第二十三章-实验室自动化系统(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2,#,第二十三章 实验室自动化系统,1,2,医学检验实验室的良好运行取决于,人员,设备,管理,自动化,一体化,小型化,高通量,2,3/26/2025,自动化,样本上机后，仅需较少人工操作和干预，系统便可自动进行检测，给出试验结果,通过扫描原始样本管的条码以确保病人信息与样本一致,双向传输系统发出检测指令,能评估样本是否有溶血、脂血或黄疸等影响结果正确性的因素,估计样本的体积,(,包括死腔体积,),教强大的监控错误和系统监测功能,3,3/26/2025,优势,提高效率，缩短出报告时间,标准化操作减少误差,更加方便的质量管理,提高实验室生物安全性,增加新的检测项目,4,3/26/2025,一体化,即不同检测系统间的整合，通过更新技术平台，,将免疫学测定与化学测定整合在一起以满足实验,室降低成本、提高效率、节约实验室空间和缩短,报告周期等实际需要。,5,3/26/2025,不同检测系统间的整合模式,免疫学和化学测定整合为具二个独立平台的统一体,轨道传递系统使免疫学测定和化学测定部分整合在一起,在化学测定平台上加一个非均相免疫测定模块或均相免疫测定模块,6,3/26/2025,优势,不足,只需一管血清样品即可完成生化及免疫项目测定,无需人工分杯和在不同仪器间运送样品,在一个操作界面上一次输入病人信息和输出检测结果，增加效率,减少出错，增加安全性,仅仅合并了免疫和生化项目的测定，无法整合非血清样品的测试,仍需手工进行样品前处理,整合方式较为固定，无法按需选择连接方式,免疫测定耗时较长，在一些系统上影响整体速度,7,3/26/2025,检测步骤,申请检测项目,抽血,/,运送,样品登记和前处理,样品分析,出报告,/,审核,/,跟踪,列表,/,管理,8,3/26/2025,分析前错误来自于：,抽血前指示缺失,标签上信息模糊不清,标签上无信息,被抽血的病人搞错,用错试管、容器,收集时间不正确,等等,9,3/26/2025,全实验室自动化,全实验室自动化（,Total Laboratory Automation,，,TLA,）,-,以轨道方式连接包括自动离心机、血细胞分析仪、全自动生化分析仪、免疫分析仪以及存储器等设备。,使用封闭样本管（或自动开盖和再上盖）、自动进行液面探测、根据条码内容自动分杯、运输样品管至仪器进行分析，并且将检测结果输出至计算机控制中心。,避免生化和免疫测定整合后所需的分样步骤和样本安全保存等环节，能最大限度地降低操作者和实验室其他人员暴露于血液样本中的感染因子的程度。,10,3/26/2025,人员要求,进行全实验室自动化是减少人工，提高效率最有效办法。在这种实验室,，,工作人员要求有全面检验技术操作能力，基本的仪器维修和维护能力，并且有一定管理和计算机才能的新型技术人员。,11,3/26/2025,标本送至准备区,需要离心？,装载离心架,平衡,离心,卸载至试管架,是,否,整理标本,查看离心效果,-,二次离心,B,B,手工标记流水号,扫条码,放至样品架,放入分析仪,仪器分析,卸载样品架,标本存储,屏幕审核结果,复查？,按流水号,查找标本,打印报告,主管审核报告,OK,?,否,发报告,每个门诊生化标本流程,标本送至准备区,需要离心,?,装载至离心架,平衡,/,离心,卸载标本,至试管架,是,否,整理标本,查看离心效果,-,二次离心,B,B,手工标记,流水号,装载至样品架,放入分析仪,仪器分析,卸载样本架,标本存储,屏幕上审核结果,复查？,按流水号,查找标本,打印报告,主管审核,OK,?,no,发报告,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,-,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,扫化验单条码,并生成条码,标本等待状态,操作人员接触生物危害物质,手工操作潜在出差错,重复劳动造成操作人员潜在伤害,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,是,否,每个病房生化标本流程,每个门诊免疫标本流程,每个病房免疫标本流程,生化,免疫,A,A,A,采 血,标本归类,放置,生化,免疫,A,医院检验科目前流程,12,3/26/2025,采 血,标本归类,放置,生化,免疫,A,标本送至准备区,需要离心？,装载离心架,平衡,离心,卸载至试管架,是,否,整理标本,查看离心效果,-,二次离心,B,B,手工标记流水号,扫条码,放至样品架,放入分析仪,仪器分析,卸载样品架,标本存储,屏幕审核结果,复查？,按流水号,查找标本,打印报告,主管审核报告,OK,?,否,发报告,每个门诊生化标本流程,标本送至准备区,需要离心,?,装载至离心架,平衡,/,离心,卸载标本,至试管架,是,否,整理标本,查看离心效果,-,二次离心,B,B,手工标记,流水号,装载至样品架,放入分析仪,仪器分析,卸载样本架,标本存储,屏幕上审核结果,复查？,按流水号,查找标本,打印报告,主管审核,OK,?,no,发报告,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,-,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,12,11,10,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,扫化验单条码,并生成条码,标本等待状态,操作人员接触生物危害物质,手工操作潜在出差错,重复劳动造成操作人员潜在伤害,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,7,5,6,1,2,1,1,1,0,8,4,2,1,9,3,是,否,每个病房生化标本流程,每个门诊免疫标本流程,每个病房免疫标本流程,生化,免疫,A,A,A,可完全消除的手工步骤,可简化的检验科流程,13,3/26/2025,报告周期,(TAT),明显缩短,14,3/26/2025,全实验室自动化流水线,控制中心,进样工作站,条码阅读器,自动化离心机,开盖器,分杯器,生化分析仪,免疫分析仪,储存器,输出工作站,15,3/26/2025,小型化,小型化实际上包括分析仪器的小型化和分析技术的微量化,促使向小型化方向发展的主要因素：,希望降低样本体积和减少试剂消耗,POCT,的快速发展,高通量药物筛检的需要,战争时生物因子的检测,太空生物学发展的需要,16,3/26/2025,微量化,由于体内许多物质以极低水平存在，因此需要检测技术更特异、更敏感和更微量化。,微量化的优点是可使生产成本降低，便于运输和占据实验室较少的空间。,17,3/26/2025,高通量,HLA,芯片,细胞因子芯片,肿瘤芯片,中风芯片,过敏原芯片,蛋白芯片的应用,自动化,微型化,整合化,18,3/26/2025,第一节 基本概念与分类,19,3/26/2025,组 成,功 能,进样单元,连续装载样品管至输送器。,条码阅读器,自动识别样品管上条码信息，根据信息将试管导向所连接的各个仪器。,离心单元,自动平衡、离心，具人工和自动两种模式。,去盖单元,自动去除标本管盖，避免人工开盖，大大提高安全性。,分杯单元,智能分杯，避免交叉污染和人工接触生物危害。,输出单元,将样品管智能归类到专用架上。,存储单元,提供常温存储或试管低温冰箱存储。可方便随时自动复查或运行追加的检,测项目。,重新盖盖单元,对完成测试的样品进行重新盖盖，减少污染。保证复检样本结果的准确,性。,连接单元,转送轨道与机械臂，负责样品的转送。,分析仪,可以连接生化、免疫、血球、血凝等仪器,软件系统,信息交互，追踪、记录样本，实现自动复检、追加项目等的检测。,20,3/26/2025,一,.,基本概念,:,合并,:,将不同的分析技术或方法集成到一台或一组相互连接的仪器中。,整合,:,将一种分析仪器或多种分析仪器与分析前设备和分析后设备相互连接。,21,3/26/2025,分析合并,(Analytical Consolidation),是将多种分析技术集成到一台仪器中。,合并的仪器,(Consolidated Instrument),指含有多种分析技术的分析仪器,任务整合,(Task Integration),意为将多种自动处理的任务整合为一个可连续处理的进程,22,3/26/2025,标本管理器,(Specimen Manager),是一个机械装置，它可在分析前储存样品，在分析后对样品进行缓存。,工作单元,(Workcell),由一个标本管理器和一台（或多台）仪器组成。一个工作单元可实现分析前的样品存储、分析时标本向分析仪的传送和分析后存储在输出缓存区中。工作单元可通过人工机械手实现系统的自动处理过程。,23,3/26/2025,模块工作单元,(Modular Workcell),二台或二台以上具有相同分析原理的自动分析仪和一台控制器所组成。整个工作流程由中央计算机智能多线程控制，合理分配，实现高速、高效的测定。,24,3/26/2025,前处理工作单元,(Preanalyticl Workcell),是可进行样品登记和样品处理任务的工作单元。应该进行样品检查、条码识别、离心、分样、贴标签和样品缓存等工作。,整合的工作单元,(Integrated Workcell),是可与其它前处理工作单元、分析单元集成到一起的多个分析仪器、合并的仪器或工作单元。,25,3/26/2025,二,.,分类,:,1,实验室模块自动化系统,2,全实验室自动化（,TLA,）,26,3/26/2025,样本入口区域,急诊标本装载区域,条形码识别,离心,揭盖,原始管装载,&,卸载,直接进行分析智能测试的贮存区域,无链接仪器样本分类至原来区域样本分装,样本入,口区域,揭盖,出口区域,分析,仪器,无需离心样本,贮藏室,数据管理,分析,仪器,离心,实验室模块自动化,强大处理器自动完成耗时的工作,分装模块,27,3/26/2025,2,、全实验室自动化（,TLA,）,是将众多模块分析系统整合成一个实现对标本处理、传送、分析、数据处理和分析过程的全自动化。标本在,TLA,可完成临床化学、免疫学、血液学等亚专业的任一项目检测。全实验室自动化包括：自动化标本处理、标本自动传送和分选至相应的分析工作站、自动分析、利用规范的操作系统软件对分析结果进行审核、储存已分析的标本并能随时对储存标本重新进行测试。,28,3/26/2025,第二节 基本结构,29,3/26/2025,1.,标本运输系统,(sample transportation system,STS),传输系统负责将样品从一个模块传递到另一个模块。,现有的产品可分为两大类,:,智能化传输带和智能自动机械臂，每一类中又有多种规格。,30,3/26/2025,前处理工作站,样品的投入和分类,自动装载和样本离心,样本管去盖,样本再分注及标记,2.,标本前处理系统,(sample pre-analytical moudular system,PAM),31,3/26/2025,3.,自动化分析仪,(automated analyzer),32,3/26/2025,4.,分析后处理输出系统,输出缓冲模块包括出口模块和标本储存接收缓冲区，出口模块用于接收需人工复检标本以及离心完毕的非在线检测标本。标本储存接收缓冲区可进行在线自动复检，当,LIS,审核报告时，确认某一项目复检后，即向该模块发出复检指令，将需要复检的标本送入复查回路，并送至分析系统进行复检。,33,3/26/2025,5.,临床实验室信息系统,(laboratory information system,LIS),实时完成从医院信息系统（,hospital information system,HIS,）下载患者资料、试验请求信息、上传标本在各模块的状态、标本架号位置、分析结果、通讯情况等。,34,3/26/2025,HealthLevelSeven(HL7),协议,目前医疗信息数据交换标准中应用最广泛的一个国际标准，涉及整个医院信息系统,条形码技术是实现全实验室自动化的基础,35,3/26/2025,第三节,实例介绍,36,3/26/2025,貝克曼庫爾特公司,Power Express,系統,37,3/26/2025,样本分选,自动离心,自动智能分装,自动开盖,自动样本装卸,重测存储复测,样本自动处理系统,样本的自动识别、离心、开盖、分装、存贮等,38,3/26/2025,2.,自动传送系统,电脑控制的自动传送带样本的连续转运急诊优先插入,移动机器人将样本选择性地运送至规定的位置,39,3/26/2025,3.,自动化分析仪系统,如临床化学、血液学、免疫学等分析仪,UniCel,DxC 800,UniCel,DxC 600,40,3/26/2025,4.,自动流程控制软件系统,41,3/26/2025,5.,实验室信息处理系统,全程接收和处理自动化控制系统各种状态信息自动结果审核和自动分析复检及结果解释,(Delta Check),智能双向流程控制,(Query Bidirection),42,第五节 实验室自动化的意义,43,3/26/2025,1,、逐步实现部门一体化，所需人力资源减少，效率提高；,2,、所用的标本量减少，更好的方便患者；,3,、人工操作减少，操作误差减少到最小；,4,、更快的处理标本；回报结果的能力增强；,5,、促进实验室操作的规范化；,6,、安全性和整个过程的控制更好；,7,、实验室占用较少的空间；,8,、全面提升临床检验的管理。,44,3/26/2025,结语,符合国情，理智发展,根据医院、临床的实际情况,在任何时候，人的因素是最重要的！,45,3/26/2025,