Министерство здравоохранения Республики Беларусь Учреждение образования «Гомельский государственный медицинский университет»

Кафедра клинической лабораторной диагностики

Обсуждено на заседании кафедры

протокол № _________

«___» ______________200_ г.

Лекция

по клинической лабораторной диагностике

для студентов __3_ курса ____медико-диагностического ____ факультета

Тема: Современные технологии автоматизации лабораторных исследований

Время ___ 2 часа____

Учебные и воспитательные цели:

1. Сформировать представление об современных технологиях автоматизации лабораторных исследований.

2. Ознакомить с наиболее распространенными подходами к автоматизации лабораторных исследований в различных областях КДЛ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Камышников В.С. Методы клинических лабораторных исследований. – Мн., “Белорусская наука”, 2001 г., с. 423-426.

2. Клинико-лабораторные аналитические технологии и оборудование / Под ред. В.В. Меньшикова В.В. - М., 2007

3. Клиническая лабораторная аналитика / Под ред. В.В. Меньшикова В.В. - М., 2002

МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Мультимедийная презентация

РАСЧЕТ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ

№ п/п	Перечень учебных вопросов	Время в минутах
	Вступление	3 мин
1.	Автоматизация биохимических исследований	30 мин
2.	Автоматизация исследования клеток	20 мин
3.	Автоматизация исследований мочи	14мин
4.	Автоматизированные системы управления в клинико-диагностической лаборатории	20 мин
6.	Заключение	3 мин
7.	Всего:	90 минут

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Вступление – 3 мин

1. Автоматизация биохимических исследований – 30 мин

По степени участия в аналитическом процессе человека средства лабораторного анализа подразделяют на несколько групп: для ручных методов, в которых все аналитические процедуры выполняют вручную; механизированных методов, в которых отдельные этапы аналитических процедур (например, этап дозирования проб и реагентов, этап измерения оптической плотности и др.) могут оснащаться узкоцелевыми автоматизированными устройствами, и, перенося пробы последовательно от одного устройства к другому, лабораторный работник объединяет эти устройства в полуавтоматическую аналитическую систему; полностью автоматизированных методов.

В полностью автоматизированной системе — автоанализаторе — исследуемая проба перемещается по непрерывному пути, подобному производственному конвейеру, вдоль ряда автоматизированных устройств, выполняющих свой этап анализа и пред­ставляющих собой блоки единого аналитического прибора. При работе с такими приборами человек выполняет функцию управления.

Первые автоанализаторы были созданы в 1950-е гг., когда практически параллельно были выдвинуты идеи автоматизации лабораторных тестов путем измерения аналитов в потоке исследуемой биожидкости: для гематологических исследований на основе проточного кондуктометрического метода цитометрии, т.е. подсчета числа клеток крови и измерения их объема, а для биохимических исследований — путем последовательного анализа проб биоматериала в постоянном потоке жидкости, представляющей смесь пробы с реагентами в системе капиллярных трубок.

Концепция проточного биохимического анализатора была реализована не только в одноканальном варианте, где пробы анализировались лишь в отношении одного компонента, но и в виде многоканальных (2-, 6-, 12-канальных) последовательных, проточных автоматических анализаторов, позволявших исследовать одну и ту же пробупараллельно по нескольким параметрам.

В дискретных анализаторах, в которых каждую пробу помеща­ют в отдельную емкость, куда затем поступают необходимые для реакции реагенты, указанная концепция была реализована во многих вариантах, и стала основной в действующем парке лабораторных автоматических анализаторов.

Концепция центрифужного анализатора совместила в себе последовательность, дискретность и параллельность анализа одновременно, поскольку в отдельные радиальные бороздки диска ротора одновременно вносились пробы, реагенты для выполнения одного и того же анализа, проводившегося параллельно в процессе вращения ротора.

Важным свойством многих современных автоматических анализаторов является селективность, т. е. способность выполнять для каждой исследуемой пробы те анализы, которые введены соответствующей командой, а также возможность выполнения вне очереди экстренно необходимых исследований (свободный доступ).

Отдельные блоки автоматизированных аналитических систем для клинико-биохимических исследований выполняют следующие операции:

1)Идентификация образца биоматериала;

2)обработка образца;

3)перенос образца и его распределение;

4)удаление белка и других интерферентов;

5)отмеривание пробы, ее перенос и распределение;

6)хранение реагентов;

7)отмеривание реагентов, их распределение;

8)фаза химической реакции;

9)измерение результата реакции;

10)обработка сигнала и хранение данных.

Идентификация образца биоматериала необходима для безусловного опознания его на всех этапах аналитического процесса и отнесения полученного результата анализа к обследуемому пациенту. Каждому образцу присваивается порядковый номер, который кодируется тем или иным образом, принятым в данной лаборатории. Этот код должен быть нанесен на пробирку с образцом.

Наиболее распространен штриховой код. Определенные сочетания штриховых линий соответствуют порядковым номерам образцов. Метки со штрих-кодами можно заготавливать заранее и присваивать образцам по мере поступления их в лабораторию. Наряду с этим существует возможность изготовления меток с помощью ручных печатающих устройств непосредственно в месте взятия материала у пациента.

Штрих-кодами могут маркироваться упаковки реагентов, используемых в аналитическом процессе. Заложенная в них информация считывается предназначенными для этого устройствами («световыми карандашами», лазерными штрих-ридерами).

Необходимость предварительной обработки образца до начала анализа существует для аналитов, которые обычно исследуют в плазме или сыворотке крови. Автоматизация центрифугирования образцов крови непосредственно в моноблочном анализаторе затруднительна, хотя и реализована в некоторых вариантах анализаторов. Чаще применяют способы быстрой обработки образцов крови до их введения в анализатор. При исследованиях в цельной крови этап обработки образцов не нужен.

Детали устройств для тех или иных операций с образцами (как и на последующих

Поступившие в анализатор образцы в приборах некоторых конструкций затем подвергаются сортировке, т.е. группировке по виду исследований, которые должны быть выполнены с содержащимся в них материалом. Это необходимо в многопараметровых анализаторах. Для такой сортировки в конструкцию анализатора включают соответствующее устройство, обладающее способностью распознавать информацию, содержащуюся в кодах пробирок с образцами, и распределять пробирки по видам исследований. Такие сортирующие устройства (сортеры) могут быть как самостоятельным лабораторным прибором, так и одним из компонентов аналитической системы. Сортеры могут быть различной пропускной способности — от нескольких десятков до тысяч пробирок в час.

Поступившие в автоматический анализатор образцы биоматериалов перемещаются внутри прибора, чтобы оказаться в зоне действия тех или иных устройств, выполняющих процедуры, необходимые для обработки, дозирования и распределения проб образца. Это перемещение осуществляется за счет продвижения конвейерной цепи, кассет с пробирками или вращения дискав отдельных ячейках или секциях которых находятся пробирки, содержащие образцы.

Операции сортировки образцов, откупоривания пробирок и дозирования отдельных порций образца (аликвот) могут быть объединены в одном комплексе.

В зависимости от рабочей нагрузки лаборатории можно применять автоматические устройства для подготовки проб различной производительности. Такие рабочие ячейки способны обработать от 300 до 1 700 первичных пробирок с пробами за один час; на борт устройства можно одновременно загрузить до 1 000 пробирок или 32 микропланшета. Считывающее приспособление может распознавать до 256 штрих-кодов в течение 90 с.