grubbs法在室内质控中的应用和问题

Grubbs 法在室内质控中的应用和问题 四川省凉山州中心血站检验科 王胜蓝 自 1989 年卫生部临床检验中心参照英国质控理论，将“Grubbs 异常值取舍法 （即刻性质控统计方法）”同 Levey-Jennings 质控图法一道引入免疫学定性实验常 规质控中以来1。Grubbs 法在医学检验各个领域的室内质控工作中发挥了巨大的 作用，并已出现了自动化、标准化的相关软件和方法2。但在实际应用中也发现该 法的不少问题，现将 Grubbs 法在室内质控中的应用和对问题的解决初步探讨作一 综述。 一、Grubbs 法的应用 Grubbs 适用于试剂有效期短，批号更换频繁或不常开展 的检验项目。这些项目如按常规 RCV 作图原则进行室内质控，得到平均数和标准 差有很大难度，用 Grubbs 法，仅需连测 3 次，即可对结果进行检验和控制3。而 L-J 作图法需用同批号的试剂和质控物连测 20 次。因此，Grubbs 法现已广泛运用于 生化5、临检 6特别是免疫 ELISA 项目8的室内质控工作中。 二、Grubbs 法的操作方法 Grubbs 法是一种离群值检验的统计方法，一组测定值中明显偏离测定值群体的 过大值或过小值称为离群值，它既可能是测定结果随机波动的极值，也可能是与群 体测定值非属同质总体的异常值。如事先给定一个小概率事件临界点作为随机因素 影响的最大波动值（即 SI 界值表），凡测定偏差超过临界值的离群值将被视为异 常值，反之则视为极值加以保留。8Grubbs 法用公式 SI 上限=（X 最大值- ）/s， SI 下限=（ -X 最小值）/s（X 最大值和 X 最小值即为可能的离群值）计算出 Grubbs 统计量 SI 上限和 SI 下限值，并与已计算好了的临界值表（即 SI 值表）作 比较，以明确其值有无显著性差异，从而判断此临界值是否为异常值，因此 Grubbs 法是判断一组测定值中极大值或极小值是“在控极值”还是异常值的方法。9 在 n3 时，计算出 、s，再根据公式算出 SI 值，将其值与 SI 界值表中数据作 比较。“当 SI 上限和 SI 下限 值小于 n2s 时，表示处于控制范围之内，可以继续 进行测定，并重复以上计算；当 SI 上限 和 SI 下限 有一值处于 n2s 和 n3s 值之 间时，说明该值在 23s 范围，处于“警告”状态；当 SI 上限 和 SI 下限有一值 大于 n3s 时，说明该值已在 3s 范围之外，属“失控”。数字处于“警告”和“失 控”状态应舍去，重新测定该项质控品和病人样本。” 3 表 1 SI 值表 N n3s n2s n n3s n2s 3 1.15 1.15 12 2.55 2.29 4 1.49 1.46 13 2.61 2.33 5 1.75 1.67 14 2.66 2.37 6 1.94 1.82 15 2.70 2.41 7 2.10 1.94 16 2.75 2.44 8 2.22 2.03 17 2.79 2.47 9 2.32 2.11 18 2.82 2.50 10 2.41 2.18 19 2.85 2.53 11 2.48 2.23 20 2.88 2.56 三、Grubbs 法的问题和探讨 1.对异常值的判断滞后 用 Grubbs 法进行室内质控中，可能出现对同一个数据的判断结果前后矛盾的 现象：前面被判为在控的数据在随后的质控中却被判为警告或失控。例如表 2： 表 2 “回顾性失控检出”现象 次数 S/CO s SI 上限 SI 下限 Grubbs 法判断 1 2.12 2 3.26 3 2.53 2.64 0.58 1.07 0.90 4 2.01 2.48 0.57 1.37 0.82 5 3.29 2.64 0.61 1.07 1.03 6 3.64 2.81 0.68 1.22 1.18 7 3.52 2.91 0.68 1.07 1.32 8 1.13 2.69 0.89 1.07 1.75 9 2.72 2.69 0.83 1.14 1.88 10 2.36 2.66 0.79 1.24 1.94 11 2.37 2.63 0.75 1.35 2.00 12 3.16 2.68 0.74 1.30 2.09 13 2.69 2.68 0.70 1.37 2.21 14 3.22 2.72 0.69 1.33 2.30 15 2.75 2.72 0.67 1.37 2.37 16 3.20 2.75 0.66 1.35 2.45 从表中可以看出，当 n=8 时，测定值 S/CO 为 “1.13”，明显过小，用 Grubbs 法公式计算后，SI 下限=1.75，小于 n=8 时 n2S 的值 2.03，未被判为警告；但当数 据累积到第 16 次时，SI 下限=2.45，大于 n=16 时 n2S 的值 2.44，根据 Grubbs 判断 方法，此批数据的最小值（即 n=8 时 1.13）被判警告，当删除 1.13 后重新进行计算 SI 上限、SI 下限值均正常。10 n=8 时的数据 1.13 在实验当天不显示为警告，而在实验次数增多后才慢慢“暴 露”出来，有人称这种现象为“回顾性失控检出”11，该现象并非偶然出现，已 有大量文献报道。 回顾性失控检出为 Grubbs 法一大不足之处，在这种现象中，发现异常值时， 已经在多次实验后，对以前失控的实验只能“进行回顾性分析”，11失去了室内 质控的意义。有人甚至因此提出 Grubbs 法不适用于 ELISA 的日常室内质控12。 为解决“回顾性失控检出”的问题，有人提出：在室内质控中，除运用 Grubbs 法则进行判断外，还增加即时累积到的 2s、 3s 作为判断标准，将超过 2s 的数据视为警告，超过 3s 的视为失控删去。1013其依据视正常情况下检测误 差服从正态分布，但即时累积的数据小于 20 次，不满足正态近似定理的要求。有 研究者用 W 法进行正态性检验并用方差分析进行比较，结论为：当累积数据呈正 态分布时且方差分析无显著性差异时，可用 2s、 3s 作为判断标准；当不呈正 态性分布时， 2s、 3s 仅作参照标准。13 例如上表中的数据,在 n=7 时, =2.91,s=0.68, -2s=1.55,当 n=8 时，数据为 1.13， 超出 2s 的范围，虽然用 Grubbs 法计算为在控但仍判为“警告”而删去。10 2.前三次测定对后续质控结果的影响 在 Grubbs 德使用中可以发现： 如前三次结果稳定，精密度较好，s、cv 较小时，对后续结果要求亦高，否则 易出现假失控。因为 s 较小使 SI 值较大超过 SI 界值。 如前三次结果精密度差，s、cv 较大时，对后续结果影响更大，因为 s 增大使 SI 值相对变小而出现假在控。 12 14 针对以上情况，现已探讨出两种解决方法： 1.用 OCV 建立“假设”RCV 使用 Grubbs 法进行室内质控的项目多无法直接得到 RCV，但可获得 OCV，求 得 20 次数值的 、s、cv，根据 RCV/COV2 的规则16，用 OCV 的 代替 RCV 的 ，OCV 的 2s 或 1.5s 代替 RCV 的 s，得到“假设” 的 RCV 用于室内质控，特别是 用于对前三次的质控数据予以监控，发现超过 RCV 2s、 3s 的，视为警告或失 控。15 2.用参考 cv 值加以判断 临床化学的检验室内质控中，卫生部临床检验中心与 WHO 都有推荐的 RCV 供实验室参考。而 ELISA 等项目尚无推荐 RCV。有研究者提出：用以前三批的平 均 cv 作为参考 cv（当 cv 大于全国平均 cv 时，用全国平均 cv 作为参考 cv）,再根 据公式 cv 控 =n2s（n=20）/ n2s（n=i）* cv 参考来算出第 i 次的 cv 控。 当一组数据的离散程度大于 cv 时，虽然 Grubbs 法判断合格，也应删去该组数 据中的极端值，再用于后续的质控。 而当一组数据的离散程度过小，远小于 cv 控时，可将前三次数据作为一次， 从第 5 次开始再用 Grubbs 法进行质控。14 3. Grubbs 法不够直观，不能判断出曲线漂移、趋势性变化及精密度变化。 该问题现已得到完满解决，用 Excel 或其它专门针对 Grubbs 法的软件均可即时 绘制出质控图，不但免去频繁的计算，且可准确、高效地进行结果评价2 16。 总之，Grubbs 在医学检验室内质控的实际应用中还存在一些问题，也有许多检 验者探索出了不少解决的方法。由于 ELISA 的特殊性，最适合的质控方法尚待建立 17。需要更多的检验工作者投身其中，认真思考，不断完善建立更合理的方法。 1郑怀竞.必须加强献血者筛查检验和质量保证.中华检验医学杂志,2001,3(24):133 2温涛等.Excel2000 在 ELISA 试验质控绘图中的应用 ,中国输血杂志,2003,6: 3卫生部临床检验中心.临床实验室定量测定室内质量控制工作指南. 5 冉隆德,董燕 . Grubb 法监控临床化学室内质控 RCV 测定.临床检验杂志,1995,S1 6 李早荣,成军 ,丰炳亮等.血红蛋白测定室间质量评价 18 年总结回顾.陕西医学检, 2001,04 8 杨立华 , 傅晓凤. 欧阳红等.血站室内质控即刻法在 ELISA 检测中的应用. 江西医学检验,2002,06 9周燕荣主编,医学检验统计学，重庆,科技文献出版社重庆 分社,1987,363369 10王水应,吕之旭 .“即刻法”用于免疫检验室内质控的有关问题探讨.中国输血杂 志,2002,2(15) ：121 11冉隆德.免疫学检验 Grubbs 氏质量控制法应用规则初探.陕西医学检验.1997,12(1): 58 12宋宏先,张吉才 ,郭建华.“即刻法”室内质控存在德问题探讨.中华医学丛刊杂志， 2002，10（2）：41 13刘峰，胡丽华，韩敏 .可视化即刻法质控判断标准的研究.免疫学杂志,2204,3(20): 23623