เครื่องวิเคราะห์อัตโนมัติ
เครื่องวิเคราะห์อัตโนมัติเป็น เครื่องมือ ในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ ที่ออกแบบมาเพื่อวัดสารต่างๆ และคุณลักษณะอื่นๆ ใน ตัวอย่างทางชีวภาพจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว โดยใช้ความช่วยเหลือจากมนุษย์น้อยที่สุด คุณสมบัติที่วัดได้ของเลือดและของเหลวอื่นๆ เหล่านี้อาจมีประโยชน์ในการวินิจฉัยโรค



การวัดแสงเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการทดสอบปริมาณของสารวิเคราะห์เฉพาะในตัวอย่าง ในเทคนิคนี้ ตัวอย่างจะเกิดปฏิกิริยาทำให้เกิดการเปลี่ยนสี จากนั้นเครื่องวัดแสงจะวัดค่าการดูดกลืนแสงของตัวอย่างเพื่อวัดความเข้มข้นของสารวิเคราะห์ที่มีอยู่ในตัวอย่างโดยอ้อม การใช้อิเล็กโทรดเลือกไอออน (ISE) เป็นวิธีการวิเคราะห์ทั่วไปอีกวิธีหนึ่งที่วัดความเข้มข้นของไอออนโดยเฉพาะ โดยทั่วไปจะวัดความเข้มข้นของโซเดียม แคลเซียม หรือโพแทสเซียมที่มีอยู่ในตัวอย่าง[ 1 ]
มีวิธีการต่างๆ ในการนำตัวอย่างเข้าสู่เครื่องวิเคราะห์หลอดทดลองที่มีตัวอย่างมักจะถูกใส่ลงในชั้นวาง ชั้นวางเหล่านี้สามารถใส่เข้าไปในเครื่องวิเคราะห์บางชนิดได้โดยตรง หรือในห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่ สามารถเคลื่อนย้ายไปตามรางอัตโนมัติได้ วิธีการแบบใช้มือมากขึ้น ได้แก่ การใส่หลอดลงในแท่นหมุนแบบวงกลมโดยตรง ซึ่งจะหมุนเพื่อให้ตัวอย่างพร้อมใช้งาน เครื่องวิเคราะห์บางชนิดต้องการให้ถ่ายโอนตัวอย่างไปยังถ้วยตัวอย่าง อย่างไรก็ตาม ความจำเป็นในการปกป้องสุขภาพและความปลอดภัยของเจ้าหน้าที่ห้องปฏิบัติการได้กระตุ้นให้ผู้ผลิตหลายรายพัฒนาเครื่องวิเคราะห์ที่มีการเก็บตัวอย่างด้วยหลอดแบบปิด ซึ่งป้องกันไม่ให้คนงานสัมผัสกับตัวอย่างโดยตรง[ 2 ] [ 3 ]ตัวอย่างสามารถประมวลผลได้ทีละตัว เป็นชุด หรืออย่างต่อเนื่อง
การใช้ระบบอัตโนมัติในการทดสอบทางห้องปฏิบัติการไม่ได้ทำให้ความจำเป็นของความเชี่ยวชาญของมนุษย์หมดไป (ผลลัพธ์ยังคงต้องได้รับการประเมินโดยนักเทคนิคการแพทย์และผู้เชี่ยวชาญด้านห้องปฏิบัติการทางคลินิกที่มีคุณสมบัติเหมาะสม) แต่ช่วยลดความกังวลเกี่ยวกับการลดข้อผิดพลาด ปัญหาด้านบุคลากร และความปลอดภัยได้
เครื่องวิเคราะห์ชีวเคมีทั่วไป
เครื่องเหล่านี้เป็นเครื่องที่ประมวลผลตัวอย่างจำนวนมากที่ส่งไปยังโรงพยาบาลหรือห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ เอกชน การทำให้กระบวนการทดสอบเป็นไปโดยอัตโนมัติช่วยลดเวลาในการทดสอบสำหรับสารวิเคราะห์หลายชนิดจากหลายวันเหลือเพียงไม่กี่นาที ประวัติของการวิเคราะห์ตัวอย่างแบบแยกส่วนสำหรับห้องปฏิบัติการทางคลินิกเริ่มต้นด้วยการแนะนำ "นักเคมีหุ่นยนต์" ที่คิดค้นโดยHans Baruchและนำออกสู่ตลาดเชิงพาณิชย์ในปี 1959 [ 4 ]
The AutoAnalyzer is an early example of an automated chemistry analyser using a special flow technique named "continuous flow analysis (CFA)", invented in 1957 by Leonard Skeggs, PhD and first made by the Technicon Corporation. The first applications were for clinical (medical) analysis. The AutoAnalyzer profoundly changed the character of the chemical testing laboratory by allowing significant increases in the numbers of samples that could be processed. Samples used in the analyser include, but are not limited to, blood, serum, plasma, urine, cerebrospinal fluid, and other fluids from within the body.[5] The design based on separating a continuously flowing stream with air bubbles largely reduced slow, clumsy, and error-prone manual methods of analysis. The types of tests include enzyme levels (such as many of the liver function tests), ion levels (e.g. sodium and potassium, and other tell-tale chemicals (such as glucose, serum albumin, or creatinine).
Simple ions are often measured with ion selective electrodes, which let one type of ion through, and measure voltage differences.[6] Enzymes may be measured by the rate they change one coloured substance to another; in these tests, the results for enzymes are given as an activity, not as a concentration of the enzyme. Other tests use colorimetric changes to determine the concentration of the chemical in question. Turbidity may also be measured.
Immuno-based analysers
Antibodies are used by some analysers to detect many substances by immunoassay and other reactions that employ the use of antibody-antigen reactions.
When concentration of these compounds is too low to cause a measurable increase in turbidity when bound to antibody, more specialised methods must be used.
Recent developments include automation for the immunohaematology lab, also known as transfusion medicine.
Haematology analysers
These are used to perform complete blood counts, erythrocyte sedimentation rates (ESRs), or coagulation tests.
Cell counters
เครื่องนับเซลล์อัตโนมัติจะเก็บตัวอย่างเลือด และวัดปริมาณ จำแนก และอธิบายประชากรเซลล์โดยใช้ทั้งเทคนิคทางไฟฟ้าและทางแสง การวิเคราะห์ทางไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการส่งสารละลายเลือดเจือจางผ่านช่องเปิดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน การผ่านของเซลล์ผ่านกระแสไฟฟ้าจะเปลี่ยนค่าความต้านทานระหว่างขั้ว ( หลักการของคูลเตอร์ ) [ 7 ]จะมีการเติมสารละลายไลติกเข้าไปในสารละลายเลือดเพื่อสลายเซลล์เม็ดเลือดแดง (RBCs) อย่างเลือกสรร เหลือไว้เพียงเซลล์เม็ดเลือดขาว (WBCs) และเกล็ดเลือดจากนั้นสารละลายจะถูกส่งผ่านเครื่องตรวจจับตัวที่สอง ซึ่งช่วยให้สามารถนับจำนวน RBCs, WBCs และเกล็ดเลือดได้ การนับเกล็ดเลือดสามารถแยกออกจากการนับ WBCs ได้ง่ายโดยค่าความต้านทานที่เล็กกว่าที่เกล็ดเลือดสร้างขึ้นในเครื่องตรวจจับเนื่องจากปริมาตรเซลล์ที่ต่ำกว่า
อาจใช้การตรวจจับด้วยแสงเพื่อหาความแตกต่างของจำนวนเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดต่างๆ โดยการนำสารละลายเซลล์เจือจางผ่านเซลล์ไหล (flow cell) ซึ่งจะส่งเซลล์ทีละเซลล์ผ่านท่อแคปิลลารีที่ผ่านลำแสงเลเซอร์ จากนั้นซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนจะวิเคราะห์ค่าการสะท้อน การส่งผ่าน และการกระเจิงของแสงจากแต่ละเซลล์ เพื่อให้ได้ค่าตัวเลขที่แสดงถึงการกระจายตัวโดยรวมของประชากรเซลล์
เครื่องมือทางโลหิตวิทยาบางชนิดรุ่นใหม่ล่าสุดอาจรายงานข้อมูลประชากรเซลล์ซึ่งประกอบด้วย ข้อมูลทางสัณฐานวิทยาของ เม็ดเลือดขาวที่สามารถนำมาใช้บ่งชี้ ความผิดปกติ ของเซลล์ ซึ่งเป็นสาเหตุของการสงสัยว่าอาจเป็นโรค บางชนิด ได้
ปัจจุบันเครื่องวิเคราะห์หลายชนิดสามารถทำการนับ เรติคิว โลไซต์ ได้ ซึ่งเป็นทางเลือกแทนการนับด้วยมือที่ใช้เวลานาน เครื่องนับเรติคิวโลไซต์อัตโนมัติหลายชนิด เช่นเดียวกับเครื่องนับด้วยมือ ใช้ สีย้อมซูพราไวทัลเช่นนิวเมทิลีนบลูเพื่อย้อมเซลล์เม็ดเลือดแดงที่มีเรติคูลินก่อนทำการนับ[ 8 ]เครื่องวิเคราะห์บางชนิดมีเครื่องทำสไลด์แบบโมดูลาร์ ซึ่งสามารถสร้างฟิล์มเลือดที่มีคุณภาพสม่ำเสมอและย้อมฟิล์มได้ จากนั้นจึงให้ผู้เชี่ยวชาญในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ตรวจสอบ
เครื่องวัดการแข็งตัวของเลือด
เครื่องตรวจวัดการแข็งตัวของเลือดอัตโนมัติ หรือ โคแอกกูโลมิเตอร์ จะวัดความสามารถในการแข็งตัวของเลือดโดยการทำการทดสอบหลายประเภท เช่นเวลาทรอมโบพลาสตินบางส่วน (Partial thromboplastin time ) , เวลาโปรทรอมบิน (Prothrombin time ) (และค่า INR ที่คำนวณได้ ซึ่งมักใช้ในการประเมินผลการรักษา), การตรวจคัดกรองสารต้านการแข็งตัวของเลือดในผู้ป่วยโรคแพ้ภูมิตัวเอง (Lupus anticoagulant screens), การตรวจหา D-dimerและการตรวจหาปัจจัยการแข็งตัวของเลือด
เครื่องวัดการแข็งตัวของเลือด (Coagulometer) ต้องใช้ตัวอย่างเลือดที่เก็บในหลอดที่มีโซเดียมซิเตรตเป็นสารกันเลือดแข็งตัว เนื่องจากกลไกการออกฤทธิ์ของโซเดียมซิเตรตนั้นสามารถย้อนกลับได้ ขึ้นอยู่กับการทดสอบ อาจมีการเติมสารต่างๆ ลงในพลาสมาของเลือดเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาการแข็งตัวของเลือด สามารถตรวจสอบความคืบหน้าของการแข็งตัวของเลือดได้ด้วยวิธีการทางแสง โดยการวัดการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นเฉพาะของตัวอย่าง และดูว่าการเปลี่ยนแปลงของค่าการดูดกลืนแสงนั้นเกิดขึ้นอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป

อุปกรณ์โลหิตวิทยาอื่นๆ
เครื่องอ่าน อัตราการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดง (ESR) แบบอัตโนมัติแม้จะไม่ใช่เครื่องวิเคราะห์โดยตรง แต่ควรปฏิบัติตามมาตรฐาน CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) ปี 2011 เรื่อง "ขั้นตอนการทดสอบอัตราการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดง: H02-A5" และมาตรฐาน ICSH (International Council for Standardization in Haematology) เรื่อง "การทบทวนการวัดอัตราการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดงของ ICSH" ซึ่งทั้งสองมาตรฐานระบุว่าวิธีการอ้างอิงเพียงวิธีเดียวคือวิธีของ Westergren โดยระบุอย่างชัดเจนให้ใช้ เลือด เจือจาง (ด้วยโซเดียมซิเตรต) ใน หลอดดูดขนาด 200 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.55 มม. หลังจากวางในแนวตั้งเป็นเวลา 30 หรือ 60 นาที โดยปราศจากลม การสั่นสะเทือน หรือแสงแดดโดยตรง เครื่องอ่านแบบออปติคอลจะตรวจจับระดับการตกตะกอนของเม็ดเลือดแดง
เครื่องวิเคราะห์เบ็ดเตล็ด
การทดสอบและประเภทการทดสอบบางอย่างมีลักษณะเฉพาะในกลไกหรือขอบเขต และต้องใช้เครื่องวิเคราะห์แยกต่างหากสำหรับการทดสอบเพียงไม่กี่รายการ หรือแม้แต่สำหรับการทดสอบเพียงรายการเดียวการทดสอบอื่นๆ มีลักษณะเฉพาะ คือมีการดำเนินการน้อยกว่าการทดสอบอื่นๆ และโดยทั่วไปแล้วมีราคาแพงกว่าและใช้เวลานานกว่าในการดำเนินการ ถึงกระนั้น การขาดแคลนผู้เชี่ยวชาญห้องปฏิบัติการทางคลินิกที่มีคุณสมบัติ ในปัจจุบัน [ 9 ]ได้กระตุ้นให้ผู้ผลิตพัฒนาระบบอัตโนมัติสำหรับการทดสอบที่ดำเนินการไม่บ่อยเหล่านี้ ด้วย
เครื่องวิเคราะห์ที่อยู่ในหมวดหมู่นี้ ได้แก่ เครื่องมือที่ทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:
- การติดฉลากและการตรวจจับดีเอ็นเอ
- การวัดค่าออสโมลาริตีและออสโมลาริตี
- การวัดระดับฮีโมโกลบินไกลเคต (ฮีโมโกลบิน A1C) และ
- การแบ่งส่วนและการส่งต่อตัวอย่างภายในห้องปฏิบัติการ