精益随行的“从采到弃”智慧生态实验室整体解决方案

   2023-08-29 四川沃文特生物工程股份有限公司市场管理中心4155
核心提示:2023年5月23日国家卫生健康委、国家中医药局联合发文,在全国开展改善就医感受提升患者体验主题活动。要求在践行新发展理念基础上,全面梳理医疗服务流程,充分运用新手段、新技术、新模式,彻底打通人民群众看病就医的堵点、淤点、难点。“以病人为中心”整体提升医疗服务的舒适化、智慧化、数字化水平,推动形成流程更科学、模式更连续、服务更高效、环境更舒适、态度更体贴的中国式现代化医疗服务模式,人民群众就医获得感、幸福感、安全感进一步增强[1]。

2023年5月23日国家卫生健康委、国家中医药局联合发文,在全国开展改善就医感受提升患者体验主题活动。要求在践行新发展理念基础上,全面梳理医疗服务流程,充分运用新手段、新技术、新模式,彻底打通人民群众看病就医的堵点、淤点、难点。“以病人为中心”整体提升医疗服务的舒适化、智慧化、数字化水平,推动形成流程更科学、模式更连续、服务更高效、环境更舒适、态度更体贴的中国式现代化医疗服务模式,人民群众就医获得感、幸福感、安全感进一步增强[1]。

检验医学是临床医学中非常重要的学科之一,目前越来越多的检验科已经实现了设备自动化,检验科正在向信息化、智慧化、精益化进行转型,使之持续为疾病的诊断、疗效的评估、疾病的检测和筛查提供依据。但在DRGs/DIP模式持续落地的今天,如何打造质量高、流程优、风险可控、患者体验好的智慧实验室,是我们一直关心并探讨的问题。

一、智慧化采血中心和重建规范

血液样本的采集和运输,目前仍然是样本检测流程中非常重要的步骤,智慧化采血中心的建设结合科室的实际情况,以《临床实验室设计总则》为基础,按照ISO15189和ISO20658的要求和现行的法律法规开展前期规划和设计。沃文特专业的实验室设计规划团队提前与科室进行沟通,充分了解采血中心的现状,对场地进行精准测量,以流程管理和安全便捷为核心,结合人员的工作习惯及现场情况对采血中心及患者等候区域进行整体化设计,对医护人员工作动线、患者等候区域以及样本运输流向和数据流进行梳理(见图1)。

焕然一新的采血中心配备多功能标准采血桌、全自动备管机、智能叫号系统、分拣系统、气动传输系统,最大程度上减少人为干预和操作(见图2)。

传统采血模式涉及11个环节,每个环节都需要人工干预。智慧采血模式优化为只需要患者取号和护士采血2个环节,大大减少繁琐的人工活动和错误发生的几率,提升工作效率(见图3)。

图1. 方案细化和项目管理制,为智慧采血中心建设保驾护航

图2. 部分医院智慧采血中心建设效果

图3. 传统采血模式与智能采血模式的对比

二、安全高效的智慧化血液样本运输系统

智慧采血中心可以实时记录和追踪患者的采血信息,包括血液样本的标签、存储和运输情况等。这样可以更好地管理和追踪样本,减少样本丢失或混乱的可能性。

目前有很多医院样本采集和检测分布在不同的区域,气动物流传输系统是目前实验室在血液样本运输的常用方式。气动传输运输血液样本对检验结果、样本安全、血清质量风险是否有影响,运行效率是否满足实验室的要求,按照《临床检验样本转运及保存规范化专家共识》的建议,应对自动化物流系统定期进行评估。沃文特血液样本采集传输系统ST-10是利用压缩空气将患者血液样本由发射端发送至接收端,其传输过程速度为7-9米/秒,并通过专用接口连接实验室自动化设备,实现样本快速运输,从而减少患者样本的转运时间,提升样本检验的ToTAT时间(表1)。

但是样本在传输过程中容易受到外力的影响且在传输过程中存在样本加速和减速,使血液中血细胞被破坏,从而影响检验结果,如样本溶血、钾离子的升高或酶学标志物异常等错误结果。对经ST-10血液样本传输系统传输的血液样本进行评估[2],人工传输组和使用ST-10传输组的两组样本各项检测结果均无明显差异(P>0.05),满足临床需求。

三、智慧生态实验室与智慧加持

截至2023年8月,沃文特智慧生态实验室已在全国30多个省、市、自治区实现装机,流水线平稳运行1000多天。凌云系列生化免疫流水线将人工运送样本、人工分拣、人工编号、人工签收、人工离心、人工去盖、人工分配检测仪器、人工进行样本复查、人工进行样本归档、人工处理到期样本等十几个步骤进行优化。整个实验流程基本实现无需操作人员与样本接触,去盖模块具备紫外线杀菌和气溶胶吸附的功能,可以最大限度减少实验室气溶胶的溢出,保护患者及检验科工作人员。

全自动生化免疫流水线将样本检测分析前、分析中和分析后的自动化检测设备连接,结合智能IT系统—LDP中间体软件,可以实现样本自动传输、自动分配检测仪器及检测菜单、自动存储、自动丢弃的全流程自动管理,优化样本的周转时间。后期可利用生化免疫流水线实现自动质控、自动审核、自动性能验证等高级IT功能,通过“硬件+软件+IT功能”和“智慧+生态+精益管理”的理念打造智慧化检验科,进一步提升检验科信息化、智能化和自动化水平(图4)。

图4. 完善的智慧化IT解决方案

近年来,人工智能已在医学的研究上被广泛普及。沃文特凌云系列生化免疫流水线,利用经离心后的生化免疫样本进行图像采集,对所采集的样本图像和样本图像所对应的血清指数进行对应,构建深度卷积神经网络(Deep Convolution Neural Network,DCNN)模型架构[3],基于对所有已离心生化免疫样本的图像数据集对深度卷积神经网络模型框架进行学习训练,获得深度卷积神经网络模型,获取待识别的生化免疫样本图像,并将待识别生化免疫样本图像输入所述深度卷积神经网络模型中,获得待识别生化免疫样本图像对应的溶血、黄疸和脂血的概率,并确定待识别生化免疫样本的溶血、黄疸和脂血的判断情况[4]。

离心后的样本使用照相机拍照,识别试管、管冒、血清高度、条形码,经图像分割后导入DCNN模型;血清指数用来区分样本黄疸、溶血、脂血,图片信息传输至实验室信息系统。

图5. 血清质量识别流程

四、精益随行的“从采到弃”智慧生态实验室整体解决方案

相较传统的生化免疫流水线,沃文特智慧生态实验室是国内首家全部采用自主研发、自主设计、自主生产可以实现从患者采血、样本运输、智慧分拣、样本检测到报告自动审核全部流程,且所有流水线均标配线上存储冰箱,可实现样本自动存储、自动丢弃等全部流程的实验室解决方案,是真正意义上的Total TLA。补齐分析前质量控制短板,为实验室建立样本数字化的闭环监控管理,包括医嘱申请、样本采集、样本传输、样本核收、样本上线离心、去盖、上机检测、结果审核、样本销毁等重要节点全流程ToTAT时间的监管[5],以更快的速度,更精准的检测和更好的服务满足临床及患者的需求(图6,7)。

图6. 沃文特从采到弃智慧生态实验室覆盖检验全部流程,更加符合ISO15189指南要求

图7. 智慧生态实验室全流程管理

展望未来,智慧生态实验室的愿景将不仅仅止步于此,后疫情时代给检验行业发展带来全新的机遇与挑战,沃文特将继续携手医院检验科,以智慧采血中心、血液样本传输和自动化流水线作为三大基石,时刻关注检验科生态安全,深度挖掘临床价值和需求,以精益化的管理、高效的IT功能,努力打造一个更智慧、更精准,更安全的高效实验室(图8)。

参考文献

中华人民共和国中央人民政府网站. 关于开展改善就医感受提升患者体验主题活动的通知国卫医政发﹝2023﹞11号. (2023年5月23日)[2023年8月11日]. https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202305/content_6883385.htm

Streichert T, Otto B, Schnabel C, et al. Determination of hemolysis thresholds by the use of data loggers in pneumatic tube systems.[J]. J Ame Associat Clini Chemi, 2011, 57(10): 1390-1397. DOI: 10.1373/clinchem.2011.167932.

张珂, 冯晓晗, 郭玉荣, 等. 图像分类的深度卷积神经网络模型综述[J]. 中国图象图形学报, 2021, 26(10): 2305-2325.

杨超. 基于深度学习的血清质量评估系统的建立和初步应用[D]. 广东: 南方医科大学, 2022.

中国中西医结合学会检验医学专业委员会. 临床检验样本转运及保存规范化专家共识[J]. 中华检验医学杂志, 2023, 46(3): 259-264. DOI:10.3760/cma.j.cn114452-20221208-00725.


 
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