可視化數(shù)據(jù)系統(tǒng)在臨床實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量指標(biāo)智能化分析中的運(yùn)用

2021年10月29日 111 次閱讀 本文共4436字，預(yù)計(jì)閱讀時(shí)間13分鐘

可視化數(shù)據(jù)系統(tǒng)在臨床實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量指標(biāo)智能化分析中的運(yùn)用

隨著實(shí)驗(yàn)室自動化程度的不斷提高，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的樣本數(shù)據(jù)越來越多。如何在醫(yī)療大數(shù)據(jù)環(huán)境下為實(shí)驗(yàn)室管理提供快速、可靠的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，成為實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理的關(guān)鍵問題。本文主要介紹如何利用計(jì)算機(jī)智能統(tǒng)計(jì)技術(shù)和自動化報(bào)表展示系統(tǒng)完成臨床實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量指標(biāo)的智能統(tǒng)計(jì)，以及該系統(tǒng)的主要構(gòu)建和運(yùn)用情況。通過可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)的運(yùn)用解決了傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)工作中存在的耗時(shí)、耗力、數(shù)據(jù)展示不全、展示效果單一等問題，為實(shí)驗(yàn)室智能化管理監(jiān)測提供了技術(shù)支持。

實(shí)驗(yàn)室檢測的質(zhì)量保證是患者獲得可靠診斷、治療檢測及預(yù)后判斷的重要前提。近年來隨著檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展，自動化程度不斷提高，多學(xué)科合作不斷加強(qiáng)，如何保證實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并提出質(zhì)量改進(jìn)方案成為新的研究熱點(diǎn)，質(zhì)量改進(jìn)離不開質(zhì)量指標(biāo)的全面監(jiān)控，如何在實(shí)驗(yàn)室大數(shù)據(jù)樣本中精準(zhǔn)、快速獲得質(zhì)量控制指標(biāo)結(jié)果成為質(zhì)量改進(jìn)工作中的重要突破口?？梢暬瘮?shù)據(jù)系統(tǒng)是指利用一定的技術(shù)方案將原始數(shù)據(jù)經(jīng)過智能統(tǒng)計(jì)處理轉(zhuǎn)換成更直觀的圖表和統(tǒng)計(jì)結(jié)果?？梢暬瘮?shù)據(jù)管理不僅運(yùn)用于商業(yè)領(lǐng)域，在醫(yī)療數(shù)據(jù)管理中也得到了認(rèn)可。目前關(guān)于可視化系統(tǒng)應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)室的研究相對較少，有研究報(bào)道利用DataCake軟件智能統(tǒng)計(jì)自動化流水線的質(zhì)量指標(biāo)，但該統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)尚未覆蓋非流水線儀器，并且對于系統(tǒng)的兼容性尚未提及。而iReport作為開源的可視化報(bào)表工具在臨床實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)管理上的運(yùn)用尚未見報(bào)道，本研究對iReport可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)在臨床實(shí)驗(yàn)室智能化質(zhì)量管理中發(fā)揮的作用進(jìn)行初步探討。

傳統(tǒng)質(zhì)量控制指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析存在的問題

實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制指標(biāo)由有專門負(fù)責(zé)質(zhì)量改進(jìn)（quality improvement，QI）的員工根據(jù)實(shí)驗(yàn)室要求定期進(jìn)行人工統(tǒng)計(jì)、分析和匯總并制定報(bào)表，最終完成質(zhì)量總結(jié)報(bào)告。在檢測次數(shù)高達(dá)10萬次/月的臨床實(shí)驗(yàn)室完成一份質(zhì)量總結(jié)報(bào)告不僅耗時(shí)長，還需要實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)（laboratory information system，LIS）人員的協(xié)助才能順利完成。傳統(tǒng)模式下利用EXCEL等工具的統(tǒng)計(jì)方式存在耗時(shí)長、工作量大、信息反饋滯后等缺點(diǎn)。

可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)的構(gòu)建

實(shí)驗(yàn)室管理中質(zhì)量指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)匯報(bào)總結(jié)工作是質(zhì)量管理過程中非常重要的環(huán)節(jié)。如何提高實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理工作的效率成為QI組新的突破點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)室使用的iReport可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)是利用Power BI報(bào)表服務(wù)器獲取多種數(shù)據(jù)庫信息（SQL、Server、Oracle、MySQL、Cache），將數(shù)據(jù)脫敏加密處理結(jié)合實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理指標(biāo)進(jìn)行自定義建模和實(shí)時(shí)分析，按要求繪制可視化的報(bào)表類型（線圖、柱狀圖、餅圖、燒瓶圖、復(fù)合圖等），實(shí)現(xiàn)智能化統(tǒng)計(jì)的目的，為實(shí)驗(yàn)室人員崗位設(shè)置、試劑耗材定制、流水線樣本分配、實(shí)驗(yàn)室績效考核等提供數(shù)據(jù)支持。

iReport可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)覆蓋的實(shí)驗(yàn)室樣本范圍包括全自動生化流水線、全自動激素檢測流水線及非流水線急診生化、心肌標(biāo)志物和體液生化樣本。系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)流程包括：樣本檢測數(shù)據(jù)、儀器報(bào)警、患者基本信息以及樣本各流程節(jié)點(diǎn)時(shí)間信息等，經(jīng)由cobas data manager分析儀數(shù)據(jù)管理軟件傳輸至中間體軟件cobas infinity，各儀器數(shù)據(jù)在infinity系統(tǒng)處整合后傳輸至LIS系統(tǒng)，以上數(shù)據(jù)流程實(shí)時(shí)同步完成。之后進(jìn)入數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，為保障LIS系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，在不影響自動化流水線正常運(yùn)行的前提下，iReport系統(tǒng)定時(shí)抽取LIS中質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)，并基于預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)分析ETL模型（抽取、轉(zhuǎn)換、加載）進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗。最終質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果在iReport中顯示，并支持按需統(tǒng)計(jì)。利用可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)完成質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計(jì)的工作流程見圖1。

圖1 可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)工作流程

可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)根據(jù)不同質(zhì)量指標(biāo)分為不同報(bào)告版面，每種版面主要包含兩個(gè)模塊：數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊、報(bào)表展示模塊。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊是指各項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)根據(jù)檢索要求分析得到的總的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，報(bào)表展示模塊是將每種質(zhì)量指標(biāo)分別按照不同時(shí)間、儀器、檢測項(xiàng)目、人員等條件呈現(xiàn)的可視化圖表，既有單一因素圖表又有多因素圖表，圖表類型多樣化。

可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析

國家衛(wèi)生健康委臨床檢驗(yàn)中心2020年3月發(fā)布了51個(gè)質(zhì)量指標(biāo)，覆蓋了分析前、分析中、分析后各個(gè)階段。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室要求，iReport可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)目前主要運(yùn)用于分析前不合格樣本統(tǒng)計(jì)分析，分析中和分析后樣本周轉(zhuǎn)時(shí)間（turnaround time, TAT）分析、分析后人員工作量和危急值統(tǒng)計(jì)。

樣本量多因素統(tǒng)計(jì)分析相比于傳統(tǒng)的單一因素樣本量統(tǒng)計(jì)模式，可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)可以多維度分析樣本量與時(shí)間、測試量、班次之間的關(guān)系，見圖2。首先根據(jù)選擇日期（年/月/日）統(tǒng)計(jì)樣本總量，生成餅圖統(tǒng)計(jì)每月樣本量所占百分?jǐn)?shù)，對比發(fā)現(xiàn)2019年12月份樣本量高于9、10、11月份；其次統(tǒng)計(jì)每日樣本量總數(shù)和平均數(shù)，便于直觀查看一周七天樣本分布情況，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可見每周星期二樣本量最多，星期日最少；從測試量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析可見肝功能測定指標(biāo)AST、ALT、DBIL、TBIL消耗量最大。iReport還能詳細(xì)展示一天中每個(gè)時(shí)間段樣本量分布情況，每天上午9:00～12:00樣本接收量最大，報(bào)告審核時(shí)間集中在9:00～14:00，白班和中班（8:00～13:00）樣本量最多，有助于實(shí)驗(yàn)室針對不同班次合理安排崗位人員?？此坪唵蔚臉颖玖糠治?，經(jīng)過可視化系統(tǒng)處理后，能多角度對比樣本量信息并提供分析圖表，為崗位安排、試劑、耗材訂購提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)依據(jù)，有助于實(shí)驗(yàn)室科學(xué)化管理。

圖2  樣本量可視化報(bào)告

全流程多因素TAT統(tǒng)計(jì)樣本流轉(zhuǎn)時(shí)間是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量考核的重要指標(biāo)，反映樣本檢測的及時(shí)性和效率，根據(jù)是主要分為實(shí)驗(yàn)外和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)TAT。TAT中位數(shù)是指將周轉(zhuǎn)時(shí)間由長到短排序后取其中位數(shù)，計(jì)算公式如下：TAT中位數(shù)=X(n+1)/2, n為奇數(shù)，TAT中位數(shù)=[Xn/2+X(n/2+1)]/2，n為偶數(shù)，n為檢驗(yàn)樣本數(shù)，X為檢驗(yàn)前周轉(zhuǎn)時(shí)間?？梢暬瘮?shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)監(jiān)測和定期回顧2種方式進(jìn)行TAT監(jiān)測。根據(jù)不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室外TAT主要包括采集-核收、審核-報(bào)告打印，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)TAT包括樣本核收-上分析儀、上分析儀-出結(jié)果、出結(jié)果-審核這三部分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室要求，TAT達(dá)標(biāo)時(shí)間設(shè)置如下：急診樣本采集-審核為120 min，門診樣本核收-審核為150 min，住院樣本核收-審核為240 min，其余樣本核收-審核為360 min。TAT受樣本量、樣本類別、人員等多種因素影響。為縮短獲得TAT結(jié)果的等待期，傳統(tǒng)TAT統(tǒng)計(jì)模式只是按照樣本類別、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外抽樣統(tǒng)計(jì)TAT，可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)不僅能夠按照樣本類別統(tǒng)計(jì)門診、住院、急診樣本TAT還能按照樣本分組、開單科室、檢測儀器等統(tǒng)計(jì)全流程TAT。

從iReport系統(tǒng)可見生化組2019年10月、11月樣本量低于9月和12月但TAT完成率卻有所下降，發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后，QI分析其原因是由于實(shí)驗(yàn)室儀器調(diào)整影響了樣本TAT，經(jīng)過迅速整改，12月TAT得到改進(jìn)。流水線對TAT的改善效果在iReport系統(tǒng)一目了然，2020年7月激素檢測流水線開始使用后，激素組在樣本量增加的情況下的TAT達(dá)成情況由6月份的86%提升到了8月份的91%，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)TAT由108.09 min縮短到93.39 min，其中TAT改善效果最明顯的階段是上分析儀-出結(jié)果，縮短了一半時(shí)間。另外還可以從科室維度分析實(shí)驗(yàn)室外TAT和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)TAT，為改善實(shí)驗(yàn)室外TAT提供依據(jù)，有助于實(shí)驗(yàn)室和臨床科室的有效溝通，同時(shí)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室內(nèi)流水線方案，調(diào)整樣本上機(jī)順序和樣本分配。而對于實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)關(guān)注的TAT未完成部分，可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)能夠根據(jù)樣本類型、樣本科室、檢測儀器等多維度定位分析未完成原因，有助于實(shí)驗(yàn)室TAT精準(zhǔn)定位管理和持續(xù)改進(jìn)，見圖3。

圖3  TAT可視化報(bào)告

不合格樣本統(tǒng)計(jì)根據(jù)臨檢中心要求不合格樣本主要分為9類包括樣本量不足、類型錯(cuò)誤、容器錯(cuò)誤、運(yùn)輸錯(cuò)誤、采血污染、空管、血凝、醫(yī)囑撤銷、非本科室項(xiàng)目等。不合格樣本是實(shí)驗(yàn)室管理的重要組成部分，是檢驗(yàn)前的重要質(zhì)量指標(biāo)，樣本類型符合要求是保證檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的前提條件。不合格樣本率=不符合要求的樣本數(shù)/同期樣本數(shù)×100%。傳統(tǒng)不合格樣本采用人工記錄，最后再由QI組手動統(tǒng)計(jì)不合格樣本原因，傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)模式存在記錄不清晰、不完整、耗時(shí)等問題，并且紙質(zhì)文檔一旦丟失便無法追朔原始記錄?？梢暬瘮?shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)根據(jù)不合格樣本原因、樣本科室來源（護(hù)理單元/測試項(xiàng)目）、處理方法（電話通知3種/樣本返回2種）、處理人員進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)并呈現(xiàn)出不同圖表類型。不合格樣本是質(zhì)量改進(jìn)持續(xù)關(guān)注部分，針對不同原因可以采取多種措施降低不合格樣本率。把關(guān)樣本的送檢質(zhì)量不僅能提高臨床滿意度，還是檢驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量保證的前提。見圖4。

圖4  不合格樣本可視化報(bào)告

人員工作量統(tǒng)計(jì)人員工作量統(tǒng)計(jì)是績效考核的重要部分?？梢暬瘮?shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)根據(jù)審核人員統(tǒng)計(jì)出不同人員樣本量完成總數(shù)和TAT達(dá)成率，相比傳統(tǒng)模式下單一統(tǒng)計(jì)樣本審核數(shù)量，可視化數(shù)據(jù)報(bào)告不僅反應(yīng)量的變化，還能體現(xiàn)質(zhì)的變化。

危急值統(tǒng)計(jì)危急值通報(bào)情況是檢驗(yàn)后的重要質(zhì)量指標(biāo)，根據(jù)目前實(shí)驗(yàn)室設(shè)置的危急值項(xiàng)目（血糖、血鉀、血鈣、肌鈣蛋白T、B型腦鈉肽、酸堿度、二氧化碳分壓），分別對不同危急值項(xiàng)目進(jìn)行樣本量、TAT、危急值通報(bào)率和通報(bào)及時(shí)率進(jìn)行分析。危急值通報(bào)率=已通報(bào)的危急值檢驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)/同期需要通報(bào)的危急值檢驗(yàn)項(xiàng)目總數(shù)×100%。危急值通報(bào)及時(shí)率=危急值通報(bào)時(shí)間（從結(jié)果確認(rèn)到與臨床醫(yī)生交流的時(shí)間）符合規(guī)定時(shí)間的檢驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)/同期需要危急值通報(bào)的檢驗(yàn)項(xiàng)目總數(shù)×100%。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)iReport統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別對不合格的危急值項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查并提出改進(jìn)措施。

結(jié)論

iReport可視化質(zhì)量指標(biāo)報(bào)告系統(tǒng)是在大數(shù)據(jù)智能化管理潮流中基于Jasperreport的一個(gè)可視化報(bào)表工具，依據(jù)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理要求構(gòu)建的專業(yè)型分析軟件系統(tǒng)。iReport系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)來源于LIS保證了數(shù)據(jù)來源的準(zhǔn)確性，方便實(shí)驗(yàn)室管理人員更加全面和直觀地了解實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計(jì)情況，多角度展示數(shù)據(jù)有利于準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)室樣本、工作人員、儀器狀態(tài)、臨床科室之間的相互關(guān)系，不僅滿足了日常管理需求，全流程實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行情況還能為智能化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)為保證信息的安全性，患者的個(gè)人信息經(jīng)過加密處理，信息系統(tǒng)的維護(hù)由專人負(fù)責(zé)。

iReport可視化數(shù)據(jù)報(bào)告系統(tǒng)充分利用了開源化的商業(yè)智能軟件的安全性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室需求靈活定制統(tǒng)計(jì)模塊，還能克服不同供應(yīng)商造成的兼容性限制。自該系統(tǒng)2019年正式應(yīng)用以來，為實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量改進(jìn)提供了高效、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，在實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量改進(jìn)方面做出了一定的貢獻(xiàn)。但由于不同實(shí)驗(yàn)室個(gè)性化需求較高，并且系統(tǒng)同步運(yùn)算大數(shù)據(jù)對計(jì)算機(jī)要求較高，可視化系統(tǒng)在具體實(shí)踐過程中仍需要不斷細(xì)化和完善。