Sciencemag.cz
Doporučujeme
S tím, jak se laboratorní systémy vyvíjí, roste výrazně i jejich složitost.
Vědci z Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC) ČVUT v Praze vytvořili unikátní algoritmus, který dokáže nalézt optimální nastavení laboratorního systému tak, aby vyhodnotil co nejvíce vzorků v co nejkratším čase. Pro pacienty to znamená, nejen že laboratoř dokáže vyhodnotit více vzorků, ale také, že výsledky testů získají dříve. V reakci na situaci kolem celosvětové pandemie COVID-19 spojily své síly PREVEDIG medical – laboratorně diagnostické centrum, Beckman Coulter – přední dodavatel laboratorních analyzátorů a laboratorní automatizace a CIIRC ČVUT. Společně se zaměřily na to, jak při stávající kapacitě laboratoře zpracovat více vzorků. Optimalizací a úpravou nastavení laboratorního systému se podařilo navýšit množství vzorků o desítky procent.
Laboratoř PREVEDIG medical, ve které byl optimalizační algoritmus testován, využívá inovativní laboratorní systém DxA 5000 od společnosti Beckman Coulter. Jedná se o špičkové zařízení, které dokáže téměř bez lidského zásahu zpracovat vzorek a provést celou řadu testů na různých analyzátorech. Jak zmiňuje obchodní ředitel společnosti Beckman Coulter Ing. Lukáš Palivec, Ph.D.: „Tento nový koncept automatizace, vybavený třiadvaceti novými patentovanými technologiemi, přináší zcela nový standard zpracování laboratorních vzorků. Minimalizuje počet manuálních kroků laboratorního procesu, a umožňuje tak laboratoři dosahovat krátkého a předvídatelného času od přijetí vzorku do laboratoře po vydání výsledku (takzvaný TAT z angl. Turnaround time).“ Ředitel laboratoří PREVEDIG medical Ing. Kamil Řáda k tomu dodává: „Fakt, že se vzorkem nemusí manipulovat personál (kromě vložení do linky), znamená, že vyhodnocení vzorků je nejen rychlejší, ale zároveň se minimalizují i chyby obsluhy. Navíc v této náročné době lze personál, který byl potřeba k obsluze původního systému, využít tam, kde je více zapotřebí.“
S tím, jak se laboratorní systémy vyvíjí, roste výrazně i jejich složitost. Aby bylo možné využít potenciál systémů jako je DxA 5000 na maximum, je nutné zcela přesně určit, na jakém analyzátoru či jeho části bude který test prováděn a v jakém pořadí budou jednotlivé testy prováděny. Vzhledem k obrovskému objemu vzorků, jež musí laboratoř každý den zpracovat, a velkému množství testů, které se s jednotlivými vzorky provádí, se jedná o velmi obtížný úkol. Tohoto úkolu se ujal tým odborníků z CIIRC ČVUT a Beckman Coulter. Společnou analýzou dat z laboratoře se podařilo určit místa v systému, která nejvíce brání využití jeho maximálního výkonu, a poté vytvořit optimalizační algoritmus pro určení konfigurace laboratorního systému. V laboratoři se tímto povedlo zvýšit průchodnost analytických jednotek zajišťujících biochemické vyšetření až o 30 % oproti původnímu nastavení systému DxA 5000.
Jak uvádí doc. Ing. Přemysl Šůcha, Ph.D., vedoucí týmu na CIIRC ČVUT: „Mně a mým kolegům Bc. Patriku Březinovi a Ing. Antonínu Novákovi se podařilo vytvořit jedinečný algoritmus, který dokáže optimalizovat výkon laboratorního systému přesně podle potřeby dané laboratoře. Náš algoritmus pracuje s velkým množstvím anonymizovaných historických dat z laboratoře, tudíž přesně ví, jaké testy jsou obvykle prováděny společně a jak často. Díky tomu dokážeme přesně určit, kdy a kde se má který test provádět. Další nespornou výhodou je, že náš algoritmus umí rozlišit mezi potřebami soukromé laboratoře, jako je např. laboratoř PREVEDIG medical, a potřebami laboratoří v nemocnicích, které mají odlišné požadavky na zpracování vzorků.“
