Подходы к определению объекта для автоматизации в лаборатории

Применение средств автоматизации на этапе технологической операции подготовки биоматериала к исследованиям позволяет увеличить производительность труда, снизить риск инфицирования персонала лаборатории, уменьшить финансовые расходы на реактивы, разовый материал, стандартизировать подготовку биоматериала и тем самым повышать качество результатов исследований.

На рис. 1 представлены результаты опроса врачей-патологов по вопросу сложности процедур, проводимых в лабораториях (данные компании Behringer Mannheim). Врачи из Германии, Франции, Испании, Италии, США и Канады оценили сложность стадий обработки проб по шкале 0 (минимальная трудность), 1 или 2 (наибольшая трудность).

Таким образом, по мнению специалистов с опытом использования систем лабораторной автоматизации, наиболее значима и сложна автоматизация следующих технологических операций единого технологического процесса производства анализов:

• транспортировка проб в лабораторию;

• получение, регистрация и проверка проб;

• сортировка;

• центрифугирование;

• снятие крышек, вскрытие проб;

• деление проб (из первичной пробирки во вторичные);

• подготовка на приборе.

Приведенная диаграмма также подтверждает вывод о том, что первоочередной задачей при автоматизации процедур в лаборатории является автоматизация доаналитического этапа единого технологического производства технологической операции подготовки доставленного биоматериала к исследованиям.

Рис. 1. Степень сложности технологических операций выполнения лабораторных исследований [KostG.J., 1996]

В настоящее время фирмами разработаны и системы автоматизированной подготовки доставленного в лабораторию биоматериала к исследованиям. Так, станция подготовки проб фирмы "САРШТЕДТ" позволяет проводить в автоматическом режиме регистрацию и проверку моноветт с кровью, считывая штрих-код; вскрывать моноветты (снимать крышки); разделять полученную при центрифугировании сыворотку или плазму во вторичные пробирки, при этом на вторичные пробирки копированием наклеивают штрих-коды, аналогичные таковым на первичных пробирках, и распределять их по технологическим процессам выполнения исследований. Станция подготовки проб может быть подключена к клинической информационной системе. Тогда всю информацию о пациенте, включая его штрих-код, передают на станцию, а с нее - на все анализаторы лаборатории. Поступившие в лабораторию образцы крови предварительно центрифугируют и затем в специальных штативах помещают в станцию. После подготовки образцов (разлива во вторичные пробирки) их могут автоматически переносить в автоанализаторы. Станция способна подготовить до 1000 моноветт в час. Фирма "САРШТЕДТ" может создавать станции подготовки проб любой конфигурации по желанию заказчика. Недостатком такой станции является отсутствие встроенной центрифуги.

Технологическая линия гематологических исследований фирмы Coulter совместно с гематологическим анализатором Gen*S способна полностью в автоматическом режиме подготовить образцы крови к исследованиям (приготовление мазков, их окраску) и выполнить анализ, с определением 5 популяций лейкоцитов.

Такие технологические линии, позволяющие автоматизировать технологические операции подготовки биоматериала к исследованиям и выполнение анализов, называют лабораторными автоматизированными системами (ЛАС).

ЛАС - это комплекс программных и технических средств, предназначенных для автоматизации различных технологических операций, связанных с производством лабораторных анализов, при этом специалисты лаборатории являются звеном данной системы (в отличие от автоматической системы, функционирующей без участия человека).

ЛАСмогут осуществлять не только подготовку доставленного в лабораторию биоматериала, но и транспортировку его к анализаторам. На рис. 2. представлен принцип организации системы транспортирования проб в ЛАС "CLINILOG"корпорации "А&Т" (в верхней части рисунка линия транспортировки для одного типа проб, в нижней для различных типов проб).

Рис. 2. Принцип организации системы транспортировки проб в ЛАС "CLINILOG" "А&Т"

В настоящее время ЛАС могут включать в себя устройства автоматического сбора доставленных проб, автоматические центрифуги, дозаторы порций проб, сканирующее устройство для идентификации проб по штрих-кодам, пипетирую-щие устройства, переносчики проб, моторизированные станции микроскопирования.

Для полной автоматизации технологического процесса производства анализов необходимо соединение системы подготовки проб и анализаторов с конвейерной линией. На рис.3 представлены возможные схемы соединения системы подготовки проб с лабораторными анализаторами.

Рис. 3. Соединение между системой транспортировки проб и лабораторными анализаторами

1 - чтение штрих-кода (идентификационный номер пробы или штатива с про­бами); 2 - пробы, ожидающие обработку; 3 - анализируемые пробы; 4 - обработанные (проанализированные) пробы.

Система транспортировки проб или конвейерная линия должна отвечать следующим требованиям:

• иметь возможность создания любой конфигурации и размещаться на стенах, полу или потолке;

• состоять из модулей для облегчения сборки и ремонта;

• вписываться в дизайн лаборатории;

• работать бесшумно;

• иметь гибкую программу функционирования;

• отвечать требованиям техники безопасности.

Кроме того, система транспортировки проб должна работать как со стандартными, так и с нестандартными контейнерами для проб, обладать способностью быстро обнаруживать нужную пробу, если это необходимо.

Практическая реализация функциональности системы транспортировки проб - ключевой момент для успешной эксплуатации ЛАС.

Таким образом, в настоящее время автоматизация технологического процесса включает в себя автоматизацию технологических операций подготовки биоматериала к исследованиям с помощью различных станций подготовки проб, связанных технологическими линиями доставки подготовленных проб к автоанализаторам, где непосредственно проводятся исследования.