CN101321586A - 用于从基于液体的细胞学样本中获得等分试样的方法及仪器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了样本瓶及处理样本瓶的方法。样本瓶包括：瓶容器；样本收集室，位于瓶容器内；瓶盖，被构造成与瓶容器相匹配以封住收集室；等分试样室，可以由瓶盖或瓶容器承载；以及阀机构，用于选择性地从收集室密封和打开等分试样室。

Description

用于从基于液体的细胞学样本中获得等分试样的方法及仪器

技术领域

本发明涉及一种细胞学样本的制备(preparation)，且更具体地，涉及用于从细胞学样本(诸如基于流体的巴氏(Pap)涂片)获得等分试样的方法及仪器。

背景技术

在制作基于流体的Pap涂片时，基于载玻片的显微镜分析将样本分类为正常的或异常的。异常样本可分类到由用于报告子宫颈/阴道细胞学诊断的Bethesda系统所限定的主类别的其中之一中，该些类别包括低级鳞状上皮内损伤(LSIL)、高级鳞状上皮内损伤(HSIL)、鳞状细胞癌、腺癌、不明意义的非典型腺细胞(AGUS)、原位腺癌(AIS)、以及非典型鳞状细胞(ASC)，这些类别可进一步次级划分到非典型鳞状细胞中，但不能排除HSIL(ASC-H)及不明意义的非典型鳞状细胞(ASC-US)。

自2000年以来，由Digene公司发明的、被称为杂交俘获II HPVDNA化验的特殊人乳头状瘤病毒(HPV)脱氧核糖核酸(DNA)试验已被用来确定Pap涂片已经被分类为ASC-US的患者是否具有HPV。基于HPV与子宫颈癌之间的强相关性，已建议将HPV DNA试验用作用于Pap涂片结果被分类为ASC-US的患者的治疗类选法试验。

在已做出基于液体的Pap涂片的情况下，用于进行Pap涂片分析的相同样本可方便地用于进行“自发的”HPV DNA化验，从而消除了对反复的临床视察及Pap涂片的需要。在这种情况下，如果载玻片对于ASC-US是阳性的，则将流体样本的等分试样(例如，4mL)从存储瓶中取出并送至用于HPV DNA试验的分子诊断实验室。

值得注意地，进行HPV DNA试验的实验室是拒绝分子污染(分子诊断实验室中一个众所周知的问题)的。因此，由于交叉污染的风险，分子诊断实验室因为害怕不必要地产生错误的HPV阳性值，故可能不会接受从已处理过的基于液体的Pap涂片获得的等分试样。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种仪器，这种仪器包括机械臂和致动器。该机械臂被构造成从输入位置获得瓶子并将其转移至致动器。该致动器被构造成打开等分试样室、用容纳在瓶子的收集室内的一部分流体填充等分试样室、且此后密封等分试样室。此后，机械臂将瓶子转移至输出位置。

根据本发明的另一实施例，提供了一种处理具有容纳基于流体的子宫颈-阴道样本的收集室和等分试样室的瓶子的方法。本方法包括使样本的等分试样从收集室流动到等分试样室内，与此同时将收集室内的样本与外部环境分隔开。一种方法包括从收集室打开等分试样室，在这种情况下，样本等分试样从收集室流入到打开的等分试样室中。

本方法进一步包括从收集室密封等分试样室以将等分试样样本与收集室中的剩余样本部分隔离开，并且在将等分试样室从收集室密封的同时，将至少一些剩余样本部分从收集室转移至显微镜载玻片。瓶子可具有承载收集室的瓶容器以及与该瓶容器相匹配的瓶盖(瓶盖可选择性地承载等分试样室)，在这种情况下，本方法可进一步包括从瓶容器上取下瓶盖以使收集室内的剩余样本部分露出。去除瓶盖可使收集室内的剩余样本部分暴露于分子级的HVP污染物。例如，如果剩余样本部分的一些被自动地从收集室转移至载玻片，则剩余样本部分在被自动地转移至载玻片时可暴露于HVP污染物。然而，由于等分试样样本被从收集室隔离在等分试样室内，因此等分试样样本将不会暴露于进入收集室的任何HVP污染物。

本方法进一步包括贮藏载玻片以用于针对子宫颈癌前体的样本的细胞学筛分(screening)，并且贮藏等分试样样本以用于脱氧核糖核酸(DNA)试验，进而确定样本中高危险度的人乳头状瘤病毒(HPV)的存在。本方法可以选择性地包括检查载玻片以从细胞学上筛分子宫颈癌前体的样本，以及通过DNA检验等分试样样本以确定样本中高危险度的HVP的存在。在一种方法中，DNA试验仅响应于细胞学筛分的异常结果(例如，不明意义的非典型鳞状细胞(ASC-US)结果)而进行。

根据本发明的另一实施例，提供了一种处理具有容纳基于流体的样本(例如，子宫颈-阴道样本)的收集室和等分试样室的瓶子的方法。本方法包括：从收集室打开等分试样室，使样本的等分试样从收集室流入到等分试样室内，以及以类似于以上所述的方式从收集室密封等分试样室。本方法进一步包括从收集室取出至少一些剩余样本部分而与此同时将等分试样室从收集室密封。可选择地，将至少一些剩余样本部分转移至显微镜载玻片。

值得注意地，如果在从收集室取出一些剩余样本部分的过程中，剩余样本部分暴露于来自另一样本的任何交叉污染物，则分隔开的等分试样样本不会暴露于进入收集室的任何交叉污染物。此后，可通过以上所述的方式对各个去除的剩余样本部分和等分试样样本进行细胞学检查和DNA检验。

根据本发明的又一实施例，提供了一种样品瓶。该样品瓶包括瓶容器和该瓶容器内的样本收集室。该样品瓶可以在收集室内容纳基于流体的样本(例如，子宫颈-阴道样本)。该样品瓶进一步包括等分试样室，以及被构造为与瓶容器相匹配从而封住收集室的瓶盖。该瓶可以选择性地包括被构造为选择性地提供直接通向等分试样室的密封口(sealed port)。等分试样室可邻接收集室，但在可替换实施例中，等分试样室可以通过中间通道连接至收集室。该瓶子进一步包括用于可选择地从收集室密封和打开等分试样室的阀机构。从收集室密封和打开等分试样室允许样本的等分试样从收集室流入到等分试样室并与收集室中的剩余样本部分隔离开。在一个实施例中，瓶盖承载等分试样室和阀机构。在另一实施例中，瓶容器承载等分试样室和阀机构。

在一个实施例中，阀机构包括阀，该阀被构造为选择性地定位于等分试样室内以阻止等分试样室与收集室之间的流体连通，并被构造为被从等分试样室移走以允许等分试样室与收集室之间的流体连通。在另一实施例中，阀机构包括阀，该阀被构造为选择性地定位在等分试样室与收集室之间的界面处以阻止等分试样室与收集室之间的流体连通，并被构造为被从界面移走以允许等分试样室与收集室之间的流体连通。

在两种情况的任一种情况下，阀机构可包括致动器，该致动器可被外部操纵以选择性地从具有阀的收集室密封和打开等分试样室。作为实例，致动器可以被构造为转动地平移以相对于等分试样室可操作地移动阀(例如，致动器可在一条路线上转动以从收集室密封等分试样室，而在另一条路线上转动以从收集室打开等分试样室)或者致动器可以被构造为轴向地平移以相对于等分试样室可操作地移动阀(例如，致动器可被向上拉动以从收集室密封等分试样室，并被向下推动以从收集室打开等分试样室)。在后面的情况中，弹簧可以连接至致动器以促使阀将等分试样室从收集室密封，进而消除了向上拉动致动器的需要。

附图说明

附图示出了本发明的实施例的设计和效用，其中，相似的元件以共同的参考标号指出，在附图中：

图1是根据本发明构造的样本瓶的一个实施例的透视图；

图2是图1的样本瓶的分解横截面图，具体示出了处于打开位置的阀机构；

图3是图1的样本瓶的分解横截面图，具体示出了处于关闭位置的阀机构；

图4是图2的样本瓶的瓶盖的特写横截面图；

图5是可与图1的样本瓶一起使用的可替换瓶盖的特写横截面图，具体示出了处于打开位置的阀机构；

图6是图5的瓶盖的特写横截面图，具体示出了处于关闭位置的阀机构；

图7是可与图1的样本瓶一起使用的另一可替换瓶盖的特写横截面图，具体示出了处于打开位置的阀机构；

图8是图7的瓶盖的特写横截面图，具体示出了处于关闭位置的阀机构；

图9是根据本发明的一个实施例构造的样本瓶的另一实施例的分解横截面图，具体示出了处于打开位置的阀机构；

图10是图9的样本瓶的分解横截面图，具体示出了处于关闭位置的阀机构；

图11是图10的样本瓶的瓶盖的特写横截面图；以及

图12是用于处理上述样本瓶的方法的流程图。

具体实施方式

参照图1，将描述根据本发明的一个实施例构造的样本瓶10。瓶10可用来容纳基于流体的样本，诸如从医生的办公室的患者处收集到的子宫颈-阴道样本。基于流体的样本典型地包括悬浮在含水防腐剂流体中的细胞学物质。

为此，瓶10包括中空的瓶容器12以及可放置于瓶容器12上以封住容纳在瓶容器12内的样本的瓶盖14。如所述的，瓶容器12和瓶盖14的外形通常是圆柱状的。瓶容器12和瓶盖14的所选尺寸可以改变，但优选地是大到足以容纳进行预定的诊断试验所需的最少量的样本。在所示出的实施例中，瓶容器12能够容纳至少20mL的流体，这是食品及药物管理局(FDA)所要求的、用于自动地转移到使用Cytyc公司的ThinPrep

2000或ThinPrep

3000载玻片制备系统的显微镜载玻片上的最少量的样本。例如，瓶容器12可以具有大约英寸的外径和大约

英寸的轴向长度，而瓶盖14具有大约

英寸的外径和大约

英寸的轴向长度。

瓶容器12由半透明或透明材料组成以允许用户确定瓶10内的流体水平高度。适当的材料是塑料，诸如可以商品名称AMOCO4018而获得的聚丙烯均聚物。利用标准的螺纹接合(未示出)，瓶盖14可与瓶容器12可脱开地相匹配，并且瓶盖可由塑性材料制成，诸如可以商品名称AMOCO 8949而获得的聚丙烯随机共聚物。尽管可根据所选定的具体材料采用其他适当的制造工艺，但是可以将组成瓶容器12和瓶盖14的材料注塑成型以快速且廉价地制造容器12和盖14。

瓶容器12与瓶盖14之间可设置有密封件(未示出)以在相对于容器12向盖14施加充分的扭矩时形成不漏流体的密封。对于防止瓶容器12中的防腐溶液的泄漏和蒸发，以及对于防止样本暴露于外界污染物，密封都是重要的。密封件可由任何能够抵挡瓶容器12中防腐溶液的腐蚀的一种或多种材料制成，该防腐溶液典型地包括酒精溶液，诸如缓冲液中的甲醇。由于防腐溶液的低粘性和高蒸汽压、以及其汽相的低密度和高渗透性，因此希望得到高完整性、可靠性的密封组合物。此外，由于瓶10在使用前可能会存储一年或更长的时间，并且在运输和存储期间可能会经受温度极限，因此密封件应能够在长期的时间段内保持它的密封特性和结构完整性，而没有由于蒸发而造成过量流体损失。密封材料还应该不会降解和污染样本。在满足这些要求的一个实施例中，密封件由多重复合材料制成，包括设置在防潮层上的足够厚的、密集的、弹性的层。该弹性层可被定向为朝向样本以提供有效的密封。密封件可以包括共同挤压在薄防潮层上的合成烯烃橡胶或弹性材料合金，诸如可从位于纽约的Blauvelt中的Tri-Seal股份有限公司获得的，并且以商标TRI SEAL SOR-117出售的合成烯烃橡胶或弹性材料合金。

瓶容器12包括流体水平高度标记16，通过该标记用户可确定适当量的防腐流体以填充瓶10的或者确定在添加细胞学材料之前瓶10被适当地填充。流体水平高度标记16可以是具有预定轴向长度的磨砂环状带，该磨砂环状带被布置成围绕在预定轴向位置处的瓶容器12的圆周，以显示出瓶10的可接受的填充范围，进而可通过自动样本制备系统(诸如，Cytyc公司的ThinPrep2000或ThinPrep

3000载玻片制备系统)从样本制备适当的载玻片样本。可替换地，流体水平高度标记16可以是单一的填充线或上填充线与下填充线，在这种情况下，上填充线显示出瓶容器12应被填充至此的最大水平高度，而下填充线显示出从样本制备样品所需的最小的流体量。

瓶容器12还包括样本标记18，该样本标记可用来标识出与样本相对应的患者、以及从容纳在样本瓶其10中的样本制备的载玻片。样本标记18可以是机器可读的，诸如条形码，该条形码可由自动细胞学样品制备系统(诸如，Cytyc公司的ThinPrep2000或ThinPrep

3000载玻片制备系统)准备好。

在一可选实施例中，瓶容器12和瓶盖14可被专门地构造以用于自动操纵。例如，瓶容器12可具有侧向突出的防转动凸出部(未示出)，而瓶盖14可具有扭转模式的肋(未示出)，从而允许利用自动化机械将盖14旋拧在瓶容器12上或从容器瓶上旋下。关于这些特征的其他细节在第2003-0059347号美国专利申请公开中进行了披露。

进一步参照图2和图3，瓶10包括允许从容纳在瓶容器12内的样本提取并隔离等分试样样本的特征。具体地，瓶10包括：收集室20，形成在瓶容器12内以用于收集样本；等分试样室22，用于容纳等分试样样本；以及阀机构24，用于选择性地从收集室20密封和打开等分试样室22，因此等分试样样本可从收集室20转移到等分试样室22中，在等分试样室中上述等分试样样本可与收集室20内的剩余部分的样本隔离开。尽管可替换地，等分试样室22例如可以通过通道与收集室20相连通，但是在所示出的实施例中，等分试样室22邻接收集室20。

在图2和图3中所示的实施例中，等分试样室22和阀机构24由瓶盖14承载。具体地，瓶盖14包括外环状凸缘26、内环状凸缘28、以及凸缘26、28之间的环状空间30。瓶容器12包括唇边32，确定该唇边的尺寸以便以贴合的方式装配到瓶盖14的环状空间30内，从而外环状凸缘26的内表面34抵靠着瓶容器12的外表面36，并且内环状凸缘28的外表面38抵靠着瓶容器12的内表面40，如图4中最优地示出。在所示出的实施例中，外环状凸缘26的内表面34和瓶容器12的外表面36包括螺纹(未示出)，从而瓶盖14可稳固地旋拧在瓶容器12上。如可看到的，瓶盖14的内环状凸缘28在其中限定出等分试样室22，该等分试样室22缺少阀机构24，且在瓶盖14与瓶容器12相匹配时等分试样室通常会与收集室20流体连通。

阀机构24包括阀42，该阀被构造为与等分试样室22直接界面接合以允许或阻止与收集室20流体连通。在图2和图3中所示的实施例中，阀42被构造为选择性地被从等分试样室移置以允许等分试样室22与收集室20之间的流体连通(图2)，以及选择性地定位于等分试样室22内以阻止等分试样室22与收集室20之间的流体连通(图3)。

如图4中最优地示出，当阻止各个的室20、22之间的流体连通时，阀42密封地抵压着内环状凸缘28的内表面44。为此，阀42包括：环状凸缘46，具有的直径略小于等分试样室22的直径；以及O型环密封件48，位于绕环状凸缘46的周向边缘形成的环状凹槽50中，从而为了有助于密封布置阀42的总直径略大于等分试样室22的直径。

阀机构24进一步包括致动器52，该致动器包括连接至阀42的轴54和连接至轴54的一端并且向上延伸穿过形成在瓶盖14中的上孔58的轴套56。这样，可从外部操纵轴套56，以便通过轴向地向下移动致动器轴54而选择性地将阀42从等分试样室22移置，并通过轴向地向上移动致动轴54而选择性地使阀42定位于等分试样室22内。阀42的环状凸缘46、轴54、以及轴套56可方便地由与单片式汽车车身设计相同的材料形成，例如在利用塑性材料(诸如，聚丙烯或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))的注射成型工艺中。

如图4中最佳所示，为了防止在另外的情况下可能通过上孔58发生的等分试样室22与外界环境之间的流体连通，阀机构24包括位于绕轴54的周界形成的环状凹槽62内的O型环密封件60。O型环密封件60在位于上孔58与等分试样室22之间的增大的下孔64内轴向移动。在所示出的实施例中，下孔64由形成在瓶盖14内的最内部的环状凸缘66限定出，从而O型环密封件60抵压着最内部的环状凸缘66的内表面68。因此，O型环密封件60在下孔64内以密封的布置轴向移动，以允许致动器轴54且进而因此允许阀42相对于等分试样室22向上或向下移动，与此同时防止通过上孔58的等分试样室22与外部环境之间的流体连通。

在图2和图3中所示出的实施例中，致动器轴54的轴向移动通过转动地平移轴套56(以箭头示出)并因此平移轴54来实现，进而相对于等分试样室22可操作地移动阀42。为此，如图4中最优地示出，致动器轴54与上孔58之间设置有螺纹布置70。因此，轴套56的顺时针转动使得轴54且因此使得阀42轴向地向下移动，而轴套56的逆时针转动使得轴54且因此使得阀42轴向地向上移动。如应该理解的，大于轴54的轴套56允许用户克服由阀42和等分试样室22的相互作用所引起的任何摩擦阻力而更容易且更加人体工学地转动轴54。轴套56可进一步设置有滚花表面(未示出)以有助于用户抓握。可替换地，除了使用轴套或从瓶盖14突出的任何其他元件之外，狭槽或其他合适的模式可在轴54的一端处形成以允许工具(诸如，螺丝刀)与轴54相匹配以用于其随后的转动。

为了允许用户获取等分试样样本，瓶盖14包括邻近等分试样室22的入口72以及隔膜74形式的密封机构，该隔膜位于入口72内以密封该入口，从而防止从等分试样室22通过入口72的流体连通，直到用户准备好从等分试样室22移出等分试样样本以用于检查。用户获取等分试样样本可通过例如用注射器(未示出)刺穿隔膜74并将等分试样样本从等分试样室22吸入到注射器中来实现。可替换地，密封件可以粘合在入口72上方的瓶盖14的顶表面上或可使用旋拧上的插销或盖来密封入口72。

现参照图5和图6，将对瓶盖的可替换实施例84进行描述。瓶盖84与图2和图3中所示的瓶盖14相同，除了其包括阀机构86以外，其中，致动器轴54被构造为仅轴向平移，即，没有转动平移。在这种情况下，轴54与上孔58之间没有螺纹布置。相反地，致动器轴54沿轴向方向与孔58可滑动地接合，从而用户可以简单地推动或拉动轴54以相对于等分试样室22轴向地移动阀42。阀机构86包括设置在环状凸缘90(从位于增大的下孔64的底部处的最内部环状凸缘66向内延伸)与环状凸缘92(从恰好位于O型环密封件60下方的致动器轴54向外延伸)之间的弹簧88。

以这种方式，弹簧88轴向向上地推动致动器轴54，且因此，推动阀42进入到等分试样室22中。这样，在没有任何的外力的情况下，阻止了等分试样室22与收集室20之间的流体连通(如图2和图3中所示)。然而，当用户克服弹簧88的驱动力轴向向下推动轴套56且因此推动致动器轴54时，阀42被从等分试样室22移置，从而允许等分试样室22与收集室20之间的流体连通(图5)。当用户松开轴套56且因此松开轴54时，弹簧88的驱动力将使得致动器轴54轴向地向上移动，从而将阀42移回到等分试样室22中以阻止与收集室20的流体连通(图6)。在可替换的实施例中，去除了轴套56，并且用户仅需向下推动或松开致动器轴54的顶部。致动器轴54的端部可以凹入到瓶盖84内，在这种情况下，用户可以简单地利用工具向下推动致动器轴54。

在前述实施例中，阀机构通过将阀放置于等分试样室22内而选择性地阻止等分试样室22与收集室20之间的流体连通。在其他实施例中，阀机构可具有以其他的方式与等分试样室22直接界面连接的阀以防止这种流体连通。

例如，参照图7和图8，将对瓶盖的另一可替换实施例94进行描述。瓶盖94与图2和图3中所示出的瓶盖14相同，除了其包括阀机构96，该阀机构在与收集室20的界面处密封等分试样室22。具体地，阀机构96包括阀98，该阀被构造为选择性地从内环状凸缘28的最下部边缘100移动以允许等分试样室22与收集室20之间的流体连通(图7)，并被构造为紧靠内环状凸缘28的最下部边缘100放置以阻止等分试样室22与收集室20之间的流体连通(图8)。

当阻止各个的室之间的流体连通时，阀98密封地抵靠内环状凸缘28的最下部边缘100。为此，阀98包括环状凸缘102，该环状凸缘的直径大于等分试样室22的直径，以及O型环密封件104，该O型环密封件104位于凸缘102的上表面内的环状凹槽106内，从而为了有助于密封布置，O型环密封件104可接触内环状凸缘28的最下部边缘100。

通过与以上参照图2和图3所描述的相同的方式，致动器轴54的轴向移动通过转动地平移轴套56且因此平移轴54来实现，以相对于等分试样室22可操作地移动阀98。即，轴套56的顺时针转动使得轴54且因此使得阀98轴向地向下移动，而轴套56的逆时针转动使得轴54且因此使得阀98轴向地向上移动。可替换地，以与以上参照图5和图6所描述的相同的方式，阀机构可被构造为使得轴54仅需轴向平移，即，没有转动平移。

应该理解的是，如图1-图8中所示，将等分试样室和阀组件结合到瓶盖中允许瓶10以标准的方式竖立地存储，而不会受到从瓶突出的阀机构的任何部分的妨碍，并且没有容纳在收集室20中的样本的剩余部分将会随着瓶10被竖立地存储而泄漏到等分试样室22中的风险。此外，将等分试样室结合到瓶盖中提供了如下选择：使容纳有等分试样样本的瓶盖与瓶体分离开，将具有所容纳的样本等分试样的分离开的瓶盖转移至不同的位置以用于分子试验，以及为瓶体重新加盖并将瓶体留在细胞学实验室以用于制作载玻片样品或用于任何其他的原因。然而，在等分试样室被结合到瓶盖的情况下，将需要将瓶10颠倒转动以使样本等分试样从收集室20流入到等分试样室22中。在使用自动化的样品制备工序来将等分试样样本转移到等分试样室22中的情形中，这将需要将瓶的颠倒翻转的额外步骤。并且，由于等分试样样本将随后被检测，需谨慎地在除了瓶容器12以外的瓶盖4上放置单独的样本标记(未示出)，以消除或最小化将瓶盖和瓶容器错误地匹配到一起的可能性。

如图9和图10中所示，现将对样本瓶的实施例110进行描述，其中，等分试样室和阀机构被结合在瓶容器中。在这种情况下，无需将瓶110颠倒转动以使样本等分试样从收集室流入到等分试样室中，并且由于等分试样室没有结合到瓶盖中，故单独的样本标记对于瓶盖就是不需要的。具体地，瓶110包括中空的瓶容器112以及可置于瓶容器112上以封住容纳在瓶容器112内的样本的瓶盖114。瓶容器112和瓶盖114与图1-图3中所示的瓶容器12和瓶盖14在除了以下的例外之外的所有方面都是相同的。

由于瓶盖114没有承载等分试样室和阀机构，所以瓶盖114可以是包括用于与瓶容器112的顶部相匹配的单个环状凸缘126的标准瓶盖。如同图2和图3中所示的瓶10，瓶110包括：收集室120，形成在瓶容器112内以用于收集样本；等分试样室122，用于容纳等分试样样本；以及阀机构124，用于选择性地从收集室120密封和打开等分试样室122，从而可将等分试样样本从收集室120转移到等分试样室122中，在等分试样室中等分试样样本可与收集室120内的样本剩余部分隔离开。然而，与图2和图3中所示的瓶不同，等分试样室122和阀机构124由瓶容器112承载。

具体地，环状凸缘128在瓶容器112的底部处形成以限定出等分试样室22，等分试样室22缺少阀机构24，则等分试样室通常会与收集室20流体连通。阀机构124包括阀142，该阀被构造为与等分试样室122直接界面连接以允许或阻止与收集室120流体连通。在图9和图10中所示的实施例中，阀142被构造为选择性地从等分试样室移置以允许等分试样室122与收集室120之间的流体连通(图9)，以及选择性地定位于等分试样室122内以阻止等分试样室122与收集室120之间的流体连通(图10)。

阀142以与图2和图3中所示的阀42与瓶盖14的内环状凸缘28界面接合相同的方式与环状凸缘128界面接合。即，如图11中最优地示出，当阻止各个的室之间的流体连通时，阀142密封地抵压着环状凸缘128的内表面144。阀142包括：环状凸缘146，具有的直径略小于等分试样室122的直径；以及O型环密封件148，位于围绕凸缘146的周界边缘形成的环状凹槽150中，从而阀142的总体直径略大于等分试样室122的直径，以有助于密封布置。

值得注意地，由于环状凸缘128被构造成与瓶容器112的外壁是分开的，所以与阀142与环状凸缘128的内表面144之间的密封关系相干扰的风险被降到最低。即，如果不使用内环状凸缘，且相反地，阀142与瓶容器的外壁的内表面密封地界面接合，则简单地抓握瓶容器的动作就可使外壁扭曲，从而破坏阀142与外壁之间的密封关系。可替换地，如果瓶容器112的外壁是足够坚固的，则可使阀142与外壁的内表面界面接合，而没有干扰密封关系的风险。

阀机构124进一步包括致动器152，该致动器包括连接至阀142并且延伸穿过形成在瓶容器112的底部的下孔158的轴154。与图2和图3中所示的致动器52不同，致动器152不包括轴套或从瓶容器突出的任何部件，因而瓶110的底面是齐平的或凹进的以有助于瓶110以竖立的方式存储。代替地，轴154被构造为使得可用工具从外部操纵阀机构124，以选择性地将阀142定位于等分试样室122内以及将阀142从等分试样室122移置，以下将进一步详细描述。阀142的环状凸缘146以及轴154可方便地由与单片式汽车车身设计相同的材料形成，例如在利用塑性材料(诸如，聚丙烯)的注射成型工艺中。

如图11中最优地示出，为了防止在其他情况下可能通过下孔158发生的等分试样室122与外界环境之间的流体连通，阀机构124包括位于围绕轴154的周界形成的环状凹槽162内的O型环密封件160。O型环密封件160在位于下孔158与等分试样室122之间的增大的上孔164内轴向移动。在所示出的实施例中，上孔164由形成在瓶容器112内的内环状凸缘166限定出，从而O型环密封件160抵压着内环状凸缘166的内表面168。因此，O型环密封件160在上孔164内以密封布置轴向移动，以允许致动器轴154且因此允许阀142相对于等分试样室122向上或向下移动，与此同时阻止等分试样室122与外部环境之间通过下孔158流体连通。

在图9和图10中所示出的实施例中，致动器轴154的轴向移动以与相对于图2和图3所描述的致动器轴54相同的方式实现。即，致动器轴154可以转动地平移以相对于等分试样室122可操作地移动阀142。为此，在致动器轴154与下孔158之间设置螺纹布置170。因此，轴154的顺时针转动使得阀142轴向地向上移动，而轴154的逆时针转动使得阀142轴向地向下移动。可在轴154的端部处形成狭槽或其他适当的模型以允许工具(诸如，螺丝刀)与轴154相匹配以用于其随后的转动。

可替换地，通过与以上相对于图5和图6所描述的相同的方式，阀机构可以被构造为使得轴154仅需轴向平移，即，没有转动平移。或者，通过与以上相对于图7和图8所描述的相同的方式，阀机构可以被构造为使得阀在与收集室120的界面处密封等分试样室122，例如，在内环状凸缘128的最上边缘与阀之间建立密封。

为了允许用户提取等分试样样本，瓶容器112包括邻近等分试样室122的入口172以及隔膜174形式的密封机构，该隔板位于入口172内以密封该入口，从而阻止从等分试样室122并通过入口172的流体连通，直到用户准备好为从等分试样室122移出等分试样样本以用于检查。用户提取等分试样样本可例如通过用注射器刺穿隔板174并将等分试样样本从等分试样室122吸入到注射器中来实现。可替换地，密封件粘合在位于入口172上方的瓶盖114的顶表面上或者可使用旋拧上的插销或盖来密封入口172。

已经描述了瓶的若干个实施例的结构和功能，现将参照图12对处理瓶的方法进行描述。将在针对子宫颈癌的前体的治疗类分配(triaging)的患者的背景下对所说明的方法进行描述。

首先，从瓶容器上移除瓶盖并将基于流体的子宫颈-阴道样本放置于瓶容器的收集室内(步骤200)。该步骤通常可在医生的办公室内完成。在所示出的方法中，子宫颈-阴道样本被视为常规Pap涂片的一部分。具体地，从患者的子宫颈刮下细胞并将其混和到防腐液(诸如容纳在瓶容器的收集室内的PreservCyt

传输介质)中。接着，将瓶盖放回到瓶容器上，并将具有所收集的基于流体的样本的瓶子转移至细胞学实验室(步骤202)。

在细胞学实验室处，搅动基于流体的样本以分配(disburse)细胞(步骤204)，并在瓶盖与瓶容器相匹配的同时，将瓶中的等分试样室从收集室打开(步骤206)。在图2和图3所示的实施例中，这通过沿顺时针方向转动瓶盖14上的轴套56以将阀42移到等分试样室22外来实现。在图5和图6所示的实施例中，这通过克服弹簧88的驱动力力向下推动瓶盖84上的轴套56以将阀42移到等分试样室22外来实现。在图7和图8所示的实施例中，这通过沿顺时针方向转动瓶盖94上的轴套56以将阀98从内环状凸缘28的最下部边缘100移开来实现。在图9和图10所示的实施例中，这通过用专门工具沿顺时针方向转动轴154以将阀142移到等分试样室122外来实现。

接着，在将样本从外部环境隔离到瓶子中的同时(即，在使瓶盖与瓶容器相匹配的同时)，样本的等分试样从收集室流入到打开的等分试样室中(步骤208)。在等分试样室结合到瓶盖内的瓶子中(诸如图2和图3、图5和图6、图7和图8、图9和图10中所示的实施例)，这通过将瓶子的颠倒翻转来实现。在等分试样室结合到瓶容器内瓶子中(诸如图9和图10中所示的实施例)，样本的等分试样将响应于步骤204中的从收集室打开等分试样室而从收集室流入到等分试样室中。

可替换地，如果使用螺钉型的阀机构(诸如图2和图3、图7和图8、图9和图10中所示的那些阀机构一样)，则在将各个瓶子转移至细胞学实验室之前，可在医生的办公室处进行摇动步骤204、打开步骤206、以及流动步骤208。

接着，将等分试样室从收集室密封以将等分试样室与容纳在收集室中的剩余部分样本隔离开(步骤210)。在图2和图3所示的实施例中，这通过沿逆时针方向转动瓶盖14上的轴套56以将阀42再次定位到等分试样室22内来实现。在图5和图6所示的实施例中，这简单地通过减轻来自瓶盖84上的轴套56的向下的压力、并允许弹簧88的驱动力将阀42移回到等分试样室22中来实现。在图7和图8所示的实施例中，这通过沿逆时针方向转动瓶盖94上的轴套56以使阀98紧靠内环状凸缘28的最下部边缘100来实现。在图9和图10所示的实施例中，这通过用专门工具沿逆时针方向转动轴154以将阀142再次定位到等分试样室122内来实现。

接着，将瓶盖从瓶容器上取下以露出收集室中的剩余样本部分，并从而提供通向收集室中的剩余样本部分的通路(步骤212)，并在将等分试样室从收集室密封的同时，将至少一些剩余样本部分从收集室转移至显微镜载玻片(步骤214)。典型地，将收集室暴露于外部环境可以使剩余样本部分暴露于分子水平的污染物(例如，HPV)。如果载玻片的制备过程是通过其中经常发现分子污染物的自动化样品制备系统进行的，这可能尤其是真实的。在没有采取其他预防措施的情况下，可能在气溶胶中或经过滤细胞溶液内(经过滤细胞溶液处在自动化样品制备系统的管道设备中，而在该自动化样品制备系统中经过滤的细胞溶液可从一个瓶子转移至另一个瓶子)发现这些分子污染物。然而，由于等分试样室中的等分试样样本从收集室分隔离开，故等分试样室中的等分试样样本将不会暴露于可能进入收集室的任何污染物。

接着，贮藏载玻片样品以用于子宫颈癌前体的样本的细胞学筛分(步骤216)，并贮藏样本等分试样以进行DNA检测，例如，用于样本中高危险度HPV的存在的检测(步骤218)。接着，对载玻片进行细胞学筛分，例如，针对子宫颈癌的前体(步骤220)。这可在与制备载玻片的相同实验室中完成，或可替换地，可转移至另一实验室完成。在没有发现异常细胞的情况下，使患者返回到常规的Pap涂片日程(步骤222)。在结果为ASU-US+的情况下，患者被安排在医生的办公室处进行阴道镜检查/活组织检查(步骤224)。在结果为ASU-US的情况下，经由瓶盖或瓶容器内的入口从等分试样室中取走等分试样样本(步骤226)，并针对高危险度HPV的存在对在步骤218中所贮藏的等分试样样本进行反射DNA试验(步骤228)。这可通过使用Digene的Hybrid Capture II HPV DNA化验来实现。如果在样本中检测出高危险度HPV的存在，则患者被安排在医生的办公室处进行阴道镜检查/活组织检查(步骤230)，或可替换地，可为患者安排具有延长的Pap涂片间隔的日程。如果在样本中没有检测出高危险度HPV的存在，则患者此时可以返回到常规的Pap涂片日程(步骤232)。可选择地，可进行其他DNA试验，例如，检测诸如衣原体沙眼和淋病的存在的试验。这些其他的DNA试验或甚至HPV DNA试验可替换地与载玻片的细胞学筛分并行地进行。

在另一方面中，在此所披露的是用于自动地将生物学样本的等分试样从瓶子的收集室转移至瓶盖内的等分试样室的仪器。本仪器包括用于取回瓶子的机械臂以及用于打开瓶盖内的等分试样室的致动器。

在一些实施例中，在该仪器内放置一个瓶子。在某些实施例中，在该仪器内放置单独的多个瓶子。在其他实施例中，瓶子被放置于托盘上或托盘内，并且托盘被放置于仪器内。“位于仪器内”意味着瓶子被放置于用来取回瓶子的机械臂的范围内。因此，在一些实施例中，瓶子和托盘被放置成紧邻仪器，而在其他实施例中，机械臂处于封闭的室内，而瓶子或托盘被放置在封闭的室内部。在一些实施例中，仪器进一步包括传送机构，瓶子或托盘被放置于该传送机构上并随后被传送至处于机械臂的范围内的仪器区域。

在一些实施例中，机械臂通过它的盖抓住瓶子，而在其他实施例中，机械臂通过它的主体抓住瓶子。在其他实施例中，机械臂从瓶子的底部提升瓶子。

在某些实施例中，本仪器进一步包括搅拌器。该搅拌器将瓶子中的物质混合以分散血液、粘液和/或细胞群并在样本内分配细胞。在一些实施例中，搅拌器以相对高的转动速度转动瓶子。在其他实施例中，搅拌器使瓶子摇动。在又一些其他的实施例中，搅拌器是施加超声波能量以搅动瓶子内的物质的超声波破碎仪(sonicator)。

在一些实施例中，机械臂拾起瓶子并将其放置在搅拌器处。在某些实施例中，在瓶子内的物质被搅动的同时，机械臂仍握着瓶子。在其他实施例中，机械臂在搅拌器处释放瓶子。

在使用搅拌器的实施例中，跟随搅动步骤，打开等分试样室22并用流体将其填满。在此已披露了用于打开瓶盖内的等分试样室22的各种手段。在一些实施例中，本仪器包括打开瓶盖内的等分试样室的致动器。在某些实施例中，致动器使轴套56沿逆时针方向转动以打开阀42，从而允许等分试样室22与收集室20之间的流体连通。在其他实施例中，致动器压在轴套56上以获得相同的结果。在一些实施例中，致动器是机械臂的部件。在其他实施例中，致动器是仪器的单独部件并没有连接至机械臂。

在一些实施例中，机械臂使瓶子倾斜或颠倒，以使流体从收集室20流入到等分试样室22中。在一些实施例中，在致动器使得内流动口(例如，阀42)打开之前使瓶子颠倒。在其他实施例中，在致动器使得阀42打开之后使瓶子颠倒。

一旦等分试样室22被流体填满，则致动器使阀42关闭，且因此终止等分试样室22与收集室20之间的流体连通。在一些实施例中，致动器使轴套56沿顺时针方向转动以关闭阀42。在其他实施例中，致动器释放轴套56上的压力而阀42由于弹簧88的驱动而关闭。一旦阀42关闭，瓶子被再次颠倒至其正面向上的位置并被放置在输出托盘内以用于从仪器中移出。

在一些实施例中，等分试样室22被不透光的壁包围。在这些实施例中，难于从视觉上确定某个瓶子是否已通过仪器以及该瓶子的等分试样室是否被填满。因此，在一些实施例中，本仪器进一步包括标记器。一旦等分试样室22被填满，则标记器在特定位置处对瓶子进行标记。瓶子上的标记允许用户很快地确定特定瓶子的等分试样室是否已被填满。

在一些实施例中，在此所披露的仪器包括多个机械臂。在一些实施例中，第一机械臂从输入托盘取回瓶子并将其递送至搅拌器。在没有使用搅拌器的实施例中，第一机械臂将瓶子递送至致动器以打开等分试样室22。在一些实施例中，第二机械臂从搅拌器取回瓶子并将瓶子递送至致动器以打开等分试样室22。在其他实施例中，第三机械臂从致动器移走瓶子并将其递送至输出托盘。

在其他实施例中，本仪器包括单个机械臂，在这些实施例的一些中，机械臂将第一个瓶子运送至搅拌器。一旦第一个瓶子内的物质被混合，则该臂将第一个瓶子运送至致动器。当致动器执行填充第一个瓶子的等分试样室22的功能时，机械臂抓住第二个瓶子并将其运送至搅拌器。此后，当第二个瓶子内的物质被混合，该臂将第一个瓶子运送至输出托盘，接着抓住第二个瓶子并将其运送至致动器，随后抓住第三个瓶子并将其运送至搅拌器。重复该过程直到所有的瓶子被处理完。

在其他实施例中，上述功能使用两个机械臂来实现。在这些实施例中，第一机械臂从存储位置取回瓶子并将其递送至搅拌器，而第二机械臂在收集室中的物质已被混合之后从搅拌器取回瓶子。在其他实施例中，第二机械臂从致动器取回瓶子并将其递送至输出托盘。在另外的实施例中，第三机械臂从致动器取回瓶子并将其递送至输出托盘。

在一些实施例中，输出托盘与输入托盘是相同的。在这些实施例中，瓶子被布置在托盘上且随后被放在仪器内。机械臂从托盘移出瓶子，且在仪器完成填充等分试样室22的任务后，机械臂将瓶子返回至它被移出位置的相同位置处。在其他实施例中，输出托盘和输入托盘是不同的。在其他实施例中，在此所披露的仪器与自动化的载玻片处理器相连，诸如ThinPrep

2000或Thinprep

3000载玻片制备系统(Cytyc公司，MA)。在这些实施例中，一旦等分试样室22被填充，机械臂将瓶子放置在瓶子可被用在自动化载玻片处理器中的位置中。

如以上所论述，食品及药物管理局(FDA)所要求的用于在使用Cytyc公司的ThinPrep2000或ThinPrep

3000载玻片制备系统的显微镜载玻片自动转移的瓶容器12中的最少量的样本是20mL。因此，在一些实施例中，该仪器进一步包括再填充机构。该再填充机构包括用于将液体保持到其中的存储罐，该液体中悬浮有生物学样本。这种液体的实例包括(但不限于)水、盐水、缓冲剂溶液(诸如磷酸盐缓冲剂盐水(PBS)、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙基硫醇酸溶液(HEPES)等)、或商业上可获得的溶液(诸如PreservCyt

(Cytyc公司，MA))。在一些实施例中，再填充机构在等分试样室22已被用于溶解生物学样本的相同溶液填充之后，对瓶子进行再次填充，并填充与等分试样室22相同的体积。在一些实施例中，瓶容器12容纳20mL，而等分试样室22容纳4mL。当等分试样室被填充时，瓶容器12中的流体的体积减小至16mL。在这些实施例中，再填充机构将另外的4mL添加至瓶容器12。

在这些实施例中，除了入口72之外，瓶盖14进一步包括第二入口，该第二入口允许通向到瓶容器12中，并可使用隔膜(septum)密封该第二入口。在某些实施例中，再填充机构进一步包括与存储罐流体连通的注射器。在等分试样室被填充之后，注射器通过第二入口插入到瓶容器12中，将一定体积(诸如4mL)的液体添加至瓶容器12，进而从瓶子中移出注射器。

在一些实施例中，注射器是一次性的，即，每个注射器仅使用一次来填充瓶子。一次性注射器的使用将瓶子之间的交叉污染的机率降到最低。在这些实施例中，软管将存储罐连接至头部。该头部被构造成可拆卸地连接于注射器的注射针。注射器的注射针连接至头部，并且在该针被插入到瓶容器12中之后，输送一定体积(例如4mL)的溶液。将针从瓶子中移除，且此后，将针从头部拆下，由此，头部获得另一注射针以将另一体积的溶液输送至下一个瓶子。

在这些实施例的一些中，再填充机构还包括体积测量器。该体积测量器可以是流量计，当获知软管、或注射器的直径时，该流量计可测量所输送的溶液的体积。在其他实施例中，该体积测量器是已知体积的室。在每次再填充之前，该室被来自存储罐的溶液填充，并且在再填充期间，该室内的所有溶液被排空而进入到瓶容器12中。一旦再填充完成，则该室就被再次从存储槽填充。

Claims (21)

1.一种用于获得生物学样本的等分试样的仪器，包括：

第一机械臂，被构造成用于从邻近的致动器取回瓶子以

及邻近所述致动器定位所述瓶子，所述瓶子具有收集室和盖；

所述致动器，被构造成用于打开内流动口，以将所述收集室设置为与位于瓶盖内的等分试样室流体连通。

2.根据权利要求1所述的仪器，进一步包括：搅拌器，被构造成用于混合所述收集室内的物质。

3.根据权利要求2所述的仪器，其中，所述搅拌器通过以下方式中的一种或多种来混合所述收集室内的物质：转动所述瓶子、晃动所述瓶子、以及向所述收集室内的物质施加超声波能量。

4.根据权利要求2或3所述的仪器，其中，所述第一机械臂进一步被构造成从存储位置取回所述瓶子并将所述瓶子递送至所述搅拌器。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的仪器，进一步包括：第二机械臂，被构造成从存储位置取回所述瓶子并将所述瓶子递送至所述搅拌器，其中，所述第一机械臂在所述收集室内的物质被混合之后从所述搅拌器取回所述瓶子。

6.根据权利要求1所述的仪器，进一步包括：第二机械臂，被构造成从所述致动器取回所述瓶子并将所述瓶子递送至输出托盘。

7.根据权利要求5所述的仪器，进一步包括：第三机械臂，被构造成从所述致动器取回所述瓶子并将所述瓶子递送至输出托盘。

8.一种用于获得存储在具有收集室和盖的瓶子中的生物学样本的等分试样的仪器，所述仪器包括：

第一机械臂，被构造成用于从第一存储位置取回所述瓶子；

搅拌器，接收来自所述第一机械臂的所述瓶子，所述搅拌器被构造成用于混合所述收集室内的物质；

第二机械臂，被构造成从所述搅拌器取回所述瓶子并邻近致动器定位所述瓶子，所述致动器被构造成用于打开和关闭所述瓶子内的内流动口，以将所述收集室设置成与位于瓶盖内的等分试样室流体连通；

其中，所述第二机械臂被进一步构造成倾斜或倒转所述瓶子，以使得当所述致动器打开所述内流动口时，所述收集室中的流体的一部分流入到所述等分试样室中。

9.根据权利要求8所述的仪器，其中，所述搅拌器通过以下方式中的一种或多种来混合所述收集室内的物质：转动所述瓶子、晃动所述瓶子、以及向所述收集室内的物质施加超声波能量。

10.一种用于获得生物学样本的等分试样的仪器，包括：

用于从邻近致动器处取回瓶子并邻近所述致动器定位所述瓶子的自动化装置，所述瓶子具有收集室和盖；以及

用于打开所述瓶子内的内流动口从而将所述收集室设置成与位于瓶盖内的等分试样室流体连通的自动化装置。

11.根据权利要求10所述的仪器，进一步包括：用于混合所述收集室内的物质的装置。

12.一种生物学样品的样本瓶，包括：

瓶容器；

样本收集室，处于所述瓶容器内；

等分试样室；

瓶盖，被构造成与所述瓶容器相匹配以封住所述收集室；

以及

阀机构，用于选择性地从所述收集室密封和打开所述等分试样室。

13.根据权利要求12所述的样本瓶，其中，所述瓶盖包括所述等分试样室和所述阀机构。

14.根据权利要求12所述的样本瓶，其中，所述瓶容器包括所述等分试样室和所述阀机构。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的样本瓶，其中，所述阀机构包括阀，所述阀被构造成选择性地定位于所述等分试样室内以阻止所述等分试样室与所述收集室之间的流体连通，以及从所述等分试样室移置以允许所述等分试样室与所述收集室之间的流体连通。

16.根据权利要求15所述的样本瓶，其中，所述阀机构包括阀，所述阀被构造成选择性地定位于所述等分试样室与所述收集室之间的界面处以阻止所述等分试样室与所述收集室之间的流体连通，以及从所述界面移置以允许所述等分试样室与所述收集室之间的流体连通。

17.根据权利要求12所述的样本瓶，其中，所述阀机构包括阀和致动器，其中，所述致动器可从外部操纵以利用所述阀选择性地从所述收集室密封和打开所述等分试样室。

18.根据权利要求17所述的样本瓶，其中，所述致动器被构造成转动地平移，以相对于所述等分试样室可操作地移动所述阀。

19.根据权利要求17所述的样本瓶，其中，所述致动器被构造成轴向地平移，以相对于所述等分试样室可操作地移动所述阀。

20.根据权利要求19所述的样本瓶，进一步包括：弹簧，所述弹簧连接至所述致动器，以驱动所述阀从所述收集室密封所述等分试样室。

21.根据权利要求12所述的样本瓶，进一步包括：密封口，被构造成选择性地提供直接通向所述等分试样室的通道。

Images