近年來(lái),人工智能(AI)在醫(yī)療檢驗(yàn)領(lǐng)域大放異彩,人工智能在樣本前處理,形態(tài)學(xué)檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果審核,大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析、實(shí)驗(yàn)室管理、臨床診斷輔助決策等過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,有效減少了檢驗(yàn)工作人員因主觀性導(dǎo)致的誤差,提高了檢驗(yàn)人員的工作效率,人工智能與檢驗(yàn)的結(jié)合滿足了臨床對(duì)檢驗(yàn)專業(yè)日益增高的質(zhì)量要求[3]。 + 一、全實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化人工智能應(yīng)用的發(fā)展 醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的發(fā)展從之前的單純儀器自動(dòng)化,發(fā)展到現(xiàn)在是一個(gè)整體的自動(dòng)化,是從單機(jī)自動(dòng)化到全實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化思維和模式的改變。流水線全稱為全實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化系統(tǒng)(Total laboratory automation),簡(jiǎn)稱TLA,整體系統(tǒng)包括三大部分,分別為樣本前處理部分、分析部分和后處理部分。流水線系統(tǒng)是完全的自動(dòng)化,其自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)就在于大量人工智能與機(jī)器人技術(shù)的運(yùn)用。因?yàn)闆](méi)有人工操作流程,可以有效節(jié)省周轉(zhuǎn)時(shí)間,提升測(cè)試通量,通過(guò)解放人力,減少人工錯(cuò)誤,減少生物危害和污染,因此是未來(lái)檢測(cè)的發(fā)展方向。全方位的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)包括進(jìn)樣單元、高速離心機(jī)、去蓋、分杯、分析、加蓋、存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)管理等一系列功能模塊,是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室高度自動(dòng)化的極致體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化系統(tǒng)是未來(lái)醫(yī)院臨床實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展方向,不僅是設(shè)備的投入和更新,更重要的是工作流程和實(shí)驗(yàn)室管理模式的改變。引進(jìn)先進(jìn)的檢驗(yàn)設(shè)備技術(shù)是檢驗(yàn)科自身發(fā)展的需要,也能彰顯醫(yī)院特色,進(jìn)一步提高醫(yī)院診療水平和影響力,提升醫(yī)院的綜合信譽(yù),使實(shí)驗(yàn)室逐步走向規(guī)范化。 01 人臉識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別 02 智能采血系統(tǒng) 03 采血管智能分揀核收系統(tǒng) 04 智能樣本運(yùn)輸機(jī)器人 05 智能化檢驗(yàn)流水線 各類檢驗(yàn)流水線按照功能均可分為進(jìn)樣模塊:負(fù)責(zé)將樣本架上的樣本管轉(zhuǎn)移至軌道系統(tǒng),對(duì)于條碼不可讀、無(wú)測(cè)試請(qǐng)求或樣本ID重復(fù)的錯(cuò)誤樣本,能夠自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別并抓取到錯(cuò)誤樣本架區(qū)域;離心模塊:可自由設(shè)定離心轉(zhuǎn)速、時(shí)間,并可根據(jù)檢驗(yàn)項(xiàng)目的需要對(duì)樣本進(jìn)行低溫離心;脫蓋模塊:可根據(jù)檢驗(yàn)項(xiàng)目需要以及采血管蓋的材質(zhì)不同,選擇性去蓋,采血管蓋自動(dòng)被去除,并被丟棄至專用處理箱,有效避免生物污染;分杯模塊:根據(jù)樣本量以及樣本在生化、免疫檢驗(yàn)項(xiàng)目的各自工作耗時(shí),智能化的將樣本進(jìn)行分配到子杯,以方便分杯中的樣本盡快到達(dá)不同的檢驗(yàn)單元中,縮短TAT時(shí)間,子杯自動(dòng)貼條碼標(biāo)簽或采用RFID(射頻技術(shù))進(jìn)行跟蹤和定位;加蓋模塊:樣本測(cè)試結(jié)束后自動(dòng)加蓋,有效防止樣本污染;低溫存儲(chǔ)模塊:低溫冷藏,溫度可調(diào),通過(guò)軟件可自動(dòng)調(diào)取存儲(chǔ)模塊內(nèi)的標(biāo)本或質(zhì)控品進(jìn)行重測(cè)或追加測(cè)試項(xiàng)目,自動(dòng)設(shè)置丟棄周期,樣本自動(dòng)丟棄。 06 數(shù)據(jù)的智能化管理 6.1檢驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)審核 傳統(tǒng)的檢驗(yàn)報(bào)告審核是由人工對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果及樣本相關(guān)信息進(jìn)行綜合分析,排除分析前、分析中、分析后存在的潛在問(wèn)題后發(fā)出檢驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程。人工審核檢驗(yàn)報(bào)告不僅耗時(shí)耗力,還容易出現(xiàn)審核失誤。iCube能以患者檢測(cè)信息、臨床診斷為大數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí),通過(guò)信息傳遞系統(tǒng),具備動(dòng)態(tài)驗(yàn)證算法,可輸出極限檢查,增量檢查和一致性規(guī)則檢查的范圍,并可計(jì)算符合本地區(qū)就診人群的醫(yī)學(xué)決定水平和參考區(qū)間。該算法消除了測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證中的個(gè)體差異,縮短了周轉(zhuǎn)時(shí)間(TAT),并減少了全職等效時(shí)間(FTE),從而使醫(yī)療技術(shù)人員能夠投入更多的時(shí)間和精力來(lái)處理算法鎖定的測(cè)試報(bào)告。它的應(yīng)用能夠明顯縮短樣本周期時(shí)間(TAT)、減少人力成本,把老師從海量的數(shù)據(jù)中解放出來(lái),既能減少人力成本,又能減少出錯(cuò)率,提高工作效率。 6.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和智能分析 iCube具備對(duì)已有的各種海量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行智能化統(tǒng)計(jì)分析,提取有用信息和形成結(jié)論。從整體上反映和分析事物數(shù)量特征,詳細(xì)記錄醫(yī)院事務(wù)的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律,從而對(duì)檢驗(yàn)科的試劑訂購(gòu),樣本的轉(zhuǎn)運(yùn),事物周轉(zhuǎn),避免浪費(fèi)或者計(jì)劃安排上做出最正確的判斷,進(jìn)行精益化各類成本控制,例如:標(biāo)本從采集點(diǎn)運(yùn)輸?shù)胶炇盏攸c(diǎn)的時(shí)間,TAT的時(shí)間,不合格標(biāo)本率,陽(yáng)性標(biāo)本率, 業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)伴隨著庫(kù)存的增加,智能推測(cè)該項(xiàng)目的試劑合理多少庫(kù)存。儀器合理保養(yǎng)周期和頻度,兼顧保證結(jié)果的準(zhǔn)確性又能保證維護(hù)成本最低。通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),從而對(duì)數(shù)據(jù)有宏觀的認(rèn)識(shí),通過(guò)數(shù)字揭示事物在特定時(shí)間方面的數(shù)量特征,通過(guò)機(jī)器深度學(xué)習(xí)進(jìn)行智能化預(yù)測(cè),達(dá)到精益化成本控制。從而做出正確的判斷和持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)。 6.3 云計(jì)算 iCube智能實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)基于微服務(wù)模式,采用當(dāng)前最流行的java語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā),采用J2EE進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu),用B/S方式進(jìn)行設(shè)計(jì),采用MySQL作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù),并采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)模式,以提供大數(shù)據(jù)快速訪問(wèn)和數(shù)據(jù)安全備份。系統(tǒng)可拆分為多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù),以達(dá)到高并發(fā)、大數(shù)據(jù)快速訪問(wèn)的目的。系統(tǒng)定位于為醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供智能化整體解決方案,并可向上擴(kuò)展,為區(qū)域數(shù)據(jù)中心、檢驗(yàn)中心提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)。大中型醫(yī)院通過(guò)內(nèi)部LIS服務(wù)器提供服務(wù),并可接入?yún)^(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)中心。社康、基層醫(yī)院等小型合作醫(yī)院可直接通過(guò)客戶端接入?yún)^(qū)域LIS。整體業(yè)務(wù)邏輯框架如下圖示: + 二、5G和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能化醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室 + 三、亞輝龍iCube系統(tǒng) 為ISO15189量身定制 為實(shí)驗(yàn)室提供智能中樞 1、多維權(quán)限管理平臺(tái):依照組織架構(gòu)和職責(zé),按部門、崗位、職務(wù)、角色四個(gè)維度,賦予各級(jí)人員操作或申請(qǐng)權(quán)限,確保安全、有效、質(zhì)量可控。 2、PDCA計(jì)劃/任務(wù)管理平臺(tái):自動(dòng)或人工在系統(tǒng)中生成計(jì)劃和任務(wù)進(jìn)行全程記錄、跟蹤和提醒,通過(guò)閉環(huán)管理確保各級(jí)員工履行職責(zé),持續(xù)改進(jìn)工作。 3、無(wú)紙化實(shí)驗(yàn)室:文件、記錄全電子化管理,嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的文件控制流程,保證文件的適宜、充分和有效性; 4、供應(yīng)商評(píng)價(jià)系統(tǒng):建立外部服務(wù)和供應(yīng)商檔案,與耗材、設(shè)備等模塊數(shù)據(jù)共享,用客觀數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)供應(yīng)商。 5、質(zhì)量與風(fēng)險(xiǎn)管理流程:利用FEMA、FRACAS、六西格瑪?shù)蕊L(fēng)險(xiǎn)管理工具,將風(fēng)險(xiǎn)管理融入質(zhì)量管理全過(guò)程。對(duì)咨詢、投訴、滿意度、不符合、糾正和預(yù)防措施、質(zhì)量目標(biāo)、持續(xù)改進(jìn)等質(zhì)量活動(dòng)進(jìn)行智能化科學(xué)管理,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、全程PDCA跟蹤。 6、包含18個(gè)大的業(yè)務(wù)模塊,各個(gè)模塊可單獨(dú)部署,完善的人員、設(shè)備、耗材、文檔、設(shè)施檔案和管理流程,各功能模塊數(shù)據(jù)互通,確?!叭?、機(jī)、料、法、環(huán)”等關(guān)鍵因素全面受控。 7、精益化管理工具:支持可視化管理、價(jià)值流程評(píng)估、均衡工作量、節(jié)拍時(shí)間控制、單位流測(cè)算、差錯(cuò)預(yù)防、標(biāo)準(zhǔn)化操作、5S管理、滿足實(shí)驗(yàn)室精益化需求管理; 8、智能控制:深度控制儀器和自動(dòng)化流水線,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)機(jī)、自動(dòng)保養(yǎng)、自動(dòng)質(zhì)控、自動(dòng)配管、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)復(fù)檢、自動(dòng)審核,也可按醫(yī)院要求隨時(shí)控制自動(dòng)化設(shè)備的動(dòng)作和進(jìn)程; 9、自動(dòng)采集 深度采集儀器和自動(dòng)化流水線信號(hào),作為大數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)源。 10、基于大數(shù)據(jù)分析,建立自動(dòng)審核規(guī)則、柔性工作流,多模塊協(xié)同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),質(zhì)量與效應(yīng)分析器等,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室只能化; 11、利用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù),結(jié)合智能化的生物樣本庫(kù),使iCube成為臨床科研的利器。 文章內(nèi)容由亞輝龍?zhí)峁?/span>
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