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Neue Software zur Auswertung streifenbasierter Tests in der Routinediagnostik

Streifenbasierte In-vitro- Diagnostik in Laboren mit Hochdurchsatzprozessen

Viele menschliche Infektionskrankheiten sind gekennzeichnet durch komplexe Reaktionen zwischen Antigen und Antikörper. Dieses Prinzip macht man sich bei der Routinediagnostik zu Nutze, indem man mit speziellen immunkompetenten Proteinen (Antikörper) beschichtete Streifen zum standardisierten Nachweis von Krankheitserregern im Blut von Patienten verwendet. Beispiele hierfür sind der Nachweis von Bakterien wie Borrelien, Mycoplasma, Helicobacter Pylori, Bordetella Pertussis etc. Gerade im Hinblick auf die besorgniserregende Zunahme von Resistenzen ist eine schnelle und präzise Diagnostik die Voraussetzung für den passgenauen Antibiotika-Einsatz. Fehldiagnosen z.B. beim Auftreten von Lyme-Borreliose haben zur Folge, dass wochen- monatelang wirkungslos hoch dosiert Antibiotika gegeben werden. Zudem ist nur in der Frühphase der Erkrankung die Gabe von einem Antibiotikum( Doxycyclin) effektiv. Auf Grund der Ähnlichkeit der klinischen Symptome kann es auch zu Verwechslung mit dem Krankheitsbild der Multiplem Sklerose (MS) und damit zu fatalen Behandlungsfehlern kommen (Bei MS kommen Steroide, d.h. Entzündungshemmer zum Einsatz anstatt Antibiotika).
Aus diesen Gründen sind die Anforderungen an eine Analysesoftware in der Diagnostik entsprechender Krankheitserreger sehr komplex.

Effizienzsteigerung aller Analyseprozesse durch hohen Automatisierungsgrad erforderlich

In Laboren, die die Routinediagnostik im Hochdurchsatz durchführen, sind die Automatisierung von Prozessen, die einfache Bedienbarkeit von Auswerteprogrammen sowie die sichere Datenspeicherung unentbehrliche Grunderfordernisse einer modernen Auswertesoftware. Dabei gilt es, die spezifisch bei Streifenanalyse auftretenden Probleme zu berücksichtigen: Es gibt unterschiedliche Streifenhersteller, die Streifen unterscheiden sich in Form, Farbe, Größe und durch die jeweiligen Vergleichsysteme (Cut-Off-Streifen, Positiv –oder Negativkontrollen sind möglich). Parallele und Mehrfachauswertungen (z.B. die verschiedenen Immunglobulin-Typen IgM und IgG bei der Auswertung von Borrelienteststreifen) sowie automatische Diagnosevorschläge verkürzen den Analysenaufwand und vermeiden menschliche Fehlinterpretationen.

Vorgefertigte Bilderkennung für die Streifendiagnostik unabhängig vom Hersteller

Diesen Herausforderungen wurden bei der Entwicklung der neuen Analysesoftware LabImage LA speziell für streifenbasierte Tests berücksichtigt. Erstmalig steht mit dem neuen Analyseprogramm eine skalierbare Softwareumgebung für verschiedene Auswertesysteme auch unterschiedlicher Hersteller zur Verfügung. Parallel- und Mehrfachauswertungen, wie sie in Hochdurchsatzprozessen üblich sind, können problemlos durchgeführt werden.
Unabhängig von dem eingesetzten Laborinformations- und Managementsystem (LIMS) werden Daten über Standardformate ausgetauscht.
Neuartig ist der Einsatz eines grafischen Editors zur Erstellung von neuen Analysen durch den Anwender. Selbstständig und ohne großen Aufwand kann das System damit an neue Analysen angepasst werden. Dabei bleibt die eigentliche Applikation unverändert. Eine einfache grafische Benutzeroberfläche gewährleistet ein intuitive, Workflow gestützte Bearbeitung von Daten. Damit werden unnötige Klicks vermieden und die Auswertezeit verkürzt sich deutlich.
Das wichtigste Merkmal der neuen Analyse-Software ist der erzielte maximale Automatisierungsgrad. Alle notwendigen Abläufe werden standardisiert und die Effizienz des Laborprozesses größenordnungsmäßig gesteigert.
Kennzeichnend für die Neuentwicklung ist die automatische Streifenerfassung. Die Grundlage dafür bildet die LabImage Plattform mit vorgefertigten Algorithmen und den bewährten Erfahrungen aus der Interpretation im 1D Gel-Bereich der Elektrophorese- Auswertung. Die Streifen werden deshalb sehr präzise erkannt, auch Streifen mit Schatten, ungleichmäßigem oder zu starken Hintergrund werden in einem einzelnen Schritt detektiert. Bildanalyse-Parameter auch verschiedener Hersteller und Ansichten lassen sich an die individuellen Kundenanforderungen (z.B. Multitests und Parallelauswertungen) anpassen, ein Diagnosevorschlag wird automatisch generiert. Die anschauliche Benutzeroberfläche gestattet einen schnellen Wechsel zwischen Gesamt- und Einzelansicht. Die neue Software erlaubt eine erforderliche Einsicht in die Patientenhistorie (Screening) während der Bearbeitung der aktuellen Analyse -aber auch nachträglich- mit wenigen Klicks. Die Verwaltung von abgeschlossenen Messvorgängen und die Suche nach bestimmten Kriterien in den Auswertungen gestalten sich ebenfalls einfach.

Flexible Plattform bildet Basis für die Bio-Imaging-Applikationen

Der Begriff „Bio-Imaging“ umfasst alle durch eine Software erfassten Informationen, die die Bilderkennung, -übertragung und –auswertung in Laboren einschließen.
Die von Kapelan Bio-Imaging Leipzig entwickelte Plattform bildet ein umfassendes Werkzeug für alle Bildanalyse-Aufgaben mit leistungsfähiger Bildanalyse, Datenverwaltung und Lizenzkontrolle unter einer einheitlichen Benutzeroberfläche. Intelligente, lernende Bilderkennungssysteme kommen dabei zum Einsatz. Die hohe Flexibilität zeigt sich beim Integrieren neuer Tests im Laboralltag. Durch externe Testeditoren lassen sich neue Analysen problemlos durch den Anwender erstellen, ohne dabei in die Hauptapplikation einzugreifen.
Ein weiterer Vorteil ist die wesentlich Verkürzung der Entwicklungszeit von kundenspezifischen Lösungen bei höherer Leistungsfähigkeit. Selbst bei komplexen Netzwerkumgebungen mit gemischten Betriebssystemen ist die volle Kompatibilität gewährleistet.
Neue Technologien sind schnell integrierbar und erlauben schnelles und einfaches Prototyping.
Darüber hinaus bietet die Plattform ein Modul zur Steuerung von Geräten wie Scannern, Kameras, Mikroskopen und Motortischen an, die sich in einen automatischen Workflow integrieren lassen. Das auf diese Weise gesteigerte Niveau des Automatisierungsgrades trägt wiederum zur Fehlerminimierung in Laboren bei.

Weitere Informationen unter www.kapelan-bioimaging.de
Date Added:
29.06.2012
Author:
nicht hinterlegt
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