Использование возможностей анализаторов для автоматизации процесса производства анализов, повышения качества результатов исследований, снижения расходов на их выполнение хорошо известны и активно применяются в КДЛ. Вместе с тем, единый технологический процесс производства лабораторных анализов состоит из целого ряда процедур, связанных с технологической операцией подготовки биоматериала к исследованиям - снятия крышек с приспособлений, в которых находится биоматериал, центрифугирования проб, приготовления и окраски мазков; дополнительной сортировки и доставки подготовленных проб на частные технологические процессы проведения исследований. Автоматизация и стандартизация перечисленных процедур имеет не менее важное значение в работе по непрерывному повышению качества результатов лабораторных исследований, чем автоматизация технологического процесса их выполнения на автоанализаторах.
Применение средств автоматизации на этапе технологической операции подготовки биоматериала к исследованиям позволяет увеличить производительность труда, снизить риск инфицирования персонала лаборатории, уменьшить финансовые расходы на реактивы, разовый материал, стандартизировать подготовку биоматериала и тем самым повышать качество результатов исследований.
На рис. 2.1 представлены доли стоимости различных стадий обработки проб в общих расходах на анализы (данные консалтинговой компании "Miles Diagnostics") [Kost G.J., 1996]. При построении диаграммы учитывали, что назначение врачом исследования и взятие пробы предусматривает забор пробы у пациента, регистрацию пациента и пробы (процедура регистрации), а также транспортировку пробы в лабораторию. Подготовка пробы включает стоимость не только ввода информации, сортировки, дозирования порции проб (деления), центрифугирования, но и необходимых расходных материалов. Интерфейс с лабораторным анализатором предполагает создание рабочей таблицы загрузки анализатора, передачи ее в прибор и получение результатов исследования от прибора. Выполнение исследования на автоанализаторе включает капитальные затраты на приобретение оборудования, реагенты, контрольные и повторные исследования. Выдача результатов предусматривает суммарную стоимость архивирования, перемещения и передачи результатов лабораторного исследования.

Рис. 2.1. Доля различных технологических процессов в общей стоимости анализа пробы
Распределение времени на выполнение различных технологических операций при лабораторном исследовании представлено на рис. 2.2. Прием проб охватывает время от взятия (сбора) пробы у пациента до момента получения пробы в лаборатории. Предварительная обработка проб суммирует время, необходимое для выполнения различных процедур с пробой перед проведением собственно исследования на автоанализаторе, т.е. сортировку, разлив пробы во вторичные пробирки, центрифугирование и т.д. Исследование на анализаторе включает время от загрузки пробы в анализатор до получения аналитического результата. Просмотр - это время, требуемое для подтверждения лабораторного результата (включая усредненное время на проверку результатов контрольных исследований). Создание компьютерной записи - время, необходимое для введения подтвержденного результата в ЛИС. Передача результатов - это время, необходимое для информирования врача о результатах лабораторного исследования либо при помощи документа, либо по телефону, либо через компьютерную систему.
Анализ приведенной круговой диаграммы показывает, что значительную часть времени 57% (20% прием проб + 37% регистрация, подготовка проб) занимают процедуры, входящие в преаналитический этап лабораторного тестирования. Та-

Рис. 2.2. Распределение времени на проведение исследования [Godolphin И/, etal., 1990]
ким образом, наибольшую эффективность дает использование устройств и систем автоматизации на преаналитическом этапе тестирования [Schoeny D.E., Rollheiser J.J., 1991].
На рис. 2.3 представлены результаты опроса врачей-патологов по вопросу сложности процедур, проводимых в лабораториях (данные компании Behringer Mannheim). Врачи из Германии, Франции, Испании, Италии, США и Канады оценили сложность стадий обработки проб по шкале 0 (минимальная трудность), 1 или 2 (наибольшая трудность).
Таким образом, по мнению специалистов с опытом использования систем лабораторной автоматизации, наиболее значима и сложна автоматизация следующих технологических операций единого технологического процесса производства анализов:

• транспортировка проб в лабораторию;
• получение, регистрация и проверка проб;
• сортировка;
• центрифугирование;
• снятие крышек (с моноветт, вакутейнеров) вскрытие проб;
• деление проб (из первичной пробирки во вторичные);
• подготовка на приборе.

Приведенная диаграмма также подтверждает вывод о том, что первоочередной задачей при автоматизации процедур в лаборатории является автоматизация преаналитического этапа единого технологического производства технологической операции подготовки доставленного биоматериала к исследованиям.
В настоящее время фирмами разработаны и системы автоматизированной подготовки доставленного в лабораторию биоматериала к исследованиям. Так, станция подготовки проб фирмы "САРШТЕДТ" позволяет проводить в автоматическом режиме регистрацию и проверку моноветт с кровью, считывая штрих-код; вскрывать моноветты (снимать крышки); разделять полученную при центрифугировании сыворотку или плазму во вторичные пробирки, при этом на вторичные пробирки копированием наклеивают штрих-коды, аналогичные таковым на пер-

Рис. 2.3. Степень сложности технологических операций выполнения лабораторных исследований [Kost G.J., 1996]
винных пробирках, и распределять их по технологическим процессам выполнения исследований (рис. 2.4). Станция подготовки проб может быть подключена к клинической информационной системе. Тогда всю информацию о пациенте, включая его штрих-код, передают на станцию, а с нее - на все анализаторы лаборатории. Поступившие в лабораторию образцы крови предварительно центрифугируют и затем в специальных штативах помещают в станцию. После подготовки образцов (разлива во вторичные пробирки) их могут автоматически переносить в автоанализаторы. Станция способна подготовить до 1000 моноветт в час. Фирма "САРШТЕДТ" может создавать станции подготовки проб любой конфигурации по желанию заказчика. Недостатком такой станции является отсутствие встроенной центрифуги.
Технологическая линия гематологических исследований фирмы Coulter совместно с гематологическим анализатором Gen*S способна полностью в автоматическом режиме подготовить образцы крови к исследованиям (приготовление мазков, их окраску) и выполнить анализ, с определением 5 популяций лейкоцитов.
Такие технологические линии, позволяющие автоматизировать технологические операции подготовки биоматериала к исследованиям и выполнение анализов, называют лабораторными автоматизированными системами (ЛАС). ЛАС - это комплекс программных и технических средств, предназначенных для автоматизации различных технологических операций, связанных с производством лабо-

Рис. 2.4. Станция подготовки проб фирмы "САРШТЕДТ"
раторных анализов, при этом специалисты лаборатории являются звеном данной системы (в отличие от автоматической системы, функционирующей без участия человека).
ЛАС могут осуществлять не только подготовку доставленного в лабораторию биоматериала, но и транспортировку его к анализаторам. На рис. 2.5. представлен принцип организации системы транспортирования проб в ЛАС "CLINILOG" корпорации "Аamp;Т" (в верхней части рисунка линия транспортировки для одного типа проб, в нижней для различных типов проб).

Рис. 2.5. Принцип организации системы транспортировки проб в ЛАС "CLINILOG” "Аamp;Т"
В настоящее время ЛАС могут включать в себя устройства автоматического сбора доставленных проб, автоматические центрифуги, дозаторы порций проб, сканирующее устройство для идентификации проб по штрих-кодам, пипетирую- щие устройства, переносчики проб, моторизированные станции микроскопиро- вания.
Для полной автоматизации технологического процесса производства анализов необходимо соединение системы подготовки проб и анализаторов с конвейерной линией. На рис.2.6 представлены возможные схемы соединения системы подготовки проб с лабораторными анализаторами.
Система транспортировки проб или конвейерная линия должна отвечать следующим требованиям:

Рис. 2.6. Соединение между системой транспортировки проб и лабораторными анализаторами

• иметь возможность создания любой конфигурации и размещаться на стенах,

полу или потолке;

• состоять из модулей для облегчения сборки и ремонта;
• вписываться в дизайн лаборатории;
• работать бесшумно;
• иметь гибкую программу функционирования;
• отвечать требованиям техники безопасности.

Кроме того, система транспортировки проб должна работать как со стандартными, так и с нестандартными контейнерами для проб, обладать способностью быстро обнаруживать нужную пробу, если это необходимо.
Практическая реализация функциональности системы транспортировки проб - ключевой момент для успешной эксплуатации ЛАС.
1 - чтение штрих-кода (идентификационный номер пробы или штатива с пробами); 2 - пробы, ожидающие обработку; 3 - анализируемые пробы; 4 - обработанные (проанализированные) пробы.
Таким образом, в настоящее время автоматизация технологического процесса включает в себя автоматизацию технологических операций подготовки биоматериала к исследованиям с помощью различных станций подготовки проб, связанных технологическими линиями доставки подготовленных проб к автоанализаторам, где непосредственно проводятся исследования.
На рис. 2.7 приведена схема "виртуальной" системы транспортировки проб - технология которой экономически наиболее эффективна, так как исключается необходимость построения протяженных транспортировочных линий и функциональных "петель" для автоматического возврата проб при исследовании. Кроме того, технология "виртуальных" систем означает, что для загрузки проб в различные анализаторы, обеспечивающие выполнение лабораторных тестов, используется только одна физическая линия системы транспортировки проб (петли повторной обработки проб строятся внутри этой линии).
Основными целями внедрения ЛАС в практику лаборатории являются стандартизация технологических операций подготовки биоматериала к исследованиям, исключение контакта персонала с биоматериалом и увеличение производительности труда.
Эффективное внедрение систем лабораторной автоматизации невозможно без использования лабораторных информационных систем. Этой точки зрения придерживаются все без исключения разработчики систем лабораторной автоматизации. Лаборатории должны внедрять в повседневную практику программное обеспечение процессов управления и анализа лабораторных данных для получения полной отдачи от систем лабораторной автоматизации.
Существующие в настоящее время на рынке лабораторные информационные системы не имеют в полном объеме функций, необходимых для управления автоматизированными системами, поэтому программное обеспечение ЛИС в ближайшее время должно совершенствоваться для реализации эффективного интерфейса с лабораторными автоматизированными системами для управления и оптимизации выполнения различных задач, присущих автоматизированной лаборатории. Интерфейс представляет собой совокупность унифицированных технических и программных средств, используемых между информационными системами или двумя функциональными устройствами.

Рис. 2.7. "Виртуальная" система работы ЛАС (подготовка и транспортировка проб к анализаторам
Таким образом, лабораторную автоматизацию можно условно разделить на 3 составляющих:

• программное обеспечение, т.е. ЛИС с использованием технологий рабочих потоков (workflow) для организации эффективной информационной среды в лаборатории;
• устройства, оборудование, приспособления (hardware) для подготовки доставленного биоматериала к исследованиям и сами автоанализаторы;
• конвейерная система или линия транспортировки проб, призванная соединить друг с другом автоматические устройства для различных технологических операций при производстве анализов.