La robotique dans un CH : îlot ou chaîne intégrée

ACNBH
Agrément FMC
N° 100 168
38ème Colloque National
des Biologistes des Hôpitaux
Montpellier – 28/09 au 02/10/2009
DECLARATION D’INTERET
DANS LE CADRE DE MISSIONS DE FORMATION
REALISEES POUR L’ACNBH
M. G.DESCH
Exerçant au CH d’Avignon
déclare sur l’honneur
ne pas avoir d'intérêt, direct ou indirect (financier) avec les
entreprises pharmaceutiques, du diagnostic ou d’éditions
en relation avec le sujet présenté : « La robotique dans un
centre hospitalier : îlot ou chaîne intégrée »
- Atelier B 10 avec la collaboration de Roche Diagnostics Modérateur : B Capolaghi
Îlot de robotique
ou
Atelier B 10
chaîne intégrée ?
G.Desch
Pôle Laboratoires, CH Avignon
G.Desch
Contraintes
réglementaires
Contraintes
économiques
Productivité
nécessitent
Qualité une
amélioration
continue
Sécurité
Demande importante de robots pré/post-analytiques
Offre « robotique »
très étendue
G.Desch
Offre “robotique” actuelle
Fabricants
Automates
consolidés
Automatisation
virtuelle
Îlots de
robotique
Task Targeted
Automation
(TTA)
Robotique intégrée
CC+IA
(Ligne sérum)
Robotique intégrée
CC+IA
+ Coag.,Hém….
Total Lab
Automation (TLA)
Abbott
Architect ci16200
ACCELERATOR
(DM)
ACCELERATOR
Decision Manager
Tecan FE 500
ACCELERATOR
APS (Inpeco)
N/A
Beckman/
Coulter
DxC 880i
DL 2000 /
Remisol
N/A
PowerProcessor
AutoMate 800
Power Processor
avec
ChemXpress
Customized Power
Processor System
OCD
VITROS 5600
N/A
enGen
enGen
Avec hematologie
Olympus
AUCONNECTOR
dataWizard
N/A
OLA 2500
OLA 2500 HS
TCA
(USA, LatAm,
Europe)
N/A
Roche
Diagnostics
MODULAR
cobas 6000
PSM
PSM
RSD Pro
RSA Pro
MPA PLUS / EVO
Avec coagulation
Siemens /
Bayer
WorkCell
CentraLink
N/A
N/A
ADVIA LabCell
ADVIA LabCell
Siemens /
DB
RxL / Vista
N/A
N/A
StreamLAB
(Inpeco)
Avec coagulation
G.Desch
N/A: Non applicable
Systèmes intégrés installés dans le monde¹
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Abbott - Accelerator
A&T - Clinilog (Japon)*
Beckman Coulter - Power Processor
Lab-InterLink - LAB-Frame*
OCD - enGen
Roche / Hitachi - MPA / CLAS II
Siemens - LabCell*
Siemens – Lynx / StreamLAB
Thermo Electron – TCA*
43
100
545
10
46
400
120
230
50
soit 1544 systèmes en 2008
•
* estimation
¹d’après “Cap Today” mars 2009
G.Desch
Îlots de robotique installés dans le monde¹
•
•
•
•
Beckman Coulter – Automate 800
91
Olympus- series OLA 2500*
266+(2006)
Tecan FE 500
123 ( 2005)
Roche/PVT – VS/ PSD (141)
- RSD800A/RSA Pro(274)
415
soit une estimation de plus de 895 systèmes en 2008
•
* estimation
¹ estimation d’après “Cap Today” mars 2009
G.Desch
Les solutions d’automatisation
Phase
Analytique
Phases pré/post-analytique : Robotique
Biochimie
1
L
A
5
S
Aliquotage /
étiquetage
tube
secondaire
s
3
2
Acquittement à
la réception
Non
conformités
Pré-Tri
4
Centrifugation
Débouchage
Convoyeur
(intégration)
Immunoanalyses
Sérologie
6
7
Rebouchage
Cibles non
connectées
Tri
8
Tri
Stockage
Pharmacotoxicologie
Sérothèque
Coagulation
Stations de tri/archivage : aide informatique au routage manuel
( automatisation « virtuelle »)
Îlot de robotique autonome : séparé des analyseurs
Systèmes modulaires
Plate-formes analytiques
( consolidation analytique)
Chaîne d’automatisation intégrée : Robotique pré/post-analytique et analyseurs reliés par un
convoyeur. Chargement automatique ( intégration de la robotique)
G.Desch
Les niveaux d’automatisation pré/post analytiques
Îlots d’automatisation
Îlots de robotique (Task Targeted Automation = T.T.A.)
Automatisation de taches répétitives
Systèmes modulaires isolés = automatisation modulaire (M.L.A.)
Chaînes d’automatisation intégrées
Automatisation “intégrée” des 3 phases du processus analytique sans
rupture des flux (échantillons et données)
 Systèmes modulaires = automatisation modulaire intégrée (I.M.A.)
Automatisation : biochimie-immunoanalyses étendue éventuellement à
d’autres spécialités
Convoyeur ( + éventuellement robots de chargement/déchargement
en cas de systèmes “ouverts” multifournisseurs )
G.Desch
Niveau d’automatisation et efficacité
Efficacité / Gains
Coût de l’automatisation
Efficacité
proportionnelle
au niveau
d’automatisation
?
Retour sur investissement
négatif
Retour sur investissement
positif
Efficacité / Gains
Niveau d’automatisation
Consolid.
analytique
G.Desch
Automat.
virtuelle
Îlots
TTA
Automat. Automat.
Bioch-IA Bioch-IA +
coag.
Automat.
totale :
TLA
Éfficacité de l’automatisation des laboratoires
L’efficacité ne dépends pas uniquement du niveau d’automatisation
pré/post-analytique.
pré/post-analytique. Elle
Elle est
est aussi
aussi liée
liée à:








G.Desch
11- Au nombre d’étapes manuelles résiduelles
22- Au type d’organisation
33- A la gestion des flux d’échantillons
44- La gestion des données
55- La maîtrise des processus
66- La modularité
modularité du matériel
77- La qualité des systèmes analytiques intégrés
88- Au co-projets
1- Nombre d’étapes manuelles
Les urgences
peuvent être traitées
avec la « routine »
Dadoun R., Case study : automation’s impact on productivity and turnaround time : MLO Med Lab Obs. 2002,34/5,36-38
G.Desch
2- Type d’organisation
Degré d’intégration des robots pré-post analytiques
Îlots de robotique
Réception centrale , centres de tri , plusieurs
systèmes en parallèle ou en série avec un fonctionnement
dégradé ( par sites, par labos…)
Chaîne intégrée
Laboratoires avec une automatisation analytique consolidée
(Chaînes mono ou multi spécialités , Biochimie,immuno-analyse
Coagulation, hématologie…)
Les deux systèmes peuvent coexister
Le degré d’intégration des robots pré-post analytiques doit être adapté au
degré de consolidation analytique
Une « robotique » intégrée oriente vers une organisation en plateau
technique central automatisé (peu de cibles)
G.Desch
G.Desch
2- Organisation en plateau technique
Rapidité de
réponse
Biologie délocalisée
(pilotage)
Consolidation
Plateau
technique
automatisé
(routine + urgences)
Labos/Secteurs spécialisés
Toxico. Bio.mol
Bactério
Cyto/…
Viro
Biochimie
Immuno-analyses/Séro
Protéines spécifiques
Médicaments
Coagulation ……
Intégration
Robotique pré-analytique
commune
(accueil/tri/enregistrement)
G.Desch
Degré
d’intégration
3- Gestion des flux d’échantillons
Type de convoyeur
Convoyage des tubes primaires
Convoyage d’aliquots
G.Desch
Analyseurs en série, addition des temps de transfert
Tube primaire moins disponible pour les autres
paillasses, contaminations possibles .
Analyseurs en parallèle, temps de réponse plus court
Disponibilité rapide du tube primaire, pas de
contamination entre analyseurs
3- Convoyage d’aliquots
400 µl
Chaine intégrée : MPA
G.Desch
4- Gestion des données: Connectique associée
S.I.H.
Système
Informatique de
Laboratoire
Système Informatique
Hospitalier
Système informatique
intermédiaire ( Middle Ware)
S.I.L.
M.W.
Gestion des résultats
Dossier « Biologique »
Pilotage
Informatique
de production
Pilotage
Gestion des flux
LASs
Systèmes pré
analytiques
Analyseurs
G.Desch
Acquittement automatique
Gestion des non conformités
Tri
Centrifugation
Débouchage
Routage des échantillons
Gestion des aliquots
Rebouchage
Stockage…
5- Maîtrise des processus
Choix de l’informatique de production :
Elle doit assurer :
- La fédération des données analytiques et pré-analytiques
- L’interopérabilité des systèmes informatiques de pilotage analytiques et préanalytiques multi-fournisseurs .
- La gestion automatique des ré-analyses, des contrôles, d’indicateurs qualités
(TAT)….
- Eventuellement une gestion multi-sites, multi-SIL.
G.Desch
6- Modularité de la robotique
Conditionne l’évolutivité des solutions robotiques et leur « ouverture »
Elle permet :
- d’adapter au mieux la « robotique » à des laboratoires de taille et d’organisation très
différentes
- de suivre l’évolution des besoins .
- de planifier les projets sur plusieurs années .
Le développement de normes pour les interfaces matérielles de
connexion et les systèmes de pilotage informatiques, pourrait
favoriser la modularité multimulti- fournisseur et l’apparition de solutions
de plus en plus « ouvertes »
7- Qualité des systèmes analytiques intégré s
G.Desch
8- Co-projets liés à l ’automatisation du pré-analytique
Optimiser l’automatisation
60
% Temps de travail
Légendes :
37,1
40
25,1
20,2
13,6
20
3,7
0
1
2
3
4
5
1 = Phase pré analytique
externe (hors laboratoire)
2 = Phase pré analytique
interne au laboratoire
3 = Phase analytique
4 = Phase post analytique
laboratoire
5 = Phase post analytique
externe (envoi des résultats)
*Guder WG.,Narayanan S.,Wisser H.,Zawta B.: Quality assurance in the pre-analytical phase, GIT verlag,
• Phases externes au laboratoire
G.Desch
• Phase pré-analytique externe
• Réseau pneumatique
- Acheminement rapide de tous les prélèvements
- Fluidifier l’arrivée des échantillons
• Prescription médicale connectée
- Aide à la prescription et aux prélèvements
- Diminution des examens redondants ou non justifiés
- Diminution des non-conformités
- Plus d’enregistrement au laboratoire, prise en charge rapide
- Accusé de réception des tubes automatisé
- Traçabilité complète de la prescription et des prélèvements
• Phase post-analytique externe
• Serveur de ré
résultats
G.Desch
Conduite d’un projet
d’automatisation
G.Desch
Pré-requis à l’automatisation du pré-analytique
 Informatique
Système informatique commun aux laboratoires avec un dossier
biologique partagé (SIL commun) et un système de numérotation
identique ( ou Système informatique intermédiaire multisites)
Post-étiquetage
 Locaux
accueil centralisé des prélèvements biologiques
superficie et agencement des locaux: réception, routine et urgences
 Consolidation analytique : réduction du nombre de cibles
et de tubes à trier
 Révision de la stratégie des prélèvements :
Standardisation des tubes
Feuilles de demande d’analyses regroupées
( ex. routine+urgences, multidisciplinaires)
G.Desch
Conduite d’un projet « robotique »
Sélectivité
du choix
Solution
CO MIT E SCI ENT IFI Q UE d e la SF BC
G RO UPE DE T RAVAIL:
DE SCRIP TI F STAN DARDISE
Sys tè me s A naly tiques
des
A .G RUS
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P ogSo
A.
M.
g ir e(lLy
( Po
o n)
it ie rs )
J J. Ta r is (L a V a re n n e St H ila ir e )
Critères de sélection
(Descriptif standardisé)
Choix d’organisation
Analyse des besoins
Objectifs (+ exceptions) Pré-requis
Analyse quantitative et qualitative de
l’existant ( points forts et faibles)
G.Desch
Évolution d’une
automatisation partielle
(îlot) vers un plateau
technique automatisé
Exemple du Centre
Hospitalier d’Avignon
G.Desch
Les différentes étapes
1° Phase
Consolidation et automatisation
partielle en Biochimie
2003-2005
(Nouveau bâtiment)
G.Desch
1°Etape : consolidation et îlot de robotique
2004
Réception
Biochimie/
Centrifugation
PSD1
Tri automatisé
Débouchage
Archivage
2003
MPL
•Consolidation
G.Desch
G.Desch
PSM
3 Analyseurs
(routine)
MODULAR PPE
Routine
ADVIA 1650
ADVIA 1650
Réception /
Centrifugation
RXL1
Urgences
RXL2
ACS 180
Proteines
Réception /
Centrifugation
Pharmacotoxico
2004
Ancien flux des tubes
G.Desch
avant automatisation du préanalytique
BN II
AUTRES
IMX
TDX
Archivage
Lecture
Automatisée
des demandes
Réception /
Centrifugation
Nouveau flux des tubes
MODULAR
2004
RXL1
RXL2
Réception /
Centrifugation
AXSYM
Tri automatisé
BN II
AUTRES
Lecture
Automatisée
des demandes
G.Desch
Archivage
PSM
PSD1
Résultats et gains
Organisation
• Limitation du nombre de tubes et de bons de demandes
• Suppression des éditions des listes de travail
• Traçabilité des échantillons dans le laboratoire à tout moment
Gestion optimisée des flux d’échantillons Pré et post-analytique
• Tri automatisé des échantillons avant et après analyse :
conservation + 4°C, congélation , analyses différées...
• Traçabilité et localisation des tubes archivés
• Limitation des manipulations de tubes
• Diminution des délais de réponse et gains de temps importants
Mise en place des pré-requis pour la prescription connectée :
• un numéro par dossier patient (Biochimie)
• enregistrement automatisé (acquittement) des tubes reçus
Hygiène et sécurité :
• Diminution de l’exposition aux aérosols lors du débouchage
G.Desch
2°Etape : changement d’îlot de robotique
2004
2005
Réception
Biochimie/
Centrifugation
PSD1
RSD800
Tri automatisé
Débouchage
Archivage
2003
Rebouchage des tubes
Contrôle de conformité :
Nature /analyses
MPL
•Consolidation
3 Analyseurs
G.Desch
PSM
MODULAR PPE
Les différentes étapes
2° Phase
- Autres consolidations (Bioch/Immuno.)
- Robotisation intégrée (Pôle Biologie)
- Plateau technique automatisé (Coag.)
2007-2008
(Projet de pôle)
G.Desch
Objectifs du projet de pôle 2007- 2008
Améliorer la gestion des laboratoires
Diminuer les coûts de production (consolidation analytique,RIA,robotisation)
Mutualiser les activités « transversales » ( accueil, pré-analytique )
Réallouer des ressources dans des secteurs à plus fortes valeurs ajoutées
Diminuer les envois d’analyses spécialisées à l’extérieur
Améliorer la qualité
Optimiser les prescriptions
Standardiser les processus (accréditation)
Diminuer les risques d’erreurs
Maîtriser et réduire le temps de rendu de résultats
Améliorer la sécurité face aux risques biologiques
Diminuer les risques de contamination par la manipulation des échantillons
Nouvelle organisation de la biologie
G.Desch
• Plateau technique automatisé
• Existant :
- Qualité et surface des locaux
- Réception centrale des prélèvement
- Système informatique commun aux laboratoires
- Liaisons par pneumatique avec les services d’urgence
- Lecteurs optiques automatiques pour les bons de demandes
- Plate-forme analytique modulaire et îlot de robotique en
biochimie
• Projet :
- Numérotation unique pour toute la biologie et post étiquetage
- Bons de demandes communs (routine+urgences)
- Nouvelles consolidations en Biochimie/ immunoanalyse
(RIA/Séro.)
- Extension de l’automatisation du pré-analytique au pôle
- Evolution en plateplate-forme analytique polyvalente ( +Coag
+Coag.)
.)
(Modularité de l’équipement existant)
G.Desch
• 1°Etape : nouvelles consolidations
2007
Cobas 6000 ce
2 Analyseurs de la
« Filière urgence »
2008
MODULAR PPE
G.Desch
Prise en charge
d’immuno-analyses
(RIA - EFS)
MODULAR PPEE
• 2°Etape : Intégration de la robotique pré-analytique
( Enregistrement commun et numérotation unique)
MODULAR PRE-ANALYTICS (MPA-Evo)
RSD 800
PSM / MPL
TSM / MPL.net-EVO
Utilisation par l’ensemble du pôle « Laboratoires »
G.Desch
• 3°Etape : Création d’un plateau technique automatisé
et intégration de la coagulation
Ligne de coagulation
( Ligne citrate)
Biochimie / Immuno-analyses
( Ligne sérum)
G.Desch
Implantation
1.83m
Laboratoire du CH d’Avignon
S.Fournier 19/06/2008
:
1,0
2, 0
4,0
4.20m
G.Desch
7.95m
60m²
AX IM
12.09m
Activité du plateau technique
Activité totale de la biologie
2.140.384 Analyses
44.033.193 B
 800 Dossiers /jour
 1350 tubes/jour
 900 tubes/jour à centrifuger : - 670
670 Bioch/Immuno.
- 230 Coagulation
 450 tubes EDTA (350 NFS)
 8200 Résultats
Résultats rendus
rendus :: - 6600 Bioch/immuno.
- 1600 Coagulation
G.Desch
Nombre maximum de paramètres en ligne
PP
80
C
50
EE
40
E
20
Rack +5 godets
CHIMIE
Rack + 5 godets
IMMUNO
= 80 Biochimie
= 40 Immuno
Nombre de paramètres en ligne
-Biochimie : 44 (30)
-Immuno-analyses : 20 (4)
-Coagulation : 7
G.Desch
Performances COBAS et MODULAR
Nombre de Test
Moyenne de RECP-mpa
Moyenne de RECP-AUTO
Moyenne de REC-RES
Moyenne de REC-VAL
3000
1:26
1:19
2500
1:12
1:04
2000
0:57
0:50
1500
0:43
0:36
1000
0:28
0:21
500
0:14
0:07
0:00
Nombre de Test
00
01
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
50
12
19
12
84
123
99
1403
834
399
245
109
147
54
112
324
80
143
96
80
158
40
14
Moyenne de RECP-mpa
0:03
0:03
0:01
0:01
0:10
0:05
0:05
0:21
0:22
0:19
0:07
0:09
0:09
0:16
0:05
0:10
0:09
0:08
0:08
0:06
0:05
0:05
0:03
Moyenne de RECP-AUTO
0:25
0:24
0:22
0:24
0:37
0:29
0:28
0:47
0:53
0:42
0:30
0:33
0:31
0:31
0:28
0:32
0:31
0:32
0:25
0:27
0:27
0:25
0:22
Moyenne de REC-RES
0:36
0:38
0:35
0:38
0:59
0:52
0:43
1:02
1:10
0:56
0:42
0:47
0:41
0:47
0:42
0:48
0:44
0:43
0:38
0:37
0:40
0:37
0:35
Moyenne de REC-VAL
0:39
1:16
0:40
0:38
1:11
0:59
0:45
1:06
1:15
1:00
0:47
0:49
0:47
0:54
0:46
0:51
0:46
0:49
0:39
0:44
0:46
0:40
0:35
G.Desch
0
Performances STA-R/Evo
NB TEST
recp mpa
recp resultat
recp val
1:12
250
1:04
0:57
200
0:50
0:43
150
0:36
0:28
100
0:21
0:14
50
0:07
0:00
0
07
G.Desch
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Gains liés à une
« robotique »
intégrée
G.Desch
Comparaison
2004 îlot - 2009 MPA
2004
2009
2:24
2:24
2:09
2:09
1:55
1:55
1:40
1:40
1:26
1:26
1:12
1:12
0:57
0:57
0:43
0:43
0:28
0:28
0:14
0:14
0:00
0:00
0:00
2:24
4:48
7:12
9:36
12:00
14:24
16:48
19:12
21:36
0:00
0:00
2:24
4:48
7:12
9:36
12:00
14:24
16:48
19:12
21:36
0:00
Comparaison Îlot / MPA
• La concentration du nuage MPA traduit une meilleure
homogénéité des délais de production des résultats.
• La courbe de tendance MPA indique un TAT plus
performant
• Des résultats sont rendus plus tôt ( gestion des
dossiers urgents )
• Après 12 h, période plus faible en ressource, le nuage
« MPA » est nettement plus dense ( bénéfice de
l’automatisation du convoyage )
• Le panel d’analyse réalisé s’est élargi
G.Desch
Avantages d’une robotique « intégrée »
• Absence de rupture des flux entre phases préanalytiques et analytiques
• Traçabilité complète des étapes pré-analytiques,
analytiques et post-analytiques
• Standardisation du traitement des échantillons
• Lissage des pics d’activité et du délai de rendu des
résultats
G.Desch