临床微生物实验室自动化建设
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Ann Lab Med. 2014 Mar;34(M2u)t:t1er1s1, N-.1e1t 7al., Ann Lab Med 2014;34:111-117
Mutters, N. et al, Ann Lab Med 2014;34:111-117
Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
• 微生物检测100多年，自动化程度低 • 如划线，平板涂布等易污染 • 药敏纸片易混淆等 • 步骤繁复：前处理，培养，分析及后处理交杂进行
• 缺乏标准化流程 • 手工操作肉眼判读易出错 • 检测结果很难追溯
效率低
• 很多微生物实验室人员每日重复工作太多 • 熟练技术人员从事的工作并不增加实验室价值 • 人员工作量大，位置移动频次高 • 很多流程是瓶颈，导致效率低下
Abbreviations: MS, matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry; CM, conventional methods; ID, identification; MID, misidentification.
Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
通过病原学检测结果调整治疗方案挽救患者生命
培养 读取培养 鉴定(MALDI Biotyper) 药敏(Phoenix 100) 发送报告
报告时间: 1 ½ 天
Biblioteka Baidu
鉴定药敏 (Vitek)
分析数据 发送报告
Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
文献摘要
• 文章总结了Bruker MS和BD Kiestra TLA联合的优势 • 对219份临床血培养阳性标本进行快速鉴定和传统方法之间的对比， 结果显示
▪ 模块化设计：可兼容未来的全自动流水 线解决方案
8
BD InoqulA微生物实验室全自动前处理系统
Loop
Bead
Comb
Automated loop based streaking
Automated bead based streaking
Automated comb based streaking
10分钟获得鉴定结果 马上整合经验药敏报告
提前24小时发细菌鉴定报告
实现血培养的三级报告： 一级报告：涂片报告 二级报告：MS鉴定+耐药统计报告 三级报告：药敏报告
26
微生物室的目标：24小时内报告检测结果！
传统方法
微生物实验 室自动化解 决方案
标本收集 接种
培养
读取培养结果
标本收集 接种
3天 报告时间:
随着微生物抗菌药物管理工作的深 入进行，中国对微生物实验室完全 自动化的需求在逐步加大
• 当前微生物实验室现状
– 超工作负荷 – 实验室和临床之间互信 – 人员不足或不愿意从事微生物检验
工作 – 按国家要求样本量又逐年增加 –…
微生物实验室自动化遇到的挑战
复杂
手工操作 较多
标准化流 程少
• 标本种类，容器及检测程序不同 • 标本不同种类导致的处理过程不一样 • 步骤繁复：前处理，分析及后处理
Kiestra TLA联合Bruker MS在每份培养株的鉴定时间方面平均缩短30.6小时 • Bruker MS 的鉴定准确率达98.4% • 快速鉴定获得的结果使12%的患者(24/200)抗生素治疗方案得到早期的调整。因此，
快速和优化的实验室技术和工作流程不仅能节约成本，还通过快速鉴定指导抗生素 合理用药而挽救生命
Journal of Clinical Microbiology p.796-802 March2014 Volume 52 Number 3 Journal of Clinical Microbiology p.796–802 March 2014 Volume 52 Number 3
BD InoqulA, 微生物实验室全自动前处理系统
微生物全流水线的第一步
自动选择平 皿培养基
自动贴条 码
▪ 一个平台处理各种类型标本 ▪ 液态标本：标本上样后即可离开
▪ 非液态标本：所有非液态标本使用 半自动处理模式
▪ 专利磁性滚珠技术
自动除盖 ▪ 13种划线模式
及加盖 ▪ 适用各种培养皿
▪ 手工法3~5倍的单菌落划线技术
自动接种及 划线分离
▪ 高通量: 每小时可接种275个培养皿
微生物检测-从巴斯德年代就是和瓶瓶罐罐打交道
• 巴斯德-微生物学奠基人 • 过去100年时间里，手工操作和经验性一直引领着微
生物检测 • 最根本原因是检测对象-微生物（microbes) • 自动化流水线-对微生物好像不适用
过去10年，无时无刻不在呼唤微生物实验室 的完全自动化
美国的数据表明：微生物实验室自动 化最大的驱动力是缺乏合格的微生物 学家和实验室技术人员
处理液体标 本的区域
处理非液体标本的区域
临床微生物实验室流水线的定义
流水线 临床模块 工作流程
全球微生物实验室自动化/流水线设备
Inoculation
Work Cell Automation
Total Lab Automation
流水线 （模块化、可扩展） 半自动接种仪（不可扩展）
全自动接种培养仪（可扩展、不能实现全部流水线）
Loop Comb
80 cm
Bead
划线距离的比较
210 cm
400 cm
(%)划线有效面积的比较
60%
30%
90%
Loop
Comb
Bead
使用自动移液器移取
能够利用光源自动感知液面距离，保证取样的准确性
Loop
Bead
5个接种单元
5车道
1车道
± 12
每小时标本处理量 275培养平皿
磁珠都能够胜任
Table 3. Adjustment of treatment regimen on the basis of pathogen
结果显示Kiestra TLA联合Bruker MS在每份培养株的鉴定时间方面缩短30.6小时 使用Bruker MS 鉴定培养株正确率为98.4% 仅早期鉴定即可对12%的患者(24/200)进行抗生素治疗方案调整 该方法不仅优化实验室工作流程以及节约成本还能够通过快速制定合理的抗生素用药 从而挽救生命
Mutters, N. et al, Ann Lab Med 2014;34:111-117
Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
• 微生物检测100多年，自动化程度低 • 如划线，平板涂布等易污染 • 药敏纸片易混淆等 • 步骤繁复：前处理，培养，分析及后处理交杂进行
• 缺乏标准化流程 • 手工操作肉眼判读易出错 • 检测结果很难追溯
效率低
• 很多微生物实验室人员每日重复工作太多 • 熟练技术人员从事的工作并不增加实验室价值 • 人员工作量大，位置移动频次高 • 很多流程是瓶颈，导致效率低下
Abbreviations: MS, matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry; CM, conventional methods; ID, identification; MID, misidentification.
Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
通过病原学检测结果调整治疗方案挽救患者生命
培养 读取培养 鉴定(MALDI Biotyper) 药敏(Phoenix 100) 发送报告
报告时间: 1 ½ 天
Biblioteka Baidu
鉴定药敏 (Vitek)
分析数据 发送报告
Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
文献摘要
• 文章总结了Bruker MS和BD Kiestra TLA联合的优势 • 对219份临床血培养阳性标本进行快速鉴定和传统方法之间的对比， 结果显示
▪ 模块化设计：可兼容未来的全自动流水 线解决方案
8
BD InoqulA微生物实验室全自动前处理系统
Loop
Bead
Comb
Automated loop based streaking
Automated bead based streaking
Automated comb based streaking
10分钟获得鉴定结果 马上整合经验药敏报告
提前24小时发细菌鉴定报告
实现血培养的三级报告： 一级报告：涂片报告 二级报告：MS鉴定+耐药统计报告 三级报告：药敏报告
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微生物室的目标：24小时内报告检测结果！
传统方法
微生物实验 室自动化解 决方案
标本收集 接种
培养
读取培养结果
标本收集 接种
3天 报告时间:
随着微生物抗菌药物管理工作的深 入进行，中国对微生物实验室完全 自动化的需求在逐步加大
• 当前微生物实验室现状
– 超工作负荷 – 实验室和临床之间互信 – 人员不足或不愿意从事微生物检验
工作 – 按国家要求样本量又逐年增加 –…
微生物实验室自动化遇到的挑战
复杂
手工操作 较多
标准化流 程少
• 标本种类，容器及检测程序不同 • 标本不同种类导致的处理过程不一样 • 步骤繁复：前处理，分析及后处理
Kiestra TLA联合Bruker MS在每份培养株的鉴定时间方面平均缩短30.6小时 • Bruker MS 的鉴定准确率达98.4% • 快速鉴定获得的结果使12%的患者(24/200)抗生素治疗方案得到早期的调整。因此，
快速和优化的实验室技术和工作流程不仅能节约成本，还通过快速鉴定指导抗生素 合理用药而挽救生命
Journal of Clinical Microbiology p.796-802 March2014 Volume 52 Number 3 Journal of Clinical Microbiology p.796–802 March 2014 Volume 52 Number 3
BD InoqulA, 微生物实验室全自动前处理系统
微生物全流水线的第一步
自动选择平 皿培养基
自动贴条 码
▪ 一个平台处理各种类型标本 ▪ 液态标本：标本上样后即可离开
▪ 非液态标本：所有非液态标本使用 半自动处理模式
▪ 专利磁性滚珠技术
自动除盖 ▪ 13种划线模式
及加盖 ▪ 适用各种培养皿
▪ 手工法3~5倍的单菌落划线技术
自动接种及 划线分离
▪ 高通量: 每小时可接种275个培养皿
微生物检测-从巴斯德年代就是和瓶瓶罐罐打交道
• 巴斯德-微生物学奠基人 • 过去100年时间里，手工操作和经验性一直引领着微
生物检测 • 最根本原因是检测对象-微生物（microbes) • 自动化流水线-对微生物好像不适用
过去10年，无时无刻不在呼唤微生物实验室 的完全自动化
美国的数据表明：微生物实验室自动 化最大的驱动力是缺乏合格的微生物 学家和实验室技术人员
处理液体标 本的区域
处理非液体标本的区域
临床微生物实验室流水线的定义
流水线 临床模块 工作流程
全球微生物实验室自动化/流水线设备
Inoculation
Work Cell Automation
Total Lab Automation
流水线 （模块化、可扩展） 半自动接种仪（不可扩展）
全自动接种培养仪（可扩展、不能实现全部流水线）
Loop Comb
80 cm
Bead
划线距离的比较
210 cm
400 cm
(%)划线有效面积的比较
60%
30%
90%
Loop
Comb
Bead
使用自动移液器移取
能够利用光源自动感知液面距离，保证取样的准确性
Loop
Bead
5个接种单元
5车道
1车道
± 12
每小时标本处理量 275培养平皿
磁珠都能够胜任
Table 3. Adjustment of treatment regimen on the basis of pathogen
结果显示Kiestra TLA联合Bruker MS在每份培养株的鉴定时间方面缩短30.6小时 使用Bruker MS 鉴定培养株正确率为98.4% 仅早期鉴定即可对12%的患者(24/200)进行抗生素治疗方案调整 该方法不仅优化实验室工作流程以及节约成本还能够通过快速制定合理的抗生素用药 从而挽救生命