檢驗儀器自動報警通知系統應用效果評價*

趙文玲，胡 靜，胡朝軍，翟建昭，李德均，武永康△

(1.四川大學華西醫院實驗醫學科，四川成都 610041；2.中國醫學科學院北京協和醫學院北京協和醫院風濕免疫科/風濕免疫病學教育部重點實驗室，北京100730；3.成都信通網易醫療科技發展有限公司，四川成都 610045)

準確的檢驗結果是臨床醫生進行疾病診治的重要依據[1-2]。目前，大中型醫院檢驗項目可達近千個，大部分檢驗項目均采用半自動或全自動檢驗儀器進行檢測。對于中型醫院，即二級或三級醫院而言，開展的檢驗項目至少包括生化、血常規、肝炎標志物、腫瘤標志物及自身抗體等100多項檢驗指標[3]，由于不同檢驗儀器所能檢測項目有限，因此，中型醫院通常使用10臺左右檢驗儀器進行臨床檢驗，而幾乎所有的檢驗儀器均通過電腦進行控制。當儀器出現需要人為干預的狀況時電腦顯示器會彈出提示或警報，這時提示操作人員應及時處理，否則儀器將處于待機停滯狀態，實驗也無法繼續進行。為避免此類問題的產生，實驗室內每臺運行的儀器都要有相關工作人員值守，反之，則可能導致較為嚴重的后果[4]。因此，四川大學華西醫院實驗醫學科研發了檢驗儀器自動報警通知系統，當檢驗儀器顯示器出現報警提示信息時，若通過手機短信和微信通知操作人員，操作人員即使不在現場，也可在收到短信和微信后，及時到現場進行處理，有效提高工作效率，避免不必要的損失。四川大學華西醫院實驗醫學科課題組采用人工智能圖像比對方式[5]實現報警信息的提取和推送(專利申請號201910384610.9)，現將該系統的運行效果介紹如下。

1 材料與方法

1.1自動報警通知系統設計 自動報警通知系統包括硬件和軟件兩部分。

1.1.1硬件 包括人工智能圖像比對服務器，內存16 G，硬盤1 T，CPU i3，Windows7操作系統，安裝SQL Server 2016。

1.1.2軟件 編寫的應用程序包括3部分，即報警信息采集端、報警信息比對端、報警信息傳送端。報警信息采集端：編寫適用于不同系統的屏幕截圖程序，其承擔兩項任務，即當儀器出現報警信息時，操作人員點擊“PrtSc”截屏并填寫報警信息及處理方法等內容，確定后上傳至服務器保存作為報警信息庫的一條記錄；其次，任務為定時截屏(1幀/秒)，并實時將截屏圖片通過網絡上傳至報警信息比對端。報警信息比對端：報警信息數據庫保存有各個儀器上傳的報警信息記錄，報警信息比對端逐條實時對比上傳的截屏圖片，當屏幕截圖信息與報警信息知識庫中的圖片一致時，即觸發報警信息傳送端發送短信和微信。報警信息傳送端：當前述程序觸發信息推送平臺時，可將報警信息(包括儀器名稱、地點、報警信息內容、處理方法及緊急聯系人等)通知給預先設定的相關操作人員，另微信推送除上述信息外，還包括報警圖片。

1.2監控儀器 Addcare ELISA 500 酶標儀1臺，歐蒙EUROBlot One免疫印跡儀3臺，歐蒙Sprinter XL熒光檢測儀2臺，歐蒙EUROIMMUN Analyzer全自動酶免分析儀1臺。

1.3方法

1.3.1系統運行比較方法 將上述系統安裝監控儀器運行7 d(軟件系統自動記錄監控信息)，之后系統停止運行7 d(人工記錄儀器出現的問題)，除此之外，還對實驗時間造成的影響和因重復實驗造成的試劑浪費情況進行記錄，以評價該系統運行效果。

1.3.2操作人員體驗評分方法 通過9位實驗操作人員對報警通知系統的體驗進行評分，總分為10分，分數越高，表示滿意度越高。

2 結 果

2.1自動報警通知系統運行結果 以7 d監控7臺免疫檢測儀為例，系統自動記錄報警信息，按照報警信息是否需要人工干預分為兩類，即需人工處理的儀器報警信息種類及發生頻率和不需要人工處理的提醒信息種類及發生頻率。見表1、2。

表1 需人工處理的儀器報警信息種類及發生頻率

2.2報警通知系統未運行對實驗的影響 根據人工記錄的儀器報警信息種類及數量，7 d必須處理的報警有36次，每次延遲處理時間為3～20 min，平均延遲為(7.39±3.84)min，7 d共延遲266 min，平均每天延遲38 min。而使用自動報警通知系統，操作人員可及時趕到儀器旁進行處理，工作時間顯著低于未使用系統的工作時間(t=11.54,P<0.05)。

對于不需要馬上處理或者根本不需要處理的提醒信息有100次，其中“檢測完成”為55次。在“檢測完成”中20次需要立即準備下一批次實驗，這20批次實驗中每次延遲處理時間5～30 min，平均延遲為(8.95±5.85)min，累及共延遲179 min，平均每天延遲25 min，工作時間顯著長于使用系統的工作時間(t=6.83,P<0.05)。

在未使用自動報警通知系統期間，歐蒙EUROIMMUN Analyzer全自動酶免分析儀酶聯免疫吸附試驗法檢測抗中性粒細胞胞漿抗體特異性抗體時，操作人員午飯后回來發現“缺少槍頭”報警，根據進度條顯示報警時間為15 min前，因此,該批次實驗失敗需要重新檢測，患者取檢驗報告時間推遲150 min，浪費試劑成本達3 000元。

2.3技術操作人員滿意度調查 本研究中9位日常操作人員對檢驗儀器自動報警通知系統使用前后的體驗滿意度進行了評分，使用該系統前得分為(6.56±0.52)分，使用后得分為(9.11±0.48)分，使用該系統后的滿意度明顯高于未使用時(t=10.69,P<0.05)。

表2 不需要人工處理的儀器提醒信息種類及發生頻率表

注：電腦開機時報警通知系統自動啟動，儀器控制電腦關機時提示離線狀態。

3 討 論

檢驗報告對于患者疾病的診治至關重要[6]。臨床醫生及患者盡早拿到準確可靠的檢驗報告是檢驗管理人員及操作人員共同努力的目標[7]。近幾十年來，檢驗制造廠商、檢驗人員都在不斷努力，使檢驗報告向更快更準的方向進步[8]。臨床檢驗方法和儀器經歷了手工操作、半自動分析和全自動分析的發展過程[9]。目前，大部分的檢測項目均采用電腦控制的自動化檢驗儀器進行檢測，在一定程度上，大型檢驗設備的應用體現了檢驗部門的水平[10]。但無論哪種檢驗儀器，都會出現一些報警信息，一類為儀器本身故障信息，這類問題需要及時通知維修工程師到現場進行處理；另一類為標本、試劑及質控等問題的信息(即本研究中記錄的報警/提醒信息)，這些信息需要操作人員進行及時干預，即可使實驗繼續進行下去，這就需要檢驗操作人員高度的責任心或者每臺儀器均配備專職值守人員，但這將浪費大量的人力。通常情況下，一名操作人員管理多臺檢驗儀器，特別是操作人員忙碌間隙當中，可能會由于去吃飯、去衛生間等花費一定的時間，而恰在此時，檢驗儀器可能會出現一些提示報警信息，需要工作人員及時處理。

四川大學華西醫院實驗醫學科課題組采用人工智能圖片對比的方法設計并編程建立檢驗儀器自動報警通知系統，實現所監控儀器的報警信息自動識別和報警。表1的結果顯示，使用人工智能檢驗儀器自動報警通知系統后，相關工作人員每天可以節省38 min，可以實現7臺儀器1臺手機集中移動綜合監控，即1名工作人員即可高效監控多臺儀器，綜合考慮，可以減少1名操作人員值守儀器。表2 的結果顯示，使用人工智能檢驗儀器自動報警通知系統后，相關工作人員每天可以節省25 min。按每人每天工作時間為8 h計算，使用自動報警通知系統后，每位相關工作人員平均每天可以節省約1/8的工作時間，總的來說可以節約2/9的人力配置。綜上所述，使用自動報警通知系統在一定程度上可以減少人員的配置，從而提高工作效率、縮短工作時間。

對于免疫學實驗，雖然近些年自動化程度突飛猛進，但是完成一輪檢測仍用時較長[11-12]，對于標本量大的實驗室，通常需要2輪甚至3輪檢測才能完成當天的標本，如歐蒙EUROBlot One免疫印跡儀檢測抗核抗體譜，檢測1輪大約需要3 h[13]，四川大學華西醫院實驗醫學科有時需要檢測3輪才能完成當天標本檢測。表2結果顯示，使用人工智能檢驗儀器自動報警通知系統亦可以監測儀器是否處于運行狀態，以及檢測完成后可以及時進行下一輪的實驗，盡可能減少等待時間。另外，四川大學華西醫院實驗醫學科在下午下班前將標本及試劑準備好即可下班，手機監控顯得更有必要，若有需要人為干預的信息提示，則及時趕到科室處理，至少可以避免順延到次日而影響第2天的工作進度。若得到儀器檢測完成的提醒信息，工作人員也可以安心在家休息。

檢驗儀器自動報警通知系統對于提高管理及工作效率均具有重要的意義，在實際實驗過程中，若以“非立即補加須進行復查”的原則[14]，由于檢驗待機延長會有很多實驗未及時發現待機狀態而需要復查，不僅增加檢測成本，更會延遲患者報告時間而造成潛在的醫患糾紛。此外，四川大學華西醫院實驗醫學科課題組對該系統在使用過程中技術操作人員的滿意度調查結果顯示，實驗操作人員能切實感受到使用該系統后工作效率得到提高，工作時間得以縮短。

檢驗儀器自動報警通知系統是人工智能產品在臨床中的應用，人工智能可以達到解放人力，提高效率的目的[15]。建立該系統服務器可以共用臨床信息系統服務器，其對計算能力要求并不高，由于軟件系統功能并不復雜，投入成本較低，而且可以長期運用在日常臨床工作當中，能夠解決臨床實際問題，因此，該系統必然會帶來更多的經濟收益。

4 結 論

總之，檢驗儀器自動報警通知系統可實現多臺儀器移動集中監控，減少了儀器的人員值守，可遠程了解儀器運行狀態，操作人員滿意度顯著提高。此外，該系統可拓展應用于任何一種自動化檢驗儀器上，對于提高整體工作效率和評價儀器故障率提供數據支撐，值得在檢驗科及儀器廠商中推廣使用。