Laboratório Médico Inteligente

Instrumentos e Equipamentos

O laboratório é o local de trabalho dos profissionais de laboratório; primeiro, ele deve ser seguro, segundo, prático e, só então, esteticamente agradável. O mobiliário de laboratório e as capelas de exaustão para laboratório são equipamentos de laboratório importantes: eles não devem apenas ter funcionalidade excelente e estar em conformidade com as normas do setor, como também ter aparência atraente e cores harmoniosas, além de serem ecológicos e energeticamente eficientes, de modo a melhorar o ambiente interno, refletir as características da época e estar em conformidade com as práticas internacionais. O mobiliário de laboratório difere do mobiliário de escritório: em uso, ele entra frequentemente em contato com água, eletricidade, gás, produtos químicos e instrumentos e equipamentos, por isso são impostos requisitos mais elevados à estrutura e aos materiais do mobiliário. Ao construir um laboratório, o mobiliário deve ser projetado e selecionado de acordo com o conteúdo de trabalho do laboratório, as condições ambientais e os requisitos específicos. O projeto de layout, função e flexibilidade do mobiliário de laboratório é um dos componentes importantes do projeto arquitetônico do laboratório.

Seção 1 Instrumentos de Teste de Laboratório Médico

A lista de equipamentos a seguir pode servir como guia para um projeto de concepção e construção de laboratório de rotina; alguns instrumentos e equipamentos de grande porte são descritos detalhadamente. Diferentes padrões de espaço e requisitos de serviço podem exigir diferentes seleções de equipamentos, e cada projeto deve ser executado em conformidade com os requisitos das regulamentações do setor médico.

I. Analisador Bioquímico Totalmente Automático

O analisador bioquímico totalmente automático é um instrumento usado para detectar e analisar substâncias bioquímicas em organismos vivos, fornecendo uma base informativa para o diagnóstico clínico, o tratamento, o prognóstico e a avaliação do estado de saúde. O analisador bioquímico totalmente automático mede componentes químicos específicos nos fluidos corporais com base no princípio colorimétrico fotoelétrico. Devido à sua velocidade de medição rápida, alta precisão e baixo consumo de reagentes, sua utilização pode aumentar consideravelmente a eficiência e os benefícios dos exames bioquímicos de rotina.

Um analisador automatizado executa de forma automática todas ou parte das etapas do processo manual original: amostragem, homogeneização, incubação (37 °C), medição, cálculo de resultados, julgamento, exibição e impressão de resultados e lavagem. Hoje, os testes bioquímicos são essencialmente totalmente automatizados, e existem sistemas de análise bioquímica totalmente automáticos projetados para laboratórios clínicos de grande ou extragrande porte e laboratórios comerciais, que podem ser configurados livremente de acordo com o volume de testes do laboratório. Consulte a Fig. 7-1.

[Figura: Fotografia de um analisador bioquímico totalmente automático — um instrumento de piso de cor branca-creme com um módulo de carrossel de reagentes azul-arroxeado no lado direito da parte frontal]

Fig. 7-1 Analisador Bioquímico Totalmente Automático

Reconhecimento de código de barras de reagentes e amostras e registro por computador: os primeiros instrumentos bioquímicos não contavam com reconhecimento de código de barras e estavam mais sujeitos a erros. Nos últimos anos, tanto os instrumentos bioquímicos importados quanto os nacionais adotaram a detecção por código de barras; a aplicação dessa tecnologia em instrumentos bioquímicos oferece suporte técnico para o desenvolvimento de ACA de alta velocidade e garante um bom suporte aos equipamentos. O desenvolvimento de software é simples e acessível; por isso, a detecção por código de barras é a base da inteligência dos instrumentos. Reagentes abertos: como um fator relevante para os hospitais no momento de selecionar um modelo, é muito importante saber se o instrumento é compatível com reagentes abertos.

Quer se trate do analisador bioquímico totalmente automático modular mais rápido da atualidade (9.600 testes/hora) ou do colorímetro fotoelétrico de operação manual original, seu princípio de funcionamento é a técnica de espectrometria de absorção no âmbito da espectroscopia — a tecnologia central mais fundamental do analisador bioquímico.

Características:

  1. Sistema de reação óptica tecnologicamente avançado
  2. Sistema de lavagem automática eficiente e sem preocupações
  3. Sistema de detecção de nível de líquido inteligente e sensível
  4. Sistema operacional de software simples e rápido
  5. Rede de atendimento nacional ágil e atenciosa

II. Analisador Hematológico Totalmente Automático

Os analisadores hematológicos totalmente automáticos e os equipamentos médicos foram popularizados em hospitais de todos os níveis, e seus resultados rápidos e precisos proporcionam grande conveniência para o diagnóstico clínico.

O analisador hematológico totalmente automático utiliza os princípios do método de capacitância e da colorimetria fotoelétrica; inicialmente, ele só conseguia medir glóbulos vermelhos e glóbulos brancos e era facilmente afetado por diversos fatores. Em 1948, o princípio da impedância foi adotado para medir os elementos figurados do sangue, melhorando consideravelmente a precisão e a exatidão dos resultados de medição. No entanto, o método de impedância só permite medir o tamanho das células. Na década de 1980, o método a laser começou a ser utilizado em analisadores hematológicos, e, ao combinar o método de impedância com o método a laser, foi possível medir não apenas o tamanho das células, mas também a morfologia do núcleo celular. Consulte a Fig. 7-2.

No final da década de 1980, com o desenvolvimento da tecnologia de ondas eletromagnéticas de alta energia, a empresa Coulter, dos Estados Unidos, utilizou as tecnologias de impedância, laser e ondas eletromagnéticas de alta energia para detectar uma única célula simultaneamente, classificando as células por meio de uma análise de dados abrangente.

[Figura: Fotografia de um analisador hematológico totalmente automático — um instrumento analítico de bancada de cor branca-creme com tela de exibição e teclado de operação na parte superior, um suporte de amostras cheio de tubos de coleta de sangue com tampa roxa na área de amostras frontal, e um monitor de computador visível à esquerda]

Fig. 7-2 Analisador Hematológico Totalmente Automático

A tecnologia de ondas eletromagnéticas de alta energia permite detectar o tamanho e a densidade dos grânulos intracelulares. A empresa Bayer, da Alemanha, adotou um princípio que combina reações citoquímicas com tecnologia a laser para classificar os glóbulos brancos.

Como o citoplasma dos neutrófilos contém peroxidase abundante, os monócitos contêm menos, os blastos contêm muito pouco, e os linfócitos e basófilos não possuem essa enzima, o instrumento pode utilizar a ação da peroxidase para classificar neutrófilos em relação a linfócitos e basófilos. A citometria de fluxo também é utilizada para contar e classificar reticulócitos. As células imaturas são classificadas com base no princípio de que células imaturas e maduras diferem no teor de lipídios de suas membranas e na quantidade de aminoácidos sulfatados ligados à membrana, e, portanto, diferem na proteção da membrana após a adição de um agente lisante.

Características dos analisadores hematológicos totalmente automáticos:

  1. Sistema de medição de hemoglobina independente; a tecnologia exclusiva de quantificação direta por tubo de medição volumétrica elimina fontes de interferência e melhora a exatidão.
  2. Tecnologia de processamento de microamostras de sangue de alta precisão totalmente nova; método de impedância, método da cianometahemoglobina e método SFT sem cianeto.
  3. Tecnologia de orientação de partículas: as partículas celulares se movem em linha reta, produzindo pulsos reais, garantindo contagens precisas de leucócitos (WBC), eritrócitos (RBC) e plaquetas (PLT).
  4. Algoritmo de limiar flutuante avançado, combinado a um sistema completo de reconhecimento especializado para amostras de sangue anormais, fornecendo alertas de triagem para amostras anormais.
  5. O processamento totalmente digital dos sinais celulares e o projeto fluídico consolidado garantem a confiabilidade dos resultados de medição durante a operação.
  6. Tecnologia de fluxo de bainha traseira estereoscópica bidirecional: evita a interferência de fluidos nas contagens de plaquetas (PLT); diferencial de leucócitos (WBC) de três partes; canais duplos;

60 testes/hora.

III. Analisador de Quimioluminescência Totalmente Automático

Imunoensaio passou por etapas como radioimunoensaio, imunoensaio fluorescente e imunoensaio enzimático; o imunoensaio de quimioluminescência totalmente automático é uma nova etapa no desenvolvimento do imunoensaio, e sua compatibilidade ambiental, velocidade e precisão são amplamente reconhecidas. Por esse motivo, o imunoensaio de quimioluminescência totalmente automático é o caminho inevitável para alcançar o estado ideal dos testes de imunoensaio.

O analisador de imunoensaio de quimioluminescência é um instrumento de teste médico que realiza análises imunológicas do corpo humano por meio do teste do soro do paciente. Uma quantidade dosada de soro do paciente e conjugado de peroxidase de rábano (HRP) são adicionados a uma microplaca branca opaca cuja fase sólida é revestida com anticorpos; as moléculas do analito no soro (ligadas à peroxidase de rábano) se ligam especificamente aos anticorpos no suporte de fase sólida. Os componentes livres não reagidos são separados por lavagem. Em seguida, é adicionada a solução de substrato de luminol; a energia livre liberada pela reação química excita o intermediário, levando-o do estado fundamental ao estado excitado, e ao retornar ao estado fundamental, a energia é liberada na forma de fótons. A microplaca é então colocada no analisador, e a contagem de fótons de cada poço é lida sequencialmente pelo contador de fótons por meio do sistema de transmissão tridimensional interno do instrumento. A concentração do analito na amostra é analisada quantitativamente de acordo com um modelo matemático estabelecido com padrões de referência. Por fim, um relatório de dados é impresso para auxiliar o diagnóstico clínico. Consulte a Fig. 7-3.

[Figura: Analisador de quimioluminescência totalmente automático — um instrumento de bancada com tampa superior azul transparente sobre a área de amostras/microplacas, base cinza-esverdeada clara e painel de controle frontal com luzes indicadoras e botões]

Fig. 7-3 Analisador de Quimioluminescência Totalmente Automático

IV. Analisador de Coagulação Totalmente Automático

[A metade inferior desta página excedeu o tempo limite durante o reconhecimento; conteúdo a ser complementado: o texto principal do analisador de coagulação totalmente automático e o início da lista de características]

  1. Detecção por princípios fotoelétricos; capaz de medir PT, APTT, TT, FBG e a atividade de vários fatores de coagulação.
  2. Equipado com um sistema sensor de adição automática de reagentes — uma pipeta comum pode ser utilizada; o instrumento usa um dispositivo de mistura vibratória, dispensando haste de agitação, tornando a operação mais simples e conveniente.
  3. Todos os itens de teste podem ser pré-calibrados; os parâmetros inseridos e os resultados da calibração podem ser armazenados por longo prazo e recuperados para consulta, economizando reagentes.
  4. O design avançado do sistema óptico e o sistema de software inteligente superam a interferência de lipemia, icterícia, hemólise e quilo nas amostras de plasma.

[Figura: Analisador de coagulação totalmente automático — fotografia de um analisador de coagulação de bancada branco com tela LCD colorida no canto superior direito, uma área de detecção preta no centro e suportes de amostras e posições de reagentes visíveis na parte frontal]

Fig. 7-4 Analisador de Coagulação Totalmente Automático

V. Analisador de VHS

O exame de VHS (velocidade de hemossedimentação, correspondente à sigla em inglês ESR) tem determinado valor de referência para o diagnóstico e tratamento de diversas doenças, como para verificar a presença de inflamação ou lesões ativas no organismo.

A velocidade de sedimentação eritrocitária (VHS/ESR) é um indicador de teste clínico amplamente utilizado. Uma amostra de sangue é coletada em um tubo de VHS contendo anticoagulante; após a homogeneização, o tubo é colocado verticalmente no suporte de amostras do instrumento. Sob a ação da gravidade, os glóbulos vermelhos afundam gradualmente, deixando uma seção de plasma transparente na parte superior do tubo. O instrumento utiliza um par de tubos emissores e receptores de infravermelho (TX-RX) que se movem verticalmente para determinar a interface entre os glóbulos vermelhos e o plasma transparente, medindo as alterações dinâmicas de sedimentação dos glóbulos vermelhos ao longo de um determinado período. Consulte a Fig. 7-5. [Figura: Analisador de VHS — fotografia de um pequeno analisador de VHS de bancada branco, com tela LCD e teclado na parte superior direita e uma grande porta basculante na parte inferior frontal]

Fig. 7-5 Analisador de VHS

VI. Analisador de Hemorreologia

Hemorreologia é a ciência que estuda as propriedades de fluxo e deformação do sangue e seus componentes por meio de um analisador de hemorreologia; ela está relacionada a diversas doenças clínicas. Os diferentes indicadores medidos por instrumentos de hemorreologia têm importância clínica significativa para a etiologia, o diagnóstico, a prevenção, o tratamento e o monitoramento de doenças cardiovasculares e cerebrovasculares, como hipertensão arterial, arteriosclerose, doença coronariana, infarto do miocárdio, cor pulmonale, embolia cerebral e infarto cerebral, além de doença vascular periférica, diabetes, tumores e doenças neuropsiquiátricas; eles são amplamente aplicados em medicina interna (medicina chinesa e ocidental), departamentos de emergência, cirurgia, obstetrícia e ginecologia, oncologia, geriatria, reabilitação, pesquisa de fármacos e triagem populacional. O exame hemorreológico é um meio importante e indispensável para a medicina clínica e a pesquisa científica.

A medição da viscosidade sanguínea por um analisador de hemorreologia está intimamente relacionada ao instrumento de teste, ao anticoagulante, à coleta da amostra de sangue, ao tempo de coleta, ao método de coleta, ao manuseio da amostra após a coleta, bem como à temperatura e ao tempo de medição. Caso esses fatores não sejam rigorosamente controlados, eles podem afetar bastante os resultados do teste. Para tornar os resultados do teste confiáveis e fornecer uma base científica credível para a medicina clínica e a pesquisa científica, a padronização dos métodos de medição e dos instrumentos de hemorreologia reveste-se de importância extremamente grande. Consulte a Fig. 7-6.

[Figura: Analisador de hemorreologia — um instrumento de bancada com uma coluna vertical de medição/amostra na frente esquerda, múltiplas fileiras de posições para tubos na parte frontal, uma tela de exibição na parte superior direita e um teclado abaixo da tela]

Fig. 7-6 Analisador de Hemorreologia

VII. Analisador de Urina

O analisador de urina é um instrumento automatizado para medir determinados componentes químicos na urina, sendo uma ferramenta importante para o exame automatizado de urina em laboratórios médicos; esse tipo de instrumento tem as vantagens de operação simples e rapidez. No entanto, o uso inadequado do analisador de urina e as diversas etapas intermediárias e fatores influentes afetam diretamente a acurácia dos resultados da análise automatizada, não apenas causando erros nos resultados do teste, como até mesmo atrasando o diagnóstico. Portanto, exige-se que os operadores tenham compreensão completa do princípio, desempenho, precauções e fatores influentes do instrumento automatizado, e o utilizem corretamente, para que os resultados produzidos pelo analisador de urina sejam mais confiáveis e precisos. Consulte a Fig. 7-7.

[Figura: Analisador de urina — um instrumento de bancada com uma tela de exibição escura na parte traseira esquerda, uma saída de impressão/papel ao lado dela e uma tampa superior arredondada de cor clara em primeiro plano]

Fig. 7-7 Analisador de Urina

VIII. Analisador de Elementos Traço

[Metade inferior desta página (o texto principal da Seção VIII, Analisador de Elementos Traço, e a Fig. 7-8) teve o tempo esgotado durante o reconhecimento; conteúdo a ser complementado]

IX. Estação de Inclusão de Tecidos

A estação de inclusão, também chamada de estação de inclusão de tecidos biológicos ou estação de inclusão em parafina. Uma estação de inclusão de tecidos é um dispositivo para incluir blocos de tecido de espécimes humanos ou de animais/plantas em parafina após a desidratação e a infiltração de cera, para que possam ser seccionados para diagnóstico histológico ou pesquisa; ela é adequada para faculdades de medicina, departamentos de patologia hospitalar, instituições de pesquisa médica, instituições de pesquisa animal e vegetal e departamentos de teste de alimentos. Inclusão significa infiltrar certas substâncias de suporte especiais no interior de um bloco de tecido; usando as propriedades físicas da substância de suporte — como a transição do estado líquido para o sólido —, todo o tecido adquire uma estrutura sólida uniforme e consistente, além de dureza suficiente para permitir que um micrótomo corte seções extremamente finas. O uso da parafina como meio de inclusão, que consiste em colocar o bloco de tecido infiltrado de cera em parafina para formar um bloco de cera, é o método de inclusão mais utilizado na seção histológica. Veja a Fig. 7-9.

[Figura: Estação de inclusão de tecidos — uma estação de inclusão de bancada de cor clara, com um painel de controle/exibição elevado na parte traseira, uma área de trabalho aquecida com um bico dispensador de parafina no centro, e moldes de inclusão e cassetes colocados na superfície de trabalho esquerda]

Fig. 7-9 Estação de Inclusão de Tecidos

X. Máquina de Coloração Totalmente Automática

Utilizada principalmente nas áreas de histologia, patologia, biologia e demais campos para colorir automaticamente seções de parafina, seções congeladas, células e outros espécimes montados em lâminas. Veja a Fig. 7-10.

[Figura: Máquina de coloração totalmente automática — uma máquina de coloração de piso de grande porte com frente escura; suportes de lâminas e estações de processamento de reagentes são visíveis dentro da tampa transparente/deslizante; um painel de controle com tela está localizado à esquerda]

Fig. 7-10 Máquina de Coloração Totalmente Automática

A seguir, apresentam-se tabelas de configurações comuns de instrumentos para os laboratórios funcionais de hospitais de diferentes níveis:

Tabela 7-1 Configuração Básica de Instrumentos e Equipamentos para o Laboratório de um Hospital Primário (Nível 1)

Departamento Instrumento
Laboratório Analisador bioquímico totalmente automático
Analisador hematológico
Analisador de urina
Microscópio
Sistema de purificação de água
Refrigerador
Computador

Tabela contínua

Departamento Instrumento
Laboratório de triagem de HIV Leitor de microplacas (leitor de ELISA)
Lavador de microplacas
Pipetas
Cabine de biossegurança
Refrigerador
Computador

Tabela 7-2 Configuração Básica de Instrumentos e Equipamentos para o Laboratório de um Hospital Secundário (Nível 2)

Departamento Instrumento
Bioquímica, testes clínicos Analisador bioquímico totalmente automático
Analisador de urina
Analisador de sedimento urinário
Analisador hematológico totalmente automático
Analisador de hemorreologia
Analisador de coagulação totalmente automático
Sistema de purificação de água
Balança eletrônica
Microscópio
Refrigerador
Computador
Laboratório de HIV Banho-maria
Centrífuga horizontal (de caçamba basculante)
Autoclave de circulação interna
Cabine de biossegurança
Leitor de microplacas
Lavador de microplacas
Pipetas
Lâmpada UV
Balança eletrônica
Microscópio
Refrigerador
Computador

Tabela contínua

Departamento Instrumento
Laboratório de microbiologia Analisador de identificação bacteriana totalmente automático
Sistema de cultura de sangue
Incubadora de temperatura ambiente
Incubadora de CO₂
Sistema de purificação de água
Refrigerador
Computador
Departamento de patologia Estação de dissecação macroscópica
Capela de exaustão
Armário de armazenamento de espécimes
Micrótomo de parafina
Criostato (micrótomo de congelamento)
Processador de tecidos totalmente automático
Máquina de coloração totalmente automática
Máquina de colocação de lamínulas
Impressora de cassetes
Impressora de lâminas
Estação de inclusão de tecidos
Incubadora de temperatura constante
Estufa
Autoclave
Aparelho de fax
Centrífuga
Armário de armazenamento de espécimes
Microscópio
Software de imagem e texto
Computador
Refrigerador

Tabela 7-3 Configuração Básica de Instrumentos e Equipamentos para o Laboratório de um Hospital Terciário (Nível 3)

Departamento Instrumento
Laboratório de emergência Analisador bioquímico totalmente automático
Analisador de gases sanguíneos
Analisador hematológico totalmente automático
Analisador de urina
Analisador de quimioluminescência totalmente automático
Microscópio
Analisador de VHS (velocidade de hemossedimentação)
Analisador de PCR (proteína C reativa)
Centrífuga
Banho-maria
Analisador de PCT (procalcitonina)
Sistema de purificação de água
Refrigerador
Computador
Laboratório de testes clínicos Analisador de urina
Analisador de sedimento urinário
Analisador de PCR (proteína C reativa)
Analisador hematológico totalmente automático
Analisador de VHS (velocidade de hemossedimentação)
Analisador de hemorreologia
Analisador de coagulação totalmente automático
Banho-maria
Centrífuga horizontal (de balde oscilante)
Refrigerador
Capela de exaustão
Computador
Microscópio

Tabela continuada

Departamento Equipamento
Sala de bioquímica Analisador bioquímico totalmente automático
Analisador de gases sanguíneos
Analisador de eletrólitos
Analisador de proteínas específicas
Analisador de hemoglobina glicada
Analisador de oligoelementos
Microscópio
Equipamento de purificação de água
Refrigerador
Banho-maria de temperatura constante
Centrífuga horizontal de grande capacidade
Balança eletrônica
Sala de imunologia Analisador de quimioluminescência totalmente automático
Cabine de segurança biológica
Leitor de microplacas
Lavador de microplacas
Centrífuga horizontal de grande capacidade
Banho-maria de temperatura constante
Sistema de imunoensaio enzimático totalmente automático
Pipetas
Microscópio de fluorescência
Autoclave de circulação interna
Refrigerador
Computador
Sala de morfologia Microscópio
Computador
Sala de citometria de fluxo Citômetro de fluxo
Cabine de segurança biológica
Banho-maria de temperatura constante
Centrífuga

Tabela continuada

Departamento Equipamento
Sala de citometria de fluxo Refrigerador
Pipetas
Computador
Refrigerador
Balança eletrônica
Laboratório de oligoelementos Analisador de oligoelementos
Espectrômetro de absorção atômica
Capela de exaustão
Refrigerador
Computador
Balança eletrônica
Laboratório de HIV Leitor de microplacas
Lavador de microplacas
Centrífuga
Pipetas
Banho-maria de temperatura constante
Autoclave de circulação interna
Cabine de segurança biológica
Refrigerador
Computador
Laboratório de PCR Termociclador (equipamento de amplificação gênica)
Cabine de segurança biológica
Pipetas
Agitador (oscilador)
Centrífuga de alta velocidade
Banho-maria de temperatura constante
Banho seco de temperatura constante (banho de metal)
Lâmpada UV
Balança eletrônica
Misturador

Tabela continuada

Departamento Equipamento
Laboratório de PCR Bancada limpa
Refrigerador
Leitor de microplacas
Lavador de microplacas
Computador
Balança eletrônica
Equipamento de PCR quantitativo por fluorescência em tempo real
Sequenciador de genes
Laboratório de microbiologia Analisador de identificação bacteriana totalmente automático
Cabine de segurança biológica
Balança eletrônica
Sistema de cultura de sangue
Incubadora de temperatura ambiente
Incubadora de CO₂
Centrífuga
Autoclave de circulação interna
Espectrofotômetro
Banho-maria de temperatura constante
Bancada limpa
Refrigerador
Computador
Departamento de patologia Estação de macroscopia
Capela de exaustão
Armário de armazenamento de amostras
Micrótomo de parafina
Criostato (micrótomo de congelamento)
Processador de tecidos totalmente automático
Colorador totalmente automático
Montador de lamínulas
Impressora de cassetes