Die Zukunft ist digital

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1 Automation und Informationsverarbeitung in der Pathologie Die Zukunft ist digital In der Pathologie können wir derzeit die digitale Revolution wie in kaum einem anderen Fachgebiet der medizinischen Diagnostik hautnah erleben. Das Tempo, mit dem sich der Wechsel vom Mikroskop zum Scanner, vom Präparatekasten zur Festplatte und womöglich von der MTA zum Roboter vollzieht, könnte eindrucksvoller nicht sein. Überfällige Entwicklung Noch betrachten viele Pathologen die rasanten Veränderungen mit Skepsis, aber wenn man zum Vergleich den Stand der Automation und Digitalisierung in der Radio logie oder Labormedizin heranzieht, dann erscheint die Entwicklung einer digitalen Pathologie nur folgerichtig. Bei anspruchsvollen Färbetechniken (Immunhistochemie, in-situ-hybridisierung) haben computergesteuerte Automaten bereits eine gewisse Tradition und sind in vielen modernen Instituten vertreten. Die ersten Geräte übernahmen nur das Auftragen der Reagenzien, dann folgte die Vorbehandlung der Schnitte, und heute setzen sich zunehmend Vollautomaten durch, die den Menschen weitgehend von Handarbeit entlasten und vor allem auch als potenzielle Fehlerquelle ausschließen. Drei Systeme führender Hersteller (Leica BOND III, Thermo Autostainer und Roche BenchMark) werden in den Infokästen und Anzeigen auf dieser und den folgenden Seiten im Detail vorgestellt. Ihr Vorteil liegt nicht nur in den ökonomisch messbaren Einsparungen an Arbeitszeit und -kraft, sondern vor allem in der medizinisch relevanten Verbesserung der Färbeergebnisse. Von Menschen kann der hohe Grad an Standardisierung, den ein computergesteuerter Prozess garantiert, schlicht nicht erreicht werden. Online-Kommunikation Zudem kommunizieren alle Vollautomaten selbstverständlich online mit einem für die Pathologie konzipierten Informationssystem. Hierbei sind drei recht unterschiedliche Kategorien zu unterscheiden, für die sich in dieser Ausgabe je ein Hersteller bei- Thermo Autostainer Modelle: 360, 480S, 720 Modelle für jeden Bedarf Mit mehr als platzierten Geräten ist die Produktfamilie der Thermo Scientifi c Autostainer der am häufigsten verwendete Immunfärbeautomat weltweit. Das Portfolio umfasst die drei Modelle Autostainer 360, 480S und 720 sowie ein computergesteuertes Wasserbad als modulares Zusatzgerät für die kombinierte Deparaffinierung und thermische Vorbehandlung der Präparate (Pretreatment = PT). Bis zu vier Autostainer und mehrere PT-Module werden an einem Rechner zentral gesteuert. So können über einen Arbeitsplatz 36 bis 336 Färbungen pro Lauf realisiert werden. Standardisiertes und offenes Färbesystem Leicht zu bedienende Software, Plasmozytom (Beckenkamm), anti- optionale Barcodierung von Objektträgern und Reagenzien so- Kappa-Färbung mit UltraVision Quanto AP/LFR am Thermo Autostainer. wie einfache Programmierung bzw. Bestückung der Geräte sorgen für hohen Probendurchsatz bei geringem Arbeitsaufwand. Die Kombination der Thermo Scientifi c Autostainer und PT-Module mit validierten Färbevorschriften bei freier Wahl der zu verwendenden Reagenzien erreicht ein Höchstmaß an Standardisierung. Durch die vielfältigen Programmierungsmöglichkeiten können Routinefärbungen ohne Weiteres mit komplexeren Fragestellungen verbunden werden (z. B. Immunzytologie, Doppelfärbungen, Immunfl uoreszenz). Integrierter Arbeitsablauf Maßgeschneiderte Lösungen vor Ort erlauben die Integration in jedes denkbare Laborinformationssystem (LIS). Angefangen vom Etikettendruck für die Autostainer bis hin zu automatisch bedruckten Objektträgern, die mittels der SlideMate-Drucker von ThermoFisher direkt am Mikrotom entstehen, können wir jeden Arbeitsablauf nach Ihren Vorgaben optimal abbilden. Thermo Fisher Scientifi c GmbH Jochen Schuck Tel / ihc-germany@thermofisher.com 36 trilliumdiagnostik (1):36

2 RUBRIKTITEL spielhaft präsentiert (nächste Doppelseite). eine lange IT-Tradition haben (Beispiel Die erste Kategorie umfasst geräte nahe Swisslab Laborsysteme). Ihr Hintergrund Workflowmanagementsysteme (Beispiel ist die Verwaltung externer und interner Roche Ventana), deren Schwerpunkt bei Arbeitsabläufe, von der elektronischen der Kommunikation zwischen den Automationseinheiten liegt. Im Vordergrund steht Befund übermittlung und das auch in Auftrags- und Materialerfassung bis zur der Kernprozess der Herstellung und Auswertung von Präparaten und damit die Opturen. Pathologietypische Funktionen vernetzten, überregionalen Verbundstruktimierung interner Arbeitsabläufe. wie Kapseldruck oder Bildarchivierung Die zweite repräsentiert das klassische ergänzen hier wie bei den vorgenannten Pathologieinformationssystem (Beispiel Systemen die Basisfunktionalität; der wesentliche Unterschied ist der modulare, Nexus), das aufbauend auf den Dokumentations- und Arbeitsabläufen im pathologischen Institut immer mehr neue Funktio- Noch stehen in der Pathologie die unter- fächerübergreifende Plattformansatz. nen wie 3D-Scanner, Bildauswertung oder schiedlichen Automations- und IT-Konzepte etwas solitär nebeneinander, so dass digitales Diktat integriert. Eine KIS-Schnittstelle sorgt für die nahtlose Einbettung in Kaufentscheidungen sehr gut überlegt sein den Informa tionsfluss des Krankenhauses. wollen, doch mit einer raschen Konvergenz Die dritte Kategorie schließlich kommt kann gerechnet werden. aus diagnostischen Bereichen wie Radiologie oder Labormedizin, die bereits gh Der vollautomatisierte IHC und ISH Leica BOND-III Der Leica BOND-III bringt die Ergebnisse, die wirklich zählen: Geschwindigkeit Überragende Geschwindigkeit für alle Routine IHCund ISH-Aufgaben sowie die Fähigkeit, eine größere Anzahl an Proben in kürzerer Zeit zu färben, sind die ausschlaggebenden Vorteile für Histologen, und einen geringeren Einfl uss auf die Umwelt. Eine umfangreiche Auswahl an hocheffi zienten Bedienungselementen verringert außerdem den Administrationsaufwand und verschafft mehr Zeit für die wichtigen Dinge. Qualität Der Leica BOND-III steht in der 3. Generation der Pathologen und Manager. kontinuierlich überlegenen Effektivität Mit dem Leica BOND-III ist weniger gleich mehr z. B. ein geringerer Verbrauch an Reagenzien und dadurch weniger gesundheitsgefährdender Abfall. Das bedeutet weniger Pflegeaufwand, weniger Abfallentsorgungskosten BOND-Färbung stellvertretend für eindeutige und präzise Färbung und für unerreichtes Vertrauen in die Diagnostik. Qualität zählt für uns, weil Qualität für Sie zählt und für Ihre Patienten. Leica Biosystems So einfach kann Färben sein: VENTANA BenchMark. Vollautomatische Färbesysteme Alle Schritte auf einem System inklusive Vorbehandlung Protokollflexibilität Ein System für IHC und ISH Geringer Reagenzienverbrauch Nur 100 μl Antikörper- bzw. Sondenverbrauch je Objektträger Zuverlässige Färberesultate Durch standardisierte Färbebedingungen Die BenchMark-Familie: BenchMark GX BenchMark XT Roche Diagnostics Deutschland GmbH Sandhofer Straße Mannheim VENTANA und BENCHMARK sind Marken von Roche. BenchMark ULTRA 2012 Roche Diagnostics. Alle Rechte vorbehalten. trilliumdiagnostik (1):37 37

3 Die Swisslab-Familie: Das Pathologiemodul ist produktiv Vor fast drei Jahren hat Swisslab erstmalig über den jüngsten Spross der Fa- Modul) von Swisslab erzeugt werden. LAURIS (order entry und result reporting milie berichtet: Das Pathologie modul. Der Pathologe diktiert seinen Befund Dieses ist nun seinen Kinderschuhen direkt am Mikroskop; die Diktate können entwachsen und unterstützt den Routinebetrieb sowohl im universitären als und weiter bearbeitet werden. Für die unmittelbar nach Abschluss abgerufen auch im niedergelassenen Facharztumfeld inklusive Abrechnungsmodul von Bildern inklusive Integration in eine digitale Verarbeitung und Verwaltung und ist dort nicht mehr wegzudenken. HL-7-Umgebung sorgen bewährte Datenmanagementsysteme. Die digitalen Die Lösung kann auf Grund ihrer Modularität sowohl einzeln als auch im Screenshot des SWISSLAB Pathologie-Hauptmenüs. Bilder von Slides und Präparaten aller Verbund komplexer LIS-Lösungen betrieben werden, komplettiert die Diagnostische Plattform von Swisslab Befundmerkmalen durchsucht und wiedergefunden werden. Außer- Art können gezielt nach Auftrags- und und fügt sich nahtlos in die Firmen- und Produktphilosophie ein. dem werden alle im Labor oder beim Arzt erbrachten Leistungen für Das Pathologie-Modul bietet dabei eine umfassende IT-Unterstützung die Abrechnung (Privat, Kasse) erfasst. Die Swisslab-Lösung bietet des komplexen Workfl ows von der Präparation über Makroskopie-, zusammen mit dem Portfolio der Fa. Roche und der Diagnostischen Mikrotom- und Verteilarbeitsplatz bis zur Befunderstellung. Die parallele Plattform einen echten medizinischen Mehrwert von der Minimierung Abbildung von Laborworkfl ow und Befundungsprozess ist dabei die einer Probenverwechslung durch eine vollständige IT-Unterstützung Stärke dieses Systems. des Workfl ows bis zum Aufbrechen von Disziplingrenzen es wird ein Sie beinhaltet die Erfassung von Auftrags- und Materialdaten einschließlich Druck von Eingangsetiketten und Scan der Begleitdokumente, einen wertvollen Beitrag zu einer effi zienten und zukunftsgerechten ganzheitlicher Blick auf den Patienten ermöglicht. Swisslab leistet so unmittelbare Generierung von Unterproben am Makroplatz, Nachforderung von Schnitten, Arbeitslisten und Anschluss von Färbeautomaten, fenden Wandel, wie er in etwa im Bereich der Radiologie vor Jahren personalisierten Diagnostik. Die Pathologie steht vor einem tiefgrei- Kapseldruckern und vieles mehr. Färbenachforderungen sind frei konfi gurierbar und können von Eingangsfärbungen sicher unterschieden Mit Roche und Swisslab haben Sie einen Partner an Ihrer Seite, der Sie bereits vollzogen wurde weg vom Papier und hin zur digitalen Lösung. werden. Das Modul lässt sich nahtlos in eine Kliniklandschaft einbinden, innovativ in die Zukunft begleitet die Zukunft heißt Digitale Pathologie, Aufträge können via gängige Klinik-Informations-Systeme oder über sagt Harald Baur, Head of Sales and Marketing. Swisslab GmbH Harald Baur Tel. 030/ Neue Swisslab-Anzeige folgt 38 trilliumdiagnostik (1):38

4 Pathologie schnell, einfach und fokussiert NEXUS / PATHOLOGIE basiert auf jahrzehntelanger Erfahrung und wird im Rahmen regelmäßiger Workshops mit unseren Kunden kontinuierlich weiterentwickelt. Die neueste Systemgeneration integriert erstmals alle Arbeitsschritte von der Probenerfassung Bedienkonzept NEXUS / PATHOLOGIE: Die Integration von 3-Dbis zur Befunderstellung Scannern, Kapseldruckern und dem digitalen Diktat macht die inklusive der virtuellen Mikroskopie. Das Bedien- Prozesse schneller, fokussierter und einfacher. konzept wurde vollständig überarbeitet, so dass alle Funktionen, wie NEXUS / ARBEITSLISTEN wurde neu konzipiert und um zusätzliche Funktionen der 3-D-Scanner, Kapseldrucker oder das digitale Diktat, eingebettet sind und der pathologische digitalen Pathologie ergänzt. Alle Arbeitsabläufe sind komplett abgebildet und bieten Fall vollständig in unserer Software abgebildet werden kann. Die Prozesse werden dadurch dadurch zu jedem Zeitpunkt ein größtmögliches Maß an Transparenz mit Informationen schneller, fokussierter und einfacher. zum Fallstatus, zur Prozesssteuerung und zur NEXUS / PROBENSCHNELLERFASSUNG Qualitätssicherung. ist ein Touchscreen-basiertes Modul, mit dessen Hilfe schnell und ohne Umwege alle für NEXUS / CUBES ist ein mächtiges Tool zur ein Probenmaterial erforderlichen Untersuchungen erfasst werden können. thologischer Institute. Es gibt unseren Kun- einfachen, fl exiblen Analyse aller Daten paden die Informationen zur Hand, die sie bei der Steuerung ihres Instituts unterstützen und hilft ihnen dadurch, die richtigen Entscheidungen zu treffen. NEXUS / PROBENSCHNELLERFASSUNG: Die Touchscreen-Bedienung unterstützt den Laborworkfl ow effi zient und zeitsparend. Die gemeinsame Entwicklung mit unseren Kunden deckt genau den Bedarf in einer Pathologie ab. NEXUS AG Klaus Fritsch Tel. 069/ vertrieb@nexus-ag.de Kundenservice mit Zufriedenheitsgarantie Wir haben auch unser Service-Konzept weiterentwickelt. Durch den neuen Online-Zugriff auf den Bearbeitungsstand aller Service- Anfragen bieten wir unseren Kunden mehr Transparenz und messbare Zufriedenheit. So bringen wir noch mehr Kundennähe in unsere Serviceabläufe. Sehen Sie optimal? Sehen oder nicht Sehen: Oft bedeutet das den Unterschied zwischen Sein oder nicht Sein. Ventana OptiView sorgt dafür, dass Sie sehen, was mit anderen Detektionssystemen nicht zu sehen ist. Die Vorteile von OptiView auf einen Blick: Höchste analytische Qualität: Beispiellose Klarheit, Tiefe und Intensität Optimierte Diagnose: Macht selbst gering exprimierte Antigene sichtbar Ausgeprägte Flexibilität: Jeder gewünschte Antikörper lässt sich einstellen Gesteigerte Schnelligkeit: Beschleunigte Diagnose Mit OptiView lässt sich beispielsweise die Abwesenheit von PMS2 Protein auf den Tumorzellen eindeutig nachweisen. Roche Diagnostics Deutschland GmbH Sandhofer Straße Mannheim VENTANA und OPTIVIEW sind Marken von Roche. trilliumdiagnostik (1): Roche Diagnostics. Alle Rechte vorbehalten. 39

5 Automation in der Hämatologie Von Stieren und Steinböcken Ein neues Hämatologiesystem ist mehr als nur ein Analysengerät; das Labor legt sich damit für Jahre auf bestimmte diagnostische und organisatorische Strategien fest. Wer passt zu wem? Auf Internetseiten zur Partnersuche wird diese Frage oft mit Leidenschaft bis ins letzte Detail diskutiert. Und selbst Menschen, die in ihrem sonstigen Leben sehr rational ausgerichtet sind, vertrauen bei Lebenspartnerschaften überraschend oft auf die irrationale Macht der Sternzeichen. Umso erstaunlicher, wie unpräzise diese Frage manchmal bei der Anschaffung eines neuen Analysensystems im Labor gestellt wird. Und das, obwohl hier wirklich messbare Kriterien vorliegen, um die Wahl zwischen (ökonomischer) Vernunft und (technologischer) Faszination rational zu begründen. Siamesische Zwillinge Coulter Prinzip: Die in einer leitfähigen Salzlösung suspendierten Partikel werden durch eine schmale Öffnung gesaugt. An ihr liegt ein elektrisches Feld, das sich bei jedem Durchtritt eines Partikels in Abhängigkeit von dessen Volumen ändert. Gemessen wird die Anzahl und Höhe der elektrischen Impulse. Man erhält so differenzierte Aussagen über die Menge, Größe und Verteilung von Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten. Fluoreszenz Laser Vorwärtsstreulicht halbdurchlässiger Spiegel Seitwärtsstreulicht Im hämatologischen Labor erscheint die Herausforderung besonders groß, denn hier geht es stets um eine langfristige Festlegung diagnostischer Strategien und damit auch um jahrelange Bindung an einen bestimmten Hersteller. Während in der Klinischen Chemie Kriterien wie Kanalzahl, Durchsatz und Preis für die Entscheidung genügen, ist das maschinell erstellte Blutbild heute ein hochkomplexes Produkt aus Tausenden von Einzelinformationen, die mit unterschiedlichsten Techniken erhoben werden von der Impedanzmessung bis zum Laser- Zytometer, vom Ausstrichroboter bis zur digitalen Mikroskopie Durchflusszytometrie: An die Stelle von elektrischem Strom tritt hier Laserlicht. Die Zellen werden einzeln durch den hochfokussierten Lichtstrahl geführt. Das Vorwärtsstreulicht gibt Auskunft über ihre Größe, das Seitwärtsstreulicht hängt von der Struktur ( Granularität ) ab. Das Fluoreszenzlicht markierter Antikörper gibt zusätzliche Auskunft über charakteristische Markerproteine zur molekularen Charakterisierung der Zellen. In vielen modernen Geräten sind diese beiden Grundprinzipien der zellulären Analytik heute untrennbar miteinander verbunden. Die Produktübersichten auf den nächsten fünf Seiten vermitteln ein umfassendes Bild aktueller Entwicklungen im Markt. Um noch einmal die Sternzeichen-Allegorie der Partnersuche aufzugreifen, kann man sowohl den Stier als kraftstrotzendes Arbeitstier erkennen, als auch den Steinbock als eleganten Spezialisten für schwieriges Hochgebirgsterrain. Da sind auf der einen Seite die integrierten Vollautomationssysteme von Siemens und Sysmex, die das große Blutbild inklusive Ausstrich, Färbung und digitaler Videomikroskopie auf derselben Hochleistungsplattform abarbeiten, auf der anderen Seite die ausgeklügelten Laser- Durchflusszytometer von BD und Beckman Coulter zur molekularen Phänotypisierung reifer und unreifer Zellen im Blut, Knochenmark und in anderen Materialien. Einfachheit in der Komplexität Trotz der unterschiedlichen Charaktere tragen beide Sternzeichen ein wehrhaftes Gehörn, und das haben auch hämatologische Automationssysteme in ihrem äußerst schwierigen, kompetitiven Umfeld nötig. Allen vorgestellten Systemen gemeinsam ist aktuell die Betonung der einfachen Bedienbarkeit, wobei ein Hochdurchsatzlabor eher auf einfache modulare Konfigurierbarkeit der gesamten Hämatologie (S. 43) oder auch disziplinübergreifend (S. 41) achten wird, während mittlere und kleine Labore leicht zu bedienende und platzsparende Geräte benötigen, die die Leistungsfähigkeit ihrer großen Brüder (S. 42) buchstäblich auf den Tisch bringen (S ). 40 trilliumdiagnostik (1):40

6 Obwohl die maschinelle hämatologische Diagnostik heute wohl zu den technisch anspruchsvollsten Gebieten der Labordiagnostik zählt, hat sich an ihren Grundprinzipien seit Jahrzehnten nicht viel geändert. Das Patent für die fluoreszenzbasierte Durchflusszytometrie reichte Wolfgang Göhde, Universität Münster, bereits 1968 ein. Der US-Amerikaner Wallace Coulter patentierte die nach ihm benannte Impedanzmessung sogar schon 15 Jahre zuvor (der Überlieferung nach ist die Idee noch älter und stammt von skandinavischen Fischern, die mit dem gleichen Ansatz versuchten, die Größe eines Fischschwarmes beim Einschwimmen in einen Fjord zu bestimmen). Ständig im Fluss und immer wieder neu sind allerdings die Kombinationen verschiedenster Nachweisverfahren im selben Gerät, die Erweiterung der Palette um hämatologische und nicht-hämatologische Tests von unreifen Zellen bis zum HbA1c, die Integration digitaler und robotischer Techniken sowie die Verfeinerung der Algorithmen zur Definition von Rauschgrenzen oder zur Visualisierung komplexer Befunde. Moderat radikal Diese inkrementelle Innovation ist typisch für ausgereifte Systeme; radikal daran erscheint allenfalls die Verdrängung des manuellen mikroskopischen Blutbilds, das früher einmal das Kernstück der hämatologischen Diagnostik war. Neuentwicklungen, die Coulterprinzip und Durchflusszytometrie in ähnlicher Weise bedrohen könnten, sind derzeit nicht in Sicht, aber auch moderate Innovationen können weitreichende Folgen haben. So erhöht die seit kurzem verfügbare Massenzytometrie die Zahl der parallel messbaren Marker von rund zehn auf hundert, indem sie statt Fluoreszenzfarbstoffen seltene Erden zur Markierung von Antikörpern verwendet und massenspektrometrisch nachweist. Das rund Euro teure Gerät wird vor allem in der Pharmaforschung eingesetzt, doch eröffnen sich damit auch Perspektiven für die personalisierte Medizin der Zukunft. Als moderat radikal könnte man schließlich die Entwicklung von Point-of- Care-Geräten bezeichnen, die komplexe Technologien einem immer größeren Kreis nicht-spezialisierter Anwender zugänglich machen (S. 45). Wer dem Nachwuchsmangel bei Fachkräften und dem Schwund von Fachlaboren in kleinen Krankenhäusern wirksam begegnen möchte, sollte diese Entwicklungen aufmerksam verfolgen. Darum prüfe, wer sich lange bindet. Harald Maier Mitglied der Redaktion Zukunftsfähig: Siemens Hämatologie im Großlabor Kommt Ihnen das bekannt vor? Ein typischer Routinealltag im Großlabor: Blutbilder rund um die Uhr, komplettes Profi l, dazu 100 Ausstriche und mikroskopische Diffs, Echtzeit-Befundung auch nachts mit hoher Expertise, wenig Zeit, wenig Personal Entspannung nicht in Sicht. Wie soll das gehen? Es geht mit der Siemens Aptio TM Automation. Für das Hochleistungslabor konsolidiert Aptio alle maschinellen Prozesse inklusive Hämatologie und Hämostase und organisiert einen effektiven Workflow vom Probeneingang bis zur Archivierung. Die ADVIA -Hämatologie bildet dabei mit Ausstrich und Färbung sowie der CellaVision - Digitalmikroskopie eine vollautomatisierte hämatologische Einheit. Die spezialisierte Middleware HemaLink regelt das komplette Probenund Datenmanagement über ein hochflexibles, individuell auf Kundenwünsche adjustierbares Softwarepaket mit festen und variablen Regeln für Flags, Alarmmeldungen und andere Algorithmen. Die Resultate aller hämatologischen und sonstigen Arbeitsplätze (z. B. manuelles Diff oder HbA1c) werden in einen einheitlichen Befund integriert. Zu den bewährten Standards der Siemens Hämatologie gehören digitale Übertragung der CellaVision-Bilddaten, Integration in den Komplettbefund und umfassender Datenaustausch mit dem LIS. Die digitale Mikroskopie sichert dem Labor nicht nur eine einheitliche morphologische Expertise, sondern ermöglicht externen Experten mittels Remote Review Access-Software auch den Echtzeit-Zugriff auf die Ergebnisse und Bilddaten zur morphologischen Befundung. Ihr Labor ist damit für die Zukunft gerüstet und es wächst mit dem Siemens Hämatologie-Konzept. Bildquelle: CellaVision, Lund, Schweden Siemens Healthcare Diagnostics GmbH Priv.-Doz. Dr. Wolfgang Hildebrandt Tel / hildebrandt.wolfgang@siemens.com trilliumdiagnostik (1):41 41