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1、第二十章第二十章 实验室自动化系统实验室自动化系统 Laboratory AutomationLaboratory Automation内容提要1 1.实验室自动化系统的发展实验室自动化系统的发展2.2.实验室自动化系统的相关概念实验室自动化系统的相关概念3.3.实验室自动化的基本结构实验室自动化的基本结构内容提要4 4.实验室自动化实例介绍实验室自动化实例介绍5.5.实验室自动化的意义实验室自动化的意义教学基本要求1.掌握掌握TLA的定义，了解其发展过程。的定义，了解其发展过程。2.掌握实验室自动化系统的基本结构。掌握实验室自动化系统的基本结构。3.掌握实验室自动化的相关概念。掌握实验室自动
2、化的相关概念。4.了解实验室自动化实现的意义。了解实验室自动化实现的意义。 实验室自动化系统实验室自动化系统 为了实现临床实验室内某一个或几个检测系统如临床化学、免疫为了实现临床实验室内某一个或几个检测系统如临床化学、免疫学、血液学等检验的检测系统系统化整合，而将相同或不相同的分学、血液学等检验的检测系统系统化整合，而将相同或不相同的分析仪器与实验室分析前和分析后的分析系统，通过自动化流水线和析仪器与实验室分析前和分析后的分析系统，通过自动化流水线和信息网络进行连接的过程，构成全自动化的流水线作业环境，覆盖信息网络进行连接的过程，构成全自动化的流水线作业环境，覆盖整个检验过程，形成大规模的全检
3、验过程的自动化。整个检验过程，形成大规模的全检验过程的自动化。全实验室自动化全实验室自动化Front View of Automation LineFront View of Automation Line（自动化流水线正面观）（自动化流水线正面观）Tail End of Automation LineTail End of Automation Line（自动化流水线末端）（自动化流水线末端）自动化流水线自动化流水线检验科全自动化流水线检验科全自动化流水线第一节 实验室自动化的发展F第一代：第一代： 2020世纪世纪6060年代出现的单通道或多通道分析仪年代出现的单通道或多通道分析仪, ,如
4、库尔特血球计数仪，贝克如库尔特血球计数仪，贝克曼血糖分析仪，泰尔康化学系统曼血糖分析仪，泰尔康化学系统F第二代：第二代： 2020世纪世纪7070年代出现的任选式多通道分析仪年代出现的任选式多通道分析仪F第三代：第三代： 2020世纪世纪9090年代出现的整合自动化流水线系统年代出现的整合自动化流水线系统第二节 基本概念与分类一一. .基本概念基本概念: :合并合并:将不同的分析技术或方法集成到一台或将不同的分析技术或方法集成到一台或 一组相互连接的仪器中。一组相互连接的仪器中。整合整合: :将一种分析仪器或多种分析仪器与分析前设备和分析后设备将一种分析仪器或多种分析仪器与分析前设备和分析后设
5、备相互连接。相互连接。第二节 基本概念与分类分析合并分析合并(Analytical Consolidation) (Analytical Consolidation) 合并的仪器合并的仪器 (Consolidated Instrument) (Consolidated Instrument) 任务整合任务整合(Task Integration) (Task Integration) 标本管理器标本管理器(Specimen Manager) (Specimen Manager) 工作单元工作单元(Workcell) (Workcell) 模块工作单元模块工作单元(Modular Workcell
6、) (Modular Workcell) 前处理工作单元前处理工作单元(Preanalyticl Workcell) (Preanalyticl Workcell) 整合的工作单元整合的工作单元(Integrated Workcell(Integrated Workcell)第二节 基本概念与分类 分析合并分析合并(Analytical Consolidation)(Analytical Consolidation) 是将多种分析技术集成到一台仪器中。是将多种分析技术集成到一台仪器中。 合并的仪器合并的仪器 (Consolidated Instrument) (Consolidated Ins
7、trument) 指含有多种分析技术的分析仪器指含有多种分析技术的分析仪器 任务整合任务整合(Task Integration)(Task Integration) 意为将多种自动处理的任务整合为一个可连续处理的进程意为将多种自动处理的任务整合为一个可连续处理的进程 第二节 基本概念与分类标本管理器标本管理器(Specimen Manager)(Specimen Manager) 是一个机械装置，它可在分析前储存样品，在分是一个机械装置，它可在分析前储存样品，在分析后对样品进行缓存。析后对样品进行缓存。工作单元工作单元(Workcell)(Workcell) 由一个标本管理器和一台（或多台）仪
8、器组成。由一个标本管理器和一台（或多台）仪器组成。一个工作单元可实现分析前的样品存储、分析时标一个工作单元可实现分析前的样品存储、分析时标本向分析仪的传送和分析后存储在输出缓存区中。本向分析仪的传送和分析后存储在输出缓存区中。工作单元可通过人工机械手实现系统的自动处理过工作单元可通过人工机械手实现系统的自动处理过程。程。 第二节 基本概念与分类 模块工作单元模块工作单元(Modular Workcell) (Modular Workcell) 二台或二台以上具有相同分析原理的自动分析仪和一台控制器二台或二台以上具有相同分析原理的自动分析仪和一台控制器所组成。整个工作流程由中央计算机智能多线程控
9、制，合理分配，所组成。整个工作流程由中央计算机智能多线程控制，合理分配，实现高速、高效的测定。实现高速、高效的测定。第二节 基本概念与分类 前处理工作单元前处理工作单元(Preanalyticl Workcell) (Preanalyticl Workcell) 是可进行样品登记和样品处理任务的工作单元。应该进行样品检是可进行样品登记和样品处理任务的工作单元。应该进行样品检查、条码识别、离心、分样、贴标签和样品缓存等工作。查、条码识别、离心、分样、贴标签和样品缓存等工作。 整合的工作单元整合的工作单元(Integrated Workcell(Integrated Workcell) 是可与其它
10、前处理工作单元、分析单元集成到一起的多个分析仪是可与其它前处理工作单元、分析单元集成到一起的多个分析仪器、合并的仪器或工作单元。器、合并的仪器或工作单元。第二节 基本概念与分类二二. .分类分类: :1 1实验室模块自动化系统实验室模块自动化系统 2 2全实验室自动化（全实验室自动化（TLATLA） 样本入口区域 急诊标本装载区域条形码识别离心 揭盖原始管装载&卸载,直接进行分析智能测试的贮存区域无链接仪器样本分类至原来区域样本分装样本入口区域 揭盖出口区域分析仪器无需离心样本贮藏室数据管理分析仪器 离心实验室模块自动化实验室模块自动化强大处理器自动完成耗时的工作强大处理器自动完成耗时的工作分
11、装模块全实验室自动化（全实验室自动化（TLATLA） 是将众多模块分析系统整合成一个实现对标本处理、传送、分析、是将众多模块分析系统整合成一个实现对标本处理、传送、分析、数据处理和分析过程的全自动化。标本在数据处理和分析过程的全自动化。标本在TLA可完成临床化学、可完成临床化学、免疫学、血液学等亚专业的任一项目检测。全实验室自动化包括：免疫学、血液学等亚专业的任一项目检测。全实验室自动化包括：自动化标本处理、标本自动传送和分选至相应的分析工作站、自自动化标本处理、标本自动传送和分选至相应的分析工作站、自动分析、利用规范的操作系统软件对分析结果进行审核、储存已动分析、利用规范的操作系统软件对分析
12、结果进行审核、储存已分析的标本并能随时对储存标本重新进行测试。分析的标本并能随时对储存标本重新进行测试。第三节 基本结构1. .标本运输系统标本运输系统(sample transportation system, STS)(sample transportation system, STS)2.2.标本前处理系统标本前处理系统(sample pre-analytical moudular system, (sample pre-analytical moudular system, PAM)PAM)3.3.自动化分析仪自动化分析仪(automated analyzer)(automated a
13、nalyzer)4.4.分析后处理输出系统分析后处理输出系统5.5.临床实验室信息系统临床实验室信息系统(laboratory information system, LIS)(laboratory information system, LIS)第三节第三节 基本结构基本结构 标本运输系统标本运输系统1.1.传输系统负责将样品从一个模块传递到另一个模块。传输系统负责将样品从一个模块传递到另一个模块。2.2.现有的产品可分为两大类现有的产品可分为两大类: : 智能化传输带和智能自动机械臂，每一智能化传输带和智能自动机械臂，每一类中又有多种规格。类中又有多种规格。返返 回回第三节第三节 基本结构
14、基本结构前处理工作站前处理工作站样品的投入和分类样品的投入和分类自动装载和样本离心自动装载和样本离心样本管去盖样本管去盖样本再分注及标记样本再分注及标记返返 回回第三节第三节 基本结构基本结构分析后处理输出系统分析后处理输出系统 输出缓冲模块包括出口模块和标本储存接收输出缓冲模块包括出口模块和标本储存接收缓冲区，出口模块用于接收需人工复检标本以及离缓冲区，出口模块用于接收需人工复检标本以及离心完毕的非在线检测标本。标本储存接收缓冲区可心完毕的非在线检测标本。标本储存接收缓冲区可进行在线自动复检，当进行在线自动复检，当LISLIS审核报告时，确认某一审核报告时，确认某一项目复检后，即向该模块发出
15、复检指令，将需要复项目复检后，即向该模块发出复检指令，将需要复检的标本送入复查回路，并送至分析系统进行复检。检的标本送入复查回路，并送至分析系统进行复检。返返 回回第三节第三节 基本结构基本结构 临床实验室信息系统临床实验室信息系统 实时完成从医院信息系统（实时完成从医院信息系统（hospital information hospital information system,HISsystem,HIS）下载患者资料、试验请求信息、上传标本在各模块的）下载患者资料、试验请求信息、上传标本在各模块的状态、标本架号位置、分析结果、通讯情况等。状态、标本架号位置、分析结果、通讯情况等。返返 回回第三
16、节第三节 基本结构基本结构HealthHealth LevelLevel Seven(HL7)Seven(HL7)协议协议 目前医疗信息数据交换标准中应用最广泛的一个国际标准，涉及整目前医疗信息数据交换标准中应用最广泛的一个国际标准，涉及整个医院信息系统个医院信息系统 条形码技术是实现全实验室自动化的基础条形码技术是实现全实验室自动化的基础返返 回回第四节第四节 实例介绍实例介绍Bayer Atlas and CentaurJ & J 950, 250, ECIRoche ModularAll trademarks are property of their respective ownersStago R第四节第四节 实例介绍实例介绍 贝克曼贝克曼 POWER PROCESSORPOWER PROCESSOR系统系统第四节第四节 实例介绍实例介绍1.1. 样本自动处理系统样本自动处理系统样本的自动识别、离心、开盖、分装、存贮等样本的自动识别、离心、开盖、分装、存贮等2.2. 样本自动传送系统样本自动传送系统包括传送轨道、样本转运的移动机器人等包括传送轨道、样本转运的移动机器人等3.3
