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(shí)。一、算術(shù)均數(shù)一、算術(shù)均數(shù)算術(shù)均數(shù)：簡(jiǎn)稱均數(shù)（算術(shù)均數(shù)：簡(jiǎn)稱均數(shù)（mean） 可用于反映一組呈對(duì)稱分布的變量可用于反映一組呈對(duì)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(duì)概率密度函數(shù)累積面積可通過對(duì)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(cè)量結(jié)果與在重復(fù)性條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無限多次測(cè)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(cè)量程序、人員、儀器、環(huán)境等，以及盡量短的時(shí)間間隔內(nèi)完成重復(fù)測(cè)量任務(wù)。l重復(fù)測(cè)量中的變動(dòng)性表明測(cè)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(cè)量結(jié)果與總體均數(shù)之差則是這一測(cè)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(duì)稱性：本質(zhì)特性，是指絕對(duì)值相等而符號(hào)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(duì)值不會(huì)超過一定的界限，不會(huì)出現(xiàn)絕對(duì)值很大的誤差。3.單峰性：測(cè)得值以它們的算術(shù)平均值為中心而相對(duì)集中分布。二、系統(tǒng)誤差l定義：在重

6、復(fù)條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無限多次測(cè)量所得結(jié)果的平均值與被測(cè)量的真值之差。它是測(cè)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(duì)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(cè)定中每個(gè)標(biāo)本測(cè)定結(jié)果都會(huì)有誤差，這個(gè)誤差包括了各種類型的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差，因此測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)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(huì)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(píng)價(jià)在特定的臨床情況下分析性能對(duì)臨床結(jié)果的影響。(2)評(píng)價(jià)在一般情況下分析性能對(duì)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(guó)家和國(guó)際專業(yè)團(tuán)體；來源于地區(qū)性或個(gè)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(píng)價(jià)(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(píng)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(cè)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(huì)使一些性能不好的分析方法的應(yīng)用合法化。

10、l目前國(guó)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(gè)體內(nèi)變異(CVI)及個(gè)體間變異(CVG)，也就是通常所說的生理波動(dòng)。l生物學(xué)變異可用來導(dǎo)出臨床實(shí)驗(yàn)檢測(cè)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(gè)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)。可分別按下列公式計(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(duì)某些檢測(cè)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(guó)病理家學(xué)會(huì)（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(gè)體內(nèi)和個(gè)體間變異的二分之一（即1/2CVB）。對(duì)于個(gè)別試驗(yàn)，目的在與輔助診斷或監(jiān)測(cè)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(guó)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(píng)價(jià)）對(duì)檢驗(yàn)項(xiàng)目的分析質(zhì)量要求。l我國(guó)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(guó)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(píng)價(jià)測(cè)定結(jié)果是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的一種圖表。是對(duì)過程質(zhì)量加以測(cè)定、記錄從而評(píng)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?？刂葡蓿╟ontrol limits）是在控制圖上作出需要行動(dòng)信號(hào)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)。控制限由上限和下限規(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(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部對(duì)所有影響質(zhì)量的各個(gè)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(cuò)誤及表現(xiàn)方式 質(zhì)控圖是用于區(qū)分異?；蛱厥庠蛞鸬牟▌?dòng)和過程固有的隨機(jī)波動(dòng)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(cè)定同一批號(hào)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(shí)間（天數(shù)或日期）為X軸，以質(zhì)控品的測(cè)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(shí)將兩副Levey-Jennings圖描繪在一幅圖中，便于對(duì)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(gè)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(cè)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(gè)測(cè)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(cè)定值遠(yuǎn)離均值的標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)；正負(fù)號(hào)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(duì)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(cè)定值個(gè)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)，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(shí)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(gè)數(shù)表示；Y軸為誤差檢出概率Ped。Ped作為質(zhì)控測(cè)定值個(gè)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?cái)?shù)據(jù)和判斷質(zhì)控狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，以符號(hào)AL表示。A為超過質(zhì)控限（L）的測(cè)定值的個(gè)數(shù)，L是質(zhì)控限。當(dāng)質(zhì)控測(cè)定值不能滿足某規(guī)則要求時(shí)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(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析和顯示。l具有低的假失控或假報(bào)警概率。l當(dāng)失控時(shí)，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(gè)不同濃度的質(zhì)控品都違背規(guī)則時(shí)，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(jiǎn)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(duì)檢驗(yàn)評(píng)價(jià)限（比對(duì)檢驗(yàn)評(píng)價(jià)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(duì)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?cái)?shù)數(shù)據(jù)據(jù)12S22S13SR4S41S10X在在控控，發(fā)發(fā)出出報(bào)報(bào)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)