LABORATUVARLARDA OTOMASYON VE LABORATUVAR İNFORMASYON SİSTEMLERİ

Laboratuvarlar ve bünyesinde yer aldıkları sağlık kuruluşları, sürekli artan iş hacimleri nedeniyle gelişen teknolojiden de faydalanarak büyüyen bir organizasyon
oluşturmak, bu organizasyonda hastalarla ilgili tüm klinik ve laboratuvar hizmetlerini süratle verebilmek ve takibini kolaylaştırmak, hastalar yanında yönetim, planlama, finans, muhasebe vb verilerini kayıt altına almak, kontrol etmek ve arşivlemek, bu verilerin güvenliğini sağlamak, gerektiğinde tüm bu bilgileri informasyon olarak sunmak, kullanmak zorundadır. Bu ihtiyaçlar otomasyonun temelini oluşturur.

Laboratuvar hizmetinin en iyi şekilde verilmesi, hizmetin sürekliliği, işlevsel akışkanlığın sağlanması, maliyetlerinin tespiti, hizmetlerin doğru ve hızlı yerine getirilmesi, hizmet kalitesinin arttırılması, bilgilere kısa zamanda doğru şekliyle ulaşılması, istatiktik çalışmaların kolayca yapılması ve bilimsel veriler elde edilmesi, verilerin kullanılması gibi amaçlarla yapılan organizasyonlar ve hazırlanan yazılımların toplamına Laboratuvar İnformasyon Sistemi (LIS) denilmektedir.

1933 yılında endüstriyel laboratuvarlarda kullanılmak üzere tasarlanmış ticari fotoelektrik kolorimetre otomasyona yönelik atılmış adımlardan ilkidir. Bu kolorimetreler sayesinde objektif değerlendirmelerin yerini, subjektif değerlendirmeler almıştır. Endüstriyel ve ticari faaliyetlerin laboratuvarlarda otomasyona yönelik
önemli ve büyük katkısı otoanalizörler ile başlamıştır.

Klinik kimya laboratuvarlarının, acil ve spesifik analiz ihtiyaçlarını karşılamak üzere tasarlanmış mühendislik harikası ilk otoanalizör 1957 yılında ortaya konmuştur. Leonard T. Skeggs, 1948 yılında Western Reserve Üniversitesinde doktorasını tamamlamış ve Veterans Hastanesi Klinik Kimya Laboratuvarı yöneticiliğine atanmıştır. Skeggs, laboratuvarda hata yaptırmaya eğilimli; tekrarlayan ve manuel yapılan işlem basamakları için çözüm aramaya başlar. Artan iş yükü, yetersiz eleman sayısı nedeniyle sürekli zorluklar ortaya
çıkmaktadır. Hedefi; teknisyen müdahalesi olmaksızın, kan analizini baştan sona yapabilecek bir cihaz ortaya koymaktır.

İlk otoanalizörde, sürekli akıma ek olarak cihazın eşsiz üç özelliği bulunmaktaydı:
1. Santrifuj veya filtrasyon yapmaksızın proteinleri uzaklaştırmak için dializ membranı,
2. Başlangıçta polietilenden daha sonraları tigondan (kimyasal etkilere dirençli ve esnek PVC malzeme) üretilmiş boruların içerisinden geçen örnekler
ilerlemeleri esnasında hem boruların temizlenmesini hem de sırayla ilerleyen örneklerin birbiriyle karışmasını önlemek amacıyla hava kabarcıkları,
3. Örnekler ve ilave edilen kimyasallar ileriye doğru sevkedilirken homojenizasyonunu sağlamak amacıyla kullanılan karşılaştırma sarmalları.

Sabit hızlı peristaltik pompanın itici kuvveti ile ilerletilen sistemde, kimyasal çözeltiler ve örnekler uygun sürelerde paralel tarzda eklenmekteydi. Isıtma veya inkubasyon safhası, su banyosuna daldırılmış uzun cam sarmallarda yeterli sürede meydana gelmekteydi. Sistemden ayrılmak üzere olan sıvının fotoelektrik ölçümü
yapılarak, saate 20-40 örneğin sonucu kağıt şeritler üzerine kayıt alınmakta ve bu işlemlerin ardından kalibratörlerin veya referans solüsyonlarının analizinin yapılmasıyla kalibrasyon eğrisinin verileri elde edilmekteydi. Sonraki yıllarda tasarım geliştirmesine yönelik çabalarla örnek başına 20 analit çalışılması ve saatte 150 sonuç alınması sağlanmıştı.

Açık sistemlerde; kullanıcı analiz parametreleri üzerinde değişiklik yapabilmekte ve çeşitli üretici firmalardan satın alınan kimyasalları cihazda kullanabilmektedir.

Kapalı sistemlerde, test parametrelerinin tamamına yakını aynı üretici tarafından sağlanmakta ve kullanılan kimyasallar, cihaza özgü tek tip kapta veya biçimde sunulmaktadır.

İsteğe bağlı sisteme eklenen parçalardan en çok tercih edileni; iyon seçici elektrot’tur (ISE). Elektrolit analizini gerçekleştiren kanallar, sisteme haricen eklebilmekte veya cihazla bütünleştirilmektedir. Sisteme ise modülünün eklenmesi hem analiz çeşitliliğini artırmakta, hem de birim zamanda yapılan test sayısını artırmaktadır.

Bir analitik çalışma sırasında veya oturumunda birçok örneğin işlenmesine yığın analizi (Batch analysis) adı verilir.

Sürekli akım analizörlerinin tanımı, Schwartz tarafından yapılmıştır. Günümüzde kullanılan teknik 1950’li yıllarda Leonard Skeggs tarafından geliştirilmiştir. Kısaca
anlatılmak istenirse; örnek, hava kabarcıkları vasıtasıyla parçalara bölünmekte, bölünmüş örnekler ayrı ayrı inkubasyon ve tespit modüllerinden geçmektedir. Örnekler ve reaktifler, bir pompa aracılığıyla sistem içerisinde ilerletilmekte, tepkime
camdan yapılmış sıkı bir sarmalın içerisinde gerçekleşmektedir. Hava kabarcığı örneği hem parçalara bölmekte hem de geçtiği kanalın temizliğini sağlamaktadır. Reaktifler belirlenmiş sürelerde eklenmekte ve karışım en son olarak uygun ölçümlerin (endpoint) yapılacağı modülden geçmektedir.

Rastgele-erişimli analizörlerde örnekler farklı testler yönünden sırayla ya da sıra dışı, yani örneklerin cihaza sıralanışına bağlı kalınmaksızın işlenmektedir. Çok sayıda farklı test bu cihazlara çoklu test analizör özelliği kazandırmaktadır ve çalışılacak testler farklı reaktifleri taşıyan vialler, tabletler ya da paketler sayesinde seçilebilmektedir.

Analizi yapan kişinin, azaltılmış katkısı ile gerçekleştirilen klinik kimyasal analizlerin bir analitik cihaz tarafından yürütülmesi otomasyonu açıklar.

Laboratuvarlarda otomasyonun başlıca hedefleri; maliyetlerin azaltılması, yeni testlerin hizmete sunulması, sonuçların en kısa sürede raporlandırılması, laboratuvardaki hataların azaltılması ve güvenliğin artırılmasıdır.

Otomasyonun temel zorluğu, maliyeti ve maliyetin azaltılmasıdır. Emek maliyeti, laboratuvar harcamalarının büyük bir bölümünü oluşturur ve otomasyonun başarısı personel sayısının azlığı ile değerlendirilebilir. Bununla birlikte, otomatik cihaz için yapılan yatırımın geri dönüşümü pek çok faktöre bağlı olduğu için, dikkatli bir maliyet analizi yapılmalıdır.

Klinik laboratuvar için ideal otomasyon; örneklerin işlenmesi, analiz ve laboratuvar sonuçlarının raporlanması ile ilgili bütün basamaklarda otomasyondur. Bu senaryoda, kan alma bilgisi (zaman/yer/hasta) kan alırken laboratuvar informasyon sistemine girilebilir.

Total laboratuvar otomasyon sistemleri genellikle, klinik kimya, immünokimya, hematoloji ve koagülasyon bölümlerinin hepsini kapsar.

Bir modüler sistemde; bir sınıflama istasyonu, santrifüj ve primer tüplerden, sekonder tüplere ayırma istasyonu bulunur ve bunlar birbirine ray sistemiyle bağlanmıştır. Barkodla işaretli primer tüpler sisteme yerleştirildikten sonra test seçimi için
ana bilgisayarda sırayla girerler. Tüpler daha sonra istenen teste göre sınıflandırılır ve raklara yerleştirilir. Eğer tam kan sayımı ve HbA1c gibi santrifüj gerektirmeyen, tam kan kullanan testler söz konusu ise, tüpler manuel olarak uygun istasyona taşınır. Serum ya da plazma kullanan testler söz konusu ise, tüpler santrifüje yönlendirilir. Tüpler tartılıp dengeli bir şekilde santrifüje yerleştirilir. Santrifüjün laboratuvara gelen örnek yükünü kaldıracak kapasitede olması, birden fazla tüp şekline uyum gösterebilmesi ve soğutuculu olması gerekir. Santrifüjden sonra primer tüplerin kapağı açılır ve raklara yerleştirilir.

Laboratuvar informasyon sistemleri; test işlemlerini otomatik olarak yapmak ve laboratuvar verilerini işlemek biçiminde, iki aşamalı görev üstlenmektedir. Laboratuvarlarda cihazlar uygun donanımlar aracılığı ile bilgisayara bağlanarak, analiz sonuçlarının alınması ve hasta dosyalarına işlenmesi sağlanır. Bir laboratuvar informasyon sistemi her birimde bağımsız olarak çalışabileceği gibi, laboratuvar otomasyon sistemine bağlanarak da çalışabilir. Bir laboratuvar informasyon sistemi; test isteklerinin kaydı, örnek toplanması ve analiz işlemleri, tamamlanan test sonuçlarını kaydetme, ilgili birimlere hemen iletilmesi gereken test programlarını düzenleme, hastaya ait test özetlerini hazırlama, laboratuvara ait istatistik bilgileri çıkarma, kalite kontrolü için gerekli kayıtları tutma işlevini üstlenmektedir.

Hastane informasyon sistemlerinin (HIS) amacı hastane içerisinde üretilen her tür hizmet ve hizmet karşılıklarının, hizmetin üretildiği yerde ve zamanda, hastane iş akışını daha etkin ve verimli kılarak kayıt altına almak, tüm işlemleri takip etmek, bunlarla ilgi veriler üreterek yapıcı amaçlar için kullanmaktır.