Automatisierung in der medizinischen Labordiagnostik: Die meisten von uns mussten vermutlich schon einmal als Patient beim Arzt für Vorsorgeuntersuchungen, vor Operationen oder zu Diagnosezwecken Blut oder Urin abgeben. Die Proben kommen in kleine Reagenzgläser, werden beschriftet, ins Labor gebracht und ein paar Tage später informiert man uns Patienten über das Ergebnis; wir erfahren also z. B. unsere Blut-, Zucker-, Leber- oder Nierenwerte. Doch wo ist eigentlich dieses Labor, in dem unsere Gesundheit bewertet wird, und was genau passiert dort?
Unser Arzt betreibt wohl kaum noch ein eigenes Labor. Die Analyse unserer Blut- oder Urinproben haben stattdessen hochspezialisierte Laborbetriebe übernommen, die pro Tag viele Tausend Analysen durchführen. Auch sie können heute von modernster Automatisierungstechnik profitieren. Wie bei vielen anderen Automatisierungsaufgaben spielen auch hier leistungsfähige Kleinstantriebe eine Schlüsselrolle. Sie überzeugen vor allem durch gute Wirkungsgrade, hohes Drehmoment bei kleiner Bauweise, Zuverlässigkeit und geringen Stromverbrauch.
Viele Labore, die medizinische Probenanalysen durchführen, arbeiten heute noch mit manuellen Verteilsystemen. Das heißt, die eingehenden Proben werden zunächst datentechnisch erfasst, dann batchweise in Racks gesetzt, von Mitarbeitern zu den unterschiedlichen Analyse-Stationen getragen und gegebenenfalls auch noch zwischendurch für weitere Analysen umsortiert. Bei Tausenden oder sogar Zehntausenden von Materialproben pro Tag ist das nicht nur eine anstrengende und monotone Tätigkeit, sondern sie ist auch fehleranfällig. Die Fehlerbehebung erfordert dann zusätzlichen Aufwand. Weitere Zeit kostet es, wenn einzelne Proben eine Sonderbehandlung erfahren müssen, z. B. weil sie für eine Stufendiagnostik mehrere Stationen durchlaufen sollen. Das Gleiche gilt für die Verdünnung von Proben für bestimmte Analysen oder für die Probenaufteilung für unterschiedliche Analysen; die sogenannte Aliquotierung. Störungen des geordneten Arbeitsablaufs sind hier vorprogrammiert. Erschwerend kommt dazu, dass der Trend heute dazu geht, vom Patienten für alle notwendigen Untersuchungen möglichst nur eine Materialprobe anzuliefern. Es ist keineswegs eine Entspannung der Situation in Sicht, sondern die Problematik wird sich zukünftig insbesondere durch die Zentralisierung von Laborleistungen noch verschärfen.
Am Einsatz praxisgerechter Automatisierungstechnik, die Mitarbeiter von monotonen Tätigkeiten befreit und Fehlerquellen beseitigt, wird deshalb im modernen Laborbetrieb kein Weg vorbei führen. Ein automatisches Probentransportsystem transportiert die Proben idealerweise direkt zum entsprechenden Analysesystem und übernimmt dabei quasi nebenbei weitere Aufgaben: Anhand der Identifikation der Probe nach der Anlieferung kann der Weg durchs Labor geplant und optimiert werden, wobei sich viele Parameter berücksichtigen lassen, z. B. die Art des Gefäßes, die Aufbereitung, der Füllstand und natürlich die Abfolge der einzelnen Analyseschritte. Für die Dauer der Analyse und die Bewertung sollten dann alle aktuell zu bearbeitenden Proben im Zugriff bleiben, d. h. mehrere hundert Proben sind idealerweise gleichzeitig im Verteilsystem unterwegs. Dann lassen sich Analysen schnell wiederholen oder zusätzlich durchführen und eventuell nachträglich erforderliche Begutachtungen realisieren. Ist die Analytik abgeschlossen, sollten dann die Proben automatisch ausgeschleust, nach einer Aufbewahrung von ein paar Tagen entsorgt oder für eine Langzeitarchivierung gegebenenfalls in geeignete Gefäße umgefüllt werden.Die Anforderungen an ein automatisches Probenverteilsystem sind damit hoch, neben Kapazität und Zuverlässigkeit vor allem auch im Hinblick auf die Flexibilität, und das gleich in zweierlei Hinsicht: Das Verteilsystem muss mit wechselnden Arbeitsaufgaben und Ablaufänderungen zurechtkommen, gleichzeitig aber auch einfach erweiterbar sein, damit beispielsweise neue oder andere Analysegeräte auch nachträglich und ohne großen Aufwand integriert werden können. Dass diese Anforderungen heute erfüllbar sind, hat GLP Systems mit der Entwicklung des vollautomatischen Probenverteilsystems lab.sms® bewiesen. Es befördert jede Probe (Specimen) separat, da nur so eine flexible, individuelle und optimierbare Organisation einzelner Proben möglich ist. Es unterscheidet sich deshalb grundlegend von Systemen, die Racks mit fünf oder zehn Specimen fördern.
Beim Probenverteilsystem der Hamburger Spezialisten wird nach der Anlieferung im Zuordnungspunkt die Identifikation des Specimens mit der Identifikation des fahrbaren Probenträgers verknüpft. Das Verteilsystem kennt also die Probe und „weiß“, auf welchem Wägelchen sie aktuell unterwegs ist und welche Analysen notwendig sind. Dabei sind auch nachträgliche Ablaufänderungen unproblematisch, weil ein wahlfreier Zugriff (Random access) möglich ist. Dazu wird während des Tr
