Современные технологии в клинико-лабораторной диагностике

Настоящая глава является важным дополнением практикума. Она включает принципы работы современных биохимических приборов и анализаторов, применяемых в клинической лабораторной диагностике, и наиболее важные современные методологии, используемые в медицине, генетике и клинико-биохимической диагностике.

Автоматизация в клинической химии

В современных клинико-диагностических лабораториях широко используются различные автоматические анализаторы: биохимические автоанализаторы, газоанализаторы, анализаторы электролитов, автоанализаторы для подсчета форменных элементов крови, гемокоагулографы, тромбоэластографы, радионуклидные анализаторы и другие.

Средства автоматизации начали внедряться в практику клинической химии еще в 50-е годы ХХ столетия, получили широкое развитие в следующее десятилетие и продолжают совершенствоваться по настоящее время. Автоматизированные системы и автоанализаторы для большинства лабораторий открыли новые возможности в сравнении с ручными технологиями, заменив деятельность человека на многих наиболее ответственных, трудоемких и опасных этапах лабораторных исследований.

Автоматизация лабораторных исследований сделала более доступными для широкой клинической практики многие сложные и трудоемкие анализы и способствовала отработке новых биохимических методов. Применение автоматизированной аппаратуры обеспечивает высокое качество проведения исследований, существенно повышает производительность и улучшает условия труда работников лаборатории, повышает точность диагностики.

Высокоразвитое программное обеспечение компьютеризированных анализаторов способствует совершенствованию системы контроля качества, позволяет на основе полученных результатов автоматически проводить расчет диагностически важных параметров и соотношений (непрямой билирубин, отношение альбумин/глобулин и др.), осуществлять предварительную оценку и автоматизацию процессов обработки результатов, их идентификации и архивирования, подключать аппаратуру к общебольничной компьютерной сети, а также предоставляет возможность обслуживания в одной лаборатории многих клинических учреждений.

Современные анализаторы, снабженные устройствами для микродозирования исследуемого материала и реактивов, работают с малыми объемами биологического материала – от 1 до 100 мкл, что важно в экономическом аспекте, поскольку снижается расход дорогостоящих реактивов.

Уровни автоматизации

Первый уровень автоматизации в клинической химии предполагает использование современных фотометрических приборов с микропроцессорным управлением, выводом результатов на цифропечать и встроенными термостатирующими устройствами. В качестве дозирующих устройств используются автоматические пипетки и шприцевые дозаторы.

Для лабораторий малой и средней мощности предназначены специализированные автоматизированные комплекты технических средств для проведения биохимических исследований, представляющие собой набор автоматизированных приборов для пробоподготовки и фотометрирования, объединенных единой концепцией. Определенным шагом на пути совершенствования автоматизации в клинической химии можно считать переход к колориметрам и спектрофотометрам с одновременной возможностью исследований УФ-области спектра. В ряде случаев предусматривается подключение персонального компьютера для обработки результатов исследований.

Такие биохимические системы правильно называть автоматизированными комплексами или полуавтоматическими анализаторами. Чем выше уровень или степень автоматизации при использовании аппаратуры, тем меньше операций для выполнения в ручном неавтоматизированном режиме.

Высокоавтоматизированные аппараты, называемые биохимическими (клиническими) автоанализаторами или биохимическими автоматами, выполняют большинство технологических операций, предусмотренных методиками автоматизированного лабораторного анализа:

• маркировка проб и контейнеров с реагентами;

• дозирование проб, производимое с высокой точностью, как правило, в диапазоне от 1 до нескольких десятков микролитров;

• дозирование реагентов дозирующими устройствами, работающими с объемами, измеряемыми десятками и сотнями микролитров;

• перемешивание и термостатирование (инкубация) проб;

• транспортировка пробы и реакционной смеси по технологической линии (к позициям дозирования, перемешивания, термостатирования-инкубирования и фотометрирования);

• промывка кювет и наконечников дозаторов;

• калибровка измерительного блока;

• измерение характеристик исследуемого образца (реакционной смеси);

• обработка и предварительная диагностическая оценка полученных данных;

• регистрация результата и его протоколирование на бланке пациента, представление результата (информации) оператору;

• статистическая обработка данных контроля качества;

• распечатка и архивирование результатов.

Однако даже самые совершенные высокоавтоматизированные системы для клинической химии, называемые клиническими или биохимическими автоматами и автоанализаторами, не могут полностью исключить человека из процесса выполнения исследований. Врач-лаборант по-прежнему выполняет такие трудно алгоритмируемые функции, как, например, оценка внешних характеристик исследуемого образца, функции задания программы исследований и управления ходом ее выполнения, включая выполнение срочных и внеплановых исследований.

В большинстве биохимических анализаторов для определения концентрации исследуемого вещества в анализируемой пробе используют фотометрические методы, базирующиеся, прежде всего, на основе абсорбционных измерительных устройств. Многие современные анализаторы также оснащены блоками ионоселективных электродов для исследований электролитов.