專利名稱：診斷系統(tǒng)和部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及涉及診斷系統(tǒng)，尤其涉及使用探針的診斷系統(tǒng)和器械。在圖示的實(shí)施方案中，診斷器械可與探針清洗系統(tǒng)和方法耦合，并且還可通過(guò)所公開(kāi)的耦合系統(tǒng)與其它部件耦合。器械也可以具有流體水平測(cè)量系統(tǒng)和探針失速檢測(cè)系統(tǒng)。發(fā)明概述在本領(lǐng)域中使用流式細(xì)胞器的細(xì)胞分析器械是已知的。例如，參見(jiàn)通過(guò)引用合并到本文中的序號(hào)為11/825，523的美國(guó)專利申請(qǐng)。流式細(xì)胞器引導(dǎo)顆粒流通過(guò)通過(guò)感應(yīng)區(qū)，在感應(yīng)區(qū)中能夠通過(guò)光束來(lái)激勵(lì)顆粒。光束使顆粒發(fā)熒光和/或散光，并且發(fā)射的光由濾波器分離成電磁(EM)光譜的部分。通過(guò)研究經(jīng)濾波的EM光譜，能夠進(jìn)行細(xì)胞含量的分析，并且能夠報(bào)告一些特性和值。 在一個(gè)圖示的實(shí)施方案中，所提出的系統(tǒng)涉及基于熒光的細(xì)胞分析系統(tǒng)，其能夠運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化的免疫監(jiān)控儀表板。所提出的系統(tǒng)在單個(gè)緊湊的器械中組合了自動(dòng)標(biāo)本/樣本制備(例如，血液樣本、骨髓、血清、尿、滑液、脊柱、腹膜、復(fù)合物、或任意其它類型的流體或樣本)和分析。單個(gè)器械提供了改進(jìn)的精度、最小臨床交互(以及因此最小臨床訓(xùn)練)、更快的處理時(shí)間以及范圍從單樣本到多樣本處理的處理選項(xiàng)。有利的是，可以連續(xù)地處理并分析多個(gè)樣本?？梢栽O(shè)置標(biāo)本自動(dòng)裝載器以用于中等至高等容量的檢驗(yàn)室。根據(jù)本文公開(kāi)的實(shí)施方案，臨床醫(yī)師可將樣本管裝載到系統(tǒng)中(或者通過(guò)自動(dòng)裝載器或單樣本插通前門)并且走開(kāi)，無(wú)需跟蹤。例如，因?yàn)閱蝹€(gè)器械能夠以待執(zhí)行測(cè)試所需的精準(zhǔn)次序和時(shí)間來(lái)執(zhí)行全部那些步驟，所以臨床醫(yī)師無(wú)需返回而在制備和分析器械以及計(jì)算機(jī)之間轉(zhuǎn)移樣本。另外，所提出的系統(tǒng)允許對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行多種類型的測(cè)試，而不放緩或影響對(duì)毗鄰或隨后樣本執(zhí)行的測(cè)試。例如，假設(shè)樣本A可接受分別需要持續(xù)5分鐘、7分鐘和15分鐘的測(cè)試4、5和6，而假設(shè)樣本B可接受分別需要持續(xù)5分鐘、10分鐘和8分鐘的測(cè)試4、7和8。利用所提出的裝置，可以同時(shí)裝載假設(shè)樣本A和B (以及其它樣本)，并且可以所接收到的次序來(lái)開(kāi)始樣本制備。制備后可進(jìn)行樣本分析，以使得在樣本B結(jié)束其制備時(shí)樣本A可以開(kāi)始分析。與不同樣本制備和分析相關(guān)的所有動(dòng)作可無(wú)需臨床醫(yī)師干預(yù)來(lái)進(jìn)行。而且，臨床醫(yī)師可以隨時(shí)插入附加樣本，并且這些樣本可根據(jù)臨床醫(yī)師的需要推進(jìn)到在自動(dòng)裝載器中等待的任何樣本上方。根據(jù)本發(fā)明，這種采樣和制備可以通過(guò)探針清洗臺(tái)來(lái)進(jìn)行，探針清洗臺(tái)效率高且能夠在每個(gè)標(biāo)本和試劑采樣之后高效地清洗采樣探針。在本發(fā)明的另一方案中，臨床醫(yī)師可隨時(shí)將附加樣本插入到診斷器械中，并且這些樣本可根據(jù)臨床醫(yī)師的需要推進(jìn)到在自動(dòng)裝載器中等待的任意樣本上方。無(wú)論所插入的樣本管的類型以及所插入的位置，所提出的裝置均能夠按規(guī)定處理管的內(nèi)含物。全世界范圍的醫(yī)院使用各種類型的管來(lái)從患者中抽出標(biāo)本(例如，血液)。一些管覆有蓋或隔膜，而其它管為開(kāi)放式管。臨床醫(yī)師識(shí)別待分析的每種類型的管是費(fèi)時(shí)的。所提出的裝置感應(yīng)是否存在管隔膜，并且進(jìn)一步判定管的底部位于何處。通過(guò)這種方式，可通過(guò)所提出的裝置來(lái)處理幾乎任何管，而無(wú)論管是否具有隔膜也無(wú)論尺寸和形狀?？傊?，臨床醫(yī)師可以將各種構(gòu)造的各種管插入到所提出的裝置中。裝置將能夠感應(yīng)其探針觸碰到隔膜或管底部的時(shí)間，并且將能夠判定其是否應(yīng)當(dāng)沿相同方向繼續(xù)以穿透隔膜，或者改變方向以防止對(duì)管或探針造成損傷。流體水平傳感器在本領(lǐng)域是已知的。例如，作為觀看容器內(nèi)部的水平的簡(jiǎn)單方式，觀察鏡已經(jīng)使用多年。咖啡壺和咖啡分配器是這種類型簡(jiǎn)單構(gòu)思的優(yōu)良實(shí)施例，其中流體的部分重新引導(dǎo)至用于流體水平的可視化表示的小觀察室。流體水平傳感器的另一實(shí)施例使用比重，其中指示器或浮標(biāo)?？吭谝环N類型的材料上方而停靠在另一種類型的材料下方(即，水體上的浮桿)。已經(jīng)研究了其它各種類型的基于流體表面的機(jī)械或物理特性的流體水平傳感器。光還用于測(cè)量流體水平。例如，激光器指向表面頂部并且定時(shí)器電路已用于測(cè)量 激光脈沖從表面反射回所花費(fèi)的時(shí)間。該流體測(cè)量基于光的反射。其它現(xiàn)有技術(shù)集中于待測(cè)量流體對(duì)一些光波的吸收。與上面公開(kāi)的系統(tǒng)相比，本發(fā)明構(gòu)思的是基于光的折射和吸收來(lái)測(cè)量流體水平。在公開(kāi)的方法中，通過(guò)具有流體的容器引導(dǎo)紅外光。當(dāng)容器為非平面型時(shí)，即，當(dāng)容器具有至少一個(gè)彎曲的表面時(shí)，在通過(guò)填充有流體的容器時(shí)，預(yù)計(jì)一些光會(huì)折射。然而，在容器中的流體水平下降時(shí)，這些光不以相同的方式折射。而且，當(dāng)引導(dǎo)光通過(guò)液體而不是通過(guò)空容器時(shí)，更多的光將被吸收。因此，通過(guò)在沿著容器高度的點(diǎn)處監(jiān)控光的折射，可以確定流體水平。在考慮例示當(dāng)前所了解的實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的優(yōu)選實(shí)施方案的下面的詳述時(shí)，公開(kāi)的附加特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見(jiàn)。


發(fā)明詳述尤其參照附圖，其中圖I是所提出的器械的一個(gè)實(shí)施方案的立體圖，其中顯示的是器械與標(biāo)本自動(dòng)裝載器稱合；圖2是圖I所示的診斷器械的部分的放大立體圖；圖3是圖1-2的診斷器械的前視立體圖，示出了操作中的器械；圖4是能夠一次對(duì)單個(gè)標(biāo)本管進(jìn)行采樣的診斷器械的部分的放大視圖；圖5是圖1-4所示的所提出診斷器械的外殼的前視立體圖；圖6是另一實(shí)施方案的外殼的前視立體圖，其中標(biāo)本自動(dòng)裝載器被移除并且標(biāo)本管插通前門；圖7是與圖1-6中所示的器械結(jié)合使用的探針清洗臺(tái)的一個(gè)實(shí)施方案的立體圖；圖8是圖7的探針清洗臺(tái)的立體圖解；圖9是圖7-8的探針清洗臺(tái)的俯視圖解；圖10是圖7-9的探針清洗臺(tái)的前視正視圖；圖11是圖7-10的探針清洗臺(tái)的側(cè)視正視圖；圖12是所提出發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的前視圖，示出了位于支架中的流體容器；
圖13是圖12的支架的立體圖，示出了沿著容器高度定位的多個(gè)光發(fā)射器和光接收器；圖14是現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)螺桿耦合的前視正視圖；圖15本發(fā)明的耦合實(shí)施方案的立體圖；圖16是圖15所示的耦合的放大視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的過(guò)濾器；以及圖18是根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方案的探針末端的放大視圖。發(fā)明詳述 在圖1-6中示出了本公開(kāi)的診斷器械10的形式的一個(gè)實(shí)施方案。在圖示的實(shí)施方案中，可以看出自動(dòng)裝載器部分12具有裝載于其上的多個(gè)標(biāo)本盒14。在該實(shí)施方案中，盒14可裝載有多個(gè)相同的標(biāo)本管或小瓶(下文稱為“管”)16、各種標(biāo)本管16或僅單個(gè)標(biāo)本管16。然后，盒從上面裝載到自動(dòng)裝載器部分12中并且按所接收到的次序進(jìn)行處理。在可選方案這，即，當(dāng)需要更快的單樣本處理時(shí)，標(biāo)本管可直接插入可選的標(biāo)本入口點(diǎn)即門18(圖5中可見(jiàn))并且在任何等待的盒14之前進(jìn)行處理，如圖4所示。這使得臨床醫(yī)師可以立即進(jìn)入測(cè)試，能夠立即運(yùn)行測(cè)試，從而按臨床醫(yī)師的需要中斷(但是不會(huì)不利地影響)其它標(biāo)本管的測(cè)試。另外，可通過(guò)手動(dòng)方式插入已經(jīng)受損或無(wú)條形編碼(下面討論)的標(biāo)本管。如下面詳細(xì)說(shuō)明的，一旦接收到標(biāo)本管16 (或標(biāo)本管盒14)，診斷器械10示例性地執(zhí)行以下步驟。可構(gòu)思的是，這些步驟可通過(guò)器械10來(lái)執(zhí)行而無(wú)需臨床醫(yī)師的干預(yù)，并且可以根據(jù)要執(zhí)行的特定測(cè)試來(lái)修改、添加或消除步驟。應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管在所有公開(kāi)的實(shí)施方案中討論了血液管，可構(gòu)思出其它類型的體液和樣本在公開(kāi)的范圍內(nèi)，并且能夠在所提出的器械10中進(jìn)行分析。例如，可以如下面大致所述對(duì)骨髓、血清、尿、滑液、脊柱、腹膜、復(fù)合物(plural)以及其它類型的流體或樣本進(jìn)行測(cè)試和分析。在仍處于標(biāo)本管16中的同時(shí)混合(例如，搖動(dòng))樣本(在自動(dòng)裝載器的實(shí)施方案中)穿透標(biāo)本管16的蓋并且對(duì)必需量的標(biāo)本進(jìn)行采樣讀取條形碼以確認(rèn)樣本/患者ID和/或確認(rèn)管的類型/尺寸匹配所需的ID、待執(zhí)行測(cè)試以及試劑，并且指定計(jì)算機(jī)跟蹤的序號(hào)將標(biāo)本/樣本放置到收容區(qū)域20 (例如，顯示為圖1-3中的微量滴定板)中的選定空管或槽中，以進(jìn)行進(jìn)
一步處理按適當(dāng)?shù)男蛄泻驼龝r(shí)添加適合的試劑以正確地制備待執(zhí)行測(cè)試的樣本允許樣本在規(guī)定潛伏時(shí)間(基于試劑可變)內(nèi)與試劑反應(yīng)將樣本分配到收容區(qū)域20中的多個(gè)管/槽中(如果測(cè)試期望或需要)經(jīng)由條形碼或其它類型的跟蹤裝置(例如，RFID)來(lái)跟蹤所有的樣本、盒、試劑和相關(guān)位置從收容區(qū)域中定時(shí)抽吸制備好的樣本/試劑組合并且經(jīng)由流式細(xì)胞器對(duì)其進(jìn)行分析(在制備后續(xù)樣本的同時(shí))根據(jù)臨床醫(yī)師發(fā)起的決策規(guī)則自動(dòng)驗(yàn)證結(jié)果或保存結(jié)果以供查看。器械10設(shè)計(jì)為提供自動(dòng)且集成的標(biāo)本采樣，意味著可以在器械10內(nèi)且通過(guò)器械10來(lái)執(zhí)行上述步驟中的每個(gè)(如果特定測(cè)試需要)，而不使用附加的診斷設(shè)備。而且，根據(jù)臨床醫(yī)師的需求，這些步驟可以在不與臨床醫(yī)師進(jìn)行任何交互的情況下來(lái)完成。
在圖示的實(shí)施方案中，器械10使用單軸探針承載器22，單軸探針承載器22容許在探針承載器22沿單軸跟蹤器24移動(dòng)的同時(shí)來(lái)執(zhí)行各種功能。例如，探針承載器22 (以及因此探針26)可定位為當(dāng)探針承載器22處于位置A時(shí)從管16中抽取樣本，能夠?qū)颖境练e到收容區(qū)域20中的位置B處，并且能夠在位置C處對(duì)試劑進(jìn)行采樣。如果樣本放置在可樞轉(zhuǎn)盤36中的任意點(diǎn)處(即，用于樣本的立即處理)，則器械10將感應(yīng)到樣本的存在并且將其插入到在自動(dòng)裝載器12中等待處理的任何樣本的前面。探針承載器22隨后將移動(dòng)至位置D，以使探針26能夠從放置在可樞轉(zhuǎn)盤36中的管進(jìn)行采樣。在樣本沉積以根據(jù)待執(zhí)行的特定測(cè)試所需與樣本反應(yīng)之前或之后(或者之前以及之后)，試劑沉積到收容區(qū)域20中。步驟可按下面的次序執(zhí)行。然而，可構(gòu)思的是，一些測(cè)試可略過(guò)一個(gè)或多個(gè)步驟，或者可以修改步驟從而實(shí)現(xiàn)期望血液測(cè)試的最佳測(cè)試結(jié)果。首先，標(biāo)本管16可裝載到適用于待使用的特定標(biāo)本管16的預(yù)配置盒14中。例如， 標(biāo)本管16可為常見(jiàn)尺寸13mmX75mm的標(biāo)本管，在此情況下，可以使用圖I和圖3中所示的五管盒14。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明可以使用各種尺寸和類型的標(biāo)本管16，并且可相應(yīng)地設(shè)計(jì)盒14。盒14可甚至配置為保持各種標(biāo)本管16。如上所述，各種尺寸的標(biāo)本管16也可以通過(guò)門18分別插入，如圖5所示。如果標(biāo)本管16具有蓋32 (圖I所示),則標(biāo)本管(由盒14保持)可以搖動(dòng)醫(yī)師血液在管內(nèi)攪拌并且使其更加均質(zhì)(為了進(jìn)行更精確的采樣)。這種搖動(dòng)發(fā)生于臺(tái)A處，并且可以看出盒14處于圖3所示的其搖動(dòng)后位置處。在盒14搖動(dòng)的過(guò)程中，可以引導(dǎo)探針承載器22移動(dòng)到臺(tái)C并且開(kāi)始對(duì)適當(dāng)部分的試劑34進(jìn)行采樣以便執(zhí)行測(cè)試。然而，如果測(cè)試不構(gòu)思為試劑34在血液樣本之前放置到收容區(qū)域20上，則探針承載器22可以在對(duì)來(lái)自管16的血液進(jìn)行采樣之后執(zhí)行該步驟。試劑34可以保持在小瓶中，可以看出位于位置C處。然而，試劑可以可選地或另外保持在位于任何地點(diǎn)的儲(chǔ)器中，諸如板基座30 (圖1-2所示)上或者可以例如直接垂直延伸至探針26的其它區(qū)域(未示出)中。如上所述，診斷器械10還可設(shè)計(jì)為使得臨床醫(yī)師能夠經(jīng)由外門18插入標(biāo)本管16。為了與此適應(yīng)，管接收器38設(shè)置在所示的器械10中，并且該管接收器可以容納各種類型的標(biāo)本管16中，包括兒科用管，從圖2-4中可以看粗。在圖示的實(shí)施例中，標(biāo)本管16由可樞轉(zhuǎn)盤36保持，可樞轉(zhuǎn)盤36容許容易地接近并取回標(biāo)本管16。在圖3所示的可選實(shí)施方案中，標(biāo)本管16可由可旋轉(zhuǎn)盒40保持。在對(duì)標(biāo)本和/或試劑34進(jìn)行采樣期間和之后，探針承載器22可移動(dòng)至探針清洗臺(tái)28，從而能夠清洗探針26。清洗探針26防止交叉感染并且因此防止不精確的測(cè)試結(jié)果。在圖7-11中詳細(xì)地示出了探針清洗臺(tái)28。根據(jù)圖示的實(shí)施方案，探針清洗臺(tái)28包括探針槽44和溢流槽46。探針26大致以下述方式在探針清洗臺(tái)28中進(jìn)行清洗。探針承載器22移動(dòng)至位置C以使探針26能夠被引入(經(jīng)由電動(dòng)機(jī)42)到探針槽44中。探針槽44示例性地具有比探針26的外徑略大的內(nèi)徑。在探針26被導(dǎo)入探針槽44中時(shí)，鹽水流和/或空氣被泵送而通過(guò)噴嘴48并且以向下角度引導(dǎo)到探針槽44中，從圖7-10中可以看出。噴嘴48也可以稍微偏移以便在探針槽44內(nèi)形成鹽水和/或空氣的渦流，從而當(dāng)探針26位于探針槽44中時(shí)提供圍繞探針26的附加渦流。這種渦流輔助移除可能存在于探針26上的任何流體或其它顆粒。盡管本公開(kāi)構(gòu)思了使用鹽水(可與空氣組合)作為清洗溶液，應(yīng)當(dāng)理解的是，在一些應(yīng)用中可能期望使用其它類型的流體或者甚至是空氣流。探針清洗臺(tái)28的上部50圖示為具有邊框52，邊框52輔助將鹽水收容到探針槽44和溢流槽46中。溢流槽46設(shè)置為可能出自探針槽44頂部的任何延伸的溢流件。探針槽44和溢流槽46均經(jīng)由出口 54從清洗臺(tái)28的底部抽吸。在圖示的實(shí)施方案中，真空壓力輔助出口 54的抽吸。在圖示的實(shí)施方案中，清洗臺(tái)28限定多個(gè)安裝孔隙56，安裝孔隙56配置為接受將清洗臺(tái)緊固至裝置10上的緊固件或螺釘?？蓸?gòu)思的是，探針26可將鹽水的部分抽吸到其內(nèi)腔中，并且隨后將鹽水放回到探針槽44中，從而用鹽水沖洗探針26的內(nèi)腔。在可選方案中，探針26本身可以連接至鹽水源，并且在探針26位于探針槽44中的同時(shí)，可以引導(dǎo)鹽水通過(guò)探針26的內(nèi)腔。在任一情 況下，該處理可根據(jù)需要重復(fù)多次以且報(bào)對(duì)來(lái)自探針26的標(biāo)本和試劑材料進(jìn)行完全清洗。在又一實(shí)施方案中，流體可直接垂直進(jìn)入探針26中。探針承載器22與電動(dòng)機(jī)42耦合，電動(dòng)機(jī)42使探針26朝向以及遠(yuǎn)離管16移動(dòng)。在一些情況下，器械10可具有與管16的尺寸和形狀以及隔膜的存在有關(guān)的信息。例如，如果管16裝載到盒14中，則可以對(duì)盒14進(jìn)行條形碼編碼或者可以其它方式提供在盒14中所找到的管16的尺寸和/或形狀的指示。而且，在圖示的實(shí)施方案中，如果管16位于盒中，則其將具有隔膜(因?yàn)樵趫D示的實(shí)施方案在裝載之后搖動(dòng)盒14)。在臨床醫(yī)師通過(guò)門18插入標(biāo)本管16以將管16放置到可樞轉(zhuǎn)盤36中的情形下，器械10可以不設(shè)有與管16的尺寸或形狀以及隔膜的存在有關(guān)的任何信息。在這種情況下，臨床醫(yī)師可以經(jīng)由用戶接口來(lái)提供這些信息。然而，在公開(kāi)的實(shí)施方案中，器械10還可以使用電動(dòng)機(jī)42所固有的失速檢測(cè)或觸碰感應(yīng)特征。例如，臨床醫(yī)師可以將管16插入到管接收器38中的適當(dāng)尺寸的通道中。(作為示例，管接收器38具有尺寸適于適應(yīng)各種管尺寸的多個(gè)通道。)器械10將判定管16所插入的位置，并且將探針承載器22移動(dòng)至該管16上方的位置?？蓸?gòu)思的是，管檢測(cè)可經(jīng)由例如紅外檢測(cè)器組或陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)楣芙邮掌?8將具有將管16保持在豎直位置的結(jié)構(gòu)，所以管16底部的位置將是已知的或近似已知的。隨著電動(dòng)機(jī)42開(kāi)始使探針26朝向管16移動(dòng)，探針26可遇到隔膜，從而對(duì)電動(dòng)機(jī)42造成阻力。本發(fā)明構(gòu)思為，器械10能夠判定出探針26已經(jīng)遇到隔膜而不是管16的底部，因?yàn)楣?6的近似底部是已知的,如上所述。如果遇到隔膜，則電動(dòng)機(jī)42將被指示繼續(xù)前進(jìn)通過(guò)隔膜并且繼續(xù)朝向管16的底部前進(jìn)。如果未遇到隔膜，則探針26將繼續(xù)朝向管16的底部而不中斷。在一個(gè)實(shí)施方案中，器械10可假設(shè)當(dāng)在管上遇到隔膜時(shí)管16已進(jìn)行底部證實(shí)。還可以基于隔膜的感應(yīng)位置來(lái)檢測(cè)管的尺寸和/或形狀。在兩種情況下，一旦探針26在接近管16底部的位置處遇到阻力，電動(dòng)機(jī)42將被指示停止前進(jìn)并且后退一距其能夠抽吸標(biāo)本的足夠距離。示例性的電動(dòng)機(jī)42是由IMSSchneider Electric制造的，并且所提供的型號(hào)為MCI23A-NPE-03。本發(fā)明提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，其合并了電容傳感器來(lái)感應(yīng)在管16中找到的標(biāo)本的液體水平。當(dāng)該現(xiàn)有技術(shù)傳感器到達(dá)留在管頂部(隔膜下方)的標(biāo)本液滴時(shí)，有時(shí)報(bào)告虛假肯定結(jié)果。而且，現(xiàn)有技術(shù)傳感器不能確定到達(dá)管16底部的時(shí)間。在對(duì)管內(nèi)(B卩，臺(tái)A處)的標(biāo)本進(jìn)行成分混合之后，標(biāo)本由探針26采樣并且沉積到收容區(qū)域20中的預(yù)定槽或管中。根據(jù)要執(zhí)行的測(cè)試，標(biāo)本樣本可放置于多于一個(gè)的槽或管中，并且可以提前抽吸出相應(yīng)量的標(biāo)本(諸如血液)。然后，如上所述在清洗臺(tái)28處對(duì)探針26進(jìn)行清洗。根據(jù)在將標(biāo)本樣本沉積到收容區(qū)域20中之后是否將試劑添加到標(biāo)本樣本中，探針承載器22可以移動(dòng)至臺(tái)C以對(duì)適合的試劑34進(jìn)行采樣。再次，如果添加多于一種的試齊U，在每種試劑34采樣之間以及在最后對(duì)試劑34采樣之后，在清洗臺(tái)28處對(duì)探針26進(jìn)行清洗。為了將標(biāo)本樣本和試劑沉積到收容區(qū)域20中的每個(gè)槽或管中，板基座30可以位于旋轉(zhuǎn)軸線上以使每個(gè)槽或管可呈現(xiàn)于26，這取決于板基座30的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。在通過(guò)引用合并于本文中的美國(guó)專利申請(qǐng)11/804，721中公開(kāi)了板基座30的配置和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)構(gòu)思為多軸探針承載器也可以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)時(shí)，對(duì)于單軸裝置存在一些優(yōu)勢(shì)。例如，單軸裝置需要較少的零件和較少的編程，產(chǎn)生較少的器械10的印跡，更易于對(duì)準(zhǔn)，更可靠且更穩(wěn)定，并且最終在臺(tái)之間移動(dòng)更快。在放置于槽或管中之后，標(biāo)本樣本留下以在指定時(shí)間量?jī)?nèi)與試劑反應(yīng)(取決于試劑和待執(zhí)行的測(cè)試)，然后通過(guò)流式細(xì)胞器處理以進(jìn)行分析?？蓸?gòu)思的是，還可以合并其它測(cè)試設(shè)備，諸如使用用于細(xì)胞定尺寸和區(qū)分的電子容量或利用吸收進(jìn)行血紅蛋白測(cè)量的設(shè)備。方便的是，收容區(qū)域20用作樣本制備和分析之間的普通接口。而且，收容區(qū)域20可以包括固定的或可拆除的和/或一次性或可再用的部件，容許臨床醫(yī)師選擇在使用之后丟棄整個(gè)接口(如微量滴定板的實(shí)施例中所述)。通過(guò)用作制備臂和分析臂之間的普通接口，收容區(qū)域20使系統(tǒng)更少出錯(cuò)并且受更少的外部或環(huán)境影響。軟件調(diào)度程序(未示出)也并入所公開(kāi)的系統(tǒng)中。軟件調(diào)度程序示例性地編程為重新計(jì)算固定反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的可用窗(在保持可再現(xiàn)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的同時(shí)優(yōu)化吞吐量)(即，抗體潛伏期、RBC溶解時(shí)間、反應(yīng)淬火時(shí)間等)。還可構(gòu)思的是，在操作期間可以為多個(gè)項(xiàng)進(jìn)行條形編碼和跟蹤。能夠通過(guò)軟件調(diào)度程序來(lái)注冊(cè)這種條形編碼和跟蹤。例如，條形碼可分配給試劑小瓶34、標(biāo)本管16(對(duì)于不同的患者和/或尺寸使用不同的條形碼)、鞘流體、普通接口(即，收容區(qū)域20)、制備試劑、顆粒試劑、盒14等。通過(guò)對(duì)這些項(xiàng)進(jìn)行條形編碼，能夠跟蹤各種重要信息，諸如試劑使用/消耗、每個(gè)試劑瓶剩余多少次測(cè)試、開(kāi)口容器呼氣、閉環(huán)容器呼氣、分析值等。軟件調(diào)度程序可配置為執(zhí)行以下步驟。 判定此時(shí)是否可以添加新樣本，并且如果另外的活動(dòng)需要優(yōu)先則保持遠(yuǎn)離門或多裝載器(隨意接近)。 通過(guò)調(diào)節(jié)非動(dòng)力學(xué)反應(yīng)(如果有的話)或具有更寬可接受窗的動(dòng)力學(xué)反應(yīng)來(lái)使得樣本門18的不可用效果最小化。 使得碰撞效果最小化，并且通過(guò)限定每個(gè)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)的可接受窗來(lái)優(yōu)化吞吐量。
花費(fèi)預(yù)定時(shí)間量(按時(shí)停止/固定樣本量)的力分析 每個(gè)周期使用預(yù)定時(shí)間(獲取血液,添加試劑,包含混合、分析),從而能夠正確地調(diào)度所有的活動(dòng)。 在判定將新樣本添加到調(diào)度程序中是否可接受時(shí)使所有調(diào)度的采樣時(shí)間窗開(kāi)始生效，并且調(diào)度該新樣本以使其所有活動(dòng)在預(yù)定時(shí)間發(fā)生。 在判定是否能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度時(shí)使硬件 資源和物理硬件碰撞開(kāi)始生效。與本文公開(kāi)的軟件調(diào)度程序結(jié)合使用器械10，首次結(jié)果(TFR)可小于15分鐘，隨后大約每90秒報(bào)告結(jié)果。吞吐量可以大于每天300個(gè)樣本，并且可以在一天中更快且更早的報(bào)告結(jié)果，所以能夠顯著地提高檢驗(yàn)室的容量。由于所有的樣本制備和分析完全集成到一個(gè)器械10中，臨床醫(yī)師不需要執(zhí)行慢且冗余的“批處理”，其中收集樣本并且一旦收集到足夠數(shù)量開(kāi)始處理，即使用整組樣本通過(guò)血液處理的每個(gè)步驟進(jìn)行處理。相反，器械10配置為自動(dòng)在收容區(qū)域20中制備患者樣本，因此不存在要加標(biāo)簽和跟蹤的子管，并且需要極少的血液和試劑。樣本可以隨時(shí)裝載到系統(tǒng)上，在示例性的實(shí)施方案中，每個(gè)樣本將在月15分鐘內(nèi)自動(dòng)被處理并且離開(kāi)系統(tǒng)管線。隨后的樣本可以大約90秒的間隔離開(kāi)系統(tǒng)管線，但是精確的時(shí)間將根據(jù)待執(zhí)行的測(cè)試以及所需的樣本制備時(shí)間而變化。重要的優(yōu)勢(shì)是為檢驗(yàn)室節(jié)約成本。不僅能夠在一天內(nèi)利用一個(gè)系統(tǒng)處理更多的樣本，系統(tǒng)成本更低、試劑成本更低并且減少勞動(dòng)力。因此，擁有和操作器械10的總成本顯著降低?，F(xiàn)有技術(shù)的處理和系統(tǒng)使用它們的多個(gè)模塊和計(jì)算機(jī)屏幕，占用10和13英尺之間的寶貴工作臺(tái)空間。相反，診斷器械10緊湊，測(cè)量?jī)H31英寸寬，包含自動(dòng)裝載器部分12。圖6所示的實(shí)施方案不具有自動(dòng)裝載器部分，需要甚至更小的印跡。觸摸屏計(jì)算機(jī)/屏幕(未示出)還可以方便地放置到系統(tǒng)頂部，保持印跡小且為檢驗(yàn)室騰出寶貴的空間?？蓸?gòu)思的是，所提出的系統(tǒng)對(duì)于進(jìn)行合約研究、藥物開(kāi)發(fā)以及大學(xué)醫(yī)療中心和基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的研究的運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)固定免疫監(jiān)視儀表板的臨床研究者是理想的。進(jìn)一步構(gòu)思的是，標(biāo)準(zhǔn)化的免疫監(jiān)控儀表板可以監(jiān)控免疫機(jī)能缺陷(HIV-AIDS)、自動(dòng)免疫疾病、器官移植反應(yīng)、感染性疾病、腫瘤學(xué)及其它。在圖12和圖13中示出了本公開(kāi)的又一實(shí)施方案，其中容器110裝有至少一個(gè)光發(fā)射器114 (圖13中可見(jiàn))以及至少一個(gè)光接收器116 (圖13中可見(jiàn))。根據(jù)本發(fā)明，光發(fā)射器114在期望進(jìn)行流體檢測(cè)的點(diǎn)處將紅外光引導(dǎo)到容器110中。光接收器116定位為接收來(lái)自發(fā)射器114的光。從圖12中可以看出，構(gòu)思使用半透明或透明的容器，以使得紅外光可以通過(guò)容器。容器Iio還可以具有至少一個(gè)非平面型側(cè)部112，以使得穿過(guò)其中的光被折射。在一個(gè)公開(kāi)的實(shí)施方案中，發(fā)射器114和接收器116與框架118耦合，框架118可定位為圍繞容器110的至少部分。在圖示的實(shí)施方案中，光接收器116可以檢測(cè)從光發(fā)射器114接收到的光強(qiáng)度的差別。例如，基于從發(fā)射器114接收到的光的強(qiáng)度，光接收器116將能夠感應(yīng)出光在其通往接收器116的途中是否經(jīng)過(guò)液體。該信息將用于確定流體水平。在諸如水或鹽水的流體的情況下，本公開(kāi)使用水的吸收光譜，其具有始于約890nm的寬峰值。容器110可由聚丙烯構(gòu)成，其也具有已知的吸收光譜?？梢源_定流體水平的另一方式是在光經(jīng)過(guò)容器110時(shí)所折射的量。這些光在經(jīng)過(guò)容器而不經(jīng)過(guò)流體(即，流體位于光的經(jīng)過(guò)點(diǎn)以下)時(shí)將折射已知的量(即，具有可預(yù)算的折射率值)。相反，當(dāng)容器中填充有流體時(shí)，由發(fā)射器114發(fā)射的光將折射不同的量，因此具有不同的折射率值。因?yàn)檫@兩個(gè)值可以區(qū)分開(kāi)，紅外光可用于判定容器是否保持選定水平的流體?？蓸?gòu)思的是，發(fā)射器114和接收器116可位于容器110上的單個(gè)點(diǎn)處，以使其能夠指示流體何時(shí)已經(jīng)消耗超過(guò)預(yù)選水平，這與車輛中的低燃料報(bào)警燈類似。然而，可能期望將多個(gè)發(fā)射器114和接收器116定位在沿容器110的高度的各個(gè)位置處，從圖13中可以看出，從而用戶能夠以更好的精度確定容器上多個(gè)點(diǎn)處的流體水平。發(fā)射器114和接收器116可以由用戶配置(即，用戶可以改變位置)或者可由制造商設(shè)定。發(fā)射器114的示例為來(lái)自Panasonic的零件號(hào)為L(zhǎng)NA 2904L的LED。接收器116示例性地使用來(lái)自Fairchild Optical Electrical的零件號(hào)為QSD123的晶體管。 在圖15-16中示出了裝置耦合件210形式的本公開(kāi)的另一實(shí)施方案。該耦合件可與例如圖14所示的現(xiàn)有技術(shù)耦合件進(jìn)行對(duì)比。在圖15-16所示的實(shí)施方案中，裝置耦合件210包括導(dǎo)螺桿212，導(dǎo)螺桿212具有形成在軸218的一端216上的錐形表面214。例如，錐形表面214的樣式布朗沙普錐形面相似，并且可作為其形狀的依據(jù)?；パa(bǔ)配合錐形部219形成在凹入部分220中，形成凹槽228。凹入部分220可附接至電機(jī)222，或者可以為電動(dòng)機(jī)222的一體部分。軸218具有在軸218的端216處的螺紋孔224。為了將軸218與凹入部分220(以及因此電動(dòng)機(jī)222)接合，錐形表面214插入到凹入部分220的凹槽228中。螺釘(未示出)用于將軸218拉入凹入部分220中。顯然，錐形表面214和配合錐形部219之間的表面積足以提供足夠的摩擦以防止零件以電動(dòng)機(jī)的典型運(yùn)轉(zhuǎn)速度相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。螺釘僅用于保持兩個(gè)表面214、219接合。通過(guò)松開(kāi)螺釘并且將軸218的第一端216輕敲出其配合位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置210的拆卸。本發(fā)明的另一優(yōu)勢(shì)是易于使兩個(gè)昂貴的部件分離。在本發(fā)明的又一實(shí)施方案中，流式細(xì)胞器過(guò)濾系統(tǒng)示于圖17中。作為背景技術(shù)，流式細(xì)胞器通常包括每個(gè)側(cè)邊為100-300微米且通常長(zhǎng)度為大于1000微米的量級(jí)的小孔(截面通常為方形或矩形)。流式細(xì)胞器進(jìn)行的診斷測(cè)量是針對(duì)通常小于測(cè)量孔或孔隙的截面積的50%的顆粒。以液壓方式將顆粒集中到激光束詢問(wèn)顆粒的孔隙中心需要小尺寸。這會(huì)具有極易堵塞的不利后果。因此，大多數(shù)流式細(xì)胞器要求對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)先過(guò)濾，但是這樣不會(huì)防止所有的堵塞。為了具有更優(yōu)的基于自動(dòng)器械的流式細(xì)胞器，應(yīng)當(dāng)解決該問(wèn)題。一種方法是具有由自動(dòng)檢測(cè)堵塞的某方法激活的自動(dòng)回沖例程。然而，這使得器械的操作顯著降速，并且不總是100%的有效。不能通過(guò)自動(dòng)例程移除堵塞物需要操作員或維修干預(yù)。在圖17中公開(kāi)的是防止堵塞的獨(dú)特過(guò)濾器300。過(guò)濾器具有以下特性 其具有小于或等于流式細(xì)胞器孔徑的截面積的多個(gè)孔302 ； 其位于流式細(xì)胞器的樣本噴射器附近的流速極低(通常小于每分鐘200微升)的區(qū)域中； 其能夠以高流速回沖； 孔302的長(zhǎng)度短(通常小于300微米)；以及 存在減少總體流體阻力、降低通過(guò)任何單個(gè)孔302的流速并且在部分堵塞一個(gè)或多個(gè)孔的情形下提供多個(gè)通路的多個(gè)孔。該系統(tǒng)可與例如形成等邊三角形的流式細(xì)胞器孔徑一起使用。與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的探針末端的一個(gè)實(shí)施方案示于圖18中。輔助生成可靠計(jì)數(shù)、混合和最少碎屑的公開(kāi)系統(tǒng)的要素之一是探針26的幾何形狀。從圖18中可以看出，示例性的探針26具有實(shí)心鈍端310，實(shí)心鈍端310能夠消除隔膜材料的型芯。探針26還可具有兩個(gè)孔312 (其中一個(gè)在圖18中可見(jiàn))，這些孔的尺寸與探針26的內(nèi)徑(未示出)基本相同。 已經(jīng)表明，該構(gòu)造改進(jìn)了混合并且減少了由于高速剪力造成的細(xì)胞破裂?？?12位于探針26的端310附近以減少粘附到探針的血液的量。這改進(jìn)了計(jì)數(shù)的可再現(xiàn)性。由于表面張力而粘附到探針26外部的血液(或任何其它流體)量會(huì)顯著影響計(jì)數(shù)。其它系統(tǒng)可以具有已知濃度的熒光珠的樣本與每個(gè)樣本混合以產(chǎn)生精確計(jì)數(shù)。通過(guò)使用探針26的公開(kāi)的幾何形狀，無(wú)需進(jìn)行熒光珠混合，并且免除了該步驟的花費(fèi)和時(shí)間。盡管公開(kāi)了易于實(shí)現(xiàn)各種變型例和可選的形式，其具體的示例性實(shí)施方案已在附圖中通過(guò)實(shí)施例的方式示出并且在本文中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，不意在將公開(kāi)局限于公開(kāi)的特定形式，而是相反，本發(fā)明旨在覆蓋落在如隨附的權(quán)利要求書限定的本公開(kāi)的精神和范圍內(nèi)的所有的變型例、等同方案和可選方案。通過(guò)本公開(kāi)的各個(gè)特征可以得到多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)注意的是，本公開(kāi)的各個(gè)部件的可選實(shí)施方案可以不包含所述的全部特征，但是仍獲益于這些特征的優(yōu)點(diǎn)中的至少一些優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地設(shè)計(jì)出它們自己的并入本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征并且落在本公開(kāi)的精神和范圍內(nèi)的診斷裝置探針清洗臺(tái)和方法的實(shí)現(xiàn)方式。
權(quán)利要求
1.一種診斷器械，包括 流式細(xì)胞器； 管支架，其配置為保持具有隔膜的管，所述管中承載有流體， 探針，其配置為穿透隔膜并且抽吸流體， 電動(dòng)機(jī)，其與所述探針耦合，所述電動(dòng)機(jī)配置為使所述探針朝向所述隔膜移動(dòng)以及遠(yuǎn)離所述隔膜移動(dòng)，以及 處理器，其與所述電動(dòng)機(jī)耦合，所述處理器檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的阻力波動(dòng)的時(shí)間， 其中，所述診斷器械能夠檢測(cè)由于所述電動(dòng)機(jī)上引起的所述阻力而使所述探針穿透所述隔膜的時(shí)間，并且其中，所述診斷器械還能夠檢測(cè)由于所述電動(dòng)機(jī)上引起的第二阻力而使所述探針接觸所述管底部的時(shí)間。
2.如權(quán)利要求I所述的診斷器械，進(jìn)一步包括用于指示所述管的尺寸的條形碼系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的診斷器械，其中，所述條形碼系統(tǒng)包括位于所述管附近的條形碼和與所述診斷器械通信的條形碼讀取器。
4.如權(quán)利要求2所述的診斷器械，其中，所述條形碼系統(tǒng)指示保持在管盒上的多個(gè)管的尺寸。
5.如權(quán)利要求2所述的診斷器械，其中，所述條形碼系統(tǒng)配置為讀取表示插入到所述診斷器械中的所述管的尺寸的碼。
6.如權(quán)利要求5所述的診斷器械，其中，所述處理器基于所述管的所述尺寸來(lái)引導(dǎo)所述電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求I所述的診斷器械，進(jìn)一步包括用于將管插入到所述診斷器械中的門。
8.如權(quán)利要求7所述的診斷器械，其中，多個(gè)管可經(jīng)由所述門同時(shí)插入到所述診斷器械中。
9.如權(quán)利要求7所述的診斷器械，其中，插入的管可以保持在具有已知底部位置的管支架上。
10.一種對(duì)來(lái)自管的流體進(jìn)行采樣的方法，所述方法包括以下步驟 判定所述管是否具有隔膜， 朝向所述管引導(dǎo)探針， 將所述探針下放至所述管中， 感應(yīng)所述探針是否穿過(guò)隔膜， 朝向所述管的所述底部來(lái)下放所述管，以及 從所述管中抽吸所述流體。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括將所述探針觸碰所述管的所述底部并且判定所述探針已經(jīng)觸到所述管的所述底部的步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述探針觸碰步驟包括監(jiān)測(cè)用于朝向所述管下放所述探針的探針電動(dòng)機(jī)中的阻力。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟一旦已經(jīng)做出已經(jīng)觸碰到所述管的所述底部的判定，支撐所述探針遠(yuǎn)離所述管的所述底部。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述隔膜判定步驟包括監(jiān)測(cè)用于朝向所述管下放所述探針的探針電動(dòng)機(jī)中的阻力。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述探針插入到所述管中之前，所述管的所述尺寸是未知的。
16.一種用于對(duì)管中的流體進(jìn)行采樣的診斷器械，所述診斷器械包括 流式細(xì)胞器， 管，其中承載有流體， 探針，其配置為下放到所述管中并且抽吸所述流體， 電動(dòng)機(jī)，其與所述探針耦合，所述電動(dòng)機(jī)配置為使所述探針朝向所述管的底面移動(dòng)以及遠(yuǎn)離所述管的所述底面移動(dòng)，以及 處理器，其與所述電動(dòng)機(jī)耦合，所述處理器檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的阻力波動(dòng)的時(shí)間， 其中，所述診斷器械能夠檢測(cè)所述探針遭遇阻力如在其碰撞到所述管的所述底面時(shí)所遭遇的阻力的時(shí)間。
17.如權(quán)利要求16所述的診斷器械，其中，所述處理器配置為監(jiān)測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的阻力以判定所述探針是否已遭遇阻力。
18.如權(quán)利要求16所述的診斷器械，進(jìn)一步包括用于指示所述管的尺寸的條形碼系統(tǒng)。
19.如權(quán)利要求16所述的診斷器械，其中，所述處理器基于所述管的確定尺寸來(lái)引導(dǎo)所述電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求16所述的診斷器械，進(jìn)一步包括用于將管插入到所述診斷器械的門，所述管保持在管支架中的預(yù)定位置處。
全文摘要
公開(kāi)了一種診斷器械。診斷器械可以具有高效探針清洗臺(tái)和/或能夠感應(yīng)在標(biāo)本管上是否存在待采樣的管式隔膜。器械還能夠確定管底部所在的位置。探針清洗臺(tái)可以具有用于清洗探針的內(nèi)腔和外周的的鹽水流。
文檔編號(hào)G01N1/10GK102933948SQ201180022615
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者理查德·A·托馬斯, 邁克爾·A·托馬斯 申請(qǐng)人:貝克曼考爾特生物醫(yī)學(xué)有限責(zé)任公司