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Labordiagnostik & Histopathologie

Pathologie 4.0: Das vernetzte, digitale Labor der Zukunft

| Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Abb. 1: Krebsdiagnostik: Ob Gewebe bösartig entartet ist, wird häufig anhand einer dem Körper entnommenen Gewebeprobe beurteilt. Im Bild: mikroskopische Darstellung von menschlichem Lungengewebe.
Abb. 1: Krebsdiagnostik: Ob Gewebe bösartig entartet ist, wird häufig anhand einer dem Körper entnommenen Gewebeprobe beurteilt. Im Bild: mikroskopische Darstellung von menschlichem Lungengewebe. (Bild: ©tonaquatic - stock.adobe.com)

Oft als „Achillesferse“ der Histopathologie bezeichnet, stellt der Probeneingang im Rahmen der Präanalytik Labore seit mehreren Jahrzehnten vor erhebliche Herausforderungen. Gerade in der Tumordiagnostik können Fehldiagnosen fatale Folgen haben. Doch Digitalisierung und Automatisierung können Abhilfe schaffen und neben Effizienzsteigerung eine deutlich höhere Patientensicherheit bewirken.

Zeitintensive, stark manuelle Laborprozesse sind teuer, fehleranfällig und der häufigste Grund für Unregelmäßigkeiten bei Krebsdiagnosen. Allein in Deutschland werden jährlich Hunderte von Patienten aufgrund falsch-positiver/negativer Laborbefunde fehldiagnostiziert oder falsch behandelt. Mit teils fatalen Folgen für die Betroffenen. Daneben steht der wirtschaftliche Schaden: Einem durchschnittlichen Pathologielabor können durch vermeidbaren Personalaufwand Mehrkosten von bis zu 200 000 Euro entstehen. Der finanzielle Schaden im Gesundheitswesen wird auf 50 Millionen Euro geschätzt.

Von den Mitarbeitern wird der herkömmliche Arbeitsprozess des Probeneingangs in Pathologiela­boren fast immer als extrem arbeitsintensiv beschrieben. Hinzu kommt der unmittelbare Kontakt mit dem kanzerogenen Stoff Formalin, in den die Gewebeproben eingelegt sind. Dadurch wird der Probenvorbereitungsprozess für Labormitarbeiter in der Pathologie oftmals sogar gesundheitsgefährdend.

Pathologie – dem Leben verpflichtet

Statistisch gesehen wird jeder zweite Mensch im Laufe seines Lebens mindestens einmal mit einer Krebsdiagnose konfrontiert. Grundlage für die Diagnose ist neben anderen diagnostischen Verfahren zumeist auch die Analyse einer aus dem Körper entnommenen Gewebeprobe. Etwaige Fehler, die bereits im Probeneingang auftreten können (wie etwa durch Verwechselung, Verunreinigung oder gar Verlust der Gewebeprobe), ziehen sich durch den gesamten folgenden Laborprozess.

Unregelmäßigkeiten treten Expertenschätzungen zufolge aktuell in ca. 1 bis 15 Prozent aller Fälle auf und können schlimmstenfalls zu einer Fehldiagnose und Falschbehandlung führen – potenziell mit fatalen gesundheitlichen und psychosozialen Folgen für die Patienten. Ein Lösungsansatz besteht in einer zuverlässigen, automatisierten Probenvorbereitung mit mehreren Sicherheitsstufen. Hierbei werden auch umfassende Informations- und Identifikationsmöglichkeiten zur Erfassung und Erhebung prozess- und diagnoserelevanter Daten, u.a. durch Visual ID, ausgeschöpft. Das leistet einen wesentlichen Beitrag zur Patientensicherheit und öffnet die Tür zu weiteren Innovationen.

Das 2017 gegründete Münchner Startup Inveox hat ein Automatisierungssystem entwickelt, das dazu beiträgt, das Risiko von Unregelmäßigkeiten beim Probeneingang und daraus resultierende potenzielle Fehldiagnosen deutlich zu reduzieren und somit die Patientensicherheit signifikant zu erhöhen. Das System soll laut den Gründern Maria Driesel und Dominik Sievert neben einer Effizienzsteigerung und mehr Zeit für wertschöpfende Tätigkeiten, auch einen wertvollen Beitrag zum Arbeitsschutz leisten. „Es ist uns gelungen, das weltweit erste Automatisierungssystem für den Probeneingang in der Histopathologie zu entwickeln“ erklärt Maria Driesel und zeigt sich mit dem Fortschritt zufrieden: „Die Auslieferung an erste Kunden aus dem In- und Ausland hat bereits begonnen.“

Drei Komponenten für mehr Sicherheit in der Pathologie

Das neuartige System besteht aus drei, auch unabhängig voneinander nutzbaren Komponenten: einem intelligenten Probenbehälter für Gewebebiopsien (s. Abb. 2), einem Automaten für den Probeneingang (s. Abb. 3) und einer hochsicheren Online-Plattform zur Datenübertragung zwischen behandelndem Arzt und Pathologie-Labor. Durch das Zusammenspiel dieser drei Komponenten lassen sich die bislang manuelle Datenerfassung, das fehleranfällige Umpacken der Proben vom Transportgefäß auf die Biopsiekassette sowie deren eindeutige, dauerhafte Beschriftung mittels Lasertechnologie, nahtlos automatisieren.

Zudem wird während des Prozesses der Gefahrstoff Formalin, in den die Gewebeproben ab der Entnahme eingelegt sind, ebenfalls automatisch mit einer No-Touch-Technologie sicher entsorgt und damit ein wichtiger Beitrag zum Arbeitsschutz der Labormitarbeiter geleistet. Die patentierte digitale Bilderkennung im Automaten ermöglicht es zudem, weitere diagnoserelevante Daten, wie die Anzahl, Größe und das Aussehen der Proben zu ermitteln, zu dokumentieren und optional direkt an das Laborinformationssystem zu übertragen.

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