吳凡　馮杰　郭驍　薛輝　顏光濤

摘要：與傳統(tǒng)體外診斷技術(shù)相比，互聯(lián)網(wǎng)體外診斷技術(shù)在快速、便捷、易部署等方面存在明顯的優(yōu)勢的同時，也對其本身質(zhì)量控制環(huán)節(jié)提出了新的問題和要求。在互聯(lián)網(wǎng)體外診斷領(lǐng)域的大量實踐的基礎(chǔ)上，本文對互聯(lián)網(wǎng)體外診斷質(zhì)量控制的“人、機、料、法、環(huán)”五環(huán)節(jié)進行分析，并與傳統(tǒng)體外診斷技術(shù)進行對比。分析結(jié)果表明，互聯(lián)網(wǎng)體外診斷的質(zhì)量管理的要求及組成和傳統(tǒng)方案基本一致，靈活度和智能化水平有一定提高，從而降低了對人員和環(huán)境的要求。結(jié)論對下一步制定具體的質(zhì)量控制策略打下了良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵字：體外診斷，互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療，質(zhì)量控制，POCT，大數(shù)據(jù)

Internet in Vitro Diagnosis and Its Quality Control

WU Fan2 FENG Jie1 GUO Xiao2 XUE Hui1 YAN Guangtao1

（1.Department of Clinical Laboratory Center，The First Medical Center of the PLA General Hospital， Beijing， 1000853 China;

2. Liuzhou Kangyun Internet Technology Co.， Ltd.， Liuzhou， Guangxi Province， 545000 China）

Abstract： Compared with traditional in vitro diagnosis technology， Internet in vitro diagnosis technology has obvious advantages in fast， convenient and easy to deploy， and at the same time， it also puts forward new problems and requirements for its quality control. Based on a lot of practice in the field of in vitro diagnosis on the Internet， this paper analyzes the five links of "human， machine， material， method and ring" in the quality control of Internet in vitro diagnosis， and compares it with traditional in vitro diagnosis technology. The results show that the quality management requirements and composition of in vitro diagnosis of Internet are basically consistent with the traditional scheme， and the level of flexibility and intelligence has been improved to some extent， thus reducing the requirements for people and environment. Conclusion it lays a good foundation for the next step to formulate the specific quality control strategy.

Key Words： IVD; Internet medicine; Quality control; POCT; Big data

前言

"互聯(lián)網(wǎng)+"醫(yī)療是信息技術(shù)重要產(chǎn)物，它不僅促進了醫(yī)改的深化，也改變了醫(yī)療服務(wù)和決策方式^[1]。而互聯(lián)網(wǎng)體外診斷技術(shù)是“互聯(lián)網(wǎng)+”模式在體外診斷領(lǐng)域的創(chuàng)新及運用。

互聯(lián)網(wǎng)體外診斷指用云計算技術(shù)將實體儀器虛擬化，通過通用計算平臺上傳數(shù)據(jù)并調(diào)用虛擬儀器的分析功能，并返回分析結(jié)果。完整的互聯(lián)網(wǎng)體外診斷體系由分析軟件、檢測試劑及耗材、通用計算平臺及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施構(gòu)成。工作流程是試劑和樣品反應(yīng)后，產(chǎn)生光學(xué)變化被攝像頭捕捉，信號通過手機等終端傳輸?shù)椒?wù)器，分析軟件就相當(dāng)于儀器，分析完成后結(jié)果返回終端。對使用者來說只需完成①采樣及加樣，②掃描試劑，兩個步驟就可完成檢驗。劉洪等介紹了基于互聯(lián)網(wǎng)體外診斷的尿液檢查系統(tǒng)的原理及實現(xiàn)方式^[2]。

互聯(lián)網(wǎng)體外診斷技術(shù)目前可使用干化學(xué)、膠體金、熒光免疫、免疫比濁、恒溫擴增等方法，覆蓋了醫(yī)學(xué)檢驗的大部分項目，如尿常規(guī)、血脂4項，婦科聯(lián)檢，炎癥4項，新冠病毒抗體/核酸等。使用的軟件和試劑同樣受到藥監(jiān)監(jiān)管，也必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會的要求^[3][4]。試劑產(chǎn)品可用現(xiàn)有產(chǎn)品增加對應(yīng)規(guī)格，和傳統(tǒng)方案原理一致。合規(guī)的軟件在首頁、結(jié)論頁等顯眼位置標(biāo)注注冊信息。雖然原理一致，但應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)體外診斷技術(shù)中時，無論試劑產(chǎn)品^[5]或軟件^[6]需進行針對性開發(fā)。

在互聯(lián)網(wǎng)體外診斷系統(tǒng)投入使用前，對于每款試劑產(chǎn)品，先要用系統(tǒng)對其定標(biāo)，圖1說明了定標(biāo)流程。

定標(biāo)后，將互聯(lián)網(wǎng)體外診斷系統(tǒng)及傳統(tǒng)儀器檢測結(jié)果進行比較，要求準(zhǔn)確度、精密度等達到規(guī)定的一致性后才會進入市場。在此基礎(chǔ)上，可認為其等效于傳統(tǒng)方案。下圖2展示了C-反應(yīng)蛋白（膠體金法）所得到的檢測結(jié)果相關(guān)性分析。分析結(jié)果表明兩種方案所得檢測結(jié)果相關(guān)性較高，不存在顯著差異。

互聯(lián)網(wǎng)體外診斷技術(shù)使基層醫(yī)療、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療、健康管理等領(lǐng)域用上高質(zhì)低價的檢驗產(chǎn)品成為可能，對其質(zhì)量控制成為相當(dāng)重要的問題。

對于醫(yī)療產(chǎn)品而言，質(zhì)量問題可導(dǎo)致對患者產(chǎn)生傷害，尤其應(yīng)重視質(zhì)量控制。有文獻^[7]表明全程化云監(jiān)測有助于提高醫(yī)療器械不良事件監(jiān)測水平與效率，加強風(fēng)控能力，保障用械安全?！叭藱C料法環(huán)"是質(zhì)量管理的核心要素^[8].下面從“人機料法環(huán)”五個方面闡述互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療診斷技術(shù)的質(zhì)量控制的環(huán)節(jié)組成。

1. 操作人員（人）

互聯(lián)網(wǎng)體外診斷系統(tǒng)由護士等非專業(yè)人員使用，只需少量訓(xùn)練便可熟練操作，比如康云互聯(lián)的教材45分鐘可完成訓(xùn)練。與專業(yè)實驗室相比，基層醫(yī)護人員流動大，系統(tǒng)使用頻率較低，硬件條件也難以支撐類似醫(yī)院的質(zhì)量控制體系，所以只要求完成采樣、加樣工作即可，其他不作要求，其他環(huán)節(jié)的質(zhì)控由后臺人員完成。針對采樣、加樣工作應(yīng)對系統(tǒng)使用人員進行培訓(xùn)，以免采樣、加樣錯誤造成失控。

從使用者的角度看互聯(lián)網(wǎng)體外診斷系統(tǒng)的質(zhì)控比傳統(tǒng)方案簡單得多，不加錯樣即可。當(dāng)聯(lián)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和生物/身份識別綁定技術(shù)后，可在公衛(wèi)體檢等大通量場景里大幅提速，且加錯樣的可能性微乎其微。在試點半年的128家醫(yī)院，樣本加錯的記錄是0次，說明在采樣后立即加樣時，可保證加樣質(zhì)量。

2. 檢驗儀器（機）

由于試劑基本原理和傳統(tǒng)方案一致，所以儀器的質(zhì)量控制是被關(guān)注的焦點。但此環(huán)節(jié)實際最易控制。分析軟件沒有任何機械、光路、電路、液路、也不接觸樣本或試劑。機械故障、光路電路的老化和液路的泄露及交叉污染從根源已避免，對云計算軟件架構(gòu)的應(yīng)用已成熟^[9]，對其健壯性也有充分的研究^[10]。分布式云計算架構(gòu)可經(jīng)受輕度災(zāi)難，健壯性優(yōu)于傳統(tǒng)方案，主要注意網(wǎng)絡(luò)暢通和防止意外斷電。網(wǎng)絡(luò)可使用在主干網(wǎng)上架設(shè)的公有云，可把敏感信息放私有云上，私有云和公有云以多個運營服務(wù)商進行連接，只要任一運營服務(wù)商還正常運營，網(wǎng)絡(luò)就可保持正常。電源使用多組不間斷電源加市電、自備發(fā)電機之間切換，保證不斷電。

互聯(lián)網(wǎng)體外診斷系統(tǒng)把儀器維護和質(zhì)控的責(zé)任放到廠家（如圖3）。由于從根源消除了隱患，故整體穩(wěn)定性大大改善。使用者不參與這個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，所以幾乎沒有出問題的可能性，偶有用戶投訴當(dāng)?shù)?G網(wǎng)絡(luò)信號不穩(wěn)定，改用WiFi后問題解決。

3.檢驗試劑（料）

由于儀器只有一臺，理論上已消除臺間差，而試劑質(zhì)控也在后臺完成，互聯(lián)網(wǎng)體外診斷主流產(chǎn)品對試劑進行物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)記，對每批試劑建立獨立數(shù)據(jù)庫單獨校準(zhǔn)，盡可能消除批間差。另外基層試劑用量小，所以盡可能使用獨立包裝，避免開封后產(chǎn)生變質(zhì)風(fēng)險。

試劑質(zhì)控主要有兩個階段，第一階段是出廠檢前階段，和傳統(tǒng)方法基本一致。第二階段是出廠檢后階段（如圖4），由試劑生產(chǎn)商按指定質(zhì)控周期用留樣抽檢，如質(zhì)控失控，可重新校準(zhǔn)再做質(zhì)控，重復(fù)測試質(zhì)控在控后，可在線更新校準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)，如一直失控，應(yīng)召回處理。由于基層冷鏈體系不完善，此方法更適用于常溫保存試劑，且需通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對流通中出現(xiàn)的異常進行記錄和預(yù)警。一旦試劑有任何異常，可在報告中顯示預(yù)設(shè)警告信息。

物聯(lián)網(wǎng)工具降低了質(zhì)控難度，使非專業(yè)人員可接受并掌握。在實踐中，這個環(huán)節(jié)較易出問題，常見問題是基層樣本量少，用量較少的項目使用周期長。試劑有可能過期。所以要求試劑供應(yīng)商周期性使用留樣做質(zhì)控，保證所有的校準(zhǔn)曲線的實時在控。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可追蹤每人份試劑的保質(zhì)期，使得過期試劑得以識別，在試點中，幾十次過期被識別，是主要失控原因。

4.檢測方法（法）

互聯(lián)網(wǎng)體外診斷技術(shù)最大的局限性是方法局限性，由于系統(tǒng)以使用光信號為主，缺乏顯微能力;智能化水平高，但自動化水平低。還要考慮使用方便和盡量不依賴?yán)滏湥赃m用方法主要是干化學(xué)法、膠體金/膠乳層析法、熒光免疫層析法、免疫比濁法、恒溫擴增法等。以不適用方法作為金標(biāo)準(zhǔn)或者參考方法的項目只能以其他方法替代。方法問題很難短時間完全解決，只能加大研發(fā)力度增加方法，及使用系統(tǒng)集成互補。這是在中心實驗室外做檢驗的共性問題。

在這個領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)體外診斷優(yōu)于POCT，略遜于大型儀器小型化和專業(yè)實驗室。由于方法局限性問題難以監(jiān)測，但從抗干擾性指標(biāo)數(shù)據(jù)來看，不到5%的數(shù)據(jù)可能受到干擾，但干擾強度對比之前數(shù)據(jù)來看，可能干擾的樣本影響臨床判斷的程度出現(xiàn)次數(shù)是0。

5.檢測環(huán)境（環(huán)）

由于在專業(yè)實驗室外操作，不能保證規(guī)定的溫濕度、壓強、光環(huán)境。通過在采集檢測數(shù)據(jù)時同步采集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并傳送到云端進行校準(zhǔn)。數(shù)據(jù)采集時有大量冗余并進行篩選。其中光環(huán)境不均一造成的干擾，涉及大量冗余重復(fù)計算，也是最耗計算量的，得益于近年云計算的發(fā)展，此問題才得到解決^[11]，而用個人終端完成是較為低效、困難的。

環(huán)境參數(shù)在常規(guī)范圍內(nèi)可校準(zhǔn)，而極端環(huán)境可被識別并報錯不出報告。使用者在系統(tǒng)報錯時，按提示避免極端環(huán)境即可。這個領(lǐng)域主要投訴是二維碼受污染造成遮擋導(dǎo)致識別失敗，清潔二維碼后可排除。

6.總結(jié)

互聯(lián)網(wǎng)體外診斷的質(zhì)量管理的要求及組成和傳統(tǒng)方案基本一致，由于新技術(shù)的引入，故靈活度和智能化水平有一定提高，反過來又降低了對人員和環(huán)境的要求。為下一步制定策略提供了依據(jù)和基礎(chǔ)。

參考文獻

1. 馬欣怡，呂世軍，劉思文，朱欣宇，吳俊雪，趙佳寶.“互聯(lián)網(wǎng)+”醫(yī)療新型模式的現(xiàn)狀研究[J].中國市場，2020（35）：186-188.

2. 劉洪， 吳凡， 藍贈美，等. 開發(fā)基于移動互聯(lián)網(wǎng)的普適家庭醫(yī)療系統(tǒng)——遠程尿液檢查數(shù)據(jù)采集和處理子系統(tǒng)原理和實現(xiàn)[J]. 廣西科技大學(xué)學(xué)報， 2017， 028（003）：110-116.

3. 國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會，GB/T 25000.51-2016《系統(tǒng)與軟件工程 系統(tǒng)與軟件質(zhì)量要求和評價（SQuaRE） 第51部分.全國標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺.2016.

4. 國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會，YY/T 0287-2017《醫(yī)療器械質(zhì)量管理體系用于法規(guī)的要求》.全國標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺.全國標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺.2017.

5. 吳凡. 用于移動端的用于蛋白質(zhì)或核酸分析的比濁傳感器[P].中國專利：201520805420.7， 2015-10-16.

6. 吳凡， 郭驍. 一種用于互聯(lián)網(wǎng)檢測中基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測量檢測系統(tǒng)及方法[P].中國專利：201910043311.9， 2019-01-17.

7. 茅鴦對， 丁靜， 任文霞，等. 體外診斷醫(yī)療器械不良事件全程化云監(jiān)測模式研究[J]. 中國醫(yī)療器械雜志， 2019（3）：205-208.

8. 高柏林. "人機料法環(huán)"提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量淺析[J]. 中國設(shè)備工程， 2017， 000（010）：182-183.

9. 章俊. 基于云計算平臺的軟件架構(gòu)應(yīng)用研究[D]. 長春，東北師范大學(xué).2012.

10. 張書鋒， 劉正， ZHANG，等. 基于MVC設(shè)計模式的SaaS云計算數(shù)據(jù)中心構(gòu)建與魯棒性測試模式探究[J]. 電腦知識與技術(shù)， 2017， 31（v.13）：230-232.

11. 吳凡， 郭驍. 一種基于二維碼的比色卡[P].中國專利：201920079999.1， 2019-01-17.