Автоматизация лабораторных исследований

Автоматизация лабораторных исследований

 

ПензГТУ, 2013

Понятие автоматизации

 

Автоматизация лабораторий — это внедрение технологий, позволяющих эффективно использовать их возможности.

Автоматизированные  системы и автоанализаторы для большинства лабораторий открыли новые возможности в сравнении с ручными технологиями, заменив деятельность человека на многих наиболее ответственных , трудоемких и опасных этапах лабораторных исследований.  

Понятие уровня автоматизации

 

Первый уровень  автоматизации в клинический  химии предполагает использование  современных фотометрических приборов с микропроцессоным управлением, выводом результатов на цифровую печать и встроенными термосттирующими устройствами. В качестве дозирующих устройств используются автоматические пипетки и шприцевые дозаторы.

Для лабораторий  малой и средней мощности предназначены  специализированные автоматизированные комплексы технических средств выполнения бх исследований, представляющие собой набор автоматизированных приборов для пробподготовки и фотометрирования, объединенных единой концепцией.

Такие б/х комплексы называются автоматизированными комплексами или автоматическими анализаторами.

Чем выше уровень  и степень автоматизации при  использовании аппаратуры, тем меньше операций делает человек в ручном режиме.  

Преаналитический этап

 

Преаналитический этап включает взятие биоматериала, пробоподготовку, транспортировку и хранение. Основа обеспечения качества на преаналитическом этапе - разработка и строгое соблюдение инструкции по качеству проведения этой стадии лабораторного исследования и стандартизация всех основных моментов.

 

преаналитическая система  
cobas p 312 (Пример обработки образцов )

Технические характеристики преаналитической системы cobas p 312

 

Описание системы

 Компактная автономная  система для снятия крышек, сортировки  и архивирования с настраиваемыми  зонами загрузки и выгрузки  Взаимодействие с ЛИС в интерактивном  режи

Носители

Стандартные штативы, штативы  анализаторов, стаканы центрифуг  и архивные штативы

4 выдвижные секции можно  загружать штативами на выбор

Производительность

до 450 пробирок в час

Размеры

Длина: 0,9 м

•Ширина:  1,10 м

Высота: 1,65 м

 Вес: 310 кг

Подключения

Давление воздуха: мин. 6 бар, макс. 6,5 бар

 Расход воздуха: приблизительно 20 л/мин.

 Потребляемая мощность: 450 Вт

 Напряжение: 230 В / 50 Гц (предохранитель 3,15 Aч)

Уровни  автоматизации лабораторных исследований

 

 

  
 

 

 

1. Автоматизация  на уровне отдельных анализаторов

2. Консолидация  рабочих станций

3. Дискретная  автоматизация

4. Интегрированная  автоматизация 
 

Автоматизация на уровне отдельных анализаторов

 

Анализаторы автоматически  проверяют качество сыворотки, проводят контроль качества, выполняют разведение образцов и ряд других операций, которые ранее необходимо было выполнять  вручную.

 

 

Биохимические, иммунохимические , гематологические анализаторы, анализаторы специфических белков — представляют собой автоматизированные установки, которые значительно снижают затраты времени на анализ образца, повышают безопасность работы персонала и уменьшают количество ошибок оператора.

2. Консолидация  рабочих станций

 

Консолидация  отдельных анализаторов с помощью  специального блока аликвотирования из закрытых пробирок .Возможность комбинирования биохимических и иммунохимических анализаторов различной мощности в единую систему. В зависисмости от потребностей лаборатории, можно подобрать оптимальную систему.

 

Объединение анализаторов позволяет  снизить затраты на сервисное  обслуживание системы. Похожие интерфейсы различных моделей позволяют  сократить время на освоение прибора  и облегчают работу. 
 

 

3. Дискретная  автоматизация (AutoMate™)

 

Консолидация  пре- и постаналитичесикх этапов лабораторных исследований по биохимии, имунохимии, специфическим белкам, гематологии, коагулологии — одна точка ввода всех образцов. 
Одновременная обработка рутинных и срочных образцов, автоматическая установка приоритетности. 
На борту системы AutoMate™ находится встроенная центрифуга, при этом автоматически выполняется уравновешивание, центрифугирование, загрузка/разгрузка пробирок. 
Модуль для удаления крышек с пробирок позволяет повысить эффективность и безопасность работы.

 

Автоматизированное аликвотирование  — до 8 вторичных пробирок с нанесением штрих-кода на каждую пробирку. 
Загрузка в штативы для анализаторов. 
Возможность полного архивирования для хранения, повоторного анализа образцов и выполнения дополнительных тестов. 
Загрузка расходных материалов без остановки системы.

4. Интегрированная  автоматизация ( PowerProcessor)

 

Интегрированная автоматизированная система PowerProcessor связывает анализаторы лаборатории и все пре- и постаналитические стадии обработки образцов в единую автоматизированную сеть.

Обеспечивая автоматизацию преаналитического этапа, система позволяет значительно сократить затраты времени и сил оператора. Благодаря этому повышается скорость исследования и точность получаемых результатов, за счет устранения ошибок, связанных с выполнением операций вручную. 
с одного компьютера.

 

Преимущества : 
- Один модуль для загрузки всех образцов. 
- Загрузка и сортировка образцов с - использованием штрих-кодов. 
- Автоматизированное центрифугирование. 
- Автоматизированное удаление крышек пробирок. 
- Распределение пробирок в специальные штативы. 
- Производительность до 300 пробирок в час, в зависимости от параметров центрифугирования. 
- Возможность управления всеми процессами в лаборатории с одного компьютера.

Лабораторная информационная система

Лабораторные информационные системы (ЛИС)

 

Лабораторная  информационная система - это совокупность программно-технических средств, предназначенных  для автоматизации различных  процессов, протекающих в лаборатории, и обеспечивающих потребность специалистов лаборатории в систематической  информации по всем аспектам их деятельности для принятия решений, улучшающих работу лаборатории, в том числе и  по повышению качества результатов  лабораторных анализов.

 

Назначение ЛИС

 

ЛИС объединяет все  приборы и автоматизированные рабочие  места лаборатории, позволяет избежать всех неточностей, вызванных неизбежным в любой, даже в самой точной работе, человеческим фактором.

Основное назначение ЛИС – управление, накопление, обработка, анализ и автоматизация рабочей  информации технологического процесса лаборатории.

 

Использование ЛИС  позволяет: 

 

• практически полное исключение ошибочного влияния человеческого фактора на достоверность выполняемых анализов;
• увеличение производительности выполняемых анализов;
• полная автоматизация управления материальными, информационными и финансовыми потоками в отделе лабораторной диагностики;
• уменьшение финансовых затрат на проводимые исследования;
• радикальное повышение эффективности учета и контроля движения материальных ценностей.

 

Как работает ЛИС

 

С помощью ЛИС  потоки анализов распределяются оптимальным  образом между анализаторами. Информационная система кроме непосредственного  сбора информации с медицинских  аппаратов обрабатывает ее и самостоятельно анализирует, контролируя достоверность  результатов.

Вся информация о  пациенте, его анализах концентрируется  в штрих-коде, которым помечается каждая пробирка с кровью. Информационная система распознает помеченные таким образом биопробы в автоматическом режиме, дает управляющие команды автоматическим анализаторам.

После завершения исследования ЛИС автоматически  производит сбор информации о выполненных  исследованиях с анализаторов. Таким  образом, с момента ввода оператором информации о пациенте (т.н. карточки пациента) в Базу Данных ЛИС и  забора биоматериала медсестрой дальнейшие манипуляции с пробирками в лаборатории  происходят уже без вмешательства  человека.

Применяемая в  ЛИС система штрих-кодирования для идентификации пробирок исключает возможность перепутать биоматериал одного пациента с другим.

 

Технология  работы ЛИС (на примере ЛИС МЕДАП)

Особенности автоматизации лабораторий 

 

Полноценная автоматизация клинико-диагностической лаборатории — процесс трудоемкий, поскольку в систему необходимо включать большое количество нормативно-справочной информации и к тому же нужно интегрировать ЛИС с лабораторными приборами, в чём и заключается отличительная особенность автоматизации лабораторий.

Лабораторияпо своей структуре похожа на промышленное производство. Есть “сырье” и “заказ” (образцы биологических материалов с заданиями на исследования), которые нужно подготовить к работе, что делается на преаналитической стадии, распределить по “рабочим участкам” (структурным подразделениям лаборатории), обработать (провести исследование и получить результаты).

Результаты отправляются “заказчикам”, они должны быть приняты, внесены в необходимые журналы, рассортированы по определенному принципу. То есть по сути получается почти типовой  технологический цикл промышленного  предприятия, что и определяет особенности  автоматизации лабораторий в  сравнении с другими службами ЛПУ.

 

Пример автоматизации  лабораторий

 

Полностью автоматизированное взятие образцов и дозирование

Фабрика человеческой кожи при Фраунгоферовском институте – это уникальная в мире система полностью автоматизированного производства моделей кожной ткани человека in vitro.

С помощью систем перемещения фирмы Festo была успешно внедрена непрерывная технологическая цепочка: от извлечения клеток и их пролиферации до пространственной реконструкции ткани и криоконсервации моделей кожи. И все это – в пределах одной системы.

 

Используемые источники

 

http://www.pcweek.ru/idea/article/detail.php?ID=114686

http://www.labtech.su/catalog/automation.html?printmode  
http://acclmu.org.ua/wp-content/uploads/doks/44_46.pdf

http://www.pmtlab.ru/about/lis.php

http://www.technolink.spb.ru/resheniya-po-avtomatizatsii/resheniya/150/

http://retail.cnews.ru/reviews/free/national2006/case/bsm/

 

 

Спасибо за внимание!!!

 

1

 

2