本发明涉及一种用于自动处理含有生物样品等的一个或多个样品容器的实验室系统,以及一种用于通过这种实验室系统处理一个或多个样品容器中提供的生物样品的方法。更详细地,本发明涉及一种独立的实验室系统以及一种用于通过这种实验室系统处理生物样品的方法,所述实验室系统包括:壳体;样品容器输入站,所述样品容器输入站用于接收各自包括待处理的生物样品的一个或多个样品容器;对生物样品执行处理步骤的一个或多个实验室仪器单元;运输装置,所述运输装置用于将样品容器从样品容器输入站运输到一个或多个实验室仪器单元再到样品容器输出站。
背景技术:
通常,生物样品的处理涉及操作步骤的复杂结构,这导致在执行每个处理步骤之前要考虑的程序和安全方面的数量增加。为了提高这种处理的可管理性,计算机技术、网络可连接性以及机器人技术的进步已进入实验室环境,以实现一定程度的自动化,这已成为简化(streamlining)各种实验室相关的工作流程的有用工具。例如,所述一定程度的自动化已用于简化制备如组织、血液、唾液或尿液等环境样品或患者样品的过程,所述样品通常是由医院或私人诊所的医务人员从患者身上采集的,以用于实验室分析,例如用于确定所采集样品中不同成分的浓度水平。这样确定的值可以是诊断疾病的重要辅助手段,因此是患者健康状态的重要指标。
在实验室环境中,以前手动执行的过程的任何程度的自动化都可以大大减少人员成本并增加样品处理量,进而可以减少分析样品并将结果报告给接收者所花费的时间,这可以大大改善患者的治疗开端,甚至可以挽救患者的生命。当前,这些处理步骤中的许多步骤是由实验室人员手动执行的,从而导致样品处理工作流程延长,因此导致结果报告延迟,并且由于潜在的人为错误而增加了错误分析结果的风险。例如,在通常情况下,必须将血液样品分成较小的样品部分并提供到容器中,这些容器必须标有采样和样品制备的日期和时间,还必须标有标识符,所述标识符例如以打印的条形码标签或手写信息的形式实现每个样品部分与相应患者的关联。然后,通常将样品容器手动转移到存储装置中,等待进一步处理。在这种情况下,即当要对已经存储的样品执行样品分析时,实验室人员通常必须手动识别存储装置中的适当样品,手动预处理样品以使其准备用于即将进行的分析,然后将所述样品手动转移到分析设备,这会带来很多人为错误的可能性。
随着实验室技术的上述进步,可以通过自动化实验室系统使如上所述的手动工作流程自动化,从而可以减少或甚至完全避免这方面的任何人为错误。作为关于这种自动化实验室系统的已知现有技术的例子,us2015/0276566a1描述了一种用于用生物样品接种各种容器以进行测试和分析的自动化平台,所述平台包括用于自动化接种培养基以进行后续分析的多个模块。因此,实验室自动化系统包括用于输入试样/定单信息并存储皮氏培养皿清单的模块、用于使用将容器与样品相关联的唯一标识符来标记样品容器的另一个模块、以及包括用于检索样品并接种容器的机器人的另一个模块。可以从描述了一种自动化样品处理系统的wo2010/056903a1中收集提到的实验室技术进步的另一个例子,所述自动化样品处理系统具有用于同时接收多个样品容器的样品输入、用于接收试剂供应装置的试剂输入、用于接收消耗品的消耗品输入、用于处理样品容器的处理中心、用于接收使用过的消耗品的固体废物输出以及用于接收一个或多个使用过的试剂供应装置的液体废物输出。在此,处理中心包括例如:用于从每个样品容器移除盖的脱盖器、用于从每个样品容器移除试样以及用于将试样转移到输出器皿的抽吸器以及用于更换每个样品容器上的盖的加盖器。此外,从描述了一种用于处理样品试管的方法和实验室系统以及一种图像分析单元的ep2148205b1中已知这种现有技术的另一例子,其中容纳在进入的主架中的样品试管是通过图像分析来分析的。在此,基于来自图像分析的数据,确定样品试管的几何参数,并且进一步确定所分析的试管是否满足预定的几何标准。在未满足预定几何标准的情况下,将样品试管分类到所谓的二级架中,等待实验室人员从实验室系统中手动提取。
因此,由于例如在样品容器内提供的样品中出现凝块、样品容器上的不可读条形码或者样品容器中的样品液体过多或过少,当大量样品到达实验室系统时,其并不处于理想状况。因此,自动化实验室系统的实验室仪器单元可能会遇到装载样品容器中含有的样品或装载样品容器本身的许多问题,这些问题无法例如通过实验室系统内的内置错误恢复处理单元,即通过实验室系统本身解决。如果出现这种“无法解决”的问题,实验室人员通常必须中断自动化工作流程,破坏实验室系统通常封闭的环境,从实验室系统中手动提取错误的样品容器,手动将错误的样品容器运输至用于手动校正错误的样品容器的错误的远程实验室工作空间(如果可能的话),然后将错误的样品容器手动运回实验室系统,并将校正后的样品容器放回实验室系统中以进行进一步处理。当前,由于封闭实验室系统的破坏(潜在的污染),这种错误校正程序是不希望的,这很耗时且不方便用户使用,因为实验室人员首先必须打印报告以获取有关所述问题的详细信息,并且然后将错误的样品容器运输至远程实验室工作空间或从其中运出,在所述工作空间中,在可能的情况下将所述错误的样品容器操纵为校正状态。
因此,在自动化实验室技术领域中,一直需要适于以简单、快速且高效的方式解决这种不可自动校正的错误样品或样品容器的问题的实验室系统。
技术实现要素:
关于提供用于自动处理生物样品的实验室系统,如分析处理系统、分析前处理系统或分析后处理系统,本发明解决了上述问题。通常,在可以由分析处理系统对样品进行化学、生物、物理、光学或其他技术分析之前,可能必须通过分析前处理系统的仪器对患者的样品执行各种不同的分析前处理步骤,所述仪器诸如用于使样品离心的样品离心仪器、用于使样品重悬浮的样品重悬浮仪器、用于对样品容器加盖和/或脱盖的样品容器加盖或脱盖仪器、用于在对样品容器脱盖之后对其重新加盖的重新加盖仪器、和/或用于将样品分成样品等份的等分仪器等。在分析之后,可能必须通过分析后处理系统的仪器对样品执行各种不同的分析前处理步骤,例如,对一个或多个生物样品执行一个或多个分析后处理步骤,比如验证和审查分析结果,并且将这些结果及其解释传送给实验室系统操作员。
具体地,根据本发明的一方面,描述了一种用于自动处理至少一个含有生物样品的样品容器(比如样品试管、样品瓶等)的实验室系统,所述实验室系统在隐秘或可密封设计方面是独立的。所述实验室系统尤其包括:壳体;一个或多个实验室仪器单元,所述一个或多个实验室仪器单元设置在所述壳体内并被配置成对生物样品执行处理步骤,其中所述一个或多个实验室仪器单元可以被配置成对生物样品执行分析处理步骤、分析前处理步骤或分析后处理步骤;样品容器输入站,所述样品容器输入站被配置成接收样品容器,其中所述样品容器输入站可以被配置成接收不同的样品容器类型;运输装置,所述运输装置被配置成将样品容器从样品容器输入站运输到实验室仪器单元,并进一步运输到样品容器输出站;以及控制单元,所述控制单元被配置成确定生物样品和/或样品容器是否处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况。此外,所述实验室系统包括样品容器输入输出站,所述样品容器输入输出站布置在样品容器输入站与样品容器输出站之间并且与运输装置连接,其中所述样品容器输入输出站在壳体的内部与外部之间提供接口,所述样品容器输入输出站可以在其回路中容纳多达20个样品容器。作为用于将样品容器从例如样品容器输入站转移到运输装置、从运输装置转移到样品容器输入输出站并从所述样品容器输入输出站转移出和/或从运输装置转移到样品容器输出站的转移装置,试管处理部件可以例如以机械臂等形式被设置为实验室系统的一部分。
此外,本发明的实验室系统包括设置在壳体外部并且在样品容器输入输出站的前方的工作台,其中所述工作台是为操作员(通常是诸如实验室工作人员或实验室助手等实验室人员)提供的能够用于操纵由控制单元确定为不处于一个或多个实验室仪器单元要处理的状况的样品和/或样品容器。在此,作为例子,工作台可以被实施为在实验室系统的壳体前方、并且更具体地在样品容器输入输出站前方的简单的悬臂式工作台。进一步地,为操作员方便起见,工作台可以提供不同的有用特征,比如在工作台上表面上的一个或多个凹口,所述凹口例如用于牢固地接纳工作工具或工作供应装置,或者可以在工作台中设置大小被设定为接纳要操纵的样品容器的凹陷。
在生物医学研究的背景下,分析处理是表征生物样品的参数或分析物的参数的技术程序。参数的这种表征包括,例如确定源自人或实验室动物等的生物样品中各种大小的特定蛋白质、代谢物、离子或分子的浓度等。所收集的信息可以用于评估例如药物给药对生物体或特定组织的影响。进一步分析可以确定样品、或样品中包含的分析物的光学参数、电化学参数或其他参数。
进一步地,在本发明的上下文中,样品容器输入站应被理解为在实验室系统的壳体中设置为接口的站,通过所述接口可以将样品容器装载到独立的实验室系统中。这种接口可以以门机构的形式提供,比如翻板门处、双门系统等。
此外,在本发明的上下文中,样品容器输出站应被理解为在实验室系统的壳体中设置为接口的站,通过所述接口可以在处理后将样品容器从独立的实验室系统中排放。这种接口可以再次以门机构的形式提供,比如翻板门、双门系统等。而且,样品容器输入站和样品容器输出站可以由同一样品容器站例如以一个或几个接口槽的形式实施,要处理的样品容器可以装载到所述接口槽中,例如收集在相应的样品容器托盘中,并且处理后样品容器可以从所述接口槽中卸载。
此外,在本发明的上下文中,样品容器输入输出站应被理解为在实验室系统的处理工作流中布置为一种中间分支的站,所述样品容器输入输出站位于样品容器输入站与样品容器输出站之间并与运输装置连接。在此,样品容器输入输出站在实验室系统的壳体中被设置为接口,通过所述接口可以将一个或几个特别选择的样品容器从独立的实验室系统中排放到外部,例如用于实验室工作人员进行手动操作来处理错误的样品或样品容器(“不满意的样品”),即从实验室系统内的错误处理区域进入工作台附近,然后在组合的输入输出站处交给操作员。这种排放可以以样品容器运输线的形式实施,所述样品容器运输线连接到穿过壳体中的接口的运输装置,并且在所述样品容器运输线中手工处理的样品容器可以被返回、重新引入实验室系统中并且重新整合到处理工作流程中。可以以诸如双门系统等门机构、窗户机构等的形式来提供表现出样品容器输入输出站的接口功能的装置,通过所述机构特别选择的样品容器(通常是错误的样品容器)可以被运输并呈现到外部,其中这种运输可以例如采用寿司传送带等方式来实施,通过外门或窗户可以通向所述寿司传送带。在本发明的意义上,样品容器输入输出站也可以被称为以输入输出槽(即接口)结尾的单个错误样品容器输入输出线,或者更简单地,称为单个错误线“sel”,其允许直接的样品容器输入和输出,以便一次向操作员呈现一个样品容器,从而使分别提供的信息(例如在屏幕等上)与实际呈现的样品容器之间清晰匹配。在操作员手动解决了样品或样品容器的错误之后,可以将样品容器放回sel的槽中,然后将所述样品容器放回到实验室系统的壳体内部,在所述壳体内部将所述样品容器交给样品容器处理机等。
在本发明的实验室系统中,如果在样品处理工作流程期间发生错误,并且如果实验室系统在工作流程完成之前无法继续工作流程运行(这会导致不期望的工作流程运行中断),则将样品和/或样品容器确定为不处于要被处理的状况,即不处于要成功完成的状况。在这种情况下,如果可能的话,必须手动操纵确定为不可处理的样品和/或样品容器,以校正错误。应当将这种手动操纵理解为操作员需要手动处理这种样品容器,即与样品容器有关的错误(“样品容器错误”),比如样品容器的不正确标记、样品容器上的不可读条形码等,或操作员需要手动处理这种样品容器的内容物,即与样品有关的错误(“样品错误”),比如样品中出现凝块、样品容器中的样品液体过多或过少等。为了便于参考,“样品容器错误”或“样品错误”都可以被称为“被确定为不处于一个或多个实验室仪器单元要处理的状况的样品容器”或“错误样品容器”,因为在两种情况下,整个样品容器都需要手动处理,这是由于样品是固有地提供在样品容器中的并且任何手动处理样品都会导致在一定程度上手动处理样品容器本身,即使仅在处理样品后才移除并重新盖上其盖子或盖。
现在,将工作台设置为靠近样品容器输入输出站使得操作员可以简单且快速地执行所需的手动处理,因为操作员可以将工作台用作工作空间,以便按顺序手动处理错误样品容器从而纠正错误。可替代地,操作员还可以处置错误样品容器,这可以物理分离“错误类型”样品或“错误类型”样品容器,而无需完全停止实验室系统中的工作流程,因为样品容器输入输出站在壳体内部与外部之间提供接口,从而形成用于错误的样品和/或错误的样品容器的缓冲区。因此,操作员可以实现这种工作流程错误的分类或智能操纵/解决。另外,在工作流程需要附加的“手动”处理步骤或干预的情况下,操作员不再需要破坏实验室系统的关闭来提取相应的样品容器,因为实验室系统的上述输入输出功能和设置工作台靠近样品容器输入输出站使得能够将这种附加手动处理步骤包括(如果需要的话)在实验室系统的工作流程中,而不会实质性地中断工作流程。而且,如果需要的话,这种附加手动处理步骤可以快速且高效的方式执行,因为操作员可以由于工作台紧邻实验室系统而避免样品往返于用于手动处理样品的单独且潜在的远程工作空间的运输。
根据实验室系统的特定实施方案,工作台可以集成到实验室系统的壳体中,即工作台作为固定到壳体外部的部件是实验室系统的壳体的组成部分,其中可以将工作台安装到实验室系统的壳体,即壳体的外表面,从而允许实验室工作人员立即进行手动工作以便在现场处理错误的样品容器。
此外,工作台可以是可枢转工作台,这意味着,当需要时,工作台可以绕固定点枢转的方式移动,而布置在工作台上的物品可以在枢转期间和枢转后保留在工作台上。在此,作为特定的实施方案,工作台可以优选地在水平面上远离实验室系统的壳体枢转,其中工作台的一端或至少工作台的可枢转部分保持固定为枢转点。在这种情况下,工作台可以通过设置在壳体处并连接到工作台的一端的铰链机构安装到壳体上,使得工作台可布置成与壳体邻接或与壳体间隔开,其中可以锁定或固定工作台的任何枢转位置或枢转方位,以便能够将工作台固定在任何期望的枢转角度。此外,工作台还可以适于与可枢转壳体部件一起枢转到壳体外部。在这种情况下,工作台不需要单独的铰链机构,而是可以作为其组成部分附接到可枢转壳体部件,其中可枢转壳体部件连接到必要的铰链机构或包括必要的铰链机构。因此,工作台在将可枢转壳体部件枢转到外部时与所述可枢转壳体部件一起侧向转动。在此,通过将相应的壳体部件枢转到外部,通常将壳体的一部分打开,这在需要操作员进入实验室系统进行维护、故障排除等情况下是有益的,其中工作台顶部的工作空间不受影响。在此,可枢转壳体部件可以以壳体门或壳体窗的形式实施,所述壳体门或壳体窗仅围绕壳体侧面的一部分延伸(比如在壳体窗的情况下),但也可以在壳体的整个高度或长度上延伸(比如在壳体门的情况下)。可替代地,壳体部件可以以可枢转多部分壳体部件的形式实施,比如双翼门或双翼窗等,在这种情况下,工作台可以被实施为可分离的多部分工作台,其中多部分壳体部件的每个可分离部分然后与多部分工作台的可枢转可分离部分一起可枢转至壳体外部,其中工作台顶部的每个可分离部分上的工作空间不受枢转运动的影响,即位于工作台顶部的任何物品都可以保留在工作台上,而无需在枢转之前将其移除。
根据实验室系统的可选实施方案,工作台可以是适于向下朝壳体折叠的可折叠工作台,这意味着工作台可以被铰接以便能够向下翻转并与壳体等的表面邻接(如果需要的话)。因此,工作台可以通过设置在壳体处并连接到工作台的一侧的铰链机构安装到壳体上,使得工作台的铰接侧可以被布置成在向上摆动时在折叠位置与壳体的表面邻接,以便操作员能够在其提供工作空间的上表面上进行处理,其中工作台的任何折叠位置都可以锁定或固定在任意的折叠角度,比如距纵轴0°与90°之间。因此,工作台可以绕一个轴线铰接/摆动/折叠,其中工作台可以包括具有闩锁机构的折叠机构等。
根据实验室系统的可选实施方案,工作台还可以是高度可调的,以便根据操作员的身高及其特定的工作位置(例如站立或坐着),为操作员实现合理的工作高度。用于调节工作台高度的机构可以以滑动锁定机构、气动弹簧机构等形式提供,并且可以集成到壳体中,或者可以可替代地由单独的部件提供,所述单独的部件还可以使工作台的前述枢转或折叠机构以某种形式集成在其机构中。
根据实验室系统的另一特定实施方案,实验室系统进一步包括显示器或屏幕,所述显示器或屏幕用于向操作员提供关于有待一个或多个实验室仪器单元处理的正在被处理的每种生物样品的状况的详细信息,其中屏幕可以作为壳体的组成部分或者可替代地作为安装在壳体上的单独部件设置在工作台上方。在此,有利的是,屏幕可以以某种方式运动,使得操作员可以根据需要改变屏幕的角度方向和/或空间位置,以便使所述操作员能够清楚地看到屏幕。当从样品容器输入输出站取回样品容器时,这对于操作员特别有帮助,以便为操作员提供关于样品容器状况的特定信息,所述信息还包括容器是否被确定为不处于一个或多个实验室仪器单元要处理的状况(即“样品容器错误”)的特定信息(如果有的话),以及关于在样品容器内部提供的生物样品的状况的信息,所述信息还包括样品是否被确定为不处于一个或多个实验室仪器单元要处理的状况(即“样品错误”)的特定信息(如果有的话)。屏幕可以安装在位于工作台处的操作员的前方的壳体上,即与壳体成一体或者作为连接到壳体的单独部件安装,其中屏幕可以通过连接到壳体的铰接臂旋转安装在壳体上。由此,可以确保屏幕在实验室系统的壳体的前方在不同方向和高度上的可移动性,并且操作员将能够在改变其相对于实验室系统的位置时关于所述操作员移动屏幕,比如监视器、平板电脑等。进一步地,屏幕可以是人机界面,比如触摸屏等,或者可以是与例如包括自然语言用户界面等的虚拟助手结合的简单屏幕,以便操作员实现以简单的、优选是免提的且时间有效的方式与屏幕进行数据交换。
根据实验室系统的另一特定实施方案,实验室系统包括至少一个设置在工作台附近的抽屉,其中所述抽屉或多个抽屉可以在工作台下方或附近(即在操作员的可达到的区域内)设置在壳体外部,其中抽屉可以适于提供待由操作员用来操纵生物样品和/或样品容器的操纵设备。在此,抽屉或多个抽屉可以以可抽出的方式插入到壳体中,其中如果需要的话,抽屉可以锁定在抽出位置,以便操作员容易且安全地存取抽屉的内容物。可替代地或另外地,至少一个抽屉可以包括用于样品容器的盖,或用于在生物样品和/或样品容器的手动处理期间使用的任何种类的一次性部分或者还用于处置不再能被进一步处理的任何错误的样品或样品容器的废物箱。
根据实验室系统的另一特定实施方案,样品容器输入输出站包括过渡区域,也被称为过渡区,所述过渡区域用于从实验室系统内部向输入输出槽提供至少一个样品容器,其中输入输出槽可以包括挡板或门机构,所述机构可以是自动化挡板或门机构,即例如由实验室系统的控制单元控制的挡板或门机构,从而向操作员提供对布置在输入输出槽中的至少一个样品容器的存取通道。在此,至少一个样品容器也可以包括一个以上的样品容器,比如3个或5个样品容器,所述样品容器被确定为不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况。在此,在这种情况下,过渡区域构成了全面的样品容器展示区域,其中操作员可以通过输入输出槽同时存取过渡区域的几个样品容器,因此能够并行地从sel接收多个错误的样品容器,这可能会对吞吐率产生积极影响。但是,根据样品容器输入输出站的过渡区域的另一特定实施方案,输入输出槽一次只能提供对一个样品容器的受限存取通道。由此,可以确保操作员不会手动处理错误的样品容器,这会导致致命的后果,比如错误的分析结果等。因此,在过渡区域内仅设置一个样品容器供操作员抓握可以理解为一种安全措施,以避免在手动处理被确定为不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况的样品容器时产生错误。根据本发明的输入输出槽的特定实施方案,输入输出槽可以包括确认装置,所述确认装置用于向操作员提供将关于由控制单元确定为不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况的样品容器的反馈提供给控制单元的可能性,比如指示操作员可存取相应样品容器的反馈和/或完成样品容器的手动处理并将其返回到输入输出中的反馈,其中可选的确认装置可以是设置在样品容器输入输出站上的确认按钮、屏幕上的软件按钮、工作台下方的脚踏板、可由id卡激活的识别设备等,或其中确认装置由识别操作员的手势的照相机等提供。此外,输入输出槽可以包括用于确定输入输出槽中存在至少一个样品容器的传感器装置,比如光屏障传感器、照相机、物理开关传感器或接触传感器,以便避免在处理由控制单元确定为不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况的样品容器的工作流程中出现任何问题。
根据实验室系统的另一特定实施方案,控制单元包括应用软件,所述应用软件用于通过由识别装置读取设置在与所容纳的生物样品相关联的相应样品容器上的样品容器标识符并将信息传输到应用软件来从诸如条形码读取器、照相机等识别装置接收样品信息,即关于样品容器内的样品的信息。这种样品容器标识符可以以在相应的样品容器上提供的标签(比如条形码标签或手写标签)的形式来实施,其中如果控制单元确定相应的样品容器不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况,可以将关于所容纳的样品的信息提供给操作员。
根据实验室系统的另一特定实施方案,实验室系统的运输装置或实验室系统内部的任何运输装置可以是适于将几个样品容器从样品容器输入站连续或整体地运输到一个或多个实验室仪器单元、连续地运输到样品容器输入输出站和/或连续或整体地运输到样品容器输出站的传送装置,其中所述传送装置可以是链条机构等,包括用于固定样品容器的固定器。可替代地,实验室系统内部的任何运输装置也可以以试管处理机机构的形式实施,比如试管夹持器、架子处理机或穿梭托盘等。
根据本发明的另一方面,公开了如上所述的实验室系统的特定用途,其中所描述的实验室系统用于自动处理容纳在至少一个样品容器中的至少一种生物样品。在此,通常在实验室系统中自动地处理样品容器内的生物样品,其中如果生物样品和/或样品容器不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则操作员在工作台上手动操纵样品容器。因此,所描述的实验室系统使得能够手动校正在工作流程期间由样品容器或实验室系统内部的样品引起的任何问题或错误,或者在将相应样品容器提供到实验室系统中之前已经引起的问题或错误,其中从实验室系统内部的自动工作流程中提取某些样品容器并校正直接在实验室系统处提供的工作台上已发现的问题或错误的可能性导致通过这种实验室系统处理样品容器的简单、快速且有效的方式。
根据本发明的又一方面,公开了一种用于通过如上所述的实验室系统处理在样品容器中提供的至少一种生物样品的方法,其中所述方法至少包括将至少一个具有生物样品的样品容器提供到样品容器输入站中的步骤,样品容器可以从所述样品容器输入站转移到运输装置,所述运输装置用于将样品容器运输到实验室系统的一个或多个实验室仪器单元,以处理样品容器内容纳的样品;通过实验室系统的控制单元确定生物样品和/或样品容器是否处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况;如果确定生物样品和/或样品容器处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则将样品容器提供给一个或多个实验室仪器单元以对生物样品执行处理步骤;并且可替代地,如果确定生物样品和/或样品容器不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则将样品容器提供给样品容器输入输出站以由工作台上的操作员操纵生物样品和/或样品容器。在此,如上所述的关于实验室系统本身的结构的操作步骤和装置也适用于本发明的本方面的方法。
根据当前描述的方法的特定实施方案,如果确定生物样品和/或样品容器处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则在一个或多个实验室仪器单元对生物样品执行处理步骤之后将样品容器提供给样品容器输出站。但是,如果生物样品和/或样品容器不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则将样品容器提供给样品容器输入输出站,以由操作员在工作台上操纵生物样品和/或样品容器,并且如果操作员的操纵导致样品和/或样品容器转入准备由一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则将样品容器提供给一个或多个实验室仪器单元,以对生物样品执行处理步骤,然后将处理后的样品容器提供给样品容器输出站。在此,更详细地,在操作员的操纵导致样品和/或样品容器变成准备由一个或多个实验室仪器单元处理的状况之后,可以将手动处理的样品容器返回到样品容器输入输出站中、重新引入实验室系统中并重新整合到处理工作流程中,以便将样品容器释放到一个或多个实验室仪器单元,以对生物样品执行处理步骤,这通常是在识别错误之前进行的。由此,可以提供一种用于通过这种实验室系统(特别是关于样品容器输入输出站、工作台以及屏幕)处理提供在样品容器中的至少一种生物样品的简单、快速且有效的方法。
本发明不限于本文描述的特定方法,因为所述方法可以变化。虽然本文描述了特定装置、特定方法和特定材料,但是任何类似于或等同于本文所述的装置、方法和材料都可以用于本发明的实践。此外,本文中使用的术语仅出于描述具体实施方案的目的,并且不旨在限制本发明的范围。
如本文所用,术语“实验室系统”涵盖在实验室中使用的任何系统,所述系统包括可操作地连接至控制单元的一个或多个实验室仪器。
本文所使用的术语“实验室仪器”或实验室的“仪器”涵盖可操作来对一个或多个生物样品执行一个或多个处理步骤/工作流程步骤的任何设备或设备部件。术语“处理步骤”因此指物理执行的处理步骤,诸如离心、等分、样品分析等。术语“实验室仪器”或实验室的“仪器”包括分析前仪器、分析后仪器以及分析仪器。
本文所用的术语“分析前”涉及对一个或多个生物样品执行一个或多个分析前处理步骤,从而为一个或多个后续分析测试制备样品。分析前处理步骤可以是例如离心步骤、加盖步骤、脱盖步骤或重新加盖步骤、等分步骤、向样品中添加缓冲液的步骤等。如本文所使用的术语“分析”涵盖由一个或多个实验室设备或操作单元执行的任何工艺步骤,所述实验室设备或操作单元可操作以对一个或多个生物样品执行分析测试。本文所使用的术语“分析后”涉及对一个或多个生物样品执行一个或多个分析后处理步骤,所述步骤开始于验证和审查分析结果,并且将这些结果及其解释传送给实验室系统操作员。
本文所使用的术语“控制单元”涵盖任何物理或虚拟处理装置,其可配置成以实验室系统执行(多个)工作流程和(多个)工作流程步骤的方式来控制实验室包括一个或多个实验室仪器的实验室系统。控制单元可以例如指示实验室系统(或其特定仪器)进行一个或多个分析前、分析后和分析工作流程/一个或多个分析前、分析后和分析工作流程步骤。控制单元可以从数据管理单元接收关于需要对某一样品执行哪些步骤的信息。进一步地,控制单元可以与数据管理单元集成在一起,可以由服务器计算机构成和/或是一个仪器的一部分或甚至跨实验室系统的多个仪器分布。控制单元可以例如被实施为运行计算机可读程序的可编程逻辑控制器,所述计算机可读程序被设置有用于执行操作的指令。
本文所使用的术语“用户界面”涵盖用于在操作员与机器之间进行交互的任何合适的软件和/或硬件,包括但不限于用于从操作员接收命令作为输入并且还提供反馈并向其传达信息的图形用户界面。而且,系统/设备可以暴露几个用户接口,以服务于不同种类的用户/操作员。
本文所使用的术语“工作流程”涵盖包括多个步骤的任何任务,诸如用于系统或其系统部件之一的维护或操作的步骤。
本文所使用的术语“工作流程步骤”涵盖属于工作流程的任何活动。所述活动可以具有基本性质或复杂性质,并且通常在(一个或多个)仪器处或由(一个或多个)仪器进行。
术语“样品”和“生物样品”是指可能包含感兴趣的分析物的(多个)材料。样品可以从诸如包括血液、唾液、眼睛晶状体液、脑脊髓液、汗液、尿液、粪便、精液、乳汁、腹水、黏液、滑液、腹膜液、羊水、组织、培养的细胞等任何生物源获得。可以在使用之前对患者样品进行预处理,诸如从血液中制备血浆、稀释黏性液体、溶解等。处理方法可涉及过滤、蒸馏、浓缩、干扰组分失活和添加试剂。从来源获得的样品可直接使用,或者经过预处理(会改变样品的特性)后使用。在一些实施方案中,初始固体或半固体生物材料可通过使用合适的液体介质将其溶解或悬浮而呈现为液体。在一些实施方案中,可以怀疑样品含有某种抗原或核酸。
术语“样品试管”或“样品容器”是指用于运输、储存和/或处理样品的任何单独的容器。特别地,所述术语非限制性地指一件实验室玻璃或塑料器皿,可选地在其上端包括一个盖子。样品试管,例如用于采集血液的样品试管,通常包含对样品处理有影响的附加物质,例如凝块活化剂或抗凝血物质。因此,不同类型的试管通常适用于特定分析的分析前要求、分析要求和/或分析后要求,例如临床化学分析、血液学分析或凝血分析。样品试管类型的混淆会使(血液)样品无法用于分析。为了防止样品收集和处理中的错误,许多试管制造商的样品盖可以是根据固定和统一的颜色方案进行编码的。另外或可替代地,一些样品试管类型的特征在于特定的试管尺寸、盖尺寸和/或试管颜色。试管的尺寸包括例如其高度、大小和/或其他特征形状属性。
当在本文和附带的权利要求中使用时,单数形式“一个/种(a/an)”和“所述(the)”包括复数指代物,除非上下文另外明确指示。同样,词语“包括”、“包含”和“涵盖”应该被解释为包容性地而非排他地,即“包括但不限于”的意义。类似地,词语“或”旨在包括“和”,除非上下文中另外明确指示。术语“多种”、“多个”或“众多”是指整数倍地两个或更多个(即2或大于2),其中术语“单个”或“唯一”是指一个(即等于1)。此外,术语“至少一个/种”应被理解为同样整数倍地一个或多个(即1或大于1)。因此,使用单数或复数的词语还分别包括复数和单数。此外,当在本申请中使用时,词语“本文”、“以上”、和“以下”以及类似含义的词语应指本申请整体、而不是指本申请的任何特定部分。
对本公开文本的特定实施方案的描述并不旨在是穷尽的或将本公开文本限制于所公开的精确形式。虽然本文出于说明性目的描述本公开文本的特定实施方案和实施例,但是相关领域技术人员将认识到,在本公开文本的范围内各种等效的修改是可能的。任何前述实施方案的特定元件可以组合或替换其他实施方案中的元件。此外,尽管已经在本公开文本的某些实施方案的背景下描述了与这些实施方案相关联的优点,但是其他实施方案也可以展现出此类优点并且并非所有的实施方案都必需展现出此类优点才落入本公开文本范围内。
以下实施例旨在说明本发明的各个特定实施方案。因此,如下文所讨论的具体修改不应解释为对本发明范围的限制。对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行各种等效、改变、和修改,并且因此应当理解,此类等效实施方案应包括在本文中。从对附图中图示的特定实施方案的以下描述,本发明的进一步方面和优点将变得明显。
附图说明
图1是从右上侧观察的根据本发明实施方案的用于自动处理生物样品的实验室系统在关闭状况下的示意性透视图;
图2是如图1所示的实验室系统在关闭状态下的示意性前视图;
图3是从左上方观察的如图1和图2所示的实验室系统在一个窗户侧处于稍微打开位置的状态下的示意性透视图;
图4是从左上方观察的如图1至图3所示的实验室系统在两个窗户侧处于基本上三分之一打开位置的状态下的示意性透视图;
图5是从右上方观察的如图1至图4所示的实验室系统在两个窗户侧处于稍微打开位置的状态下的示意性透视图;
图6是从右上方观察的如图1至图5所示的实验室系统在两个窗户侧处于一半打开位置的状态下的示意性透视图;
图7是如图1至图6所示的实验室系统的示意性截面,其中说明了实验室系统内部的相关部件;
图8是设置在如图1至图7所示的实验室系统的样品容器输入输出站内部的“单个错误线”的功能结构的示意图;
图9是如图1至图7所示的实验室系统的样品容器输入输出站的输入输出槽的示意性透视图,其中操作员的手致动可选的确认按钮;
图10是如图1至图7所示的实验室系统的样品容器输入站的装载部分的示意性透视图;并且
图11是图示了本发明的方法的实施方案的流程图。
附图标记清单
100实验室系统
101控制单元
102cpu(“中央处理单元”)
103运输装置
104运输装置
105运输装置
110壳体
111可打开的多部分壳体部件
111a可枢转壳体部件(窗户)
111b可枢转壳体部件(窗户)
112抽屉
113盖抽屉
120实验室仪器单元
121处理单元
130样品容器输入站
131样品容器输入站窗户
132样品容器输入站存取通道元件
133翻板门
134识别装置
140样品容器输出站
141样品容器输出站窗户
142样品容器输出站存取通道元件
150样品容器输入输出站
151sel(“单个错误线”)
1511过渡区域
1512装载杯
1513传送带驱动器
1514张紧轮
1515初始化传感器
152输入输出槽(接口)
153(可选的)确认装置(按钮)
160工作台
160a工作台部分
160b工作台部分
161a铰链
161b铰链
170屏幕
171铰接臂
200错误样品容器
300方法
310执行步骤
320判定步骤
330执行步骤
340执行步骤
350执行步骤
360执行步骤
370判定步骤
380执行步骤
具体实施方式
在图1中,以从右上方观察的示意性透视图的形式示出了独立的自动化实验室系统100,其中实验室系统100被示出为处于关闭状态。通常,图1至图6示出了在不同的打开状态下,即在自动化实验室系统100的不同状态下自动化实验室系统100的相同的特定实施方案,其中,壳体110的呈双翼窗形式的可打开的多部分壳体部件111在一定程度上(某些枢转角度)关闭或打开。在此,壳体110基本上由金属板、铝型材和有机玻璃制成,所述有机玻璃用于壳体110的窗户以及如果需要的话用于侧壁,其中例如多部分壳体部件111的每个翼的每个相应的有机玻璃窗允许从内部观察壳体110。可以选择实验室系统100的壳体110的尺寸在约2800mm×约1500mm×约1900mm的范围内。
包括壳体110的实验室系统100容纳至少一个实验室仪器单元120,或可替代地彼此相邻布置的多个这种实验室仪器单元,所述实验室仪器单元设置成对通常容纳在诸如样品试管、样品瓶等样品容器(未示出)内的生物样品执行处理步骤。在此,实验室仪器单元120应被理解为包括至少一个实验室仪器的技术单元,例如,用于在仅实验室系统100的操作员最小介入的情况下执行临床测定的仪器和试样处理设备,比如被设计用于血液筛查、病毒载量监测和/或微生物测试的全自动分子测试仪器。这种实验室仪器单元120的例子是试管或架子装载/卸载单元、运输单元、识别单元和/或液体处理单元。如在本发明的当前描述的实施方案中实施的这种液体处理单元包括移液设备和/或热处理设备和/或摇动或涡旋设备。而且,设置在实验室仪器单元120内部的处理单元121还可以被称为分析单元121,例如,临床化学单元或核酸分析单元,比如热循环仪或免疫化学单元,或样品制备单元,例如,包括磁性分离站的样品制备单元。
样品容器可以通过样品容器输入单元或样品容器输入站130引入实验室系统100的壳体110中,并且可以通过样品容器输出单元或样品容器输出站140从壳体110中排出。在本实施方案中,如图1至图6所示,样品容器输入站130和样品容器输出站140被示出为实验室系统100的两个单独的站或单元。然而,在替代实施方案中,样品容器输入站130和样品容器输出站140可以被实现为一个组合站,例如可以通过样品容器托盘将样品容器装载到所述组合站中,并且可以从所述组合站中卸载处理后的样品容器。因此,实验室系统100中仅需实现一个装载/卸载接口,从而简化了操作员进行的装载/卸载过程。
通常,初级样品处理是实验室系统100的主要任务,其中所有初级样品都存储在相应的样品容器中,所述样品容器又存储在托盘等中。但是,可以向输入中添加优先级(stat)样品。托盘可以由操作员手动地装载到样品容器输入站130中并从样品容器输出站140中卸载,其中样品容器输入站130以及样品容器输出站140中的每一个均包括存取通道元件132、142,例如采用壳体110的相对侧上的双翼门或闸门的形式,以允许通向相应的站130、140。在此,例如在维护期间或在技术问题的情况下,操作员可能需要这种存取通道元件132、142以能够进入实验室系统100的壳体110。而且,样品容器托盘可以通过存取通道元件装载或卸载。样品容器输入站130和/或样品容器输出站140中的每一个还可以设置有闸门机构,所述闸门机构用于仅装载和/或卸载样品容器或单个样品容器的托盘,所述闸门机构包括壳体110的内部与其外部之间的可关闭接口,针对样品容器输入站130采用简单的翻板门133或用于每个槽的几个翻板门133的形式示例性地示出,参见图1和图2。而且,在图10中,示出了具有处于打开位置的单个翻板门133的实施方案,其中还示出了包括带有样品容器的托盘的装载槽。同样,每个装载槽和每个卸载槽可设置有相应的翻板门133,从而导致几个翻板门彼此相邻。通常,实验室系统100具有指定的总存储容量,以使操作员的离开时间最大化。
除了多部分部件111的窗户之外,样品容器输入站130以及样品容器输出站140还包括在壳体的同一侧上的相应的窗户131、141,以便允许相应站130、140的内部视图。与此类似,多部分壳体部件111的窗翼,即多部分壳体部件111的两个可枢转壳体部件111a、111b中的每一个中的窗户都提供了实验室仪器单元120以及样品容器输入输出站150的内部视图。此外,壳体110还包括几个运输装置103、104、105,例如采用链条机构、架子梭或试管夹持器等形式,所述运输装置用于将样品容器从样品容器输入站130运输到实验室仪器单元120(由运输装置103执行),再到样品容器输出站140(由运输装置104和/或105执行)。具体地,在本发明的实验室系统100内部可以设置不同类型的运输装置或运输单元,也参见图7:采用托盘穿梭器等形式的第一类型的运输装置103从样品容器输入站130的一个或几个槽中拉入包括样品容器的托盘,所述槽可以通过翻板门133被盖在壳体的外部并且将所述样品容器运输到例如工作流程板,即实验室系统100内的内部处理单元121。然后,采用试管夹持器形式的第二类型的运输装置105将容器从托盘中运出,并将样品容器移动到工作流程板上,并往返于一个或几个分析仪器以处理样品,并且最终,在处理样品后,将样品容器放在相应的托盘中。采用试管夹持器形式的运输装置105可以是可沿任何方向移动的机械臂,所述机械臂至少在水平面上由图7中所示的交叉箭头指示,其中也可以实施竖直移动。此外,采用另一种托盘穿梭机形式的第三类型的运输装置104将包括处理过的样品容器的托盘运输到样品容器输出站140。
仅当样品以及样品容器未引起壳体110内的控制单元101(参见图7)产生任何类型的错误标识时,才可以无干扰地执行上述工作流程。在此,控制单元101可以包括计算机cpu102等,所述计算机cpu包含用于执行实验室系统100的工作流程控制和错误识别的应用软件,其中错误可能以样品容器的不正确标记的形式发生,所述错误识别可以通过照相机自动化样品容器检查来进行。因此,运行在cpu102上的应用软件从诸如照相机等识别装置134接收样品信息。在此,在自动化检查期间,采用照相机形式的识别装置134拍摄例如条形码等的图片,并对其进行分析以获取样品容器信息。如果无法找到样品信息、无法读取样品信息或包含无法识别的信息,则cpu102会生成内部错误消息,所述消息会采用通过运输装置103从工作流程中移除样品容器的形式来激活错误处理。
通常,如上所述的错误识别可以基于对生物样品和/或样品容器不处于有待实验室仪器单元120处理的状况的确定。在这种情况下,即如果控制单元实际识别出样品容器或其中容纳的样品不是可处理状态,则所识别的样品容器将被视为错误样品容器200,即被视为确定不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况的样品容器200,并由运输装置105运输到样品容器输入输出站150,所述样品容器输入输出站用作实现实验室系统100内部的工作流程与操作员之间的直接关系的部件。因此,在这种错误情况下,实验室系统100在(a)与样品容器相关的错误或“样品容器错误”,比如样品容器的不正确标记、样品容器上的不可读条形码等;(b)与样品相关的错误或“样品错误”,比如样品中出现凝块、样品容器中样品液体过多或过少等;以及(c)与系统有关的错误,其中样品错误或样品容器错误必须进行分类以进行手动处理或处置。在此,为了便于参考,“被确定为不处于有待一个或多个实验室仪器单元处理的状况的样品容器200”也被称为“错误样品容器”200。
更详细地,被布置在样品容器输入站130与样品容器输出站140之间、并且更具体地在样品容器输入站130与实验室仪器单元120之间的样品容器输入输出站150在样品容器输入输出站150的所谓的错误处理区域内从运输装置105接收错误样品容器200。这种试管处理机可以以如机械臂等自动夹持器的形式实施,所述试管处理机将错误样品容器200包括在壳体110内部的样品容器输入输出站150的过渡区域1511的接收部分中,所述过渡区域1511用作接收到的错误样品容器200的缓冲区,也参见图8。
如图8的示意图进一步示出的,样品容器输入输出站150的在样品容器输入输出站150的输入输出槽152之前的过渡区域1511构成了所谓的单个错误线“sel”151的开始,所述单个错误线包括装载区域,所述装载区域包括三个示例性装载杯1512,可以将错误样品容器200装载在所述装载杯中,并且通过所示的传送带,比如链式传送带等,从所述装载杯进一步转移错误样品容器200,所述装载杯由至少两个传送带驱动器1513驱动,并由至少两个张紧轮1514保持在张力下。在样品容器输入输出站150中,可以设置样品容器存在传感器,在相应装载杯1512处以及输入输出槽152中由三个三角形示例性示出。关于传送带的进一步路线,将错误样品容器200从装载区域转移到输入输出槽152,操作员(比如实验室助手或实验室技术人员)可以从所述输入输出槽取回错误样品容器200。作为进一步的感官帮助,提供了初始化传感器1515,所述初始化传感器可以用于确定样品容器的存在/不存在,或者也可以用于确定输入输出槽152的外门是打开还是关闭等。所有传感器可以将相应的感觉数据提供给控制单元101以进行监视。
根据图8,几个错误样品容器200可以被放置在输入输出槽152内以便移除。然而,根据当前描述的实施方案,假定仅一个单个错误样品容器200被放置在输入输出槽152内部,以使操作员不能在几个提供的错误样品容器200之间进行选择。因此,sel151允许直接将样品输出到操作员而无需破坏实验室系统100的外壳,其中sel151的链式传送带将错误样品容器200运输穿过样品容器输入输出站150的过渡区域1511到达用作壳体110的内部与外部之间的接口的输入输出槽152,即将单个错误样品容器200从实验室系统100内转移到过渡区域1511,然后在输入输出槽152处将其分发至操作员。在操作员手动解决错误之后,必须将校正后的样品容器放回适于一次固定单个样品容器的输入输出槽152中。然后,sel151将校正后的样品容器返回到壳体110内部的过渡区域1511的一部分,在所述部分处将所述校正后的样品容器移交给试管处理机105。因此,根据当前描述的实施方案,总的sel容量可以是20个,通过试管处理机可以同时将多达3个错误样品容器200装载到过渡区域的接收部分中,并且可以将一个单个错误样品容器200在输入输出槽152中呈现给操作员。由于如此大的过渡区域1511,试管处理机能够同时将几个错误样品容器200并行地放入sel151中。这对实验室系统100内部的工作流程的吞吐率具有积极影响。在此,作为可用于sel151的容器的例子,针对初级试管和二级试管约12mm至16mm的容器直径范围、针对surepath约27mm、针对preservcyt约34.5mm以及针对典型的初级尿杯约42mm至44mm可能是适用的。
在如图1至图8所示的特定实施方案中,以气闸方式起作用的输入输出槽152包括自动门机构,所述自动门机构包括如上所述的外门,所述外门用于向操作员提供对从过渡区域1511接收并定位在输入输出槽152的内部的单个错误样品容器200的存取通道。可以从图9中收集样品容器输入输出站150的用于向操作员提供对单个错误样品容器200的存取通道的输入输出槽152的示意性透视图,其中单个错误样品容器200位于输入输出槽152的打开的外门中。因此,利用输入输出槽152的单个错误样品容器输入和输出功能,错误样品容器200以某种排序的顺序被逐个呈现给操作员,以提供用户便利。而且,在一次仅向操作员展示一个单个错误样品容器200的情况下,操作员可以只关注一个单个样品,并允许接收到的信息(例如在屏幕170上)与相应的物理错误样品容器200之间清晰匹配,而不会混淆错误样品容器200和分别提供的信息。相应地,由于可以在缓冲所有错误样品容器200的sel151的过渡区域内实现不同“错误类型”的分离,因此操作员可以对错误样品容器200进行分类或智能操纵或解决相应错误。
由于上述原因,样品容器输入输出站150的输入输出槽152也可以将如图8所示的初始化传感器1515包括在输入输出槽152内部,比如光学传感器等,所述传感器尤其用于确定输入输出槽152(即输入输出槽152的外门与内门之间的区域)中错误样品容器200的存在。在此,例如,控制单元101将仅在错误样品容器200位于输入输出槽152中且内门关闭时才打开输入输出槽152的外门。如从图4、图8和图9收集的,输入输出槽152还可以包括采用可选的硬件确认按钮153的形式的确认装置,所述确认按钮用于向操作员提供将关于错误样品容器200的反馈给控制单元101的可能性。在图9中,操作员的手300处于按下确认按钮153的过程中。作为例子,操作员可以在从输入输出槽152中取出错误样品容器200进行手动处理之前确认所述错误样品容器实际上位于所述输入输出槽内部时按下确认按钮153,并且操作员可以在手动处理错误样品容器200之后确认所述错误样品容器返回到输入输出槽152内部时再次按下确认按钮153,其中输入输出槽152内部的初始化传感器1515可以用作进一步确认错误样品容器200实际上返回到输入输出槽152中。这种可选的硬件按钮153还提供了用于确认所解决的错误的人体工程学装置,并且可以防止在处理生物样品之后污染任何用户界面,比如触摸屏等。如果操作员已经将错误样品容器200置于例如可以设置在几个抽屉112之一中的废物箱中,则操作员还可以按下确认按钮153,并且通过输入输出槽152内部的初始化传感器1515进行的随后的否定确定可以用作“否定”确认,即确认错误样品容器200尚未返回到输入输出槽152中,并且因此已经处置,而无需进一步处理。当然,作为硬件确认按钮的替代物,虚拟确认按钮可以以相应的软件实现的形式在触摸屏上实施。因此,基于如上所述的实验室系统100中提供的传感器1515,实验室系统100可以自动检查错误样品容器200的存在和/或位置以及输入输出槽152的门的打开/关闭状态。
作为另一部件,本特定实施方案的实验室系统100包括作为实验室系统100的壳体110的组成部分的呈可枢转工作台160形式的工作表面,其中工作台160直接布置在输入输出槽152处。更详细地,工作台160提供用于工作仪器等的桌子以及工作空间,以便能够直接在输入输出槽152处处理错误样品容器200。进一步地,如果实验室系统100内部的自动化工作流程需要附加的“手动”处理步骤,则工作台160和输入输出槽152的输入输出功能提供相应的简单且快速的解决方案。而且,如果工作台160被设计为可调节高度,则当需要对错误样品容器200进行手动处理时,工作台160为操作员提供人体工程学工作空间。在如图1至图7所示的当前描述的特定实施方案中,工作台160由将工作台分成两半的两个半部或两个工作台部分160a、160b组成,这意味着,如果需要,工作台160可以在其中间分成左工作台部分160a和右工作台部分160b。在此,工作台部分160a、160b之一(即左工作台部分160a)被设置为邻近输入输出槽152并直接在其下方,其中输入输出槽152的外壳可以附接至壳体110以及工作台部分160a、160b之一成为这些部件的组成部分。进一步地,由于工作台160附接至壳体110,或更具体地,附接至多部分壳体部件111的两个可枢转壳体部件111a、111b,即左工作台部分160a附接至左壳体部件111a并且右工作台部分160b附接至右壳体部件111b,工作台部分160a、160b可以随着相应壳体部件111a、111b的枢转运动以及因此与输入输出槽152的外壳一体地枢转至外部,而布置在工作台160上的物品可以在枢转期间和枢转之后保留在工作台部分160a、160b上。如图7所示,工作台部分160a、160b的枢转运动是通过铰链161a、161b实现的,其中左侧铰链161a设置在壳体110与连接至工作台部分160a的可枢转壳体部件111a之间,并且其中右侧铰链161b设置在壳体110与连接至工作台部分160b的可枢转壳体部件111b之间。
因此,当工作台部分160a、160b向外部枢转时,所述工作台部分分别与相应的可枢转壳体部件111a、111b一起向侧面转动。由此,如果需要操作员进入实验室系统100以进行维护、故障排除等,则可以通过将壳体部件111a、111b向外部枢转来打开壳体110,而使工作台160上的工作空间不受影响。例如,如果壳体110内部溢出样品液体,则操作员可以以双翼门的方式打开多部分壳体部件111,因为每个可枢转壳体部件111a、111b以壳体门或壳体窗的形式设置,如先前已经描述的,从而构成双翼门或双翼窗。在打开所述多部分壳体部件的情况下,操作员可以接近例如sel151以进行维护,其中导轨、双头螺栓以及任何类型的样品容器支架都可以在不使用工具的情况下以简单的方式拆卸以便能够进行清洁活动,比如通过管道清洁器进行擦拭等,其中所述导轨、双头螺栓以及任何类型的样品容器支架也可以在链条机构内部配备有快速释放锁定系统。因此,可以将工作台部分160a、160b连同相应的可枢转壳体部件111a、111b一起向侧面转动而无需先从多部分工作台160中移除任何东西(即工作仪器可以保留在工作台160上),从而得到壳体110的最佳存取通道。考虑到如前所述的可能的总体尺寸,工作台160的合理尺寸可以在约1300mm至1700mm×约300mm至400mm的范围内。这种工作台160的尺寸为操作员的手动处理工作提供了足够的工作空间,以便能够在样品容器输入输出站150处的输入输出槽152(即壳体110内部与外部之间的接口)处处理错误的样品容器200(“不满意的样品”)。
作为另一功能部件,本特定实施方案的实验室系统100包括屏幕170,所述屏幕用于向操作员提供关于每个样品容器及其生物样品的状况的详细信息,由此还向操作员提供关于每个识别出的错误样品容器200的状况的详细信息。在本特定实施方案中,屏幕170可以是诸如触摸屏等人机界面和诸如扬声器或麦克风等电声换能器的组合,其中还可以实施诸如光学传感器等其他传感器,以便增强操作员系统界面活动。此外,屏幕170可以通过以可旋转的方式连接在壳体110的顶部上的铰接臂171以旋转安装的方式安装在壳体110上。由此,当将屏幕170放置在工作台160上时,可以将所述屏幕放置在操作员的前方,以便当操作员在工作台160上手动处理错误样品容器200时提高屏幕170上显示的信息对操作员的可视性。由此,即通过在操作员前方提供屏幕170以提供错误样品容器200的详细信息,可以实现采用紧凑的工作站或“错误处理驾驶舱”的方式的紧密交互空间,从而导致处理错误样品容器200的快速且高效的方式。因此,通过铰接臂171,可以使屏幕170围绕实验室系统100的壳体旋转,其中当将图1中的屏幕170的空间位置与图3比较时,可以收集屏幕170的这种旋转运动,并且屏幕170围绕其自身轴线的可转动性也可以实现,如在比较图3和图4时可以收集的。而且,通过铰接臂171内部的滑动机构,还可以改变屏幕170的位置高度,这由设置在铰接臂171上的快速释放手柄示意性地暗示,参见图1至图4。
此外,为了便于操作员在工作台160上进行任何手动处理,在壳体110内以可伸缩的方式在工作台160附近(例如在工作台160下方或也在工作台160的每一侧上)设置几个抽屉112、113。作为例子,在图3中,示出了处于打开位置的一个抽屉112,即抽屉112中设置在实验室系统100的右前侧的抽屉,就在右边的工作台160的正下方。抽屉112、113为所需的设备(比如解决每个错误样品容器200的错误所需的工作仪器或用于样品容器的盖)提供足够的空间,对于如与其他抽屉分开描绘的盖抽屉113情况也是如此。因此,每个抽屉112、113适于提供必要的实验室设备和实用工具,比如已经提到的盖,或者还由操作员用于操纵生物样品和/或错误样品容器200的器皿的操纵设备。此外,如果操作员决定处置错误样品容器200,则抽屉112之一还可以提供废物箱。而且,代替例如图2中描绘的一个叠一个提供的单独的抽屉112,作为替代实施方案,还可以提供在单独的抽屉112的整个范围内延伸的一个大抽屉。
如图11所示,如上所述的通过实验室系统100处理提供在样品容器中的生物样品的方法也是本公开的一部分,其中实验室系统100的部件或单元以及在其上下文中提及的与以上描述的实验室系统100的结构有关的操作步骤也适用于本发明的方法,因此在此不再赘述。更详细地,方法300包括以下步骤,所述步骤可以按照图11的流程图以以下顺序布置:
执行步骤310:由操作员将具有生物样品的一个或多个样品容器各自提供到样品容器输入站130中。
判定步骤320:通过控制单元确定生物样品和/或样品容器是否处于有待实验室仪器单元120处理的状况。
执行步骤330:如果判定步骤320中的确定为肯定,即在判定步骤320中将生物样品和/或样品容器确定为处于有待实验室仪器单元120处理的状况,则通过运输装置将样品容器提供给实验室仪器单元120,以对生物样品执行处理步骤。
执行步骤340:在执行步骤330之后,即在由实验室仪器单元120对生物样品执行处理步骤之后,通过运输装置将处理后的样品容器提供给样品容器输出站140。
执行步骤350:如果判定步骤320中的确定是否定,即在判定步骤320中将生物样品和/或样品容器确定为错误样品容器200,也就是说不处于有待实验室仪器单元120处理的状况,则将错误样品容器200提供给样品容器输入输出站150,并进一步提供给输入输出槽152。
执行步骤360:操作员在实验室系统100的工作台160上手动处理生物样品和/或容器本身,以便纠正所识别的错误。
判定步骤370:由操作员确定在执行步骤360中操作员的操纵是否导致所识别的错误的纠正,即生物样品和/或样品容器转入准备由实验室仪器单元120处理的状况。
如果判定步骤370中的确定为肯定,则将样品容器返回到输入输出槽152,按下确认按钮153,将样品容器重新引入实验室系统100,重新整合到处理工作流程中,并进行到执行步骤330。
执行步骤380:如果判定步骤370中的确定是否定,则操作员处置错误样品容器200。
尽管已经联系本发明的具体实施方案描述了本发明,但是应当理解,此描述仅用于说明目的。因此,本发明意图仅受限于所附权利要求的范围。确实,从以上说明和附图,除了本文所描述的内容以外,不同修改对于本领域的技术人员而言也都将变得很清楚。这类修改旨在落入权利要求的范围内。本文引用了各种出版物,其披露内容通过引用以其整体并入本文。
1.一种用于自动处理含有生物样品的至少一个样品容器的实验室系统,所述实验室系统是独立的,并且包括:
壳体;
一个或多个实验室仪器单元,所述一个或多个实验室仪器单元设置在所述壳体内并被配置成对所述生物样品执行处理步骤;
样品容器输入站,所述样品容器输入站被配置成接收所述样品容器;
运输装置,所述运输装置被配置成将所述样品容器从所述样品容器输入站运输到所述一个或多个实验室仪器单元,并进一步运输到样品容器输出站;
控制单元,所述控制单元被配置成确定所述生物样品和/或所述样品容器是否处于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况;
样品容器输入输出站,所述样品容器输入输出站被布置在所述样品容器输入站与所述样品容器输出站之间,并与所述运输装置连接,所述样品容器输入输出站在所述壳体的内部与外部之间提供接口;以及
工作台,所述工作台设置在所述壳体的外部并且在所述样品容器输入输出站的前方,以便操作员在所处位置操纵由所述控制单元确定为不处于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况的所述生物样品和/或所述样品容器。
2.根据权利要求1所述的实验室系统,其中所述工作台被集成到所述实验室系统的所述壳体中。
3.根据权利要求1或2所述的实验室系统,其中所述工作台是可枢转工作台。
4.根据权利要求3所述的实验室系统,其中所述工作台适于与可枢转壳体部件一起枢转到所述壳体的外部,以使所述工作台能够枢转,而布置在所述工作台上的物品在枢转期间和枢转后仍然保留在所述工作台上。
5.根据权利要求4所述的实验室系统,其中所述可枢转壳体部件以壳体门或壳体窗的形式实施。
6.根据权利要求4所述的实验室系统,其中所述可枢转壳体部件是可枢转的多部分壳体部件,并且所述工作台是多部分工作台,其中所述多部分壳体部件的每个部分与可与所述工作台的一部分一起枢转到所述壳体的外部。
7.根据权利要求6所述的实验室系统,其中所述可枢转的多部分壳体部件是双翼门或双翼窗。
8.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中所述实验室系统进一步包括屏幕,所述屏幕用于向所述操作员提供关于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的每个样品容器及其生物样品的状况的详细信息。
9.根据权利要求8所述的实验室系统,其中所述屏幕作为所述壳体的组成部分或作为安装在所述壳体上的单独部件设置在所述工作台上方。
10.根据权利要求8或9所述的实验室系统,其中所述屏幕安装在位于所述工作台处的所述操作员前方的所述壳体上。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的实验室系统,其中所述屏幕通过连接到所述壳体的铰接臂旋转安装在所述壳体上。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的实验室系统,其中所述屏幕是人机界面。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的实验室系统,其中所述屏幕是触摸屏。
14.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中所述实验室系统包括设置在所述工作台附近的至少一个抽屉。
15.根据权利要求14所述的实验室系统,其中所述至少一个抽屉适于提供用于所述样品容器的容器盖、由操作员用来操纵所述生物样品和/或所述样品容器的操纵设备、和/或废物箱。
16.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中所述样品容器输入输出站包括用于从所述实验室系统内部向输入输出槽提供至少一个样品容器的过渡区域。
17.根据权利要求16所述的实验室系统,其中所述输入输出槽包括门机构。
18.根据权利要求17所述的实验室系统,其中所述门机构是自动化门机构,所述自动化门机构向所述操作员提供对布置在所述输入输出槽中的所述至少一个样品容器的存取通道。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的实验室系统,其中所述输入输出槽提供对单个样品容器的存取通道。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的实验室系统,其中所述输入输出槽包括确认装置,所述确认装置用于向所述操作员提供将关于所述样品容器被所述控制单元确定为不处于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况的反馈提供给所述控制单元的可能性。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的实验室系统,其中所述输入输出槽包括传感器装置,所述传感器装置用于确定所述输入输出槽中至少一个样品容器的存在。
22.根据权利要求21所述的实验室系统,其中所述传感器装置是光屏障传感器、照相机、物理开关传感器或接触传感器。
23.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中所述控制单元包括应用软件,所述应用软件用于通过由识别装置读取设置在与所容纳的生物样品相关联的所述样品容器上的样品容器标识符并将信息传输至所述应用软件来从所述识别装置接收样品信息。
24.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中所述运输装置是传送装置,所述传送装置适于将几个样品容器从所述样品容器输入站连续运输到所述一个或多个实验室仪器单元、到所述样品容器输入输出站和/或到所述样品容器输出站。
25.根据权利要求24所述的实验室系统,其中所述传送装置是链条机构。
26.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中所述样品容器输入输出站适于容纳多达20个容器。
27.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中所述样品容器是样品试管。
28.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中所述样品容器输入站被配置成接收不同的样品容器类型。
29.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中所述实验室系统是分析处理系统、分析前处理系统或分析后处理系统。
30.根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统,其中设置在所述壳体内的所述一个或多个实验室仪器单元被配置成对所述生物样品执行分析处理步骤、分析前处理步骤或分析后处理步骤。
31.一种根据前述权利要求中任一项所述的实验室系统的用于自动处理容纳在至少一个样品容器中的至少一种生物样品的用途,其中如果所述生物样品和/或所述样品容器不处于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则所述操作员在所述工作台上手动操纵所述生物样品和/或所述样品容器。
32.一种用于通过根据权利要求1至30中任一项所述的实验室系统处理提供在样品容器中的至少一种生物样品的方法,所述方法至少包括以下步骤:
将具有生物样品的至少一个样品容器提供到所述样品容器输入站中;
通过所述控制单元确定所述生物样品和/或所述样品容器是否处于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况;
如果所述生物样品和/或所述样品容器处于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则将所述样品容器提供给所述一个或多个实验室仪器单元以对所述生物样品执行处理步骤;以及
如果所述生物样品和/或所述样品容器不处于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则将所述样品容器提供给所述样品容器输入输出站以由所述操作员在所述实验室系统的所述工作台上操纵所述生物样品和/或所述样品容器。
33.根据权利要求32所述的方法,其中如果所述生物样品和/或所述样品容器处于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则在由所述一个或多个实验室仪器单元对所述生物样品执行处理步骤之后,将所述样品容器提供给所述样品容器输出站。
34.根据权利要求32或33所述的方法,其中如果所述生物样品和/或所述样品容器不处于有待所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则将所述样品容器提供给所述样品容器输入输出站以由所述操作员在所述工作台上操纵所述生物样品和/或所述样品容器,并且如果所述操作员的操纵导致所述生物样品和/或所述样品容器转入准备由所述一个或多个实验室仪器单元处理的状况,则将所述样品容器提供给所述一个或多个实验室仪器单元,以对所述生物样品执行处理步骤,随后将所述样品容器提供给所述样品容器输出站。
技术总结