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Labordiagnostik

Die Vorteile der Digitalisierung im Labor nutzen

Früher hat Dr. Lal Pathlabs in der Regel zusätzliche Geräte angeschafft, um steigendem Testaufkommen gerecht zu werden. Heute arbeitet das große Labornetzwerk in Indien mit einer anderen Lösung.

5min
Doris Pischitz
Veröffentlicht am 24. Juli 2023

Dr. Lal Pathlabs, eines der produktivsten diagnostischen Labore Indiens, wollte sein Testangebot konsolidieren, Durchlaufzeiten (TAT) verbessern und manuelle Arbeiten reduzieren. Mit Prozessautomatisierung und integrierter Informationstechnologie (IT) skalierte das Team seinen Betrieb und wahrte zugleich seinen hohen Präzisionsstandard.

Seinen Erfolg und sein Wachstum verdankten die Dr. Lal Pathlabs bislang der frühzeitigen Einführung zahlreicher Diagnose- und IT-Technologien, aufgabenbezogener Automatisierung und präanalytischer Verarbeitungslösungen. All dies zusammen half, Ausfallzeiten zu verringern sowie Skalierbarkeit und Effizienz zu verbessern. Als sich das aber das Testvolumen an seinem Nationalen Referenzlabor (NRL) in Delhi binnen sieben Jahren verdoppelte, musste Dr. Lal Pathlabs für seine Laborabläufe neue Wege gehen. Dazu konsolidierte das Unternehmen sein Testangebot und automatisierte seine Laborabläufe, um manuelle Berührungspunkte zu reduzieren und nicht-wertschöpfende Tätigkeiten zu minimieren.
Dr. Lal Pathlabs betreibt fast 2.000 Labore und Servicezentren unterschiedlicher Größe in ganz Indien.
Das Labor hat gemeinsam mit Healthcare Consulting Solution (HCS) von Siemens Healthineers Verbesserungsvorschläge für alle eingehenden Proben und für Off-Track-Tests erarbeitet und evaluiert. Die Zusammenarbeit begann mit einer fünftägigen Vor-Ort-Studie, um gemeinsam mit dem Laborpersonal die Arbeitsabläufe im Laborprozess zu beobachten und zu messen. Im Anschluss deckten sie anhand aktueller Labordaten Ineffizienzen auf und quantifizierten die Auswirkungen nicht-wertschöpfender Tätigkeiten. Die Simulation verschiedener Konfigurationen für Total Lab Automation (TLA) zur a) Rationalisierung der Probenbeladung, b) Herstellung einer Verbindung zwischen dedizierten klinisch-chemischen, Immunoassay- und Spezialtests von Drittanbietern und c) verbesserten Probenverarbeitung, bei der automatisch Verschlüsse entfernt, Proben aufgeteilt und Röhren sortiert bzw. versiegelt werden, verdeutlichte, wie ein regelbasierter Arbeitsablauf für bessere Durchlaufzeiten mit weniger Berührungspunkten und weniger nicht-wertschöpfenden Aktivitäten sorgen könnte. Die Ergebnisse ermutigten Dr. Lal Pathlabs, die separaten Arbeitsabläufe in der bestehenden, nach Disziplinen ausgerichteten Automatisierung neu zu bewerten und den Probenannahmebereich (Sample Receiving Area, SRA) mit integrierten klinisch-chemischen und Immunoassay-Tests einschließlich TLA auf derselben Etage anzusiedeln.
Die neue Einrichtung des nationalen Referenzlabors

Dank dieser Empfehlungen verfügt das NRL nun über einfach zu bedienende integrierte klinisch-chemische und Immunoassay-Tests mit 15 Atellica Solution1-Modulen und zwei Analysegeräten anderer Hersteller, die im Kernlabor mit Aptio Automation1 verbunden sind. Dr. Lal Pathlabs nutzt die Business-Analytics-Berichte im Atellica Process Manager1 nicht nur zur Überwachung des täglichen Betriebs und um Ausfallzeiten zu minimieren, sondern auch zur Optimierung der laufenden Leistung von Personal, Prozessen und Systemen im gesamten Labor. Dr. Lal Pathlabs-Netzwerk hat auch in seinen größeren Satellitenlabors acht Atellica Solution-Systeme installiert. Eine Reihe tief integrierter Atellica Diagnostics IT1-Softwarelösungen verbesserte die operative Leistung, die Qualitätskontrolle und das Ergebnismanagement am NRL sowie an zwei Satellitenlabors. Durch die Einführung der IT-Lösungen entfielen mühsame und zeitaufwändige manuelle Aufgaben wie das Erstellen von Berichten für die Akkreditierung, das Ausfüllen von Formularen für die Einhaltung von Vorschriften usw., welche die Mitarbeiter*innen stundenlang beschäftigten. Die Arbeitsabläufe des Labors haben sich erheblich verbessert, da die Techniker*innen sich nun wichtigen Aufgaben widmen können – beispielsweise der Validierung von Testergebnissen, bevor diese weitergeleitet werden.

Schnell umsetzbare Vorteile während der COVID-19-Pandemie

Aufgrund von Ausgangssperren während der COVID-19-Pandemie musste der Atellica Process Manager per Fernzugriff aus dem von Siemens Healthineers betriebenen Support Center in Mumbai bereitgestellt werden. Während der folgenden COVID-19-Welle im April und Mai 2021 erlangten dessen Berichte zu Durchsatzanalyse und zur Verwendung von Reagenzien eine zentrale Bedeutung. Damals vervierfachte sich das Proben- und Testaufkommen, während das Personal aufgrund von Krankheit oder Quarantänemaßnahmen zur Hälfte ausfiel. Um den maximalen Durchsatz aufrechtzuerhalten, implementierte Dr. Lal Pathlabs Warnmeldungen zur Bestandsüberwachung für wichtige Assays zur Versorgung von COVID-19-Patient*innen, darunter CRP, IL6, D-Dimer, Ferritin und LDH. Außerdem wurden die Assay-Menüs der 15 an die TLA-Lösung angeschlossenen Atellica Solution-Analysesystemen neu abgestimmt, um die Durchlaufzeiten für das nun sehr häufig verwendete neue Testmuster zu beschleunigen.

Die Grafiken vergleichen die Arbeitslast pro Analysatorlinie vor und nach der Arbeitslastoptimierung durch intelligente TLA.
Von den Atellica Solution-Laborlinien verarbeitete Arbeitslast vor

Reduzierung manueller Arbeiten

Durch den neuen Laborgrundriss, den Probenannahmebereich mit automatischer Sortierung lose zugeführter Röhrchen und die TLA ließ sich die Anzahl der manuellen Arbeitsschritte von 34 auf 14 verringern. Am deutlichsten ist dieser Rückgang bei der Sortierung in der Probenannahme: Früher waren dafür fünf Mitarbeiter*innen erforderlich und der Vorgang dauerte bis zu zwei Stunden täglich. Heute kann ein*e einzelne*r Mitarbeiter*in diese Arbeit in weniger als einer Stunde erledigen. Die Reduktion manueller Schritte führte auch zu einer allgemeinen Zeitersparnis und schnelleren Bearbeitungszeiten.

Verbesserte Durchlaufzeit

Eine kürzere und konsistentere Durchlaufzeit war eines der Hauptziele von Dr. Lal Pathlabs. Gemessen wird die Durchlaufzeit ab dem Moment, in dem eine Probe in ein Eingabemodul des TLA-Systems geladen wird. Der Endpunkt ist die Weitergabe des Ergebnisses an das Laborinformationsmanagementsystem (LIMS). Heute werden über 92 Prozent der Proben in weniger als 120 Minuten geladen, getestet und aus dem TLA-System freigegeben. Vor der Einführung von TLA erfüllten nur 80 bis 88 Prozent der Proben diese Vorgabe und wiesen eine größere Variabilität auf. Dank der Lösung kann Dr. Lal Pathlabs nun auch sein Ziel einer Gesamtzeit von drei Stunden bis zum Bericht (Overall Time to Report oder OTR) erreichen. Dieser Leistungsindikator gibt die Dauer vom Scannen des Röhrchens bei der Ankunft in der Probenannahme des Hauptlabors bis zur Freigabe des Ergebnisses an den Gesundheitsdienstleister oder den*die Patient*in über das LIMS an.

Die mittlere TAT wurde um 59 % reduziert. Im 95. Perzentil wurde die TAT um 57 % reduziert.

Durch vollständige Automatisierung des Labors ließ sich die Durchlaufzeit um mehr als die Hälfte verringern.

Einsparungen bei der Aliquotierung

Durch die primäre Röhrchenaspiration und die integrierten Tests auf der Automationsstrecke sind weniger Probenteilungen und Aliquotierungen notwendig. Das spart nicht nur Kosten, sondern auch Abfall. Die Probenteilung wurde zunächst um 62 Prozent reduziert, indem die Proben in der Probenannahme automatisch sortiert und anschließend auf den an die TLA-Lösung angeschlossenen klinisch-chemischen und Immunoassay-Analysesystemen untersucht wurden. Zur seiner großen Überraschung erzielte Dr. Lal Pathlabs in der letzten Phase des Projekts weitere 83 Prozent an Einsparungen, als Atellica Data Manager immer komplexere Regelsätze zur Steuerung erweiterter Arbeitsabläufe anwandte.

Dr. LalPathlabs konnte die Probenaufteilung um 93 % reduzieren. 97 % der Tests müssen nicht mehr aliquotiert werden.
Aptio Automation und Atellica Data Manager sorgen für eine deutliche Reduzierung der Probenteilung.

Weniger Probenvolumen erforderlich

Nach der erfolgreichen Einführung von TLA und der IT-Integration stellte Dr. Lal Pathlabs auch eine deutliche Verringerung unzureichender Probenmengen fest. Solche „Quantity not sufficient“-Fehler (QNS) treten auf, wenn das Probenvolumen nicht ausreicht, um die bestellten Parameter oder Paneele zu testen. Reduzieren ließ sich diese kostspielige und zeitraubende Fehlerart mittels Einsparungen bei der Aliquotierung, eines speziellen Regals für fehlerhafte Proben sowie mit klinisch-chemischen und Immunoassay-Analysesystemen, die Tests mit geringerem Probenvolumen durchführen können.

QNS Fehler gingen um 34 % zurück.
Deutlicher Rückgang bei QNS-Fehlern

Qualitätskontrolle und Ergebnismanagement leicht gemacht

Automatische Start-, Kalibrierungs- und Qualitätskontrollroutinen (QC) ohne Eingreifen des Personals sorgen für noch größere Arbeitsersparnis. Zum Beispiel führen die Geräte jeden Morgen automatisch eine Qualitätskontrolle mit im System gekühlten Materialien durch. Wenn das Personal eintrifft, liegen die Ergebnisse bereits vor. Werden menschliches Versagen und Schwankungen bei Test- und Auftauzeit beseitigt, steigt die Effektivität und Konsistenz der Qualitätskontrolle. Die Atellica Process Manager-Software benachrichtigt das Personal, wenn kein QC-Material auf dem Gerät verfügbar ist. Außerdem lassen sich Analysesysteme über das Netzwerk fernsteuern, sodass das Personal diese und andere Probleme von einer zentralen Stelle aus beheben kann. Dr. Lal Pathlabs hat den Atellica Data Manager außerdem so konfiguriert, dass die Patient*innenergebnisse anhand einer Reihe robuster Autoverifizierungskriterien ausgewertet werden, einschließlich Gerätewarnungen, Referenzbereichen und QC-Leistung mit Nachverfolgung des gleitenden Durchschnitts (Patient Moving Average oder PMA). Bei QC-Problemen unterbricht die Software die Tests und leitet die Proben für diesen Test an ein anderes Gerät weiter. Darüber hinaus setzt Dr. Lal Pathlabs Six Sigma als Qualitätsmanagementstrategie ein. Damit lässt sich ein hohes Maß an Prozesskonsistenz erreichen, indem Abweichungen identifiziert und behoben werden. Dank des neuen Prozesses erfüllen mehr Assays die Six-Sigma-Anforderungen des Labors.

Welche Rolle spielt Six Sigma im Qualitätsmanagement?

Six Sigma misst die Prozessqualität, indem es bewertet, wie viele Standardabweichungen innerhalb der Toleranzgrenzen des Prozesses liegen können. Je mehr Standardabweichungen – oder Sigmas – zwischen dem Mittelwert des Prozesses und den Toleranzgrenzen liegen, desto robuster ist der Prozess.

Dank TLA stieg die Zahl der autoverifizierten Proben um 73 %.
Autoverifizierte Proben nahmen um 73 Prozent zu.
Für Dr. Lal Pathlabs sind diese tiefgreifenden Veränderungen und Errungenschaften eher ein Ausgangspunkt als der Endzustand. Aufgrund der erzielten Zeit- und Kosteneinsparungen hat sich der Schwerpunkt nun auf die Automatisierung kleinerer Standorte im gesamten Netzwerk sowie auf verbesserte Arbeitsabläufe an den Blutentnahmestellen verlagert, um die Durchlaufzeit für die Patient*innen zu verkürzen.
Von Doris Pischitz
Doris Pischitz ist Redakteurin in der Unternehmenskommunikation bei Siemens Healthineers. Das Team ist spezialisiert auf Themen rund um Gesundheit, Medizintechnik, Krankheitsbilder und Digitalisierung.

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Harnessing digital technology for laboratory diagnostics

  1. 1Die Produktverfügbarkeit variiert je nach Land


    Atellica und alle damit verbundenen Marken sind Marken von Siemens Healthcare Diagnostics Inc. oder deren Tochtergesellschaften. Alle anderen Produktnamen und Marken sind Eigentum des Besitzers des jeweiligen Markennamens.


    Aptio Automation wird von Inpeco hergestellt und exklusiv von Siemens Healthcare Diagnostics Inc. vertrieben. Aptio ist eine Marke von Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Inpeco ist eine Marke der Inpeco SA.


    Die hierin enthaltenen Aussagen basieren auf Ergebnissen, die von Siemens Healthineers-Kunden in deren jeweiligem spezifischem Nutzungsumfeld erzielt wurden. Es ist zu beachten, dass es kein „typisches“ Krankenhaus gibt und die Resultate von verschiedenen Variablen abhängen (wie z. B. der Größe des Krankenhauses, des Behandlungsspektrums, des Grads der IT-Integration). Aus diesem Grunde ist nicht gewährleistet, dass andere Kunden dieselben Ergebnisse erzielen werden.