2022年 · 第45卷第12期

近年来机器学习成为各研究领域的热点，利用机器学习可以实现由数据驱动向知识发现的转化，是今后实验室智能化的重要发展方向。机器学习在检验医学领域的应用目前已显示出了巨大潜力，但存在许多问题及挑战。推进机器学习技术的临床转化，实现在医学实验室的实用化、产业化，早日实现辅助临床决策的目标，是我们共同努力的方向。

目的 探讨利用常规检验数据建立肺结核疾病鉴别诊断模型的应用价值。 方法 采用回顾性调查研究方法，收集2015年5月至2021年11月就诊于北京积水潭医院和北京和平里医院初诊为肺结核和其他肺部疾病患者的常规检验数据。共纳入11 516例患者数据，通过计算机产生随机数方法以9∶1比例分为训练集和测试集。使用支持向量机、随机森林、K最近邻和逻辑回归4种机器学习算法进行模型测试和特征选择，采用十折交叉验证法验证模型诊断准确度，并采用受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）评价模型诊断效能。 结果 本研究选择随机森林作为最优机器学习算法构建肺结核鉴别诊断的最佳特征模型。通过模型特征重要性排序，选择37个非特异性检验项目构成肺结核鉴别诊断模型，其验证集和测试集曲线下面积分别为0.747和0.736，敏感度为68.03%和68.75%，特异度为70.91%和67.90%，准确度为70.30%和68.12%。 结论 基于机器学习算法利用常规检测数据是肺结核疾病鉴别诊断的一个有效工具，但其应用价值还有待于更多医疗机构数据做进一步验证。

目的 对两个复合杂合突变导致低且异常纤维蛋白原（Fg）缺陷症家系进行表型和基因型分析，并初步探讨其分子致病机制。 方法 调查两个先证者及家系成员（3代7人和3代10人）。采用凝固法检测凝血酶时间（TT）和Fg活性（Fg：C），免疫比浊法检测Fg抗原（Fg：Ag）。DNA直接测序法分析先证者Fg的FGA、FGB和FGG基因所有外显子和侧翼序列及家系成员相应的突变位点区域。通过凝血酶诱导进行Fg聚集试验；用ClustalX-2，1-win软件分析突变位点的保守性；PROVEAN和Mutation Taster在线生物信息学软件预测突变位点的致病性；用Pymol软件分析突变前后蛋白质空间结构及分子作用力的变化。 结果 先证者A和先证者B，Fg：C明显下降（分别为0.74和0.78 g/L），Fg：Ag同步降低（分别为0.96和0.94 g/L），两个先证者TT均延长。基因测序分析显示，先证者A和先证者B的FGA第6外显子均存在c.2185G>A（p.AαGlu710Lys）杂合错义突变；另外，先证者A的FGG第7外显子存在c.701G>T（p.γTrp208Leu）杂合错义突变，先证者B的FGG第8外显子存在c.1015A>C（p.γSer313Arg）杂合错义突变。保守性分析结果表明，p.AαGlu710、p.γTrp208和p.γSer313在8个同源物种间高度保守；2个在线生物信息学软件预测p.AαGlu710Lys、p.γTrp208Leu和p.γSer313Arg均为致病突变。蛋白模型分析显示，这些突变改变了分子间的氢键和/或空间结构，影响蛋白结构稳定性。 结论 两个低且异常纤维蛋白原缺陷症先证者可能与p.AαGlu710Lys和p.γTrp208Leu复合杂合突变及p.AαGlu710Lys和p.γSer313Arg复合杂合突变有关。

目的 对一家系连续两例产前诊断异常胎儿及其双亲行细胞及分子遗传学分析，明确其拷贝数变异的情况及发生机制。 方法 应用常规染色体核型技术分析两胎儿及其双亲的染色体核型，应用低深度全基因组拷贝数变异测序（CNV-seq）技术分析两胎儿和母亲的CNV。 结果 胎儿1和2的羊水染色体核型结果均为46，XN，der（4）t（4；10）（q35；p13），其母亲外周血染色体核型结果为46，XX，t（4；10）（q35；p13），父亲核型正常。胎儿1和2的CNV-seq检测结果均为seq［hg19］6q22.31（122740000-125440000）X1；10p15.3p13（120000-17260000）X3，提示胎儿6q22.31存在约2 700 000 bp杂合缺失，10p15.3p13存在约17 140 000 bp重复。其母亲CNV-seq检测结果为seq［hg19］6q22.31（122740000-125440000）X1，提示6q22.31存在约2 700 000 bp杂合缺失。孕妇及家属经遗传咨询后，最终均决定终止妊娠。 结论 染色体核型分析与CNV-Seq技术的联合应用，有利于检出胎儿染色体的微缺失或微重复，有效预防缺陷患儿的出生。

目的 对1个Stargardt病家系进行临床特征与遗传学分析，并探讨三磷酸腺苷结合盒家族亚科A成员4（ABCA4）基因突变在Stargardt病中的致病性。 方法 先证者因视力下降于2021年5月就诊于济南市第二人民医院，对先证者及家系成员进行详细的眼科检查，根据Stargardt病临床诊断标准评估确诊先证者为Stargardt病。提取先证者及家系其他成员基因组DNA，对先证者DNA进行全外显子测序寻找致病的突变基因。通过PolyPhen-2、SIFT、MutationTaster等网站分析突变位点危害性，利用Sanger测序验证并确认致病突变，进行同源物种保守性分析及三维蛋白结构功能预测以分析其致病性。 结果 眼科检查表明先证者双眼视力下降、黄斑萎缩并伴有“牛眼征”，其他家系成员均正常。通过先证者的全外显子测序分析和家系成员及正常对照的Sanger测序验证，ABCA4基因的复合杂合突变（c.215G>A和c.6563T>C）与该家系患者表型共分离。SIFT、PolyPhen-2和MutationTaster网站预测这2个突变均有害，保守性分析和三维蛋白结构模型预测表明该突变导致蛋白的结构发生改变，影响蛋白质功能。 结论 ABCA4基因的复合杂合突变（c.215G>A和c.6563T>C）为该Stargardt病家系携带的致病突变。

目的 探究1例马方综合征家系的遗传学病因及检出突变c.4336G>A对原纤维蛋白-1（FBN1）基因剪接效应的影响。 方法 对2019年8月就诊于空军军医大学西京医院心血管外科的1例胸主动脉夹层动脉瘤患者，采用多重PCR联合二代测序技术对其进行遗传性主动脉疾病相关的15个基因的组合检测，应用Sanger测序技术对检出位点进行验证并对部分家庭成员进行同一位点的检测。通过剪接预测软件预测该突变位点对剪接的影响，并提取正常人及患者新鲜外周血中RNA，通过逆转录PCR及Sanger测序，验证突变对剪接过程的影响。根据美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）遗传变异分类标准与指南分析检出位点的致病性。 结果 基因组合检测结果显示先证者携带有FBN1基因杂合变异c.4336G>A，Sanger测序结果与二代测序结果一致。Sanger测序对部分家庭成员检测发现，该家系中还存在4名携带者，其中3例已出现胸主动脉瘤或夹层的表现；dbscSNV_ada_score 和dbscSNV_rf_score预测检出位点可能影响剪接，患者及正常人RNA经逆转录PCR并对PCR产物进行Sanger测序后，结果表明该位点导致患者FBN1基因35号外显子缺失；根据ACMG遗传变异分类标准与指南判读该位点致病等级为“致病”。 结论 FBN1基因c.4336G>A位点被证实影响剪接过程，导致FBN1基因35号外显子缺失，这可能是该家系中多名马方综合征患者的致病原因。

目的 建立用同位素稀释液相色谱串联质谱（ID-LC/MS/MS）测定人血浆中血管紧张素Ⅱ的候选参考方法，并对方法性能进行评价。 方法 以［13C6-15N］-血管紧张素Ⅱ为内标，重量法准确称取血浆及一定量内标混合，同时加入酶抑制剂，经硫酸锌溶液蛋白沉淀、反相固相萃取板处理，用液相色谱串联质谱分析，质谱选择多反应离子监测模式检测血管紧张素Ⅱ及内标的特定离子碎片。按照ISO15193要求对所建方法进行线性、灵敏度、精密度、回收率等性能评估及不确定度的评价。 结果 血管紧张素Ⅱ在10~1 000 pg/g范围内线性良好（r=0.999 5），检测下限7.68 pg/g，加标回收率范围为97.14%~102.85%，批内不精密度≤3.21%，批间不精密度≤2.96%，总不精密度≤3.67%。 结论 用同位素稀释液相色谱串联质谱建立了血浆血管紧张素Ⅱ的检测方法，该方法准确可靠，有望成为血浆中血管紧张素Ⅱ测定的参考方法。

目的 探讨细菌人工染色体标记-磁珠鉴别/分离技术在产前诊断中的适应证及应用价值。 方法 采集2016年4月至2020年12月在济宁市妇幼保健计划生育服务中心进行产前诊断的3 579例单胎：高龄产妇（年龄≥35岁）、血清学产前筛查高风险/临界风险、无创基因检测（NIPT）高风险、超声指标异常、不良妊娠史的羊水样本进行细菌人工染色体标记-磁珠鉴别/分离技术（BoBs）检测，同步进行G显带染色体核型分析检测。核型分析或BoBs检测出的非整倍体异常/微缺失/微重复样本根据需要进行荧光原位杂交（FISH）/单核苷酸多态性（SNP）微阵列验证。 结果 （1）高龄、NIPT高风险、血清学筛查高风险指征样本占比89.44%（3 201/3 579），非整倍体异常检出率96.19%（202/210），微缺失/微重复异常检出率87.5%（28/32），合计异常检出率95.04%（230/242）；超声指标异常、不良妊娠史、中孕期血清学筛查临界风险指征样本占比10.66%，检出非整倍体及微重复/微缺失的异常占4.96%。（2）BoBs检出198份常见染色体非整倍体（13/18/21/X/Y）异常，12例≥20%的嵌合体，与核型结果一致；2份21-三体、3份X/Y、7份探针检测范围外的2、7、8、9、10、20、mar染色体核型嵌合、8份臂间倒位和5份易位由染色体核型分析检出。BoBs检测对5种非整倍体的敏感度为94.6%（210/222），特异度为100%，假阴性率5.4%（12/222）。BoBs检出32份微缺失/微重复，染色体核型分析检出9份。G显带染色体核型分析与BoBs检测联合应用相较于单一的染色体核型分析，额外检出9.4%（23/244）阳性样本。 结论 单纯高龄、NIPT高风险、血清学筛查高风险指征的样本更适合作为BoBs在产前诊断应用的适应证。

目的 根据肿瘤患者群体的血细胞分析的特点和常见问题，制定符合肿瘤患者的血细胞分析自动审核方案，验证评价方案的有效性和审核效率。 方法 将国际血液学组织提供的“国际41条复检规则”和天津医科大学肿瘤医院自建的复检规则分别与国内多中心自动审核规则进行组合，形成两种自动审核方案。选取天津医科大学肿瘤医院10 063份血常规标本（镜检460份）作为自动审核方案建立组，在仪器中间件中进行回顾性判断，比较不同方案的自动审核通过率和自动审核漏检率等各种指标。通过逐一分析漏检标本的数据，结合肿瘤患者诊断治疗特点对自动审核规则进行调整。通过对19 300份血常规7日内血小板数量变化进行分析，制定血小板计数的Delta检查规则。将血小板计数Delta检查规则与调整后的审核规则合并形成我院自动审核规则，再结合我院复检规则形成我院的自动审核组合方案，并对自动审核方案建立组和验证组（10 876份，其中镜检1 740份）标本进行判断。EDTA依赖性假性血小板减少症（EDTA-PTCP）患者标记提示和Delta规则判断功能在LIS中进行，其余规则判断功能均在中间件中执行。经过4个月61 602份标本的临床试运行，综合评价自动审核方案的有效性。 结果 国际41条复检规则、我院复检规则与国内多中心审核规则组合形成的两种组合方案的自动审核通过率分别为46.36%、52.26%和漏检率分别为2.02%、1.06%，我院的自动审核方案在建立组和验证组的自动审核通过率分别为51.19%、52.78%，通过正确率分别为100%和99.95%，漏检率分别为0和0.03%；临床试运行期自动审核通过率为56.06%，通过正确率为100%，无漏检标本，优于目前主流规则组合的自动审核方案。自动审核周转时间（TAT）中位数缩短15 min，P90缩短58 min，明显低于去年同期。“EDTA-PTCP”患者标记功能共识别31例特殊患者，总共进行68次检测，PLT纠正前后差值中位数76.5×109/L，差异有统计学意义（Z=-7.17，P<0.001）。 结论 本研究建立了适合肿瘤患者群体的自动审核组合方案，在很低的漏检率的同时具有较高的审核通过率，能保证我院肿瘤患者检验结果的准确，提升工作效能。

目的 用室内质量控制频率在线计算工具为北京同仁医院常规化学检验项目选择质量控制程序及合适的批长度。 方法 收集北京同仁医院检验科10个常规化学项目连续19个月累积在控变异系数，作为各项目不精密度。采用实验室参加2018年常规化学全国临床检验室间质量评价（EQA）计划中，10个项目全年共计15个批号质控结果与靶值百分差值绝对值的平均值，估计各项目偏倚（Bias）。使用2018年国家卫生健康委临床检验中心EQA靶值的允许范围，估计各项目允许总误差（TEa）。将数据录入Westgard室内质量控制频率计算工具，在线计算出包括单规则和多规则，质控浓度水平（或试验项目）个数从1到4在内的10种不同候选统计质量控制（SQC）程序和相应批长度。结合实验室实际情况选择质控规则相对简单、批长度长的SQC程序。 结果 ALP和CR项目可以采用13s，N=3或13s，N=2规则，对应批长度均为1 000；TBIL和ALT项目可采用13s，N=3或13s，N=2规则及其对应批长度；UA、CHO、AST和AMY项目可以采用13s/22s/R4s/41s，N=4或13s/2of32s/R4s/31s N=3两个多规则及其对应批长度；GGT项目可以采用13s/22s/R4s/41s，N=4规则（批长度50）；LDH计算出的10种候选质控规则对应批长度过短，应优先提高其检测性能，暂不推荐质控规则和对应批长度。 结论 Westgard室内质量控制频率在线计算工具操作简单易行，可为实验室选择SQC程序和合适的批长度。实验室根据实际情况调整SQC方案。

目的 分析不同临床分型新型冠状病毒肺炎（COVID-19）患者自身抗体阳性率的差异及表达特点，探讨自身抗体对COVID-19患者生存的影响。 方法 收集2020年1月30日至3月16日于武汉大学中南医院就诊的COVID-19患者的病历资料、自身抗体［抗核抗体谱（ANA），抗心磷脂抗体（ACA）］、炎症因子及一般实验室检查结果进行回顾性分析，同时设置性别年龄匹配的疾病对照组（肺部感染排除2019-nCoV感染和自身免疫性疾病）和健康对照组（健康体检人群）。其中，参与ANA检测COVID-19组72例（危重/重型17例，普通型55例），疾病对照组37例，健康对照组44名；参与ACA检测COVID-19组111例（危重/重型37例，普通型74例），疾病对照组37例，健康对照组40名。比较COVID-19患者不同临床分型自身抗体阳性率及表达水平、ANA阳性与阴性患者炎症因子及其他检验结果差异；Spearman等级相关分析ACA表达水平与其他实验室参数间的相关性；Kaplan-Meier法绘制生存曲线，log-rank时序检验分析自身抗体对生存的影响。 结果 COVID-19组自身抗体阳性率高于疾病、健康对照组［ANA荧光：22.22%（16/72）、5.41%（2/37）、6.82%（3/44）；ANA抗体谱：26.39%（19/72）、8.11%（3/37）、9.09%（4/44）；ACA：37.84%（42/111）、8.11%（3/37）、5.00%（2/40）；P均<0.05］，且危重/重型患者ANA荧光及抗体谱阳性率、ACA-IgM亚型阳性率及表达水平高于普通型［ANA荧光：47.06%（8/17）比14.55%（8/55），ANA抗体谱：66.67%（9/17）比18.18%（10/55），ACA-IgM：30.43%（10/37）比9.46%（7/74）；P均<0.05］。COVID-19患者ANA阳性组与阴性组的红细胞指标（红细胞绝对值、血红蛋白浓度、红细胞压积）、活化部分凝血活酶时间、COVID-19相关炎症因子（C-反应蛋白、白细胞介素-6及血清淀粉样蛋白A）比较，差异均有统计学意义（P均<0.05）。ACA-IgM水平与白细胞计数（r=0.354，P<0.001）、中性粒细胞绝对值（r=0.344，P<0.001）、血小板计数（r=0.198，P=0.038）、D2聚体（r=0.260，P=0.009）、丙氨酸转氨酶（r=0.214，P=0.024）、γ-谷氨酰转移酶（r=0.283，P=0.003）、尿素氮（r=0.223，P=0.019）呈正相关，与超氧化物岐化酶呈负相关（r=-0.228，P=0.020）。生存分析显示，ANA阳性或ACA-IgM阳性患者无病累积生存率低于其阴性组（P<0.05）。 结论 COVID-19患者体内有ANA和ACA自身抗体产生，并且病情越重自身抗体阳性率和表达水平越高，其中ANA、ACA-IgM可为COVID-19生存预后提供参考价值。

目的 分析女性睾酮测定结果假性升高的病例特点并回顾文献，为临床实验室识别假性睾酮升高提供参考依据。 方法 回顾性分析北京协和医院3例睾酮假性升高患者的病例特点，比较不同检测平台与方法测定睾酮水平的结果；通过PUBMED、中国知网检索国际和国内与睾酮假性升高、睾酮检测方法相关文献进行综合分析。 结果 3例女性患者免疫法测定睾酮水平升高，经质谱法测定睾酮水平均正常，排除高雄激素血症诊断。共检索到38篇与睾酮检测相关文献，9篇为假性高雄激素血症的病例报道，其中国内于2021年共有2篇文献报道假性高雄激素血症共12例，所有案例均用液相色谱串联质谱法确认睾酮水平。既往研究明确提示临床实验室常规应用的免疫法测定女性睾酮结果与质谱法相关性差，存在不同程度偏差。 结论 免疫法检测女性睾酮易受干扰导致结果假性升高，建议临床实验室对所用检测方法进行评估并建立鉴别方案，对于可疑睾酮假性升高的样本采用其他免疫平台或LC-MS/MS法进行确认。

当临床中遇到无法解释的天门冬氨酸转氨酶（AST）活性升高时，需要考虑到巨天门冬氨酸转氨酶血症的可能。本病例为1例3岁女童发现血清AST活性孤立性升高，围绕引起AST升高的常见病因进行检查，未发现明显异常。应用聚乙二醇沉淀法检测，其沉淀活性为98.7%，诊断为巨天门冬氨酸转氨酶血症。

随着计算机运算能力的提高，机器学习和深度学习算法不断发展，人工智能（AI）逐渐成为人类活动的重要工具，也为生命科学和医学领域赋予了新的生命力。对于检验医学而言既是机遇，也是挑战。检验大数据和AI算法结合，推动了形态学检验能力的提升、检验流程的优化、新知识的发掘和疾病诊断模型的研发，成为临床疾病预防、诊断和预后预测的便捷、智能的助手。

机器学习（ML）的临床应用是智能化检验医学发展的重要方向。近年来，随着开源软件的广泛使用和许多公共数据库资源的公开，研究人员所需的ML专业知识门槛降低，ML在检验医学领域的研究报道激增；但研究结果的严谨性、可解释性和可复现性仍存在疑问。为应对上述挑战，须严格把关数据质量，提高模型适用性，建立切实的模型评估和优化策略，增强模型的可解释性和透明度等。ML技术有助于突破检验大数据的临床转化瓶颈，提升检验诊断服务的质量。

尿液游离DNA（ucfDNA）中除含有来自泌尿系统细胞裂解释放的DNA片段外，血液游离DNA（ccfDNA）经过肾小球的过滤作用也可以进入尿液中，且ucfDNA与ccfDNA含有的肿瘤DNA所携带的突变信息具有一致性。因此，ucfDNA作为泌尿系统和非泌尿系统肿瘤分子诊断的生物标志物，是近年来液体活检领域的研究热点。ucfDNA在个体化治疗、早期诊断、疗效的动态监测、预后判断等方面具有潜在的应用价值。但是要实现尿液ucfDNA的临床实际应用，还需要解决ucfDNA的提取和精准检测的问题。

希特林蛋白缺乏症（CD）是SLC25A13基因突变导致的一种常染色体隐性遗传病，是我国婴儿胆汁淤积症最重要病因之一。CD代谢机制复杂，涉及尿素循环、苹果酸天冬氨酸循环、柠檬酸苹果酸循环、脂肪酸代谢和糖代谢等多个代谢途径。代谢物组学通过分析代谢产物改变，在CD中已有一些应用。本文就CD代谢物组学研究进展作一综述。