CN104105969B - 离心机系统和工作流程 - Google Patents

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Abstract

用于实验室分析系统的离心机模块的系统、方法和设备被描述。标本容器可以被称重、被装载到离心机结合器中、并通过结合器梭子被运输到离心机模块。离心机结合器夹具可以将所述离心机结合器运输到离心机中用于离心处理。离心机结合器可以通过离心机结合器夹具被运输到结合器梭子用于卸载标本容器，这可以通过标本容器夹具来执行。允许离心机从它被安装的位置被延伸的离心机抽屉也被描述。附加的实施例是关于用于在离心机中将已经被离心处理的一组离心机结合器替换为没有被离心处理的一组离心机结合器的顺序。用于将标本容器装载到离心机结合器中的顺序也被描述。

Description

离心机系统和工作流程
相关申请的交叉引用
本申请要求在2011年11月7日提交的并且标题为“用于处理样本的分析系统和方法”的美国临时专利申请61/556,667的优先权。本申请还要求在2012年3月28日提交的并且标题为“用于处理样本的分析系统和方法”的美国临时专利申请61/616,994的优先权。本申请进一步要求在2012年8月6日提交的并且标题为“用于处理样本的分析系统和方法”的美国临时专利申请61/680,066的优先权。为了所有的目的而在此通过引用结合所有的这些申请的全部内容。
背景技术
传统的医学实验室系统实现对于分析医学标本的多种处理。由于实验室分析处理已经变得自动化的程度在增加，因此这些系统已经变得更高效。然而，仍然有能够被自动化的若干医学实验室系统的部件。自动化可以有利地减少分析样本所需的时间，减少手动操作系统的需要，并且减少机械设备所需的空间。
医学标本在分析能够被执行之前可能需要离心处理。离心机可以具有一个以上的能够接收离心机结合器的桶。离心机结合器是能够接收多个标本容器的托盘。在离心机结合器被不均匀地装载时，离心机失衡可能出现。要被插入到离心机结合器中的标本容器的重量可以被用于确定如何使离心机结合器平衡。
离心机可以被安装在抽屉上以便允许改善的对于离心机的接近。然而，如果离心机在抽屉被局部地或者充分地延伸的时候被操作，那么离心机操作可能会被阻碍或者离心机可能会被损坏。另外，如果离心机的操作所需的电缆变得被缠绕在抽屉的组件中，则它们可能会被抽屉的操作所损坏。
本发明的实施例单独地并且共同地处理这些及其他问题。
发明内容
该技术的实施例涉及有效地处理患者样本的系统和方法。
第一实施例针对用于将标本容器装载到离心机结合器中的方法。第一标本容器夹具将多个标本容器装载到离心机结合器中。第一标本容器夹具连续地将多个标本容器中的单个标本容器装载到离心机结合器中，直到多个标本容器都被装载。离心机结合器通过结合器梭子被运输到离心机区。通过离心机结合器夹具，将所述离心机结合器运输到离心机中。通过离心机，对所述离心机结合器进行离心处理。通过所述离心机结合器夹具，将所述离心机结合器从所述离心机运输到结合器梭子。通过第二标本容器夹具，将所述多个标本容器从所述离心机结合器卸载。所述第二标本容器夹具连续地卸载所述多个标本容器中的单个标本容器，直到所述多个标本容器都被卸载。
在另一个实施例中，描述了一种用于将一组被离心处理的结合器替换为一组未被离心处理的结合器的方法。通过离心机结合器夹具运输离心机结合器，其中，所有的标本容器都已经从所述离心机结合器被移除至临时保持区。通过所述离心机结合器夹具，将第二离心机结合器从离心机运输到第一梭子位置，其中，所述第二离心机结合器包含先前被离心处理的样本容器。通过所述离心机结合器夹具，将第三离心机结合器从第二梭子位置运输到离心机，其中，所述第三离心机结合器包含尚未被离心处理的样本容器。通过所述离心机结合器夹具，将第四离心机结合器从临时保持区运输到第二梭子位置，其中，所述第四离心机结合器包含尚未被离心处理的样本容器。
在进一步的实施例中，描述了一种用于将标本容器装载到一组离心机结合器中的方法。通过标本容器夹具，将在连续的顺序中为第一个的第一标本容器装载到第一离心机结合器的第一位置中，其中，所述第一离心机结合器的所述第一位置是在距离所述第一离心机结合器的中心第一距离以内的第一组位置中的一个。通过所述标本容器夹具，将在所述连续的顺序中为第二个的第二标本容器装载到第二离心机结合器的第一位置中，其中，所述第二离心机结合器的所述第一位置是在距离所述第二离心机结合器的所述中心第一距离以内的第一组位置中。通过所述标本容器夹具，将在所述连续的顺序中为第三个的第三标本容器装载到第三离心机结合器的第一位置中，其中，所述第三离心机结合器的所述第一位置是在距离所述第三离心机结合器的所述中心第一距离以内的第一组位置中。通过所述标本容器夹具，将在所述连续的顺序中为第四个的第四标本容器装载到第四离心机结合器的第一位置中，其中，所述第四离心机结合器的所述第一位置是在距离所述第四离心机结合器的所述中心第一距离以内的第一组位置中。当在距离所述第一离心机结合器的所述中心第一距离以内的所有的所述第一组位置都被填充、在距离所述第二离心机结合器的所述中心第一距离以内的所有的所述第一组位置都被填充、在距离所述第三离心机结合器的所述中心第一距离以内的所有的所述第一组位置都被填充、以及在距离所述第四离心机结合器的所述中心第一距离以内的所有的所述第一组位置都被填充时，通过标本容器夹具，将第五标本容器装载到第一离心机结合器的第二位置中。所述第一离心机结合器的所述第二位置是不在距离所述第一离心机结合器的所述中心的第一距离以内的第二组位置中的一个，其中，所述第五标本容器以所述连续的顺序跟随先前被装载的标本容器。通过标本容器夹具，将第六标本容器装载到第二离心机结合器的第二位置中，其中，所述第二离心机结合器的所述第二位置是不在距离所述第二离心机结合器的所述中心的第一距离以内的第二组位置中的一个，其中，所述第六标本容器以所述连续的顺序跟随先前被装载的标本容器。通过标本容器夹具，将第七标本容器装载到第三离心机结合器的第二位置中，其中，所述第三离心机结合器的所述第二位置是不在距离所述第三离心机结合器的所述中心的第一距离以内的第二组位置中的一个，其中，所述第七标本容器以所述连续的顺序跟随先前被装载的标本容器。通过标本容器夹具，将第八标本容器装载到第四离心机结合器的第二位置中，其中，所述第四离心机结合器的所述第二位置是不在距离所述第四离心机结合器的所述中心的第一距离以内的第二组位置中的一个，其中，所述第八标本容器以所述连续的顺序跟随先前被装载的标本容器。
另一个实施例针对离心机抽屉。该离心机抽屉包括平台，该平台经由伸缩杆被耦接到框架。该平台被配置成支撑离心机。该离心机抽屉该包括闩锁，该闩锁被耦接到所述平台上。
附加的实施例针对一种用于将离心机安装到离心机抽屉中的方法。所述装载工具包括多个插座和多个轮子。通过延伸所述多个插座来抬升所述离心机。使用所述多个轮子将所述离心机滚到离心机抽屉上方的位置。退回所述多个插座，直到所述离心机被所述离心机抽屉支撑。将所述装载工具从所述离心机移除。
在针对离心机结合器的保温管的第一实施例中，所述保温管的第一端被耦接到所述离心机结合器，并且所述保温管的第二端具有被配置成接收闩的开口。所述保温管包括在所述保温管的内部上的第一纵槽。所述第一纵槽终止于所述保温管的所述开口处。所述保温管还包括在所述保温管的所述内部上的第二纵槽。所述第二纵槽终止于所述保温管的所述开口处。所述保温管还包括第一横槽。所述第一横槽与所述第一纵槽相连，由此第一销能够经由所述第一纵槽进入所述保温管，并且所述第一销能够从所述第一纵槽行进到所述第一横槽中。所述保温管还包括第二横槽。所述第二横槽与所述第一纵槽相连，由此第二销能够经由所述第二纵槽进入所述保温管，并且所述第二销能够从所述第二纵槽行进到所述第二横槽中。所述第一销和所述第二销被耦接到所述闩上并且所述闩被耦接到机械臂上。
在针对离心机结合器的保温管的第二实施例中，所述保温管的第一端被耦接到所述离心机结合器，并且所述保温管的第二端具有被配置成接收闩的开口。第一销和第二销被耦接到所述闩上。所述开口具有钥匙孔形状，所述钥匙孔形状被配置成与具有所述第一销和所述第二销的所述闩的横截面轮廓相匹配。所述保温管包括在所述保温管的内部上的第一纵槽。所述第一纵槽的第一端终止于所述保温管的所述开口处，并且所述第一纵槽的第二端终止于搁板处。所述第二纵槽的第一端终止于所述保温管的所述开口处，并且所述第二纵槽的第二端终止于所述搁板处。所述搁板具有第一槽口和第二槽口。当所述闩穿过所述保温管的所述开口下降时，所述第一纵槽被配置成接收所述第一销，并且所述第二纵槽被配置成接收所述第二销。所述第一槽口被配置成在所述闩已经下降之后接收所述第一销，并且所述第二槽口被配置成在所述闩已经下降之后接收所述第二销，由此所述第一销和所述第二销在所述搁板下方，并且所述第一槽口被配置成在所述闩已经旋转之后接收所述第一销，并且所述第二槽口被配置成在所述闩已经旋转之后接收所述第二销，由此第一销与所述第一槽口对齐，并且所述第二销与所述第二槽口对齐。
在另一个实施例中，描述了一种用于夹持离心机结合器的方法。通过机械臂的向下运动，将被耦接到所述机械臂的闩插入到耦接到离心机结合器上的保温管中。通过所述机械臂，使所述闩相对于所述保温管转动。所述闩接着进入所述保温管内的闭锁状态。通过所述机械臂的向上运动来抬升所述离心机结合器。所述抬升继续直到所述保温管的上表面与所述机械臂的外壳的下表面接触。所述保温管和所述机械臂之间的所述接触阻抑所述离心机结合器相对于所述机械臂的移动。
在附加的实施例中，描述了离心机结合器梭子的第一实施例。被可移动地耦接到所述离心机结合器梭子上的一个以上的钩子。所述钩子被配置成与离心机结合器中的一个以上的开口紧密配合。在离心机结合器被装载到离心机结合器梭子上之后，所述钩子被侧向地移动，由此所述钩子伸出所述开口的突出部。用这种方式，抑制所述离心机结合器被抬升远离所述离心机结合器梭子。
在进一步的实施例中，描述了离心机结合器梭子的第二实施例。该离心机结合器梭子包括控制器，被通信地耦接到所述控制器上的电源，和被机械地耦接到离心机结合器梭子上的电磁铁。所述电磁铁接收来自所述电源的电力。在离心机结合器被装载到离心机结合器梭子之后，电力被提供给所述电磁铁，由此所述电磁铁电磁地耦接到金属条，所述金属条被耦接到所述离心机结合器。
下面进一步详细描述本技术的这些及其他实施例。
附图说明
可以通过参考以下附图来实现对不同的实施例的本质和优点的进一步理解。
图1描绘了与实验室自动化系统的阶段相关联的部件的方框图。
图2描绘了与实验室自动化系统的分析前阶段相关联的部件的方框图。
图3描绘了与双离心机单元相关联的部件的方框图。
图4显示了用于运输离心机结合器的说明性的梭子。
图5描绘了离心机转子。
图6是显示离心机系统工作流程的说明性实例的流程图。
图7描绘了用于离心机的说明性的结合器交换序列。
图8描绘了用于离心机的说明性的结合器装载序列。
图9描绘了具有三个独立地可移动的方向x-、y-并且z-的直角坐标式或者龙门式机器人的实例。
图10描绘了用于样本管检测和分析的照相机单元的示范性图。
图11描绘了利用在不同波长下的吸收和传输曲线的分析的样本高度检测的实例。
图12显示了说明性的离心机抽屉。
图13显示了根据第一实施例的用于离心机抽屉的说明性的电缆管理装置。
图14(a)-(b)显示了根据第二实施例的用于离心机抽屉的说明性的电缆管理装置。
图15显示了用于离心机抽屉的说明性的磁性闩锁。
图16(a)-(c)显示了用于离心机抽屉的说明性的机械闩锁。
图17显示了用于离心机抽屉的说明性的压缩阻尼器。
图18显示了用于离心机抽屉的说明性的封盖。
图19显示了用于将离心机装载到离心机抽屉之上的说明性的工作流程。
图20(a)-(b)显示了根据第一实施例的说明性的离心机结合器夹具。
图21(a)-(b)显示了根据第二实施例的说明性的离心机结合器夹具。
图22(a)-(c)显示了根据第一实施例的说明性的离心机结合器抬起防止装置。
图23显示了根据第二实施例的说明性的离心机结合器抬起防止装置。
图24描绘了示范性的计算机设备的方框图。
具体实施方式
本技术的实施例涉及用于处理医学标本的分析医学实验室系统和方法。如将在以下更详细描述的这些实施例是有优势的，因为在其他优势当中，它们供应更显著的速度、精确性、效率，以及防止污染物。正如以上讨论的，许多传统的实验室系统可能具有在整个实验室中使用独立单元的处理，这需要标本在每个独立单元之间被手动地运输，同时其他可能将一些单元与输送系统相连，以便将标本从单元移动到单元。另外，正如以上讨论的，样本管尺寸和来自不同的制造商的装备可能是传统的实验室系统中的约束条件。
实验室系统可以使用中央控制器或者调度器来操作被控处理。通过将样本保持在智能的调度器的控制下，系统可以提供每个仪器的有效使用。系统能够通过维持处理的控制并只在那些仪器准备好并且可用的时候将样本递送到仪器，来维持一致的最小周转时间并且使整个系统的生产量最大化。
在本发明的实施例中，样本能够被容纳在标本容器中并能够通过实验室自动化系统被处理。也可以被称为“样本容器”、“样本管”和“管”的“标本容器”可以具有任何合适的形状或者形态。在一些实施例中，标本容器可以是样本管的形式。示范性的标本容器可以是具有封闭的底端以及开口的顶端的样本管。一些样本管具有3：1或者更大的长宽比。标本容器可以由任何合适的材料制成，合适的材料包括塑料、玻璃等。被构造成覆盖且附着于样本管主体的开口端的盖可以与样本管一起被使用。
在本发明的实施例中，一个以上的标本容器可以被插入到“样本载体”(也可以被称为“载体”或者“样本容器保持器”)中用于运输。样本载体可以将一个以上的标本容器保持在垂直位置中并且在载体被沿着输送系统运输时提供稳定性。在一些实施例中，样本载体可以是被配置成接收单个标本容器的圆盘或者圆柱形插孔。样本载体可以具有垂直的缝隙，以便允许标本容器的内容物被观察并被分析。在一些情况下，样本载体可以是具有用于接收标本容器的一排凹部的样本管台架的形式。
实验室系统可以进一步利用被安装在机械臂上的一个以上的机器人夹具单元。每个机械臂单元能够具有用于夹持样本管的机器人夹具并且可以配备有一个以上的用于检测关于样本管的信息的工具。在此，术语“夹具”和“机器人夹具”被可互换地使用。用于检测关于样本管的信息的工具可以包括第一成像装置，诸如照相机，该第一成像装置用于识别在台架中的多个样本管当中的样本管。被识别出的样本管被夹具夹持。用于检测关于样本管的信息的工具可以进一步包括第二成像装置，以便获得被夹持的样本管的图像。样本管中的液位可以从通过第二成像装置被获得的图像或者从使用被耦接到机械臂单元上的发送器和接收器单元的传输测量来确定。与具有被安装在轨道上的照相机并且因此需要所有的样本管在管能够被识别出之前都在轨道上的在先技术的系统相比较，这里所描述的实验室系统能够在样本管被放置在输送轨道上之前识别出样本管。因此，仅仅为了样本管识别，不需要在输送器上被运输的样本不被放置在输送器上。更进一步地，在输送轨道上，紧急的样本能够具有优先的放置。
在实验室系统中多个机器人夹具单元的使用还能够提高样本处理效率。输入模块夹具能够识别样本管并进行如上面所述的数据测量。在输入模块夹具将样本管递送到分布区之后，分布区夹具(例如，第一标本容器夹具)能够将样本管递送到随后的模块，随后的模块诸如是离心机模块或者输送器。例如，分布区夹具可以将样本管装载到离心机结合器中。在离心机模块中，离心机管夹具(例如，第二标本容器夹具)能够被用于，例如，运输样本管、将样本管放置在离心机结合器中、和/或将样本管从离心机结合器卸载。离心机结合器夹具能够被用于运输离心机结合器。相对于使用单个夹具来运输样本管和离心机结合器的现有技术系统而言，多个夹具的使用可以提高处理的效率。
图1描绘了用于处理患者样本的医学实验室系统的一个实施例。实验室系统包括与关联阶段102、分析前阶段104、分析阶段106和分析后阶段108相关联的部件。
分析前阶段104可以包括制备用于分析的患者样本。在分析前阶段104期间内，患者和试验信息能够被译解、用于分析的处理能够被计划、质量检查可以被进行、样本可以被分离成它的组成成分(例如，被离心处理)、样本可以被划分至多个标本容器中(例如，被等分)、和/或样本能够被递送至一个以上的分析器和/或台架。分析前阶段104能够管理在实验室系统内样本到不同的仪器和不同的分析器的流动。这个处理管理可以允许系统有效地操作并具有最少的仪器。另外，在分析前阶段104期间内出现的调度能够实现样本的有效处理。
系统的实施例能够尽快地识别患者样本并确定每个样本的最佳调度，以便提供分析处理的一致的最小周转时间和最大生产量。处理中的那些步骤的步骤和组织被设计成避免在到系统的输入处或者在系统的其他站处的标本容器的积聚。实验室系统的模块能够以在上游处理的最大生产量下允许样本的处理的生产量速度来操作。然而，在一些实施例中，在等分器单元处，生产量可以通过样本上游的引入和通过在每个等分站处的小队列来被管理。
图2是与分析前阶段104相关联的部件的更加详细的描绘。与分析前阶段104相关联的部件能够包括诸如输入模块202、分配区204、离心机206、去盖器208、血清指数测量装置210、等分器212和输出/分类器214的模块。
输入模块
图2中所示的输入模块202是标本容器被引入实验室系统的点。管的台架和/或单独管能够被装载在若干通道216中的一个通道之上，该若干通道216是可以被手动操作的抽屉和/或自动的装置。在图2中，五个通道216被描绘。然而，实验室系统能够具有任意数量的通道216。通道216能够根据自动的或者使用者建立的调度被优先化。在一些实施例中，最高优先级通道(短周转时间或者“STAT”)可以具有用于接受来自使用者的一组单独管的固定位置。一旦管被装载在STAT通道中，它们就变成下一个被处理的管。其他通道能够以任意方式被分配不同的优先等级。例如，当抽屉被手动操作时，将一个优先级分配给至少两个抽屉并且将另一个优先级分配给至少两个其他抽屉可以允许系统在一个抽屉上连续地操作，同时具有相同的优先级的其他抽屉对于使用者是可用的。
在一些实施例中，在输入模块202正在处理样本的抽屉的同时，使用者可以被通知该抽屉不应该被打开。例如，诸如在抽屉上的灯或者在抽屉上的锁的指示器可以被用于警告使用者。这个可以帮助维持处理的完整性并且使生产量最大化。当第一抽屉的内容物的处理被完成时，抽屉可以被使用者识别为可用的，并且系统可以自动地开始处理另一个抽屉。另外，通过使用输入模块夹具228，样本能够被转移至和自输入模块202的抽屉216。
在本发明的一些实施例中，“区域”概念能够被使用。“区域”能够是对抽屉、台架保持器、托盘和台架的使用的基本的抽象概念。例如，在本发明的一个实施例中，区域能够是在台架内的一组管位置。区域能够被分配管特性(例如，STAT、样本类型、旋转前、盖类型)或者单个处理指令。在本发明的实施例中，管特性或者指令能够被分配给一个以上的区域，这允许更加耐用的路径选择方案。
分配区模块
再次参考图2，一个以上分配区夹具218可以从输入模块202内的通道216中选择最高优先级管，并将其运输至被称为分配区204的固定基体(matrix)。分配区204能够将样本容器分布于实验室自动化系统的指定站。随着输入模块夹具228将标本转移至分配区204，夹具228能够收集关于标本的信息。例如，在标本容器内的液体的一个以上的液位例如可以通过与夹具228相关联的系统被测量。在一些实施例中，样本管可以例如通过与夹具228相关联的系统被拍摄。用这样的方式被收集的信息能够被分析，以便确定管的制造商、直径、高度、盖颜色等。样本的成分的体积能够被计算出来，并且能够对总的管重量做出估计。如以下将更详细讨论的，这个重量稍后能够被用于帮助使离心机模块206中的离心机结合器平衡。
为了不使保护分配区204变成被低优先级的管装满，对于从低优先级输入通道被装载到这个区域中的管的数目的限额能够被设定。此外，分配区204可以具有保留区，以便确保STAT样本可以在输入模块202中从STAT抽屉连续使用分配区204。
分配区204能够是允许系统访问与关联阶段102中的样本管相关联的试验信息并且计划对于样本的分析处理的保存区。这使得系统能够相对于当前在系统上的其他样本管调度样本管的处理。调度能够实现基于优先级的样本的有效处理，而不使整体系统中的任何步骤超载，允许周转时间和处理量的最优化。此外，样本的调度在整个处理内能够随着系统的活跃度或者可用性改变而被更新，提供样本的实时主动控制。
一旦调度通过分配区模块204被计划，机器人夹具218就接着在分配区204内基于管的优先级来选择作为下一个要被转移至下一个模块的管的样本管。被选择的样本管基于由分配区模块204进行的分析从分配区204被运输至输送系统220，至离心机模块206，或者至具有错误区222的输出抽屉。
如果样本管正在被移至离心机模块206，那么基于更早的重量估计，管能够被放置到合适的离心机结合器中，以便确保离心机转子的正确平衡。在其他实施例中，管能够基于它的优先级被放置到离心机结合器中。离心机结合器是将在梭子上的管从分配区204载到离心机的部件，由此机器人夹具将具有管的离心机结合器转移至离心机的桶。
如果分配区模块204确定样本管不需要离心处理，则分配区机器人夹具218将样本放置到输送系统220上的载体中，并且条形码标签在调度器的方向上正确地与载体对准，以便不使下游处理超载。
离心机模块
当分配区模块204确定样本在样本的分析之前需要离心处理时，样本管可以从图2的分配区204被移至离心机模块206。离心机模块206可以包括一个以上的自动离心机(例如，离心机206-1和离心机206-2)和用于每个离心机的结合器梭子(例如，结合器梭子224和结合器梭子225)。离心机模块206可以进一步包括一个以上的机器人夹具(例如，机器人夹具226和机器人夹具227)。在一些实施例中，机器人夹具226可以是被用于将被离心处理的样本管从结合器224、225移除并将样本管运输至输送系统220的离心机管夹具。机器人夹具227可以是被用于将结合器换入并换出离心机206-1、206-2的离心机结合器夹具。
当样本管要从分配区204被运输至离心机模块206时，样本管能够通过分配区机器人夹具218从分配区204被装载到离心机结合器中。结合器可以适应用于离心处理的多个管尺寸。结合器可以被置于在分配区204和离心机模块206之间移动的结合器梭子224、225上。
图3描绘了在图2的描述中更详细描述的双离心机单元304的更靠近的视图。离心机单元304能够包括两个单离心机206-1和206-2、结合器梭子224、和结合器梭子225。每个结合器梭子都能够保持离心机结合器1002。离心机单元304可以进一步包括机器人夹具226、227。
图4显示了被用于运输离心机结合器1002的说明性的梭子224。
图5显示了被配置成接收四个离心机结合器1002的说明性的离心机转子500。离心机结合器1002可以被装载到离心机的离心机桶502中。离心机结合器被配置成接收一个以上的样本管506。离心机结合器可以被配置成接收不同形状和尺寸的样本管，如由结合器1002中更大的样本管506和更小的样本管508所图解的。
当装载有样本管的结合器1002经由结合器梭子224、225从分布区204到达离心机模块206时，结合器1002被装载到可用的离心机桶502中。在优选的实施例中，每个离心机都能够接受多个结合器1002，例如，四个结合器。在一些实施例中，每个结合器1002都能够保持多个样本管，诸如14个样本管。
关于与离心机206-1、206-2相关联的结合器，关联的结合器的子集(例如，两个结合器)可以存在于每个结合器梭子上。在一些实施例中，以下处理可以同时发生：分配区夹具218将管装载到结合器中，离心机管夹具226将管从另一个结合器卸载到结合器梭子上并将被卸载的样本管移动至输送系统220上的样本载体，离心机结合器夹具227为离心机(例如，206-1)交换结合器，并且另一个离心机(例如，206-2)使结合器组旋转。结合器梭子可以在以下中的一个以上出现的时候将结合器转移至离心机：离心机是可用的、结合器填充时间过期了(这可以取决于对于离心机的调度的开始时间)、或者用于卸载的结合器是空的。
结合器的构造允许样本容器至离心处理桶的递送和样品容器从离心处理桶的简化的移除。一旦被装载到离心机桶中，结合器就能够被离心处理。
一旦离心处理被完成，离心机结合器夹具227就能够将结合器从离心处理桶中移除。然后，结合器梭子能够移回至管装载/卸载位置。利用在装载/卸载位置处的结合器梭子，离心机管夹具226可以将样本管从结合器中移除并将管放置在输送系统220上的载体中，用于运输至下一个模块。样本管可以从结合器中被移除并被放置在临时缓冲器中。例如，当下游模块临时不操作或者另外不可用时，样本管可以保留在临时缓冲器中。当下游模块变为可用的时，样本可以从缓冲器中被移除并可以被放置在输送系统220上。如果下游模块将在延长的一段时间内是不可用的，那么样本能够被放置在输送系统220上，以便被运输至错误区222。
用于在分布模块204处将管装载到结合器中、将结合器中的管经由结合器梭子224送至离心机模块206、将结合器装载到离心机桶中、离心处理样本、从离心机桶中卸载结合器、以及从结合器中卸载管的时刻能够被建立为处理是连续的，这考虑到了样本在从分配区204到达离心机模块206处时的连续的离心处理。当离心机完成旋转周期时，分配区204中的最后一个管能够通过分配区夹具218被装载到结合器中，并且梭子224能够将结合器移至离心机模块206中的离心机。同时，离心机上的自动门打开并且随着转子引入到门口处的位置中来提供通往桶的通路。
在一个实施例中，离心机模块206中的离心机结合器夹具227能够将空的结合器从结合器梭子中移除并将该空的结合器放置在离心机模块206的板面上。随后，离心机结合器夹具227能够移除在离心机桶中的结合器。离心机结合器夹具227能够将从离心机桶中被移除的结合器移至结合器梭子的区域，空的结合器从该结合器梭子的区域中被移除。接下来，离心机结合器夹具227从分配区204中选择最近已经被装载有管的结合器并将其存放到空的桶中。在离心机转子引入下一个桶的同时，当梭子224返回到分配区204时，先前的空的结合器被移至梭子224上的打开位置，用于装载来自分配区204的管。
在最后的结合器被装载到离心机中之后，可以是自动门的离心机门可以被关闭，以便允许离心机周期开始。离心机模块板面上的空的结合器能够被放置在结合器梭子上。结合器梭子可以移回至分配区204，并且离心机管夹具226开始卸载来自从桶被移除到输送系统220上的载体中的结合器的管。随着管从结合器被移至载体，液位检测能够利用离心机管夹具226被进行。例如，可以如以下所详细描述地来进行液位测量。在一些实施例中，对于载体，沉淀层的高度被测量并且样本容器上的条形码被读取和/或被对准。如果不足的血清或者血浆出现于被离心处理的样本容器中，那么样本容器可以被送至位于输出模块214中的错误区。
在可替换的实施例中，梭子能够对于一个以上的结合器具有附加的空间。例如，梭子能够具有比结合器组中的结合器的数目多一个的用于结合器的多个位置。附加的空间可以位于梭子的装载侧上。如上面所述的，可以将结合器放置在梭子上附加的空间处，而不是将空的结合器移至诸如离心机模块板面的临时位置。
如果调度算法预测分析器从离心机模块206超载样本，那么离心机模块夹具226能够卸载样本并且将样本从结合器分布到输送系统。在一些实施例中，离心机的全周期时间能够是大于或等于例如360秒。为了确保离心机的最佳的周转时间和生产量被保持在例如360秒离心处理周期的阶段中的180秒。在一些实施例中，下游处理不防止样本从离心机结合器的卸载。如果结合器中所有的余留样本被预定了不可用的处理并且取决于该不可用的处理，样本管能够被移至离心机仪器中的缓冲器或者被移至系统中其它地方的另一个缓冲区。
离心机模块206可以包括由离心机控制器控制的自动离心机。自动离心机能够被装载有多个离心机结合器或者插座，每一个结合器接收多个样本管。离心机包括耦接到心轴上的电动机、转子部件、控制器、盖子、以及可选择地，盖子驱动器。离心机控制器在被选择的位置处指引或者停止心轴，用于管、结合器或者桶的自动放置和移除。盖子具有关闭位置和打开位置，并且盖子打开和关闭都响应于来自离心机控制器的指令。
各个技术可以被用于平衡要被装载到离心机中的结合器当中的重量分布。在一些实施例中，管的重量可以基于被存储在管重量的数据库中的信息被确定。包含在管中的样本材料的重量可以基于样本管中被测量的一个液位或多个液位以及已知的一个液体或多个液体被确定。在另一个实施例中，样本管可以在被装载到离心机结合器中之前通过输入模块夹具228被称重。
在另一个实施例中，标本重量能够通过一个以上的秤被确定，例如，位于分配区中的秤或者输送器轨道的秤。秤能够测量样本管和包含在管中的样本的组合重量。这个可以随着样本管通过输送器轨道被运载而出现。为了获得样本的重量，已知的样本管的重量能够从组合重量中被减去。已知的重量能够被存储在已知的管重量的数据库中。样本重量可以使用与实验室系统相关联的中央控制器或者通过系统的另一个控制器被确定。控制器可以被通信地耦接到数据库上。
可替换地，离心机模块206可以包含具有用于接收并保持多个结合器的场所的比例，以及平衡控制器，该平衡控制器用于选择性地将样本管存放在结合器的空穴中，同时使增加的重量变化与每次存放的位置相互关联，用于使成对的结合器的重量相等。
平衡控制器能够被实施为中央控制器内的平衡程序。平衡程序维持样本容器重量的数据库。当容器的重量与样本的重量相组合时，平衡程序能够确定将其放置于其中的最佳的结合器空穴，从而将平衡的转子维持在容许量内。样本重量是密度估计和从液位测量计算出的样本体积和在来自输入的初始提取期间获得的容器几何形状的乘积。在一些实施例中，平衡系统还可以包括在桶中的一批仿真负载，用于限制桶之间的重量变化。仿真负载可以被加重，用于将每一对桶的构件之间的重量变化限制为不大于，例如，10克。
离心机控制器可以操作以便进行多个功能，诸如接收并存储包括转子心轴速度和持续时间的离心机旋转分布图；将转子的样本站指引到访问位置中，根据周期分布图来旋转转子，在访问位置处，利用预定的样本站，停止转子，等等。
如果两个以上的离心机被用于分析前系统，那么离心机可以被同步和/或保持为异相。例如，用于离心机206-1的旋转周期的开始时间可以在不同于离心机206-2的旋转周期的时间下被调度。因为离心机206-1和206-2不同时开始旋转，所以高优先级的样本管可以被快速处理。在一些实施例中，用于离心机的旋转周期被调度，以致至少一个离心机可以随时用来处理高优先级的样本管。
在示范实施例中，离心机可以在固定的时间表上被同步地和异相地运行，以致离心机在预定的时间间隔下是可用的。例如，离心机周期可以具有六分钟持续时间，这能够包括将结合器从离心机交换出去和交换到离心机中所需的时间。在具有两个离心机的系统中，离心机周期可以是异相的，以致离心机之一每三分钟是可用的(例如，两个离心机中的一个离心机每三分钟是可用的)。
离心机工作流程
图6是显示离心机系统工作流程的说明性的实例的流程图。当调度器选择用于离心处理的样本容器时，管可以通过分布区夹具218被装载到离心机装载位置1004处的适当的离心机结合器1002中，以便确保平衡的离心机转子。在操作1424处，当样本容器506被选择用于离心处理时，样本容器506通过分布区夹具218从分布区204被运输到离心机结合器1002。
随着离心机周期由于结合器已经被装载到离心机206-1或者206-2中而结束，新装载的离心机结合器1002被移至适当的离心机206-1或者206-2。结合器位于从管理器单元700和离心机单元304之间的离心机装载位置1004移动到适当的离心机206-1或者206-2的结合器梭子(例如，224或者225)上，如操作1426处所指示的。结合器可以通过机器人夹具被装载到离心机桶502中，机器人夹具诸如离心机结合器夹具227，如操作1428处所指示的。样本可以被离心处理，如操作1430处所指示的。预先被清空的结合器可以从梭子(例如，224、225)被移至临时位置，以便在梭子中生成空置空间。临时位置可以是，例如，离心机区的临时等候区或者专用的缓冲器区域。结合器可以从离心机被移除(例如，从离心处理桶被移除)，如操作1432处所指示的，并且被转移至梭子中的空置空间，如操作1434处所指示的。当所有的结合器已经被交换并且梭子被移至卸载位置时，样本管可以通过诸如离心机管夹具226的机器人夹具从离心机结合器1002中被移除，如操作1436处所指示的。样本管可以通过离心机管夹具226被放置到输送系统220上的载体中，如操作1438处所指示的。
被装载有样本管的离心机结合器1002可以通过离心机结合器夹具227与离心机单元206-1或者206-2中的结合器交换。接着，被离心处理的结合器可以从离心机单元206-1或者206-2中被移除并被放置到梭子中的空置空间中，如1432所指示的。例如，被离心处理的结合器可以被放置到梭子上的特定点中，以便当梭子返回到管理器单元700时，管能够通过离心机管夹具226从结合器上被卸载并被放置到输送系统220上。从管理器单元700上新装载的结合器1002被放置到离心机206-1或者206-2内部。在离心机结合器已经被装载到离心机转子中之后，离心机转子可以指引，以允许装载随后的未被离心处理的离心机结合器。其样本管被预先清空的结合器可以通过离心机结合器夹具227从梭子上的卸载地点被移动至梭子上的空置地点。例如，对于梭子，梭子的第一端可以是卸载地点并且梭子的第二端可以是空置地点。将结合器移至梭子上的空置地点可以与离心机转子的指引同时发生。接着，空的结合器能够在管理器单元700中被装载有新的样本管。结合器的交换可以持续直到离心机转子的所有的结合器都已经被调换了，这允许被放置到临时位置中的结合器被移至梭子中对于被清空的结合器的上一个空地点。进一步参考图7描述说明性的离心机结合器交换顺序。
梭子可以返回到它的原始位置，在它的原始位置处，结合器能够通过分布夹具218被装载有样本管和/或通过离心机管夹具226被卸载。当样本通过离心机管夹具从结合器上被卸载并被转移至运输上的载体时，样本管上的条形码标签可以与载体对准，并且液位测量可以被做出，以便确保样本所需的试验能够被完成。因此，离心机管夹具226可以具有如参考输入模块夹具228所描述的液面检测功能。如果对于样本的进一步处理出现样本材料不充足，那么管能够根据为不充足的样本材料状态所建立的程序被处理。例如，样本管可以根据预定的规则被处理，预定的规则规定了要完成的试验或者样本可以被送至输出模块214中的问题样本(Sample in Question，SIQ)台架。
在结合器正在离心机单元304中被交换的同时，调度器可以引导不需要离心处理的管通过分配区夹具218从分配区204被移动至输送系统220，绕过离心处理单元304，如操作1440处所指示的。
离心机结合器交换顺序
图7描绘了根据第一实施例的用于离心机的说明性的结合器交换序列。虽然单个离心机结合器1002被显示在离心机206中，但是离心机206的位置B、E、H和K相当于能够接收离心机结合器1002的四个离心机桶。具有四个离心机桶的离心机被显示在图5中。先前被卸载的离心机结合器(例如，离心机结合器1002)通过离心机结合器夹具227从梭子位置A被移动至临时等候区M(702)，如704处所示。被卸载的离心机结合器是所有的样本管都从中被移除的离心机结合器。接下来，先前被离心处理的(“被旋转”)离心机结合器通过离心机结合器夹具227从离心机206的B区被移动至梭子位置A上的空置空间，如操作706处所指示的。梭子位置A、J、G和D能够被统称为第一梭子位置710。在操作706处，离心机结合器1002从离心机206的离心机桶502中被移除。装载有没有被离心处理的样本的结合器1002接着通过离心机结合器夹具227从梭子位置C被移动至离心机的B区，如操作708处所指示的。梭子位置L、I、F和C能够被统称为第二梭子位置712。
随后，先前被清空的离心机结合器通过离心机结合器夹具227从梭子位置D被移动至梭子位置C。先前被旋转的离心机结合器通过离心机结合器夹具227从离心机206的E区被移动至梭子位置D上的空置空间。装载有没有被离心处理的样本的结合器通过离心机结合器夹具227从梭子F被移动至离心机206的E区。
按顺序继续通过离心机结合器夹具227将先前被清空的离心机结合器从梭子位置G移动至梭子位置F。先前被旋转的离心机结合器通过离心机结合器夹具227从离心机206的H区被移动至梭子位置G上的空置空间。装载有没有被离心处理的样本的结合器通过离心机结合器夹具227从梭子I被移动至离心机1680的H区。
接下来，先前被清空的离心机结合器通过离心机结合器夹具227从梭子位置J被移动至梭子位置I。先前被旋转的离心机结合器通过离心机结合器夹具227从离心机206的K区被移动至梭子位置J上的空置空间。装载有没有被离心处理的样本的结合器通过离心机结合器夹具227从梭子位置L被移动至离心机206在K处所表示的K区。被移动至临时等候区M的结合器被移动至梭子位置L中的空置空间，如操作716处所指示的。
用这种方法，被旋转的结合器从离心机中被交换出来并且未被旋转的结合器被交换到离心机中。
调度器确定样本从结合器被移除以及未被旋转的样本从分配区被移除的次序。高优先级样本(STAT)可以被首先移除。如果诸如等分器单元212中的等分的下游处理不能操纵样本的流动并且下一个离心机周期准备开始，样本能够从结合器被移除并且被放置到离心机206后方的缓冲器中。在一些实施例中，最低优先级样本被首先移除，以便允许更高优先级样本有更多的时间来提前。当下游处理变得可用时，并且根据被建立的优先级，调度器可以将来自缓冲器的样本提前。如果样本需要另一个旋转周期，样本可以留在结合器中，以便被再次旋转。
离心机结合器装载顺序
图8描绘了用于离心机的说明性的结合器装载顺序。为了防止离心机转子的不平衡，离心机结合器1002可以以得到平衡的离心机转子的方式被装载。每个样本管的重量都能够从被测量的样本体积乘以样本材料的已知密度的乘积被测量和/或被估计。在一些实施例中，样本管重量能够通过一个以上的秤，例如，位于分配区中的秤或者在样本管通过输送器轨道被运载的时候测量样本管重量的输送器轨道的秤被确定。
离心机能够能够根据以下顺序被装载。具有最高离心处理优先级的第一样本管能够通过分配区204中的调度器被识别。结合器A1(1708)能够被装载有来自最靠近结合器A1(1708)的中心位置的位置中的分配区204的第一样本管。具有与第一样本管的重量相当的重量的第二样本管能够通过调度器从分配区204被选择并被装载到A3(1712)的位置中，即在A1(1708)中被第一样本管所占据的相同的位置。具有第二最高离心处理优先级的样本管通过调度器在分配区204中被识别，以便作为第三样本管。第三样本管被装载到结合器A2(1710)中最靠近A2(1710)的中心的位置中。具有与第三样本管的重量相当的重量的第四样本管能够通过调度器从分配区204中被选择并被装载到A4(1714)的位置中，即A2(1710)中被第三样本管占据的相同的位置。该处理继续用如上面所述的第一样本管、第二样本管、第三样本管和第四样本管来填充结合器A1-A4(1708-1714)中的打开位置，以便填充在开始装载模式1700中所指示的位置、然后在第二装载模式1702中所指示的位置、然后在第三装载模式1704中所指示的位置、以及然后在最后装载模式1706中所指示的位置，直到所有的结合器都被填充。在一些实施例中，如果离心机周期接近完成(例如，在完成的30秒内)，结合器的装载可以在所有的结合器被填充之前暂停，并且离心机可以被装载有容量没有被装满的结合器。
在一些实施例中，样本管只有当它的重量是可用的时候才被装载到结合器中。例如，样本管重量可以基于由输入模块夹具228交叉参考被存储在LIS(实验室信息系统)的内存中的表格所进行的液面检测来被确定。如果样本管的重量不可用，那么可以不对样本管执行离心处理。例如，样本管可以被放置在错误台架中，而不是被装载到结合器中。
在可替换的实施例中，样本管可以根据优先级次序被装载到结合器中。样本管可以参考图8根据如上所述的次序被装载。为了避免失衡，如果较高优先级的管可能会造成失衡，那么较低的优先级的样本管可以代替较高优先级的样本管被装载。例如，如果第一(例如，最高优先级)管是重的并且第二和第三管(例如，优先级次序中的下一个)等于第一管的重量，那么第二和第三管可以被装载以对抗第一管的力度。
在一些实施例中，对于立即离心处理的请求可以通过调度器被发布，在该情况下，没有被完全填充的结合器可以被离心处理。例如，如果被装载的样本管是STAT管或者如果对于离心机的结合器填充时间期满了，结合器可以立即被离心处理。
机器人夹具
正如以上的讨论，机械臂能够被用于将样本管或者任何其他对象(例如，离心机结合器)从实验室系统内的许多不同的位置(例如，输入机器人228、分布机器人218、离心机机器人226等等)。
依据给定的任务，机械臂架构在复杂性上可以不同。图9描绘了具有三个可独立移动的方向x-、y-和z-的直角坐标式或者龙门式机器人1970的实例。x-轴可以由x-轴导轨1972定义且y-轴可以由y-轴导轨1974定义。z-轴可以由在z-方向上延伸的机械臂1976的朝向定义。龙门式机器人1970包含机械臂1976，以及可操作地且物理地耦接到机械臂1976上的夹具单元1980。更复杂的机械臂可以包括，例如，选择顺应性装配机器人手臂(SCARA)或者具有多个连接臂的有关节的机械臂。夹具单元1980包含夹具外壳1982和从夹具外壳1986向下延伸的夹具指状物1984。夹具指状物1984能够向内朝向彼此移动以便夹持样本管1982，以及向外移动以便释放样本管1982。
能够另外采用包括夹持单元的机械臂来用于被移动的对象的物理特性的识别和确定。因此，机械臂能够被装配有适当的识别和确定工具(例如，照相机、条形码阅读器、或者吸收和传输测量单元)。下面更详细地描述管识别、液位检测和管存在检测单元。
样本液位检测
在本发明的实施例中，照相机单元和分析工具能够使用由系统捕获的2维图像来确定对于样本管中的样本的样本体积和样本液位。
样本液位检测单元(或者组件)和样本管被描绘在图10中。样本液位检测单元包括室2100。照相机单元2102被容纳在室2100中，该照相机单元2102有极少的光学反射，并且如果可能的话，没有光学反射。照相机单元2102能够与包含体液的样本管2106对准并聚焦在样本管2106上。照明源2104可以为样本管2106提供光，以便照相机单元2102能够对样本管2106拍摄照片。
照相机单元2102能够是静物照相机、彩色图像照相机、摄像机、光谱照相机等等。彩色图像照相机，例如3CCD摄像机，可以被使用。彩色摄影机的诸如聚焦、白平衡、光阑定位、填充的设置能够被永久地预置或者能够是可调整的。例如，它们能够借助图像评价软件被调整，如当通过图像评价软件向控制软件报告的数据关于存储的参考数据而言具有降低的质量时。算法能够被用于使用已知的数据来计算样本液位和/或体积，已知的数据诸如是所使用的样本管的类型、样本的类型等等。
如图10所示，照相机单元2102能够倾向于优化其样本管2106的查看。样本管2106信息能够借助这个测量利用相对少的光学反射被记录。
相对于样本管的分析位置被布置在上方并在中间的是通过计算机被控制的夹具单元2108。夹具单元2108夹持位于输入区的台架中的样本管2106并将其抬到分析位置中。夹具单元2108能够包含夹具外壳2110。夹具单元2108还能够具有能够被用于夹持样本管2106的多个夹具指2112。
作为使用照相机单元的液位检测装置的替代，液位检测还可以通过使用另一种类型的图像获取装置来实现，另一种类型的图像获取装置诸如是有具有限定波长的激光二极管和评估吸收光谱的分析算法的装置。激光二极管光束能够被聚焦在样本管的部分上，并且聚焦光束的不同波长的吸收和传输测量能够被测量。接着，分析算法能够使用测量来提供液位和体积。
图11描绘了利用在不同波长下的吸收和传输曲线的分析的样本液位检测的实例。在其中血样配置有样本管容器的情况中，系统可以另外能够检测在总的液位中的血清、血浆或者血块的不同的液位。
在图11中，在2256处大体描绘了可操作的流体样本询问系统的一部分。第一辐射源2258(第二辐射源2272被关闭)被设置成将具有第一特征波长(例如，980nm)的第一辐射应用于光束组合器2260，其引导第一发射辐射2262朝向样本管2200上的位置。第一透射辐射2264通过诸如图解的光电二极管和放大器配置2266的检测器被检测。相当于第一透射辐射2264的强度的信号2268能够接着在诸如可编程集成电路2270或者计算机的比较结构中被存储和/或被使用。第二辐射源2272(第一辐射源2258被关闭)被设置成将具有第二特征波长(例如，1050nm)的第二辐射应用于光束组合器2260的相对于第一发射辐射2262略微移位的位置处，其引导第二发射辐射2274平行于第一发射辐射2262的光路朝向样本管2200上略微不同的位置。第二透射辐射2276被诸如图解的光电二极管和放大器配置2266的相同的检测器检测。相当于第二透射辐射2276的强度的信号2268能够接着在诸如可编程集成电路2270或者计算机的比较结构中被存储和/或使用。
图11进一步描绘了正使用波长处理来被测量和被分析的样本管。如图所示，血清2215和凝胶2217对于可见光而言通常是透明的，同时红血球2219基本上是不透明的。更进一步地，凝胶2217对于红外光是透明的，而红血球2219和血清2215基本上是不透明的。因此，当样本管2200具有凝胶2217来分离血清2215和红血球2219时，可以仅使用红外光来“看穿”不同的部分。当红外线光束穿过空气2213时，红外光读取是强的，当红外光束被引导朝向血清时，红外光读取下降，当红外光束被引导朝向凝胶2217时，红外光读取相对强，并且当红外光束被引导朝向红血球2219时，红外光读取再次下降。通过分析工具进行的这个分析考虑到了对样本液位/样本的体积的测量。
液位检测单元能够与任何上述的有或者没有管识别单元、以及有或者没有管或者台架存在检测单元的机械臂相结合。关于管识别单元和管或者台架存在检测单元的更多细节能够在第61/556,667、61/616,994和61/680,066号美国临时专利申请中被找到。
离心机抽屉
图12-19显示了与离心机抽屉6800相关联的各种系统。将离心机安装在离心机抽屉上能够促进离心机对于服务访问的移动并且能够简化离心机的再次安装。如图12中所示，离心机抽屉包括经由伸缩轨6806被耦接到框架6804上的安装平台6802。离心机(未示出)可以被安装在安装平台6802上。伸缩轨6806能够被延伸，以便允许离心机从它被安装的位置上被拆卸。伸缩轨6806可以是锁定轨，以致离心机能够被锁定在其安装位置中(退回位置)或者被锁定在完全延伸位置中，在该完全延伸位置中，离心机被延伸离开其安装位置。用这样的方式，防止了离心机在离心机周期正在进行的时候通过抽屉被移动。在一些实施例中，离心机抽屉6800包括机械性地保持离心机相对于框架6804的位置的对准圆盘6808。离心机抽屉6800可以进一步包含被耦接到框架6804上的两个以上的轮子6810。
离心机典型地通过连接离心机模块电源的电缆来接收电力和通信能力。离心机抽屉6800可以包括用于在抽屉被延伸和被退回的时候管理电缆的性能。在一些实施例中，离心机抽屉6800包含诸如如图13中的退回位置6812(a)和延伸位置6812(b)中所示的电子链条(e-chain)6812的软性电缆容器。虽然为了说明性的目的，电子链条6812被显示在退回和延伸位置两个位置中，但是典型地，离心机抽屉6800可以具有可以在抽屉被操作时在位置6812(a)和6812(b)之间移动的单个电子链条6812。电子链条6812可以包含诸如电力和通信电缆的电缆。电子链条6812可以由诸如被配置成延伸和缩回的柔性塑料的柔性材料构成，以致电子链条6812内所包含的电缆不受离心机抽屉6800的操作的干扰。
在另一个实施例中，电缆牵引器6814能够被用于管理电缆，如图14(a)-14(b)所示。电缆牵引器6814可以使用被耦接到框架6804上的装载弹簧的电缆牵引器6816，以防止一个以上的电缆6818免受离心机抽屉6800的操作的干扰。装载弹簧的电缆牵引器6816被显示在退回位置6816(a)和延伸位置6816(b)中。装载弹簧的电缆牵引器6816中的弹簧包括被耦接到与离心机相关联的电缆的弹簧6816(a)、6816(b)。当抽屉被延伸时，弹簧6816(a)、6816(b)延伸，这允许电缆延伸而不与抽屉相接触。当抽屉被退回时，弹簧压缩，拉动电缆远离框架6804。
在一些实施例中，离心机抽屉6800包括移动防止测量。抽屉在离心机操作时的移动可能造成转子失衡和/或转子桶和密闭罐之间的碰撞。离心机抽屉6800可以包括具有电气超驰控制(electric override)的永磁体，以便将离心机保持在位置中。为了对抽屉进行操作(例如，为了延伸抽屉)，永磁体的磁力通过将电流施加于电磁铁而被压制。例如，电磁铁电流可以利用极化作用被激活，以便抵消永磁体的磁场。
如图15所示，离心机抽屉6800可以包括具有电磁体超驰控制闩锁6819的永磁体。永磁体闩锁可以被安装在离心机抽屉6800的轮子6810之间。永磁体可以在抽屉被退回的时候将抽屉保持在完全退回的状态中。例如，电磁铁电流可以利用极化作用被激活，以便加强永磁体的磁场。永磁体的力可以足以在离心机不运行的时候将离心机抽屉保持在位置中。在一些实施例中，电磁铁6819被加入，以便在离心机正在运行的时候将抽屉保持在完全退回状态中。
离心机抽屉6800可以包含电动旋转机械闩锁。图16(a)显示了机械闩锁的透视图，并且图16(b)显示了机械闩锁的横断面视图。为了延伸抽屉，电信号从控制器被发送至闩锁，并且作为响应，电动机旋转凸轮6818。控制器可以是闩锁控制器、离心机抽屉控制器、离心机控制器或者另一个控制器。凸轮6818的旋转使得闩锁元件6820绕枢轴6822旋转。闩锁元件6820可以是条形的，以便与闩锁元件6824接口。闩锁元件6820也可以具有将在万一电源故障而失去电力的时候允许抽屉被延伸的电缆超驰控制元件6832。闩锁元件6824可以具有第一尖齿6825和第二尖齿6827。尖齿6825、6827能够在撞锤闩(strikerbolt)在开口6826内的时候制止撞锤闩6830的移动。撞锤闩6830被附着于抽屉框架6804。闩锁元件6820绕枢轴6822的旋转使得闩锁元件6824被释放。可以是诸如弱扭转弹簧的扭转弹簧的弹簧(未示出)能够在闩锁元件6824不被闩锁元件6820限制的时候使得闩锁元件6825顺时针旋转。抽屉6800对于退回抽屉的操作也能够使得闩锁元件6824顺时针旋转。当闩锁元件6824已经旋转，以致开口6826不再被闩锁元件的尖齿6825阻断时，撞锤闩6830不再被限制并且抽屉能够被延伸。图16(c)显示了当闩锁处于打开位置，以致撞锤闩6830不再被限制时，闩锁元件6820、6824的构造。
闩锁传感器6828可以能够检测抽屉的位置。当抽屉在退回位置中时，闩锁传感器6828能够发送信号来旋转凸轮6818，以致6820被返回到图16(b)中所示的位置。6825的逆时钟方向旋转(例如，通过相对于尖齿6827推动撞锤闩6830以使闩锁元件6824返回至图16(b)中所示的位置。用这种方法，一旦抽屉6800被退回，抽屉6800就能够被机械地锁定。
在一些实施例中，离心机抽屉6800包含用于在抽屉正在被退回的时候减缓框架6804的振动以便允许离心机模块继续处理样本的阻尼机构。诸如图17中所示的压缩阻尼器6840的阻尼机构能够被用于经由阻尼器收敛器6842将框架6804耦接到平台6802，以致被施加以使抽屉退回的力是速度控制的压缩阻尼器6840。压缩阻尼器可以是气体或者流体阻尼器。在一些实施例中，气体阻尼器允许离心机被自由地退回，直到到达需要控制的状态。
图18显示了用于离心机抽屉的封盖。封盖6850能够从离心机抽屉6800中被移除，以便允许访问抽屉框架6804，用于将离心机装载到平台6802上。封盖6850可以包括把手6852，以便向使用者提供用于延伸离心机的夹持点。
图19图解了用于将离心机装载到抽屉6800上的工作流程。在7500处，离心机7502在条板箱7504中。例如，离心机可以已经最近被运到实验室。在7508处，装载工具7510可以被应用于离心机7502。装载工具7510可以具有多个轮子7520和多个插座7522。在7512处，离心机通过延伸装载工具7510的插座来被向上抬起。此时，条板箱7504能够被移除。在7514处，离心机7502能够使用装载工具7510在抽屉6800上被滚动。插座能够被退回，以致离心机7502通过离心机抽屉6800被支撑。在7516处，装载工具7510被移除。在7518处，封盖6852能够被附接于抽屉6800。
离心机结合器夹具
机械臂可以能够拾起并运输离心机结合器。例如，被装载有准备好要被离心处理的样本管的离心机结合器可以经由梭子224从分配区204被运输至离心机模块206。离心机结合器被装载到离心机中，在这之后样本能够被离心处理。
图20(a)显示了离心机结合器夹具的说明性的夹具元件。离心机结合器夹具227(未示出)可以包含被耦接到机械臂上的夹具元件7600。夹具元件7600可以是闩。闩7600可以在尖端7602处被磨成圆形，以便允许闩7600被插入到离心机结合器保温管7604中的专用挂钩元件中。闩7600可以包含被耦接到闩7600的相对侧上的侧销7606。当闩7600被旋转至保温管7604内的被锁定的位置时，夹具能够抬起离心机结合器1002。
图20(b)显示了根据第一实施例的保温管7604。保温管7604可以包含被配置成接收闩7600的销7606的纵槽7608。保温管7604还可以包含横槽7610。每个横槽7610都可以连接到纵槽7608。在一些实施例中，横槽7610可以是保温管7604中的槽口。当闩7600被插入到保温管7604中时，夹具销7606可以通过纵槽7608被向下引导。夹具227可以旋转闩7600(例如，90度)，以致销7606沿着保温管7604中的横槽7610前进，直到销7606到达由缺口7612所指示的夹持位置。用这样的方式，夹具能够抬起并运输离心机结合器1002。为了将闩7600从离心机结合器保温管7604释放，闩在相反方向上被旋转。
图21(a)-21(b)显示了根据第二实施例的保温管7704。保温管7704可以具有被配置成与具有销7706的闩7700的横断面轮廓相匹配的锁眼开口7712。当闩7700被插入到保温管7704中时，夹具销7606配合穿过锁眼开口7712并被降低到搁板7708下方。当销7706在搁板7708下方时，夹具227可以使闩7700旋转(例如，90度)，以致销7706被装在缺口7712中。用这样的方式，夹具能够抬起并运输离心机结合器1002。为了将闩7700从离心机结合器保温管7704中释放，闩在相反方向上被旋转。
各种测量可以被实施，以便防止离心机结合器在离心机结合器夹具227的x轴和y轴移动期间内摆动。例如，夹具227可以在它的z轴范围内被操作，以致结合器的顶部相对夹具227的外壳的下侧被按压。用这样的方式，离心机结合器1002相对于夹具的任何运动都可以被阻尼。在一些实施例中，一个以上的弹簧可以被用于防止来自夹具外壳的振动引起离心机结合器的摆动。
在一些实施例中，机械臂可以是能够夹持样本管以及在离心机模块206中被使用的结合器1002的组合夹具。一个以上的离心机区夹具可以进行多种功能，包括在输入区202处拾起样本管、将样本管运输至对于空的离心机桶的装载位置1004、将样本管放置在离心机结合器的空闲的位置中、选择被完全(或者不完全)填充的离心机结合器、将离心机结合器运输至可用的离心机、将离心机结合器放置在离心机转子的空闲的位置中、选择被离心处理的结合器、将被离心处理的结合器运输至被离心处理的结合器的卸载位置、拾起在被离心处理的结合器中的被离心处理的样本管等等。
在另一个实施例中，单个样本管夹具能够被应用于可伸缩的机械臂。样本管夹具单元可以使用可伸缩的机械臂被向下移动到离心机主体中。样本管夹具机器人可以接着用它的标准的夹具单元夹持离心机桶。
在另一个实施例中，除了标准样本管夹具外，离心机桶夹具单元能够被应用于可伸缩的机械臂。
离心机结合器抬起防止
当离心机管夹具226将样本管从结合器移除时，有粘性的标签或者被阻塞的标本管可以使得离心机结合器1002变成空载。下面描述用于防止结合器1002变成空载的多种抬起防止装置。一般地，只有当样本管正在被装载到结合器中和从结合器中被卸载时，抬起防止装置才被激活，这允许结合器在结合器正在被移动的时候自由地移动。
图22(a)-(c)显示了说明性的挂钩抬起防止装置。在一些实施例中，结合器具有机械锁定特征。例如，图22(a)中所示的结合器1002可以包含开口7902。图22(b)中所示的梭子224可以具有被配置成被插入到开口7902中的挂钩7906。挂钩被配置成被插入到开口7902中，并在挂钩7906被插入到结合器1002的开口7902中的时候将结合器1002保持于梭子224。
当梭子被移动至管能够从结合器1002被卸载的位置时，挂钩7906被插入穿过开口7902，并且随后，结合器1002被移位，以致挂钩7906在开口7902中伸出突出物，以便防止结合器1002从梭子224卸离，如图22(c)所示。当结合器1002被移位到结合器交换位置中时，挂钩机构可以被脱离。
图23显示了说明性的磁性抬起防止装置。在一些实施例中，诸如金属对象8000(例如，钢条)的铁磁对象可以被耦接到结合器1002。例如，钢条8000可以被耦接到搁在梭子224上的结合器1002的下侧。当梭子在卸载位置中时，在钢条8000下方的固定的电磁铁(未示出)可以被通电，以便生成磁场来将钢条8000吸引到固定的电磁铁。响应于从控制器被发送给电源的信号，电磁铁可以接收来自被耦接到控制器的电源的电力。控制器可以是离心机结合器梭子控制器或者另一个控制器。用这样的方式，结合器1002能够在卸载期间内被保持在位置中。当卸载结合器1002被完成时，给固定的电磁铁的电力能够被中止，以便允许结合器1002被移动。磁性抬起防止方法有利地不需要机械部分并且能够快速地被激活和被去激活。
计算机设备
这里参考附图所描述的各种参与者和元件可以操作一个以上计算机设备，以便促进这里所描述的功能。上述中的任何元件，包括任何服务器、处理器或者数据库，都可以使用任何合适数目的子系统，以便促进这里所描述的功能，诸如，例如用于操作和/或控制实验室自动化系统、运输系统、调度器、中央控制器、离心机控制器、平衡控制器等等的功能单元和模块的功能。
这种子系统或部件的实例被显示在图24中。图24中所示的子系统经由系统总线8405被相互连接。诸如打印机8404、键盘8408、固定磁盘8409(或者其他包含计算机可读媒体的内存)、被耦接到显示器适配器8412的监控器8406及其他的附加子系统被显示。耦接到I/O控制器8401(其能够是处理器或者其他合适的控制器)上的外围设备和输入输出(I/O)装置能够通过任意数量的现有技术中已知的工具被连接到计算机系统，现有技术中已知的工具诸如是串行端口8414。例如，串行端口8414或者外部接口8411能够被用于将计算机设备连接到诸如因特网的广域网、鼠标输入装置或者扫描器。经由系统总线的相互连接允许中央处理器8403与每个子系统通信并且控制来自系统内存8402或者固定磁盘8409的指令的执行，以及子系统之间的信息的交换。系统内存8402和/或固定磁盘8409可以具体化为计算机可读介质。
本技术的实施例并不局限于上述实施例。下面提供了关于以上所描述的一些方面的具体细节。特定的方面的具体细节可以以任何合适的方式被结合，而不离开本技术的实施例的精神和范围。例如，如上面所述的任何两个以上的特定实施例的任何特征能够以任何合适的方式被结合，而不离开本发明的精神和范围。
应当理解的是，如上面所述的本技术能够以模块化的或者集成化的方式，使用(被存储在有形的物理介质中的)计算机软件，以控制逻辑的形式被实施。此外，现有技术可以以任何图像处理的形式和/或以任何图像处理的组合被执行。基于这里所提供的公开和教导，本领域普通技术人员将知道并领会使用硬件以及硬件和软件的组合来实施本技术的其他方式和/或方法。
在本申请中所描述的任何软件成分或者功能都可以被实施为使用任何合适的计算机语言的要通过处理器被执行的软件代码，任何合适的计算机语言诸如是例如使用例如传统的或者面向对象的技术的Java、C++或者Perl。软件代码可以被存储为在计算机可读介质上的一系列指令或者命令，计算机可读介质诸如是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如硬盘驱动器或者软盘的磁性介质、或者诸如CD-ROM的光学介质。任何这种计算机可读介质都可以存在于单个计算设备上或者在单个计算设备内，并且可以存在在系统或者网络内的不同的计算设备上或者在系统或者网络内的不同的计算设备内。
上述描述是说明性的而不是限制性的。当本领域的那些技术人员在审阅本公开时，本技术的许多变化将变得明显。因此，本技术的范围不应当参考上述描述被确定，而是应当参考待定的权利要求以及它们的全部范围或者等效范围被确定。
在不离开本技术的范围的情况下，来自任何实施例的一个以上的特征可以与任何其他实施例的一个以上的特征相结合。
“一(a)”、“一(an)”或者“所述(the)”的叙述旨在表示“一个以上”，除非与此相反地具体地被指出。
所有的专利、专利申请、公布和上述的描述出于所有的目的在此通过引用它们全部被结合。没有被认为是现有技术的。

Claims (15)

1.一种用于在实验室系统中处理医学样本的方法，其特征在于，包含：
通过输入模块夹具(228)，将多个标本容器从输入模块(202)运输到分配区模块(204)；
在所述标本容器到所述分配区模块(204)的运输过程中，检测关于所述标本容器的试验信息，以及测量所述标本容器内的液位；
通过所述分配区模块(204)中的分配区夹具(218)，将所述多个标本容器装载到离心机结合器中，所述离心机结合器被放置在结合器梭子(224、225)上；
通过所述结合器梭子(224、225)，将所述离心机结合器从所述分配区模块(204)运输到包含离心机(206-1、206-2)的离心机模块(206)；
通过离心机结合器夹具(227)，将所述离心机结合器运输到所述离心机(206-1、206-2)中；
通过所述离心机(206-1、206-2)，对所述离心机结合器进行离心处理；以及
通过所述离心机结合器夹具(227)，将所述离心机结合器从所述离心机(206-1、206-2)运输到所述结合器梭子(224、225)；以及
通过所述离心机模块(206)中的离心机管夹具(226)，将所述多个标本容器从所述离心机结合器卸载。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
在通过所述分配区夹具(218)将所述多个标本容器装载到所述离心机结合器中之前，所述多个标本容器中的一个以上的标本容器的重量通过所述输入模块夹具被确定。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述一个以上的标本容器的所述重量通过所述输入模块夹具(228)被确定，所述输入模块夹具(228)被配置成将标本容器运输到所述分配区模块(204)，所述分配区夹具(218)从所述分配区模块(204)夹持所述多个标本容器，以及
基于所述多个标本容器的所述重量，所述多个标本容器以连续的顺序被装载到所述离心机结合器中。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述离心机管夹具(226)被用于确定所述标本容器中的一种以上的液体的量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
与所述标本容器相关联的所述试验信息通过所述系统被访问，以便通过调度器来生成标本容器调度来计划用于所述标本容器的分析处理；以及
所述分配区夹具(218)根据所述调度选择下一个要从所述分配区模块(204)被转移至下一个模块的标本容器。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述离心机结合器夹具(227)被用于将离心机结合器换入和换出所述离心机(206-1、206-2)，并且经由所述结合器梭子(224、225)从所述分配区模块(204)到达所述离心机模块(206)的装载有标本容器的所述离心机结合器被装载到可用的离心机桶(502)。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述离心机管夹具(226)被用于将所述标本容器运输到所述实验室系统的输送系统(220)上的载体。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
随着所述标本容器从所述离心机结合器被移动到所述载体，利用所述离心机管夹具(226)来进行液位检测，以确保包含在所述标本容器中的所述标本所需的试验能够被完成，并且其中，
如果检测到不足够的样本材料存在于所述标本容器中，则根据为不足够的样本材料条件所建立的过程来处理所述标本容器。
9.一种用于处理医学样本的实验室系统，其特征在于，包含：
输入模块(202)，用于将标本容器引入所述实验室系统中，包含输入模块夹具(228)；
至少一个离心机结合器，被配置成被装载到离心机(206-1、206-2)的桶(502)中；
分配区模块(204)，包含分配区夹具(218)；
其中，所述输入模块夹具(228)被配置成将所述标本容器从所述输入模块(202)运输到所述分配区模块(204)，并且在运输过程中，检测关于所述标本容器的试验信息以及测量所述标本容器内的液位，以及
其中，所述分配区夹具(218)，被配置成将所述标本容器装载到所述离心机结合器中；
离心机模块(206)，包含，
第一离心机(206-1)，
进一步包含离心机结合器夹具(227)，被配置成将所述离心机结合器装载到所述第一离心机(206-1)中，以及
进一步包含离心机管夹具(226)，被配置成将所述标本容器从所述离心机结合器卸载；以及
第一结合器梭子(224)，被配置成将所述离心机结合器从所述分配区模块(204)运输到离心机模块(206)。
10.如权利要求9所述的实验室系统，其特征在于，
所述输入模块夹具(228)能够在所述标本容器到所述分配区模块(204)的运输过程中，检测关于所述标本容器的试验信息，以及测量所述标本容器内的液位，以及
所述实验室系统被配置成访问与所述标本容器相关联的所述试验信息，以及基于所述试验信息，生成用于所述标本容器的处理调度。
11.如权利要求10所述的实验室系统，其特征在于，进一步包含输送系统(220)，
其中所述分配区夹具(218)进一步适用于基于所述处理调度，将所述标本容器递送到所述输送系统(220)。
12.如权利要求10所述的实验室系统，其特征在于，
进一步包含第二离心机(206-2)和第二结合器梭子(225)。
13.如权利要求10所述的实验室系统，其特征在于，
所述离心机结合器具有抬起防止装置，当所述标本容器正在被装载到所述离心机结合器中以及所述标本容器正在从所述离心机结合器被卸载时，所述抬起防止装置可激活成将所述离心机结合器锁定到所述结合器梭子(224)。
14.如权利要求10所述的实验室系统，其特征在于，
所述离心机结合器包含保温管(7604)，所述保温管(7604)的第一端被耦接到所述离心机结合器，所述保温管(7604)的第二端具有被配置成接收闩(7700)的开口(7712)，以及
所述离心机结合器夹具(227)包含所述闩(7700)，所述闩(7700)包含侧销(7706)，所述侧销(7706)被耦接到所述闩(7700)的相对侧，以及其中，所述闩(7700)被配置成被插入到所述开口(7712)中并且在所述保温管(7604)之内可转动到锁定位置。
15.如权利要求11所述的实验室系统，其特征在于，
所述离心机管夹具(226)能够将所述标本容器从所述离心机结合器移除，并且将所述标本容器放置在所述输送系统(220)上的载体中，以及
所述离心机管夹具(226)具有液位检测功能，用于在所述标本容器从所述离心机结合器被移动到所述输送系统(220)上的所述载体时，进行液位检测。
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