Комплексни лабораторни автоматизирани системи
Широко разпространено и успешно разпространение в Япония получиха сложни или тотални лабораторни автоматизирани системи (Total Laboratory Automation Systems). 18 болници и големи търговски лаборатории в САЩ, няколко клиники в Европа също са избрали посочената посока на лабораторна автоматизация.
Интегрираните системи за лабораторна автоматизация са проектирани да автоматизират напълно всички етапи на обработка на пробите в лабораторията, включително:
• преданалитичен етап (проверка на входящите проби, сортиране, бракуване);
• технологичен процес на подготовка на биоматериал за изследване (допълнително сортиране, центрофугиране, отстраняване на капачки, разсипване на биоматериал във вторични епруветки и др.);
• аналитичен етап (провеждане на лабораторни изследвания на анализатори или ръчно);
• следаналитичен етап (запазване на биоматериала за определено време);
Горната класификация на етапите на обработка на пробата може да бъде опростена и намалена до три основни стъпки: пред-аналитична, аналитична и след-аналитична.
Основните компоненти на интегрираната автоматизирана система са системата за маркиране и проследяване на пробите, зоната за разпределяне на пробите с машини, секцията за центрофугиране, зоната за изливане на пробите, конвейерната линия, секцията за съхранение и връщане на проби (ако е необходимо). Системата трябва да работи с нестандартни контейнери за биотестове, да може бързо да открива проба и да прави промени в приложението за изследване, да може да открива липемични и иктерични серуми, хемолиза и др.
Създаването на сложни лабораторни автоматизирани системи се обосновава главно от необходимостта от провеждане на голям или много голям обем лабораторни изследвания.(повече от 5-7 милиона теста годишно).
Япония е признат център за разработване на лабораторни автоматизирани системи [Sasaki M., 1996]. Няколко десетки конкурентни компании работят в тази посока на японския пазар от дълго време.
Пазарът на LAS обаче се развива много бързо и има компании, разработващи LAS в Европа и САЩ.
Примери за сложни лабораторни автоматизирани системи включват следното.
Медицинското училище Kouchi (Япония) разработи и внедри първата в света система за транспортиране на проби, към която са свързани значителен брой лабораторни анализатори. Системата се управлява чрез интерфейс с лабораторната информационна система. Дизайнът на системата е създаден от един от пионерите на лабораторната автоматизация, професор М. Сасаки (1993). Системата има отворен интерфейс, така че към нея могат допълнително да се свързват нови лабораторни анализатори.
Hitachi е водещ производител на високоефективни системи за лабораторна автоматизация и системи за обработка на проби. "Hitachi" има голяма LAS инсталация в градския университет в Осака. Медицинското училище Saga разполага с лабораторна автоматизирана система на компанията Hitachi, която включва няколко робота [Sasaki M., 1996].
Архитектурата на Clinical Laboratory Integration Systems на Hitachi осигурява свързаност за следните устройства за лабораторна автоматизация:
• входен модул (семплиране);
• пробовземна станция;
• устройство за премахване на капачката;
• станция за нанасяне на баркод етикети;
• станция с автоматизирана центрофуга;
• Станции за дозиране на порции проби (работещи в режим on-line и off-line);
• устройство за затваряне на проби;
• спомагателна станция за сортиране на проби;
• устройство за временно съхранение на проби;
"US Company" произвежда високоефективни системи за транспортиране на проби. Този LAS е типичен пример за използване на система, при която всяка тръба се премества индивидуално. На световния пазар JUS работи в тясно сътрудничество с Coulter. Медицинският факултет на университета в Кобе разполага с автоматизирана система, произведена от YUS Company. Големи подобни системи се предлагат в медицинския център Samsung (Корея) и в медицинския център Бет Израел (САЩ).
В университета в Кагошима, система за лабораторна автоматизация е разработена от A&T (Kikuchi T. et al., 1993), която използва идеологията на виртуалните линии в системата за транспортиране на пробата, осигурява повторни тестове в реално време и предоставя възможност за включване на различни видове анализатори в системата. Лабораторни автоматизирани системи за разработка на A&T също са инсталирани в университета Showa, медицинския университет Iwate, болниците Ebara, Okazaki, lizuka и много други лаборатории (фиг. 2.16-2.18).
Връзката на лабораторната информационна система с LAS, използвана в системата "CLINILOG" на фирма "A&T" е показана на фиг. 2.19.
Olympus Optical Co., JEOL Ltd, Matsushita Electric Works/Panasonic, Sigma precision machine company, Simadzu Corporation и някои други също са много активни на пазара за лабораторна автоматизация [Godolphin W.
Глюкозни анализатори GA03U
Електролитни анализатори EA06U
 |
Електролитен анализатор * EA06U
Биохимичен анализатор TOSHIBA TVA-50M
Проба транспортна линия
Сред разработчиците на лабораторни автоматизирани системи трябва да се отбележат няколко компании от САЩ и Европа.
Lab-InterLink Inc. (Канада) проектира и произвежда системи за транспортиране на проби и технологии за контрол на лабораторни диагностични процеси в сътрудничество с Медицинския център на Университета на Небраска. Компанията използва метод за транспортиране на проби "една по една" в комбинация с уникално устройство, което позволява използването на различни размери тръби в тази система.
Отличителни характеристики на решенията на Lab-InterLink Inc. за лабораторна автоматизация са [Felder R.A., 1996]:
• отворена архитектура на системата, гъвкав подход при избора на лабораторни анализатори, отговарящи на изискванията на потребителя;
• софтуер за контрол на процеси, който включва мощен пакет от приложения, предназначен да управлява всички лабораторни анализатори от една работна станция и предоставя възможност за повторно тестване, прехвърляне на клинична информация, мащабиране на контрол на процеса, изпращане и маршрутизиране на проби в реално време, извършване на операции в съответствие с установените правила, оптимизиране на зареждането на хомогенни инструменти;
• поетапно изпълнение; модулната и отворена инфраструктура на системата предоставя на потребителя набор от необходими инструменти за последователна автоматизация в съответствие с изискванията на медицинската практика;
• възможност за транспортиране на проби от различни видове и размери; това патентовано решение позволява на потребителя да използва всяка тръба.
 |
Ориз. 2.19. LAS в CLINILOG на A&T
Въз основа на примерната транспортна система от Labotix Automation Inc. (MDS Group) в Торонто (Канада) управлява една от най-големите търговски лаборатории в света Excel Best View Medical Laboratory. Labotix Automation Inc произвежда напълно интегрирана пълна лабораторна автоматизация и самостоятелни автоматизирани работни клетки за лабораторно оборудване в здравни заведения и за използване в големи търговски лаборатории.
Автоматизирано оборудване, произведено от "Labotix Automation Inc." предназначени за решаване на следните задачи:
• транспортиране и сортиране на пробите;
• идентификация на пробите и разпределение по технологични операции;
• премахване на капачки и запушване на проби;
• нанасяне на баркод върху вторични епруветки;
• автоматично разделяне на пробите на порции;
• автоматизирано управление на диагностичната система и интерфейс с
• роботизирано зареждане и разтоварване на проби;
• съхранение на пробите в хладилници;
• комуникация (интерфейси) с роботизирани анализатори;
• автоматизирано центрофугиране с роботизирано зареждане и
Оборудване Labotix Automation Inc. има модулна архитектура, благодарение на която лабораториите могат да решават проблемите с автоматизирането на преаналитичния етап на обработка на пробата стъпка по стъпка, ефективно и продуктивно.
След сливането на Beckman и Coulter се създава Beckman Coulter Inc., която наследява система за обработка на проби от всяка компания майка. Оригиналният дизайн на Beckman е системата за транспортиране на проби Accel Net. Друга системаSample Transport е съвместна разработка между Coulter и САЩ.
Abbott Laboratories обяви разработването на система за обработка на проби с Toshiba. Като част от предложената структура ще бъде създадена система за транспортиране на проби, към която ще бъдат свързани биохимичните анализатори на Toshiba и имунохимичните анализатори на Abbott Laboratories.
Roche и Boehringer Mannheim се сливат и Roche Diagnostics навлиза на пазара. Boehringer Mannheim преди това продаде анализатори и системи за обработка на проби на Hitachi.
Комплексните лабораторни автоматизирани системи, представени на световния медицински пазар, са предназначени главно за създаване на големи лаборатории на тяхна база, извършващи няколко милиона изследвания годишно. За средни и малки лечебни заведения те не са икономически изгодни.