实验室自动审核的建立和应用

夏骏

(浙江省人民医院检验中心，杭州 310014)

随着计算机技术的迅速发展，仪器设备自动化程度的提高以及专业人员广泛的参与和设计，临床实验室智能化水平不断提升，智能化应用场景不断拓展。自动审核(autoverfication)作为智能化最重要的一个内容，开始被越来越多的实验室应用于帮助审核报告。然而，实验室在建立和应用自动审核功能的过程中，如何参考相关标准，如何升级和改造现有软件、硬件系统，如何调整和验证规则，存在一定的难点和疑点，在实际使用中也存在一些问题。本文就自动审核相关内容进行了总结和归纳，同时探讨了自动审核可能的发展方向。

1 自动审核的标准

2018年8月20日发布的国家卫生行业标准WS/T 616—2018《临床实验室定量检验结果的自动审核》对自动审核有明确的定义：即在遵循操作规程的前提下，计算机系统按照临床实验室设置的已通过验证的规则、标准和逻辑，自动对检测结果进行审核并发布检验报告成为医疗记录的行为。在此过程中，与实验室预设的可接受标准相符的结果自动输入到规定格式的患者报告中，无需任何外加干预[1]。该标准于2019年3月1日起施行，由多位临床实验室专家共同参与制定。该标准规定了自动审核程序设计流程，所需要的患者、样品信息和数据分析方法，也规定了自动审核程序验证的内容、方法和要求以及程序的应用管理。临床实验室可以参考使用该标准。

国外的标准主要是美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute, CLSI)的AUTO10-A、AUTO15和EP33。CLSI于2006年发布了AUTO10-A 《Autoverification of Clinical Laboratory Test Results; Approved Guideline》，该标准已经被美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration, FDA)认可。标准提供了建立自动审核系统的框架和建议，使得实验室能够设计、实施、验证和基于自己患者人群的需要，自定义检验规则，实行自动审核。标准讨论了一般的布尔逻辑原理和自动审核算法设计；简要介绍了在分析前、分析中和分析后对自动审核有影响的一些因素；解释了差值检查背后的定义和原则；并比较了各种数值限制范围的使用，如参考区间、危急值和医学决定水平[2]。

随着自动审核的不断应用，2019年9月CLSI又发布了AUTO15 《Autoverification of Medical Laoratory Results fo Specific Disciplines》。该标准包括了在不同医学实验室和特定项目中使用自动审核的设计、测试、验证、实现和持续改进的详细信息，比起AUTO10-A更加细化和具有可执行性[3]。

在自动审核规则设计中，常常会使用一段时间内两次或多次结果的差值来判断。2016年3月CLSI发布了EP33 《Use of Delta checks in the medical laboratory》，指南提供了对差值检查有用的测量方法，建立检查限值与以前结果进行比较的规则，在实验室信息系统(laboratory information system，LIS)中如何建立检查警报，并评估功能有效性[4]。

2 自动审核对信息系统的要求

目前，自动审核的实现主要基于LIS或者硬件供应商提供的中间件(middleware)，而部分自动审核规则需要与医院信息系统(hospital information system, HIS)对接，因此对信息系统有一定要求[5-6]。

系统能够融合患者信息、样本信息、结果信息、室内质量控制(质控)信息、中间件技术审核信息、临床诊疗信息等；通过运用相关技术提高数据读取效率和规则设置灵活性。系统能够涵盖规则建立、规则验证(既往数据的初步验证、验证期验证、定期验证、专家共识验证等)、规则分析(整体通过率分析、规则通过率分析、项目通过率分析等)、规则调整、再验证、评估、启用申请、启用审批、自动审核启用、定期验证、故障停止等全过程管理。

3 自动审核的应用现状

2005年Torke等[7]在《Clinical Chemistry》上发表文章，介绍了基于LIS开发的临床化学和尿液项目的自动审核系统，通过自动审核的应用大大缩短了周转时间(turnaround time，TAT)，提高了实验室运行的效率。2014年Krasowski等[8]介绍了自动审核在实验室的应用情况，基于LIS建立了基本审核规则，而更为复杂的规则通过中间件实现；这些规则包括仪器旗标、干扰情况、线性范围、差值检查、稀释情况等，经过13年的应用，临床化学实验室的自动验证率从40%上升到目前的99.5%。2018年Randell等[9]介绍了通过完整的六西格玛管理流程将3家实验室临床化学和免疫项目自动审核率提高到90%，通过运用DMAIC (Design, Measure, Analyze, Improve, Control)工具，不断优化规则提高了审核通过率。

由于设备的自动化、质控方法的成熟，临床化学往往是较早开始应用自动审核的专业。随着自动审核经验的总结积累，其他专业也结合自身特点逐渐开始使用。例如在血液学检验中，2020年Starks等[10]利用中间件对血液学项目自动审核规则进行了分析和优化，全血细胞计数(complete blood count, CBC)的自动审核率上升到93.5%，单个项目的自动通过率上升到89.8%。

近几年，国内应用自动审核的实验室和专业领域也是越来越多。同样在血液学检验中，2018年续薇等[11]通过多中心研究表明，应用血液分析自动审核规则43条能够在保证检验质量的同时缩短样本TAT，提高血常规检验工作效率。2021年李玲等[12]采用LIS、检测设备和中间件联合构建自动审核实施方案，检验报告自动审核通过率为73.66%；凝血检验单项平均通过率为89.26%，自动审核的凝血检验报告TAT的中位数和第90百分位值较人工审核分别缩短22 min和27 min。2012年周宏等[13]报道了建立HBV 5项血清标志物(HBVM)自动审核规则，通过LIS与自动化分析仪的接口软件实现HBVM检测结果的自动审核。

越来越多的实验室开展了特色的检验项目，针对这样的项目也尝试应用了自动审核。2019年Lin等[14]建立和评价了珠蛋白生成障碍性贫血基因检测的自动审核系统，筛选出的规则能够缩短报告时间、减少错误和提高效率。因此，不同实验室根据自身病例和项目特点，可以应用个性化的自动审核。对于基因类、质谱类项目，更需要做好仪器分析数据和临床信息的整合，设计好自动审核规则。

计算机技术和信息化的发展使得自动审核实现的手段越来越智能化。2018年温冬梅等[15]参照CISI AUTO10-A指南流程框架和ISO15189: 2012认可准则要求，制定自动审核规则，以自动化流水线中间件为核心，整合实验室自动化系统(laboratory automation system, LAS)各功能模块和LIS系列硬件、软件以及HIS，搭建了生化免疫检验结果自动审核系统。系统可以对检验分析过程进行全程质量控制，保证检测结果准确性，有效提高工作效率，缩短TAT，减少差错率，均衡员工技术差异，降低审核工作压力，减少人力，提高危急值报告的准确率及报时率，保证患者生命安全，降低医疗风险。Jin等[16]开发了一种人机对话形式进行的自动审核正确性验证和完整性验证方法。系统记录人员评审步骤，并确定人机评审结果是否一致。然后实验室人员会根据系统提示分析任何不一致的原因，增加或修改规则，重新验证，并尽可能提高自动验证的准确性。

4 自动审核的建立步骤

建立自动审核系统，需要参考相关标准，并结合实验室自身情况制定。首先，对实验室人员、使用设备和信息系统评估有无开展自动审核的条件。在人员分工中，能有专门处理LIS的人员或者岗位，能及时和软件供应商沟通解决应用过程中出现的各种问题。其次，依据自动审核对信息系统的要求，评估所使用的系统能否实现相关规则。

实验室应根据使用设备和是否使用中间件情况，确定自动审核规则实现的载体是LIS还是中间件，亦或是两者同时运用。实验室还要确定开展自动质控的项目或者专业。实验室可以从某个专业或某个项目及项目组合开始使用，积累经验和梳理流程，逐渐推广到其他专业或项目中应用。

在参考相关标准和文献，通过对患者数据分析后，实验室可以从下面这些方面建立自动审核规则。信息完整性判断：报告单信息完整性判断，检测项目和结果完整性的判断。室内质控结果判断：室内质控结果和自动审核关联，当项目没有室内质控结果或者失控的时候，自动审核不通过。室内质控可以是传统的商品化质控结果也可以是实验室其他质控形式，如患者数据质控[17]。逻辑判断：主要根据项目生理学特性和临床意义，对出现的一些违背生理规律和自相矛盾的结果进行排除，也可以包括一些不可能出现的数值。例如临床生化中的清蛋白浓度大于总蛋白浓度、直接胆红素浓度大于总胆红素浓度、低密度脂蛋白胆固醇浓度与高密度脂蛋白胆固醇浓度之和大于总胆固醇浓度等；肿瘤标志物中游离前列腺特异抗原(PSA)浓度大于总PSA浓度；检测结果出现负值或者乱码；还有不同专业组结果间的矛盾等。

规则还应包括项目可自动审核范围的确定：依据项目参考区间、医学决定水平、危急值、线性范围、临床可报告范围设定；对特殊患者或人群(孕妇、儿童、高龄)可以先通过分析实验室历史数据分布作为参考，结合临床情况设定，必要的时候可以征询临床医生的意见。不同人群、不同病区可以设置不同的自动审核范围。差值判断：依据室内质控变异系数(coefficient of variation,CV)和生物学变异度初步计算项目的参考变化值(reference change values,RCV)[18]，通过分析患者结果变化规律，结合临床经验调整RCV和确定差值判断时间间隔。不同人群、不同病区应该设置不同的范围。仪器旗标信息：检测仪器能够将检测过程中仪器报警旗标发送给LIS或者通过中间件形式发送给LIS[19]。仪器的旗标一般包括：仪器硬件故障、吸样报警、校准过期或者无校准曲线、超过线性范围、反应过程有异常情况等。与患者其他临床资料的关联：LIS如果能够和HIS对接，提取需要的信息可以设置相关的自动审核规则。

自动审核应用过程中，实验室必须验证自动审核规则和人工审核的一致性，可以通过信息化方式[16]，也可以通过记录表方式验证。验证的时间或者报告数、验证通过率要求可以参考行业标准要求。目前集成于自动审核系统里面的通过率分析、规则分析、一致性判断是一种趋势。

最后，实验室应该建立自动审核的制度，规定自动审核程序建立、验证、评审、授权实施的流程，并规定相应的责任和权限。依据CNAS-CL02:2012要求，实验室系统能够方便开启或者关闭自动审核功能[20]。

5 自动审核的优点、问题和发展方向

自动审核是实验室智能化发展的重要内容，能够提高工作效率，缩短报告时间，更重要的是帮助检验科医生筛选出了值得更加关注的报告，为临床提供更有价值的信息。因此，自动审核并非是替代人工审核，而是人工审核的帮手。工作中应用自动审核并非完全不需要管理，而是需要持续的分析和调整。

当然目前自动审核还有一些问题导致应用不够广泛。不同LIS功能不同，实现自动审核能力也不同；不同厂家中间件自动审核功能差异较大，中间件、LIS、HIS无法形成一个整体；虽然有相关标准，但仍缺少具体的指导文件培训大家如何设置自动审核规则；规则运用后验证、调整的信息化手段不足，导致规则应用灵活性不够。

对自动审核系统要求的通用性、特定审核规则实现方式的一致性，未来需要完善。

自动不等于智能，目前医学界在图片结果审核领域的智能化走在了前面，如放射读片[21-22]、病理读片[23-24]或者细胞形态智能识别[25]等，而检验科每日产生的数据更为复杂，疾病可能性更多，因此智能化仍然是未来发展的方向。

总之，理解和应用好自动审核还是需要多方的共同努力，检验人员应该积极主动去参与这项工作，总结经验，优化审核工具，拓展审核范围，让这个技术为临床提供更多帮助。