近年來，人工智能（AI）在醫療檢驗領域大放異彩，人工智能在樣本前處理，形態學檢驗，檢驗結果審核，大數據統計與分析、實驗室管理、臨床診斷輔助決策等過程中發揮著重要作用，有效減少了檢驗工作人員因主觀性導致的誤差，提高了檢驗人員的工作效率，人工智能與檢驗的結合滿足了臨床對檢驗專業日益增高的質量要求[3]。 ＋ 一、全實驗室自動化人工智能應用的發展 醫學檢驗實驗室自動化的發展從之前的單純儀器自動化，發展到現在是一個整體的自動化，是從單機自動化到全實驗室自動化思維和模式的改變。流水線全稱為全實驗室自動化系統（Total laboratory automation），簡稱TLA，整體系統包括三大部分，分別為樣本前處理部分、分析部分和后處理部分。流水線系統是完全的自動化，其自動化實現的基礎就在于大量人工智能與機器人技術的運用。因為沒有人工操作流程，可以有效節省周轉時間，提升測試通量，通過解放人力，減少人工錯誤，減少生物危害和污染，因此是未來檢測的發展方向。全方位的自動化實驗室系統包括進樣單元、高速離心機、去蓋、分杯、分析、加蓋、存儲及數據管理等一系列功能模塊，是檢驗實驗室高度自動化的極致體現。實驗室自動化系統是未來醫院臨床實驗室的發展方向，不僅是設備的投入和更新，更重要的是工作流程和實驗室管理模式的改變。引進先進的檢驗設備技術是檢驗科自身發展的需要，也能彰顯醫院特色，進一步提高醫院診療水平和影響力，提升醫院的綜合信譽，使實驗室逐步走向規范化。 01 人臉識別、語音識別 02 智能采血系統 03 采血管智能分揀核收系統 04 智能樣本運輸機器人 05 智能化檢驗流水線 各類檢驗流水線按照功能均可分為進樣模塊：負責將樣本架上的樣本管轉移至軌道系統,對于條碼不可讀、無測試請求或樣本ID重復的錯誤樣本，能夠自動檢測識別并抓取到錯誤樣本架區域；離心模塊：可自由設定離心轉速、時間，并可根據檢驗項目的需要對樣本進行低溫離心；脫蓋模塊：可根據檢驗項目需要以及采血管蓋的材質不同，選擇性去蓋，采血管蓋自動被去除，并被丟棄至專用處理箱，有效避免生物污染；分杯模塊：根據樣本量以及樣本在生化、免疫檢驗項目的各自工作耗時，智能化的將樣本進行分配到子杯，以方便分杯中的樣本盡快到達不同的檢驗單元中，縮短TAT時間，子杯自動貼條碼標簽或采用RFID（射頻技術）進行跟蹤和定位；加蓋模塊：樣本測試結束后自動加蓋，有效防止樣本污染；低溫存儲模塊：低溫冷藏，溫度可調，通過軟件可自動調取存儲模塊內的標本或質控品進行重測或追加測試項目，自動設置丟棄周期，樣本自動丟棄。 06 數據的智能化管理 6.1檢驗報告自動審核 傳統的檢驗報告審核是由人工對檢驗結果及樣本相關信息進行綜合分析，排除分析前、分析中、分析后存在的潛在問題后發出檢驗報告的過程。人工審核檢驗報告不僅耗時耗力，還容易出現審核失誤。iCube能以患者檢測信息、臨床診斷為大數據庫進行深度學習，通過信息傳遞系統,具備動態驗證算法，可輸出極限檢查，增量檢查和一致性規則檢查的范圍，并可計算符合本地區就診人群的醫學決定水平和參考區間。該算法消除了測試結果驗證中的個體差異，縮短了周轉時間（TAT），并減少了全職等效時間（FTE），從而使醫療技術人員能夠投入更多的時間和精力來處理算法鎖定的測試報告。它的應用能夠明顯縮短樣本周期時間（TAT）、減少人力成本，把老師從海量的數據中解放出來，既能減少人力成本，又能減少出錯率，提高工作效率。 6.2數據統計和智能分析 iCube具備對已有的各種海量數據和信息進行智能化統計分析，提取有用信息和形成結論。從整體上反映和分析事物數量特征，詳細記錄醫院事務的本質和發展規律，從而對檢驗科的試劑訂購，樣本的轉運，事物周轉，避免浪費或者計劃安排上做出最正確的判斷，進行精益化各類成本控制，例如：標本從采集點運輸到簽收地點的時間，TAT的時間，不合格標本率，陽性標本率, 業務的增長伴隨著庫存的增加，智能推測該項目的試劑合理多少庫存。儀器合理保養周期和頻度，兼顧保證結果的準確性又能保證維護成本最低。通過數據統計，從而對數據有宏觀的認識，通過數字揭示事物在特定時間方面的數量特征，通過機器深度學習進行智能化預測，達到精益化成本控制。從而做出正確的判斷和持續優化改進。 6.3 云計算 iCube智能實驗室信息系統基于微服務模式，采用當前最流行的java語言進行開發，采用J2EE進行系統架構，用B/S方式進行設計，采用MySQL作為數據存儲庫，并采用分布式數據庫模式，以提供大數據快速訪問和數據安全備份。系統可拆分為多個子系統進行服務，以達到高并發、大數據快速訪問的目的。系統定位于為醫學實驗室提供智能化整體解決方案，并可向上擴展，為區域數據中心、檢驗中心提供數據共享服務。大中型醫院通過內部LIS服務器提供服務，并可接入區域檢驗數據中心。社康、基層醫院等小型合作醫院可直接通過客戶端接入區域LIS。整體業務邏輯框架如下圖示： ＋ 二、5G和物聯網時代的智能化醫學實驗室 ＋ 三、亞輝龍iCube系統 為ISO15189量身定制 為實驗室提供智能中樞 1、多維權限管理平臺：依照組織架構和職責，按部門、崗位、職務、角色四個維度，賦予各級人員操作或申請權限，確保安全、有效、質量可控。 2、PDCA計劃/任務管理平臺：自動或人工在系統中生成計劃和任務進行全程記錄、跟蹤和提醒，通過閉環管理確保各級員工履行職責，持續改進工作。 3、無紙化實驗室：文件、記錄全電子化管理，嚴謹、規范的文件控制流程，保證文件的適宜、充分和有效性； 4、供應商評價系統：建立外部服務和供應商檔案，與耗材、設備等模塊數據共享，用客觀數據評價供應商。 5、質量與風險管理流程：利用FEMA、FRACAS、六西格瑪等風險管理工具，將風險管理融入質量管理全過程。對咨詢、投訴、滿意度、不符合、糾正和預防措施、質量目標、持續改進等質量活動進行智能化科學管理，實現自動化風險預警、全程PDCA跟蹤。 6、包含18個大的業務模塊，各個模塊可單獨部署，完善的人員、設備、耗材、文檔、設施檔案和管理流程，各功能模塊數據互通，確保“人、機、料、法、環”等關鍵因素全面受控。 7、精益化管理工具：支持可視化管理、價值流程評估、均衡工作量、節拍時間控制、單位流測算、差錯預防、標準化操作、5S管理、滿足實驗室精益化需求管理； 8、智能控制：深度控制儀器和自動化流水線，實現自動開機、自動保養、自動質控、自動配管、自動檢測、自動復檢、自動審核，也可按醫院要求隨時控制自動化設備的動作和進程； 9、自動采集 深度采集儀器和自動化流水線信號，作為大數據分析的數據源。 10、基于大數據分析，建立自動審核規則、柔性工作流，多模塊協同神經網絡，質量與效應分析器等，實現實驗室只能化； 11、利用互聯網和大數據，結合智能化的生物樣本庫，使iCube成為臨床科研的利器。
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