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UNA NAVEGACIÓN FLUIDA POR EL LABORATORIO

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Automatización de laboratorios

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Automatización en el diagnóstico del laboratorio médico: Probablemente, la mayoría de nosotros ha tenido que dar una muestra de sangre o de orina como paciente en el médico para revisiones médicas preventivas, antes de operaciones o con fines de diagnóstico. Las muestras se colocan en pequeños tubos de ensayo, se etiquetan, se llevan al laboratorio y -un par de días después- nosotros, los pacientes, somos informados del resultado; conocemos nuestros valores sanguíneos, de azúcar, de hígado o de riñón. Pero, ¿dónde se encuentra ese laboratorio en el que se analiza nuestra salud y qué ocurre exactamente allí? Ciertamente, nuestro médico no tiene su propio laboratorio. En cambio, el análisis de nuestras muestras de sangre y orina ha sido asumido por laboratorios altamente especializados que realizan muchos miles de análisis cada día. También ellos pueden beneficiarse hoy de la tecnología de automatización más avanzada. Como en muchas otras tareas de automatización, los pequeños motorreductores de alto rendimiento desempeñan también aquí un papel fundamental. Convencen sobre todo por su buen rendimiento, su alto par en un diseño pequeño, su fiabilidad y su bajo consumo de energía.

Muchos laboratorios que realizan análisis de muestras médicas siguen utilizando hoy en día sistemas de distribución manuales. Esto significa que primero se capturan los datos de las muestras entrantes. A continuación, las muestras se colocan en bastidores por lotes, son transportadas por los empleados a las distintas estaciones de análisis y, si es necesario, se recurre a ellas de vez en cuando para realizar más análisis. Con miles o incluso decenas de miles de muestras de material al día, esto no sólo es una tarea laboriosa y monótona, sino que también es propensa a los errores. La resolución de problemas requiere entonces tiempo y esfuerzo adicionales. Se requiere más tiempo si las muestras individuales necesitan una manipulación especial, por ejemplo, porque deben pasar por varias estaciones para el diagnóstico por etapas. Lo mismo ocurre con la dilución de muestras para determinados análisis o con la división de muestras para diferentes análisis; la producción de las llamadas alícuotas. Por lo tanto, es inevitable que se produzcan interrupciones en el flujo de trabajo ordenado. Este proceso se ve dificultado por la tendencia actual a recoger una sola muestra de los pacientes para todos los análisis necesarios siempre que sea posible. No se vislumbra un alivio de la situación. Más bien, el problema se agravará en el futuro, sobre todo por la centralización de los servicios de laboratorio.

¿Qué debe hacer un sistema automático de distribución de muestras?

El uso de una tecnología de automatización orientada a la práctica, que libere a los empleados de las actividades monótonas y elimine las fuentes de error, será por tanto inevitable en los laboratorios modernos. Lo ideal es que un sistema automático de transporte de muestras transporte las muestras directamente al sistema de análisis adecuado y, al mismo tiempo, realice otras tareas por el camino: tras la entrega, la identificación de la muestra puede utilizarse para planificar y optimizar la ruta por el laboratorio, para lo cual pueden tenerse en cuenta muchos parámetros, como el tipo de recipiente, la preparación, el nivel de llenado y, por supuesto, la secuencia de los distintos pasos del análisis. Durante la duración del análisis y la evaluación, todas las muestras que se vayan a procesar deben permanecer accesibles, es decir, lo ideal es que varios cientos de muestras estén en marcha en el sistema de distribución de forma simultánea. De este modo, se pueden repetir rápidamente los análisis o realizar análisis adicionales y llevar a cabo las evaluaciones que sean necesarias posteriormente. Una vez finalizado el análisis, las muestras deben ser expulsadas automáticamente, eliminadas tras un periodo de almacenamiento de un par de días o, si es necesario, transferidas a un contenedor adecuado para su archivo a largo plazo.Así pues, los requisitos que se exigen a un sistema automático de distribución de muestras son elevados, no sólo en lo que respecta a la capacidad y la fiabilidad, sino sobre todo en lo que respecta a la flexibilidad, y ello en dos sentidos: el sistema de distribución debe ser capaz de manejar tareas alternas y cambios en el flujo de trabajo. Además, debe ser fácilmente ampliable para que, por ejemplo, se puedan integrar dispositivos de análisis nuevos o modificados incluso en un momento posterior sin un esfuerzo considerable. Con el desarrollo del sistema de distribución de muestras totalmente automático lab.sms®, GLP Systems ha demostrado que estos requisitos pueden cumplirse hoy en día. Transporta cada muestra (espécimen) por separado, ya que sólo así se consigue una organización flexible, personalizada y óptima de las muestras individuales. Así, se diferencia fundamentalmente de los sistemas que transportan bastidores con cinco o diez especímenes.

Alta flexibilidad durante el transporte y la distribución

En el sistema de distribución de muestras diseñado por los especialistas de Hamburgo, la identidad del espécimen está vinculada a la identidad del portamuestras móvil en el momento de la entrega en el punto de asignación. Así, el sistema de distribución conoce la muestra y sabe en qué carro se está transportando y qué análisis son necesarios. Incluso se pueden realizar cambios en la secuencia de forma retroactiva sin problemas, ya que es posible el acceso aleatorio. Para ello, la posición de la muestra y la asignación al carro se comprueban periódicamente durante el transporte en los puntos de identificación. A continuación, los carros con las muestras se desplazan de forma totalmente automática sobre raíles de plástico hasta los respectivos puestos de análisis. El sistema de control primario ajusta las agujas de los carriles por los que pasan durante el trayecto: 4.500 muestras por hora pueden ser reconocidas y guiadas individualmente en una de las dos direcciones. Dado que todos los conmutadores de vía pueden funcionar simultáneamente, en un sistema de ejemplo con 50 conmutadores de vía diferentes se obtiene una capacidad de clasificación de 225.000 operaciones de clasificación por hora o más de 60 por segundo. Esta capacidad es necesaria, ya que muchos ejemplares se encuentran en una cola de espera antes y después del análisis y, por lo tanto, se mueven con frecuencia sobre los interruptores de vía. La elevada capacidad de clasificación de los conmutadores de vía satisface así un importante requisito para la flexibilidad organizativa en el funcionamiento del laboratorio. También son importantes para el buen funcionamiento los "carritos" en los que se desplazan las muestras por el laboratorio. La velocidad y la fiabilidad tienen aquí la máxima prioridad.

Accionamientos compactos para un transporte rápido y fiable

Los carros compactos, es decir, los "specimen taxis", tienen en realidad un diseño muy sencillo. El accionamiento, la batería, la electrónica y el interruptor de proximidad están integrados, lo que permite que los taxis aceleren, desaceleren o se detengan con gran precisión, por ejemplo, en las estaciones de análisis. Para los accionamientos se eligieron pequeños motorreductores sin escobillas. Los motorreductores de la amplia gama de productos FAULHABER están diseñados para ofrecer una gran fiabilidad y una larga vida útil, por lo que pueden recorrer muchísimos kilómetros en los sistemas de distribución automática sin que el desgaste sea un problema. Además, también convencen en esta aplicación por su suavidad de funcionamiento, sin engranajes. Esto es especialmente importante, ya que las muestras de sangre suelen transportarse sin cubierta. Además, los accionamientos son muy silenciosos. El imán de tierras raras del rotor y el devanado sin núcleo también garantizan un alto rendimiento y dinámica en un tamaño compacto.

Los accionamientos, que suministran aproximadamente 0,3 W y un par de hasta 6 mNm con un diámetro de unos 15 mm y una longitud de 15 mm, accionan la rueda del "taxi de muestras" a través de un reductor de engranajes rectos que cumple con el diámetro (reducción 1:10) en el punto de funcionamiento ideal. Gracias a sus dimensiones compactas, pudieron integrarse fácilmente, y sus bajos requisitos de potencia fueron ideales para la aplicación; los intervalos de carga de las baterías son suficientemente largos. Para garantizar que los carros estén siempre listos para su uso, el estado de carga se supervisa constantemente mediante la electrónica integrada, de modo que puedan recargarse antes de que se paralicen. Sin embargo, la electrónica realiza otras tareas. Aquí se almacena el número de identificación del "taxi" y evalúan las señales del interruptor de proximidad. La electrónica del motor puede ajustar adecuadamente la velocidad de los pequeños motores de engranaje sin escobillas, es decir, reducir la velocidad o detener el motor.

La solución ya ha demostrado su eficacia en la práctica en un gran laboratorio médico de Hamburgo. Aquí se procesan diariamente unas 3.000 muestras de hematología con 19 analizadores en línea. Están previstas otras aplicaciones. De este modo, los modernos motorreductores pequeños han vuelto a demostrar su versatilidad. El principio del "taxi de muestras" también puede aplicarse a otros ámbitos de aplicación. Se pueden concebir sistemas automáticos de distribución similares, por ejemplo, allí donde las piezas pequeñas pasen por diferentes estaciones de producción o inspección por separado.