samenvatting automatisatie

Samenvatting Automatisatie
Hoofdstuk 1: Inleiding
Definitie van automatisering
DEF = Mechanische overdracht van een specimen door middel van
microprocessoren naar zelfuitvoerende analytische toestellen”
Wanneer een analytisch instrument verschillende testen uitvoert met een
minimale betrokkenheid van een analist

 Stalen
o Serum
 Klinische chemie
 Interferentie storende deeltjes is klein
o Bloed PBO
 Hematologie
o Urine
 Concentratie zeer variabel, vaak moeilijk om binnen lineair
meetbereik te blijven


Belangrijke begrippen
Testrepertorium (TR)
 Onmiddellijk testrepertorium = #soorten uitvoerbare test op elk ogenblik
 Totaal testrepertorium = totaal #soorten uitvoerbare test na wissel van
reagentia (R) + toebehoren
Discrete analyser
 Reactie in afzonderlijk compartiment (bv cuvet)
Turnaroundtime (TAT) = doorlooptijd
 Verschillende definities
 Totale testcyclus 9 stappen: Inbegrepen taken belangrijk: aanvraag –
afnemen staal – identificatie – transport – voorbereiding – analyse –
rapporteren – interpretatie – behandeling/actie
 TAT liefst zo kort mogelijk!
Stat (Short TAT) testing
 Onmiddellijk uitvoeren test (urgentie)
 Tests lopend voor S eerst afgewerkt
 Daarna onmiddellijk Stat stalen
Verblijftijd/Dwell time
 Minimale tijd van bemonstering van toestel tot resultaat
 Bloedgas analyzer (pH, pCO2, pO2)  verblijftijd laag (sec)
 Enzymactiviteit, immuno  incubatie  verblijftijd hoog (min)
 Verschillende testen op 1 staal  verblijftijd neemt toe
(Monster-)doorvoercapaciteit (=Throughput) (DC)
 Max #testen/stalen per uur uitgevoerd door toestel
 Bij Batch analyser: DC = # S / uur x # tests
 Bij Random Access analyzer: Meestal DC = max # tests / uur
DC door fabrikant steeds in optimale omstandigheden
Operationele cyclus
 Regelmatige opeenvolging van opdrachten (modules) in automaat.
Snelheid van operationele cyclus bepaalt DC
o = som van bemonsterings-, reagens-, analytische cyclus
o Bemonsteringscyclus = snelheid (v) aanbieden nieuwe S
Op elk S slechts 1 of meerdere testen

, Wascyclus tussen ¹ S  v daalt
o Reagenscyclus = v aanbieden nieuwe R
Klaarmaken R  v daalt
o Analytische cyclus = v start nieuwe analyse
Noodzaak R- of S-blanco  v daalt
Meerdere R nodig voor 1 test  v daalt
ISE-meting  v daalt meestal
Vaak aparte ISE-module door afzonderlik pipetteersysteem (fysisch
gescheiden)  v stijgt

Onbewaakte cyclus
 Tijd wanneer toestel werkt zonder tussenkomst operator
 Beperkingen:
o Monsterrotor met geringe capaciteit
o Geringe aanvoer cuvetten of R

Kalibrator
 Vloeistof om te ijken of standaardiseren vb. 10 mmol K + en 100 mmol K+-
oplossing
Controleserum
 Vloeistof met exact gekende waarde als controle vb. Trulab N/P

Technologische ontwikkelingen
Ontwikkelingen tot nu
Voordien alles manueel (fotometrie) maar traag, DC laag, schommeling precisie,
duur
 Eerste stap naar automatisatie: Vast volume verdunningssystemen
(diluters)
o Monster en reagentia-additiestappen vereenvoudigd
o Momenteel nog steeds voor bloedverdunningen
o Verhoogde doorvoercapaciteit en precisie
 2 ontwikkeling: enkel- en dubbelkanaal auto-analyzer (continuous flow)
de

o Monsters en reagentia automatisch gemengd in glazen buisleidingen
o Monsters van elkaar gescheiden door luchtbellen
o Doorstroomcuvet om absorbantie monsters te meten
o Nadeel: reagentia continu verbruikt ook als geen monster
aangezogen
o Belangrijkste eigenschap: gebruik van enkelvoudig analytisch kanaal
waarmee dezelfde test op meerdere monsters uitgevoerd wordt =
batch analyser
 Analyse simultaan op alle stalen  beperkt #stalen per
analyse
o Centrifugaal analyzer:
 Zelfde test op verschillende monsters met draaiende rotor
o Hogere snelheid, microhoeveelheden monster, geringe
reagensverbruik en hoge precisie
 Volgende generatie: Analyzers met vast profiel
o Verschillende testen op meerdere monsters: beperkt vast menu
o Hoge DC, hoge precisie en lage kostprijs
 Laatste ontwikkeling: Automaten met variabel profiel, random acces (RA)
analyzers
o Introductie microprocessortechnologie


2

, o Kan willekeurige testcombo uitvoeren op verschillende stalen
o Voordeel: geen verbruik stalen en reagens door niet gevraagde
testen
o Geoptimaliseerde RA: selectie S in specifieke volgorde  DC stijg
 Nu: zeer snelle automaten met hoge DC  Technologieën in 1 toestel
Point-of-Care testing (POCT) of near patient testing (NPT)
 Urinesticks, PH/PO2 bepaling, glucose bepaling, opsporing drugs, …
 Problemen (vroeger)
o Bediening toestellen buiten labo door niet-specialisten
o Toestellen buiten streng gebied van kwaliteitscontrole
o Relatief duur
 Nu duidelijkere wetgeving

Toekomstperspectieven
 Nieuwe toestellen: breder gamma toepassingen
 Monstervoorbehandeling, Snelheid , Reagensvolume , Accuraatheid , …

Stappen in de pré-analytische fase
 Invullen van de aanvraagkaart: deel buiten labo, deel binnen
 Isolatie van patiënten staal en identificatie m.b.v. barcodes
o Staal keuze: veneus bloed
o Primaire identificatie
 S ontvangen aan bed patiënt
 S voorzien van etiket met uniek patiënt nummer !!FOUTEN!!
 Gegevens op LIS (barcode)
 Secundaire identificatie in labo
 Transport naar het labo: via luchtbuissysteem of manueel
 Inbrengen van gegeven in het administratiesysteem (LIS)
 Centrifugeren
 Inbrengen van de stalen in de verdeelautomaat
o Voor analyse:
 Lezen barcodes + beoordelen staal
 Dopje eraf + controle aanvraagkaart
 Aliquoteren/verdelen
 Sorteren volgens te bezoeken analyzer
 Transport werkpost
o Na analyse:
 herdoppen
 Archiveren  diepvries

Verdeelautomaten en tracksystemen
Vb. Modular pre-analytics EVO (MPA)
 Barcode gelezen en stalen beoordeeld
 Dopjes van primaire buisjes gehaald en aliquots kunnen gemaakt worden
 Nieuwe barcodes op secundaire buisjes
 Stalen gesorteerd volgens analyse
 Primaire buisjes dopje erop en gearchiveerd
Tracksysteem = volledig geautomatiseerd systeem dat de
stalen verdeelt, transporteert en stappen in de pré-
analytische fase uitvoert




3

, Tracksysteem a3600 Inpeco (Abbott)

Tracksysteem Aptio Inpeco (Siemens)

Verschillende stappen in een automatische analyse
Bereiding van reagentia
Traditionele vloeistofreagentia
 Zelf maken → niet meer van deze tijd
o + Economisch in gebruik, zelf tests ontwerpen mogelijk
o - Extra werktijd (dagelijkse bereiding), regelmatig kalibreren
 Containertjes kopen
o +: weinig werk, eenvoudig, gebruiksvriendelijk
o -: regelmatig kalibreren, soms variatie tussen loten, gepatenteerd
dus duur!

Droge reagenssystemen
 Droge tabletten + vloeistofconcentraten in juiste hoeveelheden
 Teststrookjes
 Micro slides (enkel staal is vloeibaar)
o +: zeer stabiel, lange bewaartijd, weinig variatie tussen loten,
zelden kalibratie, weinig stockeerruimte nodig
o -: duurder, zelf tests ontwerpen moeilijk

Mengen van monster en reagentia
 Exacte dosering volume reagens en stalen in vloeistofsystemen
 Bij droge filmlaagtechniek
o Opname vast volume staal in top spreidingslaag  dosering
volumes minder exact

Pompsystemen
 Bestaan uit:
o Mechanisme om vloeistof te verplaatsen
o Controlesysteem op tijdsduur + volume
 Peristaltische pomp: grote volumes
o Aanzetten – volume stroomt - uitzetten
o Vloeistof door leiding + stuwing door roterende Δ-kam
o Kam draait  peristaltische beweging
o Snelheid kam + diameter slang bepalen volume
o +: goedkoop
o -: uitrekking, slijtage van plastic leiding
 Syringe pompen: microvolumes
o Zuigeraandrijving via stappenmotor
o Controle aantal omwentelingen  exact
controleerbare zuigerverplaatsing
o Dikwijls gebruikt in automatisering
o +: zeer hoge precisie!
Stappenmotor: DC-motor in 2 richtingen
Draaibaar in discrete stappen
Excitatie spoelen A, B en C achtereenvolgens
sequentie A, B, C, A, B  rotatiesequentie
C, B, A  omgekeerde rotatie

4