实验室自动化智能化背景下, 再谈TAT建设

作者:冯恭文,陶晓浓
2021-12-16

【摘 要】

现阶段,实验室自动化和智能化提升了分析效率,为TAT提供了有效的保障。为了更好地满足临床医生和患者需求,要求检验管理从实验室内延伸到实验室外,TAT升级到ToTAT管理。随着技术的进步,利用标本自动化运输系统、先进先出(FIFO)的管理方式改进检验前周转时间,结合实验室内的自动化系统,可以实现标本的全生命周期管理,有效管控ToTAT,让检验更好地为临床医生与患者服务。


20世纪80年代,为解决人力资源匮乏的问题,日本高知医学院的Sasaki博士率先提出了全实验室自动化系统的概念,并建立起全球第一个实验室自动化系统雏形。


进入21世纪后,各大厂家将分析前-分析中-分析后的设备和仪器进行整合,利用自动控制和信息化管理技术,形成了更集中有效的实验室自动化系统方案。


经过近20年的历程,实验室自动化理念已经广为中国用户所接受。实验室自动化是现代医学和科学技术发展的必然趋势,它带来的价值已经超越了弥补人力不足的初衷,更在于它提高了分析效率,优化了工作流程,提高了工作质量,降低了医院的经费投入,改变了实验室的布局结构,改善了实验室的工作环境,为患者提供了更好的服务。


TAT,标本周转周期,是衡量实验室及医院服务效率的一个重要指标,提高分析效率是检验技术发展的方向之一。实验室自动化经过30多年的发展,其技术含量及复杂程度也越来越高。智能化的技术应用已贯穿于分析前-分析中-分析后三个阶段,信息技术也为检验结果的自动审核和报告发放提供了高效的决策辅助,这些技术对实验室TAT管理提供了有效的保障。


一、将TAT升级到ToTAT管理

持续评估TAT,是实验室管理的一个重要指标,也是现在医院管理对实验室的基本要求。一份标本完整的检验流程应该是指从医生申请检验项目至收到检验报告的全过程,包括申请、采样、运输、接收、分析和报告等多个阶段。从实验室管理的角度,以标本接收为临界点,可以将整个流程分为实验室内和实验室外,分别用检验前周转时间和实验室内周转时间来评估工作效率,见图1。

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实验室自动化技术提升了分析效率、有效地保障了实验室内周转时间。但是,由于技术手段不足和管理职能缺失,检验前周转时间往往处于不可控的状态。因此,现阶段医院管理仅将TAT管理和评估局限在实验室内周转时间,从而降低了TAT对临床医生和患者的意义和贡献。


对于临床医生和患者而言,单纯的实验室内周转时间无法满足他们对检验的需求,他们关注的是从申请/采样至检验报告产生全过程循环,即检验全程周转时间(ToTAT)。


ToTAT(Total Turn-Around-Time)是指从标本采集到实验室准备好分析结果,并报告给临床医生的总周转时间[1]。

ToTAT=检验前周转时间+实验室内周转时间。

检验前周转时间是指从标本采集到实验室接收标本的时间(以分钟为单位),反映标本运送的及时性和效率[2]。

实验室内周转时间是指从实验室收到标本到发送报告的时间(以分钟为单位)[2]。


只有ToTAT的管理水平提高、时间有效缩短,才能使检验结果更及时地辅助病况诊断、制定合理治疗方案,最终使患者受益。ToTAT是保证临床诊疗及时有效、提升临床与患者满意度的关键因素之一,也是衡量检验工作整体水平的重要指标。


对于实验室而言,应用ToTAT的概念不单单是检验管理考核指标的升级,更体现了“检验为临床与患者服务”的理念,将服务维度从实验室内扩展到实验室外,涵盖检验的全过程循环,让实验室更快、更准、更好地为临床与患者服务。


二、改善标本运输过程是缩短ToTAT的关键

在实际应用中,ToTAT往往难以控制,容易延迟。经过调查分析发现,延迟的主要原因来自于实验室外标本采样后的运输过程,如图2所示,实验室外运输过程的平均耗时甚至占用了ToTAT的35%左右[4](见图2)。

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对运输过程分析发现,无论采用人工运输,还是应用综合物流系统,采用“批量运输”的工作模式,都难以满足检验标本运输的特殊要求,尤其是对标本运输时效性的要求。而一些特殊病区(如ICU,CCU,急诊和胸痛中心)的标本或特殊检测项目(如血糖[3])的标本处理,对于时效的要求尤为严格。另外,在实践中, “批量运输”还容易引起较大的单个标本间的实验室外耗时(运输)差异。如图3所示,标本采样运输最短仅需9分钟,最长却需要93分钟[4](见图3)。

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进一步分析发现,标本运输延迟的主要原因在于三类“等待”,见表1。

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运输过程的这些“等待”形成了检验全过程循环中的瓶颈,进而造成ToTAT的延长和不可控。


如果可以通过管理和技术手段改善标本运输的过程,利用自动化技术大幅度缩短标本运输时间,那么就可以大幅度缩短ToTAT,进而提升实验室的服务能力。


三、改进检验前周转时间的解决方案

为打通标本运输自动化的断点,上海捷程医学科技有限公司从丹麦引进了专用于检验标本运输的小型自动化标本传输系统TEMPUS600(国际专利号:WO 2011/038739 A1[5]),结合公司在实验室信息系统和集成方面的优势,创新地改变了现有的标本运输工作模式,帮助实验室有效缩短ToTAT。


该系统是专门针对检验标本运输的需求应运而生,2012年全球独家上市,2015年进入中国市场。2016年上海复旦大学附属中山医院成为了该系统在国内的首家用户,实现了门诊采血标本直送检验科的自动化。

该系统通过一根直径25毫米的管道,将临床采血点和实验室连接起来。采样后,标本无需包装,即刻由系统自动送出,通过点对点的运输管道直送实验室,运输200米仅需20秒时间,大幅度地缩短了标本送出、运送和送达三个阶段的等待时间。标本到达实验室后,甚至可以直接连接自动化流水线,配合信息系统实现了全程无人干预的智能化管理,大幅度缩短ToTAT(见图4)。

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四、FIFO改善标本管理过程,精确服务每一个标本

TEMPUS600的独特优势在于它实现了标本原始管的单个连续发送。这种单个连续发送的运输方式遵循了先进先出(FIFO: First In First Out)的理念,以“单件流”的作业方式实现了每一个标本的及时运输,极大改善了单个标本运输的耗时差异,标本按采集先后次序进行检测分析。配合实验室内的自动化系统,检验管理工作可以精确服务到每一个标本。

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图5可见,使用TEMPUS600运输标本减少了等待时间,可以将每一个标本实验室外TAT稳定在10分钟内[4]。

五、一键式检测系统实现ToTAT有效管控,更好地为临床与患者服务

随着时代的飞速发展,实验室自动化也进入了新的阶段,自动化的内涵外延得以拓展。实验室内外的自动化系统已经实现了无缝对接,组成了“一键式检测系统”(如图6),即从标本采集后,仅需将标本送入运输系统,后续的检测分析将交给系统去智能化地完成。


实验室真正实现了标本的全生命周期管理,有效管控ToTAT,让检验更好地为临床与患者服务。

参考文献:

[1] Daniel BLAK. Reducing the Total Turn-around Time (ToTAT) [EB/OL]. https://www.tempus600.com , 2012

[2] 国家卫生计生委办公厅.临床检验专业医疗质量控制指标(2015年版)[S/OL]. 国卫办医函〔2015〕252号, 2015

[3] 刘淼 姜姗 庞花艳. 血液标本放置时间对血糖结果的影响[J]. 实用医技杂志, 2016 (2): 178-179

[4] COWI. Cost-benefit analysis of automated blood sample transport[R].Denmark: Case study at HJORRING hospital, 2014

[5] Peter Møller SØRENSEN, Daniel BLAK. PNEUMATIC TRANSPORT SYSTEM [P]. WIPO: WO/2011/038739. 2011-04-07