1、医学检验自动化医学检验自动化 的发展趋势的发展趋势 上海交通大学医学院上海交通大学医学院 医学检验系医学检验系 上海交通大学附属瑞金医院上海交通大学附属瑞金医院 检验科检验科 樊樊 绮绮 诗诗 医学检验自动化 的发展趋势 上海交通大学医学院 医学检验医学检验实验室的良好运行取决于医学检验实验室的良好运行取决于?人员人员?设备设备?管理管理 医学检验实验室的良好运行取决于?人员?设备?管理 发展历程与趋势发展历程与趋势?自动化自动化?一体化一体化 （全实验室自动化）（全实验室自动化）?小型化小型化?高通量高通量 发展历程与趋势?自动化?一体化 （全实验室自动化）自动化自动化?样本上机后，仅需较少
2、人工操作和干预，系统便可自样本上机后，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通过扫描原始样本管的条码以确保病人信息与样本一 致致?双向传输系统发出检测指令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 性的因素性的因素?估计样本的体积估计样本的体积(包括死腔体积包括死腔体积)?教强大的监控错误和系统监测功能教强大的监控错误和系统监测功能 自动化?样本上机后，仅需较少人工操作和干预，系统便可自 优势?提高效率，缩短出报告时间提高效率
3、，缩短出报告时间?标准化操作减少误差标准化操作减少误差?更加方便的质量管理更加方便的质量管理?提高实验室生物安全性提高实验室生物安全性?增加新的检测项目增加新的检测项目 优势?提高效率，缩短出报告时间?标准化操作减少误差?更一体化?即不同检测系统间的整合，通过更新技术平台，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。报告周期等实际需要。一体化?即不同检测系统间的整合，通过更新技术平台，不同检测系统间的整合模
4、式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免疫学和化学测定整合为具二个独立平台的统一 体体?轨道传递系统使免疫学测定和化学测定部分整合轨道传递系统使免疫学测定和化学测定部分整合 在一起在一起?在化学测定平台上加一个非均相免疫测定模块或在化学测定平台上加一个非均相免疫测定模块或 均相免疫测定模块均相免疫测定模块 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代表品牌和系统代表品牌和系统 ABBOTT ARCHITECT ci8200 BECKMAN COULTER SYNCHRON LX?i 725 BAYER ADVIA WorkCell Dade Be
5、hring Dimesion RxL-HM ROCHE Modular Analytics SWA 代表品牌和系统 A B B O T T A R C H I T E C T c i 8 2 0 优势 不足?只需一管血清样品即可完只需一管血清样品即可完?仅仅合并了免疫和生化项仅仅合并了免疫和生化项成生化及免疫项目测定成生化及免疫项目测定?无需人工分杯和在不同仪无需人工分杯和在不同仪目的测定，无法整合非血目的测定，无法整合非血清样品的测试清样品的测试?仍需手工进行样品前处理仍需手工进行样品前处理?整合方式较为固定，无法整合方式较为固定，无法器间运送样品器间运送样品?在一个操作界面上一次输在一个操
6、作界面上一次输入病人信息和输出检测结入病人信息和输出检测结果，增加效率果，增加效率?减少出错，增加安全性减少出错，增加安全性 按需选择连接方式按需选择连接方式?免疫测定耗时较长，在一免疫测定耗时较长，在一 些系统上影响整体速度些系统上影响整体速度 优势 不足 检测步骤检测步骤?申请检测项目申请检测项目?抽血抽血/运送运送?样品登记和前处理样品登记和前处理?样品分析样品分析?出报告出报告/审核审核/跟踪跟踪?列表列表/管理管理 检测步骤?申请检测项目?抽血/运送?样品登记和前分析前错误来自于：分析前错误来自于：?抽血前指示缺失抽血前指示缺失?标签上无信息标签上无信息?抽血申请单错误抽血申请单错误
7、?申请单丢失申请单丢失?标签上信息模糊不清标签上信息模糊不清?标签丢失标签丢失?被抽血的病人搞错被抽血的病人搞错?用错试管、容器用错试管、容器?收集时间不正确收集时间不正确?标签错误标签错误?样品丢失样品丢失?无记录无记录 等等等等 Clinical Lab News,Oct 2002 分析前错误来自于：?抽血前指示缺失?标签上无信息?抽血Not ready for prime time!N o t r e a d y f o r p r i me t i me!医学检验自动化课件全实验室自动化全实验室自动化?全实验室自动化（全实验室自动化（Total Laboratory Automatio
8、n，TLA）-以轨道方式连接包括自动离心机、血细胞分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析仪、全自动生化分析仪、免疫分析仪以及存储器等设备。设备。?使用封闭样本管（或自动开盖和再上盖）、自动进行使用封闭样本管（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。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
9、操作者和实验室其全保存等环节，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。他人员暴露于血液样本中的感染因子的程度。全实验室自动化?全实验室自动化（T o t a l L a b o r a t人员要求人员要求?进行全实验室自动化是减少人工，提高效率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。的新型技术人员。人员要求?进行全实验室自动
10、化是减少人工，提高效率最有效办法每个门诊生化标本流程每个门诊生化标本流程 每个病房生化标本流程每个病房生化标本流程 B A B 瑞瑞金金医医院院检检程程验验科科目目前前流流 A 标本送至准备区标本送至准备区 采采 血血 生化生化 标本归类标本归类 标本归放置标本归放置 放置放置 免疫免疫 A 111211029384765手工标记流水号手工标记流水号 标本送至准备区标本送至准备区 手工标记手工标记 流水号流水号 扫化验单条码扫化验单条码 并生成条码并生成条码 整理标本整理标本 扫条码扫条码 111211029384765整理标本整理标本 需要离心？需要离心？111211029384765放至样
11、品架放至样品架 装载至样品架装载至样品架 需要离心需要离心?121111029384765是是 放入分析仪放入分析仪 是是 放入分析仪放入分析仪 装载离心架装载离心架 平衡平衡 否否 离心离心-二次离心二次离心 仪器分析仪器分析 111211029384765111211029384765/装载至离心架装载至离心架 平衡平衡 否否 仪器分析仪器分析 111211029384765111211029384765屏幕审核结果屏幕审核结果 按流水号按流水号 查找标本查找标本-二次离心二次离心 离心离心 屏幕上审核结果屏幕上审核结果 按流水号按流水号 查找标本查找标本 卸载至试管架卸载至试管架 卸载样
12、品架卸载样品架 是是 复查？复查？否否 卸载标本卸载标本 至试管架至试管架 卸载样本架卸载样本架 复查？复查？查看离心效果查看离心效果 标本存储标本存储 打印报告打印报告 111211029384765查看离心效果查看离心效果 111211029384765标本存储标本存储 打印报告打印报告 B 主管审核报告主管审核报告 B 否否 主管审核主管审核 no 每个门诊免疫标本流程每个门诊免疫标本流程 111211029384765OK?每个病房免疫标本流程每个病房免疫标本流程 111211029384765OK?111212109384765标本等待状态 发报告发报告 111112 29 0387
13、 546111112 2093847 65发报告发报告 操作人员接触生物危害物质 1112112093847651112112093847 65111112 29 0387 546手工操作潜在出差错 111112 29 0387 546111112 29 0387 54611111229 0387 546 重复劳动造成操作人员潜在伤害 111112 29 0387 5461 11112 29 0387 5461 1111 2 209384765111112 20938476 5每个门诊生化标本流程 每个病房生化标本流程 B A B 每个门诊生化标本流程每个门诊生化标本流程 A B 每个病房生化
14、标本流程每个病房生化标本流程 A B 可可简简化化的的检检验验科科流流程程 标本送至准备区标本送至准备区 采采 血血 生化生化 生化生化标本归类标本归类 放置放置 免疫免疫免疫免疫 A A 111211029384765手工标记流水号手工标记流水号 标本送至准备区标本送至准备区 手工标记手工标记 流水号流水号 扫化验单条码扫化验单条码 并生成条码并生成条码 整理标本整理标本 扫条码扫条码 111211029384765整理标本整理标本 需要离心？需要离心？111211029384765放至样品架放至样品架 装载至样品架装载至样品架 需要离心需要离心?121111029384765是是 放入分析
15、仪放入分析仪 是是 放入分析仪放入分析仪 装载离心架装载离心架 平衡平衡 否否 离心离心-二次离心二次离心 仪器分析仪器分析 111211029384765111211029384765/装载至离心架装载至离心架 平衡平衡 否否 仪器分析仪器分析 111211029384765111211029384765屏幕审核结果屏幕审核结果 按流水号按流水号 查找标本查找标本-二次离心二次离心 离心离心 屏幕上审核结果屏幕上审核结果 按流水号按流水号 查找标本查找标本 卸载至试管架卸载至试管架 卸载样品架卸载样品架 是是 复查？复查？否否 卸载标本卸载标本 至试管架至试管架 卸载样本架卸载样本架 复查？
16、复查？查看离心效果查看离心效果 标本存储标本存储 打印报告打印报告 111211029384765查看离心效果查看离心效果 111211029384765标本存储标本存储 打印报告打印报告 B 主管审核报告主管审核报告 B 否否 主管审核主管审核 no 每个门诊免疫标本流程每个门诊免疫标本流程 111211029384765OK?每个病房免疫标本流程每个病房免疫标本流程 111211029384765OK?111212109384765标本等待状态 发报告发报告 111112 29 0387 546111112 2093847 65发报告发报告 操作人员接触生物危害物质 11121120938
17、47651112112093847 65111112 29 0387 546手工操作潜在出差错 111112 29 0387 546111112 29 0387 54611111229 0387 546 重复劳动造成操作人员潜在伤害 可完全消除的手工步骤可完全消除的手工步骤 111112 29 0387 5461 11112 29 0387 5461 1111 2 209384765111112 20938476 5每个门诊生化标本流程 A B 每个病房生化标本流程 A B全全实实验验室室自自动动化化程程后后检检验验科科工工作作流流 自动折返检测自动折返检测 采血采血 生化生化 A 免疫免疫
18、数据传输数据传输 111212109384765屏幕审核报告屏幕审核报告 121112109384765OK?否否 评价评价 A 放至进样架 是是 自动分拣自动分拣 打印报告打印报告 自动追加、复检自动追加、复检 主管审核报告主管审核报告 OKOK？否否 是是 发报告发报告 全实验室自动化程后检验科工作流 自动折返检测 采血 生化报告周期报告周期(TAT)(TAT)明显缩短明显缩短 140Turn Around Time,minutes120100806040200未接流水线使用流水线分析后分析中分析前报告周期(T A T)明显缩短 1 4 0 T u r n A r o u n d T自动化
19、的结果：急诊标本和常规标本报告周期没有差别自动化的结果：急诊标本和常规标本报告周期没有差别 自动化的结果：急诊标本和常规标本报告周期没有差别 +K K TAT TAT分布比较分布比较 35%Jul 0330%Aug 04Percent of Specimens .25%20%15%10%5%0%051015202530354045mean=30.3 SD=13.4 H/W=0.45 mean=27.3 SD=9.1 H/W=1.04 50556065Minutes+K T A T 分布比较 3 5%J u l 0 3 3 0%A u g 0 4 PTroponinTroponin TAT TA
20、T分布比较分布比较 35%Jul 0330%Percent of Specimens .Aug 0425%20%15%10%5%0%01020304050Minutes60 mean=48.4 SD=21.9 H/W=0.36 mean=48.4 SD=9.0 H/W=1.73 708090T r o p o n i n T A T 分布比较 3 5%J u l 0 3 3 0%PJuly 2004 AVG ER TATs in minutes-BEST LAB AVG TAT PERFORMANCE(CON,MMC,RG,WH)AVERAGE LAB AVG TAT PERFORMANCE5
21、0LabsWORST LAB AVG TAT PERFORMANCE4037251012132928413021 81013161120106-CBCBSMT/CMPTCARDIACUAHCGJ u l y 2 0 0 4 A V G E R T A T s i n mi n u全实验室自动化的构成全实验室自动化的构成 组组 成成 进样单元 条码阅读器 离心单元 去盖单元 分杯单元 输出单元 存储单元 重新盖盖单元 连接单元 连续装载样品管至输送器。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。自动平衡、离心，具人工和自动两种模式。自动去除标本管盖，避免人工开盖，大大提高安全性
22、。智能分杯，避免交叉污染和人工接触生物危害。将样品管智能归类到专用架上。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。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。转送轨道与机械臂，负责样品的转送。功功 能能 分析仪 软件系统 可以连接生化、免疫、血球、血凝等仪器 信息交互，追踪、记录样本，实现自动复检、追加项目等的检测。全实验室自动化的构成 组 成 进样单元 条码阅读器 离心单全实验室自动化流水线?控制中心控制中心 进样工作站进样工作站?条码阅读器条码阅读器 自动化离心机自动化离心机 开盖器开盖器 分杯器分杯器?生化分析仪生化分析仪 免疫分析
23、仪免疫分析仪 储存器储存器 输出工作站输出工作站 全实验室自动化流水线?控制中心 进样工作站?条码OUMCOUMC医院自医院自0404年年3 3月运行流水线后的情况月运行流水线后的情况?报告速度提高，急诊和常规报告时间相同。由此每年报告速度提高，急诊和常规报告时间相同。由此每年 节省了节省了150150万美元万美元?中心实验室的人员：中心实验室的人员：7070人减少至人减少至5959人人?测试总量增加超过测试总量增加超过6%;6%;加班从加班从3.5%3.5%减少为减少为1.3%1.3%?电话查询大大减少：实验室和客户支持中心减少一名电话查询大大减少：实验室和客户支持中心减少一名 员工员工?增
24、加增加1515种相关测试种相关测试?将将员工的压力最小化将将员工的压力最小化?差错减少的成果差错减少的成果尚未有确切的数据尚未有确切的数据 O U MC 医院自0 4 年3 月运行流水线后的情况?报告速度提高，无形的益处无形的益处?减少了减少了4848个步骤，同时有超过个步骤，同时有超过9090个高通量的个高通量的 测试项目可以一周测试项目可以一周7 7天、每天天、每天2424小时随时提小时随时提 供检测。供检测。?正确的样品号以及快速的检验结果可以及时正确的样品号以及快速的检验结果可以及时 提供给危急的病患提供给危急的病患?压力减小，差错也减少压力减小，差错也减少?实现了技术、空间和员工投资
25、的真正价值实现了技术、空间和员工投资的真正价值 无形的益处?减少了4 8 个步骤，同时有超过9 0 个高通量的 价值?全新的实验室管理理念，提高实验室管理水平全新的实验室管理理念，提高实验室管理水平?创造井然有序、高效的就诊环境，缩短患者平创造井然有序、高效的就诊环境，缩短患者平均住院时间，提高床位周转率，增加医院收入均住院时间，提高床位周转率，增加医院收入?满足医院未来发展空间的需要，全面发挥自动满足医院未来发展空间的需要，全面发挥自动化流水线的作用，提高经济效益化流水线的作用，提高经济效益?员工无需超时工作，增加员工满意度和积极性员工无需超时工作，增加员工满意度和积极性?获得高价值、高技术
26、含量的服务获得高价值、高技术含量的服务 价值?全新的实验室管理理念，提高实验室管理水平?创造井然自动化流水线仍然不足自动化流水线仍然不足 60%50%In-lab automated troponinPoint of care troponinPercent of tests40%30%20%10%0%0102030405060mean=13.1 SD=5.9 H/W=3.6 mean=48.7 SD=8.4 H/W=2.1 708090TAT(minutes)自动化流水线仍然不足 6 0%5 0%I n-l a b a u t o m小型化小型化?小型化实际上包括分析仪器的小型化和分析技术小
27、型化实际上包括分析仪器的小型化和分析技术 的微量化的微量化?促使向小型化方向发展的主要因素：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希望降低样本体积和减少试剂消耗 POCTPOCT的快速发展的快速发展 高通量药物筛检的需要高通量药物筛检的需要 战争时生物因子的检测战争时生物因子的检测 太空生物学发展的需要太空生物学发展的需要 小型化?小型化实际上包括分析仪器的小型化和分析技术?POCTPOCT检测仪检测仪 快速、小型、轻便快速、小型、轻便 低电力消耗、操作简便低电力消耗、操作简便?P O C T 检测仪 快速、小型、轻便 低电力消耗、微量化微量化?由于体内许多物质以极低水
28、平存在，因此需要检测技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。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。实验室较少的空间。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新技术新技术?共振光散射技术共振光散射技术(Resonance Light Scattering(Resonance Light Scattering?表面胞质共振技术表面胞质共振技术(Surface Plasmon(Surface Plasmon Resonance)Resonance
29、)?消散平面波导荧光技术消散平面波导荧光技术(Evanescent Planar (Evanescent Planar Waveguide Fluorescence)Waveguide Fluorescence)?新技术?共振光散射技术(R e s o n a n c e L i g h t S高通量高通量 蛋白芯片的应用蛋白芯片的应用?HLA HLA 芯片芯片?细胞因子芯片细胞因子芯片?肿瘤芯片肿瘤芯片?中风芯片中风芯片?过敏原芯片过敏原芯片?自动化自动化?微型化微型化?整合化整合化 IFCC Working Group Data Supplement Kricka Clin Chem.49(12):2109 高通量 蛋白芯片的应用?H L A 芯片?细胞因子芯片 结语结语?符合国情，理智发展符合国情，理智发展?根据医院、临床的实际情况根据医院、临床的实际情况?在任何时候，人的因素是最重要的！在任何时候，人的因素是最重要的！结语?符合国情，理智发展?根据医院、临床的实际情况?谢谢 谢！谢！谢 谢！
