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Roche/Hitachi cobas 6000 主机接口手册

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Roche/Hitachi cobas 6000 主机接口手册

基本信息

  • 仪器：Roche/Hitachi cobas 6000（New Mode）
  • 文档类型：Host Interface Manual（主机接口手册）
  • 版本：Version 0.5（2006/10/27）
  • 页数：103 页
  • 出品方：Roche Diagnostics Corporation
  • 生成工具：Acrobat PDFMaker 6.0 für Word / Acrobat Distiller 6.0
  • 协议标准：ASTM E1381-91（低层协议）+ ASTM E1394-91（高层协议）
  • 仪器类型：模块化生化+免疫联合检测系统（Cobas 6000 = CC 生化模块 + E 免疫模块）

一、系统架构

1.1 模块组成

cobas 6000 是罗氏/日立联合开发的模块化生化免疫分析系统，支持以下模块组合：

  • CC 模块（Clinical Chemistry）：生化检测模块
  • E 模块（Elecsys）：电化学发光免疫检测模块
  • ISE 模块：离子选择电极模块（电解质检测）
  • 样本处理系统：样本装载、条码识别、轨道运输、卸载

1.2 样本载体与样本类型

项目说明
样本架类型S1~S5（S1=血清/血浆, S2=尿液, S3=脑脊液, S4=上清液, S5=其他）
样本架容量5 个样本/架
位置编号1~5（从架前端数起）
样本ID模式条码ID模式 / 样本号模式（Sample No. Mode）
样本号范围1~60000
条码长度13/22 字符（可配置）
质控架类型QC 架（Control）
容器类型SC=标准杯, MC=微量杯

1.3 自动复测 vs 手动复测

  • 自动复测（Automatic Rerun）：仪器根据结果判定自动触发复测请求，主机返回复测测试项目
  • 手动复测（Manual Rerun）：操作员在仪器端手动发起复测

二、通信模式

2.1 实时通信（Realtime Communication）

实时通信是 cobas 6000 的主要工作模式，样本架进入仪器时即向主机查询测试项目。

样本架流转全流程（Rack Flow）：

  1. 样本进样（Sample Introduction）
  2. 样本识别与测试选择（Sample Identification and Test Selecting）
  3. 样本架路径分配（Rack Routing）
  4. 样本吸样（Sample Aspiration）
  5. 样本架转子（Rack Rotor）
  6. 样本卸载（Sample Unloader）
  7. 样本处理系统（Sample Handling System）

实时通信类型：

通信类型方向说明
测试选择查询（Test Selection Inquiry）仪器→主机样本架经过ID阅读器时查询测试项目
分析数据传输（Analytical Data Transmission）仪器→主机结果累积完成后上报
自动复测测试选择接收（Auto Rerun TS Reception）主机→仪器主机响应复测查询，返回复测项目
自动复测结果传输（Auto Rerun Result Transmission）仪器→主机复测结果上报
分析测试屏蔽（Analysis Test Masking）—屏蔽指定测试
手动复测方式（Manual Rerun Method）—操作员手动发起
ID模式条码读取错误分析仪器→主机条码读错时的处理

STAT 样本结果上报设置：

设置说明
By Sample急诊样本全部结果按轮次上报
Chemistry incl. ISE / Immunoassay生化（含ISE）和免疫结果分开上报
ISE / Chemistry / ImmunoassayISE、生化、免疫三部分分别上报
By Test单个测试结果就绪即发送
No Automatic Result Upload不上传，需手动从数据审核界面上传

2.2 批量通信（Batch Communication）

  • 测试选择信息接收：主机批量下传样本测试项目到仪器
  • 批量分析数据传输：仪器端选择样本后批量上传结果
  • 注册关键字：样本ID/样本号、架号、位置号

2.3 第三方结果接受（3rd Result Acceptance）

支持接受第三方仪器的结果数据。

三、物理层规格

3.1 通信参数

参数规格
通信速度4800 / 9600 / 19200 bps（仪器端设置）
通信端口1 个 RS-232
电气标准EIA-232-D-1986
电缆长度最大 15m
接口位置核心单元背面

3.2 字符格式（8 种可选配置）

编号数据位校验位停止位
17 bitsEven2 bits
27 bitsOdd2 bits
37 bitsEven1 bit
47 bitsOdd1 bit
58 bitsNone2 bits
68 bitsNone1 bit
78 bitsEven1 bit
88 bitsOdd1 bit

四、ASTM 协议层

4.1 三层协议架构

应用层（Application Layer）—— ASTM E1394-91 主机通信服务规范
表示层（ASTM Upper Layer）—— ASTM E1381-91 高层
数据链路层（ASTM Lower Layer）—— ASTM E1381-91 低层
物理层（Physical Layer）—— RS-232

4.2 低层帧格式

中间帧（Middle Frame）：

<STX> FN text <ETB> C1 C2 <CR><LF>

结束帧（Last Frame）：

<STX> FN text <ETX> C1 C2 <CR><LF>
字段说明
<STX>帧起始（HEX 02）
FN帧号（模8，1~7→0→1…，ASCII字符）
Text帧数据内容（最大 240 字符）
<ETB>中间帧结束（HEX 17）
<ETX>结束帧结束（HEX 03）
C1 C2校验和高4位+低4位（十六进制字符，0-9/A-F）
<CR><LF>帧尾回车换行

4.3 校验和计算

校验和 = 从 FN 开始到 <ETB>/<ETX> 结束的所有字符 ASCII 值之和，取低 8 位（模 256），用两位十六进制字符表示。

示例：[STX]1Test[ETX]

  • 字符：‘1’(0x31) + ‘T’(0x54) + ‘e’(0x65) + ‘s’(0x73) + ‘t’(0x74) + ETX(0x03) = 0x1D4
  • 模 0x100 = 0xD4
  • 发送：[STX]1Test[ETX]D4[CR][LF]

4.4 消息传输三阶段

  1. 建立阶段（Establishment Phase）：发送方发 ENQ，接收方回 ACK
  2. 传输阶段（Transfer Phase）：逐帧传输，每帧确认
  3. 终止阶段（Termination Phase）：发送方发 EOT

五、ASTM 语法规则

5.1 分隔符定义

分隔符默认字符名称说明
字段分隔符|（竖线）Field Delimiter分隔相邻字段
重复分隔符\（反斜杠）Repeat Delimiter重复字段内分隔
组件分隔符^（脱字符）Component Delimiter组件字段内分隔
转义字符&（和号）Escape Character文本字段中的特殊字符转义

5.2 转义序列

序列含义
&F&字段分隔符
&S&组件分隔符
&R&重复分隔符
&E&转义字符本身

5.3 消息/记录/字段三层结构

  • 消息（Message）：多条记录组成，以 H 记录开头，L 记录结尾
  • 记录（Record）：多个字段组成，首字符为记录类型标识
  • 字段（Field）：最小信息单元，有名称/格式/最大长度属性

5.4 字段格式类型

代码类型说明
STString字符串
TXText可打印文本组
NMNumeric数值（正负号+整数/小数）
DTDate日期，YYYYMMDD 格式
TMTime时间，HHMMSS 格式（军用时间）
TSTime Stamp时间戳，YYYYMMDDHHMMSS
CMCombination组合字段（组件分隔符合并多个数据）

六、记录类型全集

6.1 标准记录类型（ASTM E1394）

层级记录名标识说明
0消息头记录H消息开始，标识发送方/接收方/消息类型
1患者信息记录P患者性别、年龄等
2测试申请记录O测试申请信息
3结果记录R分析结果数据
1~3注释记录C注释/数据标志
1~3厂商信息记录M厂商定义记录
0消息终止记录L消息结束
1请求信息记录Q查询/请求信息

6.2 厂商自定义记录类型（Roche cobas 6000 特有）

层级记录名标识说明
1光度校准结果M-PCR生化模块校准结果
1ISE 校准结果M-ICR电解质模块校准结果
1Elecsys 校准结果M-ECR免疫模块校准结果
3光度原始数据M-ABS生化吸光度原始数据
3Elecsys 原始数据M-EFS免疫有效信号原始数据

6.3 消息类型总表

仪器→主机（Analyzer → Host）：

消息名消息头指令实时批量说明
测试申请查询TSREQ^REAL✅❌样本架到ID阅读器时查询测试项目
自动复测查询TSREQ^REAL（复测版）✅❌自动复测时查询复测项目
患者样本结果报告RSUPL^REAL / RSUPL^BATCH / RSUPL^REPLY✅✅分析结果上报
质控样本结果报告RSUPL^REAL✅✅质控结果上报
光度校准结果报告PCUPL^REAL✅❌生化校准结果
ISE 校准结果报告ICUPL^REAL✅❌电解质校准结果
Elecsys 校准结果报告ECUPL^REAL✅❌免疫校准结果
光度原始数据报告ABUPL^BATCH❌✅生化吸光度数据
Elecsys 原始数据报告EFUPL^BATCH❌✅免疫有效信号数据

主机→仪器（Host → Analyzer）：

消息名消息头指令实时批量说明
测试申请下发TSDWN^REPLY / TSDWN^BATCH✅✅主机回复测试申请查询，或批量下载
结果查询请求RSREQ^REAL❌✅主机查询指定样本结果

6.4 消息头指令命名规则

第一组件（消息目的）：

  • TSREQ：Test request inquiry（测试申请查询）
  • RSUPL：Result report（结果报告）
  • PCUPL：Photometry calibration report（光度校准报告）
  • ICUPL：ISE calibration report（ISE校准报告）
  • ECUPL：Elecsys calibration report（免疫校准报告）
  • ABUPL：Absorbance report（吸光度报告）
  • EFUPL：Effective signal report（有效信号报告）
  • TSDWN：Registration of test request（测试申请注册）
  • RSREQ：Inquiry for the result（结果查询）

第二组件（消息原因）：

  • REAL：仪器自动生成的消息
  • BATCH：操作员在终端手动触发的消息
  • REPLY：对查询的响应消息

七、核心记录详解

7.1 消息头记录（H Record）

示例：H|\^&|||H7600^1|||||host|RSUPL^BATCH|P|1

字段说明
记录类型H（固定）
分隔符定义\^& 四个字符：字段分隔符+重复分隔符+组件分隔符+转义字符
发送方ID仪器名称（cobas 6000 通信程序版本号）
接收方ID主机名称（30字符以内）
注释/特殊指令消息类型标识，如 TSREQ^REAL、RSUPL^BATCH 等
处理IDP（固定）
版本号1（固定）

7.2 消息终止记录（L Record）

示例：L|1|N

字段说明
记录类型L（固定）
序列号1（固定）
终止码N=正常终止, T=发送方强制终止, R=接收方强制终止, E=系统错误, Q=请求错误, I=无匹配信息, F=请求已处理

7.3 患者信息记录（P Record）

示例：P|1|||||||M||||||35^Y

  • 传递患者性别、年龄
  • 第9字段：性别（M/F）
  • 第13字段：年龄（数值^单位，如 35^Y 表示35岁）

7.4 测试申请记录（O Record）

  • 测试申请代码
  • 样本类型
  • 申请号
  • 测试优先级（STAT/常规）
  • 动作码（N=新申请, C=取消等）

7.5 结果记录（R Record）

  • 测试代码
  • 结果值
  • 单位
  • 参考范围
  • 异常标志
  • 结果状态（F=最终结果）
  • 操作员信息
  • 测试开始/完成时间

7.6 请求信息记录（Q Record）

示例（测试申请查询）：

Q|1|^^<样本ID>^<样本号>^<架ID>^<位置号>^^<架类型>^<容器类型>^<种类>|ALL||||||||O

Q记录起始范围ID组件：

组件最大长度格式说明
Sample ID22ST条码ID
Sample No5NM样本号（样本号模式下用）
Rack ID5ST样本架ID
Position No1NM位置号 1~5
Rack Type2STS1~S5 / QC / MC / SC
Container Type2ST容器类型
Kind2STR1=首次测量, R2=复测

请求信息状态码：

代码说明
F最终结果
A拒绝前一请求，接受新请求
O仅请求测试申请（查询模式，仪器发给主机时用）

八、校准结果记录

8.1 光度校准结果记录（M-PCR）

  • 模块ID（如 P1）
  • 校准品吸光度数据（多浓度点）
  • 因子值（Factor）
  • S1ABS值
  • 校准日期时间

8.2 ISE 校准结果记录（M-ICR）

  • ISE 模块校准数据
  • 斜率值
  • 电极响应

8.3 Elecsys 校准结果记录（M-ECR）

  • E模块ID（如 E11, E12，x=模块号1-4, y=测量池号1-2）
  • 免疫校准结果数据

8.4 光度原始吸光度数据（M-ABS）

  • 生化测试各测光点点吸光度值
  • 重复字段（反斜杠分隔）

8.5 Elecsys 原始数据（M-EFS）

  • E模块测试的有效信号原始数据
  • 大量数据点（重复字段形式）
  • 测量池ID（E11/E12格式）

九、附录A：数据告警列表（Data Alarm List）

结果异常时，仪器在结果记录（R）后的注释记录（C）第4字段中发送告警编号。

常见告警代码（共 73+ 种）：

代码告警名称说明
1no alarm无告警
2ADC abnormalADC异常
3Cell blank abnormal比色杯空白异常
4Sample short样本不足
5Reagent short试剂不足
6ABS over吸光度超限
7Prozone error前带误差（钩状效应）
8~10Reaction limit over反应超限（不同测光点位）
11~12Linearity abnormal线性异常
14Duplicate Error双份测定误差
15STD Error标准液误差
16Sensitivity Error灵敏度误差
17Calibration Error校准误差
18Convergence Error收敛误差
23Internal Concentration Abnormal内标浓度异常
24Sample range over样本范围超限
28~29PANIC value overPANIC值超限（上/下）
30~36QC Error (Westgard规则)质控误差：R-4s / 2-2s / 4-1s / 10x 等Westgard多规则
39Calculated test error计算测试误差
40Overflow溢出
41~42Outside of expected value超出期望值范围
43Edited test已编辑测试
44Calibration result abnormal校准结果异常
45~46Repeat limit over重复次数超限
51ABS maximum over吸光度最大值超限
52~53Response Error响应误差
55Conditioning Error条件误差
56ISE Range overISE范围超限
57~73其他其他各类告警

十、其他附录

  • 附录B：应用代码表（Application Codes）—— CC 模块和 E 模块的全部测试项目代码
  • 附录C：仪器告警列表（Instrument Alarms）
  • 附录D：通信示例（Communication Examples）—— 包含10+种典型通信场景的完整消息示例：
    • TS查询（实时/条码/不复测）
    • TS查询（条码读错）
    • TS下发（实时/条码）
    • TS取消
    • 常规结果上报（实时/批量）
    • 质控结果上报
    • E模块原始数据
    • 光度/ISE/E模块校准结果
    • TS查询取消
  • 附录E：CC Modular 与 New Mode 协议差异
  • 附录F：ASCII 码表

十一、通信配置要点

  1. 波特率：9600 为常用默认值，最高 19200
  2. 字符格式：推荐 7位数据+偶校验+2停止位（ASTM标准配置）
  3. 帧号循环：模 8（1→2→…→7→0→1…）
  4. 校验和：模 256，两位十六进制大写
  5. 测试代码：支持 Host Test Code 自定义映射
  6. 结果上报粒度：可按样本/按模块/按测试项粒度配置
  7. 复测支持：支持自动复测 + 手动复测两种工作流

关联笔记

关系图谱

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