Automatizace v klinické biochemii Jaroslav Racek Ústav klinické biochemie a hematologie LF UK a FN v Plzni Česká společnost klinické biochemie ČLS JEP
Osnova přednášky Z historie automatizace v klinické biochemii Problémy a otázky plynoucí z automatizace provozu Závěr
Klinická biochemie byla první Klinická biochemie jako prvá z laboratorních oborů zavedla užití výpočetní techniky do provozu laboratoře V 70. letech minulého století se objevily prvé biochemické automatické analyzátory Zcela logicky se automatizace rozvíjela spolu s rozvojem výpočetní techniky a jejími možnostmi Prvá byla automatizována analytická fáze procesu
Prvé biochemické automatické analyzátory 1. Průtokové analyzátory (firma Technicon) 2. Centrifugační analyzátory (Centrifichem, Baker) 3. Analyzátory založené na suché chemii (Kodak, Johnson and Johnson) 4. Diskrétní analyzátory, jak je známe dnes random access, kyvety, ISE, turbidimetrie, možnost předřadit akutní vzorky )
Princip: činidla, diluent a vzorky jsou nasávány do hadiček různého průsvitu, poháněny peristaltickou pumpou objem určen průsvitem hadiček vzorky odděleny bublinou vzduchu či interní kapalinou měření v průtokové kyvetě Průtokové analyzátory
Průtokové analyzátory Nevýhoda: pomalé, jeden vzorek za druhým (řešení: více kanálů) nebylo možné volit různé testy vždy se provedlo celé spektrum analyzátor běžel kontinuálně velká spotřeba reagencií nebezpečí carry over
Průtokové analyzátory (Technicon)
Průtokové analyzátory (dnes firma Seal)
Princip vzorek a činidla pipetovány do speciálního rotoru ten vložen do centrifugy (analyzátoru), při velkých otáčkách se vzorek smísil s činidlem a byl vržen odstředivou silou do kyvety měření za otáček 1000/min měření velmi rychlé, malý objem vzorku i činidel Nevýhoda Centrifugační analyzátory měření po metodách, nevhodné pro akutní vzorky
Centrifugační analyzátory Automated sample pipettor Automated reagent pipettor Sample compartment Reagent compartment Cuvette window Centrifuge holder that can hold 20-30 cuvettes at a time Fixed spectrophotometer
Analyzátory na bázi suché chemie Princip reakce probíhá na speciálních slidech, podobného složení jako film několik vrstev: - nanesení vzorku - zachycení bílkovin a jiných nežádoucích komponent - vlastní reakce s činidlem - průhledná plastová vrstva Měření na bázi reflexní fotometrie Výhoda žádné roztoky, pipetuje se jen vzorek, nezáleží na přesnosti pipetování
Analyzátory na bázi suché chemie
Princip pracují po pacientech dávkují vzorek a 1 2 činidla do měřicích kyvet měření absorbance, kinetické měření enzymů, turbidimetrie měření velmi rychlé, malý objem vzorku i činidel Nevýhoda Diskrétní analyzátory větší spotřeba vody, produkují tekutý odpad (ve srovnání se suchou chemií )
Stálé technické zdokonalování detekce hladiny, sraženiny, ochrana před nárazem stále nižší objem vzorku i činidel při velmi dobré preciznosti dávkování stále vyšší rychlost Diskrétní analyzátory kombinace s ISE, imunochemickým analyzátorem Tyto analyzátory dnes dominují
Problémy spojené s automatizací
Je plná automatizace provozu vhodná jen pro velké laboratoře nebo i pro laboratoře střední event. i menší? velké laboratoře se bez automatizace neobejdou ve středních laboratořích je plná automatizace sporná, v malých nevýhodná Důvody: automatizace preanalytické fáze nepřináší firmám zisk, je proto drahá laboratoře provádějí menší spektrum speciálních metod, co s ušetřeným personálem?
Je vhodnější oddělené řešení automatizace preanalytické fáze nebo její přímá návaznost na fázi analytickou? Podle toho, co od automatizace požadujeme: - třídění pro různé analyzátory, různé laboratorní obory pak je vhodná preanalytika off-line, bez centrifugace - co nerychlejší průchod vzorku laboratoří s napojením co největšího počtu analyzátorů a provádění co nejširšího spektra metod (i různých laboratorních oborů), s archivací vzorků pak je vhodná plná automatizace celého laboratorního procesu s online napojením preanalytické části včetně centrifugace vzorků
Je cílem automatizace ušetřit personál? ano, musí být, perianalytická automatizace se musí vyplatit i finančně, nejen snížením počtu záměn atd. to samozřejmě neznamená propuštění ušetřeného personálu ten musí být využit jinde: - zavádění a provádění speciálních metod (HPLC-MS/MS léky toxikologie; metody molekulární biologie; výzkumná činnost) - práce v metabolických ordinacích a laboratorní diagnostika pro jejich činnost - konziliární a konzultační činnost
Nepovede kompletní automatizace k prodloužení reakce laboratoře (turn-aroud-time)? Nesmí!!! Jestliže povede, je špatně provedena: - malá kapacita některé z částí analytické linky, nejčastěji centrifugy - nevhodné (neúplné) využití možností middleware či LIS - nevhodná reakce laboratoře na nerovnoměrné dodávání vzorků
Povede vznik velkých automatizovaných laboratoří k nutnosti vzniku vysunutých akutních laboratoří či dokonce k měření v režimu POCT? Toto je skutečně reálné nebezpečí Jsou regiony, kde vznikla extrémně velká automatizovaná laboratoř, dokonce mimo areál zdravotnického zařízení (nemocnice) Nutným řešením pak bylo v nemocnici(-ích) zřídit statimové laboratoře Vede to k duplicitám v provádění metod a k problémům s interpretací výsledků
Zvýšený požadavek na point-of-care metody nemusí být vždy dán jen opožděným dodáním výsledků: - v mnoha případech je to jistá móda : mají to na klinice v Praze (Brně), tak to musím mít i já - tlak firem, vyrábějících POCT analyzátory - i poukazování na skutečnost, že svoz od praktických lékařů a odborných specialistů nectí vždy pravidla preanalytické fáze, může paradoxně vést k požadavku na dodávku POCT analyzátoru
Nepovede plná automatizace obrovských laboratoří k takové anonymizaci vzorků, že se nám ztratí pacient a z laboratoře bude prostý servis, produkce přesných čísel bez možnosti ovlivnit interpretaci výsledků? Zase nemělo by tak být, ale mnohdy bohužel je Velké laboratoře jsou vybaveny jen nejnutnějším personálem, potřebným pro zavádění a kontrolu metod. Lékař v případě prostého servisu není zapotřebí a je jen v úvazku podle vyhlášky 99/2012 Sb. o požadavcích na minimální personální zabezpečení zdravotních služeb Nemůže se pak podílet na indikaci a interpretaci metod, natož na klinické činnosti Problematickou preanalytickou fázi u velkých laboratoří závislých na svozu jsem již zmínil
Klinická laboratoř může vypadat také takto: 4 milióny testů/den, 23 propojených analyzátorů
Jak s víceoborovými laboratořemi je vhodné provázat jednotlivé odbornosti (navázat analyzátory různých typů na preanalytickou a transportní linku) nebo řešit každou odbornost zvlášť? Samozřejmě je obojí možné; jako nejvýhodnější se mi jeví: - společný příjem biologického materiálu - třídění vzorků (třeba off-line preanalytickou linkou) - většina vzorků pokračuje do víceoborové automatizované laboratoře (k lince jsou připojeny analyzátory biochemické, imunochemické, koagulační a další) - provádí se zde většina vyšetření biochemických, sérologických, imunoanalytických (např. infekční sérologie, IgE, hormony, tumor markery, kostní markery, D-dimery )
Speciální analýzy se předají do speciálních laboratoří (molekulární biologie, alergologická laboratoř, toxikologická laboratoř vybavená HPLC-MS/MS, laboratoř elektroforetických technik, likvorologická laboratoř, laboratoř pro analýzu močových konkrementů aj.), vedených příslušným odborníkem Výsledky samozřejmě hodnotí specialista, ale má k dispozici databázi výsledků i z ostatních laboratorních oborů Jedná-li se o konsolidované pracoviště s jedním vedením nebo úzce spolupracující větší počet oddělení, není rozhodující hlavní je ochota spolupracovat a sdílet společné přístroje i databázi výsledků
Má význam učit laboranty principy metod, když stejně vše dělá automat? Laboranti dnes jsou vzděláváni na vyšších či vysokých školách (DiS., Bc.) Měli by tedy principy znát: - umožní jim to pochopit atypický výsledek - rozeznat chybu analyzátoru od vlivu interferujících látek, hemolýzy apod. - v nočních hodinách je ve většině laboratoří zdravotní laborant sám; musí si umět poradit a znalost principu metody (i principu měření) je pro něj nezbytná - pro laboranta pracujícího ve výzkumu je to samozřejmostí
Nepovede automatizace provozu k růstu nákladů na provoz laboratoře? Neměla by Jestliže povede, nebyla automatizace indikovaná nebo byla provedena nesprávně Proto je problematická automatizace malých laboratoří, zvýšení nákladů na automatizaci perianalytické fáze nevyváží výhody automatizace (méně záměn, úspora personálu aj.)
Co je při automatizaci ještě důležité Plná automatizace chodu laboratoře musí řešit i takové problémy, jako je: elektronizace požadavků značení vzorků způsob (a rychlost) dodání vzorků do laboratoře aj. Umožní i kontrolu indikace vyšetření a správnou interpretaci výsledku. V provozu plně automatizované laboratoře se uplatní spolupráce laborantů, bioanalytiků, lékařů i specialistů v informačních technologiích, a to jak zaměstnanců laboratoře (zdravotnického zařízení) i firem, zajišťujících automatizaci laboratorního procesu
Elektronická žádanka
Značení vzorků Čárový kód přímo na odběrové nádobce načte se kód pacienta (náramek) podle elektronické žádanky se připraví odběrové nádobky po odběru se načte čárový kód na nádobkách A to je vše, zkumavky se pošlou do laboratoře! Nic dalšího se netiskne, nelepí, ani na klinikách, ani v laboratoři Jen se v laboratoři naskenují došlé vzorky
Potrubní pošta
Závěr Automatizace laboratorního procesu nesmí pustit ze zřetele pacienta Cílem automatizace musí být poskytnout nemocnému výsledek co nejdříve a v co nejvyšší kvalitě (princip patient safety ) a zároveň usnadnit práci laboratornímu personálu a uvolnit ho pro speciální, vysoce odborné činnosti
Automatizovaná laboratoř ÚKBH FN v Plzni
Automatizovaná laboratoř ÚKBH FN v Plzni