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-D | RS-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:
- 建立阶段(Establishment):发送方发
<ENQ>,接收方回<ACK>(就绪)或<NAK>(忙)或<ENQ>(冲突) - 传输阶段(Transfer):逐帧发送记录,每帧等待确认
- 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LIS | Host 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
- 仪器加载样本架后,检查是否有待检测申请
- 若无且 Host Query 启用,仪器向 LIS 发送 Q 记录查询
- 仪器等待 LIS 响应(超时时间可配置)
- 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 Code | DL2000 | 项目名称 | 类别 |
|---|---|---|---|
| AFP | A02 | Alpha-Fetoprotein(甲胎蛋白) | 肿瘤标志物 |
| CEA2 | A104 | Carcinoembryonic Antigen(癌胚抗原) | 肿瘤标志物 |
| aTnI | A84 | AccuTnI(高敏肌钙蛋白I) | 心肌标志物 |
| CK-MB | A49 | Creatine Kinase - MB | 心肌标志物 |
| TSH | - | Thyroid Stimulating Hormone(促甲状腺素) | 甲状腺 |
| E2 | A101 | Estradiol(雌二醇) | 性激素 |
| Cortisol | A10 | 皮质醇 | 内分泌 |
| Ferritin | A19 | 铁蛋白 | 贫血/铁代谢 |
| Dig | A11 | Digoxin(地高辛) | 治疗药物监测 |
| HBsAg / anti-HBs / HBeAg | - | 乙肝系列 | 传染病 |
| CMV-G / CMV-M | A110/A112 | 巨细胞病毒IgG / IgM | 感染免疫 |
| EPO | A81 | Erythropoietin(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 |
|---|---|---|
| A | ASCII 字符码表(128 个字符:键位/十进制/十六进制/名称/描述) | 约 6 页 |
| B | Access 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 |
| D | EIA-232 线缆、连接器、适配器引脚定义 | 约 2 页 |
十、关键工程要点
- 固定串口参数:8N1 不可修改,波特率仅 6 档可选,最高 19200
- 校验和算法:模 256 求和,输出两位十六进制大写
- 帧号循环:模 8,从 1 开始,重传使用相同帧号
- 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> - 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) - 测试码大小写不敏感(但建议统一大写)
- 结果状态码:
F=最终结果(最常用),C=已修正,X=已取消 - 异常标志:
N=正常 /H=高 /L=低 /A=异常 />=超范围 - 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 - 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
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