一、简述：
1981年，日本人佐佐木匡秀教授，后被称为“自动化之父”，首次提出了“fully automated laboratory system”概念，具体想法就是希望通过安装轨道，将自动化分析设备连接起来。到了1989年,秋田医科大学附属国立医院和日立公司合作,完成了日本第一条由工厂设计生产的自动化线。在1989年的美国亚特兰大市的AACC会场上，佐佐木教授用自己拍的小电影向全体与会人员展示了一段高知医学院附属医院实验室的“神秘系统”，震惊了全体参会人员。从此，实验室自动化系统正式推上世界舞台，5年后，日立公司推出了带控制系统的自动化线，自动化系统开始在日本蓬勃发展，到了2000年前后，全日本72%的国立医院实验室都建设了自动化标本传送系统。
中国国内的临床实验室自动化发展，可追溯到2000年。浙江大学附属第一医院向日立采购了一条实验室自动化系统，建成了中国第一条“实验室流水线”，至此揭开了中国实验室自动化系统建设的序幕，其后经过了数年的沉寂期。随着检验事业的飞速发展以及向检验医学转型的进展，2008年前后，中国迎来了实验室自动化系统的高速发展期，从那一年开始装机数量每年以65-70%增长,据不完全统计到2014年底，全国临床实验室安装样本前处理或流水线系统可达到400台。实验室自动化系统带给临床检验高效率和高可靠性的同时也带给临床检验一个思考和概念，思考的是今后的临床检验如何发展、如何为临床医疗服务，概念在于整体化和系统化是否是今后发展的基础和方向。
二、分类及应用：
临床实验室样本的自动化处理系统主要有两种类型：任务目标式自动化Task Target Automation（以下简称TTA），也可理解为独立式自动化系统；另一种称为全实验室自动化系统Total Lab Automation（简称TLA）。
TTA系统：在一台独立运行的设备中整合了样本前处理的多个步骤，例如日立LabFLEX2600全新一代智能化前处理系统，集成了开盖、条码打印、分注、子样本制作、分类及归档等功能，且占地面积小，摆放灵活。该类自动化系统特别适用于布局紧凑，场地条件有限的实验室进行自动化改造。
日立LabFLEX2600全新一代智能化前处理系统
TLA系统：临床实验室内几个检测系统如临床化学、免疫学、血液学等检验的系统化整合，与实验室分析前和分析后系统，通过信息网络连接形成检验及信息处理系统的过程。如样本投入、离心、开盖、线上线下分注、分类、回收等各功能模块，是独立的模块，通过软件控制系统协同工作。
日立第四代样品自动化系统
LABOSPECT TS新品介绍
专注为实验室提供高处理能力与高效率的自动化综合解决方案
更快速的样本处理：
◎使用RFID无线射频识别技术：
无需在各模块连接点读取样品条形码，从而实现样品高速传输。样品传输以单个样品为单位输送至各模块。样品一旦发生错误，只需将错误样品单独输出即可。
※RFID：Radio Frequency Identification。是通过与写入ID信息的芯片进行无线通信，从而进行信息的读取。
◎高速的分注模块：
实验室自动化并非单纯的引进自动化设备，快速给临床提供准确的数据，提高诊疗水平，让患者受益才是所有检验科的终目标，而减少采血管的使用数量，作为提高患者就诊满意度也是不可或缺的因素，实验室原始标本的整合、流程的再造，则离不开高速的分注系统。日立公司的LABOSPECT TS用于不同分注流程的子样品管和子样品杯均可独立自动供给，三个分注头同时工作，实现高速分注。
更高效的处理能力
◎在线耗材自动供给:
在线耗材均可大容量存储，减少人工更换的频率及时间，实现样品前处理时耗材的持续、自动供给，无需人工码放。
◎个性化自动工作流程
样品收纳区域可根据实验室收纳需求，将原始样品、分注子样品进行16种分类，收纳样品的类别、数量，灵活定义每个收纳区域，全面满足实验室的实际需求，另外用于收纳的托盘带有RFID，可以明确管理收纳样品的确切位置；
对于样品投入区域亦可根据实验室的实际需求，灵活设置各个区域样品投入时的优先顺序及传送路径；分注错误时，批量移载原始样品及其对应的子样品，高效恢复分注错误。
系统创新设计，将样品投入部与收纳部相邻设置，使系统操作趋于集中，大幅缩短了人员移动的距离，提高工作效率
◎在线样本复查与测试追加：
通过对现有科室的工作情况调查发现，实验室大约有5-10%的测试项目需要复查或者追加测试，而复查的项目则几乎都会在当天完成。但就是这小部分标本复查及追加测试项目，却占用了绝大部分手工处理的时间。为了进一步降低TAT（标本周转时间）时间，提高工作效率，日立特别设计的样本在线标本存储模块，可实现在线样本复查及项目测试的追加，无需手工寻找标本，并可根据检验科实际标本的情况，多模块叠加配置。
三、工作流程与设计：
日立专注为客户提供全面的实验室自动化解决方案，实验室的自动化方案并不是单纯的引进硬件设备，方案的核心就是为实验室定制个性化自动化工作流程。流程优化是实验室容易忽视但又非常重要的一环，而实验室自动化是让科室可以重新调整流程的一个机会。工作流程的好坏直接关系到工作效率与样本周转时间。不同的实验室拥有不同的工作特点及工作习惯，实验室的自动化设备的运行节奏与科室的工作节奏吻合程度越高，实验室的工作效率将达到高。因此为不同的客户定制不同的实验室自动化工作流程是日立为客户提供的佳解决方案。
自动化工作流程应以样本为核心，从样本进入实验室至离开实验室，每一个环节都需要考虑。流程优化的考虑因素如下：1、尽可能缩短样本的路径（流程）。2、针对TAT敏感的样本设定特定的工作流程。3、符合实验室的管理要求。4、样本的路径可以随时跟踪并调整。5、智能化、人性化的流程设计等。
案例：
我们通过了解样本完整流程、科室现有工作人员工作安排结合调取的LIS系统的信息，对每一个环节都进行了分析，后得出优化的流程建议。参照流程调整建议调整后，原占用大量时间的手工作业环节被取消，实施后的流程，每个工作节点安排更合理，占用时间比例均衡，样本的TAT时间得到有效的优化，自动化的优势得到了发挥；大幅降低了人员手工作业量。
工作流程优化后，虽然样本总数增加了，但上机测试与签收的时间间隔更小了，结果的审核也更快；工作在13:00前结束。样本的TAT时间得到明显的缩短，自动化工作流程优化的效果体现出来。现在每日处理2000多个样本，98%的的样本TAT时间在120分钟以内，TAT的均值在87分钟。
在做实验室的自动化流程优化时，需结合实验室自身的特点定制不同的工作流程；不同情况有各种不同的工作流程可以选择，其中一种非常有效提高实验室自动化工作效率的方式，就是整合原始样本，即一管血完成多种检查。现在大部分的检查项目都按照不同的类型抽取多管采血管，例如患者需要检查生化、免疫时，少要抽两管血，多则三至五管血。如果将生化、免疫的项目整合到一管采血管进行检查，采血管的使用量将出现明显下降。另外患者、抽血室、检验科都因为采血管的整合而得到不同的好处。
患者因为需要抽取的采血管数量出现了下降，患者的抽血时间出现了下降，那么下一个患者的等待时间也会下降。
抽血室的工作量也得到有效的控制，原来需要准备3-5个采血管，现在仅需准备2-3个采血管，采血管的整合带动了条形码使用的减少、采血工作量的下降，使得护士可以更好的为患者服务。
检验科的工作也发生了变化，检验科需要接收的样本数量出现了下降，需要进行前处理、保存的样本也出现了下降。配合自动化流水线设备，手工工作量的下降，使得工作人员可以集中精力保证检测质量及开展新的测试项目。
案例：
上述案例通过样本整合，使得原始母样本的数量得到了有效的下降，采血管的使用下降了23%-31%，使得实验室自动化的处理能力得到不同程度的提高，使得检验科可以服务更多的患者，并提供高水平的诊断服务回馈临床与患者。
实验室布局设计
原来有很多检验科是按照标本性质和标本临床来源来区分工作组（临检、血清），或者按照传统分析方法来区分（生化、免疫），由此导致检验科的布局多采用独立分割式，各个专业组分别收取样本、分析和出报告，而新的技术手段已经可以整合样本的开单、运输、接受和结果发布，从而在样本流程上引进了革命性的变化。
首先，现代化的检验科应该考虑到检验科的任务，从而明确功能区隔，拥有自动化的检验科的医院，一般需要承担临床样本分析、科研和教学的任务，因此，在分区上要明确的分割开临床样本分析区、教学和学术交流区、科研以及新方法研发区；从生物安全的角度考虑，接触临床样本的工作必须严格限定在相对独立的区域内，而其他与临床样本检测无关的工作必须限制在这个区域之外，包括教学、研发和学术交流，亦即我们需要考虑的是污染区和非污染区的严格区别。
其次，按照样本流程的分段来按顺序区隔检验科，包括采血区、样本接收区、在线样本分析区、离线样本分析区、样本收集区。样本在检验科的走向要尽可能减少来回的往复路线，同时尽可能整合原来分开的内容相同的重复工作内容。
第三，从检验过程中避免污染的角度考虑，必须独立规划试剂的进入和流动路线，长期的存储和临时存储要有专门的地点，流动的线路要尽量避免和样本的运动路线并行。检验科的仪器排放不应该延长工作人员的走动距离，人员在完成特定的常规工作时，他们的日平均走动路程应该尽量短。
第四，作为TLA的排布，一定要兼顾离线分析仪的位置，要兼顾样本在线流程和离线流程的衔接，同时还有要考虑到UPS、LIS服务器和分析用水的管线布设。后，就是要考虑到安全通道的预留。
第五，要保证可扩展性，目前各大医院及其它医疗机构发展迅速，工作量逐年增长，因此实验室前处理解决方案的设计必须至少满足医院5到7年的增长量需求，具有可扩展性，须要着重考虑实验室的空间利用。
日立临床实验室自动化从设计过程中就一直着眼于有利于检验科实行CAP或ISO15189等国际认证的严格标准，以临床检验的自动化、标准化、智能化和高效化的管理理念，针对不同规模的实验室先后设计和研发了不同类型的实验室自动化系统，并基于样品从进样、离心、开盖、分注、回收等模块组成的前处理系统；以及模块式血清样品生化分析仪、开放式免疫分析设备接口，它带给用户的是在原有的高效，快速，自动的全系统化基础上更加贴近临床检验和检验应用的实际。
