Seit Ende 2024 hat das Team im Zentrallabor der Universitätsmedizin Essen einen neuen Mitarbeiter, einen mobilen Service-Roboter. „Der Roboter arbeitet KI-gestützt und ist eine sehr gute Ergänzung zu unserer stationären Robotik“, sagt Dr. Marc Wichert, Facharzt für Laboratoriumsmedizin und Medizinische Informatik und Leiter des Zentrallabors der Universitätsmedizin Essen.
Mobiler Service-Roboter entlastet Fachkräfte im Zentrallabor
Totalautomatisierung und Digitalisierung im Zentrallabor der Universitätsmedizin Essen schreiten voran.
Marc Wichert gestaltet den Auf- und Ausbau des Zentrallabors seit 2003 maßgeblich mit, seit 2009 als Oberarzt und stellvertretender Leiter und seit 2023 als Leiter dieser deutschlandweit einmaligen Einrichtung. Seit dem Umzug in neue Räumlichkeiten im Jahr 2003 stehen der Universitätsmedizin Essen in nur einem großen Raum medizintechnische Anlagen für die Zentrallabor-Analytik auf insgesamt 1.300 Quadratmetern zur Verfügung. Pro Jahr werden dort aktuell für 33 Kliniken mit insgesamt 1.700 Betten 8,5 Millionen Analysen durchgeführt. Täglich durchlaufen circa 6.000 Röhrchen die Anlagen, das entspricht etwa 2.000 Anforderungen pro Tag. Durch eine konsequente Digitalisierung erreichen mittlerweile nahezu 100 Prozent der Anforderungen das Zentrallabor auf elektronischem Wege. Die Pflegepersonen fordern über einen Rechner auf den Stationen die Analysen an, die Ergebnisse werden in der Elektronischen Patientenakte gespeichert, so dass die behandelnden Ärztinnen und Ärzte auf den Stationen direkt Zugriff haben.
Auf dem Weg zur Vollautomatisierung
Bereits im Jahr 2000 begann eine umfassende Reorganisation aller klinischen Laboratorien (mit Ausnahme der Institute) an der Universitätsmedizin Essen. Die dezentralen Laboratorien der einzelnen Kliniken wurden zentralisiert und in einem Zentrallabor zusammengefasst, ein neues Laborinformationssystem wurde eingeführt. 2012 ging die erste Laborstraße an den Start. Einzelne Analysensysteme wurden über einen sogenannten Track miteinander verbunden, ein Transportband für Laborproben, auf dem die Proben von Analyseeinheit zu Analyseeinheit wandern. 2019 wurde dieses System erweitert und modernisiert. „Total-Laboratory-Automation“ nennt es Marc Wichert, Vollautomatisierung. Die Proben wandern nun nicht mehr nur über das Transportband zu den Analysensystemen, sondern durchlaufen auch prä- und postanalytische Module zum Beispiel für die automatische Zentrifugation oder Archivierung von Probengefäßen. An den einzelnen Stationen greifen Roboterarme nach den Laborröhrchen, sie platzieren sie in den Analysegeräten oder schicken sie weiter auf den Weg durch die Laborstraße.
Hybrid-Betrieb von Mensch und Roboter
Jetzt unterstützt die stationären Roboter der mobile Service-Roboter, der einen Hybrid-Betrieb von Mensch und Roboter im gleichen Raum ermöglicht. Er unterstützt und entlastet das medizinisch-technische Personal, indem er standardisierte, monotone und sich wiederholende Aufgaben im Labor übernimmt. Täglich lernt er Neues hinzu: Eine KI-gesteuerte Bildverarbeitung ermöglicht es ihm, Objekte zu erkennen und zu verstehen, was in seiner Umgebung vor sich geht. Er identifiziert Barcodes, Röhrchenfarben und Füllstände. Er navigiert autonom durchs Zentrallabor und sucht dabei immer den kürzesten und effektivsten Weg. Er interagiert mit den anderen Laborgeräten sowie unterschiedlichen Modulen der Laborautomationsstraße.
Kollege Roboter kommt zurzeit insbesondere innerhalb des Labors beim Probentransport zu verschiedenen Spezialarbeitsplätzen zum Einsatz, oder er be- und entlädt eine spezielle Robotik-Zentrifuge. Aktuell wird er trainiert, die Wege von der Empfangsstation eines speziellen Transportsystems für Probengefäße zu den Schüttgut-Modulen der Laborautomationsstraße in den Zeiten außerhalb des Regeldienstes zu übernehmen.
Dieses spezielle Transportsystem für Probengefäße ist eine innovative Technologie, die den Transport von Blutröhrchen in Krankenhäusern revolutioniert hat. Durch diese Hightech-Rohrpost werden die Laborproben, die auf den Stationen entnommen werden, mit hohem Luftdruck durch Schläuche geschossen, die in den Versorgungskanälen der Gebäude verlegt sind. Dieses sehr schnelle Transportsystem sorgt dafür, dass von der Entnahme der Blutprobe bis zu ihrem Eintreffen im Labor nur wenige Sekunden vergehen. In Essen verbindet dieses Transportsystem bisher die beiden zentralen Notaufnahmen mit dem Zentrallabor, mit Fertigstellung der neuen Kinderklinik wird auch die Kinder-Notaufnahme angeschlossen.
Fakten und Zahlen zum Zentrallabor der Universitätsmedizin Essen
- hohe analytische Qualität (langjährige Akkreditierung durch die Deutsche Akkreditierungsstelle nach DIN EN ISO 15189)
- kurze technische Durchlaufzeiten vom Probeneingang im Zentrallabor bis zur elektronischen Befundübermittlung an die klinisch tätigen Personen auf den Stationen und in den Ambulanzen
- kontinuierliche Verfügbarkeit 365 Tage im Jahr, sieben Tage die Woche rund um die Uhr
- 8,5 Millionen Analysen im Jahr
- 6.000 Röhrchen pro Tag
- 2.000 Anforderungen pro Tag
- 52 medizinisch-technische Mitarbeitende
- 7 akademische Mitarbeitende
- 1 mobiler Service-Roboter
Fazit: Durch die Vollautomatisierung ergibt sich eine Verbesserung der Prozessqualität mit einem weitestgehend standardisierten, homogenen Workflow bei deutlicher Reduktion von manuellen Tätigkeiten. Die schnellen Reaktionszeiten verkürzen die Liegezeiten von Patientinnen und Patienten, somit reduzieren sich auch die Kosten. Die Robotik entlastet und unterstützt das Fachpersonal im Labor. Arbeitsplätze fallen dadurch nicht weg. Das wäre aus Sicht von Marc Wichert in Zeiten des akuten Fachkräftemangels in diesem Bereich auch eine fatale Entwicklung. „Ich freue mich über jede gute medizinisch-technische Fachkraft, die gerne bei uns im Zentrallabor arbeiten möchte“, sagt der Leiter des Zentrallabors an der Universitätsmedizin Essen.
