图片桥接软件在荧光法检测自身抗体中的应用效能评价

胡 静，蔡 蓓，盛爱林，钟奇林，黄 琪，魏骁勇，罗俐梅，徐 欢，吕小岩，武永康△

(1.四川大学华西医院实验医学科，四川成都 610041；2.四川大学计算机学院,四川成都 610065；3.四川大学华西医院皮肤科，四川成都 610041)

自身抗体是一类针对自身组织、器官、细胞及细胞成分的抗体[1]，自身免疫性疾病(AID)是指由于某些原因造成免疫系统对自身成分的免疫耐受减低或破坏，致使自身抗体或/和致敏淋巴细胞损伤自身器官组织而引起的疾病，表现为相应组织器官的功能障碍[2-4]。自身抗体不仅在AID诊断及疗效观察中具有重要的价值[5],还可见于肿瘤和感染等疾病[6-8]，随着其应用范围的扩大目前各大医院都开展了自身抗体的检测，其中抗核抗体(ANA)是目前临床最常见的检测项目。ANA是指针对自身真核细胞的细胞核或细胞质中的蛋白和核酸等成分的自身抗体的总称，是AID诊断的重要标志物[9-10]。间接免疫荧光法(IIF)是检测ANA的推荐方法[11]，目前，该方法已经实现半自动化，前期检测样本的荧光生物载片由仪器完成，后期的结果需由人工进行判读。近5年来，四川大学华西医院不断创新，优化荧光法检测自身抗体的流程，经历了3种方法的流程改进即：人工镜检，人工图检，软件图检。本研究通过对不同方法的在时间效率上进行比较分析，探讨不同检测流程的方法一致性、重复性，对新开发的软件进行应用效果的评价，为图片桥接软件代替传统人工录入法提供实验依据，现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 目前我国大部分三甲医院普遍开展ANA项目，据不完全统计，大约每次检测在150例左右，为此笔者以其平均日常样本量为基准进行效果比对评价，收集四川大学华西医院2018年11月13日当天门诊及住院患者检测ANA项目样本150例。

1.1.1试剂 采用德国欧蒙ANA检测试剂盒，采用 HEp-2 (人喉癌上皮细胞株) 及猴肝组织切片为抗原底物的IIF检测。

1.1.2仪器 采用德国欧蒙全自动荧光免疫检测仪(Sprinter XL)进行样本处理，德国欧蒙全自动荧光判读仪(EUROPattern)进行图像采集。荧光显微镜为德国欧蒙EUROStar Ⅲ Plus型。

1.1.3分析软件 自主开发的实验室图片桥接软件分析系统。

1.2方法 将150例样本进行离心编号，将样本按顺序放入SprinterXL，同时按仪器要求放入ANA荧光生物载片，仪器按照已设定好的ANA检测流程对样本进行处理，完成后进行人工封片。再分别用人工镜检、人工图检、软件图检3种方法对生物载片进行阅片并报告结果，ANA的结果报告包括滴度和核型。

1.2.1人工镜检 人工通过荧光显微镜阅片，并对结果做好纸质记录，最后将结果手工录入实验室信息系统(LIS)。

1.2.2人工图检 全自动荧光判读仪采集图片，人工通过对采集的图片进行判读并对结果做好纸质记录，最后将结果信息录入LIS系统。

1.2.3软件图检 全自动荧光判读仪采集图片，人工通过对采集的图片判读并将结果代码录入图片桥接软件，信息录入完成后点击发送即传入LIS。

1.2.4操作人员体验评分方法 通过8位实验操作人员对3种方法的体验进行评分，总分为10分，分数越高，表示越轻松。

1.2.5统计学处理 采用SPSS21.0进行统计学分析，采用Kappa一致性检验分析不同检测方法一致性，Kappa>0.8提示方法之间具有较好的一致性，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.13种方法试验过程耗时的比较 见表1。

表1 3种方法试验耗时的比较(min)

注：人工图检以及软件图检的阅片均由仪器完成；软件图检人工操作时间比人工镜检少30 min，比人工图检少18 min；-表示无数据

表2 人工镜检重复性情况

2.2人工镜检与软件图检的重复性

2.2.1人工镜检的重复性 采用不同时间对同一批150例样本进行人工镜检，两次结果的重复性见表2。人工镜检的重复性为90.7%(136/150)，Kappa=0.852,P<0.001。

2.2.2软件图检的重复性 采用不同时间对同一批150例样本进行软件图检，两次结果的重复性结果见表3。

表3 软件图检的重复性情况

注：软件图检的重复性为96.7%(145/150),Kappa=0.947,P<0.001

2.2.3人工镜检与软件图检的结果一致性分析 将人工镜检和软件图检结果采用Kappa一致性检验分析，其中对图检或镜检中重复检测结果不一致的样本，采取就“高”原则(即若2次重复检测结果分别为“阴性”和“阳性”，认定检测结果为“阳性”)，两种方法Kappa值为0.957(P<0.001)。具体结果见表4。

表4 人工镜检与软件图检的一致性情况

注：两种方法的总的符合率为98.7%(148/150),Kappa=0.957,P<0.001

2.33种检测方法的特点比较 见表5。

表5 3种检测方法的特点比较情况

注：“×”表示该方法不具备该项功能，“√”表示该方法具备该功能

2.4实验室操作人员的对3种方法的体验评分 8位操作人员对3种操作方法体验评分：人工镜检评分为2.00～6.00分；人工图检评分为7.00～8.00分；软件图检评分为9.30～9.80分，平均体验评分见图1。

图1 操作人员对3种方法的体验评分

3 讨 论

在过去的几十年中,自身免疫性疾病的发病率在全球范围内呈上升趋势[12-14],自身抗体引起的自身免疫性疾病患病率超过2.5%[15-16]。目前自身抗体的检测在各大医院已普遍开展，其中ANA是最为重要且最为普遍的检验项目，临床上存在样本量大、处理步骤繁琐、耗时长、易错报漏报等问题，对于检测ANA样本量大的医院而言，确实需要改进流程，提高工作效率，避免医疗差错。目前国内大部分实验室已经普及LIS，传统的ANA结果经过人工镜检之后需要人工录入LIS，才能完成报告审核，该步骤容易出现错报漏报等问题。本研究结果表1显示，人工镜检在阅片时间上虽然比人工图检和软件图检两种方法的时间都短，但后两种方法的阅片是由仪器完成，不需要实验人员的参与。在需要人员参与的时间轴上，软件图检的时间比人工镜检缩短了两倍，比人工图检缩短一倍，大大节省了时间，提高了工作效率。

本研究表2和表3结果显示，人工镜检的重复性为90.7%，软件图检的重复性为96.7%，两者结果一致性很好(Kappa=0.957，P<0.001)。人工镜检重复性虽略低于软件图检，但是两方法自身重复性均在90%以上。导致两者重复性差异的原因可能是人工镜检需要重新开关显微镜，该操作受显微镜光路稳定性、荧光底物片中荧光淬灭、及每位检测者读片视野的差异等造成，而软件图检由于图像保存永不改变，不受上述因素影响，因此检测结果更稳定，更客观。因软件图检和人工图检采用的阅片方式和判读方式均一致，在重复性上与软件图检一致，此处不再赘述。

表5可以直观地显示软件图检能够实现自动校验，若临床诊断为自身免疫性疾病，软件会有相应的提示，若本次结果与相关检验项目发生不符合，图片桥接软件也会自动提示。ANA的生物载片通常在实验室保留7 d，若采用人工镜检则荧光图片无法保存，而桥接软件可以将仪器采集的所有图片保存下来，且可以通过患者的申请单号或住院号、名字等唯一信息进行永久回看。复检的患者在桥接软件里能看到其历史结果，方便实验室人员进行同一患者纵向结果比对。本研究结果提示，软件图检实际是人工图检结果实现信息化传输的过程，因此，在确保了图检结果一致性的同时，桥接软件可以对特殊的、少见的核型进行标注，保存在特殊核型图片库里，方便新抗体的发现及实验室人员交流学习。对于需要进一步做滴度的样本，桥接软件可做特殊标注，避免实验人员当作已完成标本而将报告误审核(即限制审核)，对于已经完成滴度稀释并确认最终结果的样本，桥接软件可以自动取消限制审核的权限，以便报告及时发放。桥接软件能实现一键传送结果入LIS，解决了日常手工录入LIS的繁琐工作。而传统的需要进行滴度检测的样本，是采取手工填写在纸质的记录本上，增加很多手工步骤，而采用桥接软件，只需要实验室人员在记录的过程中对需要做滴度的标本做上标记，最后桥接软件便可自动生成滴度报表，此外，该软件还可拓展学习，包含标准图谱、专家共识、自身抗体相关文献、教学幻灯、操作教学视频等，使操作人员更便于学习和进步。

本研究就该软件在使用过程中的便捷程度做了调查，共有8位实验室相关操作人员参与，本研究图1结果显示，软件镜检的便捷程度最高，实验操作人员能切实感受到软件带来的便利以及高效的工作流程。

4 结 论

图片桥接软件高效智能联接了自动图片采集仪及LIS，该软件优化并规范了检测ANA工作流程，提高了工作效率，在很大程度上杜绝了医疗差错，避免了潜在的医患纠纷。本软件不仅用于ANA的荧光检测，而且适用于所有的图像采集器及报告软件地联接，为人工智能图像自动判读提供了基础。