作者1作者2作者3...通讯

【摘要】基于国家总体政策的方针需求，分析项目建设的实际需要，阐述临床与科研系统智慧检验系统的系统架构、技术路径、判读规则、与集成算法。表明该系统有助于实现医院智慧化检验，提高医院评价体系和患者就医体验。

【关键词】智慧检验；人工智能；报告解读；系统设计

英文题目名

作者1作者2作者3...通讯

【Abstract】
According to the requirements of national medical service level standardization and homogenization development, combined with the requirements of hospital construction and high-quality development of public hospitals, and in order to ensure the development needs of laboratory science.The construction of intelligent inspection scientific research system is an effective support to help hospitals improve the ability of clinicians to bill and interpret inspection indicators, an important means for patients to obtain fast and accurate online and offline integrated medical services, and a driving force for researchers to improve their scientific research ability and transform their achievements.
【Keywords】Automatic Test; Artificial intelligence; Report interpretation; System design

1引言

依照国家医疗服务水平标准化同质化发展的要求，结合医院建设公立医院高质量发展的要求，同时为了保障检验学科的发展需要。建设智慧检验科研系统是助力医院提高临床医生对检验指标的开单和解读能力的有效支撑，是患者获得快速且准确的线上线下一体化医疗服务的重要手段，是科研人员实现提升科研能力和成果转化的推动力量。

2建设背景

2.1政策导向

依据2022年《国家卫生健康委关于印发"十四五"卫生健康标准化工作规划的通知》明确"统一临床检验标准，推动检验结果互认"的医院检验信息化建设标准。同年11月国家卫生健康委国卫办发布医函《国家卫生健康委办公厅关于印发国家检验医学中心设置标准的通知》中强调检验大数据的开发，要求加强深度挖掘检验大数据、构建疾病早期诊断和风险预测的能力，提高检验指标的诊断效能。

2.2实际需求

由于检验学科知识体系的复杂性，当前检验学科面临着多重的改革要求，不仅受限于检验医师的人才缺口大、检验专业程度要求高、与临床构建对话结构跨度大、检验大数据缺乏治理、检验数据体系复杂难以实现科研成果转化落地等系列短板仍需加强。患者获得检验报告全面解读的需要与临床医生的工作负荷重之间的矛盾日益显著，如何在保障医疗决策质量的原则下，平衡临床医生的诊疗压力与患者的就医体验，智慧检验的建设或许能实现预期效果。随着对医务人员科研能力的进一步深化要求，建设针对检验大数据的基础临床研究流程和缺失数据治理标准，建模能力的薄弱的检验科研辅助平台任务迫在眉睫。

3当前问题与解决方向

3.1检验学科学习成本高

检验指标数量多、更新换代速度快、存在记忆成本高、解读专业水平要求高等特性。人体作为一个复杂的系统，引起疾病的因素相互交融，伴随着临床专业分科细，跨学科间的解读分析已成为关键性问题。以上述目标为导向，建设高质量的临床检验结果智能解读系统是完成辅助临床医生实现临床决策、减少漏诊误诊等一系列不良医疗事件发生，实现患者病情全面精准判读。包括但不限于单指标解读、多指标综合解读、多指标趋势分析、综合分析报告等。同时应实现检验和疾病知识的知识引擎建立，完成各科医生对临床诊疗指南的快速匹配查询，自动推荐等高效率检索任务。如包含疾病简介、诊断标准、临床表现等信息的疾病知识库与包含检验项目的临床意义、异常解读的检验知识库。

3.2检验数据与检验信息

随着设备的自动化，大量的检验数据被记录、存储，这些数据本应该蕴藏着巨大的信息。建立统一的数据管理使用流程，使得各部门能够有效的利用全院统一出口的集成知识库与信息，是能够有效的提供临床诊疗中需要的诊疗规范、用药规范、路径规范是枢纽关匙。如何实现检验大数据的赋能，促进海量检验数据向丰富的检验信息转化，最终实现检验知识的获取是亟待解决的问题。

3.3助力科研成果转化

随着大数据与人工智能技术的发展，对数据的利用与挖掘成为数据知识获取更重要的手段。基于质量控制的检验数据能更有效的利用于医务人员的科研工作，医生在高质量的检验数据保障下，通过平台功能实现精准筛选纳排、事件搜索筛选所需的研究人群，结合相关统计学方法与当前热门的机器学习方法等，自助进行检验数据与疾病的差异性分析、相关性分析、回归分析，辅助临床医生完成疾病与检验数据综合分析，发现检验科研思路，提升科研成果转化效率。

4系统设计

4.1架构

智慧检验体系建设不仅是一项检验系统的建设方案，同时也是一系列智慧检验的流程设计、数据向知识转化的流程。如何正确的、客观的建立适合临床、科研发展的、能够助力临床效率和科研成果转化的一套检验体系，真正做到提升业务流程，适配医院管理思想和业务需求的智慧检验体系。需要充分考虑该系统的实用性、协调性、便捷性。主要落脚于设计整体流程、适用算法、具体业务应用、呈现方式等方面。具体架构见图1

图1系统架构图

在检验数据管理体系中，数据通过接入实验室信息管理系统(LaboratoryInformationManagementSystem,LIS)或医院信息系统(Hospitalinformationsystem,HIS)诊断数据，首先需要抉择大数据分布式存储、数据查询高性能计算、后续如何支持完成知识推理引擎等人工智能应用所采用的技术。检验相关数据适宜采用Spark来实现面向内存迭代运算，Storm来实现流式计算，关键点在于提升计算效率。第二是检验数据管理任务，包括且不限于数据清洗、数据归一、数据标准化、多模态数据整合等数据预处理方法。第三是业务内核解决各模块之间的逻辑关系、触发管理、执行管理等。最后关注系统的应用层，回归到业务需求中来，要同时保障临床检验智能辅助和检验科研的转化工作，重点关注系统的功能性、易使用性。

4.2临床检验智能辅助

建设临床结果智能解读、疾病检验知识库、快速疾病疾病分析是完成辅助临床医生的智慧检验辅助中主要模块。旨在提供快速的检验结果综合解读、疾病风险提示、提供高质量决策依据、减少漏诊误诊等不良医疗事件。应包含内容如单指标解读、多指标综合解读、单指标趋势分析与预测、多指标趋势分析与预测、知识库查询、知识图谱查询等功能。

4.2.1单指标解读：基于医学知识库与知识图谱结合，对单个异常指标数据进行专项知识解读，一般至少需要覆盖4500个检查项目。

4.2.2多指标综合解读：完成对患者一段诊疗区间内的所有检验数据的综合分析，一般可以用雷达图等能力图形式概括性地展示患者的整体疾病风险，通过医学知识库、知识图谱、机器学习等多驱动模型来进一步指示疾病诊断方向，此类模型在建立时需保证模型具有较强的泛化性和可解释性。

4.2.3单指标趋势分析与预测：以图标趋势展现单项检验结果的历史趋势变化，同时预测该指标在历史基础和当前状态下可能的变化情况，辅助医生快速分析研判患者的病情和评估治疗效果。

4.2.4多指标趋势分析与预测：通过医生自定义组合任意数量检验项目，形成综合化的检验结果变化趋势和预测情况，同时提示医生患者检验指标可能受累的器官系统、具体可能的疾病类型、简介、临床表现及其诊疗依据、需要进一步附加用于确认的检验项目。

4.2.5疾病AI模型与专病分析：开发相应的疾病AI模型完成如结缔组织病分析、血气分析、CKD分期评分工具、胸水渗出液/漏出液鉴别-light标准，协助医生完成更深入精准的专业判断解读。

图2指标趋势分析图

4.3科研检验智慧转化

智慧检验科研转化的整体建设思路应该包含智慧检验单中心建模科研、智慧检验多中心建模科研、智慧检验应用转化、智慧检验科研转化管理。

4.3.1智慧检验单中心建模科研：能够实现协助课题组科研场景的智慧检验模型的场景讨论、数据验证和技术论证、辅助完成项目可行性分析、完成快速完善立项相关流程的信息。能够根据科研人员的需求，选择合适的模型进行单中心数据建模，能够实现多参数设置调优，完成模型评估。

4.3.2智慧检验多中心建模科研：在单中心的功能上，增加对多中心的检验数据进行数据清洗、辅助分组工作。

4.3.3智慧检验应用服务转化：科研人员在实验场景下建立的模型能够通过平台发布，使模型能够在不同医院的智慧检验平台中实际运用，可实现模型验证投票功能，被多人调用及高分的模型将可在管理员审核的情况下被推送至高位。

4.3.4智慧检验科研转化管理：能够实现根据科研模型自变量的定义，进行模型应用建立，能够导出科研模型参数、自变量和预测结果等相关数据，能够实现对科研模型运行情况的监控和评估。

4.4其他功能

4.4.1小程序/公众号查询：系统配置相关报告查询功能，支持患者能通过医院小程序/公众号完成查询个人检验报告与相关智能解读。

4.4.2风险因素提示：配套风险因素提示功能，将检验报告中的异常指标、注意事项向患者高亮显示。能将患者的单项异常指标解读结果、综合多指标解读结果以患者容易理解的视角向患者开放，进一步让患者了解自己的检查状况，减少医生与患者间因专业知识缺失导致的沟通障碍，减少医生的工作压力。

4.4.3检验百科：能够使患者对自己所做的检查有更清晰的认知，增加对医护人员的理解。

4.4.4纸质检验报告：在保障患者能自主线上查询个人检验报告外，应在纸质报告中增加纸质检验报告二维码模块，引导患者尝试智慧检验功能，更进一步，智慧检验配备语音播报功能，为不熟悉电子业务或年长患者提供引导使用和语音收听检验结果分析和解读报告功能，促进完成互联网医院线上线下一体化。持续不断的为患者提供优质、高效的服务。

图3检验报告图

5结语

智慧检验临床与科研系统设计在国家总体"统一临床检验标准"的要求下，以现实需求出发，寻求可实施性高、实用性强且功能丰富的临床与科研并进的智慧检验模式。此系统为临床医生提供完善的专业临床路径指导知识库与检验指标情况提示，为科研人员提供合理的单中心/多中心科研转化模式，为患者提供易于理解的检验解读报告。全面实现临床决策支持、提升科研成果转化效能、改善患者就医体验与患者满意度。应用大数据与人工智能技术，从检验速度、检验质量、检验学科发展、检验过程等方面落实国家行业要求，推进检验学科的发展。

参考文献：

3800字符