Definierte Sicherheitsbereiche werden mit Sensoren überwacht. Sobald Mitarbeitende in diese Bereiche eintreten, bewegen sich die Roboter mit geringerer Geschwindigkeit. © ABB

Nach Herstellerangaben waren im Auswahlprozess Geschwindigkeit, Wiederholgenauigkeit und die Reichweite der Roboter wesentliche Kriterien. Die ABB-Roboter haben eine Reichweite von 1,40 Metern. Ein weiterer Schlüsselfaktor war eine nahtlose Mensch-Roboter-Kollaboration.

Diese ist möglich durch „SafeMove“, eine sicherheitszertifizierte Software von ABB: Die Labormitarbeitenden können über sensorüberwachte Bereiche direkt an die Analysegeräte herantreten, ohne eine Kollision mit einem Roboter befürchten zu müssen.

Tritt eine Person in den definierten Sicherheitsbereich ein, drosseln die Industrieroboter ihre Bewegung auf ein sicheres Tempo. Entfernt sich der Mensch wieder, wird beschleunigt. Unabhängig von der Geschwindigkeit arbeiten die Roboter die Proben mit einer hohen Präzision ab.

Workflow mit Roboter So sieht ein klassischer Workflow mit dem Roboter-Arbeitstisch „Lab Table II“ im Detail aus: Die MTLA oder Mitarbeitenden des Krankenhauses stellen die Blutproben auf diesem Arbeitstisch in definierte Racks für den Probeneingang ab. Ab hier übernimmt der Roboter die weiteren Tätigkeiten. Damit es nicht zu Verwechslungen kommt, gleicht eine Kamera mit intelligenter, eigen entwickelter Bilderkennungssoftware die Farbe der Probenkappe mit einem Auftrags-Barcode ab.

Die erste Bereitstellung der Proben erfolgt manuell. © ABB

Außerdem wird der Füllstand der Blutprobe kontrolliert und im Laborinformationssystem (LIS) angefragt, ob es einen Auftrag für diese Probe gibt. Bei Unstimmigkeiten sortiert der Roboter die Probe aus und platziert sie auf ein Fehlerrack. Auch Patientenproben ohne Auftrag warten in einem speziellen Fehlerprobenbereich, bevor ein erneuter Scanversuch unternommen wird.

Ist die Probe grundsätzlich in Ordnung und ein Analyseauftrag vorhanden, stellt der erste ABB-Roboter diese in den Zentrifugenbecher oder gleich in Geräteracks, sofern eine Zentrifugation nicht erforderlich ist.

Um die automatische Zentrifuge korrekt auszutarieren, führt der zweite Roboter Ausgleichsröhrchen ein. Anschließend werden die Zentrifugenbecher in die Untertischzentrifuge eingesetzt, die Zentrifuge verschlossen und die Proben zentrifugiert.

Nach der Zentrifugation werden die Blutproben automatisch entstöpselt und in Probenracks eingesetzt. Der zweite Roboter führt zentrifugierte und nicht zentrifugierte Proben in ihren spezifischen Geräteracks den Analysesystemen zu, die in das LIS eingebunden sind.

Nach der Analyse meldet ein Sensor dem Roboter, dass sich Probenracks im Probenausgangsbereich des jeweiligen Gerätes befinden. Dieser nimmt die Racks aus den Analyse-Geräten, dann die Proben aus den Racks, verschließt die zuvor geöffneten Proben und setzt sie in den Archivbereich ab.

Beim herkömmlichen, manuellen Probenhandling wird in Abhängigkeit von der Analysezeit eine bestimmte Taktzeit vorgegeben, in der Proben zugeführt und entnommen werden. Dieser Richtwert kann jedoch nicht zu 100 Prozent die Realität abbilden, so dass im Laboralltag wertvolle Zeit verloren gehen kann. Die Roboter hingegen können dank der Sensorüberwachung die Proben in Echtzeit beladen und entnehmen. Es ist auch möglich, Notfallproben priorisiert zu bearbeiten.

Den Transport der Probenracks übernimmt ein Roboter. © ABB

Durch den robotergestützten Workflow lässt sich im „Real Time Tube Movement (RTTM)“ ein Probendurchsatz von maximal 160 Proben pro Stunde realisieren, was beim MVZ Medizinische Labore Dessau Kassel zu einer bis zu 25 Prozent schnelleren Bearbeitungszeit führen kann.

Neben der Effizienz verbessert dieser Automatisierungsansatz auch die Ergonomie am Laborarbeitsplatz. Mit 3,75 Quadratmetern Fläche ist der Robotertisch sehr kompakt gestaltet, der Zugang zu den Analysegeräten, etwa für die Wartung der Geräte oder wenn Proben doch mal manuell zugeführt werden sollen, ist auch ohne Umbauten möglich. Auch die Arbeitszeiten können durch den Einsatz des „Lab Table II“ attraktiver gestaltet werden, denn: Die Labormitarbeitenden müssen während der Prä- und Post-Analytik nicht danebenstehen, sondern können den Workflow von einem zentralen Ort aus via Monitor-Überwachungssystem beobachten.

Dieses System ermöglicht den Zugriff auf alle Gerätebildschirme. Dort erscheinen beispielsweise Fehlermeldungen, wenn Proben nicht korrekt gescannt werden können.

Die Dokumentation kann automatisch auch mit einem Core Lab geteilt werden. Dank der Monitoring-Funktion und der Datenübertragung kann der Robotertisch außerhalb der Kernarbeitszeiten betrieben werden, ohne dass Labormitarbeitende physisch zugegen sein müssen.

Durch die Anbindung des Systems an die Fernwartung von ABB kann im Fehlerfall schnell unterstützt werden. Max Novotny, Sales & Business Development Manager, ABB Robotics, betont, dass es kein triviales Unterfangen sein, einen derart hohen Durchsatz in einem kollaborativen Szenario zu realisieren.

„Mithilfe von SafeMove ist es dennoch gelungen, einen Industrieroboter ohne physische Umhausung in einem kollaborativen Szenario einzusetzen. Und dank der tatkräftigen Unterstützung des MVZ-Teams konnten wir dieses hochspannende Projekt in gerade mal einem Jahr über die Ziellinie bringen."

Mit dem roboterbasierten „Lab Table II“ ist nicht nur eine deutliche Steigerung der Produktivität möglich, sondern auch eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen im medizinischen Labor.

Dank Automatisierung müssen Labormitarbeitende nicht mehr so viel Zeit für das monotone Probenhandling aufbringen, sondern können sich anspruchsvolleren Tätigkeiten widmen – für die nun auch deutlich mehr Zeit bleibt.

„Die ABB-Experten haben es geschafft, ihre Erfahrung und ihr Know-how aus der industriellen Automatisierung auf äußerst effektive Weise auf die Anforderungen eines medizinischen Labors zu übertragen. Der fertige Labortisch deckt die komplexen Prozesse der Prä- und Postanalytik vollständig ab, so dass kleine und mittlere Krankenhauslabore bestens auf künftige Herausforderungen wie den Fachkräftemangel gerüstet sind", so Dr. med. Juliane Böttcher-Lorenz, Geschäftsführerin und Ärztliche Leitung, MVZ Medizinische Labore Dessau Kassel GmbH.

Quelle: ABB