东芝 TBA-120FR 全自动生化分析仪在线通讯规范
文件编号：No. 2A586-192E*A，TOSHIBA CORPORATION 2001，Rev A（2003年4月，V2.01R000）
概述
东芝 TBA-120FR 全自动生化分析仪与外部数据处理单元（HOST）之间的在线通讯接口规范。
- 物理层：RS-232C (EIA-232D/E)，9-pin D-sub 公头
- 连接方式：点对点串口直连
- 消息格式：STX + FUNC + DATA TEXT + ETX（类 ASTM 帧结构但非 ASTM 标准）
- 协议类型：7 种（Type 1/1’/1”/2/3/4/5），按主从关系和查询顺序区分
- 消息类型：11 种功能码，覆盖申请查询/医嘱/结果/质控/校准/吸光度/会话管理全流程
一、硬件规格
引脚定义（9-pin D-sub）
| 引脚 | 方向 | 信号名 | 缩写 |
|---|---|---|---|
| 1 | Input | Data Carrier Detect | DCD |
| 2 | Input | Receive Data | RD |
| 3 | Output | Transmit Data | TD |
| 4 | Output | Data Terminal Ready | DTR |
| 5 | — | Signal Ground | SG |
| 6 | Input | Data Set Ready | DSR |
| 7 | Output | Request To Send | RTS |
| 8 | Input | Clear To Send | CTS |
| 9 | Input | Ring Indicate | RI |
DCD 和 RI 不需要连接。
二、系统选项（关键配置参数）
| 参数 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
| 最大响应时间 | 6s | HOST 响应超时 |
| 最大医嘱响应时间 | 6s | Q→O 消息超时 |
| 最小传输间隔 | 0s | 0-99s 可调 |
| 传输重试次数 | 3 次 | 0-9 次可调 |
| Master Keeping Time | 0s (Type 1系列) / 6s (Type 2-5) | 主设备保持最短时间 |
| 字符间超时 | 10s（固定） | 超过自动错误处理 |
| ACK/NACK 是否带 STX/ETX | 带（出厂） | 可切换为不带 |
| 校验码 (CD) | 关闭 | 可选 |
| 查询顺序 | Database（Type 1） | Database / Host / Database→Host 三种 |
| 结果传输模式 | Request | Request / Auto / All Results |
| 质控结果传输 | 关闭 | 可开启 |
| 校准结果传输 | 关闭 | 可开启 |
| 质控结果 RC 码 | 关闭 | 开启后用 RC 区分普通结果 R_ |
| 受限样本 RS 码 | 关闭 | 开启后用 RS 区分 |
三、7 种协议类型
Type 1 系列（TBA 始终为 Master）
| 类型 | 查询顺序 | 初始状态 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Type 1 (Internal mode) | Database | Master | 仅查本地数据库，无 HOST 查询 |
| Type 1’ (Internal/External mode) | Database → Host | Master | 先查本地，无则查 HOST |
| Type 1” (External mode) | Host | Master | 先查 HOST，无则（可选）查本地 |
Type 2-5 系列（Master/Slave 交替，Token 机制）
通过 Release Master 消息 [M] 交换主从关系。
| 类型 | 查询顺序 | 初始状态 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Type 2 | Database → Host | Master | 同 Type 1’ 但支持双向下载 |
| Type 3 | Database | Slave | HOST 主动发起，TBA 仅响应 |
| Type 4 | Host | Slave | HOST 主动发起，TBA 查 HOST |
| Type 5 | Database | Master | 同 Type 1 但支持交换 Master |
只有 Master 可以发起新的在线会话。Type 2-5 通过 [M] 消息（token）交替主从，提高系统吞吐量。
四、消息类型总览
| 功能码 | 方向 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Q_ | TBA→HOST | Order Request 医嘱申请查询 | TBA 基于条码 ID 请求医嘱 |
| O_ / OU / OR | HOST→TBA | Order Message 医嘱消息 | HOST 返回医嘱（普通/急诊/替换） |
| R_ / RC / RS | TBA→HOST | Result Message 结果消息 | TBA 上传测量结果（普通/质控/受限样本） |
| T_ | HOST→TBA | Result Request 结果请求 | HOST 查询结果 |
| CR / CU / CC / CV | HOST→TBA | Result Control 结果控制 | HOST 控制 TBA 数据库医嘱列表 |
| I_ | HOST→TBA | Initialize Session 会话初始化 | HOST 初始化会话 |
| M_ | 双向 | Release Master 释放主设备 | 交换 token，切换主从 |
| S_ | TBA→HOST | Calibration Result 校准结果 | 上传校准曲线结果（可选） |
| A_ | TBA→HOST | Absorbance Result 吸光度结果 | 上传反应过程吸光度数据 |
| ACK | 双向 | 确认 | 06H，消息正确接收 |
| NACK | 双向 | 否认 | 15H，消息接收错误 |
下划线
_表示空格 (20H)。
消息通用结构
STX + FUNC(2字节) + DATA TEXT + ETX
DATA TEXT 通常包含：
- ID 组：ID(TBA) 4位系统号 + Sample ID(最多20位) + Disk ID(7位：4位盘号+3位位置)
- 医嘱组/结果组：1-100 个检测项目，ETB 结束
- 患者数据组：姓名(32+10) + ID(20) + 性别 + 出生日期 + 科室 + 医生 + 备注，ETB 结束
五、核心消息详解
5.1 医嘱申请查询 [Q_]
TBA → HOST，TBA 用条码读取的 Sample ID 和 Disk ID 向 HOST 请求医嘱。
- FUNC：
Q(Q + 空格) - ID(TBA)：4 位数字，多台 TBA 连同一 HOST 时识别
- Sample ID：最多 20 位，左对齐，不足补空格；支持字母数字（需开启选项）
- Disk ID：7 位（前4位盘号 + 后3位位置），右对齐
- Sample Type：普通样本(1-9999盘/1-100位) / Lane样本(0盘/128位) / 质控(1-9999盘/101-110位) / STAT(S开头自动编号)
5.2 医嘱消息 [O_ / OU / OR]
HOST → TBA，HOST 返回对应样本的医嘱。
- O_：普通新增/追加医嘱
- OU：急诊样本医嘱（urgent）
- OR：替换医嘱（replace），仅下载模式有效；空医嘱表示取消
医嘱组格式（最多 100 项）：
- Manual dilution：3 位，手工稀释倍数（1-999），默认 1
- 每条医嘱：4 位 Assay Code + 1 位样本量(1=标准/2=重测1/3=重测2) = 5 字节
- 以 ETB 结束
患者数据组：Ordered Date(12位 YYYYMMDDHHmm) + 姓名(32+10) + 患者ID(20) + 性别(M/F) + 出生日期 + 科室 + 医生 + 备注
5.3 结果消息 [R_ / RC / RS]
TBA → HOST，TBA 在以下情况上传结果：
- 样本所有项目出结果后
- 手动在 Database 界面触发传输
- HOST 请求结果时
- 计算项目状态变为 Valid 时
结果组每项格式：
- Completed Date：12 位 YYYYMMDDHHmm
- Assay Code：4 位，右对齐
- Result：6 位，右对齐（含符号和小数点）；超范围用
*填充；定性用 6 位字母数字 - Error：3 位错误码（ABS 等），只传优先级最高的一个
- Sample Volume：1 位
- Operation Flag：操作标志
5.4 校准结果 [S_]（可选）
上传校准曲线结果，需开启「Transmit calibration results」选项。校准器结果本身不传，仅校准确认后的数据。
5.5 吸光度结果 [A_]
上传反应过程吸光度数据（全程反应监测）。
5.6 结果控制 [CR/CU/CC/CV]
HOST 控制 TBA 内部数据库医嘱列表的增删改查。
5.7 释放主设备 [M_]
Type 2-5 中用于交换 Master/Slave 身份（token passing）。不继续持有 Master 时应尽快释放，否则降低系统吞吐量。
六、消息优先级
高优先级消息可中断低优先级传输。STAT 急诊样本优先级最高。
七、错误处理
- 字符间超时 > 10s：自动错误处理
- 消息校验失败：NACK 回应，重试（默认 3 次）
- 响应超时：重试，超过最大次数后报错
- 3 类错误码：通讯错误 / 数据错误 / 系统错误
八、三种查询顺序对比
| 查询顺序 | 行为 |
|---|---|
| Database | TBA 只查本地数据库，无医嘱则跳过测量 |
| Host | TBA 向 HOST 查询，有则与本地做 OR 合并；无则跳过（可开启”无HOST医嘱也查DB”选项） |
| Database → Host | 先查本地，有未做项目则直接测；本地没有才查 HOST |
与同类仪器对比
- 与日立 7080/7180/7600：东芝 TBA 帧结构类似但细节不同，日立用 FR1/FR2 等帧类型码，东芝用 FUNC 两字母码
- 与 cobas 6000 / AU 系列：cobas 和 AU 也是自定义帧非 ASTM，但字段布局和消息体系不同
- 与雅培 ARCHITECT：雅培用 ASTM E1381/E1394 标准协议，东芝为自定义协议
- 与迈瑞/迪瑞：国产生化多用 HL7 或 ASTM，东芝用私有协议
关联笔记
- 日立7600模块化生化分析仪HOST接口规范 — 日立7600，ASTM标准协议
- 日立7180全自动生化分析仪系统接口规范 — 日立7180，自定义帧
- 日立7080全自动生化分析仪系统接口-第16章 — 日立7080，自定义帧
- Siemens ADVIA 2400 生化分析仪接口规范 — 西门子2400，自定义帧
- Beckman Coulter AU680/AU480 生化分析仪在线通讯协议 — 贝克曼AU系列
- Roche/Hitachi cobas 6000 主机接口手册 — 罗氏 cobas 6000，ASTM