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全自动尿液分析流水线复检规则的制定和应用——爱科来&科宝尿检流水线实例研究分析(二)

发布时间:2021-01-19 来源:科宝智慧医疗

 

随着检验技术和医疗器械的发展,自动化分析已成为尿常规检测重要的组成部分。在上一篇中,我们为大家介绍了爱科来&科宝的全自动尿液分析流水线,以及我们与中日友好医院及中国中医科学院眼科医院开展的多中心研究合作(此处做超链接)。这个研究通过2024份临床尿液样本的流水线自动化检测与人工镜检双盲验证比对,验证了爱科来&科宝尿检流水线的准确性指标,并发现科宝S80尿沉渣分析仪的结果和人工镜检的结果有较高的符合率,可以满足临床需求(详见上篇)

然而,由于尿液标本的复杂性和现有技术的局限性,尿液自动化分析仍属于过筛方法,不能够完全替代显微镜镜检,需要建立适合自己实验室的尿液分析复检规则。近年来国内外有不少与尿液复检规则及自动审核相关的研究,包括流式方法和数字图像AI识别方法的有形成分分析仪,研究均表明合适的复检规则和智慧的审核流程可以有效降低人工镜检率,提高检验工作效率。因此,这项多中心研究合作的另一项更重要的意义在于通过验证结果设定最佳复检率,并根据不同医院制定了不同的复检规则,以提高检验工作效率及结果质量。这一篇中我们会详细介绍这些复检规则的设定与验证方法,以及不同医院使用不同复检规则后的结果符合率。

 

实验方法

 

收集2020年5月至8月中日友好医院及中国中医科学院眼科医院尿液常规样本共2042份,所采集标本覆盖肾病科、泌尿科、内分泌科、眼科、肿瘤科、妇产科、心内科、消化科、骨科等30余个临床科室。其中中日友好医院男性501例,女性516例,年龄1-93(52±17.0)眼科医院男性480例,女性545例,年龄3-96(62±18.6)。

 

首先用AX-4030+S80流水线对样本进行有形成分分析和干化学检测,测试完毕后再由2名主管检验师采用双盲法进行显微镜镜检计数。报告方式参考《全国临床检验操作规程》,最低值~最高值/HP(红白细胞)或/LP(管型),镜检结果以“RBC>3个/HP、WBC>5个/HP、CAST>1个/LP”作为阳性判断标准[6]。

 

以镜检结果为判断标准,采用Microsoft Excel对2042份尿液标本的检测结果进行统计学分析,参考了马骏龙、丛玉隆等在解放军总医院的相关研究,按AX-4030检测结果BLD, LEU, PRO和S80检测结果RBC, WBC, CAST共6个项目的阴阳性进行分类,总共有64种情况,作为复检规则(表1),计算筛选和调试后复检方案的真阳性率、假阳性率、真阴性率、假阴性率(漏诊率)及复检率。

 

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表1第1至第64条复检规则

以干化学与尿沉渣自动检测的6个指标相关结果是否出现冲突(对应检测项目的阴阳性结果不符)为标准制定

 

复检规则的建立的原则与各医院筛选方法

复检规则的建立基于以下原则:在(1)总体假阴性率<5%,并越低越好,(2)假阳性率不太高的情况下,尽可能降低镜检率,(3)S80出现报警信息(簇拥旗标)时必须进行人工镜检。采用Microsoft Excel及SPSS13.0软件,根据爱科来流水线结果及镜检结果对每条规则中的样本进行以下几个值的统计和计算:样本数,假阴性例数(包括任一项目假阴性),假阳性例数(包括任一项目假阳性),假阴性占比,假阳性占比。规则制定的步骤则如下:(1)按假阴性样本占比降序排列,选择前几位的规则;(2)再按假阳性样本占比降序排列,逐步选择排序靠前的规则,当镜检率明显上升时修改选择;(3)筛选优化得到一个假阳性和镜检率平衡的复检规则方案。

 

这里我们对中日友好医院筛选了37条需要复检的规则,对中国中医科学院眼科医院筛选了34条需要复检的规则(表2),其中样本数为0的规则可以看作发生这类结果组合的几率极低,考虑到若在以后的分析中有样本结果落入这些规则中,可能是检测中存在干扰或分析误差,故建议将这些规则也纳入复检规则中。

 

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表2: AX-4030+S80尿液分析流水线需要复检的规则,

(a)中日友好医院;(b)中国中医科学院眼科医院

 

 

结果

中日友好医院阳性样本占34.4%(350/1017),中国中医科学院眼科医院阳性样本占33.6%(344/1025)。使用复检方案后中日友好医院的复检率60.3%降至了19.0%,假阴性率为1.28%,假阳性率为11.31%,符合率为87.4%;中国中医科学院眼科医院的复检率59.1%降至了15.4%(158/1025),假阴性率为0.29%,假阳性率为1.56%,符合率为98.1%

 

考虑到漏诊的严重性,先进行复检规则后的假阴性样本分析:中日友好医院共13例假阴性病例,其中4例单独RBC假阴性,镜检结果均在3-5个/HP;2例单独WBC假阴性,镜检结果均在5-10个/HP;6例单独CAST假阴性,具体为3例透明管型阳性,2例颗粒管型阳性,1例白细胞管型阳性;1例RBC与WBC同时假阴性,镜检结果RBC 3-5个/HP,WBC 5-10个/HP。13例中有一例泌外科门诊和一例肾病科门诊样本。中国中医科学院眼科医院共3例假阴性病例,其中1例单独WBC假阴性,镜检结果在20-30个/HP;2例单独CAST假阴性,镜检结果均在1-5个/LP。3例中无肾病及泌外相关科室病人。

 

接着对两家医院选择的复检规则进行比对,交集有26条,并集有45条,分析比较得两套方案:一套41条规则(复检率稍高,符合率更好),一套36条规则(复检率低,符合率稍差),可为其他医院建立爱科来&科宝尿液分析流水线的复检规则时提供普适性参考,具体规则见表3。由于此次多中心研究参与医院数量仅2家,需要进一步对普适性规则进行更多医院的优化和验证。

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表3: 综合两家医院复检规则后的两套复检规则

由于篇幅有限,这一篇我们仅为大家呈现具体的实验方法与数据,下一篇里,我们会进一步分析与比较不同的复检规则,分析医院病患类型差异对复检规则的影响,以及由此改进得出的特殊科室可进行的特殊复检规则,并介绍科宝智慧医疗从软件层面上对复检规则的自动化解决方案。敬请期待!