第20章 实验室自动化系统
实验室自动化系统
实验室自动化系统实验室自动化系统是一种集成为了多种设备和软件的系统，旨在提高实验室的效率和准确性。
该系统可以自动执行实验流程、数据采集和分析，并提供实验结果的可视化和报告生成。
下面将详细介绍实验室自动化系统的标准格式文本。
一、引言实验室自动化系统是一种基于先进技术的系统，用于提高实验室的运行效率和数据准确性。
本文将介绍实验室自动化系统的功能、特点和应用。
二、系统功能1. 实验流程自动化：实验室自动化系统可以根据预先设定的实验流程自动执行实验操作，包括样品处理、试剂添加、温度控制等。
通过减少人工操作的干预，可以提高实验的准确性和一致性。
2. 数据采集和分析：实验室自动化系统可以实时采集各种实验数据，如温度、压力、pH值等。
通过内置的数据分析功能，可以对数据进行处理和分析，提供准确的实验结果。
3. 设备集成和控制：实验室自动化系统可以集成各种实验设备，如离心机、分光光度计、液相色谱仪等。
通过统一的控制界面，可以对这些设备进行远程控制和监控。
4. 实验结果可视化：实验室自动化系统可以将实验结果以图表、曲线等形式进行可视化展示。
通过直观的可视化界面，用户可以更加直观地理解实验结果。
5. 报告生成和共享：实验室自动化系统可以根据实验数据自动生成报告，并支持报告的导出和共享。
这样可以节省大量的时间和精力，并方便实验结果的传播和交流。
三、系统特点1. 灵便性：实验室自动化系统具有良好的灵便性，可以根据实验需求进行定制。
用户可以根据实验的特点和要求，选择适合的设备和功能模块进行组合。
2. 可扩展性：实验室自动化系统支持模块化设计，可以根据实验室的需求进行灵便扩展。
用户可以根据实验的变化和发展，随时添加新的设备和功能模块。
3. 高效性：实验室自动化系统可以大大提高实验室的工作效率。
通过自动化执行实验流程和数据处理，可以节省大量的时间和人力资源。
4. 可靠性：实验室自动化系统采用先进的技术和可靠的设备，具有高度的稳定性和可靠性。
实验室自动化系统的基本构成与功能
实验室自动化系统的基本构成与功能下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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实验室自动化系统
实验室自动化系统实验室自动化系统是一种集成为了各种仪器设备和软件的系统，旨在提高实验室的工作效率、数据准确性和实验结果的可重复性。
该系统通过自动化控制和数据管理，实现了实验室的自动化操作和数据处理。
一、系统概述实验室自动化系统由硬件设备和软件平台组成。
硬件设备包括实验室仪器设备、传感器、控制器等；软件平台包括实验室管理软件、数据处理软件、自动化控制软件等。
系统通过软硬件的协同工作，实现实验室的自动化操作和数据管理。
二、系统功能1. 实验设备控制：实验室自动化系统可以通过控制器对实验设备进行自动化控制，包括温度控制、压力控制、流量控制等。
通过设定参数和曲线，系统可以自动调节实验设备的工作状态，提高实验的准确性和稳定性。
2. 数据采集与处理：系统可以通过传感器实时采集实验过程中的各种参数，如温度、压力、浓度等。
采集到的数据会被传输到数据处理软件中，进行数据分析、统计和可视化展示。
研究人员可以通过软件平台对实验数据进行分析和比较，从而得出科学结论。
3. 实验流程管理：系统可以根据实验流程的设定，自动化地执行实验操作。
研究人员只需在软件平台上设定实验流程和参数，系统会自动完成实验操作，大大减少了人工操作的时间和错误率。
4. 实验数据管理：系统可以对实验数据进行集中管理和存储。
研究人员可以通过软件平台查看和检索历史实验数据，方便实验结果的追溯和比较。
同时，系统还提供了数据备份和安全措施，确保实验数据的安全和可靠性。
5. 实验报告生成：系统可以根据实验数据自动生成实验报告。
研究人员只需在软件平台上选择相应的模板和格式，系统会自动将实验数据填充到报告中，并生成可打印或者电子版的实验报告。
三、系统优势1. 提高实验效率：实验室自动化系统可以自动化执行实验操作，减少了人工操作的时间和错误率，提高了实验效率。
研究人员可以将更多的时间和精力投入到实验结果的分析和研究上。
2. 提高数据准确性：系统通过传感器实时采集实验数据，避免了人工操作中的误差和主观因素的影响。
实验室自动化系统
实验室自动化系统实验室自动化系统是一种集成为了先进技术和设备的系统，旨在提高实验室工作效率、减少人工操作、提高数据准确性和可靠性。
该系统通过自动化控制和监测实验室的各个环节，包括样品处理、仪器操作、数据采集和分析等，从而实现实验室工作的高效化和智能化。
一、系统架构和功能实验室自动化系统的架构主要包括硬件设备、软件平台和网络通信。
硬件设备包括实验室仪器设备、传感器、执行器等，软件平台包括实验控制软件、数据管理软件、分析软件等，网络通信用于实现各个设备之间的数据传输和远程控制。
该系统的主要功能包括：1. 样品处理自动化：通过自动化设备完成样品的标识、分装、配制等处理过程，减少人工操作和减少错误率。
2. 仪器操作自动化：实验室常用的仪器设备，如分析仪器、显微镜等，可以通过系统自动控制完成操作，减少人工干预，提高操作的准确性和稳定性。
3. 数据采集和管理：系统可以自动采集各个仪器的实验数据，并将数据存储于数据库中，实现数据的集中管理和快速检索。
4. 数据分析和报告生成：系统提供数据分析工具，可以对实验数据进行统计和分析，生成相应的报告和图表，便于实验结果的解读和分享。
5. 远程监控和控制：通过网络通信，实验室自动化系统可以实现远程监控和控制，实验人员可以在任何地点通过互联网对实验室进行实时监测和操作。
二、系统优势和应用实验室自动化系统具有以下优势和应用价值：1. 提高工作效率：自动化系统可以减少人工操作，提高实验室工作效率，节省人力资源。
2. 提高数据准确性和可靠性：自动化系统可以减少人为因素对实验结果的影响，提高数据的准确性和可靠性。
3. 降低实验成本：自动化系统可以减少实验过程中的人工错误和浪费，降低实验成本。
4. 提高实验室安全性：自动化系统可以减少实验人员接触有害物质和危（wei）险环境的机会，提高实验室的安全性。
5. 促进科研创新：自动化系统可以提高实验室工作效率，为科研人员提供更多时间和精力进行科研创新。
实验室自动化系统
实验室自动化系统简介：实验室自动化系统是一种集成为了各种自动化设备和软件的系统，用于提高实验室的工作效率、准确性和安全性。
该系统可以自动完成实验室的各种操作，如样品处理、数据采集、分析和报告生成等。
它还可以与其他实验室设备和信息系统进行集成，实现实验室的全面自动化管理。
系统组成：实验室自动化系统主要由以下几个组成部份构成：1. 实验室设备：包括各种仪器仪表、自动化装置和传感器等，用于进行实验和数据采集。
2. 控制系统：用于对实验室设备进行控制和监控，包括控制器、传感器和执行器等。
3. 数据管理系统：用于管理实验室的数据，包括数据采集、存储、处理和分析等功能。
4. 软件系统：用于实验室自动化系统的操作和管理，包括实验设计、实验过程控制、数据分析和报告生成等功能。
5. 网络系统：用于实现实验室自动化系统与其他设备和信息系统的连接和通信。
功能特点：实验室自动化系统具有以下几个功能特点：1. 自动化操作：实验室自动化系统可以自动完成实验室的各种操作，如样品处理、试剂配制、仪器操作等，减少了人工操作的误差和工作量。
2. 数据采集与管理：系统可以自动采集实验数据，并进行存储和管理，确保数据的准确性和完整性。
同时，系统还可以进行数据分析和报告生成，提供科学依据和决策支持。
3. 远程监控与控制：实验室自动化系统可以通过网络实现远程监控和控制，实现实验室的远程管理和操作。
这使得实验室的工作更加灵便和高效。
4. 质量控制与合规性：系统可以对实验室的操作进行质量控制和合规性检查，确保实验室工作符合相关标准和规范。
5. 设备集成与互联互通：实验室自动化系统可以与其他实验室设备和信息系统进行集成，实现设备之间的互联互通，提高实验室的整体效率和协同性。
应用场景：实验室自动化系统广泛应用于各个领域的实验室，包括医药研发、生物科学、化学分析、环境监测等。
以下是一些典型的应用场景：1. 医药研发：实验室自动化系统可以用于药物筛选、药效评估和药物合成等方面的研究。
实验室自动化系统
实验室自动化系统实验室自动化系统是一种集成了各种自动化设备和软件的系统，旨在提高实验室的效率、准确性和安全性。
该系统通过自动化控制和监测实验室的各个环节，包括实验设备的运行、数据采集和处理、样品处理等，从而实现实验室工作的高效化和智能化。
一、系统架构和功能实验室自动化系统通常由以下几个主要组成部分构成：1. 实验设备控制模块：该模块负责对实验室中的各种设备进行控制和监测，例如温度控制器、离心机、pH计等。
通过该模块，实验人员可以远程控制设备的开关、调整参数，并实时监测设备的运行状态。
2. 数据采集与处理模块：该模块用于采集实验过程中产生的各种数据，例如温度、压力、浓度等，并对数据进行处理和分析。
通过该模块，实验人员可以获取实验数据的实时变化情况，便于实验结果的分析和判断。
3. 样品处理模块：该模块用于自动化处理实验中的样品，例如样品的分装、混合、稀释等。
通过该模块，实验人员可以减少人工操作的误差，提高样品处理的准确性和效率。
4. 实验流程管理模块：该模块用于管理实验的流程和步骤，包括实验计划的编制、实验参数的设定、实验过程的监控等。
通过该模块，实验人员可以按照预定的实验流程进行操作，确保实验的顺利进行。
5. 安全监测与报警模块：该模块用于监测实验室的安全状况，例如温度、湿度、气体浓度等。
一旦发现异常情况，系统会自动发出警报，并采取相应的措施，保障实验室的安全。
二、系统优势和应用实验室自动化系统具有以下几个优势和应用：1. 提高实验效率：通过自动化控制和监测，实验室自动化系统可以减少人工操作的时间和误差，提高实验的效率。
实验人员可以将更多的精力放在实验结果的分析和判断上，提高实验的准确性和可靠性。
2. 降低实验成本：实验室自动化系统可以减少人工操作的需求，降低实验的人力成本。
同时，系统可以对实验设备的使用情况进行监测和分析，提供设备维护和更新的建议，降低实验设备的运营成本。
3. 提升实验质量：实验室自动化系统可以减少人工操作的误差，提高实验的准确性和一致性。
临床检验仪器第二十三章实验室自动化系统习题
第二十三章实验室自动化系统一、名词解释1.实验室自动化系统：为了实现对临床实验室内某一个或某几个检测系统的系统化整合，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信息网络进行连接的系统，构成全自动化的流水线作业环境，覆盖整个检验过程，形成大规模的全检验过程的自动化。
2.标本管理器：是一个机械装置，它可以在分析前储存样品，在分析后对样品进行缓存。
3.工作单元：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、分析时标本向分析仪的传送和分析后存储在输出缓存区。
4.模块工作单元：由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。
5.标本前处理系统：即标本预处理系统，其功能包括样本分类和条码识别，自动装载和样本离心，样本质地识别、提示，样本管去盖，样本再分注及标记。
6.全实验室自动化：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、数据处理和分析的全自动化过程。
标本在T LA 可完成临床化学、免疫学、血液学等亚专业的任一项目检测。
7.智能自动机械臂：即编程控制的可移动机械手。
安装在固定底座上的机械手，其活动范围仅限于一个往返区间或以机座为圆心的半圆区域内，以安装在移动机座上机械手为中心，可为多台分析仪器提供标本。
8.分析测试过程控制系统：分析测试过程控制系统依靠LIS，实时完成从HIS下载患者资料、检验请求信息、上传标本在个模块的状态、标本架号位置、分析结果、数据通讯情况等任务。
二、选择题【A型题】1.将众多模块分析系统整合，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称为（B）A.实验室模块自动化B.全实验室自动化C.模块工作单元D.模块群E.整合的工作单元2.下述有关智能化成熟技术的特点中，不正确的是（D）A.技术稳定B.价格低C.速度快D.能适应实验室布局的改变E.不能处理多种规格的样品容器3.在全自动样本前处理系统中通常作为独立可选单元存在的是（C）A.样品投入B.自动装载C.离心单元D.样品分注E.样品标记4.样品在机械轨道上转运，通常一组的试管数是（D）A.1~2个B.1~4个C.4~5个D.4~10个E.4~20个5.实现全实验室自动化的基础是（E）A.自动装载B.抓放式机械手C.轨道运输D.自动离心E.LIS中的条形码6.下述分注模块功能中，最佳的是（E）A.检测血清有否溶血B.检测液面C.检测血清有无纤维蛋白凝块D.检测血清容量多少E.不合格标本直接输送到出口模块中预先设定的区域7.下述关于条形码技术的叙述中，不正确的是（B）A.简化了实验室的操作流程，提高了效率B.需要区分标本的先后次序C.保证检验结果的可靠性D.不用在分析仪中输入检测项目E.损坏、缺失或条形码长度或类型错误，读取器将无法读取8.下述不是实现全实验室自动化的意义的是（D）A.提升快速汇报结果的能力B.将检验报告的误差减少到最少C.全面提升临床检验的管理D.增加了实验室的生物危险性E.节约了人力资源和卫生资源【X型题】1.标本在全实验室自动化系统（TLA）可以完成的项目主要包括（ABCD）A.临床生化的检测B.临床免疫的检测C.临床血液的检测D.出凝血指标的检测E.临床微生物的检测2.TLA的基本组成包括（ABCDE）A.标本运输系统B.标本前处理系统C.自动化分析仪D.分析后处理输出系统E.临床实验室信息系统3.标本前处理系统可对样品进行多种方式的标识，包括（ABCD）A.二维条码B.条形码C.ID芯片D.图像处理技术E.激光技术4.下面关于样品机械开盖的说法，正确的有（ABC）A.减少了对实验室工作人员与样本直接接触的机会B.减少了生物源污染危险C.提高了工作效率D.除盖方式可以是螺旋式、直拔式和剥离式E.节约成本5.对于样品再分注的说法，正确的是（ACD）A.对于分注的二次样本管，系统自动为其加贴与原始样本管相同的条形码标识B.为节约成本，无需采用一次性采样吸头C.提高检测速度D.进行标本液面检测、有无纤维蛋白凝块检测和血清容量的检测E.机器加贴的条形码易发生错误，在很大程度上加大了错误三、简答题1.简述三代实验室自动化系统的发展过程。
实验室自动化系统
实验室自动化系统实验室自动化系统是一种集成了各种科学实验设备和仪器的智能化系统，旨在提高实验室工作效率、减少人为错误，并提供准确可靠的实验数据。
本文将详细介绍实验室自动化系统的标准格式，包括系统概述、硬件配置、软件功能、数据处理和安全保障等方面。
一、系统概述实验室自动化系统是一个基于计算机技术和自动控制技术的综合系统，通过对实验设备和仪器的自动化控制，实现实验流程的自动化和数据的自动采集。
该系统由硬件设备和软件系统组成，能够满足不同实验室的需求。
二、硬件配置实验室自动化系统的硬件配置主要包括以下几个方面：1. 服务器：用于存储和管理实验数据，提供数据共享和远程访问功能。
2. 控制器：负责与实验设备和仪器进行通信和控制，实现自动化操作。
3. 传感器：用于实时监测实验参数，如温度、压力、浓度等。
4. 执行器：用于控制实验设备和仪器的运行，如电机、阀门等。
5. 数据采集卡：用于将传感器采集到的数据转换为计算机可识别的信号。
三、软件功能实验室自动化系统的软件功能主要包括以下几个方面：1. 实验流程控制：通过预设的实验流程，实现实验设备和仪器的自动化控制，提高实验效率。
2. 数据采集与存储：实时采集传感器监测的数据，并将其存储到服务器中，确保数据的准确性和完整性。
3. 数据分析与处理：提供数据分析和处理功能，包括数据统计、图表展示、数据拟合等，帮助研究人员更好地理解实验结果。
4. 远程访问与控制：支持用户通过互联网远程访问实验室自动化系统，实现远程监控和控制实验设备和仪器。
5. 报表生成与导出：自动生成实验报告，支持数据导出为Excel、PDF等格式，方便研究人员进行数据分析和共享。
四、数据处理实验室自动化系统对采集到的数据进行处理，主要包括以下几个方面：1. 数据校正：根据传感器的特性和标定曲线，对采集到的原始数据进行校正，提高数据的准确性。
2. 数据筛选：根据实验要求和设定的阈值，对采集到的数据进行筛选，排除异常数据和噪声。
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全实验室自动化
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Front View of Automation Line （自动化流水线正面观）
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Tail End of Automation Line （自动化流水线末端）
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自动化流水线
检验科全自动化流水线
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第一节 实验室自动化的发展
第一代：
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第三节
基本结构
• 临床实验室信息系统 实时完成从医院信息系统（ hospital information system,HIS ）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。
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第三节
基本结构
Health Level Seven(HL7)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
20世纪60年代出现的单通道或多通道分析仪, 如库尔特血球计数仪，贝克曼血糖分析仪，泰 尔康化学系统
第二代：
20世纪70年代出现的任选式多通道分析仪
第三代：
20世纪90年代出现的整合自动化流水线系统
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第二节
一.基本概念:
基本概念与分类
合并: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。 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相互连接。
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• 工作单元(Workcell) •
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第二节
基本概念与分类
• 模块工作单元(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。
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第二节
基本概念与分类
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第四节
实例介绍
1. 样本自动处理系统 样本的自动识别、离心、开盖、分装、存贮等 2. 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 3. 自动化分析仪系统 如临床化学、血液学、免疫学等分析仪
4. 自动流程控制软件系统
5. 实验室信息处理系统
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1. 样本自动处理系统
样本分选
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第二节
基本概念与分类
• 分析合并(Analytical Consolidation)
• 合并的仪器 (Consolidated Instrument)
• 任务整合(Task Integration)
• 标本管理器(Specimen Manager)
• 工作单元(Workcell) • 模块工作单元(Modular Workcell) • 前处理工作单元(Preanalyticl Workcell) • 整合的工作单元(Integrated Workcell)
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第四节
实例介绍
Bayer Atlas and Centaur
Stago R
All trademarks are property of their respective owners
Roche Modular
J & J 950, 250, ECI
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第四节
贝克曼
实例介绍
POWER PROCESSOR系统
自动离心
自动智能分装
自动开盖
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自动样本装卸
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重测存储复测
智能分装，最大化利用血清量
Blind Aliquot
3ml 1.8ml 2ml 1.5ml 1ml
Sample Availabl e
Intelligent Aliquot
3ml 1.8ml 2ml 1.5ml 1ml
2ml
2ml
2ml 1ml
• 前处理工作单元(Preanalyticl Workcell) • 是可进行样品登记和样品处理任务的工 作单元。应该进行样品检查、条码识别、 离心、分样、贴标签和样品缓存等工作。 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。
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• 整合的工作单元(Integrated Workcell) •
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第二节
基本概念与分类
• 分析合并(Analytical Consolidation) • • • 是将多种分析技术集成到一台仪器中。 指含有多种分析技术的分析仪器 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
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• 合并的仪器 (Consolidated Instrument) • 任务整合(Task Integration)
0ml
Sample Retrieved
3ml 1.8ml 2ml 1.5ml 1ml
Contaminated
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2. 自动传送系统
1.电脑控制的自动传送 带样本的连续转运急 诊优先插入 2.移动机器人将样本选 择性地运送至规定的 位置
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3. 自动化分析仪系统
UniCel® DxC 800
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第二节
基本概念与分类
• 标本管理器(Specimen Manager) • 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。 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 处理过程。
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第二节
二.分类:
基本概念与分类
1．实验室模块自动化系统 2．全实验室自动化（TLA）
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实验室模块自动化
强大处理器自动完成耗时的工作
分装模块 分析 仪器 数据管理 分析 仪器
揭盖
贮藏室
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
1、逐步实现部门一体化，所需人力资源减少，效率 提高； 2、所用的标本量减少，更好的方便患者； 3、人工操作减少，操作误差减少到最小； 4、更快的处理标本；回报结果的能力增强； 5、促进实验室操作的规范化； 6、安全性和整个过程的控制更好； 7、实验室占用较少的空间； 8、全面提升临床检验的管理。
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第二十章 实验室自动化系统 第二十章 实验室自动化系统 Laboratory Laboratory Automation Automation
内容提要
1.实验室自动化系统的发展
2.实验室自动化系统的相关概念
3.实验室自动化的基本结构
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内容提要
4.实验室自动化实例介绍 5.实验室自动化的意义
UniCel® DxC 600
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4. 自动流程控制软件系统
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5. 实验室信息处理系统
全程接收和处理自动 化控制系统各种状态 信息 自动结果审核和自动 分析复检及结果解释 (Delta Check) 智能双向流程控制 (Query Bidirection)
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第五节 实验室自动化的意义
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实验室自动化系统
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离心
无需离 心样本 样本入 口区域
出口区域
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全实验室自动化（TLA）
• 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TLA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：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、储存已分析 的标本并能随时对储存标本重新进行测试。
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教学基本要求
1.掌握TLA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。
3.掌握实验室自动化的相关概念。
4.了解实验室自动化实现的意义。
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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 规模的全检验过程的自动化。
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第三节
基本结构
• 1.标本运输系统 (sample transportation system, STS) • 2.标本前处理系统 (sample pre-analytical moudular system, PAM) • 3.自动化分析仪 (automated analyzer) • 4.分析后处理输出系统 • 5.临床实验室信息系统 (laboratory information system, LIS)