Комплексні лабораторні автоматизовані системи
Широке та успішне поширення в Японії набули комплексних, або тотальних, лабораторних автоматизованих систем (Total Laboratory Automatisation Systems). 18 госпіталів та великих комерційних лабораторій США, кілька клінік у Європі також обрали зазначений напрямок лабораторної автоматизації.
Комплексні лабораторні автоматизовані системи призначені для повної автоматизації всіх етапів обробки проб у лабораторії, включаючи:
• преаналітичний етап (перевірка проб, що надійшли, сортування, відбраковування);
• технологічний процес підготовки біоматеріалу до досліджень (додаткове сортування, центрифугування, зняття кришок, розлив біоматеріалу на вторинні пробірки тощо);
• аналітичний етап (проведення лабораторних досліджень на аналізаторах чи вручну);
• постаналітичний етап (збереження біоматеріалу певний час);
Наведена вище класифікація етапів обробки проб може бути спрощена і зведена одним з основних етапів: преаналітичний, аналітичний і постаналітичний.
Основними компонентами комплексної автоматизованої системи є система маркування та стеження за пробами, зона механізмів для розподілу проб, секція центрифугування, зона пристроїв для розливу проби, конвеєрна лінія, секція зберігання та повернення (якщо необхідно) проб. Система повинна працювати з нестандартними контейнерами для біопроб, мати можливість швидко виявляти пробу і внести зміни в заявку на дослідження, мати здатність виявляти ліпемічні та іктеричні сироватки, гемоліз тощо.
Створення комплексних лабораторних автоматизованих систем обґрунтовується переважно необхідністю проведення великого або дуже великого обсягу лабораторних досліджень.(понад 5-7 млн. тестів на рік).
Визнаним центром розробки лабораторних автоматизованих систем є Японія [Sasaki М., 1996]. На японському ринку у цьому напрямі вже тривалий час працює кілька десятків конкуруючих компаній.
Тим не менш, ринок ЛАС дуже швидко розвивається, і з'являються компанії – розробники ЛАС у Європі та США.
Як приклади комплексних лабораторних автоматизованих систем можна навести такі.
У Kouchi Medical School (Японія) було розроблено та реалізовано першу у світі систему транспортування проб, до якої підключено значну кількість лабораторних аналізаторів. Система керується через інтерфейс із лабораторною інформаційною системою. Конструкція системи була створена одним із піонерів лабораторної автоматизації професором М. Sasaki (1993). Система має відкритий інтерфейс, тому до неї можуть додатково підключатись нові лабораторні аналізатори.
Компанія Hitachi є одним із лідерів із виробництва високопродуктивних лабораторних автоматизованих систем, а також систем транспортування проб. Hitachi має велику інсталяцію ЛАС в Університеті Osaka City. У Saga Medical School є лабораторна автоматизована система компанії "Hitachi"; до складу якої входить кілька роботів [Sasaki М., 1996].
Архітектура Clinical Laboratory Integration Systems компанії Hitachi забезпечує підключення наступних пристроїв автоматизації лабораторії:
• вхідний модуль (подача проб);
• станція сортування проб;
• влаштування зняття кришок;
• станція нанесення етикеток штрих-коду;
• станція з автоматизованою центрифугою;
• станції дозування порцій проб (що працюють у режимах on-line та off-line);
• влаштування закупорки проб;
• дочірня станція для сортування проб;
• пристрій для тимчасового зберігання проб;
"ЮС Company" виготовляє високоефективні системи транспортування проб. Ця ЛАС є типовим прикладом використання системи, де кожна пробірка переміщається індивідуально. На світовому ринку ЮС працює у тісній кооперації з компанією Coulter. У Kobe University School of Medicine встановлено автоматизовану систему виробництва ЮС Company. Великі аналогічні системи є в Медичному Центрі компанії Samsung (Корея) та Медичному центрі Beth Israel (США).
В Університеті Kagoshima лабораторна автоматизована система розроблена компанією "А&Т" (Kikuchi Т. et al., 1993), яка використовує ідеологію віртуальних ліній у системі транспортування проб, забезпечує повторне виконання тестів у реальному часі, надає можливість включення до складу системи аналізаторів різного типу. Лабораторні автоматизовані системи розробки компанії "А&Т" встановлені також в Університеті Showa, Медичному Університеті Iwate, шпиталях Ebara, Okazaki, lizuka та в багатьох інших лабораторіях (рис. 2.16-2.18).
Взаємозв'язок лабораторної інформаційної системи з ЛАС, яка використовується в системі "CLINILOG" компанії "А&Т", представлена на рис. 2.19.
Велику активність на ринку лабораторної автоматизації виявляють також компанії Olympus Optical С., JEOL Ltd, Matsushita Electric Works/Panasonic, Sigma precision machine company, Simadzu Corporation та деякі інші [Godolphin W.
Аналізатори глюкози GA03U
Аналізатори електролітів EA06U
 |
Аналізатор електролітів * EA06U
Біохімічний аналізатор TOSHIBA ТВА-50М
Лінія транспортування проб
Серед розробників лабораторних автоматизованих систем зі США та Європи слід зазначити кілька компаній.
Lab-InterLink Inc. (Канада) розробляє та виробляє системи транспортування проб та технології управління процесами лабораторної діагностики у співпраці з Медичним Центром Університету Небраска. Компанія застосовує метод транспортування проб "по одній" у комбінації з унікальним пристроєм, що дозволяє використовувати у цій системі пробірки різного розміру.
Відмінними рисами рішень компанії Lab-InterLink Inc. для автоматизації лабораторій є [Felder R.A., 1996]:
• відкрита архітектура системи, гнучкий підхід до вибору лабораторних аналізаторів, які відповідають вимогам споживача;
• програмне забезпечення управління процесами, яке включає потужний прикладний пакет, призначений для управління всіма лабораторними аналізаторами з однієї робочої станції, та надає можливість повторного тестування, передачі клінічної інформації, масштабування управління процесами, диспетчеризації та маршрутизації проб у реальному часі, виконання операцій відповідно до встановленими правилами, оптимізації завантаження однорідних інструментів;
• поетапне використання; модульна та відкрита інфраструктура системи надають для користувача набір необхідних інструментів при послідовній автоматизації відповідно до запитів медичної практики;
• можливість транспортування проб різного типу та розміру; це патентоване рішення надає користувачеві можливість застосування будь-яких пробірок.
 |
Мал. 2.19. ЛАС у системі "CLINILOG" компанії "A&T"
На основі системи транспортування проб компанії Labotix Automation Inc. (MDS Group) у Торонто (Канада) функціонує одна з найбільших у світі комерційних лабораторій Excel Best View Medical Laboratory. Компанія Labotix Automation Inc виробляє повністю інтегровані комплексні лабораторні автоматизовані та окремі автоматизовані робочі осередки для обладнання лабораторій у медичних закладах та використання у великих комерційних лабораторіях.
Автоматизоване обладнання виробництва компанії Labotix Automation Inc. призначено для вирішення наступних завдань:
• транспортування та сортування проб;
• ідентифікації проб та розподілу за технологічними операціями;
• зняття кришок та закупорки проб;
• нанесення штрих-коду на вторинні пробірки;
• автоматичного поділу проб на порції;
• автоматизованого управління системою діагностики та інтерфейсом з
• роботизованого завантаження та вивантаження проб;
• зберігання проб у холодильних камерах;
• здійснення зв'язку (інтерфейси) із роботизованими аналізаторами;
• автоматизованого центрифугування з роботизованим завантаженням та
Устаткування Labotix Automation Inc. має модульну архітектуру, за рахунок чого лабораторії можуть поетапно, ефективно та продуктивно вирішувати проблеми автоматизації преаналітичного етапу обробки проб.
Після об'єднання компаній Beckman і Coulter було засновано компанію Beckman Coulter Inc., яка успадкувала від кожної компанії - батька систему транспортування проб. Оригінальною розробкою компанії Beckman є система транспортування проб Accel Net. Іншою системоюТранспортування проб є спільна розробка компаній Coulter та ЮС.
Компанія Abbott Laboratories анонсувала розробку системи транспортування проб разом із компанією "Toshiba". В рамках запропонованої структури має бути створена система транспортування проб, до якої будуть підключатися біохімічні аналізатори виробництва компанії Toshiba та імуно-біохімічні аналізатори виробництва компанії Abbott Laboratories.
Компанії Roche та Boehringer Mannheim об'єдналися, і на ринку з'явилася компанія Roche Diagnostics. Раніше компанія Boehringer Mannheim продавала аналізатори та системи транспортування проб компанії Hitachi.
Комплексні лабораторні автоматизовані системи, які представлені на світовому медичному ринку, призначені в основному для створення на їх основі великих лабораторій, які виконують кілька мільйонів досліджень на рік. Для середніх та малих медичних закладів вони економічно невигідні.