布氏杆菌病试管凝集实验质量控制图的建立方法与应用

摘要

本发明公开一种布氏杆菌病试管凝集实验质量控制图的建立方法与应用，该方法把质量控制图用于试管凝集实验，是一种探索和创新，将光密度值作为控制值获得了实验控制的对象，为动物检疫领域过程控制提供了一种新的统计学手段，具有参考意义。另外，质量控制图在应用过程中，可以随着实验数据的积累，随时调整优化，以提高质量控制图的精确性和控制力。

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及动物检疫领域，更具体地，涉及布氏杆菌病的检验领域。

背景技术

布鲁氏菌是一种革兰氏阴性球杆菌。根据对不同动物感染性的不同，布鲁氏菌分为六种，17个生物型。布鲁氏菌病(简称布病)是由布鲁氏菌传染引起的人畜共患病。牛、羊、猪等动物最易感染，引起母畜流产、乳腺炎、不育和各种组织(如睾丸、关节)的炎症。各类人群接触带菌动物或食用病畜及其乳制品，均易感。患者通常呈重感冒症状，男性患者常见睾丸炎及附睾炎，女性患者常伴有卵巢炎、子宫内膜炎及乳房肿痛。布病在全球范围内流行，对人类健康构成极大危害。世界动物卫生组织将其列为B类重要传染病，我国传染病防治法将其列为乙类传染病。

血清学试管凝集诊断是布病最常用的检疫技术之一。布氏杆菌试管凝集实验是依靠肉眼将样品管与参照比浊管进行比浊来判断实验结果的定性实验，对实验人员的要求很高，容易受到人主观影响。通常开展该项目的实验室只能通过参加能力验证、测量审核、实验室间比对等外部质量控制和留样再测、实验室内人员比对等内部质量控制方法来监控实验室开展该项目的能力。但是，均无法对每次日常检测进行连续性的监控。对异常检测结果不能做到预先判断、及时发现、积极纠正。CNAS-CL01:2006的5.9条款中指出“实验室应有质量控制程序以监控检测和校准的有效性。所得数据的记录方式应便于可发现其发展趋势，如可行，应采用统计技术对结果进行审查”。因此，实验室应运用统计技术对检测结果的质量进行过程控制，及时发现检测结果的异常和存在的变化趋势，起到预警作用。

质量控制图是对检测结果进行过程控制的最常用的统计工具。质量控制图多应用于分析化学检测和卫生检疫领域，而在动物检疫领域，尤其是试管凝集实验中，国内外未见到相关报道。因此，建立动物布病质量控制图，对布病日常实验的检测结果进行持续的控制，可以为动物检疫领域质量控制工作提供参考。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题在于提供一种布氏杆菌病试管凝集实验质量控制图的建立方法。

本发明要解决的第二个技术问题在于提供一种布氏杆菌病试管凝集实验质量控制图的应用。

为解决第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种布氏杆菌病试管凝集实验质量控制图的建立方法，其包括如下步骤：

1)制备控制浓度的布氏杆菌病试管凝集试验标准阳性样品；将布氏杆菌病试管凝集抗原配制到工作浓度；按照《GB/T18646-2002动物布鲁氏菌病诊断技术》附录E的要求配置参照比浊管；

2)按照GB/T18646-2002第4法中规定的时间和温度，在比浊用试管中进行布氏杆菌病试管凝集试验标准阳性血清和工作浓度的布氏杆菌病试管凝集抗原的反应；

3)使用比浊仪读取并记录步骤2)的OD值；

4)在不同时间重复步骤2和步骤3，n次(n≥20)；

5)当样本量在20≤n≤30时，在未知标准差情形且限定检出离群值的个数大于1的情况下，使用狄克逊(Dixon)检验法剔除离群值，选取最后20组数据绘制质量控制图；其中n组数据的质量控制图包括中心线(CL)、上警戒限(UWL)、下警戒限(LWL)、上控制限(UCL)和下控制限(LCL)；其中所述中心线(CL)为平均数所述上警戒限(UWL)为平均数加2倍标准差所述下警戒限(LWL)为平均数减2倍标准差所述上控制限(UCL)为平均数加3倍标准差所述下控制限(LCL)为平均数减3倍标准差

6)分析质量控制图的有效性。

所述质量控制图的有效性分析方法如下：检查n个数据，确认：①没有落在3倍标准差外的失控值；②没有连续9点在中心线的同侧；③没有连续6个点递增或递减；④没有连续14个相邻点上下交替；⑤没有连续3点中的2点落在中心线同侧的2倍标准差外；⑥没有连续5个点中的4个点落在中心线同侧的一倍标准差外；⑦没有连续15个点落在中心线两侧的1倍标准差内；⑧没有连续8点落在中心线两侧但没有一点在1倍标准差内。

优选地，所述控制浓度的布氏杆菌病试管凝集试验标准阳性样品为1.667IU/m L，该控制浓度为布氏杆菌国际标准血清凝集效价浓度。

所述质量控制图在布氏杆菌病试管凝集实验中的应用，具体地，按照所述建立方法建立的质量控制图，再按照权利要求1所述建立方法中的步骤1)～3)测量样品的OD值，将所测得的OD值与上述建立方法建立的质量控制图进行对比；当所测得的OD值在UWL和LWL之间时，表示实验过程受控；当所测得的OD值不在UWL和LWL之间时，表示实验过程不受控。

若实验过程不受控，则立即查出异常原因，剔除异常，重复步骤1、2和3，直到结果在UWL和LWL之间。

所述的应用可进一步包括将所测得的OD值会制成控制用控制图。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了对布氏杆菌试管凝集试验质量控制图的建立方法。首先，把质量控制图用于试管凝集实验是一种探索和创新，将光密度值作为控制值获得了实验控制的对象，为动物检疫领域过程控制提供了一种新的统计学手段，具有参考意义。其次，质量控制图在应用过程中，可以随着实验数据的积累，随时调整优化，以提高质量控制图的精确性和控制力。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出Excel绘制出的标准阳性血清OD值质量控制图。

图2示出Excel绘制出的日常实验中标准阳性血清OD值控制用控制图。

图3示出Excel绘制出的标准阳性血清OD值质量控制图。

图4示出Excel绘制出的不同实验条件下标准阳性血清OD值控制用控制图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实验材料

布鲁氏杆菌病试管凝集实验抗原：购自中国兽医药品监察所，201501批；

布鲁氏杆菌病阳性血清国家标准品：购自中国兽医药品监察所，2006批；

布鲁氏杆菌病阴性血清国家标准品：购自中国兽医药品监察所，201401批；

1000μL移液枪：购自eppendorf；

培养箱：购自3M；

浊度仪：购自VITEK；

比浊用试管：购自VITEK。

选取效价浓度为1.667IU/mL的布氏杆菌国际标准血清凝集作为布氏杆菌病试管凝集试验标准阳性样品的控制浓度。

实施例1：布氏杆菌质量控制图的建立

1.实验方法

1)供判定参照比浊管的配置

供判定参照比浊管按照《GB/T18646-2002动物布鲁氏菌病诊断技术》附录E的要求配置。

2)试剂符合性实验

购买的标准阳性血清注明在1∶2400稀释时出现++。将标准阳性血清冻干粉溶于1mL蒸馏水复原。将1mL标准血清(4000IU/mL)，加入到36.5mL石碳酸生理盐水中，稀释成1∶37.5的溶液，再梯度稀释为1∶75，1∶150，1∶300，1∶600，1∶1200，1∶2400，1∶4800，1∶9600，1∶19200的溶液。按照抗原说明书将抗原稀释成1:20的工作液。将抗原工作液加入到上述梯度稀释的溶液中，加入等体积抗原后，血清稀释度为1∶75，1∶150，1∶300，1∶600，1∶1200，1∶2400，1∶4800，1∶9600，1∶19200，1∶38400。将上述加入了抗原的血清梯度稀释液置于37℃温箱，孵育20h后与参照比浊管比浊。如果在1∶2400抗原稀释液中出现++，则证明购买的试剂的质量符合要求。

稀释成1∶2400的标准阳性血清即为1.667IU/mL的控制浓度的布氏杆菌病试管凝集试验标准阳性样品。

3)日常血清凝集实验和结果判定。

日常血清凝集实验和结果判定按照《GB/T18646-2002动物布鲁氏菌病诊断技术》“4动物布病试管凝集试验”的要求进行。在试管凝集实验培养后，将1:2400稀释度标准阳性血清的上清液加入到VITEK比浊用试管中，使用VITEK配套比浊仪读取并记录其OD值。

凝集反应发生于试管底部

2.实验结果

1)试剂符合性实验结果

通过肉眼将标准阴阳性血清与参照比浊管进行比较，在标准阳性血清1∶2400稀释时，显示++。同时使用比浊仪读取所有上清液的OD值，见表1和表2，可见看到，标准阳性血清1∶2400稀释的OD值，在参照比浊管++管OD值得范围内。可见，所购买的试剂质量是符合要求的。

表1：标准血清各稀释度OD值

表2：参照比浊管各梯度OD值

100％/++++75％/+++50％/++25％/+0％/-参照比浊管OD值00.210.660.901.21

2)数据收集与离群值的剔除

当开始建立质量控制图时，如果收集的数据处于失控状态，那么依据这样的数据计算出的标准差过大，相应的导致控制限过大，就会出现漏检失控值的情况。依时间顺序收集1:2400稀释度标准阳性血清试管凝集实验后的上清液OD值至少20组以上。当样本量在20≤n≤30时，在未知标准差情形且限定检出离群值的个数大于1的情况下，使用狄克逊(Dixon)检验法剔除离群值，选取最后20组数据绘制控制图标。

在建立布病质量控制图的初期，收集了25个标准阳性血清试管凝集实验后上清液的OD值(见表3)，通过肉眼将标准阴阳性血清与参照比浊管进行比较，标准阳性血清在1∶2400稀释时均显示++。

表3：标准阳性血清在1∶2400稀释度(++)时的OD值

样本量n＝25，符合20≤n≤30，故检测高端离群值使用计算统计量的值D₂₅＝0.66，而检测低端离群值使用计算统计量的值D₂₅’＝0.14。当检测水平α＝0.05时，临界值因为，D₂₅＞D′₂₅，判定x₍₂₅₎为离群值。当剔除水平α＝0.01时，临界值因为，D₂₅＞D′₂₅，判定x₍₂₅₎为统计离群值，应予以剔除。

剔除异常值后还剩余24个值，继续使用狄克逊(Dixon)检验法，对剩余的24个值进行判定，结果D₂₄＝0.33＞D′₂₄＝0.2，所以在检测水平α＝0.05时，不能继续检出离群值。

3)质量控制图的建立

将前期收集的25组数据运用狄克逊(Dixon)检验法剔除离群值后，按时间顺序，选取最后20组数据，绘制质量控制图。

这20组数据的中心线(CL)上警戒限(UWL)下警戒限(LWL)上控制限(UCL)下控制限(LCL)使用Excel制作质量控制图，结果见图1。

实施例2：质量控制图的应用

质量控制图的应用是沿用实施例1中建立的质量控制图的各条警戒线、控制线，将标准阳性血清与待测样品同时进行分析测试，并将1∶2400稀释度标准阳性血清试管凝集实验后上清液的OD值带入，绘制成控制用控制图。在2015年9月到2015年10月间22次日常实验中，共收集了22个1∶2400稀释度标准阳性血清试管凝集实验后上清液的OD值，并绘制了控制用控制图，结果见图2。通过肉眼将标准阴阳性血清与参照比浊管进行比较，标准阳性血清在1:2400稀释时均显示++。

如图1所示，第22次实验中，标准阳性血清1∶2400稀释度下，上清液的OD值超出了上控制限，显示了失控状态，经查找原因，最终发现，由于新进实验员对试剂的储存条件不熟悉，也没有严格按照试剂说明书上的规定储存试剂，误将抗原放入-20℃储存，导致颗粒性悬浮抗原裂解失去效价。

实施例3：利用质量控制图判定实验条件对实验结果的影响

1、建立质量控制图前期数据的收集。

日常血清凝集实验和结果判定按照《GB/T 18646-2002布鲁氏菌病实验室技术》的要求进行。在试管凝集实验孵育后，将1∶2400稀释度标准阳性血清的上清液加入到VITEK比浊用试管中，使用VITEK配套比浊仪读取并记录其OD值。

将前期收集的运用狄克逊(Dixon)检验法剔除离群值后的29组数据，按时间顺序绘制质量控制图。这29组数据的中心线(CL)上警戒限(UWL)下警戒限(LWL)上控制限(UCL)下控制限(LCL)使用Excel制作质量控制图，结果见图3。

2、利用建立的控制图监控不同实验条件对实验结果的影响。

分别单独改变试管凝集实验孵育时间、孵育温度，其他实验条件不变，进行布氏杆菌试管凝集实验。将不同实验条件下1∶2400稀释度标准阳性血清进行4个平行的试管凝集实验后的上清液加入到VITEK比浊用试管中，使用VITEK配套比浊仪读取并记录其OD值。设置的不同实验条件分别为：试管凝集孵育时间设定为24h、28h和29h；孵育温度设定为37℃、室温25℃、15℃和42℃。

参照比浊管、不同实验条件下标准阳性血清1∶2400稀释度试管凝集实验后上清液的OD值见表4和表5。不同实验条件下标准阴性血清各稀释度试管凝集实验后上清液OD值在1.09～1.29之间，故阴性对照实验成立。

表4：参照比浊管各梯度OD值

100％/++++75％/+++50％/++25％/+0％/-参照比浊管OD值00.240.520.911.08

表5：标准血清各稀释度OD值

沿用步骤1建立的质量控制图的各条警戒线、控制线，将不同实验条件下标准阳性血清1∶2400稀释度试管凝集实验后上清液的OD值带入，绘制成控制用控制图，结果见图4。

如图4所示，15℃/24h条件下标准阳性血清试管凝集实验后上清液OD值超出上控制限(UCL)，显示失控；42℃/24h条件下OD值超出下控制限(LCL)，显示失控；25℃/24h条件下OD值超出上控制限(UCL)，显示失控，但超出UCL的程度小于15℃/24h时的情况；37℃/24h条件下OD值显示受控；37℃/28h条件下OD值有两个平行超出下控制限(LCL)，显示失控，另外两个平行在LCL附近；37℃/29h条件下OD值超出下控制限(LCL)，显示失控，且超出LCL的程度大于37℃/28h时的情况。可见，孵育温度和孵育时间均对布氏杆菌试管凝集实验的结果有影响。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。