馬德敏，徐建新

上海奧普生物醫(yī)藥有限公司，上海市，201201

即時檢測（POCT）概念和產品自20世紀90年代被引入國內檢測醫(yī)學領域至今，已經從手動操作、定性判讀，發(fā)展到以自動化、定量檢測為主要特點的第四代儀器[1]——智慧即時檢測儀器（iPOCT）。iPOCT儀器不僅繼承和發(fā)展了操作簡便、檢測速度快、小型化、低成本等諸多優(yōu)勢，還實現(xiàn)了智能化操作的功能，已被廣泛接受和應用于各級醫(yī)療機構的醫(yī)學檢測活動中[1-2]。

近幾年，隨著物聯(lián)網技術的快速發(fā)展和成熟，將物聯(lián)網技術應用到醫(yī)療行業(yè)，建設“智慧醫(yī)療”[3]的設想、方案、具體案例也多有報道，也受到了越來越多醫(yī)療機構、設備廠家和用戶的重視。

1 現(xiàn)狀分析

物聯(lián)網技術的定義[4-12]是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網相連接，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡技術。

結合物聯(lián)網技術的智慧醫(yī)療已經在醫(yī)院信息化建設、遠程醫(yī)療、電子病例、醫(yī)院儀器設備管理等多個方面[5-8]取得了較好的實際成果。關于智慧醫(yī)療實現(xiàn)中運用到的物聯(lián)網的幾項關鍵技術[9-12]，主要集中在信息的感知，數(shù)據的分析、分發(fā)、數(shù)據的應用和互聯(lián)網技術等方面。

近幾年POCT檢測儀器在智慧化發(fā)展方面，也取得了一些進展。

但是在信息的感知，數(shù)據在云端的深層次的加工處理，面向多類型用戶的數(shù)據應用，多醫(yī)療點、多儀器之間的網絡建設，數(shù)據融合應用等方面，還沒有實現(xiàn)。這些也成為從單醫(yī)療點和獨立的iPOCT儀器向網絡化、智慧醫(yī)療進一步發(fā)展的主要制約因素。

2 智慧即時檢測網絡架構及關鍵技術

基于上述分析，為了更好地滿足不同用戶的需求，運用互聯(lián)網技術和架構，將iPOCT檢測儀器作為信息感知、收集、獲取的核心節(jié)點，多個iPOCT檢測儀器的數(shù)據傳輸匯總到云端存儲器中，形成大數(shù)據源，所設計的對應數(shù)據分析算法在云端對大數(shù)據進行分析處理，將數(shù)據分析處理結果根據不同用戶的需求定制化發(fā)送給不同的用戶終端。由此組建的網絡系統(tǒng)，可稱之為智慧即時檢測網絡。圖1為智慧即時檢測網絡架構示意圖。

圖1中描述的智慧即時檢測網絡架構，將該網絡劃分成四個主要組成部分。

其中iPOCT檢測儀器為核心節(jié)點，該儀器設計裝配了多類型信息獲取的傳感器，如一維/二維條形碼掃描器、RFID閱讀器、藍牙接入點等，可讀取不同類型的信息源；在完成待檢標本的檢測和數(shù)據預處理后，可將數(shù)據上傳到云端；儀器內部設計有用于監(jiān)控運動、溫度、液體等部件的狀態(tài)偵測傳感器，以實現(xiàn)實時監(jiān)控儀器運行過程中的各部件的工作狀態(tài)；云端完成數(shù)據的分析、計算、存儲、分發(fā)工作，應用端根據各自的需求獲取對應的數(shù)據，并可通過云實現(xiàn)與iPOCT檢測儀器之間的交互。

圖1 智慧即時檢測網絡拓撲示意圖Fig.1 The diagram of topology structure of intelligent POCT network

3 臨床應用場景體驗和分析

在實際應用中，以某型全自動特定蛋白分析儀為例。當有診斷、治療需求的患者從其進入醫(yī)療機構開始，到完成檢測診斷結束，在接入智慧即時檢測網絡的場景下完成的整個流程作為智慧即時檢測網絡的應用體驗。工作體驗流程如圖2所示。

圖2 基于iPOCT檢測網絡的工作體驗流程圖Fig.2 The flowchart of working experience based on intelligent POCT network

從圖2流程中可以看出，整個過程僅在預約/掛號，標本采集環(huán)節(jié)可能需要人工的參與（目前已有自助掛號和自動采血裝置，但還未大面積的普及），且工作量較小，工作難度不高。醫(yī)護操作人員僅需將帶檢測標本放置到儀器的進樣裝置上，剩余的操作全部由檢測儀器自動完成。

當標本檢測完成后，iPOCT檢測儀器會自動將檢測結果數(shù)據分別上傳到醫(yī)院的LIS服務器和云端存儲器。LIS系統(tǒng)也可和云端存儲器連接，將來可擴展為上傳其他檢測項目或檢測儀器的結果數(shù)據，為進一步實現(xiàn)醫(yī)療大數(shù)據及其應用提供技術基礎。

醫(yī)生可通過連接到云端的應用軟件對檢測結果，即對所在醫(yī)院范圍內的檢測儀器的數(shù)據進行讀取和分析，便于統(tǒng)一建立醫(yī)院檢測儀器的質量管理。這些可以為衛(wèi)生健康相關的研究機構提供研究用途的醫(yī)療大數(shù)據。表1示例中截取了多個區(qū)域用戶在某天的任意時刻的動態(tài)測試數(shù)據量的統(tǒng)計匯總。

表1 多個區(qū)域用戶某天任意時刻的動態(tài)測試匯總Tab.1 The collection of dynamic test results anytime in one day in diあerent areas

接受檢測、治療的患者也可以在第一時間通過網絡獲得自己的檢測結果，并可接受到輔助診斷或基礎醫(yī)學健康知識信息。

對于產品的質控管理，試劑生產廠家提供的試劑帶有信息存儲裝置，iPOCT檢測儀器可自動讀取試劑的信息，包括試劑的批次、批號、對應定標數(shù)據等。試劑定標結果數(shù)據可實時通過云端分析識別，實時推送給檢驗科管理人員和廠家儀器維護監(jiān)控人員。

iPOCT檢測儀器的運行狀態(tài)數(shù)據上傳到云端后，經過云端的智能分析程序，可識別出儀器的故障或潛在故障，并將儀器信息、故障信息推動給設備維護團隊和人員。圖3中截取了某批試劑在冷鏈運輸過程中的動態(tài)溫度監(jiān)控數(shù)據。

圖3 某批試劑產品的冷鏈運輸中動態(tài)溫度數(shù)據跟蹤Fig.3 The dynamic temperatures of cold chain transport of one lot of reagent

例如，對“江、浙、滬”三地超過百家醫(yī)院接入到iPOCT網絡的流感檢測數(shù)據進行了統(tǒng)計分析，在2018年1月1日至2月14日間，有4 847 752例疑似患者就醫(yī)，數(shù)據顯示總的陽性率57.83%；疑似病毒感染者57.2%；細菌感染者33.36%；混合感染者36.62%。

相對于使用傳統(tǒng)POCT開展的診斷工作，iPOCT明顯縮短了患者的診療和等待時間，減少了醫(yī)務人員的工作量，提高了工作效率。兩者臨床體驗對比見表2。

表2 智慧即時檢測網絡和傳統(tǒng)POCT的臨床體驗對比Tab.2 The clinical application comparisons between intelligent POCT network and traditional POCT

4 結論

本文提出了基于物聯(lián)網技術的智慧即時檢測網絡的概念，以iPOCT檢測儀器為核心單元，將信息端、儀器端、云端和應用端連接組成網絡，實現(xiàn)了“連云端、接終端”，不僅通過iPOCT檢測儀器提高了臨床檢測的速度，還提高了從病人就診到完成檢測診斷，到數(shù)據處理應用整個鏈條的協(xié)調工作效率，也為未來實現(xiàn)“醫(yī)療大數(shù)據”提供了軟硬件和數(shù)據基礎。