背,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,质控图,：12个连续的质控测定值落在均值（ ）的同一侧。此规则主要对系统误差敏感。,(三). Westgard多规则质控方法,Westgard等人在Levey-Jennings质控图的基础上，建立了同时使用多个规则来进行临床检验质控的方法，即通常所称的“Westgard多规则质控方法”。,1. Westgard多规则质控方法Westgard多规则通常有六个质控规则，即12s、13s、22s、R4s、41s、 质控规则。下图是以12s规则作为警告规则启动13s/22s/R4s/41s/ 系
18、列质控规则的逻辑示意图。在实践中13s或R4s规则常检出随机误差，而22s 、 41s 、 质控规则检出系统误差。当系统误差非常大时，也可由质控规则13s检出。,质控数据,12s,13s,R4s,22s,41s,失 控,在控，接受分析批的结果,应用13s/22s/R4s/41s/ 系列质控规则的逻辑图,2. Westgard多规则的主要特点是： 是在Levey-Jennings方法基础上发展起来的，因此它很容易与常用的Levey-Jennings质控图进行比较并涵括后者的结果； 通过学习单值质控图进行简单的数据分析和显示； 具有低的假失控或假报警概率； 当失控时，能确定产生失控的分析误差的类型
19、由此可帮助确定失控的原因以寻找解决问题的方法。,（四）质控图的绘制,单个质控品的常规质控图。 Z-分数质控图。,（五） Westgard多规则质控方法具体应用的步骤,分析两个不同浓度的质控品 记录其质控测定值，并将此测定值画在各自的质控图上。 由12s质控规则启动质控过程 当两个质控测定值在 2s 限之间，判为在控。当一个测定值超过 2s限时，则保留患者测定结果，并且使用其它的质控规则来进一步检验质控数据。,3. 检查同一批内质控数据 13s质控规则检验，当一个质控测定超过 3s时，则判断该批分析为失控，不能报告患者的测定结果； 用22s规则检验不同的质控品，当两个质控测定值同时超过 +2s或
20、 -2s 时，该分析批判断为失控，不能报告患者的测定结果； 用R4s规则检验同一批内不同的质控品，当一个质控测定值超过+2s限，且另一个测定值超过-2s 限时，判断该批为失控，不能报告患者的测定结果。,4. 检查不同批次的质控数据 用22s质控规则检验同一质控品，当同一质控品本批次的测定值和前面测定值同进超过 +2s或 -2s 质控限时，判断该分析批为失控，不能报告患者的测定结果。 用41s质控规则检验不同的质控品，当与包括本批次两次测定值在内的连续的4个质控测定值同时超过 +1s或 -1s 时，判断为失控，不能报告患者的测定结果，,（六）质控数据解释举例下图为应用多规则质控方法，对高、低浓度
21、质控品分别绘制的质控图。现以其为例对多规则质控方法的具体应用进行说明。,（七）失控问题的解释,多规则质控方法失控时解决问题最有效的方法是检查测定方法本身。 误差类型很重要，它可以对误差出现的可能原因或其来源提供线索。 当同一批两个不同的浓度的质控品都违背规则时，通常不是质控品本身的问题，更可能是校准品、仪器校准、试剂空白等因素的问题，这些因素将在同一方向影响新有的测定值。,发生随机误差时，如在图18中第11批，R41被违背提示有几种可能的原因： 试剂或测定条件不稳定 计时、注加液体、个人技术的变异。,三.质控规则的性能特征,不同的质控方法具有不同的检出分析误差的能力，而质控方法由质控规则和每批
22、质控测定值个数（N）的确定。,（一）何谓评价质控方法的性能特征,1.定义不同质控方法检出的误差能力。(误差检出率Ped)。由检出误差能力决定的分析失控的概率。 2.质控方法的性能特征确定质控方法的功效。 3.分析批误差情况和质控状态的分类。,质控状态 分析批 失控 在控 有误差 真失控（TR） 假在控（FA） 无误差 假失控（FR） 真在控（TA）,分析批和质控状态分类,4. 质控方法的性能特征的量比真失控（TR）批数 误差检出概率（Ped) 假失控（FR）批数 假失控概率（Pfr)正如临床诊断的灵敏度和特异性可以指导临床医生申请和解释诊断试验，Ped（误差检出率）和Pfr（假失控概率）也能指
23、导实验室人员设计质控方法和解释质控数据。,相应的,相应的,（二）误差检出率,在实验验室质控中，类似诊断试验的灵敏度的 概念就是误差检出率（Ped)。其计算公式为：Ped=nTR/(nTR+nFA)nTR有误差分析批中失控的批数。 nFA有误差分析批中假在控的批数。 Ped检出超过允许分析误差那部分误差的概率。理想的质控方法Ped（误差检出概率）应为1 .00，也就是100%地检出有误差的分析批。,质控状态 分析批 失控 在控 总和 有误差 nTR(100) nFA(100) nTR+nFA(200) 无误差 nFR(6) nTA(194) nFR+nTA(200) 误差检出率（Ped）=nTR
24、/(nTR+nFA)=100/200=0.5 假失控概率（Pfr）=nFR/(nFR+nTA)=6/200=0.03,质控方法的性能特征与不同类型批数之间的关系,（三）假失控概率,在实验室质控中，假失控概率（Pfr)相当于临床诊断试验的特异性。Pfr批当分析批除了本身固有的随机误差外没有其他误差时，判断分析批失控的概率。其计算公式为：Pfr=nFR/(nFR+nTA)nFR为错判失控批的批数。nTA为真在控的批数。 理想的质控Pfr应为0，也就是误差分析批均在控。,（四）误差检出概率和假失控概率的确定,质控方法的功效函数图 （1）定义：功效函数图（Power function graph)是确
25、定质控方法的性能特征，并对其进行评价的有效方法和有力工具。表达了在系统误差为0的前提下当分析过程有波动（SEc0）时Ped与SEc的关系。,（2）作用：是在质控方法的设计上保证常规试验达到规定的质量水平，并表达当分析批中存在随机误差或系统误差时，判断分析批失控的概率。,（3）确定Pfr和Ped的功效函数图功效函数图的前提是假设处于稳定状态的分析过程的系统误差（SE）为零。当系统波动时，此时的系统误差称为临界系统误差SEc，其波动的大小则是以SEc =SEc-SE表示，功效函数即表达了当分析过程有波动（SEc0）时误差检出概率与SEc的关系。以标准差的个数表示。,（4）误差检出概率(Ped)不仅
26、与系统误差有关，而且还与分析方法的随机误差（RE）有关。,2. 临床检验质控计算机模拟程序（QCCS）。 QCCS的用途： 评价实验室质控方法的性能特征。 设计新的质控方法以保证常规试验结果具有规定的分析质量。 预测分析过程的质量。,（1）12s质控规则，使用一个质控测定值（N=1）时检出系统误差和随机误差的功效函数图。以葡萄糖测定为例：在稳定的条件下，质控品的均值为5.5mmol/L, 标准差为0.165mmol/L。,3. 理想的功效函数图,小结 :,1统计质量控制也称为统计过程控制。2质控图是对过程质量加以测定Levey-Jennings质控图也称为单值质控图质控方法的性能特征有假失控概
27、率和误差检出率,室内质量控制的应用,一. 室内质控的具体做法evey-Jennings 质控图（ -S质控图）的制作及应用,质控血清的准备的测定及计算的测定及计算画“空图”每个检验项目、每月一张,1. 质控血清的准备(1) 质控品的特性 人血清基质 无传染性 添加数量少 成分分布均匀 反应 成分稳定 装质控品的容器,(2) 质控品的正确使用与保存 严格按说明书操作 溶剂的质量操作 复溶按要求操作,使之完全溶解 严格按要求保存 与患者标本同条件测定,质控图（空图）,质控图,图形分析质控血清的分析结果应在 2S内均数两侧分布的点数几乎相等，不能有连续次结果在X线的同一侧不能有连续次测定值渐增或渐降
28、不能有连续二个点落在 2S以外不应有落在 3S以外的点,当分析系统性能良好时，质控血清测定结果遵守以上统计学规律。违反上述规律时，说明分析结果逾出了控制限则称为失控（out of control ）。,图形分析的作用,曲线向上漂移典型图,趋势性变化典型图,周期性变化曲线图,失控后的处理,简单、迅速地回顾整个操作过程复核“原始数据”选择性复查进一步分析判断失控原因和决定处理方法,立即查原因，采取有效措施一般原则是由易到难，由近到远地查,二.各专业 学科的室内质量控制,(一).临床化学实验室1. 室内质控 质控品：至少一个浓度水平的质控品。 测定频度：每台仪器，每次检测患者样本时至少测定一次室内质
29、控品。 质控图绘制：应使用实际测量的值来绘制质控图。 质控判定规则：至少采用12S(警告限)；13S规则。,2. 相同检验项目在不同的仪器或系统上进行检测时，要对检验结果的可比性进行比对。 样本：每个项目应该选择至少5份不同浓度水平的新鲜病人血清。 结果判断：不同仪器或系统测定结果之间的相对偏差不能超过1/2总的允许误差。 比对频度：每年至少一次 比对项目：在不同仪器或系统上测定的同一项目。,3.系统的完整性和有效性 配套试剂和校准品可以接受 非配套试剂和校准品：应提供准确性的实验证明 利用室间质量评价结果进行评估。,(二)临床免疫实验室,1.室内质控质控品：定性测定的室内质控品，除了试剂盒附
30、带的阴阳性对照以外，实验室还应该选择至少2个室内质控品，其中一个为弱阳性质控品，接近Cutoff值，S/Co值应该为24之间；另一个为阴性质控品定量测定的室内质控品，至少一个水平的质控品。测定频度：每台仪器，每次检测患者样本时至少测定一次室内质控品；ELISA测定每块板都要测定室内质控品。,质控图绘制：定性测定可采用弱阳性质控品的S/Co值作质控图。定量测定参照临床化学的绘制方法.质控判定规则：定性测定为弱阳性的质控品不能测定为阴性；阴性质控品不能测定为阳性。重复性的判定规则为12S（警告限），13S。定量测定参照临床化学的判定规则。 注：胶体金、胶体硒等试纸条快速检测可不做室内质控品的测定。
31、 凝集试验：血凝及乳胶凝集试验的室内质控品可采用试剂盒带的阴阳性对照。,2. 相同检验项目在不同的仪器或系统上进行检测时，要对检验结果的可比性进行比对。 样本：每个项目应选择至少5份新鲜病人血清。 结果判断：100%合格 比对频度：每年至少一次。 比对项目：在不同仪器或系统上测定的同一项目。,3.系统的完整性和有效性 酶标仪、全自动酶免分析系统、全自动加样系统、全自动免疫分析仪、PCR仪、加样器、温箱（包括水浴箱）、温度计等对测定结果有影响的仪器或设备都需要制定维护、比对/校准程序，维护、比对/校准的频度应参照厂家要求进行，厂家没有规定的则每年至少进行一次。 对于无法校准的仪器或设备，可用年维
32、护记录来替代，但是必须有相应的实验数据。,(三).临床血液、体液实验室,1.室内质控 质控品：建议使用非定值质控品，至少一个浓度水平的质控品。 测定频度：每台仪器，每次检测患者样本时至少测定一次室内质控品。 质控图绘制：应使用实际测量的值来绘制质控图。CBC项目要求做5个参数的室内质控，检测3天，使用20次以上的检测结果计数均值 ；凝血实验检测20天，至少20次以上数据计算均值。 质控断定规则：CBC项目至少采用12S（警告限），13S规则，尿液化学分析质控品的检测结果在说明书标示的范围内。,2.相同检验项目在不同仪器或系统上进行检测时，要对检验结果的可比性进行比对 样本：每个项目应该选择至少
33、5份不同浓度水平的新鲜样本。 结果判断：不同仪器或系统测定结果之间的相对偏差不能超过1/2总的允许误差。 比对频度：每年至少一次。 比对项目：在不同仪器或系统上测定的同一项目。3.系统的完整性和有效性参照临床化学实验室,(四).临床微生物实验室,1.室内质控 质控菌株：至少有大肠、金葡、铜绿三种标准菌株 测定频度及方法：药敏纸片及检测板1次/1周染色剂、生化鉴定试剂质控：质控菌株需购（）和（+）反应质控菌种，12次每批试剂培养剂：1次/每批；方法：无菌试验，生长/选择性生长试验，耐药筛选平板试验。,2.仪器细菌培养仪：有按厂家规定维护/保养文件，系统校准记录细菌鉴定/药敏分析仪：有按厂家规定维
34、护/保养文件，数据保存记录CO2培养箱、冰箱：温度记录2次/天无菌器：使用记录、质控紫外灯：使用记录、质控,3. 培养基：实验室使用的所有培养基均需要做无菌试验，并按培养基的用途做生长试验，或选择性生长试验，或耐药筛选试验等，每批培养基至少1次。4、染色液：1）、革兰染色：使用大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌标准菌株进行质控，每批试剂至少1次。2）、抗酸染色：使用已知阳性菌株（或标本）进行质控，每批试剂至少1次。,5.细菌鉴定系统：使用标准菌株或实验室保存的已知菌株进行质控，每批试剂至少1次。6、药敏试验：使用大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌标准菌株进行质控，手工法（包括纸片扩散法和稀释法）：每周至少1次；仪器法：每批试剂至少1次。,小结 :,质控物 室内质控的具体操作： 各专业 学科的室内质量控制的具体操 作,THANK YOU!,,
