کنترل کیفی در آزمايشگاه

 کنترل کیفی در آزمايشگاه

رقیه اصلانیان

کارشناس ارشد بیوشیمی

دانشگاه علوم پزشکی اردبیل

مقدمه

تاریخ شروع کنترل کیفی محصولات و فرآورده‌های تولیدشده، هم‌زمان با تولید محصولات شروع شده است. در ابتدا کنترل کیفی محصولات با نگاه کردن به‌ظاهر محصولات و تأیید ظاهری آن‌ها و بحث و گفتگو در مورد معایب و محاسن آن‌ها صورت می‌گرفت، اما پس از پیدایش محاسبات آماری و استفاده آن در علوم مختلف، قرن هفدهم به قرن کنترل کیفیت دستاوردهای صنعتی توسط آمار معروف شد. با این حال استفاده اصولی از آمار برای کنترل کیفیت محصولات از اوایل قرن بیستم شروع شد.

در ســـــال 1924 Walter.A Shewart از کارکنان شرکت تلفن بل با کمک چارت ابداعی خود محصولات کمپانی را از نظر کیفی کنترل می‌کرد؛ این چارت که به چارت شوارتز معروف گردید در کارخانه‌ها و آزمایشگاه‌های تشخیص پزشکی مورد استفاده قرار گرفت. استفاده از کنترل کیفی در صنعت در مقایسه با آزمایشگاه‌ها زودتر صورت گرفت و در آزمایشگاه‌ها کمی دیرتر، یعنی در سال 1953 معمول شد. از اواسط قرن بیستم برنامه کنترل کیفی خارجی نیز مرسوم شد و آزمایشگاه‌ها برای بررسی عملکرد خود نتایج آزمایش‌های خود را با آزمایشگاه‌های دیگر مقایسه می‌کردند.

هدف از کنترل کیفی

به‌طورکلی هدف هر آزمایشگاهی اخذ نتیجه صحیح و درست و اندازه‌گیری دقیق نمونه‌های آزمایشگاهی است و برای رسیدن به این هدف باید میزان و نوع تغییرات غیراستانداردی که در آزمایشگاه‌ها صورت می‌گیرد شناسایی شده و خطاهای آزمایشگاه به حداقل ممکن برسد. برای یافتن متدهای اندازه‌گیری صحیح، قابل دسترس، بی‌خطر و قابل تکرار در آزمایشگاه، روش‌های گوناگونی وجود دارد. گردآوری این روش‌ها به‌صورت اصولی و مستند برای ارتقاء کیفیت خدمات آزمایشگاهی لازم است. کنترل کیفی شامل طیف وسیعی از فعالیت‌ها است که اجرای آن‌ها در یک قالب منسجم و مستند باعث رسیدن آزمایشگاه به کیفیت مطلوب و مقبول می‌گردد.

اصول کنترل کیفی

برای دستیابی به سیستم سلامت کارآمد بایستی تمامی بخش‌های درگیر در این سیستم مورد توجه و کنترل قرار بگیرند. پزشکان برای انتخاب صحیح شیوه‌های درمانی نیازمند تشخیص درست می‌باشند؛ تشخیص نادرست ممکن است باعث تأخیر در درمان بیماران شده و یا در موارد نادر منجر به فوت آنان گردد. جامعه آزمایشگاهی به‌عنوان یکی از بخش‌های مهم سیستم سلامت در این زمینه وظیفه مهمی دارد و می‌تواند در تشخیص و درمان بیماران نقش مهمی را ایفاء نماید. در راستای ایفای این نقش و بالا بردن کیفیت خدمات آزمایشگاهی باید مبحث کنترل کیفی به کارکنان آزمایشگاه آموزش داده شده و بر اجرای آن نظارت کامل صورت گیرد.

اجرای این موارد برای آزمایشگاه پرهزینه و زمان‌بر بوده و نیاز به افراد کارآزموده دارد. متأسفانه برخی از آزمایشگاه‌ها خواهان انجام چنین کاری نیستند و آن را کاری بیهوده و اضافی تلقی می‌کنند، اما اجرای این موارد برای سلامتی و بالا بردن کیفیت کار آزمایشگاه ضروری بوده و شامل تمامی مراحل آزمایش از مرحله درخواست آزمایش توسط پزشک تا مرحله جوابدهی است. فرایند کنترل کیفی، تمامی فاکتورهای مؤثر بر نتایج آزمایش مانند تجهیزات و دستگاه‌ها، مواد و محلول‌ها، عوامل انسانی و محیطی را مورد نقد و بررسی قرار داده، صحت و دقت نتایج حاصله را تضمین نموده و توجیهات منطقی اقتصادی و هزینه‌ای را به دنبال دارد.

روش‌های تضمین کیفیت

سه متغیر عمده بر کیفیت پاسخ‌ها در آزمایشگاه اثر دارد که کنترل آن‌ها ضامن کیفیت است:

متغیرهای پیش از انجام آزمایش (preanalytical variable): شامل تقاضای آزمایش، شناسایی بیمار، آماده کردن بیمار، نمونه‌گیری، انتقال نمونه، نگهداری نمونه، پردازش و آماده‌سازی نمونه، تقسیم نمونه‌ها، تهیه لیست کاری، کارهای دفتری و نگهداری و بایگانی

متغیرهای حین آزمایش (analytical variable): شامل روش آزمایش، استاندارد و کالیبره کردن، ثبت روش‌ها و دستور کارها، کنترل معرف‌ها، تجهیزات و وسایل، کنترل کیفیت آزمایش انجام شده با روش‌های آماری و چارت‌های کنترلی، بایگانی و نگهداری آن‌ها

متغیرهای پس از انجام آزمایش (post analytical variable): شامل وارد کردن پاسخ‌ها، تایپ و آماده نمودن جواب‌ها، امضاء، درج مقادیر نرمال و بایگانی پاسخ‌ها

كنترل متغیرهای مؤثر بر كيفيت

کنترل متغیرهای پیش از انجام آزمایش: تحقیقات نشان می‌دهد حدود 45% خطاهای آزمایشگاه در این قسمت روی می‌دهد. از آنجائیکه مسئولیت دقت و صحت آزمایش‌ها بر عهده آزمایشگاه است و مسائل بسیاری ممکن است قبل از انجام آزمایش‌ها روی دهد که بر نتایج آن تأثیرگذار باشد و تعدادی از آن‌ها خارج از محیط آزمایشگاه صورت می‌گیرد، لذا شناسایی علل خطا و کاهش میزان آن نیاز به همکاری بخش‌های مختلف آزمایشگاه و در مراکز درمانی نیاز به همکاری افرادی خارج از محیط آزمایشگاه مانند پزشک و پرستار با آزمایشگاه دارد.

کنترل متغیرهای حین انجام آزمایش: حدود 10% خطاهای آزمایشگاهی در این بخش صورت می‌گیرد. برای رسیدن به نتیجه درست و صحیح و کاهش خطا در این مرحله نیاز به پرسنل کارآزموده و آگاه است که بتوانند تمام فاکتورهای مؤثر در روند انجام آزمایش را شناسایی کرده و آن‌ها را مدیریت کنند. علاوه بر پرسنل فنی تمامی عوامل مؤثر بر فرایند اجرای آزمایش اعم از دستگاه‌ها، وسایل، معرف‌ها و عوامل محیطی نیز بر نتایج آزمایش تأثیر می‌گذارند.

کنترل متغیرهای پس از انجام آزمایش: 45% باقیمانده خطاهای آزمایشگاهی مربوط به این بخش است. مهم‌ترین خطایی که بعد از آزمایش روی می‌دهد تهیه گزارش از نتایج آزمایش است که بیشتر آن‌ها در بررسی نهایی توسط مسئول آزمایشگاه کشف می‌شود، اما برخی از آن‌ها نیز کشف‌نشده گزارش می‌گردد. مشکل دیگری که ممکن است در این قسمت به وجود بیاید دادن جواب آزمایش یک بیمار به بیمار دیگر است که برای رفع چنین خطاهایی استفاده از سیستم جوابدهی پیشرفته، آموزش پرسنل جوابدهی و دقت در چک نتایج بیماران تا حدودی می‌تواند پیشگیرانه باشد.

کنترل کیفی داخلی IQC) Internal Quality Control): هدف از كنترل كيفي داخلي را  WHO اطمينان از ثبات روزانه سيستم آزمايش تعريف می‌کند. كنترل كيفي داخلي در آزمایشگاه‌ها برای پایش روزانه دقت و صحت روش اندازه‌گیری به كار می‌رود.

کنترل کیفی داخلی در بخش بیوشیمی: بیوشیمی مهم‌ترین بخش آزمایشگاه محسوب می‌شود و لذا کیفیت کار انجام‌شده در این بخش در ارتقاء سطح خدمات آزمایشگاه بسیار مؤثر است. انجام کنترل کیفی در بخش بیوشیمی نیاز به مراحل گوناگون و گسترده‌ای دارد که تعدادی از آن‌ها با انتخاب نویسنده در این مبحث توضیح داده شده است.

نمونه کنترل

طبق نظر Clinical Laboratory Standards Institute)) CLSI مواد كنترلي بايستي متفاوت از كاليبراتور باشند. ماده‌های کنترلی دارای محدوده غلظتی هستند که اغلب برای کنترل کیفیت روش آزمایشگاهی بکار می‌روند و نباید به‌عنوان جایگزین کالیبراتور استفاده شوند. کالیبراتورها دارای مقادير مشخص هستند که برای کالیبراسیون استفاده می‌شوند. هر آزمایشگاهی باید نمونه کنترلی خود را در دو سطح نرمال و غیرنرمال اندازه‌گیری نماید؛ نمونه‌های کنترلی نرمال نمونه‌هایی هستند که غلظت آنالیت‌های آن در سطح نرمال قرار دارد و نمونه‌های کنترلی غیرنرمال نمونه‌هایی هستند که غلظت آنالیت‌های آن‌ها بالاتر یا پایین‌تر از سطح نرمال قرار دارد.

مواد کنترلی در دو نوع لیوفیلیزه و مایع هستند که ممکن است از یک یا چند آنالیت با غلظت مشخص تشکیل شده باشند. هرکدام از انواع مواد کنترلی معایب و مزایای خود را دارند. کنترل‌های مایع محلول‌های آماده مصرف هستند و مشکلی در حجم‌رسانی ندارند، اما مواد موجود در این محلول‌ها ممکن است در برخی روش‌ها تداخل نموده و منجر به خطا گردند. کنترل‌های لیوفیلیزه نیز بایستی توسط وسایل حجمی مناسب و طبق دستور سازنده کنترل به حجم رسانده شوند، در غیراین‌صورت باعث بروز خطا می‌گردد. مواد کنترلی همچنین ممكن است به دو شکل دارای مقادیر مشخص
(assayed) و فاقد مقادیر مشخص (unassayed) باشند که هر دو برای بررسی دقت بکار می‌روند.

غلظت ماده کنترلی

برای کنترل کیفی داخلی بهتر است از دو غلظت مختلف کنترل استفاده شود که عبارتند از:

• غلظت مناسب برای تصمیم‌گیری پزشکی (decision appropriate medical): یعنی ماده کنترلی را انتخاب کرد که غلظت ماده مورد آزمایش آن در اطراف مقادیری باشد که در تشخیص پزشکی مؤثر می‌باشند، مثلاً برای گلوگز ناشتا می‌توان دو غلظت 50 و 120 میلی‌گرم در دسی‌لیتر را انتخاب کرد که این دو مقدار در تشخیص هیپوگلیسمی و هیپرگلیسمی برای پزشک مهم است. مقادیرmedical decision آزمایش‌های مختلف متفاوت است و باید با دقت انتخاب شوند.
• غلظت در محدوده گزارش‌دهی روش آزمایشگاهی (reportable range): به‌عنوان مثال اگر سازنده کیت گلوگز، محدوده اندازه‌گیری گلوگز را بین 30 تا 400 میلی‌گرم بر دسی‌لیتر در نظر گرفته، در این حالت بایستی کنترلی را انتخاب کرد که محدوده غلظتی آن برای گلوگز بین 40 تا 380 میلی‌گرم بر دسی‌لیتر باشد.

خواص مواد كنترلي

1- ثبات و پایداری: طرز تهیه و نگهداری مواد کنترلی راحت و آسان بوده و بعد از آماده شدن برای مدت طولانی قابل نگهداری باشد.

2- نمونه کنترل باید ازلحاظ اقتصادی برای آزمایشگاه مقرون به‌صرفه بوده و دسترسی و خرید آن آسان و میزان مصرف‌کنندگان آن زیاد باشد.

3- مشابهت با نمونه انسانی مورد آزمایش: نمونه کنترل را ترجیحاً با توجه به نمونه انسانی مورد آزمایش انتخاب می‌کنند مانند کنترل‌های با پایه سرم، خون و پلاسما

4- نمونه کنترلی باید مطمئن بوده و عاری از آلودگی و عوامل بیماری‌زا باشد.

5- هموژن بودن: نمونه کنترل باید یکنواخت بوده و غلظت آنالیت‌های آن یکسان باشد، درعین‌حال فاقد مواد نگهدارنده مداخله‌گر باشد.

6- عدم وجود اثرات زمینه‌ای: بین سرم کنترل و معرف مورداستفاده بایستی همخوانی وجود داشته باشد و اثری از وجود اثرات زمینه‌ای نباشد.

کنترل کیفیت آماری

جمع‌آوری، تنظیم و محاسبه داده‌های حاصل از نتایج آزمایش‌ها و بالاخره نتیجه‌گیری از این داده‌ها پایه آمار در آزمایشگاه است که امروزه با کمک کامپیوتر صورت می‌گیرد. در کنترل کیفیت آماری نمونه کنترلی به‌عنوان نماینده یک گروه از بیماران در نظر گرفته می‌شود و همراه با نمونه بیماران و کاملاً مشابه آن آزمایش می‌شود و درستی و صحت اندازه‌گیری از روی مقادیر نمونه کنترلی ارزیابی می‌شود. اگر مقادیر به‌دست‌آمده از نمونه کنترلی در حد قابل‌قبول و در محدوده تعریف‌شده باشد نتایج آزمایش بیماران گزارش می‌شود، اما اگر خارج از محدوده تعریف‌شده باشد احتمال وجود خطا در سیستم آزمایش وجود دارد و تا زمان رفع خطا قادر به گزارش نتایج بیماران نخواهد بود.

میانگین Mean

میانگین، معدل یکسری از نتایج است و واحد آن همان واحد اندازه‌گیری نمونه می‌باشد. مقدار میانگین مواد کنترلی درواقع تخميني از گرایش مرکزی توزیع نتایج کنترل است که در عملکرد مناسب و شرایط پایدار فراهم می‌شود. هرگونه تغییر در صحت آزمایش مانند خطای سیستماتیک باعث تغییر در مقدار میانگین مواد کنترلی گردیده که با یک تغییر و رانش از توزیع مرکزی نتایج کنترل ديده می‌شود.

فرمول میانگین به‌صورت زیر است:

n= تعداد دفعات آزمایش

 = مجموع نتایج به‌دست‌آمده از نمونه کنترلی

 

انحراف معیار (Standard deviation)

نشان‌دهنده پراکندگی موجود در نتایج است. واحد SD همان واحد اندازه‌گیری نمونه است، یعنی اگر واحد اندازه‌گیری برای نمونه مورد آزمایش میلی‌گرم بر دسی‌لیتر باشد، واحد انحراف معیار نیز همان میلی‌گرم بر دسی‌لیتر خواهد بود. انحراف معیار نماینده دقت و یا عدم‌دقت (precision or imprecision) در آزمایش و اندازه‌گیری نمونه است و با خطای راندوم مرتبط است درحالی‌که میانگین نشان‌دهنده مرکز تمایل و گرایش بوده و با صحت دستگاه و خطای سیستماتیک مرتبط است (شکل 1 و 2). SD بزرگ‌تر نشان‌دهنده خطای راندوم بزرگ‌تر و دقت پایین متد است اما SD کوچک‌تر باعث ایجاد منحنی توزیع نرمال باریک‌تر و تیزتر گردیده، خطای راندوم کمتر شده و باعث بهبودی دقت متد می‌گردد (شکل 3).

شکل 1: نمونه‌ای از صحت و دقت بالا

 

شکل 2: نمونه‌ای از عدم دقت

(شکل 3): مقایسه منحنی توزیع نرمال با مقادیر SD بزرگ‌تر و کوچک‌تر

همانطور كه در شكل می‌بینید، منحني توزيع با SD كوچك به‌صورت باريك و نوک‌تیز و با SD بزرگ به‌صورت پهن و گسترده است.

انحراف معيار را بر مبناي توزيع نرمـــــــــال Normal Distribution Curve)) يا گوسين (Gaussian Curve) تفسيرمي‌كنند (اگر آزمايشي براي چندين بار تكرار شود و نتايج توسط منحني نشان داده شوند منحني خاصي به وجود می‌آید كه آن را منحني پراكندگي طبيعي يا گوسين می‌گويند). در يك توزيع نرمال 68% نتايج حاصله بين ميانگين و يك انحراف معيار(mean±1SD = 68%)  قرار دارند، 95% نتايج بين ميانگين و دو انحراف معيار (95% mean±2SD=) و 7/99% نتايج بين ميانگين و سه انحراف معيار قرار می‌گیرند (99.7% (mean±3SD =، پس احتمال اينكه خوانده‌ای به‌طور اتفاقي خارج از محدوده mean±2SD باشد 5% و براي mean±3SD ، 0.3% می‌باشد (شكل 4).

(شكل 4): منحني توزيع نرمال

انحراف معیار را با فرمول زیر محاسبه می‌کنند:

n= تعداد خوانده‌ها

xi= مقدار هر تک خوانده

mean= میانگین خوانده‌ها

 ضریب تغییرات (CV (Coefficient of Variation

نشان‌دهنده درصد انحراف معیار به میانگین می‌باشد و با فرمول زیر محاسبه می‌شود:

SD متدی است که مقدار آن با میزان غلظت تغییر می‌کند، یعنی در مقادیر بالاتر غلظت SD بزرگ‌تر خواهد بود و در مقادیر پایین‌تر غلظت، مقدار آن کوچک‌تر خواهد شد، بنابراین SD را در سطح غلظت موردنظر برآورد می‌کنند و به دلیل اینکه CV نشان‌دهنده نسبت انحراف معیار به غلظت آن است برآورد بهتری را از عملکرد متد و فراتر از یک محدوده غلظت به ما نشان می‌دهد.

انواع خطاها

همانگونه که در مطالب قبلی اشاره شد دو نوع خطا در سیستم آزمایش وجود دارد؛ خطای سیستماتیک و خطای راندوم

خطاي سيستماتيك

خطاي سيستماتيك به‌صورت تفاوت مابين ميانگين نتايج به‌دست‌آمده از آزمایش و مقادير رفرنس تعريف می‌شود. به‌طوركلي خطاي سيستماتيك با تغيير در ميانگين نتايج كنترل ديده می‌شود. اين تغيير در ميانگين ممكن است به‌صورت تدريجي اتفاق بيافتد و نشان‌دهنده trend باشد و یا به‌یک‌باره اتفاق افتاده و نشان‌دهنده shift باشد.

Trend :Trend به‌صورت افزايش يا كاهش پايدار در نتايج نمونه كنترلي در طي چهار روز يا بيشتر از چهار روز و يا افزايش و يا كاهش نتايج نمونه كنترلي فراتر از محدوده 2SD تعريف می‌شود. Trend باعث از دست رفتن اعتبار و اطمينان سيستم آزمايش می‌شود (شكل 5) و مواردی‌که باعث ايجاد آن می‌شود به‌صورت زير است.

1- خرابي منبع نور دستگاه

2- انباشته شدن تدريجي ظرف نمونه يا محلول از گرد و غبار

3- انباشته شدن تدريجي سطح الكترودها از گرد و غبار

4- خراب شدن تدريجي مواد كنترلي

5- كهنه شدن و خرابي ريجنت‌ها

6- خراب شدن تدريجي محفظه انكوباسيون در مورد تست‌های آنزيمي

7- خراب شدن تدريجي اينتگريتي فيلتر نوري

8-خراب شدن تدريجي كاليبراسيون

Shift: تغييرات ناگهاني و يكباره در ميانگين كنترل به‌صورت شيفت يا تغيير جهت ناگهاني تعريف می‌شود. شيفت در داده‌هاي QC نشان‌دهنده تغييرات مثبت يا منفي چشمگير و ناگهاني در انجام آزمايش است. شيفت دقت آزمايش را تحت‌تأثیر قرار نمی‌دهد، ولي نقاطي كه از نتايج نمونه كنترل در این حالت به وجود می‌آید نشان‌دهنده تغییر در میانگین و به وجود آمدن میانگین جدید است (شكل 5). شیفت ممکن است به دلايل زير اتفاق بيافتد:

1- تغيير در تهيه و فرمولاسيون ريجنت‌ها

2- تغيير در Lot number ريجنت‌ها

3- تغيير ناگهاني در انكوباسيون در مورد آزمایش‌های آنزيمي

5- تغيير در دما و رطوبت اتاق

6- نقص در سمپلينگ سيستم

7- نقص در سيستم توزیع ريجنت‌ها

8- كاليبراسيون غلط

(شكل 5): شكل بالا نشان‌دهنده Trend و شكل پايين شيفت رانشان می‌دهد

خطای راندوم

در کنترل کیفی هرگونه انحراف مثبت یا منفی از میانگین نتایج کنترل به‌عنوان خطای راندوم در نظر گرفته می‌شود، پس می‌توان نتیجه گرفت که خطای راندوم با انحراف معیار مرتبط بوده و با آن ارزیابی می‌شود. در خطاهای راندوم دقت آزمایش پایین است و در خطاهای سیستماتیک صحت آزمایش پایین می‌باشد. خطاهای راندوم برخلاف خطاهای سیستماتیک با تکرار آزمایش آشکارمی‌شوند. شکل زیر نمایی شماتیک از خطای راندوم و سیستماتیک را نشان می‌دهد:

	نتايج A	نتايج B	نتايج C
صحت	پايين	بالا	پايين
دقت	بالا	بالا	پايين
خطاي سيستماتيك	دارد	ندارد	دارد
خطاي راندوم	ندارد	ندارد	دارد

(شكل 6): خطاي سيستماتيك و راندوم

صحت (Accuracy): نشان‌دهنده دوری و نزدیکی مقدار اندازه‌گیری‌شده به مقدار واقعی است که هر دو با یک واحد اندازه‌گیری شده‌اند؛ صحت درواقع تفاوت مابین مقادیر واقعی با مقادیر اندازه‌گیری‌شده را نشان می‌دهد. بیشتر مرسوم است که صحت را با خطای سیستماتیک مرتبط می‌دانند، اما CLSI اصطلاح عدم صحت inaccuracy) ) را صحیح‌تر دانسته و آن را به‌عنوان خطای کل در نظر می‌گیرد که هم شامل خطای سیستماتیک و هم خطای راندوم است.

دقت (precision): دقت یک آزمایش در تکرارپذیری آزمایش مشخص می‌شود، درجه تغییر و نوسان در نتایج به‌دست‌آمده از تکرار یک آزمایش نشان‌دهنده دقت و یا عدم دقت یک سیستم اندازه‌گیری است. طبق نظر CLSI سنجش کمی دقت با مقادیر SD و CV انجام می‌شود که مقایسه نتایج آن با مقادیر رفرنس می‌تواند نشان‌دهنده دقت یا عدم دقت یک آزمایش باشد.

چارت‌های کنترلی

متداول‌ترین روش مقایسه نتایج به‌دست‌آمده از نمونه کنترل با مقادیر شناخته شده استفاده از چارت‌های کنترلی است. چارت‌های کنترل نمودارهای ساده‌ای هستند که نتایج به‌دست‌آمده از مواد کنترل نسبت به زمان انجام تست‌ها رسم می‌شوند. محـــــــدوده قابل‌قبول نتایج مثل حد بالا (upper limit) و حد پایین (lower limit) در این چارت‌ها مشخص می‌شود. اگر نتایج به‌دست‌آمده از نمونه کنترلی در محدوده قابل‌قبول قرار بگیرند یعنی روش کار درست بوده و نتایج کار تحت کنترل است، اما اگر نتایج به‌دست‌آمده از نمونه کنترلی خارج از محدوده قابل‌قبول قرار بگیرند نشان‌دهنده خطا و اشکال در سیستم آزمایش می‌باشد. محدوده قابل‌قبول یا محدوده تحت‌کنترل با تکرار تست‌ها بر روی نمونه کنترلی در روزهای پیاپی و محاسبات آماری مربوطه تعیین می‌شود. برای تفسیر چارت‌های کنترلی می‌توان از قوانین مختلفی که توسط WHO ،WESTGARD  و Levey-Jenning وضع شده است استفاده کرد.

چارت کنترلی Levey- Jenning

استفاده از چارت‌های کنترلی در آزمایشگاه‌ها برای اولین بار در سال 1950 توسط Levey و Jenning پایه‌گذاری شد. آن‌ها نشان دادند كه روش‌های كنترلي كه توسطshewart  براي استفاده در صنعت مطرح گرديده بود، می‌تواند با محاسبه ميانگين و محدوده براي استفاده در آزمايشگاه استفاده شود. در این چارت محور y نشان‌دهنده مقادیر نمونه کنترل بوده و محدوده mean±4SD را در برمی‌گیرد و محور x نشان‌دهنده روز يا تعداد نمونه كنترلي اندازه‌گیری‌شده است.

اگر در هر سري کاری از يك نمونه کنترلی استفاده شود،  محدوده کنترلی را mean±2SD در نظر می‌گیریم و اگر از دو نمونه کنترلی استفاده کنیم، محدوده کنترلی را mean±3SD در نظر می‌گیریم. چنانچه نتایج به‌دست‌آمده از نمونه کنترلی در محدوده موردانتظار باشد، نتایج بیماران را گزارش می‌کنیم، اما اگر نتایج خارج از محدوده کنترلی باشد نشان‌دهنده خطا در سیستم آزمایش بوده و تا رفع مشکل قادر به گزارش نتایج بیماران نخواهیم بود.

(شكل 7): چارت Levey-Jenning براي كلسترول با ميانگين 200 mg/dL

قوانین وستگارد

در سال 1981 دکتر James Westgard از دانشگاه Wisconsin مقاله‌ای در مورد کنترل کیفیت در آزمایشگاه‌ها منتشر کرد که پایه و اساس ارزیابی کنترل کیفی در آزمایشگاه‌ها قرار گرفت. در طرح وستگارد شش قانون پایه وجود دارد که عبارتند از 1_{2s ,}1_{3s ,}2_{2s ,}R_{4S ,}3_{1S ,}4_1S

این قوانین ممکن است به‌صورت منفرد یا در ترکیب با هم جهت ارزیابی کنترل کیفی درآزمایشگاه‌ها استفاده شوند. وستگارد برای بیان قوانین خود از نمادهای اختصاری استفاده می‌کند؛ این قوانین به‌صورت N_L نشان داده می‌شوند که در آن N نشان‌دهنده تعداد کنترل و L نشان‌دهنده محدوده آماری است، به‌عنوان مثال 1_3S زمانی استفاده می‌شود که یک کنترل خارج از محدوده 3S± قرار گرفته باشد؛ زمانی که N=2 باشد مفهوم آن این است که یک نمونه کنترل دوبار اندازه‌گیری شده یا دو نمونه کنترل متفاوت هرکدام یک‌بار اندازه‌گیری شده است. N=3 نشان‌دهنده این است که سه نمونه کنترل متفاوت هرکدام یک‌بار اندازه‌گیری شده،N=4  نشان‌دهنده این است که دو نمونه کنترل متفاوت هرکدام دوبار اندازه‌گیری شده و یا یک نمونه کنترل چهار بار اندازه‌گیری شده است. به‌طورکلی N تعداد نتایج نمونه کنترلی را نشان می‌دهد.

دلایل استفاده از قوانین چندگانه وستگارد

استفاده از قوانین چندگانه وستگارد در مقایسه با قوانین انفرادی پیچیده‌تر است، ولی عموماً قوانین چندگانه وستگارد عملکرد بهتری نسبت به قوانین انفرادی مانند 1_2s و 1_3s دارند. زمانی که از قانون 1_2s با چارتLevey- Jenning  و محدوده آماری 2SD± استفاده می‌شود، با افزایش تعداد N میزان رد کاذب افزایش می‌یابد؛ به‌عنوان مثال زمانی که N=2 است رد کاذب 9%، برای N=3 میزان رد کاذب 14% و برای N=4 میزان رد کاذب حدود 18% می‌باشد و این بدان معنی است که حدود 12-10% نتایج اگر با این قانون تفسیر شوند بایستی کنار گذاشته شوند که باعث اتلاف وقت، انرژی و افزایش هزینه می‌گردد و اگر از قانــــــون 1_3S با چارت Levey- Jenning و محدوده آماری 3SD± استفاده شود میزان رد کاذب نتایج بسیار کاهش می‌یابد و برای N=2-4 به حدود 1% می‌رسد و در این حالت نیز احتمال تشخیص خطا کاهش می‌یابد.

مزیت استفاده از قانون چندگانه وستگارد کاهش موارد رد کاذب و افزایش تشخیص خطا می‌باشد.

قانون 1_2S: این قانون با چارت لووی و جینینگ به کار می‌رود، به قانون هشدار معروف است و زمانی استفاده می‌شود که یک کنترل خارج از محدوده 2s± قرار بگیرد. عموماً حدود 4/5% از نتایج کنترل در محدوده بین2s ± و3s ± قرار می‌گیرند. این قانون صرفاً فقط هشدار می‌دهد که در سیستم آزمایش ممکن است خطای سیستماتیک یا خطای راندوم وجود داشته باشد، در این حالت بایستی رابطه بین این نتیجه کنترل را با نتایج کنترل قبلی و حال حاضر مقایسه کرده و چنانچه رابطه‌ای یافت نشد و یا علل خطا شناسایی نشد چنین نتیجه‌گیری می‌شود که یک خطای راندوم بوده و نتایج بیماران قابل گزارش است.

(شکل 6): قانون 1_2s

 قانون 1_3s : این قانون با چارت لووی جینینگ به کار می‌رود و نشان می‌دهد که اگر یک کنترل خارج از محدوده 3s± قرار گرفته باشد باعث رد نتایج شده و نشان‌دهنده خطای راندوم و یا شروع خطای سیستماتیک است.

(شكل 7): قانون1_3S

قانون 2_2s: این قانون نشان‌دهنده خطای سیستماتیک است و زمانی باعث رد نتایج می‌شود که اولاً دو نتیجه از نمونه کنترل به‌صورت متوالی بزرگ‌تر از 2s± باشند و ثانیاً این دو نتیجه نمونه کنترل در یک سمت میانگین قرار بگیرند.

(شكل 8): قانون 2_2S

 قانون R_4S: این قانون نشان‌دهنده خطای راندوم بوده و زمانی استفاده می‌شود که در یک سري کاری اختلاف بین دو نتیجه کنترل حداقل 4s باشد، به‌عنوان مثال نتیجه نمونه کنترل نرمال در محدوده 2s+ و نتیجه نمونه کنترل غیرنرمال در محدوده 2s- قرار گرفته باشد. اختلاف این دو نتیجه 4s بوده و باعث رد نتایج می‌گردد.

(شكل 9): قانون R_4S

قانون 4_1s: وقتی نتایج نمونه کنترل چهار بار به‌صورت متوالی در یک سمت میانگین قرار گرفته و فراتر از محدوده 1_2s– یا 1_2s+ باشد از این قانون استفاده کرده و باعث رد نتایج می‌شود.

(شكل 10): قانون 4_1s

قانون 8_x: وقتی هشت خوانده متوالی در یک سمت میانگین قرار گرفته باشد از این قانون استفاده کرده و باعث رد نتایج می‌شود.

(شكل 11): قانون 8_X

قانون 10_x: وقتی ده خوانده متوالی دریک سمت میانگین قرار گرفته باشد از این قانون استفاده کرده و باعث رد نتایج می‌گردد.

(شكل 12): قانون 10_x

قانون 12_x: زمانی از این قانون استفاده می‌شود که دوازده خوانده متوالی در یک سمت میانگین قرار بگیرد و باعث رد نتایج می‌شود.

(شكل 13): قانون 12_x

توجه: قانون‌های 2_{2s ,}8_x ,10_{x ,}12_{x ,}4_{1s ,}R_4S زماني بکار می‌روند كه یک یا دو نوع نمونه کنترلی متفاوت يك يا دو بار در یک سري کاری استفاده ‌شوند. در شکل‌های زیر استفاده از یک یا دو نوع نمونه کنترلی متفاوت به تصویر کشیده شده است:

(شكل 14): قانون2_2S  زماني استفاده می‌شود كه دو خوانده از یک نمونه كنترلي و يا دو خوانده از دو نمونه كنترلي يكي با مقادير نرمال و ديگري غيرنرمال به‌صورت متوالي خارج از محدوده 2_2S± باشند

(شكل 15): قانون 4_1S زمانی استفاده می‌شود که چهار خوانده از یک نوع نمونه کنترل مثلاً نمونه کنترل نرمال و یا دو خوانده از دو نوع نمونه کنترل مثلاً دو خوانده از نمونه کنترل نرمال و دو خوانده از نمونه کنترل غيرنرمال فراتر از محدوده 1s± قرار بگیرد

(شكل 16): قانون10_X ، در اين شكل ده خوانده متوالي از يك نمونه كنترل و يا ده خوانده از دو نوع نمونه كنترل، هرکدام پنج خوانده در يك سمت ميانگين قرار گرفته‌اند

(شكل 17): قانون R_4S، در اين شكل دو خوانده از دو نوع نمونه كنترل خارج از محدوده 2S± قرار گرفته است

 جدول زیر به‌طور خلاصه رابطه قوانین وستگارد با خطاها را نشان داده است:

قانون وستگارد	نوع خطا
12s	رد کاذب
13s,R4s	خطای راندوم
22s,41s,10x	خطای سیستماتیک

زمانی که از سه نمونه کنترلی متفاوت مانند نمونه کنترلی با غلظت بالا، پایین و نرمال استفاده می‌شود، می‌توان از قوانین مختص آن‌ها استفاده کرد که در زیر به تعدادی از آن‌ها اشاره شده است:

قانون 2of3_2S: وقتی دو خوانده از سه خوانده نمونه کنترل بزرگ‌تر از 2S- و يا 2S+ باشد باعث رد نتایج می‌شود.

 (شكل 18): قانون 2of3_2s

قانون 3_1s: وقتی سه خوانده نمونه کنترلی  به‌طور متوالی بزرگ‌تر از محدوده 1S+ و يا 1S- باشد و باعث رد نتایج می‌شود.

(شكل 19): قانون 3_1s

قانون 6_x:  زماني كه شش نتيجه نمونه كنترل به‌صورت متوالي در يك سمت خط ميانگين قرار بگيرد باعث رد نتايج می‌گردد.

(شكل 20): قانون 6_x

قانون 9_X: زماني كه 9 خوانده متوالي نمونه كنترلي در يك سمت ميانگين قرار بگيرد باعث رد نتايج می‌شود.

(شكل 21): قانون 9_x

در اروپا قوانين مشابه ديگري نيز به كار می‌رود مانند قانون 7_T. اين قانون زماني كاربرد دارد که هفت خوانده متوالي نتايج كنترل به‌صورت تدريجي روند افزايشي يا كاهشي پیدا کند و باعث رد نتايج می‌شود.

(شكل 22): قانون 7_T

منابع:

• 1- James O. Westgard, Phd, and Sten A. Westgard, MS. The Quality of Laboratory Testing Today An Assessment of σ Metrics for Analytic Quality Using Performance Data From Proficiency Testing Surveys and the CLIA Criteria for Acceptable Performance. American Society for Clinical Pathology, 2006: p. 343-354.
• 2- james O. Westgard University of Wisconsin–Madison, Torgny Lars Groth Uppsala University. Multi-rule Shewhart Chart for Quality Control in Clinical Chemistry. PubMed, April 1981: p. 493-501.

3- James 0. Westgard, P.H.D., and Donald A. Wiebe’, Laboratory Process Specifications for Assuring Quality in the U.S. National Cholesterol Education Program

CLINICALCHEMISTRY, (1991..37,: p. 656-661.

4- Accuracy and Precision Goals in Clinical Chemistry Testing: Can They Be Defined by Medical Relevance? CLINICAL CHEMISTRY,, 1993. 39.

5- Richard Pang, Phd., FACB, et al., A Practical Guide to Internal Quality Control (IQC) for Quantitative Tests in Medical Laboratories Proposed Guidelines. Hong Kong Association of Medical Laboratories Ltd., September 2009.

6- WESTGARD, J., WESTGARD RULES” AND MULTIRULES. 2016

7- James O. Westgard, P., et al., Basic QC Practices FOURT EDITION Training in Statistical Quality Control for Medical Laboratories. 2016

8- Greg Cooper, C., MHA and M.o.C.S.a. Practices, Basic Lessons in Laboratory Quality Control. Bio-Rad Laboratories, Inc. Quality Systems Division, 2008

9- Patricia L. Barry, B., MT(ASCP)., Basic QC Practices QC: The Levey-Jennings Control Chart

10- Westgard, j., Glossary of QC Terms. www.westgard.com, 2016

11- کتاب کنترل کیفیت در آزمایشگاه‌های پزشکی. آزمایشگاه مرجع سلامت. دکتر فریده رضی و همکاران.

12- کتاب مدیریت کنترل کیفیت متعادل برای آزمایشگاه‌های تشخیص پزشکی. دکتر اکبر ملک‌پور، دکتر شکوه یوسفی

13- کتاب آشنایی با مفاهیم پایه و آمار کاربردی، صحه‌گذاری روش‌ها و عدم قطعیت در آزمایشگاه پزشکی. دکتر حسین دارآفرین و همکاران

14- کتاب جامع تجهیزات آزمایشگاهی و فرآورده‌های تشخیصی. دکتر حمیدرضا سقاء و همکاران

همه‌ی قوانین را نقض کنید! (بخش نخست)

همه‌ی قوانین را نقض کنید – پاسخ به پرسش‌های بخش نخست (n=1)

همه‌ی قوانین را نقض کنید! – پاسخ‌های بخش دوم

برای دانلود پی دی اف بر روی لینک زیر کلیک کنید