CN103827655A - 样品运送系统及方法 - Google Patents

Abstract

描述了样品运送系统，其将样品载体从样品处理系统中的一个站移动至下一个站。所述系统包括：平移构件；两个或更多个样品载体保持装置，其连接至所述平移构件，其中，所述两个或更多个样品载体保持装置中的每个可以包括保持器部分，以暂时保持一个或多个样品载体；以及移动机构，其在第一位置与第二位置之间移动平移构件及所连接的样品载体保持装置；其中，所述样品载体保持装置同时受控且移动，以在平移构件到达第一位置时保持样品载体，并且在平移构件到达第二位置时释放样品载体，以相继地推进样品处理系统中的样品载体。

Description

样品运送系统及方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119（e）要求2011年7月22日提交的美国临时专利申请第61/510594号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及包含或支撑样品比如流体样品例如生物流体的载体，更具体地说，涉及用于运送承载样品的载体比如玻璃或塑料载片的方法及系统。

背景技术

系统，比如制造系统或用于分析样品的系统，例如流体样品、组织样品、食品样品、化学样品、环境样品等，可以具有多个处理站。为了允许这样的系统自动或半自动操作（例如，以尽量减少人的交互），可以实施机电系统来移动样品通过整个处理站。

发明内容

系统，比如具有多个站（例如处理、监测或分析站）的制造或测试系统（例如血液分析系统）可以通过创建运送机构而得以简化，该机构可以同时将样品例如流体样品、组织样品、食品样品、化学样品、环境样品等从一个处理站移动至下一个处理站。在本公开的一些方面，所述运送机构可以通过单一的运动输入比如连接至电机或载片机构的导螺杆操作，其在第一位置与第二位置之间平移，以将样品提供给相继的处理站。

在一实施方式中，本公开涉及样品运送系统，其将样品载体从样品处理系统中的一个站移动至下一个站，并且所述样品运送系统包括：平移构件；两个或更多个样品载体保持装置，其以相邻样品载体保持装置之间固定相等的间距连接至所述平移构件，其中所述两个或更多个样品载体保持装置中的每个可以包括保持器部分，以暂时保持一个或多个样品载体；以及移动机构，其连接至所述平移构件，以在第一位置与第二位置之间来回移动平移构件及所连接的样品载体保持装置；其中所述样品载体保持装置同时都移动且受控，以使每个相应的保持器部分能够在平移构件到达第一位置时接触并保持样品载体，并且在平移构件到达第二位置时释放样品载体，从而使得当平移构件在第一位置与第二位置之间来回移动时，样品载体被相继地从样品处理系统中的一个站推进至下一个站。

样品运送系统的实施方式可以单独地或组合地包括任何一个或多个下列特征。所述样品载体可以包括金属、玻璃、陶瓷或塑料（例如显微镜载玻片）中的一个或多个。所述样品载体保持装置中的至少一个可以由所述平移构件移动且控制，以将样品载体沿正确导向运送至特定站来保持或释放在特定站的样品载体，其中所述样品载体的正确导向可以在样品载体保持装置移向特定站时通过旋转至少所述保持器部分来实现，并且其中，所述样品载体的正确导向可以通过水平地旋转至少样品保持器部分至从90到180度的特定角度来实现。所述保持器部分可以包括真空杯、粘合材料、电磁体、或配置成保持样品载体的机械装置。

所述移动机构可以包括电动机和导螺杆或者气动或磁线性致动器。所述移动机构可以使所有的样品载体保持装置在第一位置与第二位置之间水平和垂直地移动，并且将样品载体装置的子集旋转至在所述第二位置的正确导向。

所述样品运送系统还可以包括一种装置，用于升降所述平移构件来同时升降所有连接的样品载体保持装置，其中，用于升降所述平移构件的装置可以包括沿着水平梁内的异形孔行进的构件。所述样品处理系统可以包括六个站，所述样品运送系统可以包括五个样品载体保持装置，其中，所述样品处理系统可以包括载片盒，以提供空的样品载体；样品施加器，其配置成将样品的等分试样施加至样品载体；样品染色器，其将一种或多种染色剂施加至样品载体上的样品；低倍率成像站，以成像样品载体上的至少部分样品；高倍率成像站，其成像样品载体上的部分样品；以及载片输出站，并且其中，所述样品运送系统包括五个样品载体保持装置，其相继地将样品载体从样品处理系统中的一个站推进至下一个站。

在另一实施方式中，本公开涉及将样品载体上的样品从样品处理系统中的一个站运送至下一个站的方法。所述方法包括：获得在第一位置与第二位置之间来回移动的平移构件，其中两个或更多个样品载体保持装置以相邻样品载体保持装置之间固定相等的间距连接至所述平移构件；将平移构件移动到第一位置中，从而使所述样品载体保持装置同时都移动且受控，以使每个能够在站接触并保持样品载体；以及将平移构件移动到第二位置中，从而使所述样品载体保持装置同时都移动且受控，以使每个能够在站释放样品载体；其中样品载体被相继地从样品处理系统中的一个站推进至下一个站。

所述方法的实施方式可以单独地或组合地包括任何一个或多个下列特征。所述样品载体可以沿正确导向被提供给下一相继的站，其中对于下一相继的站的正确导向可以通过旋转样品载体保持装置来实现，并且对于下一相继的站的正确导向可以通过旋转样品载体保持装置来实现。在第一位置与第二位置之间移动平移构件可以包括操作电动机和导螺杆、或者气动或磁线性致动器。移动平移构件可以包括提高平移构件以将样品载体从站中取出和降低平移构件以将样品载体放置到下一相继的站上。所述样品可以包括体液（例如血液）。所述样品载体保持装置可以每个都包括保持器部分，其包括真空杯、粘合材料、电磁体、或配置成保持样品载体的机械装置。

运送样品的方法还可以包括将样品载体从最后相继的站移动至样品输出机构。

此外，实施方式可以包括本文所公开的任何其它特征，包括相对于其他实施方式所公开的特征，以任何适当组合，除非明确排除在外。

除非另有定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语与本发明所属的领域中的普通技术人员通常所理解的具有相同的含义。虽然与本文所述的相类似或等同的方法和材料可以用于本发明的实践或测试中，但是下面对合适的方法和材料进行说明。本文所提及的所有出版物、专利申请、专利以及其它参考文献通过引用的方式将其全部内容并入本文。在发生冲突的情况下，以本说明书（包括定义）为准。另外，所述的材料、方法以及示例仅是说明性的，并非旨在进行限制。

从下面的详细说明以及从权利要求中，其它特征和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是用于在第一与第二处理站之间运送样品载体的样品载体运送系统的透视图。

图2是分析样品比如流体例如体液的分析系统的透视图。

图3是样品载体运送系统的流程图。

图4A是载片运送系统的透视图。

图4B-4D是示出了图4A的载片运送系统的连接梁的连续的竖直且然后水平移动的示意图。

图5是操作中的图4A的载片运送系统的透视图，从“拿起”位置移动通过图4A的原位置至“放下”位置。

图6是将载片提供至载片运送系统的载片输入位置的载片盒及送给器的透视图。

图7是移动至图4A的样品打印站的载片的透视图。

图8是移动至图4A的样品制备站的载片的透视图。

图9是移动至图4A的低倍率成像站的载片的透视图。

图10是移动至图4A的载片输出站的载片的透视图。

图11是图4A的载片输出站的透视图，丢弃载片。

图12是图4A的载片输出站的透视图，将载片运送至打印机站。

图13是图4A的载片输出站的透视图，将载片运送至载片存储盒。

图14A和14B是载片送给器的透视图。

各图中相同的参考标号表示相同的元件。

具体实施方式

为了自动测试样品，例如组织或流体样品比如生物体液（例如血液），本文所公开的新系统和方法可以用来运送样品载体，比如载片，其包含或支撑样品在整个自动测试和/或监测系统或设备的各种站或模块。

样品载体运送系统

图1示出了用于将样品提供给一个或多个站例如样品分析和/或处理系统的分析、监测或处理站的样品载体运送系统21。样品载体运送系统21包括平移构件23、移动机构25、以及运送多个样品载体29的多个载体保持装置27。

平移构件23是可以同时将两个或更多个样品载体29移动至两个或更多个站或者从其移动的组件或装置。平移构件23可以是以平移梁的形式，由样品载体29所携载的样品可以通过使用载体保持装置27而从其悬浮。可替代地或另外地，在其他实施方式中，样品载体29可以置于以使样品载体移动的铰接轨道或传送带的形式的平移构件23的顶部。样品载体保持装置27在相邻保持装置之间以相等间距被固定至平移构件23，从而使所有的保持装置在平移构件23移动时同时移动。

移动机构25移动平移构件23。移动机构25可以配置成移动平移构件23通过多个位置，比如第一位置和第二位置（例如拿起位置和放下位置），其可以与站（例如处理站）的数量和位置对应。移动机构25可以以多种形式被实施，除其他可能的机构之外，比如连接至导螺杆机构的电动机、传送带、链传动、线性致动器（例如气动线性致动器或磁线性致动器）、气动平移装置、或磁轨道。气动或液压线性致动器可以通过使用可以沿着气缸内侧移动的活塞操作。空气或液体压力可以用来通过增加在活塞一侧上的压力并减少在活塞另一侧上的压力使活塞沿着气缸移动。磁线性致动器以类似于电动机的方式操作。然而，不是产生并使用电磁力来转动转子，磁线性致动器可以使用电磁力来沿着轨道平移装置。如下面进一步所述，某些实施例可以有利地使用单一的移动机构将纯粹的垂直和水平运动（即非抛物线运动）以及旋转运动赋予多个载体保持装置。

为了将样品载体29运送至两个或更多个处理站中的每个，样品载体运送系统21具有连接至平移构件23的两个或更多个载体保持装置27，从而使得当平移构件23移动时，所有的载体保持装置27同时移动。通常，用于样品载体运送系统21中的载体保持装置27的数量基于给定样品处理系统中站的数量，并且为了正确操作，通常有一个来回往返于两个相邻站之间的载体保持装置27。例如，如果分析系统具有数量为“n”的站（即处理样品的站，或者提供样品的输入于载体上的站或处置样品的站），则样品载体运送系统21通常将有“n-1”个载体保持装置27。因此，如果有三个站，则可以有两个载体保持装置。

例如，在一些样品处理系统中，有6（即n=6）个站，包括从其中获得空载玻片（样品载体）的载片盒、将样品的等分试样施加至每个载片的样品施加器、样品染色器、低倍率成像站、高倍率成像站、以及载片输出站，其确定给定的载片是否要被保存用于进一步检查，或被指引废弃。在这样的系统中，可能有5（即n-1）个样品载体保持装置。

下面将更详细地讨论样品载体运送系统21的运送方法及运动顺序。

载体保持装置27本身可以包括若干组件，包括连接装置28，其将载体保持装置27连接至平移构件23；保持器部分30，其暂时连接至样品载体29；和细长构件32，其将保持部分30定位成与连接装置28且从而与平移构件23相距一定的距离。载体保持装置27通常定位成与平移构件23上的每个相邻的保持装置等距离。保持装置之间的距离通常对应于系统中的站之间的距离，从而使样品载体运送系统21可以适当地将样品载体29均匀且同时地运送至每个站以及从其运送。

载体保持装置27的保持部分30可以以各种形式被实施，以牢固但可释放地连接至样品载体。保持部分可以以真空杯（例如气动真空杯）、粘合材料、电磁体以及机械抓取装置比如机械手指或机械锁定凸片的形式。位于从保持部分的细长构件32的另一端的连接装置28可以包括刚性或柔性部分（例如弹簧或柔性构件），以允许平滑地拿起和放下样品载体29，并且避免样品载体29的不慎破裂。

在一些实施方式中，除了连接至样品载体29之外，载体保持装置27可以具有旋转机构来旋转样品载体29，以使得当载体移动至下一个处理站时，它们也旋转至适当的方向和位置，用于沉积在该特定的处理站。旋转机构可以被设计成使得它们旋转整个载体保持装置27，或者可替代地，旋转机构可以仅旋转载体保持装置的一部分（例如保持部分30）及因此样品载体29。

虽然载体保持装置27已被描述为被连接，以与平移构件23均匀地移动，但是在其它实施方式中，每个载体保持装置27可以与单独的平移装置相关联，以单独移动它们。

样品载体29用于承载（例如包含或支撑）样品（例如从流体样品比如血液制备并沉积在显微镜载玻片上的标本）至每个处理站。样品载体29可以以多种形式，比如由金属、玻璃、塑料或类似材料（例如载玻片）制成的小杯或盘。所用的样品载体29的类型可以取决于被运送的样品的类型和样品载体运送系统21将被用于其中的系统的要求。例如，如果样品载体运送系统21运送组织样品，则可以使用简单的平载片，而如果样品载体运送系统21运送大量的液体，则杯型载体可能是更合适的。

通常，样品载体29和载体保持装置27可专门用于相互结合。样品载体29和载体保持装置27的选择和组合还可以由待运送的样品的类型影响。例如，如果液体被运送在金属杯型的样品载体29中，则可以使用磁性载体保持装置27。可替代地，如果样品被施加至载玻片，则可以使用真空杯作为载体保持装置27。

用于分析样品的系统

图2示出了用于分析样品比如体液的分析系统31。如在美国专利申请第US2009/0269799号、美国公开专利申请第US2011/0070606号以及美国专利申请序列号12/943687中所述，其中每一个的全部内容通过引用并入本文，用于分析流体样品的系统可以包括子系统和组件来检查体液比如血液。组件可以包括底架33、样品载体运送系统21、一个或多个处理站35、控制单元37、载片输出站39、以及样品载体贴标机41。

底架33支撑系统的所有组件。在一些实施方式中，底架是以其上固定有系统组件的平台或工作台的形式，其在系统组件固定于其中的壳体上。

分析系统31可以包括一个或多个（例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多）处理和分析站35，以执行各种处理。当分析生物流体时，处理站35可以包括样品施加器43、样品制备（例如染色）站45、和/或一个或多个成像站47。此外，分析系统31可以包含不具有处理组件以可能保留用于未来需求或用途的位置的站。处理站35可以相对彼此在直线方向上定位，或者可替代地，处理站35可以基于系统和/或空间要求而以弧形或其他形状定位。

如上所述，为了将样品载体29运送至处理站35，样品载体运送系统21可以具有带有所连接的两个或更多个载体保持装置27的平移构件23。

虽然图2所示的分析系统31具有一个样品载体运送系统21，但是在一些实施方式中，分析系统31可以包括两个或更多个样品载体运送系统21。例如，分析系统21可以包括并行工作的两个或更多个样品载体运送系统21。

例如，用于分析体液的系统和方法公开在美国专利申请公开第2011/0070606号和第2012/0149050号中以及在PCT专利申请公开号WO2010/126903中，其中每个的全部内容通过引用并入本文。样品施加器43可以是用于将样品输送至样品载体29的装置。在一些实施方式中，分析系统31分析体液，所以样品施加器43配置成将一定计量的流体分配到每个样品载体29上。这样的样品施加器可以被气动地推动，使用吸力来从储液器中抽出流体，且然后将流体分配到样品载体29中或上。根据由分析系统31所分析的样品的类型，其他类型的样品施加器是可能的。例如，如果对组织样品进行分析，则样品施加器可能包括机械装置类型来拿起组织，比如镊子或钳子。

某些样品类型比如体液（例如血液、骨髓、尿液、精液、胆汁、乳汁、脑脊液、胃液、粘液、腹膜液、汗液、泪液、和/或唾液）可以采用被施加以允许特定类型视觉检查的染色剂进行分析。在这样的分析中，样品制备站45可以将一个或多个固定剂、染色剂和/或漂洗溶液施加至由样品载体29所承载的样品。

为了通过使用成像站来检查或分析样品，光源49通常包括在分析系统中以照射样品。取决于要进行的分析的类型，光源49可以包括各种类型的可见光源（例如发光二极管、白炽灯、荧光灯、和/或激光器）或不可见光源（例如，紫外光和红外光源）。相对于样品的光源49的定位可能取决于所进行的分析的类型以及所使用的样品载体29的类型。在一些实施方式中，其中样品被携载在载玻片上，LED光源位于载玻片的下方来照射样品。

成像站47电连接至控制单元37，并且可以用于收集来自样品的数据（例如，可以利用样品的图像来通过使用该图像执行算法或分析）。在一些实施方式中，成像站47可以使用图像进行分析，比如计算样品中的血细胞，或者检测血液中的特定细胞。如上面所讨论，在一些实施方式中，光源49可以提供不同形式的光，所以成像站47因此可以包括其它类型的检测器，比如用于测量样品某些特性（例如尺寸）的红外光检测器或激光检测器。

一旦分析系统31已经在所有处理站35处理了样品，则载片输出站39要么丢弃该样品，要么保留该样品进行额外的处理或未来的评价。

在这种情况下，其中希望保留样品和/或样品载体29进行额外的处理或评估，样品载体贴标机41（例如打印机装置）可用于提供样品信息给样品和/或给样品载体29。对于分析患者体液的分析系统31来说，患者的信息可以被印在样品载体上。

控制单元37可以电连接至系统的各种组件，以控制组件的操作，比如样品载体运送系统21、光源49、成像系统47、以及样品载体贴标机41。

运送样品通过分析系统

图3示出了包括一系列步骤的流程图，用于将一个或多个样品载体运送通过自动化或半自动化分析系统进行分析样品（例如液体样品，比如生物流体）。该分析系统运送样品载体，以承载样品通过该系统、一个或多个处理站以执行各种处理（例如，将样品施加至载体或获取样品图像）、以及多个载体保持装置。

在此示例中，该系统包括样品载体、样品送给器、两个处理站、样品输出站、以及配置成均匀移动的三个载体保持装置（例如，所有的载体保持装置连接至平移构件）。然而，在其它实施方式中，基于该系统，可以使用更多个处理站和载体保持装置。

多个样品载体被提供在载体盒中。载体盒是用于包含和/或运送样品载体的装置。如上面所讨论，样品载体可以是杯、试管或平板（例如显微镜载玻片）。载体盒被构造成使得第一样品载体可以从带有送给器的载体盒中取出，然后下一个样品载体处于其可以从中取出的位置，后跟的是下一个载体。

通过使用送给器，载体从载体盒中取出并置于适当位置，从而使连接至平移构件的载体保持装置可以拿起样品载体。取决于所用的载体的类型和分析系统的构造，通过使用各种方法比如磁体、机械“手指”、真空、弹簧、重力和/或液压装置，送给器可以从盒中取出载体。一旦从载体盒中取出样品载体，送给器就可以旋转和/或平移，以将样品载体设置在适当的位置和方向，用于与第一载体保持装置接触。

在一些实施方式中，每次可以取出一个以上的样品载体。例如，两个载体可以被取出并提供给并行操作的两个样品载体运送系统。可替代地，可以取出两个样品载体，以相继沿着一个样品载体运送系统进行。

如图3所示，为了开始处理第一样品载体，平移构件和载体保持装置向后平移（步骤104），第一载体保持装置从送给器拿起第一样品载体（步骤111）。关于平移构件的运动，向前表示处理过程中样品载体的行进方向（例如远离载体盒），向后表示处理过程中与样品载体的行进方向相反的方向（例如朝向载体盒）。当第一样品载体由第一载体保持装置拿起时（步骤111），平移构件向前平移（步骤105），从而使第一载体保持装置将第一样品载体提供给第一处理站（步骤112）。一旦第一样品载体被置于第一处理站上（步骤112），则第一载体保持装置就释放第一样品载体（步骤106），并且平移构件连同所连接的载体保持装置向后平移（步骤104）。当平移构件向后移动时（步骤104），样品在第一处理站被处理（步骤107）。由于发生了处理，所以送给器从载体盒中取出第二样品载体，并将其移动至适当的位置中用于取出。

在接下来的步骤中，当平移构件向后平移时（步骤104），第一载体保持装置接近送给器以拿起第二样品载体（步骤113）。由于载体保持装置固定至平移构件，所以随着第一载体保持装置接近第二样品载体（步骤113），第二载体保持装置接近定位在第一处理站上的第一样品载体（步骤121）。平移构件继续向后移动，直到载体保持装置接触并保持样品载体（即第一载体保持装置从送给器拿起第二样品载体（步骤113），并且例如，同时第二载体保持装置从第一处理站拿起第一样品载体（步骤121）。

由于第一样品载体和第二样品载体都被保持，所以平移构件向前平移（步骤105），以将样品载体推进至下一个相继的站。因此，第一样品载体被提供给第二处理站（步骤122），第二样品载体被提供给第一处理站（步骤114）。样品载体置于在每个处理站上的适当位置中，并且从载体保持装置释放用于在处理站进行处理（步骤106）。当样品被处理时（步骤107），送给器从载体盒中取出第三样品载体，并将其移动至适当的位置中用于取出。

当发生处理时，平移构件和载体保持装置再次向后平移（步骤104），从而使第一载体保持装置接近包含定位成用于取出的第三样品载体的送给器（步骤115），第二载体保持装置接近其中定位有第二样品载体的第一处理站（步骤123），以及第三载体保持装置接近其中定位有第一样品载体的第二处理站（步骤131）。一旦载体保持装置与每个样品载体接触，则它们就同时拿起所有的三个样品载体，并且平移构件连同载体保持装置和所连接的样品载体一起向前平移，以使样品载体移动至下一站（步骤105）。由于第一样品载体已在第一和第二处理站被处理，所以其被移动至载片输出站进行最后的处置（步骤132）（例如，被丢弃或者保持）。第二样品载体移动至第二处理站（步骤124），且第三样品载体移动至第一处理站（步骤116）。通过平移构件在两个位置（拿起位置与放下位置）之间的运动，此过程采用对于给定站而处于正确导向的每个载体来将每个样品载体移动至分析系统的所有处理站。此外，此过程可以不断重复，直到呈现给分析系统的所有样品或载体盒内的所有样品载体都已经通过分析系统的所有处理站而被处理。

虽然此分析系统已被描述为具有两个处理站，但是此过程可以采用两个以上的处理站进行。例如，在其它实施方式中，两个以上（例如三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个）处理站可以包括在分析系统中。在这样的实施方式中，包括在拿起位置与放下位置之间平移带有载体保持装置的平移构件的运送方法可以通过提供连接至平移构件的额外的载体保持装置而进行。

流体样品运送系统

图4A示出了用在生物流体分析系统中的生物流体样品载体运送系统的示例，以载片运送模块51的形式。载片运送模块51承载载片53（例如显微镜载玻片）至分析系统的多个站并从其承载。

分析系统的组件和站可以包括载片盒85、载片送给器89、样品打印站91、样品制备站93、低倍率成像站95、高倍率成像站97以及载片输出站39。载片盒85用来包含并提供多个样品载片53（例如显微镜载玻片）给样品运送系统51。载片送给器89是铰接装置，其从载片盒85中取出载玻片53并且将它们提供给载片运送模块51，用于在分析系统中使用。样品制备站93将样品（例如流体样品，比如血液）施加至载玻片53用于检查。样品制备站93可用于将一个或多个固定剂、染色剂和/或漂洗溶液施加至流体样品来保存和制备样品，用于在一个或多个成像站进行评估。在样品已经被制备（例如，施加至载片并且采用一个或多个固定剂、染色剂和/或漂洗溶液处理）之后，低倍率成像站95可以捕获样品的低放大率图像用于分析。为了进一步检查，高倍率成像站97被提供，以获得样品的一个或多个更高放大率图像用于处理。在样品已经至每个站用于分析之后，载片53被提供给载片输出站39用于处置。通常，载片53可能要么被丢弃，要么其可能由系统保留用于额外的考虑和/或存储。关于系统的操作，下面将对该分析系统的组件和站进行更详细地讨论。

载片运送模块51可以包括底梁55、平移构件23、多个载体保持装置27（例如27a-e）、以及移动机构25。

底梁55刚性地连接至生物流体分析系统的底架33，并且向移动机构25和其它组件提供安装位置。底梁55具有连接梁59通过其来连接至平移构件23的多个凹槽57和载体保持装置销63可在其中移动的多个槽61。

移动机构25是以电动机65的形式（例如，一台电机来控制平移构件23的所有运动），其旋转导螺杆67来移动运动梁69。移动梁69由一个或多个连接梁59连接至平移构件23。连接梁59通过使用紧固件71（例如螺钉、销、螺栓等）连接至运动梁69。紧固件71被设计成沿着一个或多个升/降槽73行进，该槽在平移过程中提供在拿起和放下位置的连接梁59、平移构件23以及载体保持装置27的适当的升降。

因此，随着电动机65旋转导螺杆67，其平移运动梁69和连接梁59，从而使连接梁59且因此还有平移构件23和载体保持装置27沿着升/降槽73的路径行进。在其它实施方式中，平移构件23可以具有一个或多个致动器装置（例如伺服系统）来提供在每个站位置的升降能力。如在本文中详细讨论，基本上所有的载片运送模块51的组件的运动由电动机65的旋转和由电动机65与导螺杆67所产生的单一线性力控制和操作。当导螺杆旋转时，平移构件23与多个载体保持装置27的升降以及在操作期间旋转的任何载体保持装置27的旋转都可以同时由单一力输入（例如电动机65的旋转）驱动。

图4B-4D示出了用于样品运送过程中提升和平移连接梁59和平移构件23的运动梁69及其它组件。如图所示，在一些实施方式中，运动梁69还可以包括紧固件71沿着其行进的一个或多个槽73a（例如V形槽）。通过包括在运动梁69上的静止升/降槽73和V形槽73a，平移构件23（在图4B-4D中未示出）可以具有真正的垂直和真正的水平运动。

如图4B所示，当运动梁69处于较低位置时，为了提升和平移运动梁69，移动机构25施加开始平移运动梁69的单一力输入（例如，电动机65旋转导螺杆67）（在图4B和4C中，运动梁69开始移动至左侧）。当运动梁69开始向左移动时，V形槽73a的倾斜面提供提升力给紧固件71。由于紧固件没有刚性地连接至运动梁69，所以紧固件71能够随着运动梁69向左移动沿着V形槽73a向上滑动，这也使紧固件71沿着升/降槽73向上移动。因此，尽管单一力输入使运动梁69水平移动，但是升/降槽73与V形槽73a的结合会导致紧固件71且因此通常连接至平移构件23的连接梁59在移动机构25的行程的一部分上纯粹垂直地移动。

紧固件71在运动梁69水平移动时沿着升/降槽73向上移动的速度取决于V形槽73a的倾斜（例如两条直段之间的夹角）以及运动梁69的水平速度。通常，斜面越陡，紧固件将趋于更快地沿着升/降槽73向上行进。然而，可以优化升/降槽73和V形槽73a的形状，以满足系统的性能要求。

如图4D所示，一旦紧固件71向上移动得足够远以使得它们到达升/降槽73的垂直部分的顶部，V形槽73a的最外侧端部就提供水平力，以将纯水平运动提供给紧固件71，且因此还给连接梁59和平移构件23。

虽然提供纯垂直运动和纯水平运动的此方法已经被描述为向上且然后向左移动紧固件71和连接梁59，但是基本上对称的升/降槽73和V形槽73a还可以用来在紧固件71和连接梁59处于其最向左和降低的位置时在正确的方向上向上且水平地移动紧固件71和连接梁59。

返回参照图4A，在一些实施方式中，平移构件23具有所连接的五个载体保持装置27a、27b、27c、27d和27e，其具有以真空杯形式的保持部分30，真空杯连接至以圆筒形梁形式的细长构件32的远端。五个载体保持装置27a、27b、27c、27d和27e定位成相互等距，并且提供在使用期间拿起和承载载片53的能力。载体保持装置配有真空能力，从而使得当真空杯30被压在载玻片53上且被提升时，载片53将保持接触、提升，并且随着载体保持装置和真空杯30朝向下一个处理站行进。

虽然一些载体保持装置刚性地连接至平移构件23，但是一些载体保持装置（例如，第二载体保持装置27b和第五载体保持装置27e）通过使用允许圆筒形梁32绕其中心轴线旋转的连接装置28而连接至平移构件23。基于该分析系统的需求，一些圆筒形梁32可以旋转的量与其他不同。如图所示，在一些实施方式中，旋转由凸轮装置来实现。在这种实施方式中，具有旋转圆筒形梁的载体保持装置中的每个包括在连接装置28中的销63，其相对于圆筒形梁32的中心轴线安装在偏离中心的位置中并且在平移构件23平移时沿着槽61或62移动。如下面进一步详细讨论，基于槽61或62的轮廓，通过形成创建销63与圆筒形梁32之间的不同量的相对运动的槽，可以实现不同程度的旋转。在其它实施方式中，旋转可以通过向连接装置提供单独的旋转机构比如电机或致动器（例如电动机、伺服装置、或气动致动器）来实现。

图5示出了在载片运送模块51从拿起位置平移至放下位置时操作过程中载片运送模块51的组件的运动。因此，比实际上任何一个时间存在于系统中的更多的圆筒形梁32、真空杯30和载玻片53被示出，以模拟运动。如在本实施例中所示，载体保持装置27的同步运动由连接至导螺杆67的单一电动机65的运动控制。也就是说，单一电动机65提供动力用于样品载体保持装置的垂直和水平移动以及这样的载体保持装置的旋转运动。然而，在其它实施方式中，所希望的同步运动可替代地由一个以上的电极（例如，单独的电机，一个用于平移一个或多个载体保持装置中的每个）来实现。当电动机65旋转时，导螺杆67驱动运动梁69（其驱动连接梁59）。

然后，连接梁59沿着升/降槽73的路径平移，以便平移构件23连同载体保持装置一起能够降低以在处理站接触载玻片53。一旦在拿起位置接触，真空杯30就施加真空以保持载玻片53，然后整个平移构件23与带有保留至真空杯30的载玻片53的载体保持装置27a、27b、27c、27d和27e提升以从处理站中取出载片53，通过电动机65和导螺杆67向前平移，且然后降低以将载片放置到在放下位置的下一个相继的处理站上。一旦与下一个处理站接触，真空杯30就释放真空并释放载玻片53。

在载片53被释放之后，平移构件23和带有空的真空杯30的载体保持装置27a、27b、27c、27d和27e沿着升/降槽37提升并向后平移。这种运动和过程可以不断重复，以在载片移动经过整个系统时将载玻片53从处理站运送至处理站，如上面参照图3所讨论。

载片的运送

图6示出了将载片53提供至载片运送模块51的载片输入位置的载片盒85。载片盒85包含布置成用于在流体分析系统31中取出和使用的多个载片53。在一些实施方式中，载片盒85可以具有偏转装置87（例如弹簧），以将载片53推向从中取出载片53的盒85的端部。通过使用载片送给器89（例如，利用真空保持力和两个小手指，载片的每侧一个），将载片53从载片盒85中取出。一旦载片53从载片盒85中被取出，载片送给器89就得以旋转和/或向上平移，以将载片53提供至载片输入位置，以便由第一载体保持装置27a拿起。

图14A和14B示出了载片送给器89的另一示例性实施方式。在系统31的操作过程中，当样品载体（例如显微镜载片）由载片送给器从盒中取出时，可能重要的是确保载体可被再现地定位在载片送给器上相同的位置，从而使它们可以被可靠地送入系统31中。如果样品载体不可被再现地定位时，则样品分配和/或成像中的误差可能发生。为了确保准确放置，图14A和14B中所示的载片送给器89包括用于在从盒214中取出载片之后对着标签206登记每个载片53的机构。

在图14A和14B中，载片送给器89包括夹块208，在载片支承表面的一个边缘具有标签206。夹块208绕着轴216旋转，并且包括延伸至载片支承表面的一个或多个真空端口（未示出）。安装至支撑臂204的板簧202定位在夹块208附近。在操作过程中，夹块208绕着轴216旋转，从而使标签206定位在盒214中的载片53之下。由于真空力被施加至载片支承表面，所以定位在载片支承表面上的载片从盒214中抽回。夹块208绕着轴216在相反的方向上旋转，随载片53在图14B所示的位置210停止。摄像机212获取载片53的图像，并且对图像进行处理，以确保载片53是真实的并被编目。

此后，夹块208继续绕着轴216旋转，直至载片53处于图14A和14B所示的位置。当载片53被从盒214中提取时，真空力施加至载片支承表面。因此，维持载片53与载片支承表面接触的主保持力是真空力，而不是通过标签206所施加的力。因此，载片53可能在其首先被旋转到如图14A和14B所示的位置中时不会被完全对着标签206登记。

为了对着标签206登记载片53，施加至载片支承表面的真空力被终止。在载片支承表面上的其位置中，载片53由板簧202接触。板簧202在标签206的方向上（即在大致平行于载片支承表面的方向上）施加力至载片53的边缘，牢固地推动载片53对着标签206。然后，真空力被再施加至载片支承表面，对着标签206将载片53锁定就位。以这种方式，实现载片在载片支承表面上的可再现定位。在载片53已被定位之后，吸杯30降低到载片53的边缘上，载片支承表面上的真空力被释放，以及载片53被吸杯30拿起并运送至另一处理站。

板簧202通常由标准的金属或合金比如铝或不锈钢制成。在某些实施方式中，板簧202可以由弹性材料或塑料材料形成。另外，板簧202可以由更刚性的金属构件形成，只要注意确保由板簧202所施加的力不损坏载片53。

在一些实施方式中，板簧202可以由用于将力施加至载片53的另一类型的装置来代替。例如，可以使用气缸、机动对准器或电机驱动的活塞来对着标签206对齐载片53。在某些实施方式中，施加至载片支承表面的真空力可以在载片支承表面是水平的之前终止，从而使载片53在真空力被移除时在类似于位置210的位置中是倾斜的。载片53可以在重力的影响下对着载片支承表面向下滑动，直到其接触标签206，随后真空力可被重新建立在载片支承表面，以将载片53锁定到位。因此，载片53可以对着标签206被登记，而不使用板簧（或等同机构）。

虽然板簧202连接至图14A和14B中的支撑臂204，但是在一些实施方式中，板簧202（或另一类似机构）可以连接至系统31中的不同组件。然而，一般来说，板簧202不直接连接至夹块208。此外，如上所述，夹块208暂停其旋转运动，以允许摄像机212获取载片53的图像。在某些实施方式中，夹块208在盒214与图14A和14B所示的位置之间连续地旋转，并且摄像机212在载片主动由夹块208旋转时获取载片53的图像。

图7示出了由第一载体保持装置27a移动至样品打印站91的载片53。为了移动载片53，第一载体保持装置27a降低至拿起位置，并且真空杯30被按压以在输入位置接触载片53。一旦接触，真空就被施加至第一载体保持装置27a的真空杯30，从而使得当第一载体保持装置27a被提升且由如上所述的平移构件23平移时，载片53被保持且运送。当载片53接近样品打印站91时，第一载体保持装置27a降低以将载片53放置到样品打印站91上。真空从第一载体保持装置27a的真空杯30释放，并且载片53通过类似的保持方法（例如真空）而被保留至样品打印站91。当样品打印站91施加样品（例如流体样品）至载片53时，第一载体保持装置27a平移回到载片盒送给器89，同时第二载体保持装置27b从下一个处理站（例如样品制备站93）朝向第一处理站平移。

图8示出了从样品打印站91移动至样品制备站93的载片53。如上面所讨论，第二载体保持装置27b与第一载体保持装置27a一致地平移，并朝向样品打印站91行进且降低以接触载片53。从样品打印站91所施加的真空被释放，并且真空被施加至第二载体保持装置27b的真空杯30以保持载片53。连同平移构件23和载体保持装置一起，载片53然后被提升并向前平移。第二载体保持装置27b连接至平移构件23，从而使圆筒形梁32和真空杯30绕着圆筒形梁32的中心轴线自由旋转。

如图所示，用于第二载体保持装置27b的连接装置28具有沿着底梁55中的倾斜槽61移动的销63。在一些实施例中，一个或多个轴承可以围绕销63，并且套筒可以在销63沿着倾斜槽61行进时被放置在轴承上以减小阻力。销63安装在相对于圆筒形梁32的中心轴线的偏离中心的位置，并且如果销63相对于圆筒形梁32移动，则其可能会引起圆筒形梁32旋转。因此，当销63在平移过程中沿着倾斜槽61移动时，倾斜槽61促使销63相对于圆筒形梁32移动。因此，基于在槽的轮廓内的销63的位置，第二载体保持装置27b的圆筒形梁32和真空杯30旋转。

如图所示，在本实施方式中，槽61的轮廓成形为使得第二载体保持装置27b的圆筒形梁32和真空杯30将在销63沿着倾斜槽平移时旋转90°，以将载片53在正确的方向上提供给样品制备站93。如前面所述，销63可以包括轴承和套筒或其它旋转元件，以在销沿着倾斜槽来回行进时减少系统中的阻力和磨损。

第二载体保持装置27b在销63沿着槽61行进时旋转的速度取决于倾斜部分的过渡和长度，这影响销63从槽61的一个直段移动至槽61的另一个直段的速度。过渡得越快（即倾斜的段越短），则销63将更快地从槽的一个直段移动至另一个直段，从而第二载体保持装置27b也移动得更快。因此，槽61轮廓通常可以被优化，以根据系统要求来控制第二载体保持装置27b的旋转速度（例如，槽61促使旋转的距离越长，则旋转越慢）。类似于第一载体保持装置27a的运动，当第二载体保持装置27b接近样品制备站93时，其降低以将载片53放置到并且释放真空至真空杯30。当第二载体保持装置27b释放载片53并且向后平移朝向拿起位置时，样品制备站93可以将一个或多个固定剂、染色剂和/或漂洗溶液施加至流体样品。在一些实施方式中，其中样品制备站93包含两个或更多个位置用于同时制备多个样品，样品制备站可以相对于载体保持装置27b的降低位置水平移动，以确保载片53沉积在样品处理站93的可用的处理位置。

图9示出了从样品制备站93例如染色站被运送至低倍率成像站95的载片53。类似于前面的载体保持装置，当平移构件23向后移动至拿起位置时，第三载体保持装置27c向后平移，且真空杯30降低以接触在样品制备站93上的载片53。真空被施加至第三载体保持装置27c的真空杯，且载片53被从样品制备站93提升并在平移构件23向前移动朝向放下位置时朝向低倍率成像站95平移。当第三载体保持装置27c与载片53接近低倍率成像站95时，载片53降低到低倍率成像站95上。一旦载片53与低倍率成像站95接触，第三载体保持装置27c就释放真空且低倍率成像站95保持载片53。当拍摄载片53上的样品的低倍率图像时，平移构件23向后平移朝向拿起位置。

当拍摄样品的低倍率图像时，平移构件移回至拿起位置，且第四载体保持装置27d向后平移朝向低倍率成像站95。当第四载体保持装置27d接近载片53时，真空杯降低以接触载片53且真空被施加以保持载片53。通过平移构件23朝向放下位置的运动，载片53然后从低倍率成像站95提升并向前朝向高倍率成像站97平移。当第四载体保持装置27d与载片53一起接近高倍率成像站97时，其被降低以将载片53输送至高倍率成像站97。一旦载片53接触高倍率成像站97，第四载体保持装置27d就释放载片53且高倍率成像站97保持载片53。当平移构件23连同第四载体保持装置27d及真空杯30一起提升以向后移动朝向拿起位置时，拍摄流体样品的高倍率图像。如图所示，在一些实施方式中，高倍率成像站97是最后的处理站，并且一旦拍摄样品的高倍率图像，载片53就可以被丢弃，或者置于储存起来用于进一步考虑。

图10示出了被运送至载片输出站39的载片53。类似于其它载体保持装置，第五载体保持装置27e和真空杯30向后平移朝向高倍率成像站97，真空杯30降低以接触载片53，并且施加真空以保持载片53。然后，连同平移构件23一起，带有真空杯30的第五载体保持装置27e然后提升，并且向前平移朝向放下位置，以将载片53提供至载片输出站39。类似于第二载体保持装置27b，用于第五载体保持装置27e的连接装置具有销63，其沿着槽62移动以将旋转提供至第五载体保持装置27e的圆筒形梁32和真空杯30且从而所保留的载片53。然而，第五载体保持装置27e的销63在其中移动的槽62配置成在其接近载片输出站39时使第五载体保持装置27e的圆筒形梁32和真空杯30绕其中心轴线旋转180°。

如图10所示，槽62包括两个相连的弯曲部分，其在平移构件23的平移过程中使销63相对于圆筒形梁32移动，从而使该梁和真空杯及所连接的载片旋转180°。槽62包括弹簧构件62a，其偏压销63朝向槽62的弯曲部分的顶点，以确保销63行进穿过槽62且圆筒形梁32完成180°的旋转。槽62的可替代的轮廓可以用在其他实施方式中，可以使用或不使用弹簧构件，并且这样的可替代的轮廓可以配置成在销63行进穿过槽时控制圆筒形梁32的旋转速度。当第五载体保持装置27e定位在拿起位置（即从高倍率成像站拿起载片）时，销63相对于圆筒形梁32的中心轴线向前定位。当销在平移过程中移动通过第一槽部分时，销63相对于圆筒形梁32的运动通过该槽的轮廓和形状来促使该梁旋转90°。槽成形为使得当平移梁23和第五载体保持装置27e向前平移时，销63暂时停止向前移动并且圆筒形梁32相对于向前方向通过销63。然后，当销63顺着槽的第二弯曲部分时，销63相对于圆筒形梁32的运动使圆筒形梁32旋转额外的90°。旋转的此方法以与第五载体保持装置27e向后平移的相同方式起作用。当第五载体保持装置27e接近载片输出站39时，其降低以将载片53置于与载片输出站39接触，第五载体保持装置27e释放真空，且载片输出站39保持载片。

图11示出了丢弃载片53的载片输出站39。在一些情况下，分析系统31确定样品/载片不需要被保存以供进一步处理。如图所示，在这种情况下，载片53通过释放载片53向下通过废物开口99至废物接收器而被丢弃。

图12示出了将载片53运送至打印机站101的图11的载片输出站39。在某些情况下，不是丢弃载片，分析系统31确定或者以其他方式被引导保持载片53和/或来自患者的流体样品用于进一步检查和/或处理。在这种情况下，患者的信息和/或样品信息（例如患者姓名、样品识别信息）通常被施加至载片用于识别目的。因此，载片53被平移至打印机站101，其中打印机将患者信息（例如，以由计算机装置可读取的条形码的形式）打印到载片53上用于未来的检查。

图13示出了将载片53运送至载片存储盒103的图11的载片输出站39。在某些情况下，当载片53被保留时，如上面所讨论，带有患者信息的载片53可以被提供给并存储在载片存储盒103中。在这种情况下，载片53被平移至载片存储盒103并且被释放到输出盒103中。载片53可以被添加至载片存储盒103，直到载片存储盒103充满载片53，然后可以将载片存储盒103从系统中移除并且可以提供空的载片存储盒。

其他实施例

应当理解的是，前述说明旨在阐明而不是限制本公开的范围，其由所附权利要求的范围限定。其他方面、优点和修改在以下权利要求的范围之内。

Claims (24)

1.一种样品运送系统，其将样品载体从样品处理系统中的一个站移动至下一个站，所述样品运送系统包括：

平移构件；

两个或更多个样品载体保持装置，其在相邻样品载体保持装置之间以固定相等的间距连接至所述平移构件，其中，所述两个或更多个样品载体保持装置中的每个包括保持器部分，以暂时保持一个或多个样品载体；以及

移动机构，其连接至所述平移构件，以在第一位置与第二位置之间来回移动平移构件及所连接的样品载体保持装置，

其中，所述样品载体保持装置同时都移动且受控，以使每个相应的保持器部分能够在平移构件到达第一位置时接触并保持样品载体，并且在平移构件到达第二位置时释放样品载体，从而使得当平移构件在第一位置与第二位置之间来回移动时，样品载体被相继地从样品处理系统中的一个站推进至下一个站。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述样品载体包括金属、玻璃、陶瓷或塑料中的一个或多个。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述样品载体是载玻片。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述样品载体保持装置中的至少一个由所述平移构件移动且控制，以将样品载体沿正确导向运送至特定站来保持或释放在特定站的样品载体。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述样品载体的正确导向在样品载体保持装置移向特定站时通过旋转至少所述保持器部分来实现。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述样品载体的正确导向通过水平地旋转至少样品保持器部分至从90到180度的特定角度来实现。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述移动机构包括电动机和导螺杆。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述移动机构包括气动或磁线性致动器。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括一种装置，用于升降所述平移构件来同时升降所有连接的样品载体保持装置。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，用于升降所述平移构件的装置包括沿着水平梁内的成形（profiled）孔行进的构件。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述保持器部分包括真空杯、粘合材料、电磁体、或配置成保持样品载体的机械装置。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述样品处理系统包括六个站，所述样品运送系统包括五个样品载体保持装置。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述样品处理系统包括载片盒，以提供空的样品载体；样品施加器，其配置成将样品的等分试样施加至样品载体；样品染色器，其将一种或多种染色剂施加至样品载体上的样品；低倍率成像站，以成像样品载体上的至少部分样品；高倍率成像站，其成像样品载体上的部分样品；以及载片输出站，并且其中，所述样品运送系统包括五个样品载体保持装置，其相继地将样品载体从样品处理系统中的一个站推进至下一个站。

14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述移动机构使所有的样品载体保持装置在第一位置与第二位置之间水平和垂直地移动，并且将样品载体装置的子集旋转至在所述第二位置的正确导向。

15.一种将样品载体上的样品从样品处理系统中的一个站运送至下一个站的方法，所述方法包括：

获得在第一位置与第二位置之间来回移动的平移构件，其中，两个或更多个样品载体保持装置在相邻样品载体保持装置之间以固定相等的间距连接至所述平移构件；

将平移构件移动到第一位置中，从而使所述样品载体保持装置同时都移动且受控，以使每个能够在站处接触并保持样品载体；以及

将平移构件移动到第二位置中，从而使所述样品载体保持装置同时都移动且受控，以使每个能够在站处释放样品载体，

其中，样品载体被相继地从样品处理系统中的一个站推进至下一个站。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述样品载体沿正确导向被提供给下一相继的站。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，对于下一相继的站的正确导向通过旋转样品载体保持装置来实现。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，在第一位置与第二位置之间移动平移构件包括操作电动机和导螺杆。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，在第一位置与第二位置之间移动平移构件包括操作气动或磁线性致动器。

20.根据权利要求15所述的方法，其中，移动平移构件包括提高平移构件以将样品载体从站中取出和降低平移构件以将样品载体放置到下一相继的站上。

21.根据权利要求15所述的方法，其中，所述样品包括体液。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述体液是血液。

23.根据权利要求15所述的方法，其中，所述样品载体保持装置每个都包括保持器部分，其包括真空杯、粘合材料、电磁体、或配置成保持样品载体的机械装置。

24.根据权利要求15所述的方法，还包括将样品载体从最后相继的站移动至样品输出机构。

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