血 涂 片 復(fù) 檢 仿 真 實 訓(xùn) 系 統(tǒng) 構(gòu) 建

張士化， 鄭 瑞， 華 彤

(1. 寧波衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院， 浙江 寧波 315100；2. 浙江省臺州醫(yī)院 中心實驗室， 浙江 臺州 317000； 3. 寧波寶洋網(wǎng)絡(luò)科技有限公司， 浙江 寧波 315000)

0 引 言

全血細(xì)胞計數(shù)(complete blood count，CBC)即血液常規(guī)檢驗，簡稱血常規(guī)或血細(xì)胞分析，又稱血象，其可為臨床血液系統(tǒng)及其他全身系統(tǒng)疾病的診斷、鑒別及療效評估提供重要信息，是臨床血液學(xué)實驗室中最常用的測試項目[1-2]。

血涂片復(fù)檢(即鏡檢,以下簡稱復(fù)檢)是指臨床全血標(biāo)本經(jīng)血細(xì)胞分析儀檢測后的CBC結(jié)果達(dá)到某實驗室規(guī)定的顯微鏡復(fù)檢基準(zhǔn)值以上和(或)儀器顯示形態(tài)異常提示信息時，檢驗技師對此類標(biāo)本進(jìn)行血涂片制作、染色后的手工光學(xué)顯微鏡檢查[1-2]，是血液檢驗中最重要、最有價值的技術(shù)，可進(jìn)一步提高CBC檢驗結(jié)果的可靠性并能明確多種疾病的性質(zhì)[3]。

1 相關(guān)人員血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗技能現(xiàn)狀

目前，在國內(nèi)各醫(yī)學(xué)院校的醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)(以下簡稱檢驗專業(yè))教學(xué)中，因課時緊張且病理性血涂片難以人手一份，造成絕大多數(shù)學(xué)生在課堂內(nèi)對血涂片制作和染色無法熟練掌握，對于后續(xù)的鏡檢內(nèi)容、方法等也僅停留在初級階段，至于復(fù)檢后能給出評價和初步觀點的能力更是難以培養(yǎng)[4]。雖然國內(nèi)個別院校在外周血細(xì)胞檢驗教學(xué)上做出了改革嘗試[5]，但全國范圍則未見更多報道。目前，國內(nèi)檢驗專業(yè)學(xué)生經(jīng)過2年或3年的在校學(xué)習(xí)，即進(jìn)入一年的臨床頂崗實習(xí)，其中CBC檢驗崗位的實習(xí)基礎(chǔ)且重要。在復(fù)檢技能訓(xùn)練上，各醫(yī)院檢驗科大多是帶教老師個別指導(dǎo)，這種方法突出的缺點就是缺乏全面性、系統(tǒng)性和持久性且無完善的評價和考核機(jī)制，因此獲得的經(jīng)驗和技能相對較少，無法滿足實際工作的要求。當(dāng)學(xué)生畢業(yè)正式成為臨床檢驗行業(yè)人員后，其復(fù)檢技能仍然低下，實際工作中常導(dǎo)致過度依賴自動化儀器，血液檢驗服務(wù)品質(zhì)可想而知。

隨著中國實驗室國家認(rèn)可委員會逐步對醫(yī)療系統(tǒng)開展ISO15189認(rèn)證，檢驗行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化不斷進(jìn)步，然而實驗室現(xiàn)場評審中不符合項目主要集中在細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗方面，其中檢驗人員的形態(tài)學(xué)技能低下致使血涂片復(fù)檢率逐漸降低是其主要原因[6-7]。目前，血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗的重要性已得到公認(rèn)，檢驗人員的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)方法主要有4種：① 科室內(nèi)資深形態(tài)學(xué)人員的傳幫帶；② 參加衛(wèi)生部、省市臨床檢驗中心或檢驗質(zhì)量監(jiān)管部門對于血液細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗的室間質(zhì)評考核；③ 基于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的形態(tài)學(xué)微信群、QQ群和公眾號中形態(tài)學(xué)資源的自學(xué)；④ 參加每年多地舉辦的血細(xì)胞形態(tài)檢驗繼續(xù)教育培訓(xùn)班。但這些方法均具有明顯的缺點，見表1。

2 血涂片復(fù)檢技術(shù)

2.1 內(nèi)涵及意義

復(fù)檢作為一種手工檢查技術(shù)，其內(nèi)涵豐富，具體包括[1-2]：涂片鏡檢(Slide Review)即瀏覽血涂片，是指將血涂片進(jìn)行瑞-吉氏染色后，用顯微鏡觀察各種血細(xì)胞形態(tài)，尤其是CBC自動計數(shù)的報警陽性細(xì)胞，但無需分類計數(shù)；人工白細(xì)胞分類計數(shù)(Manual White Blood Cell Differential)是指將血涂片進(jìn)行瑞-吉氏染色后，用顯微鏡人工分類一定數(shù)量的有核細(xì)胞(白細(xì)胞或白細(xì)胞+有核紅細(xì)胞等非白細(xì)胞)，并計算各類有核細(xì)胞的比例/數(shù)量。本實訓(xùn)系統(tǒng)所采用的“血涂片復(fù)檢”術(shù)語即人工白細(xì)胞分類計數(shù)與涂片鏡檢的總稱。

表1 常見血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)/培訓(xùn)方法比較

自20世紀(jì)80年代以來，多種性能優(yōu)越的5分類血液細(xì)胞分析儀已經(jīng)用于CBC檢驗，不僅可以快速提供各種血細(xì)胞數(shù)量，也可對正常白細(xì)胞進(jìn)行準(zhǔn)確的自動分類計數(shù)，甚至具有異常有核細(xì)胞的預(yù)分類和提示功能，為提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量做出了巨大貢獻(xiàn)[8-9]。臨床檢驗實踐證明，即使最先進(jìn)的血液細(xì)胞分析儀的報警和提示功能也并非十分準(zhǔn)確[3,9]，在很多情況下則必須進(jìn)行鏡檢，倘若醫(yī)療實驗室不做或極少做鏡檢，極易造成疾病漏診和(或)誤診[3,10]，或丟失部分重要病理改變的信息，從而影響臨床診治效果。近10多年來，自動化技術(shù)也已延伸到顯微鏡下的細(xì)胞定位和識別領(lǐng)域，已有多種圖像分析系統(tǒng)在血細(xì)胞分析上體現(xiàn)出極大的優(yōu)勢，但這類儀器只是血細(xì)胞分析后形態(tài)學(xué)復(fù)檢的輔助工具，其對于各種血細(xì)胞分析的結(jié)果仍需要人工最終復(fù)核和確認(rèn)[9,11-14]。

因此基于自動化檢測的CBC數(shù)據(jù)和血細(xì)胞形態(tài)分析對臨床疾病診治是不夠的。臨床實踐表明，CBC檢驗工作崗位不僅需要外周血液采集、血球儀機(jī)臺操作、檢驗報告審核和危急值處理等基本能力，而且需要具有熟練的復(fù)檢技能，其價值重大[1-3，9，11-14]：CBC數(shù)據(jù)復(fù)核有助于提升血細(xì)胞分析儀檢測的結(jié)果準(zhǔn)確性；白細(xì)胞分類計數(shù)和形態(tài)有助于血液及非血液系統(tǒng)疾病的診斷；紅細(xì)胞形態(tài)有助于貧血和其他血液病的診斷；血小板數(shù)量和形態(tài)有助于出血性疾病的診斷；瘧原蟲等血液寄生蟲有助于感染性疾病的診斷。理想的CBC檢驗工作模式和崗位能力組成如圖1所示。

圖1 理想的CBC檢驗工作模式和崗位能力組成

2.2 方法及報告

實施復(fù)檢首先要制備出合格的血涂片/血膜。鏡檢時，檢驗技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)和全面的血細(xì)胞數(shù)量和形態(tài)觀察，具體包括[1,2,15]：調(diào)試好顯微鏡；低倍鏡觀察(采用10×物鏡觀察血涂片的質(zhì)量、評估白細(xì)胞數(shù)量以及有無紅細(xì)胞凝集和紅細(xì)胞緡錢狀排列現(xiàn)象，并選擇紅細(xì)胞染色良好、分布均勻的區(qū)域即紅細(xì)胞單層準(zhǔn)備進(jìn)一步鏡檢，此外需特別留意血膜的兩側(cè)和尾部，以防異常細(xì)胞漏檢)；油鏡觀察(在紅細(xì)胞單層區(qū)域，滴加香柏油1滴，轉(zhuǎn)換100×物鏡，觀察白細(xì)胞的形態(tài)特征，白細(xì)胞分類計數(shù)時需按照城垛式方式移動鏡下視野并連續(xù)分類，評價紅細(xì)胞的大小、形態(tài)是否正常，紅細(xì)胞內(nèi)有無內(nèi)容物，以及血紅蛋白的充盈度和著色是否正常，驗證血小板數(shù)量及有無聚集和衛(wèi)星現(xiàn)象，此外還應(yīng)注意有無瘧原蟲、微絲蚴等血液寄生蟲)。

鏡檢結(jié)果報告格式如下：白細(xì)胞分類計數(shù)按百分比報告，有核紅細(xì)胞按每觀察100個白細(xì)胞見到的數(shù)量n進(jìn)行報告(n個有核紅細(xì)胞/100白細(xì)胞)[15]。各種血細(xì)胞形態(tài)異常的科學(xué)報告方式參見2015年ICSH發(fā)布的血細(xì)胞陽性分級系統(tǒng)[16]和國內(nèi)專家的建議[17-19]。

3 血涂片復(fù)檢仿真實訓(xùn)系統(tǒng)

3.1 設(shè)計理念

本系統(tǒng)的基本理念是“知識與技能并重，學(xué)習(xí)與訓(xùn)練結(jié)合”，目的是讓用戶擺脫時空限制、高效進(jìn)行復(fù)檢知識學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，其設(shè)計充分體現(xiàn)了真實性、豐富性、實踐性和靈活運(yùn)用性的特點。

(1) 真實性。鏡檢是為了更好服務(wù)臨床疾病診治，因此該技能的實訓(xùn)亦必須以真實的臨床疾病為載體；

(2) 豐富性。為了體現(xiàn)復(fù)檢和臨床血液疾病知識的復(fù)雜性，系統(tǒng)不僅需對復(fù)檢相關(guān)知識進(jìn)行全面介紹，而且需收集豐富的臨床案例以達(dá)到對該技能的系統(tǒng)訓(xùn)練；

(3) 實踐性和靈活運(yùn)用性。從前述鏡檢的工作內(nèi)容，不難發(fā)現(xiàn)油鏡檢查是其重點，因此也成為該系統(tǒng)實訓(xùn)功能的設(shè)計核心。專業(yè)人員從合格血涂片之體尾交界處連續(xù)采集100只油鏡下的白細(xì)胞圖像(見圖2)并對所有有核細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)編碼，可將實踐中油鏡下的白細(xì)胞分類計數(shù)和血細(xì)胞形態(tài)觀察進(jìn)行再現(xiàn)，每個案例的學(xué)習(xí)過程即是一次真實的鏡檢實踐。同時，系統(tǒng)通過特定模塊不僅解決用戶學(xué)習(xí)血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗中的單細(xì)胞識別問題，而且讓用戶逐步掌握依據(jù)血細(xì)胞數(shù)量和形態(tài)變化初步診斷或判斷多種典型疾病的高級能力，真正實現(xiàn)學(xué)以致用。

圖2 系統(tǒng)案例的血細(xì)胞油鏡圖像均從合格血涂片之

3.2 系統(tǒng)組成及預(yù)期功能

為實現(xiàn)上述理念，在知識方面，結(jié)合臨床檢驗一線的實際工作經(jīng)驗，對復(fù)檢內(nèi)涵及意義，血涂片制作、染色、評價及鏡檢方法和內(nèi)容，復(fù)檢規(guī)則和常見血細(xì)胞形態(tài)等內(nèi)容進(jìn)行了全面介紹。同時，在技能方面，系統(tǒng)以從臨床檢驗工作中收集的25個案例(病例)為載體，重點體現(xiàn)鏡鏡檢內(nèi)容、結(jié)果分析和學(xué)習(xí)以及基于血細(xì)胞改變的診斷思考等技能訓(xùn)練。系統(tǒng)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 系統(tǒng)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)的預(yù)期功能旨在幫助用戶真正掌握復(fù)檢技能，通過學(xué)習(xí)復(fù)檢相關(guān)知識、訓(xùn)練系統(tǒng)案例可深刻理解血細(xì)胞分析儀檢驗的不足以及復(fù)檢的內(nèi)涵和價值；通過系統(tǒng)訓(xùn)練有核細(xì)胞分類計數(shù)和血細(xì)胞形態(tài)觀察并學(xué)習(xí)后續(xù)結(jié)果比對和專家釋疑等內(nèi)容，徹底解決血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗學(xué)習(xí)中的基礎(chǔ)細(xì)胞識別問題；通過學(xué)習(xí)專家對每個案例判斷或診斷的臨床思維，找到自身的不足，逐步掌握血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗輔助臨床疾病診治的技能。

3.3 系統(tǒng)實現(xiàn)

目前，本系統(tǒng)共有25個案例。每個案例均提供性別、年齡、臨床初步診斷和CBC檢驗結(jié)果。這些案例的血細(xì)胞圖片(數(shù)量高達(dá)2 501張)作為系統(tǒng)的關(guān)鍵資源，不僅圖片清晰、標(biāo)記醒目，且均提供準(zhǔn)確的參考答案。該系統(tǒng)網(wǎng)頁建設(shè)完成后，所有案例資料均通過系統(tǒng)后臺(本文中未做介紹)導(dǎo)入。目前，該系統(tǒng)已完成國家計算機(jī)軟件著作權(quán)的登記(登記號2019SR0226120)。

本系統(tǒng)前臺首頁展示了復(fù)檢相關(guān)知識(圖4(a))。在登錄入口，用戶輸入賬號和密碼后，即進(jìn)入25個案例展示頁面，選擇某案例并初次查看其基本信息后，鼠標(biāo)點擊該案例后的筆形指示鍵(此處以案例4為例，見圖4(b)紅框)即進(jìn)入該案例的學(xué)習(xí)頁面，用戶在此頁面可進(jìn)行案例的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和實訓(xùn)。該頁面包括案例的基本信息、有核細(xì)胞分類和血細(xì)胞形態(tài)觀察、分類結(jié)果及判斷和案例分析4個模塊，其中分類結(jié)果及判斷包括3個子模塊，案例分析包括2個子模塊，如圖4(c)所示。

(a) 系統(tǒng)首頁

(g) 您對該案例的判斷子模塊

3.4 各模塊功能介紹

3.4.1 有核細(xì)胞分類及血細(xì)胞形態(tài)觀察

該模塊是系統(tǒng)的第1個核心模塊。如圖4(d)所示，用戶點擊該模塊后即進(jìn)入100只白細(xì)胞(異常標(biāo)本尚有有核紅細(xì)胞等非白細(xì)胞存在)的連續(xù)分類計數(shù)和血細(xì)胞形態(tài)觀察訓(xùn)練，首先是第1張圖片中有核細(xì)胞的答案選擇(若圖片中有核細(xì)胞僅有1個，則不做標(biāo)識，如圖5所示；若有核細(xì)胞超過1個，則用紅色箭標(biāo)對待識別細(xì)胞從上到下、從左到右依次進(jìn)行標(biāo)識，如圖6所示。案例圖片下方，設(shè)置了中性分葉核粒細(xì)胞、中性桿狀核粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞等15個答案備選項，選擇后即出現(xiàn)“保存成功！”彈出框，點擊該框中的“確定”按鈕即進(jìn)入第2張圖片中有核細(xì)胞的答案選擇，以此類推。當(dāng)用戶想重新練習(xí)此案例時，可通過點擊此頁面上方的“清空已選答案，再次鏡檢練習(xí)”按鈕來實現(xiàn)，如圖7所示。

圖5 APL(急性早幼粒細(xì)胞白血病)第1只待識別的有核

鑒于目前國內(nèi)血細(xì)胞分析(尤其是紅細(xì)胞方面)存在形態(tài)學(xué)描述術(shù)語和報告極不一致的現(xiàn)狀[17-19]，該系統(tǒng)未設(shè)計定量判斷血細(xì)胞形態(tài)變化的實訓(xùn)模塊。在有核細(xì)胞分類計數(shù)的同時，用戶可同時觀察白細(xì)胞、紅細(xì)胞以及血小板的數(shù)量和形態(tài)變化(每個案例的專家分析均有血細(xì)胞形態(tài)變化結(jié)果作為參照)，為后續(xù)判斷或診斷案例提供依據(jù)。

圖6 CML(慢性粒細(xì)胞白血病)第1只至第12只待識別的有核細(xì)胞(來自圖片1至圖片12，均用紅色箭標(biāo)進(jìn)行標(biāo)識)

圖7 點擊“清空已選答案，再次鏡檢練習(xí)”按鈕可實現(xiàn)案例的再學(xué)習(xí)

3.4.2 分類計數(shù)結(jié)果

如圖4(e)所示，點擊該子模塊后則可以看到該界面有3列指標(biāo)，第1列是“細(xì)胞類型”即 15個細(xì)胞答案備選項，第2列是“您的結(jié)果”，第3列是“正確結(jié)果”。在“您的結(jié)果”一列下方展示的是用戶先前的所有有核細(xì)胞分類結(jié)果：白細(xì)胞分類計數(shù)的具體比例和有核紅細(xì)胞的具體數(shù)量(當(dāng)出現(xiàn)有核紅細(xì)胞時)，其中紅色字體顯示的比例和數(shù)字表明和正確結(jié)果有出入，用戶可繼續(xù)通過后續(xù)模塊的學(xué)習(xí)找出錯誤的原因。

3.4.3 結(jié)果比對分析

該子模塊是系統(tǒng)的第2個核心模塊。如圖4(f)所示，點擊該子模塊后則可以看到該頁面出現(xiàn)4列指標(biāo)，第1列是案例的“圖片及序號”，第2列是“您的答案”，第3列是“正確答案”，第4列是“專家釋疑”。從前3列結(jié)果中，用戶可查看到先前所有圖片中出現(xiàn)的有核細(xì)胞的具體選擇以及正確答案(圖4(f)和圖8顯示的是案例4的部分圖片的用戶答案)，其中第2列內(nèi)若某些細(xì)胞答案顯示紅色，則表明結(jié)果有誤，此時可點擊對應(yīng)圖片，并在新頁面進(jìn)行該細(xì)胞的再次觀察(見圖8)，然后再學(xué)習(xí)專家給出的釋疑(如果顯示的話，典型細(xì)胞一般不給出專家解釋)，用戶可進(jìn)行再思考。此外，即使用戶對某不典型細(xì)胞識別正確，但若該細(xì)胞顯示了專家釋疑信息，用戶點擊對應(yīng)圖片后也可以對該細(xì)胞進(jìn)行再學(xué)習(xí)(見圖9)。

圖8 識別錯誤細(xì)胞的再學(xué)習(xí)

圖9 專家釋疑細(xì)胞(不典型細(xì)胞)的形態(tài)再學(xué)習(xí)

3.4.4 您對該案例的判斷

如圖4(g)所示，在此子模塊窗口中用戶可輸入對該案例的初步判斷或(診斷)等文字信息(輸入完畢需點擊“保存”方可在后續(xù)模塊中進(jìn)行查看)。該子模塊主要訓(xùn)練用戶利用血細(xì)胞數(shù)量和形態(tài)變化初步判斷疾病方向和病種的高級技能。

3.4.5 案例分析

如圖4(h)所示，點擊“您的判斷”子模塊后用戶即可看到先前對該案例的判斷結(jié)果。此外，本模塊中尚有“專家觀點”子模塊，這是本系統(tǒng)的第3個核心模塊，點擊后可進(jìn)一步驗證先前判斷是否正確，通過學(xué)習(xí)專家對案例的綜合分析達(dá)到對專家邏輯思維和判斷能力的領(lǐng)會以及對案例的全面掌握(圖4(i)和圖10)。

圖10 點擊“返回案例頁”按鈕后可繼續(xù)學(xué)習(xí)其他案例

至此，案例4學(xué)習(xí)完畢，點擊本頁面中的“返回案例頁”(見圖10紅框所示)即可返回學(xué)習(xí)其他案例(圖4b)。

4 系統(tǒng)測試效果及教學(xué)應(yīng)用

系統(tǒng)完善后，經(jīng)臨床檢驗專家和一線專業(yè)教師試用，效果滿意。主要感受如下：系統(tǒng)網(wǎng)頁內(nèi)容豐富、組織架構(gòu)合理，網(wǎng)頁界面友好、人機(jī)互動效果佳；臨床案例豐富，基本囊括臨床檢驗常見典型血液病，建議已有病種可以再多增加一些，同時建議增加紅細(xì)胞疾病(貧血)和血小板疾病；所有案例的圖片質(zhì)量上乘，圖片編輯科學(xué)，拍攝圖片中的有核細(xì)胞數(shù)量和形態(tài)均能準(zhǔn)確反映正常血象和疾病血象的特征，此外細(xì)胞備選答案有15項，非常全面；系統(tǒng)中的結(jié)果比對分析子模塊設(shè)計科學(xué)合理，符合血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗學(xué)習(xí)的思路和思考過程，用戶可以知道對哪些有核細(xì)胞識別上有困難和誤區(qū)，通過專家釋疑部分的學(xué)習(xí)達(dá)到不僅知其然，而且可以知其所以然；系統(tǒng)案例學(xué)習(xí)系統(tǒng)深入(正常細(xì)胞識別→正常不典型細(xì)胞識別→異常典型細(xì)胞識別→異常不典型細(xì)胞識別)、循序漸進(jìn)(檢驗技能(細(xì)胞識別)→臨床應(yīng)用(疾病判斷))，真正實現(xiàn)了復(fù)檢技能的科學(xué)、系統(tǒng)訓(xùn)練，有助于指導(dǎo)用戶進(jìn)行臨床檢驗實踐。

目前，本系統(tǒng)已在2017級97名檢驗專業(yè)學(xué)生和23名衛(wèi)生檢驗與檢疫專業(yè)學(xué)生中進(jìn)行了首次推廣應(yīng)用(見圖11)，學(xué)生使用后均表示其預(yù)期功能順利實現(xiàn)、教學(xué)和實訓(xùn)價值極高。

5 結(jié) 語

本研究成功構(gòu)建出一個模擬鏡檢過程的仿真實訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)開發(fā)在國內(nèi)尚屬首次，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以臨床案例為載體，將傳統(tǒng)血細(xì)胞形態(tài)學(xué)知識和技能的學(xué)習(xí)由人-人、人-鏡互動轉(zhuǎn)變?yōu)榉奖恪⒁子谩⒏咝У娜?機(jī)互動學(xué)習(xí)模式，相比于目前檢驗專業(yè)教學(xué)中使用的虛擬仿真教學(xué)平臺(設(shè)備)[20-21]，本系統(tǒng)真實性和實踐性更強(qiáng)，用戶可隨時隨地利用網(wǎng)絡(luò)提升血涂片復(fù)檢技能。此外，與上述現(xiàn)有的4種學(xué)習(xí)方法相比，本系統(tǒng)體現(xiàn)了血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗技能培訓(xùn)的目的、內(nèi)容和方法的內(nèi)在統(tǒng)一，具有學(xué)習(xí)全面、系統(tǒng)、持久、高效的特點，在檢驗醫(yī)學(xué)教育和臨床檢驗行業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊。