自动化预分析样品处理模块和容器穿梭器运送组件制造技术

本实用新型专利技术涉及自动化预分析样品处理模块和容器穿梭器运送组件。自动化模块具有机架机器人，取决于通过处理器分配给机架的路线信息，机架机器人将机架运送到自动化模块中的分立位置。自动化模块具有自动化站，其读取机架中的单独的样品容器的标签，其根据来自自动化模块处理器的指令被带到自动化站。取决于样品容器的类型和放置在其中的样品的类型，通过自动化站制备样品用于分析，或者如果样品已经被放置在能够直接被发送到分析仪并且由分析仪处理的容器中，则样品容器被直接经过自动化站。制备好的样品和经过的样品由拾取和放置机器人单独地传送到批次机架。

Automated pre analysis sample handling module and container shuttle conveyor module

The utility model relates to an automatic pre analysis sample processing module and a container shuttle carrier assembly. The automation module has a rack robot, depending on the route information allocated to the rack by the processor, and the rack robot carries the rack to the discrete position in the automation module. The automation module has an automatic station, which reads the label of a separate sample container in the frame, which is taken to the automation station based on instructions from the automation module processor. Depending on the type of sample container and the type of sample placed in it, the sample prepared by the automation station is used for analysis, or if the sample has been placed in a container that can be directly sent to the analyzer and is processed by the analyzer, the sample container is directly passed through the automatization station. The prepared samples and the passing samples are individually transferred to the batch rack by picking and placing robots.

【技术实现步骤摘要】
自动化预分析样品处理模块和容器穿梭器运送组件相关申请的交叉引用本申请要求2016年10月17日提交的美国临时申请No.62/409,013和2016年2月17日提交的美国临时申请No.62/296,349的申请日的权益，以上全部专利申请的公开内容通过参考被并入本文。
技术介绍
在医疗保健行业中的生物样品的诊断测试是仪器化的，这有助于快速和有效地诊断和治疗疾病。执行这样的诊断测试的临床实验室已经每天收到成百上千个样品，并且需求不断增加。处理如此巨大数量的样品的挑战得到了样品分析自动化的帮助。自动化样品分析通常由自动化分析仪执行，该自动化分析仪通常是独立的系统，其对生物样品执行多步骤处理以获得诊断结果。几种目前的自动化临床分析仪向用户提供可以在所提供的样品上执行自动化测试的阵列。然而，当样品到达实验室时，它们往往没有准备好被分析。为了制备用于自动分析仪的测试用的样品，实验室技术人员通常将等分样品从实验室接收的初级容器转移到适合分析仪的次级容器。另外，技术人员通常必须知道要对样品执行什么测试，使得技术人员可以选择测试特定试剂或稀释剂以与样品匹配。这会是耗时的，并且会导致操作者错误和暴露于传染性疾病。预分析(pre-analytical)系统旨在帮助制备样品进行分析，并进一步将操作者从实验室收到的样品与分析仪的测试结果之间依然存在的工作流程去除。然而，许多这样的系统仍然需要大量的技术人员的时间和参与。例如，当在预分析系统中加载样品时，以及再次当样品已经被预分析系统制备好并且需要被移除时，以及再次一旦分析仪已经完成分析时(如果预分析系统与分析仪集成)，则技术人员需要与这样的系统交互。例如，一些预分析系统可以自动地将等分样品从第一容器转移到第二容器。然而，这样的系统经常需要技术人员在将它们加载到系统中之前，手动地将第一和第二容器的识别码配对，这能是费时的并且容易出错。另外，许多这样的系统不能够与一个或更多个分析仪集成。在这点上，必须存在技术人员以手动地将样品从预分析系统转移到分析仪，并且一旦完成分析则将样品从分析仪转移到存储位置。这将技术实验员重新引导到简单的任务并且会造成干扰，因为技术人员必须注意在预分析系统和分析仪内的样品的进程，使得技术人员在准备好时转移样品以最小化停机时间。而且，目前的预分析系统通常以不同于分析仪的速度制备样品，这进一步使得预分析系统和分析仪之间的集成复杂化。在这点上，技术人员可能需要连续地保持对由预分析系统制备的样品的追踪，直到整批样品被积累用于手动转移到分析仪。可替代地，技术人员可以将部分批次转移到分析仪，这会降低分析仪的生产率。因此，虽然目前的自动化预分析系统对临床实验室是有益的，但是仍然有进一步改进的空间。
技术实现思路
本公开描述了用于样品制备和预分析处理的装置、系统和方法，该预分析处理减少了用户交互并且增加了目前系统的样品通量。特别地，描述了一种预分析系统。该预分析系统被配置为执行预分析处理，其包括样品处理和样品制备两者。如本文所使用的，样品处理是对容器中的样品的任何操作。样品处理可以包括但是不限于，加热、冷却、涡旋和输送样品容器。样品制备，相反是对样品本身的处理，与其中放置样品的容器不同。样品制备的示例包括从一类容器中吸取样品和将样品分配到另一样品容器内、样品稀释等。这样的样品制备在本文中也被称为样品转变。当样品被实验室接收处于不适用于分析仪的容器中时，预分析系统通过将等分样品从初级容器转移到可经受分析仪处理的次级容器来制备样品。被预分析系统接收的样品在本文中被称为初级样品。于是制备好或转变过的样品在本文中被称为次级样品。由预分析系统执行的另一功能是将样品分配到与预分析系统集成的分析仪。一些分析仪被配置为执行某些特定分析，而其他分析仪被配置为执行一定范围的其他分析。本文所述的预分析系统识别待执行的分析并且自动地将制备好和预处理的样品分配到适当的分析仪进行分析。另外，所述系统被配置为从一个或更多个分析仪接收/取得用过的样品并且根据用户请求将用过的样品分配给用户。在这点上，预分析系统能够存储样品直到被用户请求。更具体地，预分析系统被配置作为用户和一个或更多个分析仪之间的枢纽(hub)。在这点上，所述系统被耦接到一个或更多个分析仪并且能够从用户接收不同类型的样品容器内的样品。预分析系统制备和预处理所述样品并且将它们分配给分析样品的分析仪。一旦样品被分析，则预分析系统从分析仪接收/取得样品并且当被命令时将它们输出给用户。预分析系统也被配置为允许用户随机地接近/进入(access)样品，同时也被配置为将成批次的制备好和预处理的样品分配给分析仪。这允许用户用样品加载系统并且离开整个班次。然而，如果全天实验室接收到另外的样品，则用户能够在任何时间将这些样品加载到预分析系统中。在一个方面，描述了一种示例性预分析系统，其包括示例性布局和由预分析系统用于进行样品制备和预处理所利用的示例性仪器。预分析系统可以包括多等级，例如存储等级、第一平台等级、第二平台等级和平台机器人等级。描述了可以处于这些等级上的各种仪器。另外，描述了处理样品和样品容器的不同机器人。在另一方面，所描述的仪器和系统等级被分割成模块，其执行不同的样品制备和预处理操作。这样的模块包括输入/输出和后分析模块、样品转变/样品制备模块、一个或更多个样品处理模块、样品转移模块和耗材库存模块。在本公开的进一步的方面，描述了预分析系统的控制系统。这种控制系统协调预分析系统内的所有活动和与一个或更多个分析仪的交互。这种控制系统可以包括一个或更多个处理器、部件接口/总线、以及存储器/数据存储。存储器/数据存储可以包括被存储的数据和处理器控制指令。被存储的数据能够包括样品容器类型、样品容器位置、样品机架位置、患者信息、和其他与每个样品相关的信息，例如待执行的分析和预处理参数。在本公开的另一方面，描述了一种操作方法。在所述方法中，预分析系统可以由用户通过具有在该方法中利用的耗材的单个端口/窗口加载机架。这样的机架承载例如空的次级样品容器、测试对照组(control)和初级样品容器。样品容器的类型通过系统识别并且耗材被移动到系统内的存储平台，在该存储平台它们被暂时存储直到被取得用于预分析处理，这些预分析处理包括次级样品制备、样品处理和/或分配到一个或更多个分析仪。此时的操作方法可以基于在由预分析系统接收时容纳初级样品的容器的类型而不同。其中初级样品容器不适于由下游分析仪使用，初级样品容器从存储平台取得并且初级样品被从初级容器制备/转变为布置在次级容器中的次级样品。这样的次级样品制备可以包括用分析特定稀释剂稀释样品。其中布置有次级样品的次级容器可以接着被放置在批次-积累区域，其中样品批次被积累用于处理和/或运送到分析仪。其中初级容器适于与分析仪一起使用，初级容器绕过样品制备并且根据预分析系统所需要的被直接送去处理。在一些实施例中，这样的处理包括将初级容器放置在待送到相同的分析仪目标的初级容器批次中。在一种实施例中，预分析系统包括批次积累区域，其中样品容器被组装成用于分析仪的批次。其中根据待执行的分析，样品需要处理，所述样品容器从批次积累区域取得并且有序的预分析处理可以包括涡旋、预热和冷却布置在容器中的样品。之后，样品容器可以被传送到分析仪。准备传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化预分析样品处理模块，其特征在于，包括：外壳；所述外壳中的端口，所述端口被配置为接收机架；读取器，其被配置为读取机架标签，关于机架内容物的所述机架标签信息被所述自动化预分析样品制备模块中的处理器接收；机架升降机机器人系统，其包括机架升降机机器人，所述机架升降机机器人被配置为将由所述端口接收的所述机架移动到所述自动化制备模块的所述外壳内的多个位置中的一个位置；所述机架升降机机器人系统被配置为将机架传送到第一处理平台和第二处理平台或者从所述第一处理平台和所述第二处理平台承载机架，其中所述第一处理平台和所述第二处理平台被分离以允许所述机架升降机机器人系统接近第一处理平台和第二处理平台；机架存储单元，其具有多个隔间，其中所述机架升降机机器人被配置为将机架放入所述机架存储单元中的所述隔间并且从所述机架存储单元中的所述隔间移除机架；所述第一处理平台包括：多个机架接收区域，其中所述多个机架接收区域被定位于邻近自动化次级样品制备站，所述次级样品制备站包括：第一机架接收区域，用于接收承载第一类型的容器的机架；第二机架接收区域，用于接收承载第二类型的容器的机架；初级容器接收站，用于接收多个尺寸的容器；次级容器接收站，用于接收与由所述初级容器接收站接收的容器类型相同或不同的一个类型的容器；稀释剂分配器；用于读取样品容器上的标签的多个读取器，所述读取器与处理器通信，所述处理器基于所述容器标签信息为所述容器中的样品分配至少预分析处理指令并且将所述至少预分析处理指令与该样品的所述标签信息关联；和目的位置；所述第二处理平台包括：多个机架接收区域；批次积累区域；和穿梭器处理组件，所述穿梭器处理组件包括：一个或更多个穿梭器机架，用于支撑多个穿梭器，其中穿梭器适于接收其中的多个容器；转移臂，其与放置在所述穿梭器机架上的穿梭器接合，并且将所述穿梭器放置在传送器上；所述系统进一步包括悬挂机器人组件，所述悬挂机器人组件包括：至少一个拾取和放置机器人；至少一个移液机器人；和至少一个开盖机器人；其中所述机器人被悬挂在所述第一处理平台和所述第二处理平台上方并且沿着近似平行于所述第一处理平台和所述第二处理平台的支撑梁横向行进，并且其中所述拾取和放置机器人能够从放置在所述第一处理平台和所述第二处理平台、所述初级容器接收站和次级容器接收站、所述批次积累区域和所述穿梭器上的机架中取得容器并且将容器放入所述机架中。...

【技术特征摘要】
2016.02.17 US 62/296,349;2016.10.17 US 62/409,0131.一种自动化预分析样品处理模块，其特征在于，包括：外壳；所述外壳中的端口，所述端口被配置为接收机架；读取器，其被配置为读取机架标签，关于机架内容物的所述机架标签信息被所述自动化预分析样品制备模块中的处理器接收；机架升降机机器人系统，其包括机架升降机机器人，所述机架升降机机器人被配置为将由所述端口接收的所述机架移动到所述自动化制备模块的所述外壳内的多个位置中的一个位置；所述机架升降机机器人系统被配置为将机架传送到第一处理平台和第二处理平台或者从所述第一处理平台和所述第二处理平台承载机架，其中所述第一处理平台和所述第二处理平台被分离以允许所述机架升降机机器人系统接近第一处理平台和第二处理平台；机架存储单元，其具有多个隔间，其中所述机架升降机机器人被配置为将机架放入所述机架存储单元中的所述隔间并且从所述机架存储单元中的所述隔间移除机架；所述第一处理平台包括：多个机架接收区域，其中所述多个机架接收区域被定位于邻近自动化次级样品制备站，所述次级样品制备站包括：第一机架接收区域，用于接收承载第一类型的容器的机架；第二机架接收区域，用于接收承载第二类型的容器的机架；初级容器接收站，用于接收多个尺寸的容器；次级容器接收站，用于接收与由所述初级容器接收站接收的容器类型相同或不同的一个类型的容器；稀释剂分配器；用于读取样品容器上的标签的多个读取器，所述读取器与处理器通信，所述处理器基于所述容器标签信息为所述容器中的样品分配至少预分析处理指令并且将所述至少预分析处理指令与该样品的所述标签信息关联；和目的位置；所述第二处理平台包括：多个机架接收区域；批次积累区域；和穿梭器处理组件，所述穿梭器处理组件包括：一个或更多个穿梭器机架，用于支撑多个穿梭器，其中穿梭器适于接收其中的多个容器；转移臂，其与放置在所述穿梭器机架上的穿梭器接合，并且将所述穿梭器放置在传送器上；所述系统进一步包括悬挂机器人组件，所述悬挂机器人组件包括：至少一个拾取和放置机器人；至少一个移液机器人；和至少一个开盖机器人；其中所述机器人被悬挂在所述第一处理平台和所述第二处理平台上方并且沿着近似平行于所述第一处理平台和所述第二处理平台的支撑梁横向行进，并且其中所述拾取和放置机器人能够从放置在所述第一处理平台和所述第二处理平台、所述初级容器接收站和次级容器接收站、所述批次积累区域和所述穿梭器上的机架中取得容器并且将容器放入所述机架中。2.根据权利要求1所述的自动化预分析样品处理模块，其特征在于，所述传送器适于将穿梭器传送到至少一个邻近的分析仪。3.根据权利要求2所述的自动化预分析样品处理模块，其特征在于，所述分配的预分析处理指令导致由系统制备的样品被分组到批次内。4.根据权利要求3所述的自动化预分析样品处理模块，其特征在于，制备好的样品的批次通过所述机器人被加入到穿梭器中。5.根据权利要求3所述的自动化预分析样品处理模块，其特征在于，所述传送器适于将穿梭器传送到多个分析仪中的一个。6.一种自动化预分析处理模块，其特征在于，包括：外壳；所述外壳中的端口，所述端口包括接收机架的装置；读取器，其被配置为读取机架标签，机架标签信息提供关于所述机架内容物的信息，其中所述读取器将所述机架标签内容物通信给所述自动化预分析处理模块中的处理器；机架升降机机器人装置，其适于将由所述端口接收的所述机架移动到所述自动化预分析处理模块的所述外壳内的多个位置中的一个位置；第一处理平台和第二处理平台；所述机架升降机机器人装置被配置为将机架传送到第一处理平台和第二处理平台并且从第一处理平台和第二处理平台承载机架，其中所述第一处理平台和第二处理平台被分离以允许所述机架升降机机器人装置接近第一处理平台和第二处理平台；机架存储单元，其具有多个隔间，其中所述机架升降机机器人装置被配置为将机架放入所述机架存储单元中的所述隔间并且从所述机架存储单元中的所述隔间移除机架；所述第一处理平台包括：多个机架接收区域，其中所述多个机架接收区域被定位于邻近自动化样品制备站，所述样品制备站包括：第一机架接收装置，用于接收承载第一类型的容器的机架；第二机架接收装置，用于接收承载第二类型的容器的机架；初级容器接收装置，用于接收多个尺寸的容器；次级容器接收装置，用于接收与由所述初级容器接收装置接收的容器类型相同或不同的一个类型的容器；和稀释剂分配器装置；用于读取样品容器上的标签的读取器，所述读取器与处理器通信，所述处理器基于所述容器标签信息为所述容器中的样品分配至少预分析处理指令并且将所述分配的至少预分析处理指令与该样品的所述标签信息关联；所述第二处理平台包括：至少一个机架接收区域；批次积累区域；和穿梭器处理装置，所述穿梭器处理装置包括：一个或更多个穿梭器机架，用于支撑多个穿梭器，其中穿梭器适于接收其中的多个容器；转移臂，其与放置在所述穿梭器机架上的穿梭器接合，并且将所述穿梭器放置在传送器上；所述自动化预分析处理模块进一步包括悬挂机器人装置，所述悬挂机器人装置包括：至少一个拾取和放置机器人；至少一个移液机器人；和至少一个开盖机器人；其中所述机器人被悬挂在所述第一处理平台和所述第二处理平台上方并且沿着近似平行于所述第一处理平台和所述第二处理平台的支撑梁横向行进，并且其中所述拾取和放置机器人能够从放置在所述第一处理平台和所述第二处理平台、所述初级容器接收装置和次级容器接收装置、所述批次积累区域和所述穿梭器上的机架中取得容器并且将容器放入所述机架。7.根据权利要求6所述的自动化预分析处理模块，其特征在于，所述预分析处理模块与至少一个分析仪集成，其中所述传送器将所述穿梭器从所述预分析处理模块传送到所述分析仪。8.一种自动化预分析处理模块，其特征在于，包括：机架升降机机器人系统，其包括机架升降机机器人，所述机架升降机机器人被配置为将穿过所述自动化预分析处理模块内的端口接收的机架移动到所述自动化预分析处理模块的外壳内的多个位置中的一个位置；所述机架升降机机器人系统被配置为将机架传送到第一处理平台和第二处理平台并且从第一处理平台和第二处理平台承载机架，其中所述第一处理平台和第二处理平台被分离以允许所述机架升降机机器人系统接近第一处理平台和第二处理平台；机架存储单元，其具有多个隔间，其中所述机架升降机机器人被配置为将机架放入所述机架存储单元中的所述隔间并且从所述机架存储单元中的所述隔间移除机架。9.根据权利要求8所述的自动化预分析处理模块，其特征在于，所述第一处理平台包括：多个机架接收区域，其中所述多个机架接收区域被定位于邻近自动化次级样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·T·范司克乐，K·贝利，C·J·特斯拉克，D·利文斯顿，S·C·罗图多，S·R·拉茜斯，M·J·图马，B·J·麦基恩，G·塞维尼，
申请(专利权)人：贝克顿·迪金森公司，
类型：新型
国别省市：美国,US