凝血检验自动审核规则的建立与验证*

张蕾,贺建勋,朱芳安,刘岩,陈华,彭旭,袁慧

(1.首都医科大学附属北京安贞医院检验科,北京100029;2.沃芬医疗器械商贸(北京)有限公司,北京100015)

在临床检验工作中,分析后阶段的人工审核相对耗时[1]。近年来,随着实验室自动化和智能化的发展,检验结果的自动审核被认为是提高工作效率的有效手段[2-3]。与人工审核相比,自动审核能在确保医疗安全的基础上缩短实验室内报告周转时间(turn-around time,TAT),减少人工的工作量,提高工作效率[4-5]。凝血检验对于血栓与出血性疾病患者的临床诊治至关重要,但因受多种因素影响,凝血检验自动审核的相关报道较少[4-8],规则涉及的凝血项目少、规则不够多元化、与临床联系不够紧密,且在方案设计与临床应用过程中仍存在许多疑点。本研究依照美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute, CLSI)发布的AUTO-10A《临床实验室检验结果的自动审核标准:指南》、AUTO-15《医学实验室各专业检验结果自动审核》和卫生行业标准WS/T 616—2018《临床实验室定量检验结果的自动审核》,进行凝血检验自动审核方案的规则设计、建立、验证和临床应用,建立了一套符合我院特色的凝血检验自动审核系统,包括全面的标本质量核查和完善的验证流程,不仅提高了工作效率,也为更好地服务于患者和临床打下了坚实的基础。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1数据收集 收集2021年4月至2022年10月首都医科大学附属北京安贞医院检验科的常规凝血报告共258 074份,来源于各个科室的门诊患者、住院患者和体检中心人群。其中,2021年4月至2022年4月156 989份报告的历史数据从小到大排序后用于确定凝血酶原时间(PT)、国际标准化比值(INR)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、纤维蛋白原(Fib)、凝血酶时间(TT)、纤维蛋白(原)降解产物(FDP)、D-二聚体(DD)和抗凝血酶(AT)的P2.5和P97.5,用于建立自动审核规则;2022年5月18 775份凝血报告用于验证自动审核规则的覆盖率和正确率;2022年6月至10月82 310份凝血报告为临床应用组,用以评估自动审核单个项目的通过率和总体通过率,并用于评估自动审核系统的效率。

1.1.2仪器和试剂 沃芬ACL TOP 750 LAS全自动凝血分析仪及配套检测试剂、校准品和质控品,均通过校准及性能验证,每日质控通过,国家卫生健康委临床检验中心室间质评成绩合格;水平离心机经过校准,且验证标本在1 500×g离心15 min后得到的乏血小板血浆中的血小板数量<10×109/L。

1.1.3标本采集与处理 参照《血浆凝固实验血液标本的采集及处理指南》(WS/T 359—2011)制订标准操作流程,采用109 mmol/L枸橼酸钠抗凝真空采血管采集标本,采血后1 h内1 500×g离心15 min分离血浆,4 h内完成检测。

1.2方法

1.2.1方案设计依据 本研究根据CLSI AUTO-10A、AUTO-15和中国卫生行业标准WS/T 616—2018进行自动审核规则的设计、建立、实施、验证和应用,技术路线见图1。规则判断顺序是质控、仪器报警、标本质量核查(包括标本量和HIL性状,标本量检测通过预先对采血管高度进行定标,以实现标本在上机时自动探查采血量;HIL由仪器特定的检测波长对标本溶血、黄疸、血脂水平进行评估,与阈值相比来识别干扰);其次是项目危急值、限值(数值或线性异常)、Delta check、逻辑判断;最后再配合反应曲线、标本性状(Hct≥55%)和其他报警信息进行最终判断。当以上所有规则均通过时,自动审核通过,其中任何一条不通过时,该结果进入人工审核。

图1 凝血检验自动审核方案技术路线

1.2.2自动审核规则参数设置 将方案中所有规则设置在中间软件Hemohub(沃芬公司)中,其接收实验室信息系统(laboratory information system, LIS)医嘱和仪器的所有检测数据,可查看反应曲线和报警信息,并将标本检测结果、是否通过自动审核、未通过原因及相应备注传给LIS,最终在LIS进行报告审核,实现实验室信息系统的信息传输与交互。Hemohub的程序编写由厂家工程师完成,并验证其对规则运行的稳定性。

1.2.3自动审核规则验证 对自动审核规则进行覆盖率、正确率和适用性验证。覆盖率是验证设置的规则是否覆盖所有自动审核项目,保证没有遗漏;正确率是验证每一条规则设计和执行的正确性,确保规则按照预期效果运行;适用性是通过分析结果的规则运行情况来判断现有规则是否满足审核要求。

1.2.4自动审核人机一致性验证和工作效率评价 由实验室一名经验丰富的技术人员对2022年6月至10月的82 310份凝血报告进行人工审核,逐一记录不通过的结果及原因,根据人工审核经验、临床反馈和对不良事件的监测,决定是否对自动审核规则进行调整和优化。比较自动审核与人工审核的结果,计算真阴性率(两者均通过的报告比例)、真阳性率(两者均未通过的报告比例)、假阴性率(人工审核未通过而自动审核通过的报告比例)、假阳性率(人工审核通过而自动审核未通过的报告比例)、一致率(真阳性率+真阴性率),以及自动审核单个项目的通过率和总体通过率。分析实验室内应用自动审核系统前后标本从签收到报告审核的时间(turn-around time, TAT)变化,评价自动审核方案的实施效果和工作效率。

1.2.5统计学分析 用SPSS 25.0统计软件进行。偏态分布资料用M(P25,P75)表示。用百分位数法确定所有项目的P2.5和P97.5;用Mann-WhitneyU检验分析自动审核与人工审核的TAT差异。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1建立凝血项目自动审核规则

2.1.1自动审核规则技术路线 审核规则共39条,包含数值异常、线性异常、标本性状异常、逻辑不符、Delta check、光路检测异常、反应曲线异常,以及规则的关联处理,见表1。

表1 凝血检验自动审核规则及关联处理

2.1.2自动审核规则 质控:实验室每日质控根据Westward多规则质量控制方法进行设置,涵盖本研究所有检测项目。若任一项目违反了质控规则或24 h内无质控结果,则自动审核关闭。

仪器报警:如仪器存在光路检测异常、机械故障等导致的紧急停机,则自动审核关闭。

样本质量核查:包括标本量和HIL(溶血、脂血、黄疸)性状检测。凝血检验分析前质量控制至关重要,其易受检验前因素的干扰,如标本性状HIL、微小凝块、标本量、抗凝药物等,研究表明[9]凝血检验的错误结果一半以上来自标本质量不佳。将样本量的90%作为检测限,即当标本量低于90%时,提示报警信息;另一方面,所有检测项目均设置有对HIL可接受的阈值,且范围各不相同,当任一项目HIL超出阈值时,仪器报警,该结果进入人工审核。

危急值:通过与临床医生的沟通讨论,确定了用于自动审核的凝血检测项目危急值:PT≥50 s、INR≥5、APTT≥70 s、TT≥120 s、Fib≤1.0 g/L、DD≥8 000 ng/mL。当结果中任一项目出现危急值时,直接进入人工审核,由工作人员确认后,报告给临床。

限值:对所有凝血项目过去一年的历史检测数据从小到大排序,取P2.5和P97.5,并结合各自的参考区间和线性范围确定自动审核的限值(表2)。在限值范围内的结果进入下一步验证。

Delta check:将具有历史数据且未通过限值检验的结果进行Delta check,以确定超出患者预期值的变化,如临床状况或标本存在凝块等。不同检测项目对应不同的差值范围(表1)。

逻辑规则:基于凝血项目的生物学特性和出凝血相关疾病的临床诊断标准,本研究设置了3类逻辑规则,帮助识别异常结果。首先是DD与FDP的关联性,根据过去一年FDP/DD的P2.5～P97.5分布(1.02～17.12)进行设置:当DD<243 ng/mL且FDP>5 mg/L;DD>243 ng/mL或FDP>5 mg/L且FDP/DD<1.02或FDP/DD>17.12时,进入人工审核。第二,设置Fib两种检测方法对应结果(经典Clauss法和基于PT演算法)的关联性:当Fib-C(经典Clauss法)<2 g/L且Fib-PT(基于PT演算法)/Fib-C>2时,进入人工审核。最后,当APTT>42 s或PT>14 s且Fib<2 g/L时,标本可能存在凝块,结果进入人工审核。

表2 凝血检测项目的参考区间、检测范围、危急值、百分位数和限值范围

2.2自动审核规则验证 对2022年5月审核的18 775份凝血检验报告(含89 690个测试)进行自动审核规则覆盖率和正确率验证,经过3轮调整(包括规则运行错误、限值更改、项目组合执行规则的备注调整),两者均达到100%,说明所有规则设置和运行正确,验证的数据分布见表3和表4。

对2022年6—10月审核的82 310份凝血检验报告进行适用性验证,其中自动审核通过了61 834份报告,APTT、PT、TT、Fib、AT、DD和FDP的自动审核通过率分别为94.20%、90.48%、91.62%、95.72%、60.72%、91.66%和91.04%,单项平均通过率为87.92%,总体通过率为75.12%。

表3 自动审核规则覆盖率验证的数据分布

表4 自动审核规则正确率验证的数据分布

2.3自动审核实施效果评估 在自动审核临床实施和应用阶段,凝血检验结果的整体自动审核通过率为75.12%(61 834/82 310),各项目的通过率分布见表5。其中真阳性率16.19%(13 325/82 310),真阴性率75.12%(61 834/82 310),假阳性率8.69%(7 151/82 310),假阴性率0%(0/82 310),一致率91.31%,各项目人机一致性验证情况见表6。应用自动审核系统后,实验室TAT从77(53,90) min降至54(38,63) min,TAT中位数缩短了23 min(P<0.05)。

表5 自动审核系统实施应用期间凝血项目的通过率分布

表6 凝血自动审核系统人机一致性验证的数据分布

3 讨论

本研究建立了凝血检验项目的自动审核方案,旨在为临床提供准确及时的检验结果,帮助患者尽早进行疾病诊疗和监测。

自动审核规则中关键的第一步是限值设定,回顾过去一年156 989份凝血报告的历史数据,将排序后结果的P2.5和P97.5对应的数值结合各项目参考范围、检测限,确定最终限值。各项目限值均覆盖了其参考区间,而我院多数患者接受抗凝药物(华法林、肝素类、新型口服抗凝药等)、溶栓、介入等治疗,使得限值范围较宽,这符合心血管疾病为主的专科特色。有研究使用P5和P95对应的值作为允许限值[8,10],则该范围较严格,对于百分位数的选择没有规定,需结合历史数据、患者群体特征、临床意见和实验室人工审核习惯等综合确定。

凝血检验项目的Delta check用于帮助医生快速发现和判断患者病情变化[11-12],尤其对于我院急性心肌梗死、动静脉血栓、主动脉夹层、弥散性血管内凝血(DIC)等病情危急或病程可能在短时间内快速发展的患者,或帮助发现标本凝块等问题[13-14]。文献报道了Delta check设置的不同方法[15-17],本研究综合各项目对疾病诊疗的监测意义,设置了7 d内的历史比对规则,用结果变化的百分比表示。有报道使用结果固定数值的变化进行Delta check[8],也有百分比方法[4,6-7,18],这取决于实验室审核习惯和经验,没有统一标准。

逻辑规则可以帮助识别前几步规则没有筛选出来的不合格标本和检测错误,以及一些少见的凝血相关疾病,本研究通过三类逻辑规则实现异常结果的拦截。首先,DD和FDP常同时升高,且DD的数值应小于FDP,通过两者的逻辑关系,系统拦截了原发性纤溶亢进和部分溶栓治疗患者的结果,以及由因类风湿因子或嗜异性抗体等干扰引起的DD或FDP检测假阳性。然后,Fib检测的Clauss法和PT演算法结果的关联性设置,帮助发现了2例疑似异常纤维蛋白原血症的病例,我们与临床沟通并建议其进行相关基因检测以确定病因。最后,通过PT/APTT延长伴Fib降低,使系统自动拦截了存在微小凝块的标本。

本方案7个凝血项目的自动审核通过率为75.12%,Zhao等[19]验证了3个凝血项目(PT、APTT、Fib)的通过率为82.0%,Wang等[8]建立的基于LIS的含4个项目(PT、APTT、Fib和TT)的凝血自动审核规则的通过率为78.86%,曲林琳等[4]的多中心研究包括的6个凝血项目(PT、APTT、Fib、TT、DD和FDP)的通过率为68.42%,李玲等[18]构建的涉及9项凝血项目(PT、APTT、Fib、TT、DD、FDP、Anti-Xa、AT和FⅧ)的自动审核程序通过率为73.66%。可以认为,涉及自动审核规则的项目数量和设置的限值范围直接决定了整体通过率的高低。

全面的标本质量核查是本研究的一大亮点,当标本量<90%、任一项目超出HIL阈值、HCT≥55%时,结果均会被拦截进入人工审核。本研究使用中间件实现自动审核,优点为能够获取全面的凝血检测信息,更加专业,缺点为若后续关联医院管理信息系统(hospital information system, HIS)信息较困难,需联合LIS实现。

综上,本研究建立了凝血检验结果的自动审核系统,经正确配置和验证的规则可有效拦截异常结果,显著缩短TAT,提高工作效率和节省人力,最大限度减少因实验室人员经验缺乏或疲劳而发生的潜在错误。我们将进一步通过细分患者特征(年龄、孕妇等)、科室类别、疾病诊断、用药等信息和加入新的凝血项目(如凝血因子等),实现规则升级和凝血检验自动审核的持续改进。