实验室自动化流水线之我见

作者:陈锡良
2021-12-16

我科是较早使用自动化流水线设备的科室。2011年底我院采购了西门子ADVIA WorkCell生化免疫全自动化双轨道流水线系统,在当时是全球比较领先的自动化流水线检测系统,德国西门子公司生产的生化免疫流水线主要有标本处理系统、ADVIA-2400生化仪、ADVIA CENTAUR XP发光仪、标本传递系统和网络工作站等组成。目前该系统仍然作为我们的主力设备在正常使用中。


在近9年的生化免疫流水线的临床应用过程中,我们感觉自动化流水线的使用达到了提高工作效率,减少劳动力成本,简化检验流程,减少误差的作用与效果。流水线的应用提高了效率和质量,对标准化和质量认证也将起到一定作用。更为重要的是,现如今我国医院信息化建设正如火如荼的进行中,实验室自动化流水线设备的使用结合信息化的建设使得全实验室自动化的概念愈加有走进了现实的可能。下面结合全实验室自动化的构想,我谈一谈我们在使用实验室自动化流水线设备过程中的一些体会,希望能够给大家有所启示或帮助。


全实验室自动化是近几年常出现的一个概念。它是利用医院信息系统和自动化流水线设备为平台,使实验标本传输、分离、检测、反馈结果等自动运行的体系。由于它对技术、人员素质、场地等附属要求高,资金投入大,所以目前我国只有较少医院实现了全实验室自动化建设。全实验室自动化主要有两个构件、四个要素组成。两个构件是指临床实验室信息系统(LIS)和自动化流水线系统(LAS)两大部分;四个要素是指以上LIS、LAS、人员和场地及附属设施。


一、全实验室自动化的概念

全实验室自动化(Total Laboratory Automation,TLA)又称全程自动化(Front to End Automation),是指将临床实验室的自动化分析仪器通过轨道系统或机械手连接起来,构成流水线作业组合,实现全检验过程的自动化。从检验标本处理开始,即标本的识别、传输、分离、分注、分类、检测和收费的自动化流水作业,到分析后自动贮存标本,检验结果自动分析、报告与传送,自动提示异常值和危急值,申请检验医生随时查询检验结果的全过程实现自动化、网络化。


二、全实验室自动化的组成和条件

TLA由临床实验室信息系统(Laboratory Information System,LIS)和自动化流水线系统(LAS)两大部分组成,其中流水线系统又包含:标本运输系统(Sample Transportation System,STS)、前处理系统(Sample Pre-analytical Modular System,PAM)、分析系统、分析后处理输出系统、分析测试过程控制(Process Control)系统等子系统。实现全实验室自动化基础条件包括:

1. 人员。进行全实验室自动化是减少人工,提高效率的有效办法。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。 

2. 实验室信息系统(LIS)系统。有能够实现双向通信的LIS及与之连接的医院信息系统(HIS)。

3. 流水线系统。

4. 场地及附属设施(如电、纯水供应、给排水系统等)。


目前我国大多数规模医院已经初步具备上述条件,“大胆假设、小心求证”,在实验室建设中我国有可能走出一条有具有中国特色的全实验室自动化之路。


三、实现全实验室自动化的作用

全实验室自动化是临床实验室的发展趋势,随着21世纪信息技术的发展,与之结合的检验自动化必将进入崭新的阶段。实现自动化是一个系统工程,其意义在于:

(1)借助自动化建设推进实验室信息化:实验室自动化项目的实施将迫使医院加快实验室信息化建设步伐,使得实验室信息化更加贴合工作实际。

(2)提高实验室工作效率和工作质量。流水线系统可以缩短检验的时间。合理配置与实验室工作量相适应的流水线设备和分析仪器,充分发挥其效能,就可以有效缩短样本周转时间(TAT),提高实验室工作效率。建设自动化的同时,注重整个检验流程的优化和再造,使工作流程更加合理。例如,设立标本运送中心,及时收集检验样本并在第一时间送达实验室。

(3)减少人为误差。

(4)优化人力资源配置。引进流水线系统后,上线检测部分的工作人员会减少。节省的人员可以安排在其它更加体现检验人员价值的岗位上,如:加强设备管理、加强质量管理体系建设和科学研究等工作。

(5)实现实验室仪器设备的更新换代。

(6)改善实验室的生物安全。引进流水线后,离心、开盖、分杯等有潜在危害的环节都由仪器自动完成,减少了工作人员职业暴露的危险。

(7)推进实验室认可。实现全自动化以后,质量管理体系建设就拥有了更加坚实的物质基础,完善了实验室认可的硬件条件。为实验室进行ISO15189认证或CAP认证提供了有利条件。


四、在实验室自动化建设过程中常见的困难

1、自动化流水线的费用。自动化流水线是全实验室自动化的基本硬件。目前自动化流水线技术含量和价格相对较高,需要投入较多的资金,各个实验室要结合自身情况量力而行,不要盲目上马,增加运行成本。

2、信息化(LIS)完善是自动化的基础,实现双向通讯是必要条件,条码信息是自动化的核心。全实验室自动化的实现需要HIS和LIS的进一步完善及个性化发展。

3、流水线系统的维修维护。自动化设备愈多故障的可能性愈多,因此实验室也应培养相应技术人员,负责流水线及分析仪器的保养与维修工作,处理简单故障及日常保养。


总之,如果克服上述困难,实现全实验室自动化越来越具有一定的可行性。全实验室自动化建设将改进实验室工作、实现经济效益、社会效益多方面的收益,成为实验室建设的崭新亮点。