病理实验室自动化技术的现状与展望：提升标准化与安全性的创新路径

《Die Pathologie》：Automation of a pathology laboratory – current developments

面对病理实验室人力短缺、成本上升及流程标准化不足的挑战，本研究系统探讨了数字化订单录入（OE）、全自动显微切片（AS-410M）及协作机器人（cobot）等技术的整合应用。通过实现从样本采集到归档的全流程数字化追踪，研究显著减少了人为错误，提升了效率与可追溯性，为病理实验室的智能化转型提供了可行方案。

　　

在病理学领域，手工操作长期主导着组织处理、切片制备和样本归档等核心流程。然而，随着医疗需求增长和人力资源短缺问题日益突出，传统模式的局限性逐渐暴露：人为错误频发、流程透明度低、冷缺血时间（指样本从离体到固定前的间隔）监控困难等，直接影响了诊断的准确性与时效性。尤其在高负荷的实验室环境中，如何通过技术革新实现标准化、可追溯的作业流程，已成为行业迫切需求。

为此，Hermann Herbst与Kolja Pocha在《Die Pathologie》发表的研究中，系统分析了病理实验室自动化的最新进展。作者以德国Vivantes医疗集团病理科为实践案例，详细阐述了从临床样本采集到数字化归档的全链条技术创新，重点探讨了自动化技术如何替代易出错的手工步骤，并提升整体运营效率。

关键技术方法概述

研究依托医院信息系统（HIS）与实验室信息管理系统（LIS）的接口对接，实现了数字化订单录入（OE）和样本标识的自动生成。通过条形码（2D码）追踪技术，整合了全自动脱水处理系统（如Sakura Xpress）、自动包埋机（Sakura AutoTEC a120）、全自动显微切片机（Dainippon Seiki AS-410M）及协作机器人（UR5e）等设备，构建了覆盖预分析、处理、切片、染色及归档的自动化工作流。样本来源包括中心实验室与卫星实验室的手术及活检组织，确保了数据的广泛代表性。

研究结果

1. 数字化病理与流程控制

通过引入Dako TPID追踪软件与条形码标识，样本容器、包埋盒和玻片均实现了数字化管理。扫描技术确保了每个环节的实时数据录入，避免了手工标记错误。如图1所示，从HIS订单生成到玻片归档的12个关键节点均设有扫描检查点，显著提升了流程可视性。

2. 包埋盒处理创新

Sakura Paraform系统采用可切割网状插入物，使98%的样本免去手工包埋步骤。结合Milestone Logos/Magnus双腔组织处理仪，实现了脱水与石蜡浸渍的自动化切换，尤其适用于卫星实验室的延时样本处理。

3. 全自动显微切片技术

AS-410M微切片机可在恒温恒湿环境下完成切片、转带及玻片打印，并通过传感器检测刀片损耗，自动调整或更换刀片。该设备与前置修块机AT-192联动，初步修剪石蜡块基底，确保切片质量。约90–95%的切片可直接通过质控，余下需人工返工。

4. 临床预分析的数字化延伸

在手术室引入Milestone Ultrasafe自动甲醛灌注装置，通过称重计算样本所需甲醛体积，并打印含时间、重量等数据的标签，有效降低了冷缺血时间的不确定性，同时保护医护人员免受甲醛暴露风险。

5. 运输与中间流程自动化

利用杂志式载具（每盒容纳20个包埋盒）和T-Tracker扫描仪，样本批次信息在运输前即被录入系统。抵达中心实验室后，单次扫描即可调取整盒数据，优化了资源分配与流程规划。

6. 协作机器人与归档管理

协作机器人（如SmartLab Solutions原型机）实现了玻片在不同载具间的自动转移。Axlab SlideManager作为中期归档系统，按优先级自动分发病例玻片；Menarini ARKIVE系统则用于石蜡块的智能存储，确保高价值样本的长期可追溯性。

结论与意义

本研究证实，病理实验室的全面自动化并非远期愿景，而是已具备落地条件的技术体系。通过数字化追踪与自动化设备协同，不仅减少了材料损耗和重复劳动，还提升了人员部署的经济性。尤其值得注意的是，自动化流程解决了传统模式下“寻找误归档样本”的时间损耗问题，而这一问题常因缺乏统计而被低估。未来，随着人工智能（AI）技术在样本识别、质控等环节的深度融合，病理实验室有望进一步迈向智能化与标准化新阶段。