“一线”解锁微生物实验室全自动化

抗菌药物耐药（AMR）是世界性的重大公共卫生问题，如果什么都不做，到2050年，全 球每年将会有1000万人死于AMR，高于癌症死亡人数820万。制定感染预防和控制计划以遏制AMR的传播迫在眉睫，严格遵循指南合理使用抗 菌 药物人人有责。

临床抗 菌药物的管理离不开微生物实验室的准确、快速报告。而微生物实验室的全自动化可以更好地提高实验室的样本处理能力、通过流程标准化更好地控制成本、优化可追溯性以减少周转时间 (TAT)，助力一线抗 菌药物的规范使用。为满足微生物实验室自动化的需求，生物梅里埃通过不断引入新产品，以创新技术引领微生物实验室自动化步入新的高度。接下来，就让我们一起看看微生物实验室自动化引入WASPLab后的全新风貌。

WASP

WASP（Walk Away Specimen Processor）是微生物实验室全方位自动化的第 一步，可实现：微生物样本全自动开盖/合盖、漩涡震荡/离心、平板接种、涂片、肉汤增菌、药敏纸片分配等功能。目前全 球装机超1000台，其标准化、无纸化、全流程溯源的样本前处理全新面貌，促进微生物实验室建立起标准工作流程、降低实验室感染风险、优化人力，让技术人员专注于更高价值的工作。

WASPLab

但今天本文的主角是：WASPLab流水线。它结合了WASP的所有优点，打造了微生物样本分拣、接种、培养、判读、鉴定、药敏全方位解决方案。

那么WASPLab究竟有哪些特点？能为微生物实验室实现全自动化带来哪些价值？

模块化

1）WASP除了划线功能外，还具有涂片、肉汤增菌、纸片分配、大量尿杯自动上机等功能，用于满足临床需求。

2）WASPLab可根据实验室的布局进行灵活的线路配置：L型、T型、U型。

3）流水线孵箱有两种规格可供选择：单开门孵箱（容量795），双开门孵箱（容量1590），可提供需氧及二氧化碳培养环境。

高生产力

使用WASPLab后，实现样本接收后直接上机，大大节省人工处理、转运及等待时间。WASP支持样本乱序上机、随时上样（紧急样本优先处理），WASPLab可根据需求设置平板孵育及拍照时间，标准化操作流程。

首先，我们回顾一下日内瓦大学医院使用WASPLab一年的改变[1]：

• 在常规工作正常开展的前提下，将整个自动化过程分成不同的阶段，样本上机逐步验证、员工培训循序渐进

  
  

• 在1年内实现了90%样本的流水线上机，大大减少平板孵育时间

  
  

• 制定了WASPLab药敏纸片分配测试规则

在北美进行WASPLab的4个中心（WKL威利斯-奈顿实验室、TriCore参考实验室、HRMLP汉密尔顿地区医学实验室、SHSL萨特健康共享实验室）研究报道了实验室从实现自动化后，在人力节省、分配优化、成本控制方面带来的益处[2]：

• 提高生产率（18% - 93%）

  
  

• 样本可减少54%的检测成本

  
  

• 报告培养结果的TAT中位数减少了14小时

智能判读

基于强大的摄像系统（4800w像素，可以检出直径小于0.1mm的菌落，最多放大13倍；远心镜头避免图像失真，准确选取菌落），WASPLab可对孵育的平板进行拍照，实现菌落生长/无生长平板自动归类，结果一键传递；药敏抑 菌圈自动判读；显色平板判读及结合病患LIS资料(性别/年龄/样本别/病房别等）进行疑似菌落的人工智能自动筛选及判读的PhenoMATRIX 智能算法。

法国LaboSud实验室在2018年引入PhenoMATRIX，其阶段性成果展示了定制化全自动平板分类方案对判读时间的节省：

• 阴性平板平均判读时间0.6秒

  
  

• E. coli判读1.4秒

  
  

• 非E. coli 菌落判读3.6秒

  
  

• 杂菌判读2.73秒

另有文献报道法国里昂公立医院集团(HCL)使用CPSE培养基基于两个版本的PhenoMATRIX的智能判读规则，对肾造口术/输尿管造口术和人工膀胱尿液、导尿管尿液、中段尿与人工判读进行比较[3]：

与Version 1相比，Version 2基于PhenoMATRIX人工智能判读规则表现出更高的性能，与实验室技术人员判读一致性高达92%。PhenoMATRIX可以帮助实验室标准化和结果准确性，可在分析工作过程中优先考虑阳性平板，节省人工判读时间。

在实验室资源有限的情况下，我们需要准确检测抗 菌药物耐药、筛查医院获得性感染，快速提供结果以缩短患者的住院时间，如何从中找到平衡点，从而使流程精益化，达到事半功倍的效果，不妨畅想下WASPLab其高生产力、模块化、智能判读带来的重大流程改变。

参考资料：

[1] European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases 2020

[2] K. Culbreath et al., Journal of Clinical Microbiology, 2021

[3] Dauwalder et al. Clinical Microbiology and Infection 27, 2021