臨床微生物檢驗(yàn)自動化流水線應(yīng)用專家共識

臨床免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室[1]。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，全自動微生物流水線應(yīng)用后帶來的實(shí)驗(yàn)室操作流程改變以及如何充分應(yīng)用流水線創(chuàng)造最大臨中推動該專家共識的推廣、應(yīng)用和改進(jìn)的良性循環(huán)發(fā)展[2]。本共識編寫工作組由來自全國23個(gè)省市自治區(qū)的66家醫(yī)療機(jī)構(gòu)及企業(yè)共75位專家組成，包括執(zhí)筆專家、編寫專家和了共識寫作大綱。大綱包含8個(gè)內(nèi)容12個(gè)要點(diǎn)，涵蓋微生物流水線臨床應(yīng)用前中后期3個(gè)階段。5名執(zhí)筆專家結(jié)合流水線使用經(jīng)驗(yàn)對共識內(nèi)容進(jìn)行了撰寫和互寫專家共同凝練出15條專家共識。執(zhí)筆專家和編寫專家參考李克特量表評分[3]制定了共識度調(diào)查問卷，通過函審形式調(diào)查。調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計(jì)評價(jià)采用5分制。5分表示完全同意，4分表示基本同意，3分表示不確定，2分表示不太同意，1分表示完全不同意。共識度=評分≥4分的專家人數(shù)/兩輪調(diào)查，43位編審專家填寫問卷，即共識度=(完全同意+基本同意專家數(shù))/核。由編寫組長召開“共識終審會”,對“共識換[4]。在臨床微生物檢驗(yàn)中，全實(shí)驗(yàn)室自動化是指臨床微生物檢驗(yàn)工作流程件連接[1,4-5]。臨床微生物檢驗(yàn)自動化流水線方案是指模塊串聯(lián)的流水線式工作模式[6]。共識1臨床微生物檢驗(yàn)自動化流水線應(yīng)至少包括2或2個(gè)以上自動化模塊以及連接模塊的自動軌道，如自動接種-軌道-孵育系統(tǒng)(共識度97.7%)。2.目的和適用性：1978年開發(fā)了第一代自動微生物接種儀器[7],但自動化程度有限，只能與實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)(laboratoryinformationsystem,LIS)單向連接。第二代微生物檢驗(yàn)自動化流水線雖實(shí)現(xiàn)了LIS的雙向通訊，但只能接收單一規(guī)格的樣本容器(無菌尿杯),并且容量有限(38個(gè)培養(yǎng)皿)[8]。的基本要素[9-11]。第3代微生物檢驗(yàn)自動化流水線能夠滿足臨床微生物實(shí)內(nèi)容空間人員1.現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室需要有足夠空間來安裝自動化流水線以及需要施工改造布局2.在安裝、驗(yàn)證和維修自動化流水線時(shí)，需要有足夠的空間同時(shí)進(jìn)行自動化和手工操作3.在自動化流水線發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)具有應(yīng)急方案(如手工操作方案和應(yīng)急空間),以保證臨1.實(shí)驗(yàn)室地面需要有足夠的承重能力以滿足自動化流水線要求2.實(shí)驗(yàn)室要有足夠的電力負(fù)荷以維持自動化流水線全2.進(jìn)行上崗人員的自動化流水線操作以及解決常見故障能力的培訓(xùn)，考核通3.進(jìn)行長期的自動化功能的臨床應(yīng)用和再開發(fā)培訓(xùn)2.進(jìn)行自動化流水線的性能驗(yàn)證，包括各功能的自動、1.擬定日常維護(hù)方案(日、周、月、年)1.評估全自動流水線價(jià)格與效率之間的關(guān)系共識2臨床微生物實(shí)驗(yàn)室配備自動化流水線的目的在于實(shí)現(xiàn)更好的質(zhì)量控安全以及提升可溯源性，最終為臨床醫(yī)療帶來最大獲益(共識度97.7%)。動化流水線前處理模塊中樣本容器的載量通常>30常>100個(gè)，支持培養(yǎng)皿標(biāo)簽打印、粘貼，標(biāo)簽常貼于培養(yǎng)皿側(cè)面，有的也兼具增菌肉湯管的儲存、抓取與接種功能。自動化流水線可設(shè)置全自動和半自動2液槍定量吸取樣本，自定義設(shè)置接種量，最低接種接種的自動化前處理模塊，接種環(huán)有1、10和30μl等多種型號。自動劃線技術(shù)流水線的培養(yǎng)皿輸出速度>80個(gè)/h。共識3全自動流水線適宜的樣本容器需要考察多個(gè)參數(shù)，包括形狀、大是否是螺口、硬度和脆性。樣本容器需要適配前處理樣本架，可兼容國內(nèi)外型號(共識度97.7%)。共識4自動劃線模式的選擇應(yīng)基于能得到更多的單個(gè)菌落原則，通常沿用傳統(tǒng)的劃線線路。大部分樣本經(jīng)自動劃線的分離效果較手工劃線好，攜帶菌量較高的樣本(如糞便、部分痰液等)需評估分離效果。自動劃線未分離出單個(gè)菌落時(shí)，需進(jìn)行手工分純(共識度100%)。宜≥300塊培養(yǎng)皿，可根據(jù)培養(yǎng)要求自定義設(shè)置不同培養(yǎng)皿的孵育條件(溫度、CO2濃度)、孵育時(shí)間，但目前自動化流水線尚不包含厭氧裝置，厭氧培養(yǎng)仍需算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄培養(yǎng)皿上微生物生長情況。智000余塊培養(yǎng)皿，必要時(shí)亦可增加孵育箱數(shù)量。內(nèi)共識5自定義的智能孵育箱培養(yǎng)條件通常為5%~10%濃度CO2,溫度35~37℃,可經(jīng)自動接種、劃線后，人工轉(zhuǎn)移至普通培養(yǎng)箱(共識度95.5%)。后的自動直接篩查。傳統(tǒng)培養(yǎng)模式在報(bào)陽轉(zhuǎn)種后通常需要16~24h的孵育時(shí)間才陽后的檢測和報(bào)告[12-15]。共識6自動化流水線的培養(yǎng)圖像模塊以圖像化(即數(shù)字化)形式呈現(xiàn)微生物生長情況。通常采用最近一次拍攝的圖像進(jìn)行判讀，最近一次圖像不易判讀時(shí)，可回顧前期圖像。判讀完畢后，標(biāo)注的培養(yǎng)皿可經(jīng)軌道傳輸至自動制備模塊，進(jìn)行后續(xù)操作(共識度100%)。低濃度的涂片效果?？稍O(shè)置取樣接種環(huán)的規(guī)格(1、10和30μ1)和取樣次數(shù)(1~3次),每次取樣均進(jìn)行接種環(huán)拍照以防止空劃。處理好的玻片自動進(jìn)行標(biāo)簽共識7自動劃涂方式實(shí)現(xiàn)了菌種濃度梯度涂片。消化后的痰液樣本10μl,功能。除痰液和血培養(yǎng)陽性樣本外，其他類型的臨床樣本的取樣涂片參數(shù)需評估(共識度97.7%)。助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(matrix-assistedlaser式是自動挑選菌落點(diǎn)樣至MALDI-TOFMS靶板，并完成質(zhì)譜基質(zhì)液加樣(圖1)。告流程[16-17]。(按照藥敏要求)(2～3麥?zhǔn)蠞岫?質(zhì)譜靶板菌落(按照藥敏要求)菌膏質(zhì)譜靶板圖1自動制備模塊流程共識8高濃度菌懸液常為2~3麥?zhǔn)蠞岫龋?μ1點(diǎn)樣。當(dāng)濁度不足時(shí)，可重復(fù)點(diǎn)樣操作。自動制備模塊減少了手工操作的不足，使菌液濃度和點(diǎn)樣操作標(biāo)準(zhǔn)化。自動制備模塊需要匹配特定的靶板和質(zhì)譜儀(共識度100%)。五、流程優(yōu)化1.流水線運(yùn)行流程：臨床微生物實(shí)驗(yàn)室每月樣本量超過4500個(gè)時(shí)，可考慮應(yīng)用自動化流水線或自動化前處理模塊。前處理模塊中樣本接收信息傳輸至LIS系統(tǒng)，流水線和LIS整合將大幅提高工作效率。樣本進(jìn)行自動涂片，并根據(jù)樣本類型分配培養(yǎng)皿，打印樣本信息條形碼并自動粘貼。樣本和培養(yǎng)皿通過軌道傳送至前處理模塊中進(jìn)行全自動、半自動接種劃線。手工接種劃線的培養(yǎng)皿也可進(jìn)入流水線軌道。流水線軌道將接種好的培養(yǎng)皿傳送至智能孵育箱，進(jìn)行孵育和定時(shí)拍照。培養(yǎng)圖像系統(tǒng)將成像儲存于工作臺電腦，工作臺和智能孵育箱通過單向或雙向軌道連接，可在工作臺上結(jié)合樣本信息閱讀培養(yǎng)圖像，陰性樣本可自動卸載。工作臺模式包括整合式工作臺和模塊化工作臺，整合式工作臺通過軌道與其他模塊相連，模塊化工作臺是與流水線分離的獨(dú)立模塊[18]。實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)自身環(huán)1]。全自動微生物檢驗(yàn)流水線可以通過配置不同模塊組合以適應(yīng)不同實(shí)驗(yàn)室的需求，部分模塊也可作為獨(dú)立的自動化設(shè)備使用[19](圖2)。樣本接種模塊工作臺模塊自動制備模塊孵育及拍照模塊注：實(shí)線代表軌道連接，虛線代表可用軌道連接也可獨(dú)立工作，多線代表可配置多個(gè)相同模塊圖2全自動微生物檢驗(yàn)流水線運(yùn)行流程共識9全自動微生物檢驗(yàn)流水線的使用可減少培養(yǎng)皿標(biāo)簽打印、粘貼、培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)運(yùn)、取樣、涂片、接種和劃線等手工操作環(huán)節(jié)。可改變培養(yǎng)皿拍攝和閱讀、陰性樣本自動卸載、崗位設(shè)置和排班規(guī)則等工作模式(共識度100%)。共識10全自動微生物檢驗(yàn)流水線和LIS系統(tǒng)共同提供了微生物檢驗(yàn)的流程信息，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)流水線功能建立相應(yīng)的樣本跟蹤日志，通過軟件管理微生物檢驗(yàn)樣本溯源信息，減少樣本漏檢和培養(yǎng)皿遺失的情況，提高微生物檢驗(yàn)質(zhì)量(共識度100%)。供了保障[20]。前處理模塊的生物安全保障環(huán)節(jié)包括：利用機(jī)械臂開蓋、挑取有研究顯示，全自動微生物流水線的應(yīng)用使實(shí)驗(yàn)室醫(yī)療廢物的產(chǎn)生減少了10%~20%,降低了生物安全的風(fēng)險(xiǎn)[21-22]。需進(jìn)一步關(guān)注流水線智能孵育箱消毒及共識11對微生物樣本和培養(yǎng)物進(jìn)行處理時(shí)，使用全自動流水線可以減少氣溶膠產(chǎn)生，保證實(shí)驗(yàn)室生物安全。流水線控制的生物安全環(huán)節(jié)主要包括樣本開蓋、取樣、涂布和劃線、培養(yǎng)皿運(yùn)輸和開蓋、培養(yǎng)箱開箱、質(zhì)譜點(diǎn)樣和菌液調(diào)制(共識度97.7%)。血培養(yǎng)陽性瓶內(nèi)容物的處理可使用無菌注射器抽取并轉(zhuǎn)入適配于流水線的樣本箱。拭子樣本以手工或自動接種、自動劃線的方式進(jìn)行培養(yǎng)(圖3)。液化研磨拭子圖3全自動微生物流水線處理不同類型樣本的流程共識12全自動流水線適用于各種樣本類型。當(dāng)使用適配的樣本容器采集液體樣本時(shí)，可采用全自動、半自動和手工接種模式。痰液樣本經(jīng)液化后，按照液體樣本處理。不能液化的樣本采用手工接種。各接種方式完畢后，均可采用預(yù)設(shè)的劃線方式，進(jìn)行自動劃線及后續(xù)培養(yǎng)(共識度100%)。全自動微生物流水線使用前需要擬定具體的質(zhì)量控制方案。驗(yàn)證方案參考[24]。不同類型的樣本容器和培養(yǎng)基均需在流水線上試運(yùn)轉(zhuǎn)至少20個(gè)，未發(fā)種樣本類型通常采用的樣本數(shù)量為10個(gè)。對培養(yǎng)結(jié)果進(jìn)行判讀時(shí)分為定量和半需根據(jù)現(xiàn)行的臨床微生物檢驗(yàn)質(zhì)量控制方案制定適合全自動微生物流水線共識13自動化流水線作為臨床微生物檢驗(yàn)工作的硬件設(shè)備，需符合臨床微性能驗(yàn)證方案可參考最新頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。流水線完整的質(zhì)量保證體系應(yīng)貫穿檢驗(yàn)前、中、后期，包括室內(nèi)質(zhì)控、室間質(zhì)評、性能驗(yàn)證等(共識度100%)。(一)微生物檢驗(yàn)自動化流水線帶來的挑戰(zhàn)在過去的10年中，實(shí)驗(yàn)室自動化的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來。明確流水線每個(gè)模共識14強(qiáng)有力的LIS支撐是自動化流水線應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)并發(fā)揮作用的重提供了可能(共識度100%)。線臨床應(yīng)用的衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)評估既是目前面臨的挑戰(zhàn)，也是流水線應(yīng)用的機(jī)遇[2時(shí)間和節(jié)奏，因此，需要更改工作方案并獲得員工理解和支持[26]。為充分發(fā)審核崗位的安排，如由原來的一班制(白班)改為多班制(早班、白班、午班、敏和報(bào)告審核工作[13]。共識15臨床微生物實(shí)驗(yàn)室可以根據(jù)自身情況，以自動化流水線為支撐，進(jìn)行多班制和靈活工作時(shí)間的安排。其原則為：利用流水線特點(diǎn)，人員輪換處理微生物樣本，縮短TAT,使臨床獲益(共識度97.7%)。(二)展望自動識別、抗菌藥物敏感性結(jié)果的智能判斷等[27-29]。應(yīng)用全自動流水線提培養(yǎng)條件。以往的研究中，微生物培養(yǎng)組學(xué)使用200培養(yǎng)的微生物生長，以認(rèn)識微生態(tài)和人體健康之間的關(guān)系[30]。傳統(tǒng)的微生物[1]BaileyAL,LedeboerN,BurnhamCD.Clinicalmicrobiologyngup:Thetotallaboratoryautomationrevolution[J].ClinChem,2019,65(5):634-643.DOI:10.1373/clinchem.2017.274522.[2]靳龍陽，王輝.在實(shí)踐中推廣和應(yīng)用臨床微生物學(xué)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和指南[J].中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2023,46(6):529-531.DOI:10.3760/114452[3]JamiesonS.Likertscales:howto(ab)uset38(12):1217-1218.DOI:10.1111/j.1365-29[4]BurckhardtI.LaboratoryautomaBioengineering(Basel),2018,5(4):102.DOI:10.3390/bioen[5]CroxattoA,DijkstraK,Prod'homG,etal.Comparisonofinoculaion[J].JClinMicrobiol,2015,53(7):22[6]Vandenberg0,DurandG,Hallin1microbiologylaboratoriesandMR.00057-19.Rev,2020,33(2):e00057-19.DOI:10[7]TiltonRC,RyanRW.r[J].JClinMicrobiol,1978,7(3):298-304.DOI:10.1128/jcm.7.3.29[8]BourbeauPP,SwartzBL.FirstevaluationoftheWASP,a[9]BourbeauPP,LedeboerNA.Automationmicrobiology[J].[10]GreubG,Prod'homG.Automationinclinicsystemtochoose?[J].ClinMicrobiolInfect,[11]CroxattoA,Prod'homG,Faverjonninclinicalbacteriology:what[12]KirnTJ.Automatices[J].JClinMicrobiol,2016,54(10):2424-2426.DOI:10.1128/JCM.Oreeshiftsreduceturnaroundtimeoltsinthechineseclinicalmicrobiologylabreducestimetoreportofpositivebloodculturesandimprovesmanagementofpatientswith[15]HerroelenPH,HeestermansR,EmmerechtsK,etal.Correctionto:validationofrapidaLineCarousel[J].EurJClinMicrobiolInfectDis,2022,41(6):1001.DOI:10.1007/s10096-022-04451-2.[16]CherkaouiA,Riat59.DOI:10.1007/s10096-022-04531-3.[17]HeestermansR,HerroelenP,Emmerechtshecolibriinstrumentforautomatedpreparatioetsforyeastidentification[J].JClinMicrobiol,2022,60722.DOI:10.1128/jcm.00237-22.[18]AntoniosK,CroxattoA,CulbreathK.Currentstateoflaboratoryautomationinclinicalmicrobiologylaboratory68(1):99-114.DOI:10.1093/clinchem/hvab242.boratory[J].ClinLabMed,2013,33(3):567-588.DOI:10.1016/j.cll.[20]中華醫(yī)學(xué)會檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)分會臨床微生物學(xué)組.臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)過程的生物安全風(fēng)險(xiǎn)管理專家共識[J].中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2021,44(9):808-813.DOI:10.3760/114452-2021022ulllaboratoryautomationinmicrobiolo