胡 靜，蔡 蓓，盛愛林，鐘奇林，黃 琪，魏驍勇，羅俐梅，徐 歡，呂小巖，武永康△

(1.四川大學(xué)華西醫(yī)院實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)科，四川成都 610041；2.四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,四川成都 610065；3.四川大學(xué)華西醫(yī)院皮膚科，四川成都 610041)

自身抗體是一類針對(duì)自身組織、器官、細(xì)胞及細(xì)胞成分的抗體[1]，自身免疫性疾病(AID)是指由于某些原因造成免疫系統(tǒng)對(duì)自身成分的免疫耐受減低或破壞，致使自身抗體或/和致敏淋巴細(xì)胞損傷自身器官組織而引起的疾病，表現(xiàn)為相應(yīng)組織器官的功能障礙[2-4]。自身抗體不僅在AID診斷及療效觀察中具有重要的價(jià)值[5],還可見于腫瘤和感染等疾病[6-8]，隨著其應(yīng)用范圍的擴(kuò)大目前各大醫(yī)院都開展了自身抗體的檢測，其中抗核抗體(ANA)是目前臨床最常見的檢測項(xiàng)目。ANA是指針對(duì)自身真核細(xì)胞的細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)中的蛋白和核酸等成分的自身抗體的總稱，是AID診斷的重要標(biāo)志物[9-10]。間接免疫熒光法(IIF)是檢測ANA的推薦方法[11]，目前，該方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化，前期檢測樣本的熒光生物載片由儀器完成，后期的結(jié)果需由人工進(jìn)行判讀。近5年來，四川大學(xué)華西醫(yī)院不斷創(chuàng)新，優(yōu)化熒光法檢測自身抗體的流程，經(jīng)歷了3種方法的流程改進(jìn)即：人工鏡檢，人工圖檢，軟件圖檢。本研究通過對(duì)不同方法的在時(shí)間效率上進(jìn)行比較分析，探討不同檢測流程的方法一致性、重復(fù)性，對(duì)新開發(fā)的軟件進(jìn)行應(yīng)用效果的評(píng)價(jià)，為圖片橋接軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工錄入法提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 目前我國大部分三甲醫(yī)院普遍開展ANA項(xiàng)目，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，大約每次檢測在150例左右，為此筆者以其平均日常樣本量為基準(zhǔn)進(jìn)行效果比對(duì)評(píng)價(jià)，收集四川大學(xué)華西醫(yī)院2018年11月13日當(dāng)天門診及住院患者檢測ANA項(xiàng)目樣本150例。

1.1.1試劑 采用德國歐蒙ANA檢測試劑盒，采用 HEp-2 (人喉癌上皮細(xì)胞株) 及猴肝組織切片為抗原底物的IIF檢測。

1.1.2儀器 采用德國歐蒙全自動(dòng)熒光免疫檢測儀(Sprinter XL)進(jìn)行樣本處理，德國歐蒙全自動(dòng)熒光判讀儀(EUROPattern)進(jìn)行圖像采集。熒光顯微鏡為德國歐蒙EUROStar Ⅲ Plus型。

1.1.3分析軟件 自主開發(fā)的實(shí)驗(yàn)室圖片橋接軟件分析系統(tǒng)。

1.2方法 將150例樣本進(jìn)行離心編號(hào)，將樣本按順序放入SprinterXL，同時(shí)按儀器要求放入ANA熒光生物載片，儀器按照已設(shè)定好的ANA檢測流程對(duì)樣本進(jìn)行處理，完成后進(jìn)行人工封片。再分別用人工鏡檢、人工圖檢、軟件圖檢3種方法對(duì)生物載片進(jìn)行閱片并報(bào)告結(jié)果，ANA的結(jié)果報(bào)告包括滴度和核型。

1.2.1人工鏡檢 人工通過熒光顯微鏡閱片，并對(duì)結(jié)果做好紙質(zhì)記錄，最后將結(jié)果手工錄入實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)(LIS)。

1.2.2人工圖檢 全自動(dòng)熒光判讀儀采集圖片，人工通過對(duì)采集的圖片進(jìn)行判讀并對(duì)結(jié)果做好紙質(zhì)記錄，最后將結(jié)果信息錄入LIS系統(tǒng)。

1.2.3軟件圖檢 全自動(dòng)熒光判讀儀采集圖片，人工通過對(duì)采集的圖片判讀并將結(jié)果代碼錄入圖片橋接軟件，信息錄入完成后點(diǎn)擊發(fā)送即傳入LIS。

1.2.4操作人員體驗(yàn)評(píng)分方法 通過8位實(shí)驗(yàn)操作人員對(duì)3種方法的體驗(yàn)進(jìn)行評(píng)分，總分為10分，分?jǐn)?shù)越高，表示越輕松。

1.2.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用Kappa一致性檢驗(yàn)分析不同檢測方法一致性，Kappa>0.8提示方法之間具有較好的一致性，以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.13種方法試驗(yàn)過程耗時(shí)的比較 見表1。

表1 3種方法試驗(yàn)耗時(shí)的比較(min)

注：人工圖檢以及軟件圖檢的閱片均由儀器完成；軟件圖檢人工操作時(shí)間比人工鏡檢少30 min，比人工圖檢少18 min；-表示無數(shù)據(jù)

表2 人工鏡檢重復(fù)性情況

2.2人工鏡檢與軟件圖檢的重復(fù)性

2.2.1人工鏡檢的重復(fù)性 采用不同時(shí)間對(duì)同一批150例樣本進(jìn)行人工鏡檢，兩次結(jié)果的重復(fù)性見表2。人工鏡檢的重復(fù)性為90.7%(136/150)，Kappa=0.852,P<0.001。

2.2.2軟件圖檢的重復(fù)性 采用不同時(shí)間對(duì)同一批150例樣本進(jìn)行軟件圖檢，兩次結(jié)果的重復(fù)性結(jié)果見表3。

表3 軟件圖檢的重復(fù)性情況

注：軟件圖檢的重復(fù)性為96.7%(145/150),Kappa=0.947,P<0.001

2.2.3人工鏡檢與軟件圖檢的結(jié)果一致性分析 將人工鏡檢和軟件圖檢結(jié)果采用Kappa一致性檢驗(yàn)分析，其中對(duì)圖檢或鏡檢中重復(fù)檢測結(jié)果不一致的樣本，采取就“高”原則(即若2次重復(fù)檢測結(jié)果分別為“陰性”和“陽性”，認(rèn)定檢測結(jié)果為“陽性”)，兩種方法Kappa值為0.957(P<0.001)。具體結(jié)果見表4。

表4 人工鏡檢與軟件圖檢的一致性情況

注：兩種方法的總的符合率為98.7%(148/150),Kappa=0.957,P<0.001

2.33種檢測方法的特點(diǎn)比較 見表5。

表5 3種檢測方法的特點(diǎn)比較情況

注：“×”表示該方法不具備該項(xiàng)功能，“√”表示該方法具備該功能

2.4實(shí)驗(yàn)室操作人員的對(duì)3種方法的體驗(yàn)評(píng)分 8位操作人員對(duì)3種操作方法體驗(yàn)評(píng)分：人工鏡檢評(píng)分為2.00～6.00分；人工圖檢評(píng)分為7.00～8.00分；軟件圖檢評(píng)分為9.30～9.80分，平均體驗(yàn)評(píng)分見圖1。

圖1 操作人員對(duì)3種方法的體驗(yàn)評(píng)分

3 討 論

在過去的幾十年中,自身免疫性疾病的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢[12-14],自身抗體引起的自身免疫性疾病患病率超過2.5%[15-16]。目前自身抗體的檢測在各大醫(yī)院已普遍開展，其中ANA是最為重要且最為普遍的檢驗(yàn)項(xiàng)目，臨床上存在樣本量大、處理步驟繁瑣、耗時(shí)長、易錯(cuò)報(bào)漏報(bào)等問題，對(duì)于檢測ANA樣本量大的醫(yī)院而言，確實(shí)需要改進(jìn)流程，提高工作效率，避免醫(yī)療差錯(cuò)。目前國內(nèi)大部分實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)普及LIS，傳統(tǒng)的ANA結(jié)果經(jīng)過人工鏡檢之后需要人工錄入LIS，才能完成報(bào)告審核，該步驟容易出現(xiàn)錯(cuò)報(bào)漏報(bào)等問題。本研究結(jié)果表1顯示，人工鏡檢在閱片時(shí)間上雖然比人工圖檢和軟件圖檢兩種方法的時(shí)間都短，但后兩種方法的閱片是由儀器完成，不需要實(shí)驗(yàn)人員的參與。在需要人員參與的時(shí)間軸上，軟件圖檢的時(shí)間比人工鏡檢縮短了兩倍，比人工圖檢縮短一倍，大大節(jié)省了時(shí)間，提高了工作效率。

本研究表2和表3結(jié)果顯示，人工鏡檢的重復(fù)性為90.7%，軟件圖檢的重復(fù)性為96.7%，兩者結(jié)果一致性很好(Kappa=0.957，P<0.001)。人工鏡檢重復(fù)性雖略低于軟件圖檢，但是兩方法自身重復(fù)性均在90%以上。導(dǎo)致兩者重復(fù)性差異的原因可能是人工鏡檢需要重新開關(guān)顯微鏡，該操作受顯微鏡光路穩(wěn)定性、熒光底物片中熒光淬滅、及每位檢測者讀片視野的差異等造成，而軟件圖檢由于圖像保存永不改變，不受上述因素影響，因此檢測結(jié)果更穩(wěn)定，更客觀。因軟件圖檢和人工圖檢采用的閱片方式和判讀方式均一致，在重復(fù)性上與軟件圖檢一致，此處不再贅述。

表5可以直觀地顯示軟件圖檢能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)校驗(yàn)，若臨床診斷為自身免疫性疾病，軟件會(huì)有相應(yīng)的提示，若本次結(jié)果與相關(guān)檢驗(yàn)項(xiàng)目發(fā)生不符合，圖片橋接軟件也會(huì)自動(dòng)提示。ANA的生物載片通常在實(shí)驗(yàn)室保留7 d，若采用人工鏡檢則熒光圖片無法保存，而橋接軟件可以將儀器采集的所有圖片保存下來，且可以通過患者的申請單號(hào)或住院號(hào)、名字等唯一信息進(jìn)行永久回看。復(fù)檢的患者在橋接軟件里能看到其歷史結(jié)果，方便實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)行同一患者縱向結(jié)果比對(duì)。本研究結(jié)果提示，軟件圖檢實(shí)際是人工圖檢結(jié)果實(shí)現(xiàn)信息化傳輸?shù)倪^程，因此，在確保了圖檢結(jié)果一致性的同時(shí)，橋接軟件可以對(duì)特殊的、少見的核型進(jìn)行標(biāo)注，保存在特殊核型圖片庫里，方便新抗體的發(fā)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室人員交流學(xué)習(xí)。對(duì)于需要進(jìn)一步做滴度的樣本，橋接軟件可做特殊標(biāo)注，避免實(shí)驗(yàn)人員當(dāng)作已完成標(biāo)本而將報(bào)告誤審核(即限制審核)，對(duì)于已經(jīng)完成滴度稀釋并確認(rèn)最終結(jié)果的樣本，橋接軟件可以自動(dòng)取消限制審核的權(quán)限，以便報(bào)告及時(shí)發(fā)放。橋接軟件能實(shí)現(xiàn)一鍵傳送結(jié)果入LIS，解決了日常手工錄入LIS的繁瑣工作。而傳統(tǒng)的需要進(jìn)行滴度檢測的樣本，是采取手工填寫在紙質(zhì)的記錄本上，增加很多手工步驟，而采用橋接軟件，只需要實(shí)驗(yàn)室人員在記錄的過程中對(duì)需要做滴度的標(biāo)本做上標(biāo)記，最后橋接軟件便可自動(dòng)生成滴度報(bào)表，此外，該軟件還可拓展學(xué)習(xí)，包含標(biāo)準(zhǔn)圖譜、專家共識(shí)、自身抗體相關(guān)文獻(xiàn)、教學(xué)幻燈、操作教學(xué)視頻等，使操作人員更便于學(xué)習(xí)和進(jìn)步。

本研究就該軟件在使用過程中的便捷程度做了調(diào)查，共有8位實(shí)驗(yàn)室相關(guān)操作人員參與，本研究圖1結(jié)果顯示，軟件鏡檢的便捷程度最高，實(shí)驗(yàn)操作人員能切實(shí)感受到軟件帶來的便利以及高效的工作流程。

4 結(jié) 論

圖片橋接軟件高效智能聯(lián)接了自動(dòng)圖片采集儀及LIS，該軟件優(yōu)化并規(guī)范了檢測ANA工作流程，提高了工作效率，在很大程度上杜絕了醫(yī)療差錯(cuò)，避免了潛在的醫(yī)患糾紛。本軟件不僅用于ANA的熒光檢測，而且適用于所有的圖像采集器及報(bào)告軟件地聯(lián)接，為人工智能圖像自動(dòng)判讀提供了基礎(chǔ)。