流水线在出凝血筛选试验中 的应用及优化

吴卫，副主任技师，目前担任北京协和医院检验科临检组组长，负责临检实验室的日常管理工作，在实验室质量管理方面有丰富的经验。CNAS医学实验室（ISO15189）评审员；国家卫健委人才交流服务中心全国卫生人才评价领域专家；中国医学装备协会检验医学分会第二届临床检验装备学组委员；北京医学检验学会血液学和体液学检验分会常务委员；北京市临床检验中心临床血细胞检验诊断专家委员会委员；北京市血栓与止血检验质量控制专家委员会委员。作为PI主持临床试剂和仪器的注册工作20余项；主持中国医学科学院创新工程1项；在常规工作中积累了丰富经验，以第一作者及合作者名义发表文章40余篇。 

近年来，实验室自动化系统（laboratory automation system，LAS）在医学实验室中取得了广泛的应用和飞速发展。在帮助实验室节省了大量人力、降低实验室生物安全风险的同时，也使得样本周转时间（turnaround time，TAT）和检测质量得到了不断的提高[1-3]。与此同时，得益于全自动凝血分析仪也陆续推出LAS系统，得以帮助血栓与止血实验室最大程度的实现智能化管理。本文通过问答的形式，分享本实验室根据实际工作情况对流水线软件程序和检测流程进行不断优化的经验。

一、流水线组成

1. 本实验室西门子医疗凝血分析流水线的硬件组成包括哪些单元？

全自动凝血分析流水线硬件系统包括样本传输轨道、样本进出样单元、去盖单元、检测单元及封膜单元，见图1。

2. 为什么没有配置线上离心机和冰箱？

本实验室所有出凝血检测样本在离心后均需核对样本质量，检查是否存在溶血、乳糜现象，HCT是否增高（＞55%），细胞与血浆分层处是否平整等。此过程是出凝血检测质量控制中非常重要的环节[4]，因线上离心无法实现此功能，所以未配置。未配置冰箱是因为场地受限，本实验室的流水线是因地制宜，在有限的空间里，实现了最理想的效果。

3. 全自动血凝流水线包含哪些软件系统？

软件系统包括流水线数据管理系统、Centralink中间体软件和实验室信息系统（laboratory information system，LIS）。Centralink双向连接LIS和CS5100全自动凝血分析仪。

4. 对CS5100供水系统有改进吗？

使用流水线前，CS5100每日至少需更换两桶20L纯水；在流水线投入使用后，通过对中央纯水系统及CS5100全自动凝血分析仪供水系统的改造，实现在线实时供水。线上每台仪器配有10L储水箱，在中央纯水系统故障时仍能满足标本检测的需求。

二、样本处理流程

1. 样本条码管理有哪些特别之处？

所有样本通过条码记录患者信息，全程跟踪记录样本状态。特别之处在于LIS界面通过多种颜色标记，直观显示样本的不同优先级别。此外，为适应实验室内各种分析仪条码扫描器高度，减少误码率，本实验室样本条码为一高一低双条码。

2. 实验室样本接收的流程在流水线使用前后有何变化？

以本实验室的工作分区及流程设置，工作日7点30分至16点，出凝血筛检样本检测在实验室主区完成，配备有CS5100单机3台；工作日16点至次日晨7点30分及节假日期间出凝血筛检样本检测在急诊区域，配备有CS5100单机1台。

在使用全自动血凝流水线前，所有样本通过气泵传输或外勤送检，前处理接收后，工作人员手工登记样本至急诊和常规两个组套里，同时手工编号。使用流水线后，根据时间段设置两种出凝血筛查样本接收模式。模式一：工作日7点30分至16点，在前处理组接收并自动产生样本号；模式二：其余时间所有样本在急诊区域，接收并自动产生样本号。

出凝血筛查项目包括PT、APTT、Fbg、TT、D-Dimer、FDP。使用相同采血管的狼疮抗凝物等特殊项目因不在流水线系统检测，因此仅接收不产生样本号。同使用流水线前。

三、出凝血样本检测流程

1. 在使用全自动血凝流水线前的样本检测流程如何？

全自动血凝流水线安装前样本检测流程为按照样本接收先后顺序在LIS界面手工编号，同时人工挑选凝血因子等特殊检测项目，录入不同的LIS组套中。样本离心后闭盖单机上样，人工挑选急诊样本优先上机检测。检测完毕后手动归档到试管架中。

2. 全自动血凝流水线刚运行时的流程如何？

初始阶段检测流程基本同生化流水线设置：样本从样本进出样单元闭盖进样，通过去盖单元去盖，而后进入分析仪器侧轨完成吸样后返回样本进出样单元待审核区，审核完毕重新进入轨道封膜，最后回到样本进出样单元已完成区归档。

3. 初始流程存在哪些问题？

（1）流水线机械手臂配置为一台，此模式下样本从上线至归档需多次进出流水线，导致机械手臂繁忙，TAT不够理想。

（2）在样本高峰期，样本去盖后排队等待检测时间过长，对检测结果存在一定的影响。为解决此问题，初期依靠人为控制标本上线数量，因此不能体现流水线的智能优势。

（3）急诊样本被识别后虽能优先检测，但由于受到上线速度控制的影响，有可能会出现识别延后的问题，不满足急诊样本TAT要求。

4. 经过多阶段优化，最终检测流程如何？

经过多次优化后，目前检测流程为：样本闭盖进样，被定义为“急诊”的样本上线后优先去盖、吸样，而后直接封膜并归档；非急诊样本进入待检测区，闭盖等待，流水线软件根据实时工作量情况控制样本上线、去盖、吸样后封膜归档。此模式下，“急诊”样本上线至归档仅需进出流水线1次，其他样本仅需进出流水线2次。同时为减少急诊样本在侧轨等待时间，侧轨等待样本位由默认9个更改为6个。检测流程见图2。

5. 本实验室急诊样本定义是什么？

本实验室对于急诊科，重症监护等病房急诊样本以及单项APTT、PT抗凝监测样本均定义为“加急”样本，优先去盖检测。本实验室对心内科、血管外科等科室门诊检测PT样本承诺TAT为90min，保证大部分华法林抗凝治疗患者可以在一个就诊单元内取得INR报告，无需二次挂号就诊调药。

6. 使用全自动血凝流水线后的急诊样本TAT如何？

2017年第四季度，上述“加急”样本以及单项APTT和单项PT接收至报告审核TAT平均时长分别为61.98s，79.11s和64.11s；2018年第四季度上述三项TAT平均时长分别为59.69s，62.78s和61.51s。上述“加急”样本上线至报告审核平均时长为24.80s。虽然同文献报道相似，目前流水线并没有大幅度缩减急诊样本TAT时间[3,5]，但在样本量逐渐增多的情况下，流水线节省了大量人力去挑选加急样本，并且可以避免人为挑选遗漏的情况。

7. 流水线如何保证上线样本在规定时间内完成检测？

虽然本实验室出凝血筛查样本的报告时间为1个工作日，但按照美国临床和实验室标准协会（Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI）H21-A2文件要求，出凝血筛查项目样本离心后在室温的保存时间为4小时[6]。

基于出凝血样本对离心后上机时间的要求，通过对软件程序的修改，实现所有非加急样本按照上线顺序进行检测。

同时设置检测超时提醒，对上线超过3小时还未完成检测及检测失败等原因的样本，LIS会标黄提醒工作人员关注该样本状态，同时系统会将此样本去盖放置在错误区，工作人员可将此样本从样本进出样单元无盖优先进通道进样或单机上样检测，保证样本检测质量。

8. 如何避免急诊单机样本漏检？

因同一LIS组套下样本存在流水线和单机两种检测流程，为加以区分，LIS界面中将已上线样本显示绿色，单机样本无背景色。不同颜色的设置可帮助工作人员尽快发现已接收未上线检测样本，减少不合格工作的发生。

为避免急诊区域样本未在LIS中接收而发生漏检，工作日16点至次日晨7点30分及节假日期间急诊单机检测样本每4个小时进行一次归档，非筛查项目将进入Sorting通道加以区分，未接收样本将进入ERROR或条码异常通道。

9. 全自动血凝流水线可以为项目指定仪器检测吗？

可以，本实验室FDP检测数量较少，则仅在流水线其中一台CS5100仪器上设置该检测项目，可节约试剂、质控及定标品。

10. 如何进行样本复查？

对于需复查的项目，Centralink中间件软件联合LIS可实现在线复查，换机复查的功能。并可通过在LIS点击“取样”按钮，Centralink查询处输入样本条码号，或者在DMS界面通过通道架子号和位置选取样本三种方式进行样本调取，用以核对样本质量或人工加急检测。对于仪器故障或检测失败的样本流水线可实现自动重测。

11. 仪器报警信息也可传入LIS审核界面吗？

可以，所有仪器报警均可传入LIS，提醒工作人员及时查看凝固曲线等，避免发出错误报告。

四、如何进行质量控制程序？

根据美国病理学家协会（CAP）认可Checklist条款HEM.37300要求，出凝血试验应每8小时或试剂换瓶进行一次质控测定。本实验室自2015年起通过CS5100全自动凝血分析仪软件设置对PT/APTT/Fbg/TT四个项目实行换瓶质控。

通过对流水线程序的设定，进行换瓶自动质控时，侧轨样本进入等待状态，质控通过后方可继续进行样本检测，流水线配合单机质控通过后继续分配样本检测；质控未通过时该台仪器进入停止状态，流水线将样本分配至其他两台仪器进行检测。2019年D二聚体也实现换瓶质控，FDP根据样本量分布情况，每8小时执行一次质控。

全自动血凝流水线在出凝血检测中的应用极大的减少了人工编号，挑选和上机的工作，并通过对软件程序的优化，基本满足出凝血筛查试验的检测质量管理要求。但现有自动化系统还不能完全解决出凝血样本质量核查的问题，需要进一步完善。同时如果流水线可以实现闭盖穿刺功能（因单机可以进行闭盖穿刺），标本的去盖，封膜装置均可省略，可以节省一部分空间。此外，不同于全血细胞分析及尿液分析复检规则完善，出凝血筛查尚无相关报道，本实验室正在进行复检规则的实践，在流水线中间件软件和实验室信息系统的配合下，实现准确高效的智能化自动审核程序，进一步缩短TAT，提高报告审核的质量[7-8]。

撰稿：吴卫 寿玮龄

参考文献：

Sasaki M, Kageoka T, Ogura K, et al. Total laboratory automation in Japan. Past, present, and the future[J]. Clin Chim Acta, 1998, 278:217-27.

Streitberg GS, Angel L, Sikaris KA, Bwititi PT. Automation in clinical biochemistry. Core, peripheral, STAT and specialist laboratories in Australia[J]. JALA, 2012, 17:387-94. 

Lou AH，Elnenaei MO，Sadek I，et al. Evaluation of the impact of a total automation system in a large core laboratory on turnaround time[J]. Clin Biochem，2016，49(16-17): 1254-1258.

Magnette A, Chatelain M, Chatelain B，et al. Pre-analytical issues in the haemostasis laboratory: guidance for the clinical laboratories[J]. Thromb J, 2016, 14:49.

Dolci A，Giavarina D，Pasqualetti S，et al. Total laboratory automation: Do stat tests still matter[J]? Clin Biochem, 2017, 50(10- 11): 605-611.

CLSI. Collection, Transport, and Processing of Blood Specimens for Testing Plasma-Based Coagulation Assays and Molecular Hemostasis Assays; Approved Guideline—Fifth Edition. Wayne (PA): CLSI; 2008. CLSI document H21-A5.

Lou AH, Elnenaei MO，Sadek I，et al. Multiple pre and post analytical lean approaches to the improvement of the laboratory turnaround time in a large core laboratory[J]. 2017, 50(15): 864-869. 

CLSI. Autoverification of clinical laboratory test results: approved guideline. Wayne (PA): CLSI; 2006. CLSI document AUTO10-A.