Klinische chemie
1. Klinische technieken: automatisatie in het laboratorium
LABORATORIUMPROCES
-onderdelen automatisatie: aanvraag van de test door behandelde arts -> staalname ->
staaltransport -> verwerken staal -> analyse staal -> verzamelen resultaten -> doorgeven resultaten
aan arts -> staalarchivering en heropvraging -> verwijderen stalen => gelinkt aan LIM’s= laboratory
information management
-waarom automatiseren?: kosten besparen, uitbreiden testmenu, testresultaten sneller genereren,
laboratoriumfouten verminderen, veiligheid doen toenemen in labo
BEGRIPPEN UIT DE AUTOMATISATIE
-testrepertoire= op één staal verschillende analyses uitgevoerd op hetzelfde toestel (frequentie en
principe testen) -> 6 analyses 50% van totale werklast; 14 andere voor 40% en overige testen zijn
infrequent
❖ Onmiddellijk testrepertoire= het aantal verschillende analyses dat het toestel tegelijkertijd
kan uitvoeren zonder dat er reagens moet vervangen worden (+/- 20 voor een automaat)
❖ Totale testrepertoire= alle mogelijke analyses die het toestel kan uitvoeren door specifieke
reagentia en/of componenten aan te passen
❖ Werkstationconsolidering= zoveel mogelijk testen realiseren met zo weinig mogelijk
automaten
-Batch of Random access= toestellen die verschillende testen uitvoeren zijn batch analysers
❖ Batch analyser: wachten tot je 10-100 stalen hebt (gegroepeerd) ; kan verschillende testen
uitvoeren maar niet tegelijk -> 1 test voor verschillende stalen tegelijk -> Bv. bij elektroforese
(capillaire elektroforese Sebia om klassieke SPE, immunofixatie, HbA1c en CDT te bepalen) ;
of bij bloed-gas analyser ; of bij coronatesten
❖ Random access (willekeurig): kunnen tegelijkertijd op verschillende stalen verschillende
analyses uitvoeren -> op elk staal specifieke combinatie van aangevraagde testen; geen
wachttijd verloren
-Discreet= afhankelijk waar analyse gebeurt; afgesloten compartiment? (Bv. cuvet: staalaliquot en
testreagens samengevoegd)
❖ Analysers met een doorstroomcel (stroom continue of meestal gesegmenteerd door
magneet -> bij ion-selectieve elektrodes tussen de verschillende stalen een luchtbel
opgezogen dit maakt het discreet); principe pH-meter
-verblijftijd (dwell time)= de tijd die verstrijkt tussen de initiële staalpipettering en het moment dat
het resultaat van test op het staal beschikbaar is
❖ Belangrijk wanneer plotse fysiologische veranderingen kunnen plaatsvinden (bloed-gas
analyses zo een kort mogelijke verblijfstijd → voor de bepaling van vitamines of hCG
maakt de verblijfstijd niet zoveel uit)
1
,-Throughput= maximaal aantal stalen of testen per uur
❖ Staalthroughput= aantal stalen dat in 1 uur afgewerkt kan worden (bij een discrete analyser
hangt dit af van het aantal testen per staal -> moeilijk eenduidige staalthroughput aangezien
de tijd die vereist is voor een analyse varieert)
❖ Totale testthroughput= alle stalen die in 1 uur verwerkt werden vermenigvuldigen met het
aantal testen dat op het staal werd uitgevoerd -> producten optellen (ligt hoger dan
staalthroughput)
-Stat. Testing= short total assay time; dringende testen die onmiddellijk moeten gebeuren; krijgen
voorrang in de analysers; 30-50% van de totale werklast
❖ TAT= tijd die verstrijkt tussen de staalreceptie in het labo en de rapportage van het resultaat
(TAT= within-laboratory turnaround time)
AUTOMATISATIE VAN CHEMISCHE ANALYSES
-bereiden reagentia:
-bulk reagentia worden gebruikt voor verschillende analyses => kant-en-klare vloeistofreagentie= lyofilisaten
(oplossen door analyser) -> sommige toestellen vereisen manuele verdunning reagentia met diluent
-bereiding unit test reagentia=specifiek voor 1 welbepaalde analyse (op 2 manieren geautomatiseerd):
❖ Droge chemie: alle benodigde reagentia voor 1 analyse beschikbaar op 1 slide bestaande uit
verschillende geïmpregneerde lagen film (staal op slide met een buffer of water -> analytische reactie
van start)
❖ Natte chemie: recipiënt dat een voorafgemeten hoeveelheid vloeistof of poeder bevat -> staal en/of
water of buffer toegevoegd
-proportioneren stalen en reagentia:
-de verhouding of proportie van staal tot reagens is essentieel
-unit test reagentia: reagens beschikbaar is gewenste hoeveelheid -> staal toevoegen
❖ Droge chemie: staal volumetrisch toegevoegd of door verzadigingstoevoeging (overmaat staal op
droge film pipetteren -> poriën film absorberen een vaste hoeveelheid = accurate proportionering)
❖ Bulk reagentia: volumetrisch (geautomatiseerde volumetrische dispensers kunnen op 3 methodes
steunen)
-mechanisch aangedreven spuiten/ volumetrische overflow (in random access test analysers ->
reagens en staal volumetrisch overgebracht in tube, cuvette)
-continue flow techniek (staal en reagens geproportioneerd adhv. relatieve stroomsnelheid)
-discontinue flow techniek (elektrische kleppen)
-staal overgebracht met een dunne probe van roestvrij staal: opzuigen, wassen en uitpipetteren ->
stolselsensor (drukmeter) -> vloeistofniveausensor (echografie) => gevaar van staaloverdracht (sample
carryover wat we met wegwerptips niet hebben) doordat een kleine hoeveelheid van het voorgaande staal nog
aan de probe hangt
-tussen de analyses met een probe deze reinigen met een back flush (in tegengestelde richting met
wasoplossing)
-staalprobe, reagentiaprobe en een referentieprobe
2
, -mengen:
-natte chemie: recipiënt bewegen (peddel of stokje door luchtbelletjes of ultrasone golven of convectie=
mengen door wervels)
-droge chemie: droge film door diffusie staal in de film (reagentia uit verschillende lagen vermengd)
-incubatie:
-geprogrammeerd tijdsinterval waarin het testmengsel de tijd krijgt op te reageren; constante T
-thermokoppels voor elektrische monitoring van de T
-meting:
-meting is optisch (spectrofotometrie), thermisch, elektrisch
-in situ= reactie en meting in hetzelfde recipiënt (chemisch, enzymatisch) → extern= daarna over pipetteren
om dan pas te meten (Bv. voor ECL; immuno-assay)
-droge chemie: in situ -> verkleuring reflectometrisch meten; potentiaalverschil meten met geïntegreerde
elektrodes
-natte chemie: zowel in situ of extern (probleem staaloverdracht; bestanddelen van de stalen kunnen de
optische of elektrische oppervlakte contamineren); met wegwerpmateriaal is er ook kans op staaloverdracht
-icterische, hemolytische en lipemische index (bilirubine, hemoglobine, triglyceriden): verdunning staal -> A op
verschillende golflengtes indices bepalen (geen reagens gebruikt)
-resultaat:
-digitaal: analoog ook omgezet in digitaal resultaat
-analoog: potentiaalverschil (elektrisch signaal gekwantificeerd door het te vergelijken met een
referentiesignaal)
-readouts en rapportage van resultaten:
-readouts: numerisch resultaat van een toestel weergeven door LEDs (light-emitting diodes) of televisiemonitor
-> geautomatiseerd computersysteem (LIS) -> resultaten per patiënt verzamelen
-autovalidatie: resultaat binnen vooraf gedefinieerd interval; indices (ILH) laag geen problemen met deltacheck
-rapportage: tussen het valideren resultaten en het beschikbaar wordt voor de arts; resultaat klinische grens
overschrijdt = belwaarden
GEAUTOMATISEERDE LABORATORIUMSYSTEMEN
-totale labautomatisatie=TLA:
-geïntegreerd tracksysteem dat alle werkstations in het labo verbindt
-ook pre-analytische verwerking en archivering stalen geautomatiseerd (archiveringssyteem)
-hieronder een schema:
3
1. Klinische technieken: automatisatie in het laboratorium
LABORATORIUMPROCES
-onderdelen automatisatie: aanvraag van de test door behandelde arts -> staalname ->
staaltransport -> verwerken staal -> analyse staal -> verzamelen resultaten -> doorgeven resultaten
aan arts -> staalarchivering en heropvraging -> verwijderen stalen => gelinkt aan LIM’s= laboratory
information management
-waarom automatiseren?: kosten besparen, uitbreiden testmenu, testresultaten sneller genereren,
laboratoriumfouten verminderen, veiligheid doen toenemen in labo
BEGRIPPEN UIT DE AUTOMATISATIE
-testrepertoire= op één staal verschillende analyses uitgevoerd op hetzelfde toestel (frequentie en
principe testen) -> 6 analyses 50% van totale werklast; 14 andere voor 40% en overige testen zijn
infrequent
❖ Onmiddellijk testrepertoire= het aantal verschillende analyses dat het toestel tegelijkertijd
kan uitvoeren zonder dat er reagens moet vervangen worden (+/- 20 voor een automaat)
❖ Totale testrepertoire= alle mogelijke analyses die het toestel kan uitvoeren door specifieke
reagentia en/of componenten aan te passen
❖ Werkstationconsolidering= zoveel mogelijk testen realiseren met zo weinig mogelijk
automaten
-Batch of Random access= toestellen die verschillende testen uitvoeren zijn batch analysers
❖ Batch analyser: wachten tot je 10-100 stalen hebt (gegroepeerd) ; kan verschillende testen
uitvoeren maar niet tegelijk -> 1 test voor verschillende stalen tegelijk -> Bv. bij elektroforese
(capillaire elektroforese Sebia om klassieke SPE, immunofixatie, HbA1c en CDT te bepalen) ;
of bij bloed-gas analyser ; of bij coronatesten
❖ Random access (willekeurig): kunnen tegelijkertijd op verschillende stalen verschillende
analyses uitvoeren -> op elk staal specifieke combinatie van aangevraagde testen; geen
wachttijd verloren
-Discreet= afhankelijk waar analyse gebeurt; afgesloten compartiment? (Bv. cuvet: staalaliquot en
testreagens samengevoegd)
❖ Analysers met een doorstroomcel (stroom continue of meestal gesegmenteerd door
magneet -> bij ion-selectieve elektrodes tussen de verschillende stalen een luchtbel
opgezogen dit maakt het discreet); principe pH-meter
-verblijftijd (dwell time)= de tijd die verstrijkt tussen de initiële staalpipettering en het moment dat
het resultaat van test op het staal beschikbaar is
❖ Belangrijk wanneer plotse fysiologische veranderingen kunnen plaatsvinden (bloed-gas
analyses zo een kort mogelijke verblijfstijd → voor de bepaling van vitamines of hCG
maakt de verblijfstijd niet zoveel uit)
1
,-Throughput= maximaal aantal stalen of testen per uur
❖ Staalthroughput= aantal stalen dat in 1 uur afgewerkt kan worden (bij een discrete analyser
hangt dit af van het aantal testen per staal -> moeilijk eenduidige staalthroughput aangezien
de tijd die vereist is voor een analyse varieert)
❖ Totale testthroughput= alle stalen die in 1 uur verwerkt werden vermenigvuldigen met het
aantal testen dat op het staal werd uitgevoerd -> producten optellen (ligt hoger dan
staalthroughput)
-Stat. Testing= short total assay time; dringende testen die onmiddellijk moeten gebeuren; krijgen
voorrang in de analysers; 30-50% van de totale werklast
❖ TAT= tijd die verstrijkt tussen de staalreceptie in het labo en de rapportage van het resultaat
(TAT= within-laboratory turnaround time)
AUTOMATISATIE VAN CHEMISCHE ANALYSES
-bereiden reagentia:
-bulk reagentia worden gebruikt voor verschillende analyses => kant-en-klare vloeistofreagentie= lyofilisaten
(oplossen door analyser) -> sommige toestellen vereisen manuele verdunning reagentia met diluent
-bereiding unit test reagentia=specifiek voor 1 welbepaalde analyse (op 2 manieren geautomatiseerd):
❖ Droge chemie: alle benodigde reagentia voor 1 analyse beschikbaar op 1 slide bestaande uit
verschillende geïmpregneerde lagen film (staal op slide met een buffer of water -> analytische reactie
van start)
❖ Natte chemie: recipiënt dat een voorafgemeten hoeveelheid vloeistof of poeder bevat -> staal en/of
water of buffer toegevoegd
-proportioneren stalen en reagentia:
-de verhouding of proportie van staal tot reagens is essentieel
-unit test reagentia: reagens beschikbaar is gewenste hoeveelheid -> staal toevoegen
❖ Droge chemie: staal volumetrisch toegevoegd of door verzadigingstoevoeging (overmaat staal op
droge film pipetteren -> poriën film absorberen een vaste hoeveelheid = accurate proportionering)
❖ Bulk reagentia: volumetrisch (geautomatiseerde volumetrische dispensers kunnen op 3 methodes
steunen)
-mechanisch aangedreven spuiten/ volumetrische overflow (in random access test analysers ->
reagens en staal volumetrisch overgebracht in tube, cuvette)
-continue flow techniek (staal en reagens geproportioneerd adhv. relatieve stroomsnelheid)
-discontinue flow techniek (elektrische kleppen)
-staal overgebracht met een dunne probe van roestvrij staal: opzuigen, wassen en uitpipetteren ->
stolselsensor (drukmeter) -> vloeistofniveausensor (echografie) => gevaar van staaloverdracht (sample
carryover wat we met wegwerptips niet hebben) doordat een kleine hoeveelheid van het voorgaande staal nog
aan de probe hangt
-tussen de analyses met een probe deze reinigen met een back flush (in tegengestelde richting met
wasoplossing)
-staalprobe, reagentiaprobe en een referentieprobe
2
, -mengen:
-natte chemie: recipiënt bewegen (peddel of stokje door luchtbelletjes of ultrasone golven of convectie=
mengen door wervels)
-droge chemie: droge film door diffusie staal in de film (reagentia uit verschillende lagen vermengd)
-incubatie:
-geprogrammeerd tijdsinterval waarin het testmengsel de tijd krijgt op te reageren; constante T
-thermokoppels voor elektrische monitoring van de T
-meting:
-meting is optisch (spectrofotometrie), thermisch, elektrisch
-in situ= reactie en meting in hetzelfde recipiënt (chemisch, enzymatisch) → extern= daarna over pipetteren
om dan pas te meten (Bv. voor ECL; immuno-assay)
-droge chemie: in situ -> verkleuring reflectometrisch meten; potentiaalverschil meten met geïntegreerde
elektrodes
-natte chemie: zowel in situ of extern (probleem staaloverdracht; bestanddelen van de stalen kunnen de
optische of elektrische oppervlakte contamineren); met wegwerpmateriaal is er ook kans op staaloverdracht
-icterische, hemolytische en lipemische index (bilirubine, hemoglobine, triglyceriden): verdunning staal -> A op
verschillende golflengtes indices bepalen (geen reagens gebruikt)
-resultaat:
-digitaal: analoog ook omgezet in digitaal resultaat
-analoog: potentiaalverschil (elektrisch signaal gekwantificeerd door het te vergelijken met een
referentiesignaal)
-readouts en rapportage van resultaten:
-readouts: numerisch resultaat van een toestel weergeven door LEDs (light-emitting diodes) of televisiemonitor
-> geautomatiseerd computersysteem (LIS) -> resultaten per patiënt verzamelen
-autovalidatie: resultaat binnen vooraf gedefinieerd interval; indices (ILH) laag geen problemen met deltacheck
-rapportage: tussen het valideren resultaten en het beschikbaar wordt voor de arts; resultaat klinische grens
overschrijdt = belwaarden
GEAUTOMATISEERDE LABORATORIUMSYSTEMEN
-totale labautomatisatie=TLA:
-geïntegreerd tracksysteem dat alle werkstations in het labo verbindt
-ook pre-analytische verwerking en archivering stalen geautomatiseerd (archiveringssyteem)
-hieronder een schema:
3
