Präanalytik: Evolution der Labordiagnostik

Auch das Labor unterliegt einer Art von Evolution, einer ständigen Weiterentwicklung. Zwei starke Treiber sind zum einen die Optimierung der Präanalytik, die mittlerweile in einigen Bereichen der Labordiagnostik als eine der größten Fehlerquellen gilt, und zum anderen natürlich die Automation, die immer mehr Teilbereiche des Labors außerhalb der Analytik erreicht.

Vom Patienten zum Labor

Die Präanalytik beginnt beim Patienten mit der Probenahme. Zuallererst müssen die Probengefäße und das Blut­entnahme-Besteck dem Patienten zugeordnet werden – idealerweise mithilfe von Barcode-Etiketten über das Laborinformationssystem (LIS). Der Einfachheit halber gehen wir im Folgenden von einer Standard-Blutprobe aus, bestehend aus einer Serummonovette, Citrat- und EDTA-Röhrchen. Der Transport der Blutproben benötigt keine Fachkraft, ist aber zeitintensiv, je nachdem welche Entfernungen zwischen Station und Labor überbrückt werden müssen. Eine Rohrpostanlage kann eine solche Brücke innerhalb kürzester Zeit schlagen und gibt Arbeitskraft für andere Prozesse frei. Die vorgestellte Rohrpostanlage transportiert die Laborproben mit der Hilfe von Druckluft, ohne dass sie in einer Kapsel eingeschlossen sein müssen.

Im Zentrallabor

Sogar für Arbeitsschritte, die sich nur schwer automatisieren lassen, und für kleine Labore gibt es praktikable solitäre Automationslösungen, z. B. Schüttgutsortierer. Der Begriff Baukastenprinzip ist in Verbindung mit dem Thema Automation ja schon öfter gefallen. 
Die Proben können aus der Rohrpostanlage kommend durch ein Verbindungsmodul in den Schüttgutsortierer überführt werden. Dieser ordnet sie nach den Vorgaben des jeweiligen Labors den Analysatoren zu. Analyzer, die in eine Probenstraße integriert sind, können – und das ist neu – über diese direkt mit den Blutproben versorgt werden. Proben, die für externe Offline-Analysatoren bestimmt sind, haben ihren Endpunkt nach wie vor in Racks, die dann von Hand in die Messgeräte gesetzt werden. Die genauen Vorgaben werden über die Software des Schüttgutsortierers vom Labor festgelegt.
Beide Schüttgutsortierer sortieren nicht nur, sondern dokumentieren und fotografieren jede Probe, die sie in den Probenkreislauf des Labors einschleusen. Das dient der Überprüfung der Zuordnung des Probenmaterials zum Röhrchentyp; außerdem kann der Weg der Probe dadurch lückenlos nachvollzogen werden.
Ist der Sortierer schnell genug, können die Proben zweimal sortiert werden. Zuerst werden die Proben, für deren Analyse Serum oder Plasma benötigt wird, der Zentrifugation zugeführt. Nach der Zentrifugation folgt ein weiterer Durchgang im Sorter; diesmal wird allerdings nach anderen Kriterien sortiert, nämlich nach Anforderung der unterschiedlichen Analysengeräte. 
Die Proben werden vom unten stehend beschriebenen Sorter überwiegend horizontal liegend transportiert.Voraussetzung für den horizontalen Probentransport ist die Verwendung von Gelröhrchen, um zu verhindern, dass sich die beiden Phasen wieder vermischen. Durch das Gel werden Plasma- oder Serumüberstand dauerhaft vom Zellsediment getrennt. Zusätzlich ist der Sorter in der Lage, anhand der aufgenommenen Fotos die Qualität der Zentrifugation zu beurteilen – ein erster Schritt in Richtung Erkennung einer Hämolyse.
Der Transport innerhalb des Gerätes erfolgt über ein Förderband, wodurch es nicht zu hektischen Bewegungen kommt und auch die Geräuschentwicklung im Rahmen bleibt. 

Automationslösungen für die Medizinische Mikrobiologie

Die Medizinische Mikrobiologie lässt sich bereits seit Längerem automatisieren, wobei auch hier die Automatisierung in Teilschritten von Vorteil ist, beispielsweise durch die modular aufgebaute Automationslösung. 
Ein gutes Beispiel für eine solitäre Automation ist die Implementierung eines Plattenausstreichers. Der Ausstrich durch einen Automaten ist von der ersten bis zur letzten Probe gleichmäßig und unschlagbar bei der Erzeugung von Einzelkolonien für die weiteren Arbeitsschritte. Das Fachpersonal kann von dieser vergleichsweise monotonen, aber gleichzeitig anspruchsvollen Arbeit entlastet werden und steht für andere Aufgaben zur Verfügung. Die Probenvorbereitung – Aufnahme in ein Flüssigmedium – wird von Hand durchgeführt, lässt sich aber z. B. durch praktikable Abstrichtupfer vereinfachen. 
Es ist zwar möglich, auf einer Agarplatte Proben zweier Patienten auszustreichen, vorausgesetzt die beiden Areale sind durch einen Steg getrennt; prinzipiell wird aber empfohlen, jeweils nur eine Probe auf einer Agarplatte auszustreichen. Für ein Labor, das 250 Proben oder mehr täglich verarbeitet, amortisiert sich ein Plattenausstreicher schnell.
Bei Bedarf können weitere Bausteine nachgerüstet werden, die sowohl den präanalytischen als auch den analytischen Workflow automatisieren und dadurch den Ablauf straffen. Der Implementierung einer Automationslösung geht eine ausführliche Analyse des Workflows im Labor voran. Denn viele Faktoren haben Einfluss auf die Abläufe – angefangen bei den Laufwegen und der Auswahl des Standortes beispielsweise für den Plattenausstreicher. Ein Anbieter hat seine eigenen Abläufe gemäß Lean-Management organisiert und bietet die Workflow-Analyse gemäß Lean auch für seine Kunden an. Zu  diesem Zweck hat er mittlerweile eine eigene Abteilung Lab Consultancy gegründet. 

Nicht ohne Software

Alle hier vorgestellten Präanalytik-Module sind mit einer intelligenten Software ausgestattet, die eine Parametrierung und damit eine ausführliche Anpassung an den Standort, das jeweilige Labor, erlaubt. Die Software beider Schüttgutsortierer wurde erweitert: Sie sind jetzt in der Lage, alle Proben für integrierte Analyzer sofort auf die Probenstraße setzen. Die Software sorgt für eine reibungslose Integration in die Laborumgebung. Die Middleware des Mikrobiologie-Anbieters verbindet ebenfalls alle Module mit dem LIS und sorgt für eine optimale Nutzung aller Ressourcen.

Dr. Gabriele Egert
Mitglied der Redaktion