如何做好實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制
2018-08-31
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為了保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠, 有必要對(duì)檢測(cè)過程及其各階段中可能影響報(bào)告質(zhì)量的各個(gè)因素加以確定, 并采取相應(yīng)的措施對(duì)這些因素進(jìn)行管理和控制。確保檢測(cè)環(huán)節(jié)的各個(gè)過程處于受控狀態(tài), 以保證最終檢測(cè)報(bào)告的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部質(zhì)量控制主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)的技術(shù)方法對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行的過程控制。在實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可中, 強(qiáng)調(diào)各個(gè)過程應(yīng)處于受控狀態(tài), 特別是關(guān)鍵過程。
從權(quán)威性的方面來說, 實(shí)驗(yàn)室外部質(zhì)量控制無疑是遠(yuǎn)優(yōu)于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制的。但是, 實(shí)驗(yàn)室外部質(zhì)量控制發(fā)揮作用也是建立在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制能夠切實(shí)有效實(shí)施的基礎(chǔ)上。據(jù)此可見, 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制的重要性, 它是實(shí)驗(yàn)室全部質(zhì)量控制工作的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制的開展就是為了把檢測(cè)的誤差控制在允許范圍內(nèi), 保證檢測(cè)的精密度和準(zhǔn)確度, 使分析數(shù)據(jù)在給定的置信水平內(nèi)。它是實(shí)驗(yàn)室的一種自我控制活動(dòng), 用以評(píng)價(jià)和確保檢測(cè)活動(dòng)的穩(wěn)定可靠, 著重于發(fā)現(xiàn)日常監(jiān)督活動(dòng)的隨機(jī)誤差以及新出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差。
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制的技術(shù)方法包括采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)監(jiān)控、方法比對(duì)、儀器設(shè)備比對(duì)、留樣復(fù)測(cè)、空白測(cè)試、回收率試驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)室控制樣品等。本文從質(zhì)量控制計(jì)劃、空白試驗(yàn)、重復(fù)檢測(cè)、校準(zhǔn)曲線的核查、加標(biāo)回收和質(zhì)量控制圖等化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域的內(nèi)部質(zhì)量控制方式進(jìn)行探討。
1 質(zhì)量控制計(jì)劃
GB/T 27025-2008《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》和《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》中, 對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制提出明確規(guī)定:實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立內(nèi)部質(zhì)量控制程序, 以監(jiān)控檢測(cè)的有效性, 取得數(shù)據(jù)的記錄方式應(yīng)便于可發(fā)現(xiàn)其趨勢(shì)。《實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可準(zhǔn)則在化學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用說明》對(duì)化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部質(zhì)量控制提出明確的要求。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立和實(shí)施充分的內(nèi)部質(zhì)量控制計(jì)劃, 以確保并證明檢測(cè)過程受控以及檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。質(zhì)量控制計(jì)劃應(yīng)包括空白分析、重復(fù)檢測(cè)、比對(duì)、加標(biāo)和控制樣品的分析, 計(jì)劃中還應(yīng)包括內(nèi)部質(zhì)量控制頻率、規(guī)定限制和超出規(guī)定限制時(shí)采取的措施。質(zhì)量控制計(jì)劃應(yīng)輪流覆蓋申請(qǐng)認(rèn)可或已獲認(rèn)可的所有檢測(cè)技術(shù)和方法。
2 空白測(cè)試
空白測(cè)試是在不加入待測(cè)樣品的情況下, 采用測(cè)定待測(cè)樣品項(xiàng)目的方法、步驟進(jìn)行定量分析, 從而獲得分析結(jié)果的檢測(cè)過程。空白測(cè)試得到了結(jié)果是空白實(shí)驗(yàn)值, 簡(jiǎn)稱空白值。空白值一般反映的是測(cè)試系統(tǒng)的本底, 包括測(cè)試儀器的噪聲、環(huán)境及操作過程中的沾污、試劑中的雜質(zhì)等因素對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生的綜合影響, 它直接影響到最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性, 一般可從樣品的分析結(jié)果中扣除。通過這種扣除可以有效降低由于實(shí)際干擾或試劑不純等因素造成的系統(tǒng)誤差。
3 重復(fù)測(cè)試
重復(fù)測(cè)試也稱平行樣測(cè)試, 指在重復(fù)性條件下進(jìn)行的兩次或多次測(cè)試。重復(fù)性條件指的是同一實(shí)驗(yàn)室, 由同一檢測(cè)人員使用相同檢測(cè)設(shè)備, 按照相同測(cè)試方法, 對(duì)同一測(cè)試對(duì)象在短時(shí)間內(nèi)相互獨(dú)立進(jìn)行檢測(cè)的測(cè)試條件。該方法可以用于對(duì)實(shí)驗(yàn)室樣品制備均勻性、測(cè)試方法精密度、檢測(cè)設(shè)備或儀器穩(wěn)定性、檢測(cè)人員技術(shù)水平以及平行樣間的分析間隔等進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)。
4 校準(zhǔn)曲線的核查
校準(zhǔn)曲線用于描述待測(cè)物質(zhì)濃度與檢測(cè)儀器指示值之間的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室按照正常樣品檢測(cè)程序使用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析處理, 繪制得到標(biāo)準(zhǔn)曲線或工作曲線。此方法是實(shí)驗(yàn)室儀器分析中經(jīng)常采用的。通常在待測(cè)樣品組分濃度波動(dòng)較大, 并且樣品批量較大的情況下采用此方法。在檢測(cè)過程中會(huì)受到實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)條件、檢測(cè)人員的操作水平、檢測(cè)儀器的響應(yīng)性能等多種因素的影響, 采用校準(zhǔn)曲線定期核查可以驗(yàn)證儀器的響應(yīng)性能, 保證檢測(cè)人員操作的穩(wěn)定性, 同時(shí)也可以得到繪制曲線時(shí)所用標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性核查信息。
5 使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控
檢測(cè)/校準(zhǔn)結(jié)果的質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)室始終關(guān)注的重點(diǎn)。依據(jù)《實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定評(píng)審準(zhǔn)則》要求第一條“定期使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)”開展內(nèi)部質(zhì)量控制。實(shí)驗(yàn)室使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控, 利用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的方法來評(píng)價(jià)測(cè)定方法或檢測(cè)儀器的準(zhǔn)確度, 來驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)室在日常分析檢測(cè)過程中使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行結(jié)果核查, 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)給出的結(jié)果和證書上的給出值是否一致來進(jìn)行判斷, 以此保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的可比性和可靠性。
5.1 有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) (CRM) 的選擇
有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), 是指附有證書的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), 其一種或多種特性值用建立了溯源性的程序確定, 使之可溯源到準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)的用于表示該特性值的計(jì)量單位, 而且每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值附有給定置信水平的不確定度。實(shí)驗(yàn)室選擇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)應(yīng)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的形態(tài) (液態(tài)、氣態(tài)或固態(tài)) 應(yīng)與被測(cè)物品相同、基體與被測(cè)物品相同或相近、含量水平與被測(cè)物品的水平相適應(yīng)。同時(shí)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的儲(chǔ)存嚴(yán)格按照規(guī)定條件, 并做好有效期內(nèi)的期間核查。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度應(yīng)與客戶對(duì)準(zhǔn)確度的要求相適用。
5.2 取樣量
通常情況下, 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的最小取樣量, 是指在規(guī)定的分析測(cè)試條件下, 保證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性最好的樣品量。如果標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書中規(guī)定了最小取樣量, 那么用于測(cè)量時(shí)的取樣量應(yīng)不小于該最小取樣量。因此選購標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)就應(yīng)該考慮到最小取樣量是否能夠滿足測(cè)量方法的要求。加標(biāo)應(yīng)在分析樣品前, 且添加物濃度水平應(yīng)接近分析物濃度或在校準(zhǔn)曲線中間范圍濃度內(nèi), 加入的添加物總量不應(yīng)顯著改變樣品基體。在待測(cè)物濃度極低時(shí), 應(yīng)按檢測(cè)下限的量加標(biāo), 任何情況下加標(biāo)量都不得超過待測(cè)物濃度的2倍。
嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書中規(guī)定的使用和保存條件是確保結(jié)果準(zhǔn)確性的必要條件。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)一般應(yīng)符合貯存要求及分類存放。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)使用《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)領(lǐng)用單》, 列出標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)一覽表及其使用記錄。為有效規(guī)避檢測(cè)結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn), 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行期間核查, 主動(dòng)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)有效期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的異樣, 對(duì)于超出標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書有效期的視為失效, 如果遇到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)雖然在有效期內(nèi), 但因產(chǎn)生泄漏或污染的, 也因視為失效, 立即對(duì)其進(jìn)行處理。
5.3 用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查
實(shí)驗(yàn)室為了對(duì)日常檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行核查, 通常的做法是實(shí)驗(yàn)室直接用核實(shí)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)樣品作為監(jiān)控樣品。實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保證部門可定期或不定期用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)以比對(duì)樣或密碼樣的形式進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控, 相應(yīng)項(xiàng)目檢測(cè)人員接到檢測(cè)任務(wù)后以與樣品檢測(cè)相同的流程和方法同時(shí)進(jìn)行檢測(cè), 將檢測(cè)結(jié)果上報(bào)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量保證部門。檢測(cè)室也可自行安排在樣品檢測(cè)時(shí)同時(shí)插入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), 驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值之差的絕對(duì)值應(yīng)落入不確定度范圍內(nèi), 否則應(yīng)核查測(cè)量系統(tǒng)是否存在系統(tǒng)誤差或其他可能影響檢測(cè)結(jié)果的因素。同時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè), 若復(fù)測(cè)仍不合格, 對(duì)檢測(cè)過程進(jìn)行檢查, 查到原因后立即進(jìn)行糾正, 必要時(shí)同批次樣品復(fù)測(cè)。此方法可以保證檢測(cè)結(jié)果的可比性和溯源性。
5.4 加標(biāo)回收率
加標(biāo)回收率是指在被測(cè)物質(zhì)的空白樣品基質(zhì)中加入定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), 按樣品的處理步驟分析, 得到的結(jié)果與理論值的比值, 簡(jiǎn)稱回收率。
“加標(biāo)回收率試驗(yàn)”, 通常是將已知濃度或質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)添加到被測(cè)樣品中作為測(cè)定對(duì)象, 用相同的方法與試樣同時(shí)進(jìn)行測(cè)定, 所得的結(jié)果與已知濃度或質(zhì)量進(jìn)行比較, 計(jì)算出加入待測(cè)組分回收比率, 反映出本次檢測(cè)前處理及全部過程的總體質(zhì)量水平。回收率應(yīng)在控制范圍內(nèi), 回收率可接受值是個(gè)比較復(fù)雜的問題。通常情況下, 回收率越接近100%, 定量分析結(jié)果的準(zhǔn)確度就越高, 因此, 可用回收率的大小來評(píng)價(jià)定量分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。
5.5 適用范圍
直接使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控的適用范圍包括新檢測(cè)項(xiàng)目、新標(biāo)準(zhǔn)新方法、新上崗及在培人員、檢測(cè)過程的關(guān)鍵控制點(diǎn)、操作難度大的項(xiàng)目、設(shè)備的校準(zhǔn)及核查等。此方法的特點(diǎn)是可靠性高, 但成本也高。
6 統(tǒng)計(jì)過程控制在質(zhì)量監(jiān)控中應(yīng)用
6.1 過程控制
過程控制一般是指“使過程處于受控狀態(tài)所采取的控制技術(shù)和活動(dòng)。”在實(shí)驗(yàn)室管理中, 首先應(yīng)識(shí)別并確定過程, 然后及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除檢測(cè)過程中的異常變異, 不使上一過程的問題帶到下一過程中, 以保證過程的穩(wěn)定性及檢測(cè)質(zhì)量的一致性, 這是一項(xiàng)以預(yù)防為主的工作。
6.2 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)的作用
統(tǒng)計(jì)過程控制是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)進(jìn)行過程控制的活動(dòng), 簡(jiǎn)稱SPC。SPC的問世使質(zhì)量管理從單憑傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)主義的管理模式發(fā)展到過程管理的模式。統(tǒng)計(jì)技術(shù)作為發(fā)現(xiàn)問題和改進(jìn)體系的手段, 涉及檢測(cè)過程的各個(gè)階段以及質(zhì)量管理的全過程。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)可幫助發(fā)現(xiàn)檢測(cè)過程各階段客觀存在的變異, 有助于實(shí)驗(yàn)室提高其質(zhì)量管理體系的效率。通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析作為決策的依據(jù), 可以更好地理解變異的性質(zhì)、程度和原因, 進(jìn)而有助于解決由變異引起的質(zhì)量問題, 促進(jìn)檢測(cè)過程的持續(xù)改進(jìn)。
6.3 控制圖的應(yīng)用
CNAS-CL10要求實(shí)驗(yàn)室應(yīng)使用控制圖監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室能力 (適用時(shí)) 。控制圖由Walter Shewart博士于1924年首先提出, 是用來評(píng)價(jià)和控制重復(fù)分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)工具。質(zhì)控圖是指對(duì)過程質(zhì)量加以測(cè)定、記錄從而評(píng)估和監(jiān)察過程是否處于空置狀態(tài)的一種統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。
實(shí)驗(yàn)室對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品或控制樣品的數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)控, 分析數(shù)據(jù)應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室正常的可接受的偏差下呈現(xiàn)正態(tài)分布, 以判斷實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力是否處于一個(gè)穩(wěn)定水平。分析控制圖是長(zhǎng)期監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量常用的方法, 它可以通過一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)波動(dòng)情況, 分析是正常的隨機(jī)波動(dòng)還是異常因素的干擾, 進(jìn)而提升檢測(cè)質(zhì)量。
在GB/T 4091-2001《常規(guī)控制圖》中規(guī)定:檢測(cè)實(shí)驗(yàn)常用的控制圖可采用均值-標(biāo)準(zhǔn)差、極值-極差、單值-移動(dòng)極差控制圖等, 可根據(jù)分析目的和測(cè)試性質(zhì)等因素決定采用何種控制圖。使用控制圖進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí), 應(yīng)將待測(cè)樣品和控制樣品一同交給檢測(cè)人員檢測(cè), 要保證在常規(guī)的檢測(cè)能力下進(jìn)行, 以免失去控制的真實(shí)性。
6.4 質(zhì)控圖的制作
1) 確定統(tǒng)計(jì)量, 即控制樣品監(jiān)控的檢測(cè)項(xiàng)目
實(shí)驗(yàn)室在日常檢測(cè)工作中, 為了持續(xù)監(jiān)控檢測(cè)過程中可能出現(xiàn)的誤差, 通常用質(zhì)量控制圖進(jìn)行質(zhì)量保證。實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)日常工作中項(xiàng)目的分析頻率和項(xiàng)目的重要程度, 選擇均勻性良好的樣品 (或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)) 作為質(zhì)控樣品。為了控制檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度, 通常的做法是在檢測(cè)過程中, 持續(xù)地使用監(jiān)控樣品進(jìn)行檢測(cè)控制, 對(duì)積累的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2) 計(jì)算統(tǒng)計(jì)量, 即根據(jù)選擇的統(tǒng)計(jì)圖類型進(jìn)行計(jì)算
每間隔一定時(shí)間, 用同一方法在同一時(shí)間內(nèi) (如每天分析一次平行樣) 與檢測(cè)樣品同時(shí)測(cè)定, 至少累計(jì)20個(gè)質(zhì)控樣品的檢測(cè)結(jié)果, 通過計(jì)算平均值、極差、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)量, 按照質(zhì)量控制圖的制作程序, 以統(tǒng)計(jì)值為縱坐標(biāo), 測(cè)定次數(shù)為橫坐標(biāo), 確定中心線、上下控制限, 以及上下輔助線和上下警戒線, 從而繪制出分析用控制圖。
3) 對(duì)控制圖進(jìn)行判定
做好質(zhì)控圖后即可進(jìn)行質(zhì)量控制。通過分析控制圖判斷測(cè)量過程處于穩(wěn)定或控制狀態(tài)后, 就可以將分析用控制圖轉(zhuǎn)換為控制用控制圖, 并將日常測(cè)定的控制數(shù)據(jù)描點(diǎn)上去, 判斷是否存在系統(tǒng)變異或趨勢(shì)。當(dāng)積累了新的數(shù)據(jù)后, 應(yīng)繪制新的質(zhì)控圖, 作為下一階段的控制依據(jù), 以確保該項(xiàng)目長(zhǎng)期處于受控狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制, 要以客戶為關(guān)注焦點(diǎn), 全員參與。全體員工是每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ), 實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量管理不僅需要最高管理者的正確領(lǐng)導(dǎo), 還有賴于全員的參與。CNAS-CL01推薦的室內(nèi)質(zhì)控方法有以下幾種:參加實(shí)驗(yàn)室間的比對(duì)或能力驗(yàn)證計(jì)劃;使用相同或不同方法進(jìn)行重復(fù)檢驗(yàn)計(jì)劃;對(duì)存留物品進(jìn)行再檢測(cè)或再校準(zhǔn);分析一個(gè)物品不同特性結(jié)果的相關(guān)性。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)在滿足相關(guān)規(guī)定要求的情況下, 充分結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn), 合理選擇內(nèi)部質(zhì)量控制方法, 對(duì)本實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)有效的監(jiān)督和管理。
