Beckman Coulter UniCel DxI / Access 2 LIS 接口规范(Rev H)

官方文档:UniCel DxI and Access 2 LIS Vendor Information 部件号:P/N 387264H 版本:Revision H,2010年4月(4/10) 适用仪器:UniCel DxI Access Immunoassay System、Access 2 Immunoassay System 协议标准:ASTM E1381-95(低层传输协议)+ ASTM E1394-97(消息格式)

一、文档定位

本文档是 Beckman Coulter 免疫分析仪系列的 LIS(实验室信息系统)接口官方规范,适用于 UniCel DxI 和 Access 2 两大系列。

与已处理 Access 2 规范的关系:云盘中另有一份 LIS_Vendor_Coulter_Access2.pdf(P/N 387264B,May 2003,Rev B),与本文档属同一系列的早期版本。Rev H(本文档)的主要更新为:

  • 新增 UniCel DxI 系列支持(原仅有 Access 2)
  • 附录 B 测试码列表更新(Rev B 版约 60+ 项测试码,Rev H 版约 115 项)
  • 新增 Onboard Dilution(机内稀释)相关测试码(仅 DxI 系列支持)
  • 协议框架(物理层/数据链路层/消息格式)两版完全一致

二、协议架构

基于 ASTM 标准的两层架构:

层级标准功能
物理层EIA-232-DRS-232 串行通信硬件
数据链路层ASTM E1381-95连接建立/帧传输/校验和/会话终止
消息表示层ASTM E1394-97记录格式/字段定义/分隔符规则

三、物理层参数

  • 接口类型:EIA-232 异步串行,仪器端为 DTE(数据终端设备)
  • 连接器:DB-9 公头(仪器背板外部 PC 上)
  • 接线注意:多数计算机端也为 DTE,通常需要 Null Modem 线缆
  • 数据格式(固定):1 起始位 + 8 数据位 + 无校验 + 1 停止位(符合 ASTM E1381 标准,不可修改)
  • 波特率(可调):默认 9600,可选 1200 / 2400 / 4800 / 9600 / 14400 / 19200

四、数据链路层(ASTM E1381)

4.1 会话三阶段

一次完整的通信称为 Session,包含三个阶段:

  1. 建立阶段(Establishment):发送方发 <ENQ>,接收方回 <ACK>(就绪)或 <NAK>(忙)或 <ENQ>(冲突)
  2. 传输阶段(Transfer):逐帧发送记录,每帧等待确认
  3. 终止阶段(Termination):发 <EOT> 结束会话

4.2 建立阶段的三种应答

接收方状态回复发送方动作
就绪<ACK>进入传输阶段
忙<NAK>等待 10 秒后重发 <ENQ>
冲突(对方也在发)<ENQ>仪器端:等 1 秒重发;LIS 端:等 20 秒或接收完对方消息

4.3 帧格式

<STX> [frame#] [DATA] <ETX/ETB> [C1] [C2] <CR> <LF>
  • 帧号 [frame#]:ASCII 数字 0-7,从 1 开始,模 8 递增;重传使用相同帧号
  • 数据长度:每帧最多 247 字符(含 7 字符开销),即单帧数据最多 240 字符
  • 中间帧用 <ETB> 结束,结束帧用 <ETX> 结束
  • 单条记录必须从新帧开始,不能多记录合并到一帧

4.4 校验和

  • 计算范围:[frame#] + [DATA] + <ETB>/<ETX>
  • 算法:所有字符二进制值求和,取最低 8 位(模 256)
  • 表示:两个 ASCII 十六进制字符 [C1][C2](高位在前)

4.5 错误恢复

  • 校验和错误或帧号异常 接收方回 <NAK>,发送方重传
  • 连续 6 次重传失败 终止会话

五、消息格式(ASTM E1394)

5.1 记录类型(共 7 种)

记录类型标识符方向说明
Header 头记录H双向每条消息的第一条记录,含发送方/接收方/时间戳
Patient 患者记录P双向患者 ID / 姓名 / 出生日期 / 性别等
Test Order 测试申请O双向样本号 / 测试码 / 优先级 / 标本类型等
Result 结果记录R仪器到LIS测试结果 / 单位 / 参考范围 / 异常标志 / 状态
Comment 注释记录C双向补充说明,如试剂过期标记 / 拒绝原因
Query 查询记录Q仪器到LISHost Query 模式下,仪器主动查询样本信息
Terminator 终止记录L双向每条消息的最后一条记录

5.2 分隔符体系

分隔符字符用途
字段分隔符|分隔字段
重复分隔符\分隔重复字段(如多个测试码)
组件分隔符^分隔字段内的子组件
转义分隔符&转义特殊字符

5.3 Header 记录(H)

关键字段:

  • 字段 1:记录标识 H
  • 字段 3:发送方 ID / 名称(如 ACCESS^500001 或 Host LIS)
  • 字段 9:处理 ID(P 表示生产模式)
  • 字段 11:消息版本号(1)
  • 字段 12:消息日期时间(格式 YYYYMMDDHHMMSS)

5.4 Patient 记录(P)

关键字段:

  • 字段 3:机构分配患者 ID(最长 15 字符,仪器接收+发送均支持)
  • 字段 5:患者姓名(组件:姓^名^中间名^后缀^头衔)
  • 字段 7:出生日期(YYYYMMDD)
  • 字段 8:性别(M/F/U)
  • 后续的地址/电话/种族等字段仪器忽略

5.5 Test Order 记录(O)

关键字段:

  • 字段 2:序列/样本号
  • 字段 3:仪器样本 ID(含位置信息:^架号^位置号,如 ^9^1)
  • 字段 4:通用测试 ID(组件:名称^^^本地码^复孔号,如 ^^^TSH^1)
  • 字段 5:优先级(R=常规,S=紧急)
  • 字段 11:动作码(A=加样,N=新建,X=取消等)
  • 字段 15:标本类型(如 Serum)
  • 字段 27:结果报告码(F=最终结果)

5.6 Result 记录(R)

关键字段:

  • 字段 3:通用测试 ID(同 O 记录格式)
  • 字段 4:数据测量值(值^解释 两个组件,如 0.24^Non-React.)
  • 字段 5:单位(如 ng/mL, uIU/mL, S/CO)
  • 字段 6:参考范围(含参考类型组件:范围^类型,如 23.9 to 336.2^Normal)
  • 字段 7:结果异常标志(N=正常,H=高,L=低,A=异常等)
  • 字段 8:异常性质检测(Nature of Abnormality)
  • 字段 9:结果状态(F=最终,C=修正,X=取消等)
  • 字段 13:测试完成时间(YYYYMMDDHHMMSS)
  • 字段 15:仪器 ID

5.7 Comment 记录(C)

  • 字段 2:序列号
  • 字段 3:注释类型(I=信息,G=通用)
  • 字段 4:注释内容(如 PEX=试剂过期,Sample already exists=样本重复)
  • 字段 5:注释状态

5.8 Query 记录(Q)

Host Query 模式使用:仪器上样架后,若无待检测申请,主动向 LIS 查询。

  • 字段 3:样本号(^样本ID 格式)
  • 字段 7:起始范围 / 测试码(ALL=全部测试)
  • 字段 13:状态码(O=已请求)

5.9 Terminator 记录(L)

  • 字段 1:记录标识 L
  • 字段 2:序列号
  • 字段 3:终止码(F=最终)

六、工作模式

6.1 两种 LIS Send Mode

  • By Sample Container(按样本容器):同一容器的所有结果打包在一条消息中发送
  • By Test / By Result(按测试):每个结果单独一条消息发送

6.2 Host Query 模式

  1. 仪器加载样本架后,检查是否有待检测申请
  2. 若无且 Host Query 启用,仪器向 LIS 发送 Q 记录查询
  3. 仪器等待 LIS 响应(超时时间可配置)
  4. LIS 回复测试申请(O 记录)或空消息(无测试)

七、示例消息

7.1 LIS 下发测试申请

H|\^&|||Host LIS|||||||P|1|20001010080000<CR>
P|1|AbelCindy<CR>
O|1|123456||^^^TSH|R||||||A||||Serum<CR>
P|2|32445|||Baker^Tom^M^S^Mr||19530101|M<CR>
O|1|123458||^^^TSH|R||||||A||||Serum<CR>
L|1|F<CR>

7.2 仪器上传单结果

H|\^&|||ACCESS^500001|||||LIS||P|1|20001010131522<CR>
P|1|AbelCindy<CR>
O|1|123456|^9^1|^^^TSH^1|||||||||||Serum||||||||||F<CR>
R|1|^^^TSH^1|0.18|uIU/mL||N||F||||20001010113536<CR>
L|1|F<CR>

7.3 仪器发送 Host Query 查询

H|\^&|||ACCESS^500001|||||LIS||P|1|20001010085833<CR>
Q|1|^Samp45||ALL||||||||O<CR>
L|1|F<CR>

7.4 拒绝通知(样本已存在)

H|\^&|||ACCESS^500001|||||LIS||P|1|20001010085833<CR>
P|1|675DRC4<CR>
O|1|W3|^|^^^Theo|||||||||||Serum||||||||||X<CR>
C|1|I|Sample already exists|G<CR>
L|1|F<CR>

八、测试码速览(部分代表项目)

附录 B 列出约 115 项测试码(Access Code / DL2000 Code / 项目名称对照),覆盖肿瘤标志物、激素、心肌标志物、传染病、贫血、甲状腺等免疫检测项目:

Access CodeDL2000项目名称类别
AFPA02Alpha-Fetoprotein(甲胎蛋白)肿瘤标志物
CEA2A104Carcinoembryonic Antigen(癌胚抗原)肿瘤标志物
aTnIA84AccuTnI(高敏肌钙蛋白I)心肌标志物
CK-MBA49Creatine Kinase - MB心肌标志物
TSH-Thyroid Stimulating Hormone(促甲状腺素)甲状腺
E2A101Estradiol(雌二醇)性激素
CortisolA10皮质醇内分泌
FerritinA19铁蛋白贫血/铁代谢
DigA11Digoxin(地高辛)治疗药物监测
HBsAg / anti-HBs / HBeAg-乙肝系列传染病
CMV-G / CMV-MA110/A112巨细胞病毒IgG / IgM感染免疫
EPOA81Erythropoietin(促红细胞生成素)其他

DxI 特色:多项测试支持 Onboard Dilution(机内自动稀释),测试码前加 d- 前缀,如 d-AFP/A143、d-Fer/A146 等,仅 UniCel DxI 系列可用。

九、附录汇总

附录内容页数
AASCII 字符码表(128 个字符:键位/十进制/十六进制/名称/描述)约 6 页
BAccess Test Codes 测试码列表(约 115 项,含 Access Code + DL2000 Code + Assay Name)约 8 页
C日文和简体中文字符使用说明约 2 页
DEIA-232 线缆、连接器、适配器引脚定义约 2 页

十、关键工程要点

  1. 固定串口参数:8N1 不可修改,波特率仅 6 档可选,最高 19200
  2. 校验和算法:模 256 求和,输出两位十六进制大写
  3. 帧号循环:模 8,从 1 开始,重传使用相同帧号
  4. 大记录拆分:超过 240 字符的记录拆为多帧,中间帧用 <ETB>,末帧用 <ETX>
  5. 冲突处理:双方同时发 <ENQ> 时,仪器端优先级更高(只等 1 秒即重发)
  6. 测试码大小写不敏感(但建议统一大写)
  7. 结果状态码:F=最终结果(最常用),C=已修正,X=已取消
  8. 异常标志:N=正常 / H=高 / L=低 / A=异常 / >=超范围
  9. 试剂过期标记:通过 Comment 记录的 PEX 标记,紧跟在对应的 Result 记录之后
  10. 致命错误结果不发送:标记为 fatal flag 的结果不会上传到 LIS

关联笔记