临床实验室的智慧化与智汇实验室
在大数据、人工智能和云计算的浪潮中,医学实验室的智慧化建设成为新趋势。第四次工业革命给我们带来了技术层面的跃进式前行,但当我们开始着手打造一个智慧化实验室,却不是着眼于一角一落的改变,而要基于智慧医院的建设需求和检验医学学科发展趋势,秉承全局视角、系统化思维、长效机制的顶层设计。
迈克的智汇实验室,以精准、流程、服务的汇聚为核心,旨在建立解放双手的高效数据工厂和辅助人脑的智能决策中心,在构建集智慧检验和智慧管理为一体的新型医学实验室同时,实现整体的智慧运营。
一、基于精准要求的体系保障
准确的检测结果,是患者和临床最核心的诉求,也是我们持续改进的目标。从产业角度来看,量值溯源能力、检测技术的先进性、产研体系的高标准是产品的三大支柱(图1)。
图1. 量值溯源能力
近年来,IVD的厂家开始重视量值溯源能力建设,但这是一条艰难的路。它可能并未出现在医生与患者的认知当中,在临床实验室中也仅呈现一纸溯源报告。但它像一个幕后英雄,它与每一个报告数字密切相关,却深藏功与名。对于大部分的样本准确检测并不是什么难题,但抗干扰能力、极值的检测能力、异常信号的捕捉等,则是检测技术不断改进的方向。
二、基于工作流程的自动化建设
智汇实验室的基础在于全流程、多平台的自动化与智能化。全流程是指从样本的采集、传输、签收、分拣、离心、开盖,质量识别、检测、复检、直至样本的归档,存储,处理。多平台则是指在检测环节,分为诸多的技术平台。例如生化、免疫、血细胞、特定蛋白、糖化血红蛋白、血栓与止血、尿液等。要想实现全程的自动化,就不能被这些检测技术平台的集成连接能力所限制(图2)。
图2. 全流程的自动化
以样本传输为例,随着技术的发展,单纯的检测速度已经不是制约检验全程周转时间(ToTAT)的主要因素,而分析前阶段,特别是实验室外TAT和科室内样本前处理则成为主要短板所在。
样本即时传输系统和全自动样本处理系统的应用可实现样本的跨建筑运输、实验室内运输、分拣、识别、编号、离心、开盖、分类等流程的自动化操作,则有效缩短样本运输和处理的时间,节省人力,提升整体检测效率,也减少了人为错误。
全程自动化的流程设计中,要考虑场地、效率、不同样本类型处理需求和平诊急诊的差异化需求等等,充分考虑不同需求和痛点的实验室应用场景,不是简单的仪器的堆砌,而是针对不同应用场景提供的个性化解决方案。
在很多大型实验室,多平台多条流水线并行,各平台样本类型基本一致, 分类要求简单, 处理效率高。但这种方式在小型实验室,特别是急诊检验就不太适用。针对面积不大、项目全面、样本零散持续,值班时人手紧张的痛点,连接了样本前后处理系统、血细胞、特定蛋白、推染片、凝血、生化、免疫分析等模块的“急全流水线”最为适用(见图3)。
图3. 急全流水线
三、基于用户应用场景的信息化建设
打破信息壁垒,联通信息孤岛,实验室数据智能应用中心,可实现智能化全状态全流程的监测,是实验室大数据“控制中心”(图4)。
图4. 大数据可视化监测平台
以检验流程的智能化管理为导向,包括样本管理、数据管理、质控管理和仪器管理。还有包括但不限于分析前的自动质控和AI血清质量识别;分析中的样本路径追踪(样本流转日志);分析后的自动复查、自动审核、样本归档和数据统计等,通过智慧大屏可对流水线运行状况一站式呈现并实时动态监管,智能分析和预警,并可通过电脑或移动终端实施远程监控及操作。
而AI对于报告解读和科研管理的加持,成为诊断决策中心的好帮手。将患者监测数据智能整合分析,结合临床数据,将指标进行可视化处理,可显示指标变化的趋势,也能显示患者可能受累的系统和疾病推断模型,患病风险和推测依据。利用AI机器学习技术,分析数据,识别数据中的规律,改进算法模型,优化临床治疗计划,预测疾病风险以及评估患者的康复。
四、基于学科运营发展的深度协同
智慧实验室的运营不仅涉及技术和科学,还需全面考量设计规划、设备选择、运营成本、质量管理体系、学术科研、人员素养提升及外部形象呈现等。要满足当前需求的同时兼顾未来的持续发展,包括实验室的全技术平台的持续升级迭代;如果承担区域检验中心职能的检验科,还要考虑物流和信息化平台构建等诸多问题(见图5)。
标准化智慧实验室管理平台,覆盖“人、机、料、法、环、测”关键质量因素。通过该管理平台,实验室可全面实现无纸化、智慧化、规范化管理,能够有效助力实验室规范质量与运营管理,全面提升实验室管理水平和流程优化,提高检验质量和服务能力。
IVD企业作为合作伙伴,需具备强大技术实力和服务能力,它与实验室协同发展。包括现有全面的技术平台布局,各平台系统化、系列化、自动化和自主化的产品,稳定持续的研发投入。服务能力包括但不限于实验室设计规划能力,6S现场管理、精益管理辅导能力,实验室认可支持能力,并在对实验室运行模式有着深刻的理解基础上,累积大量的可落地执行的经验。
图5. 标准化管理平台功能模块
良好的产学研合作,它与检验科协同科研平台搭建,创新技术研究,科研转化,多中心研究合作,重点学科建设和人才培养,都能够发挥检验医学科的引领作用,推动科研创新及成果产出,更好地服务临床与患者。
结论:我们探索和尊重客观规律,理解并注重个体感受。检验所交付给临床和患者的不只是报告,而要让每一份报告发挥最大的诊断效能,让检查结果成为精准决策的有效支撑。变革是进步的催化剂,在IVD产业链条的每个主体,都需要勇敢面对变革。我们相信,未来10年,中国必将成为全球医学实验室自动化和智能化程度最高的国度,但智慧实验室不只是一个设备的智能,一个软件的智能,一个板块的智能,它是一种智能的汇集,更是一种多维度运营方式的汇集和运营理念的改变,是新的智汇实验室。
供稿丨迈克生物股份有限公司