室內(nèi)質(zhì)量控制基礎(chǔ)

1、第四章 室內(nèi)質(zhì)量控制基礎(chǔ)謝海濤第一節(jié) 概論一、發(fā)展歷史二、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制：講述統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)知識。一、算術(shù)均數(shù)一、算術(shù)均數(shù)算術(shù)均數(shù)：簡稱均數(shù)（算術(shù)均數(shù)：簡稱均數(shù)（mean） 可用于反映一組呈對稱分布的變量可用于反映一組呈對稱分布的變量值在數(shù)量上的平均水平或者說是集中位值在數(shù)量上的平均水平或者說是集中位置的特征值。置的特征值。直接計(jì)算法直接計(jì)算法 公式公式 ：12nXXXXXnn舉例：試計(jì)算舉例：試計(jì)算4，4，4，6，6，8，8，8，10的均數(shù)？的均數(shù)？1323101836243X二、方差與標(biāo)準(zhǔn)差二、方差與標(biāo)準(zhǔn)差 1. 方差（方差（variance）也稱均方差）也稱均方差（mean square de

2、viation），反映一組數(shù)），反映一組數(shù)據(jù)的平均離散水平。據(jù)的平均離散水平。 總體方差總體方差 樣本方差樣本方差 22()XN22()1XXSn2、公式： 樣本標(biāo)準(zhǔn)差用 表示 ，其度量單位與均數(shù)一致，所以最常用。公式：總體標(biāo)準(zhǔn)差用表示 2()XNS2()1XXSn 標(biāo)準(zhǔn)差的公式還可以寫成 ：利用頻數(shù)表計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的公式為22()1XXnSn22()1fXfXfSf三、變異系數(shù)三、變異系數(shù)C VSX 1 0 0 % 變異系數(shù)(coefficient of variation，CV) 常用于比較度量單位不同度量單位不同或均數(shù)相差均數(shù)相差懸殊懸殊的兩組(或多組)資料的變異程度。 四、正態(tài)分布四、正態(tài)

3、分布圖 2-4 頻 數(shù) 分 布 逐 漸 接 近 正 態(tài) 分 布 示 意1、正態(tài)分布的概念和特征、正態(tài)分布的概念和特征1正態(tài)分布曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式正態(tài)分布曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式(概率密度函數(shù)，概率密度函數(shù)，probability density function，pdf ) ，X 則稱 X 服從正態(tài)分布，記作2( ,)XN ，為 X 的總體均數(shù)， 2為總體方差。 22()21()2Xf Xe2正態(tài)分布的特征正態(tài)分布的特征正態(tài)曲線下面積分布有一定的規(guī)律，總面積正態(tài)曲線下面積分布有一定的規(guī)律，總面積=1。00.10.20.30.40.5-4-3-2-101234 2-5 正態(tài)分布位置變換示意圖 00.10.

4、20.30.40.50.60.70.80.9-6-5-4-3-2-10123456=0.5 =1=2 2-6 正態(tài)分布形態(tài)變換示意圖 累積面積可通過對概率密度函數(shù)累積面積可通過對概率密度函數(shù)f(X)積分求得積分求得22()21()2XXF XedX X 軸與正態(tài)曲線所夾面積恒等于 1 或 100%； 區(qū)間的面積為 68.27%； 區(qū)間1.96的面積為 95.00%； 區(qū)間2.58的面積為 99.00%。 圖圖2-7 正態(tài)曲線面積分布示意圖正態(tài)曲線面積分布示意圖 第二節(jié)：誤差及允許誤差一、隨機(jī)誤差l定義：測量結(jié)果與在重復(fù)性條件下，對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值（即總體均數(shù)）之差。l

5、重復(fù)性條件：是指在盡量相同的條件下，包括測量程序、人員、儀器、環(huán)境等，以及盡量短的時間間隔內(nèi)完成重復(fù)測量任務(wù)。l重復(fù)測量中的變動性表明測量結(jié)果是真值、系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差三者的代數(shù)和。測量結(jié)果與總體均數(shù)之差則是這一測量結(jié)果的隨機(jī)誤差分量。l隨機(jī)誤差來源于影響因素的變化 隨機(jī)效應(yīng) l隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性：1.對稱性：本質(zhì)特性，是指絕對值相等而符號相反的誤差，出現(xiàn)的次數(shù)大致相等，代數(shù)和趨近于零，具有抵償性。凡有抵償性的誤差，原則上均可按隨機(jī)誤差處理。2.有界性：誤差的絕對值不會超過一定的界限，不會出現(xiàn)絕對值很大的誤差。3.單峰性：測得值以它們的算術(shù)平均值為中心而相對集中分布。二、系統(tǒng)誤差l定義：在重

6、復(fù)條件下，對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值與被測量的真值之差。它是測量結(jié)果中期望不為零的分量。l系統(tǒng)誤差大抵來源于影響因素，若已知并可定量表述它對結(jié)果的影響，則稱為系統(tǒng)效應(yīng)。該效應(yīng)的大小若顯著，則可通過估計(jì)的修正值予以補(bǔ)償。利用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行調(diào)整盡量消除系統(tǒng)誤差。三、允許總誤差1、總誤差 在常規(guī)測定中每個標(biāo)本測定結(jié)果都會有誤差，這個誤差包括了各種類型的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差，因此測定結(jié)果與真值的差異是隨機(jī)誤差(RE)和系統(tǒng)誤差(SE)的總和，即總誤差(total error，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

7、范圍內(nèi)(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。2、分析質(zhì)量技術(shù)要求（規(guī)格）l檢驗(yàn)項(xiàng)目的分析質(zhì)量技術(shù)要求(analytical quality specification)對于臨床應(yīng)用是非常重要和有用的。分析質(zhì)量技術(shù)要求可表現(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(xué)實(shí)用性所能耐受的分析誤差的大小。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室所使用的方法要求在不精密度、不準(zhǔn)確度和總誤差上應(yīng)小于這些分析質(zhì)量技術(shù)要求。3、如何制定允許總誤差l制定的允許總誤差，既應(yīng)反映臨床應(yīng)用的要求，又應(yīng)不超過實(shí)驗(yàn)室所能達(dá)到的技術(shù)水平(state of ar

8、t)。因此，需要由臨床醫(yī)學(xué)家和臨床化學(xué)家共同研究制定。lIFCCIUPACWHO三機(jī)構(gòu)于1999年4月在瑞典斯德哥爾摩舉辦的“建立全球檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)質(zhì)量技術(shù)要求的策略會議”上提出了“一致性聲明(草案)”，其中提出可應(yīng)用下列層次模型來建立分析質(zhì)量技術(shù)要求。 (1)評價在特定的臨床情況下分析性能對臨床結(jié)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：基于生物變異分量的數(shù)據(jù)；基于臨床醫(yī)生觀點(diǎn)分析的數(shù)據(jù)。(3)已發(fā)表的專業(yè)性推薦文件：來源于國家和國際專業(yè)團(tuán)體；來源于地區(qū)性或個別的專家。(4)性能目標(biāo)由以下機(jī)構(gòu)確定：政府機(jī)構(gòu)；室間質(zhì)量評價(EQA)計(jì)劃的組織者。(5)基于當(dāng)前技術(shù)水平的目標(biāo)：由室間質(zhì)

9、評或能力驗(yàn)證計(jì)劃數(shù)據(jù)證實(shí)；當(dāng)前關(guān)于方法學(xué)的發(fā)表文章。 l早在50年代，一些醫(yī)師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出了一些檢驗(yàn)項(xiàng)目的允許總誤差。這種方法的缺點(diǎn)是主觀成分較大，而且收集臨床的意見也很困難，不同臨床醫(yī)生建議往往差異很大，實(shí)驗(yàn)室無所是從。lTonks于1963年從理論上研究此問題，提出根據(jù)參考值與參考范圍而設(shè)定，其公式是： 允許總誤差()=土(14)(參考值上界-參考值下界)參考值均值X100l由于其允許總誤差以參考值范圍表示，有臨床實(shí)用意義，但缺點(diǎn)是參考值范圍的寬度與試驗(yàn)本身的不精密度有關(guān)，一項(xiàng)不精密的方法由于測出的參考范圍較寬，以致可制定出較寬的可允許誤差限度，就會使一些性能不好的分析方法的應(yīng)用合法化。

10、l目前國際上常推薦根據(jù)生物學(xué)變異制定的不精密度標(biāo)準(zhǔn)。生物學(xué)變異或稱生理變異(CVB)，包括個體內(nèi)變異(CVI)及個體間變異(CVG)，也就是通常所說的生理波動。l生物學(xué)變異可用來導(dǎo)出臨床實(shí)驗(yàn)檢測項(xiàng)目的不精密度、不準(zhǔn)確度和總誤差的分析質(zhì)量。l體內(nèi)和個體間變異分量表達(dá)為變異系數(shù)(分別為CVI和CVG)。用百分?jǐn)?shù)分別表示分析不精密度(I)、偏倚(B)和總誤差(TE)?？煞謩e按下列公式計(jì)算出來： )01. 0(33. 2)05. 0(65. 125. 05 . 022BITEBITECVCVBCVIGII總誤差要求：偏倚要求：不精密度要求： l這樣規(guī)定出來的分析質(zhì)量技術(shù)水平對某些檢測項(xiàng)目要求太高，目前

11、技術(shù)水平很難達(dá)到，主要是一些生物變異小的項(xiàng)目，如血清鈉、鈣和鉀等。l此外又如美國病理家學(xué)會（CAP）建議：為了在人群中篩選某些疾病，不精密度（CV）應(yīng)等于或小于個體內(nèi)和個體間變異的二分之一（即1/2CVB）。對于個別試驗(yàn)，目的在與輔助診斷或監(jiān)測治療效果，則CV應(yīng)1/2CVI 。 l在實(shí)際工作中常綜合上述因素，由權(quán)威機(jī)構(gòu)制定允許總誤差，例如美國臨床實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)修正案（CLIA88）中能力驗(yàn)證（室間質(zhì)量評價）對檢驗(yàn)項(xiàng)目的分析質(zhì)量要求。l我國衛(wèi)生部臨床檢驗(yàn)中心推薦使用上述標(biāo)準(zhǔn)。并建議我國實(shí)驗(yàn)室可據(jù)此制定自己實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和措施的依據(jù)。第三節(jié)質(zhì)控圖與質(zhì)控規(guī)則 一、質(zhì)控圖的定義 （control ch

12、arts）控 系評價測定結(jié)果是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的一種圖表。是對過程質(zhì)量加以測定、記錄從而評估和監(jiān)察過程是否處于控制狀態(tài)的一種統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。控制限（control limits）是在控制圖上作出需要行動信號的標(biāo)準(zhǔn)，或判斷一組數(shù)據(jù)是否處于控制狀態(tài)之中的標(biāo)準(zhǔn)?？刂葡抻缮舷藓拖孪抟?guī)定可接受的范圍。常用的質(zhì)控圖有Levey-Jennings質(zhì)控圖、和Z-分?jǐn)?shù)圖等。 二、室內(nèi)質(zhì)量控制（internal quality control，IQC）l指在一個實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部對所有影響質(zhì)量的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)控制。目的是控制本實(shí)驗(yàn)室常規(guī)工作的精密度，提高常規(guī)工作前后的一致性。l質(zhì)控圖即是室內(nèi)質(zhì)量控制工作的重要環(huán)節(jié)，

13、用來觀察日常工作質(zhì)量。l根據(jù)質(zhì)控結(jié)果判斷分析結(jié)果是否在控，病人結(jié)果能否發(fā)出。質(zhì)控圖的作用、兩種錯誤及表現(xiàn)方式 質(zhì)控圖是用于區(qū)分異常或特殊原因引起的波動和過程固有的隨機(jī)波動的一種特殊統(tǒng)計(jì)工具。 功能：診斷、控制、確認(rèn)。 查出原因、采取措施、徹底消除、不再出現(xiàn)、納入標(biāo)準(zhǔn)。 假失控、假在控。三、Levey-Jennings質(zhì)控圖 數(shù)據(jù)采集與處理l連續(xù)測定同一批號質(zhì)控品20天以上。l計(jì)算均值及標(biāo)準(zhǔn)差。l確定質(zhì)控上限及下限。Levey-Jennings質(zhì)控圖的制作 以時間（天數(shù)或日期）為X軸，以質(zhì)控品的測定值為Y軸。各水平線為均值或質(zhì)控限。一般以X2s為警告限， X3s控制限。 Levey-Jennin

14、gs質(zhì)控圖，至少應(yīng)該提供兩種濃度水平的質(zhì)控圖。同時將兩副Levey-Jennings圖描繪在一幅圖中，便于對質(zhì)控的整體統(tǒng)籌考慮 。Levey-Jennings質(zhì)控圖Levey-Jennings質(zhì)控圖結(jié)果分析l應(yīng)該有95%的點(diǎn)在2s以內(nèi)。l超過2s ，但在3s以內(nèi)提示警戒。l超過3s即為失控。l不能連續(xù)5個點(diǎn)在均值的同一側(cè)。l不能有連續(xù)5點(diǎn)連升或連降。四、Z-分?jǐn)?shù)圖lZ-分?jǐn)?shù)（Z-score）：某質(zhì)控品的測定值與其均值之差除以該質(zhì)控品的標(biāo)準(zhǔn)差。即l Z-分?jǐn)?shù)=(ximat-xmat)/smatlXimat是給定質(zhì)控品的第i個測定值，xmat是該質(zhì)控品的均值，smat是該質(zhì)控品的標(biāo)準(zhǔn)差。Z-分?jǐn)?shù)圖

15、上的值表示質(zhì)控品測定值遠(yuǎn)離均值的標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)；正負(fù)號表示偏離的方向。五、質(zhì)控規(guī)則的性能特征l不同的質(zhì)控方法對誤差檢出能力不同。因此實(shí)際工作中質(zhì)量控制程度依賴于所選擇的質(zhì)控方法。l質(zhì)控方法由質(zhì)控規(guī)則和每批質(zhì)控測定值個數(shù)（N）確定。l不同質(zhì)控方法與由此決定的分析批質(zhì)控概率，就成為質(zhì)控方法的性能特征。這些特征確定了質(zhì)控方法的功效。l無誤差分析批：只有固有的隨機(jī)誤差。l有誤差分析批：除了固有的隨機(jī)誤差外還有其他誤差。專用名詞解釋l真失控（true reject,TR）：質(zhì)控方法對有誤差分析批作出失控判斷。l假失控（false reject,FR）：質(zhì)控方法對無誤差分析批作出失控判斷。l假在控（fals

16、e accept,FA）：質(zhì)控方法對有誤差分析批作出在控判斷。l真在控（true accept,TA）：質(zhì)控方法對無誤差分析批作出在控判斷。分析批和質(zhì)控狀態(tài)分類誤差檢出概率： Ped=nTR/(nTR+nFA) 假失控概率： Pfr=nFR/(nFR+nTA)功效函數(shù)圖及計(jì)算機(jī)模擬l作用：在質(zhì)控方法的設(shè)計(jì)上保證常規(guī)試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量水平，并表達(dá)當(dāng)分析批中存在隨機(jī)誤差或系統(tǒng)誤差時，判斷分析批失控的概率。l作圖方法：假定處于穩(wěn)定狀態(tài)時分析過程的系統(tǒng)誤差為0。X軸為臨界系統(tǒng)誤差大小，以 s 的個數(shù)表示；Y軸為誤差檢出概率Ped。Ped作為質(zhì)控測定值個數(shù)N和檢出分析誤差大小的函數(shù)，Y軸的截距則為假失控

17、概率Pfr。理想的功效函數(shù)圖六、常用質(zhì)控規(guī)則l質(zhì)控規(guī)則是解釋質(zhì)控數(shù)據(jù)和判斷質(zhì)控狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，以符號AL表示。A為超過質(zhì)控限（L）的測定值的個數(shù)，L是質(zhì)控限。當(dāng)質(zhì)控測定值不能滿足某規(guī)則要求時即為違背該規(guī)則。七、Westgard多規(guī)則質(zhì)控方法lWestgard多規(guī)則質(zhì)控方法是在L-J質(zhì)控方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此很容易與常用的L-J質(zhì)控圖進(jìn)行比較并涵括后者的結(jié)果。l通過單值質(zhì)控圖進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)分析和顯示。l具有低的假失控或假報警概率。l當(dāng)失控時，能確定產(chǎn)生失控的誤差類型，由此可幫助確定失控的原因以尋找解決的辦法。Westward最常用質(zhì)控規(guī)則多規(guī)則質(zhì)控誤差檢索程序多規(guī)則質(zhì)控誤差檢索舉例失控問題的解決

18、l根據(jù)具體情況分析誤差的類型隨機(jī)誤差或偶然誤差。l根據(jù)誤差類型分析誤差的可能來源。l當(dāng)同批兩個不同濃度的質(zhì)控品都違背規(guī)則時，通常不是質(zhì)控品本身的問題，更可能是校準(zhǔn)品、儀器、試劑等方面的原因。l依“從簡單到復(fù)雜”的原則分析可能原因。第四節(jié)、質(zhì)量控制方法的設(shè)計(jì)與應(yīng)用第四節(jié)、質(zhì)量控制方法的設(shè)計(jì)與應(yīng)用l質(zhì)量目標(biāo)的確定質(zhì)量目標(biāo)的確定（Quality Goals） 分析過程的總允許誤差（TEa） 比對檢驗(yàn)評價限（比對檢驗(yàn)評價限（PT） 生物學(xué)目標(biāo)（Biologic Goals）l臨床質(zhì)量要求臨床質(zhì)量要求 醫(yī)學(xué)決定水平 分析前影響因素l不同的質(zhì)控方法對誤差檢出能力不同。因此實(shí)際工作質(zhì)量控制程度依賴于所選擇的

19、質(zhì)控方法。l常用工具有功效函數(shù)圖法和操作過程規(guī)范圖法。l常用質(zhì)控規(guī)則常用質(zhì)控規(guī)則 BECKMAN 12S 警告警告 12.5S 隨機(jī)誤差 13S 隨隨機(jī)誤差機(jī)誤差 R4S 隨機(jī)誤差 22S 系統(tǒng)誤差 41S 系統(tǒng)誤差 10X 系統(tǒng)系統(tǒng)誤差誤差Special Reference LabNCCL質(zhì)質(zhì)控控數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)12S22S13SR4S41S10X在在控控，發(fā)發(fā)出出報報告告失失 控控檢檢查查校校準(zhǔn)準(zhǔn)否是是是是是是否否否否否多多規(guī)規(guī)則則質(zhì)質(zhì)控控流流程程圖圖TE3SD2SD1SDX-1SD-2SD-3SDTE1、功效函數(shù)l室內(nèi)質(zhì)控規(guī)則的性能特征（功效函數(shù)） 誤差檢出概率（Ped） 90% 假失控概率（Pfr） 5%功效函數(shù)圖功效函數(shù)圖功效函數(shù)圖功效函數(shù)