CN105164511B - 诊断分析器系统的自动试剂管理器 - Google Patents

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Abstract

一种诊断分析器系统的试剂管理器包括试剂管理器外壳、高速试剂瓶旋转装置、处理器和存储器。试剂管理器外壳用于容纳试剂瓶。高速试剂瓶旋转装置位于所述试剂管理器外壳内，用于旋转所述试剂瓶中的至少一个。处理器与所述高速试剂瓶旋转装置电子通讯。存储器与所述处理器电子通讯。所述存储器包括由所述处理器运行的编程代码。所述编程代码被配置为旋转高速试剂瓶旋转装置，以旋转至少一个试剂瓶，从而从所述至少一个试剂瓶的隔膜的下表面移除微粒。

Description

诊断分析器系统的自动试剂管理器
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请61/793,888的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及用于诊断分析器系统的试剂管理器。
背景技术
诊断分析器系统的试剂管理器将试剂供应到诊断分析器系统，以便测试样本。试剂通常在试剂瓶中运输。当达到时，需要人工准备试剂瓶，以便将其插入试剂管理器中。人工准备通常包括使用者在相当长的时间内在正面向下和正面向上位置之间快速翻转试剂瓶许多次，以便移除可能粘在试剂瓶帽的下表面上的微粒。此外，人工准备可包括用隔膜替代试剂瓶的帽。通常，必须按一定顺序将试剂瓶插入试剂管理器。人工准备和将试剂瓶插入试剂管理器中可花费大量时间和精力。当试剂管理器正被装载以新试剂瓶时，诊断分析器系统利用之前位于试剂管理器内的试剂瓶中的试剂进行的处理可能暂时停止，这会占据时间并降低产量。当试剂瓶被放置在试剂管理器内时，试剂管理器没有完全准确的追踪试剂瓶的方法。此外，在试剂瓶已被插入试剂管理器中之后，使用者可能仍需要在场，以便人工丢弃已被试剂管理器用尽的试剂盒。所有这些都可能花费使用者的大量时间和精力，并且可能降低诊断分析器系统的产量。
需要克服一个或多个现有诊断分析器系统的问题中的一个或多个的试剂管理器和操作试剂管理器的方法。
发明内容
在一个实施例中，公开了一种用于诊断分析器系统的试剂管理器。所述试剂管理器包括试剂管理器外壳、高速试剂瓶旋转装置、处理器和存储器。试剂管理器外壳用于容纳试剂瓶。高速试剂瓶旋转装置位于所述试剂管理器外壳内，用于旋转所述试剂瓶中的至少一个。处理器与所述高速试剂瓶旋转装置电子通讯。存储器与所述处理器电子通讯。所述存储器包括由所述处理器运行的编程代码。所述编程代码被配置为旋转高速试剂瓶旋转装置，以旋转至少一个试剂瓶，从而从所述至少一个试剂瓶的隔膜的下表面移除微粒。
在另一实施例中，公开了一种用于诊断分析器系统的试剂管理器。所述试剂管理器包括试剂管理器外壳、高速试剂瓶旋转装置、处理器和存储器。试剂管理器外壳容纳试剂瓶。高速试剂瓶旋转装置位于所述试剂管理器外壳内，与所述试剂瓶中的至少一个配合。处理器与所述高速试剂瓶旋转装置电子通讯。存储器与所述处理器电子通讯。所述存储器包括由所述处理器运行的编程代码。所述编程代码被配置为以一定速率向前和向后旋转所述高速试剂瓶旋转装置和至少一个配合的试剂瓶，该速率能从所述至少一个配合的试剂瓶的所述隔膜的所述下表面移除所述微粒。所述编程代码被配置为旋转高速试剂瓶旋转装置，从而使得：位于至少一个配合的试剂瓶内的试剂以在5000至7000度每秒之间的向前速率向前移动，以在110000度每平方秒至180000度每平方秒之间的向前加速度向前移动，并且以在180度至360度之间的角度向前移动；位于所述至少一个配合的试剂瓶内的试剂以在5000至7000度每秒之间的向后速率向后移动，以在110000度每平方秒至180000度每平方秒之间的向后加速度向后移动，并且以在180度至360度之间的角度向后移动；并且在向前旋转和向后旋转了所述至少一个配合的试剂瓶之后具有在250毫秒至750毫秒之间范围内的延迟。
在另一实施例中，公开了一种操作诊断分析器的试剂管理器的方法。在一个步骤中，旋转位于试剂管理器的试剂管理器外壳内的高速试剂瓶旋转装置，以从被承托在所述试剂管理器外壳内的试剂瓶的隔膜的下表面移除微粒。
在另一实施例中，公开了一种从试剂存储容器盖移除微粒的方法。在一个步骤中，旋转试剂瓶，以迫使所述试剂瓶内的液体接触微粒并从试剂瓶的盖的下表面移除微粒。
本发明的范围仅有所附权利要求限定，并且不受本发明内容部分内的陈述影响。
附图说明
参照以下附图和描述可更好地理解本发明。附图中的部件不必按比例绘制，反而，重点在于图示本发明的原理。
图1图示诊断分析器系统的一个实施例的立体图；
图2图示图1的实施例的诊断分析器系统的顶视图；
图3图示附接到试剂瓶的试剂盒的一个实施例的立体图；
图4图示沿图3实施例的线4-4截取的剖视图；
图5图示沿图4实施例的线5-5截取的剖视图；
图6图示图3的实施例的试剂瓶之一的立体图，其中，已从试剂瓶拆下试剂盒并且移除了试剂瓶的帽；
图7图示图6的实施例的试剂瓶的剖视图，其中，再次附接了帽；
图8图示试剂管理器的一个实施例的立体图，其中，试剂管理器的存储区域的存储抽屉打开，其可用于图1的诊断分析器系统的试剂存储区；
图9图示图8的实施例的试剂管理器的立体图，其中，存储抽屉关闭并且移除了前壁；
图10图示图9的实施例的试剂管理器的存储抽屉的一部分的侧视图，其中，两个试剂盒被插入存储抽屉的多个行中的两行；
图11图示图10的实施例的试剂管理器的存储抽屉的所述部分的底视图，其中，两个试剂盒被插入存储抽屉的所述两行中；
图12图示图9的实施例的试剂管理器的试剂管理器外壳的存储区域内的高速试剂瓶旋转装置与两个试剂盒的散布齿轮接触的近视图；
图13图示曲线图的一个实施例，其可用于对试剂进行消泡的每个单向消泡移动，其中，速度被绘制在Y轴上，时间被绘制在X轴上；
图14图示图9的实施例的试剂管理器的顶视图，其中，完全移除了试剂管理器外壳的外表面，以露出贯穿始终放置的天线；
图15图示图14的实施例的试剂管理器的一部分的剖视图，以示出试剂管理器的天线如何对试剂盒的RFID装置进行读写；
图16图示图9的实施例的试剂管理器的立体图，其中，移除了后壁以图示机器人；
图17图示试剂管理器外的图16的机器人的立体图；
图18图示图17的实施例的试剂管理器的两个操作区域的顶视图，在每个操作区域中示出了由皮带驱动的多个齿轮。
图19图示图17的实施例的操作区域之一的一部分的近视图，以示出皮带驱动齿轮，所述齿轮驱动相邻试剂盒的散布齿轮；以及
图20图示操作诊断分析器系统的试剂管理器的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
图1和2分别图示诊断分析器系统10的一个实施例的立体图和顶视图。如图1和2共同示出的，诊断分析器系统10包括反应容器装载区12、样本存储区14、试剂存储区16、测试区18以及一个或多个处理器19。一个或多个处理器19可控制诊断分析器系统10的动作。反应容器装载区12包括优选利用机器人21将反应容器20供应到测试区18的区。样本存储区14包括将样本22供应到测试区18以便测试的区。样本22包括血液样本。血液样本可取自哺乳动物、人、动物或任何种类的生物。试剂存储区16包括将试剂24供应到测试区18的区。测试区18包括在样本22上进行测试以确定样本22的尺寸、性质、特征或状态的区。测试区18包括两个直线轨道23。在其他实施例中，测试区18可包括任意数量的直线轨道23。在其他实施例中，测试区18可包括不同配置的一个或多个移动轨道。直线轨道23由不锈钢制成。直线轨道23和整个组件是导电的，以消除静电积累。直线轨道23是相同的。在其他实施例中，直线轨道23可以不同。一个马达26提供用于移动直线轨道23的动力。在其他实施例中，可使用任意数量的马达26提供用于移动直线轨道23的动力。
图3图示附接到试剂瓶30的试剂盒28的一个实施例的立体图。图4图示沿图3的实施例的线4-4截取的剖视图。图5图示沿图4的实施例的线5-5截取的剖视图。如图3-5共同示出的，试剂盒28包括注塑成型的零件，该零件具有咬合到试剂瓶30的凸缘34上的咬合构件32。试剂瓶30包括试剂瓶30a、30b、30c和30d，各自可包含不同类型的试剂，以便在诊断分析器系统正在测试的样本上进行测试。
试剂盒28和试剂瓶30包含通用的配合界面，其容许试剂盒28附接/咬合到不同尺寸的试剂瓶30上，只要试剂瓶30包含通用配合界面。通用配合界面包括圆形壁36，咬合构件32围绕圆形壁36散布。这容许试剂盒28附接到包含不同量试剂24的不同尺寸的试剂瓶30(即，30ml注塑成型瓶、60ml注塑成型瓶等)。在制造时，按正确顺序组装试剂瓶30。试剂盒28利用咬合构件32以防干预方式承托试剂瓶30。为了从试剂盒28移开试剂瓶30，需要专用工具或破坏性装置，以避免干预。
试剂盒28包括散布齿轮38，其咬合到试剂瓶30a上并且与试剂管理器的高速试剂瓶旋转装置(稍后示出和论述)接合，以在“帽清洁模式”期间均匀地散布瓶30a中的磁性微粒。在每个试剂瓶30a、30b和30d中有两个内部翅片40。试剂瓶30c不具有内部翅片。在高速试剂瓶旋转装置或试剂管理器的另一旋转装置(稍后示出和论述)旋转散布齿轮38时，试剂瓶30a中的两个内部翅片有助于通过产生湍流散布试剂瓶30a内的试剂24。在其他实施例中，试剂瓶30a、30b和30d可各自具有不同数量和尺寸的翅片40。高速瓶旋转装置(稍后示出和论述)使散布齿轮38进行的旋转连同试剂瓶30a内的翅片40通过使试剂24产生朝向或抵靠整体隔膜42a的湍流移除在运输期间(即，如果试剂盒28面向下的话)可能聚集/停留在瓶30a的整体隔膜42a上的试剂24的磁性微粒，由此从整体隔膜42a移除磁性微粒。
图6图示图3的实施例的试剂瓶30a的立体图，其中，已从试剂瓶30a拆下试剂盒28，并且移除了试剂瓶30a的帽。图7图示图6的实施例的试剂瓶30a的剖视图，其中，再次附接帽44。如图6和7共同示出的，两个翅片40各自从试剂瓶30a的底部46在内部延伸至靠近试剂瓶30a的顶部48。两个翅片40的长度50为84mm长。在其他实施例中，长度50可以在50至86mm之间变化。两个翅片40以90度的角52放置。在其他实施例中，角52可以不同。在其他实施例中，可进一步改变翅片40的数量、尺寸、配置和方位。
如图3-5共同示出的，由试剂盒28承托的试剂瓶30包括在使用之前将试剂24包含在试剂瓶30中的整体隔膜42。这些整体隔膜42可被诊断分析器系统的移液管(稍后示出和论述)打开，而不需要人介入。隔膜42由热塑性聚合物制成，并且各自被模塑为具有六个同心且互相连接的锯齿状狭槽54，形成六个叶56。锯齿状狭槽54被设计为在制造、存储和运输期间保持完整(未破损)，但在诊断分析器系统的移液装置(稍后示出和论述)刺穿它们时以可预期的方式打开。整体隔膜42控制试剂24的蒸发，使其可用30天或500次，以先达到的为准。由锯齿状狭槽54限定的叶56在移液时打开，然后弹回，以关闭或最小化试剂瓶的开口，从而控制试剂24的蒸发速率。
试剂盒28包括被配置为与诊断分析器系统的“拾取和放置”机器人(稍后示出和论述)接合的弹簧构件58，从而使得可通过机器人按压和释放弹簧构件58来自动化试剂盒的工作流程，由此可抬高和移动试剂盒28。试剂盒28的表面60的设计/形状容许机器人“拾取和放置”试剂盒28。如稍后论述的，这包括将试剂盒28装载到诊断分析器系统的存储区域，读取试剂盒28的条形码62，将试剂盒28放置在诊断分析器系统的操作区域中以从试剂瓶30移出试剂24，以及当试剂瓶30变空时丢弃试剂盒28和附接的试剂瓶30。弹簧构件58与诊断分析器系统接合，以确保相对于诊断分析器系统的移液装置准确地放置隔膜42，从而确保适当地操作。
为了确保相对于移液装置准确地放置隔膜42，试剂盒28的轨构件64滑入诊断分析器系统的配合导引件(稍后示出和论述)中。当弹簧构件58到达诊断分析器系统内的正确位置时，由于沿诊断分析器系统的配合导引件滑动的试剂盒28的轨构件64，弹簧构件58咬合到诊断分析器系统的口袋(稍后示出和论述)中，以相对于移液装置将试剂盒28锁定到正确位置。为了防止使用者将试剂盒28放入诊断分析器系统中的错误方位，在试剂盒28上设置与诊断分析器系统的相应表面(稍后示出和论述)相互作用的闩锁表面66，其将不容许试剂盒28被安置在错误方位。
试剂盒28包括射频识别(RFID)装置(或标签)68，其被安装在试剂盒28上，以用于将数据存储为读/写格式(在非易失性读/写存储器中)，从而可自动化试剂24的识别和存量确认，并节省时间。RFID装置68存储试剂盒历史信息，以防止对之前打开(即，当隔膜已被移液装置刺穿时)的盒28进行“帽清洁模式”。分析器软件将通过对RFID装置68进行读写来更新历史信息的状态。RFID装置68还帮助确定试剂盒28在诊断分析器系统的试剂存储子系统内的任何存储区域中的位置。如稍后更充分地示出和论述的，诊断分析器系统利用位于诊断分析器系统内盒28位置上方的多路传输天线阵列读取诊断分析器系统内试剂盒28的每个位置，一次读取一个。如果存在试剂盒28，则RFID装置68将应答。使用高频RFID装置68，从而将仅应答靠近天线的试剂盒28。
作为RFID装置68的备份，试剂盒28还包含条形码62，其容许诊断分析器系统获得关于试剂瓶30的信息，即使RFID装置68不工作。信息可包括在工厂填充时关于试剂瓶30的任何类型的相关信息，诸如它们各自装有的试剂24的类型或其他信息。
为了避免使试剂瓶30d暴露于光，试剂盒28附接到有色(不透明)试剂瓶30d、有色帽44d、有色隔膜42d和咬合到试剂盒28上的防尘盖(未示出)，以减少试剂瓶30d中试剂24的暴露。在其他实施例中，这些特征可用于任何其他试剂瓶30a、30b或30c，以避免暴露于光。
试剂盒28与随后更充分地论述的诊断分析器系统一起将使用者从执行以下冗长乏味的操作中解放出来，即，颠倒试剂瓶30以便在运输之后清洁帽，将隔膜42安置到试剂瓶30中，将试剂瓶30安置到诊断分析器系统中的正确位置，以及从诊断分析器系统移除试剂瓶30。它还添加控制模式，以防止对打开的试剂瓶30进行帽清洁模式，快速机载存量确认模式，以及防干预模式以保持试剂24的完整性。试剂盒10与随后更充分地论述的诊断分析器系统一起可将操作者装载试剂24的手动时间从四十分钟降低至两分钟以下。这对于现有设计是一个明显的竞争优势。
图8图示试剂管理器70的一个实施例的立体图，其中，试剂管理器70的存储区域74的存储抽屉72打开，其可用于图1的诊断分析器系统10的试剂存储区16中。图9图示图8的实施例的试剂管理器70的立体图，其中，存储抽屉72关闭并且前壁被移除。试剂管理器70包含试剂管理器外壳75，其容纳两个存储区域74和两个操作区域76。每个存储区域74包括存储抽屉72，其被配置为从图8所示的打开位置移动到图9所示的关闭位置。
每个存储抽屉72包括九行78，当存储抽屉72打开时八个单独的试剂盒28可平行对齐地插入九行78中。第九行用于条形码扫描。如图10所示，每个试剂盒28的轨构件64滑入每行78的平行相对的配合导引构件80中并沿其滑动，以便将试剂盒28支撑在存储抽屉72的行78中。试剂盒28的结构确保它们正确地插入存储抽屉72的行78中。在试剂盒28插入存储抽屉72的行78中之后，关闭存储抽屉72，如图9所示。在其他实施例中，存储区域74、每个存储区域74的每个存储抽屉72中的行78以及操作区域76的数量、配置或其他方面可不同。冷却装置82位于存储区域74和操作区域76下方，用于使制剂管理器保持冷却。冷却装置82可包括两个珀尔帖冷却器，以保持试剂管理器70的内部温度保持在2至12摄氏度。
在测试样本期间，可打开和关闭存储抽屉72，以便将更多试剂盒28插入试剂管理器70中，而不会干扰操作区域76中对试剂盒28的连续处理。此外，使用者可按任何任意顺序将试剂盒28装载到存储抽屉72中，并且试剂管理器70的机器人(稍后示出和论述)将在试剂管理器70内按合适的顺序重新布置试剂盒28，以便测试。
图10图示图9的实施例的试剂管理器70的存储抽屉72的一部分的侧视图，其中，两个试剂盒28被插入存储抽屉72的多个行78中的两行中。图11图示图10的实施例的试剂管理器70的存储抽屉72的所述部分的底视图，其中，两个试剂盒28被插入存储抽屉72的所述两行78中。如图10-11共同示出的，试剂盒28a已被正确地插入行78a中，但试剂盒28b已被错误地插入行78b中(即，颠倒了)。
试剂盒28a的闩锁表面66a靠着存储抽屉72的侧面84齐平地放置，容许条形码阅读器86阅读条形码62。存储抽屉72的对齐表面88a不干扰试剂盒28a的闩锁表面66a，因为它正确地插入行78a内。一旦试剂盒28a到达正确位置，试剂盒28a的弹簧构件58a就已在相对的配合导引构件80之一的袋90a内咬合就位，由此将试剂盒28a固定在行78a内的正确位置。
但是，存储抽屉72的对齐表面88b干扰试剂盒28b的闩锁表面66b，因为它错误地插入行78b内。这导致试剂盒28b突出行78b外，因为对齐表面88b接触闩锁表面66b，由此阻止闩锁表面66b靠着存储抽屉72的侧面84齐平地放置。因此，使用者意识到需要倒转试剂盒28b并将其重新插入存储抽屉72的行78b中，因为存储抽屉72不能完全闭合回到试剂管理器70中。还可以注意到，试剂盒28b的弹簧构件58b尚未在相对的配合导引构件80之一的袋90b内咬合就位，因为试剂盒28b位于行78b内的错误位置。
一旦使用者从行78b中移出试剂盒28b并按正确方式将试剂盒28b插入行78b中，闩锁表面66b就将靠着存储抽屉72的侧面84齐平放置，容许条形码阅读器86阅读试剂盒28b的条形码62。在此正确位置，试剂盒28b的弹簧构件58b将在相对的配合导引构件80之一的袋90b内咬合就位，由此将试剂盒28b锁定在行78b内的正确位置。
图12图示图9的实施例的试剂管理器70的试剂管理器外壳75的存储区域74内的高速试剂瓶旋转装置92与两个试剂盒28a和28b的散布齿轮38a和38b接触的近视图。高速试剂瓶旋转装置92包括多个齿轮94a、94b和94c的齿轮链。马达95旋转齿轮94a。齿轮94a旋转齿轮94b。齿轮94b旋转齿轮94c。齿轮94c旋转试剂盒28a和28b的散布齿轮38a和38b。图1的处理器19与高速试剂瓶旋转装置92电通信，并控制其动作。如图1所示，处理器19包含存储器96和/或与其电通信，存储器96包含由处理器19运行的编程代码98。
图1的编程代码98被配置为旋转图12的高速试剂瓶旋转装置92，以旋转试剂盒28a和28b的散布齿轮38a和38b，它们继而旋转试剂盒28a和28b的附接试剂瓶30a(另见图3-5)，从而在帽清洁模式中从每个试剂瓶30a的隔膜42a的下表面移除微粒。高速试剂瓶旋转装置92引起的散布齿轮38a和38b的旋转连同试剂瓶30a内的两个翅片40(见图4、6和7及之前论述的翅片40的参数)一起产生试剂24朝向和抵靠每个试剂瓶30a的隔膜42a的湍流，由此通过将试剂24泼溅到整体隔膜42a上移除在运输期间可能聚集/停留在试剂瓶30a的整体隔膜42a上的磁性微粒(即，如果瓶30a面向下的话)，以移除微粒。
编程代码98被配置为以从试剂瓶30a的隔膜42a的下表面移除微粒的速率向前和向后旋转高速试剂瓶旋转装置92。为本发明起见，用语“循环”被定义为每次高速试剂瓶旋转装置92沿一个方向前进。例如，如果高速试剂瓶旋转装置92首先沿向前方向前进，然后沿向后方向前进，则此移动将包括两个循环，其中，向前移动和向后移动各自包括单独的循环。编程代码98被配置为旋转高速试剂瓶旋转装置92，并相应地旋转试剂瓶30a，在27秒至55秒的总时间范围内执行40至80个向前和向后循环。应该注意，每个循环理想地在40毫秒至50毫秒的范围内，并且每个循环之间的延迟为250毫秒至750毫秒，理想地，延迟为500毫秒。在优选实施例中，编程代码98被配置为旋转高速试剂瓶旋转装置，并相应地旋转试剂瓶30a，在35秒至45秒(包括延迟)的总时间范围内执行总计60个向前和向后循环。
编程代码98被配置为向前旋转高速试剂瓶旋转装置92，从而使得位于试剂瓶30a内的试剂24以在5000至7000度每秒之间的向前速率向前移动，以在110000度每平方秒至180000度每平方秒之间的向前加速度向前移动，并且以在180度至360度之间的角度向前移动。在优选实施例中，编程代码98被配置为向前旋转高速试剂瓶旋转装置92，从而使得位于试剂瓶30a内的试剂24以5625度每秒的向前速率向前移动，以135000度每平方秒的向前加速度向前移动，并且以281度角向前移动。
编程代码98被配置为向后旋转高速试剂瓶旋转装置92，从而使得位于试剂瓶30a内的试剂24以在5000至7000度每秒之间的向后速率向后移动，以在110000度每平方秒至180000度每平方秒之间的向后加速度向后移动，并且以在180度至360度之间的角度向后移动。在优选实施例中，编程代码98被配置为向后旋转高速试剂瓶旋转装置92，从而使得位于试剂瓶30a内的试剂24以5625度每秒的向后速率向后移动，以135000度每平方秒的向后加速度向后移动，并且以281度角向后移动。
如果特定试剂24需要消泡(或使气泡破裂)过程，则编程代码98被配置为在每个循环之间旋转高速试剂瓶旋转装置92，进行预定次数的单向消泡移动，以对试剂瓶30a内的试剂24进行消泡(或使气泡破裂)。在一个实施例中，如果特定试剂24需要消泡过程，则编程代码98被配置为旋转高速试剂瓶旋转装置92，使其以与之前论述的相同的速度、加速度、延迟和角度参数进行的总计30次高度向后和向前循环(向后和向前移动被定义为2个循环)。在前6个循环(即，向前、向后、向前、向后、向前)中的每个之间，编程代码98被配置为旋转高速试剂瓶92，使其进行总计3个单向消泡移动，以对试剂24消泡。
图13图示了曲线图的一个实施例，其可用于对试剂进行消泡的每个单向消泡移动，其中，速度被绘制在Y轴上，时间被绘制在X轴上。如图所示，高速试剂瓶旋转装置92的每次消泡移动可沿一个方向持续2.1秒，在0至1.05秒之间加速，在1.05至2.1秒之间减速。例如，在沿向前方向的第一高速循环和随后的延迟之后，高速试剂瓶旋转装置92可向前旋转，进行三个连续的单向消泡移动，全部沿向前方向并且全部具有如图13所示的参数。在沿向后方向的第二高速循环和随后的延迟之后，高速试剂瓶旋转装置92可向后旋转，进行三个连续的单向消泡移动，全部沿向后方向并且全部具有如图13所示的参数。此过程可继续用于接着的4个高速循环，直到总计第6个高速循环。
在总计第6个高速循环之后，在高速循环6-12中的每个之间，编程代码98被配置为旋转高速试剂瓶旋转装置92，使其进行总计5个单向消泡移动(具有图13的参数)，以对试剂24消泡。在总计第12个高速循环之后，在高速循环12-18中的每个之间，编程代码98被配置为旋转高速试剂瓶旋转装置92，使其进行总计7个单向消泡移动(具有图13的参数)，以对试剂24消泡。在总计第18个高速循环之后，在高速循环18-30中的每个之间，编程代码98被配置为旋转高速试剂瓶旋转装置92，使其进行总计9个单向消泡移动(具有图13的参数)，以对试剂24消泡。每个高速旋转循环和每个单向消泡移动之间的延迟可包括500毫秒。完成全部30个高速旋转循环和消泡过程的总时间可在6至8分钟之间。
以此方式，高速试剂瓶旋转装置92既可用于从试剂瓶30a的隔膜42a的下表面移除试剂24，也可用于对试剂瓶30a内的试剂24进行消泡(使气泡破裂)。在其他实施例中，高速试剂瓶旋转装置92可采用不同数量、持续时间、速度、加速度、延迟、角度或其他参数的高速旋转或消泡(使气泡破裂)移动，从试剂瓶30a的隔膜42a的下表面移除试剂24并对试剂瓶30a内的试剂24进行消泡。
图14图示图9的实施例的试剂管理器70的顶视图，其中，完全移除了试剂管理器外壳75的外表面，以露出贯穿始终放置的天线100。图15图示图14的实施例的试剂管理器70的一部分的剖视图，以示出试剂管理器70的天线100如何对试剂盒28的RFID装置68进行读写。如图14所示，总计36个天线100散布在试剂管理器70的存储区域74和操作区域76的顶板上。具体地，一个天线100位于两个存储区域74中的每个的九行78中的每行中，总计18个天线100遍布在两个存储区域74上。类似地，一个天线100位于两个操作区域76中的每个的九行102中的每行中，总计18个天线100遍布在两个操作区域76上。
天线100与图1的处理器19电通信，以便通过与试剂盒28的RFID装置68通信，确定试剂管理器70的存储区域74和操作区域76内试剂盒28的精确位置、身份和其他信息。天线100被配置为从试剂盒28的RFID装置68读取信息或将信息写入其中，如图15所示。所述信息可包括以下信息，诸如，测试体积、机载天数、对在其上使用试剂盒28的仪器的识别、每个试剂瓶30中的液体量或其他相关信息。信息可包括关于在图12所示的清洁过程期间高速试剂瓶旋转装置92是否已从试剂瓶30a的隔膜42a的下表面移除了微粒的指示。信息还可指示试剂瓶30a是否已经打开，以避免已经打开的试剂瓶30a经历利用图12所示的高速试剂瓶旋转装置92进行的帽清洁过程。
图1的处理器19被配置为相继激活天线100，一次一个，以避免在扫描试剂管理器70内的试剂盒28期间受到其他天线100的干扰。可以注意到，当试剂盒28的RFID装置68不能阅读时，图11所示的条形码阅读器86可阅读试剂盒28的条形码62。此时，天线100可将条形码62的信息写到试剂盒28的RFID装置68上。对天线100、RFID装置68和条形码62的使用容许试剂盒管理器70更快地执行存量管理。
图16图示图9的实施例的试剂管理器70的立体图，其中，移除了后壁以图示机器人104。图17图示试剂管理器外的图16的机器人104的立体图。图16和17的机器人104被配置为在试剂管理器70的存储区域74和操作区域76的行78和102之间移动试剂盒28，如图14和16所示，以便将试剂盒28放置在图1的处理器19期望的任何位置。机器人104包含马达106a和106b、X位置构件108、Y位置构件110和试剂盒运载装置112。试剂盒运载装置112包含用以抬高试剂盒28的金属薄片板112a，还包括在偏心凸轮112c上运转以与每个试剂盒28的弹簧构件58接合和断开的杠杆112b。这容许机器人104将试剂盒28解锁和锁定在试剂管理器70的存储区域74和操作区域76的行78和102中的特定位置，如图14和16所示。试剂盒运载装置112额外包含光学传感器112c，其检测试剂管理器70的存储区域74和操作区域76的行78和102的特定位置中试剂盒28的存在，如图14和16所示。
包括编码器激活步进电机并利用皮带传动装置106c的马达106a在方向114上沿Y位置构件110向前和向后移动试剂盒运载装置112，以控制试剂盒运载装置112沿方向114的方位。包括编码器激活步进电机并利用花键轴/螺杆或皮带传动装置106d的马达106b沿X位置构件108在方向116上向前和向后移动Y位置构件110和由Y位置构件110运载的试剂盒运载装置112，以控制试剂盒运载装置112沿方向116的方位。以此方式，被配置为每次联接一个试剂盒28的试剂盒运载装置112被配置为将试剂盒28移动到图16的试剂管理器70内的任何位置。
X位置构件108包含五个霍尔效应传感器118，用以在方向116上沿X位置构件108检测Y位置构件110的位置，并因而检测试剂盒运载装置112的位置。这容许确定试剂盒运载装置112相对于试剂管理器70的存储区域74和操作区域76的行78和102(如图14和16所示)在方向116上的精确X位置，这基于Y位置构件110在沿X位置构件108移动时触发了五个霍尔效应传感器118中的哪个。
机器人104用于将将试剂盒28从存储区域74的闭合存储抽屉72的行78传送到操作区域76的行102，如图14和16所示。每个试剂盒28的轨构件64(在图17中示出)滑入操作区域76的每行102的平行相对的配合导引构件80(在图16中示出)中并沿其滑动，以便将试剂盒28支撑在操作区域76的行102中。一旦每个试剂盒28到达其正确位置，每个试剂盒28的弹簧构件58(在图17中示出)就咬合就位到相对的配合导引构件80之一的口袋90b(如图11所示)内，由此将试剂盒28固定到操作区域76的行102内的正确位置。
机器人104按一定顺序布置试剂盒28，以便基于化验板尺寸和将运行的配置最大化诊断分析器10的产量。机器人104可彼此相邻地放置类似的试剂盒28，以容许试剂管理器70的移液装置(稍后示出和论述)从一个试剂盒28获取一种类型的试剂24并从另一个试剂盒28获取另一种类型的试剂24。机器人104总共可在两个操作区域76中放置16个试剂盒28，这容许诊断分析器10运行16次化验板，假设每次化验仅需要一个试剂盒28。
图18图示图17的实施例的试剂管理器70的两个操作区域76的顶视图，在每个操作区域76中示出了由皮带124驱动的多个齿轮122。图19图示图17的实施例的操作区域76之一的一部分的近视图，以示出皮带124驱动齿轮122，齿轮122驱动相邻试剂盒28c和28d的散布齿轮38c和38d。一旦试剂盒28c和28d被锁定在操作区域76的行102内的正确位置，如图16所示，马达(图中不可见)就驱动皮带124，皮带124驱动齿轮122，齿轮122驱动试剂盒28c和28d的散布齿轮38c和38d。可以注意到，两个试剂盒28c和28d可由齿轮122中的每个驱动。每个操作区域76中的皮带124以比图9和12的高速试剂瓶旋转装置92低的速度驱动齿轮122，以使试剂瓶30a内的试剂24匀速流动。
如图16所示，移液装置120可通过操作区域76的顶板128中的孔126获取操作区域76的行102中的试剂盒28的试剂瓶30中的试剂24并将其移出。以此方式，图1的诊断分析器系统10可运行化验板。当移液装置120正在获取操作区域76的行102中的试剂盒28的试剂瓶30中的试剂24时，可如图8和9所示地打开和关闭试剂管理器70的存储区域74中的存储抽屉72，以添加额外的运载试剂瓶30的试剂盒28，而不会终端/干扰移液装置120，由此容许连续处理。
如图16所示，在移液装置120排空试剂瓶30中的试剂24之后，机器人104丢弃操作区域76的对齐的第9(最后一行)废弃物行102a中的运载孔试剂瓶30的试剂盒28。操作区域76的对齐的第9(最后一行)废弃物行102a与存储区域74的对齐的第9(最后一行)废弃物行78c对齐，以形成一个连续对齐的废弃物行130。在运载孔试剂瓶30的试剂盒28已被机器人104移到连续对齐的废弃物行130中之后，机器人104推动连续对齐的废弃物行130中的试剂盒28使其紧靠彼此，以推动试剂盒28使其紧靠与连续对齐的废弃物行130对齐的被动废弃物门132。此推动动作迫使被动废弃物门132从关闭位置打开，此时，机器人104将试剂盒28推过被动废弃物门132，并使其离开试剂管理器外壳75，进入清理装置134。随后，磁体和/或扭转弹簧136通过使被动废弃物门132磁性地偏置返回关闭位置自动地关闭被动废弃物门132。被动废弃物门132的使用容许自动地丢弃用过的试剂盒28，这最小化了使用者手动地卸载各个用过的试剂盒28并在不停止化验处理的情况下丢弃它们的使用者互动和使用者操作时间。
在其他实施例中，可改变包括图8的试剂管理器70的图1的诊断分析器系统10的任何部件的数量、类型、配置或方位，可缺少一个或多个部件，或者可添加额外的部件。
图20图示操作诊断分析器系统的试剂管理器的方法140的一个实施例。在步骤142，可发生以下动作：可将试剂管理器的至少一个存储区域的至少一个存储抽屉移动到位于试剂管理器外壳之外的打开位置；当至少一个存储抽屉位于打开位置时可将承托至少一个试剂瓶的至少一个试剂盒放入至少一个存储抽屉中；以及可将至少一个存储抽屉从打开位置移动到关闭位置，以将由至少一个存储抽屉包含的承托至少一个试剂瓶的至少一个试剂盒封闭在试剂管理器外壳内。至少一个存储抽屉在打开和关闭位置之间的移动不会干扰一个或多个操作区域中的试剂处理，容许连续处理。试剂管理器可包括多个存储区域和多个操作区域，各自具有多个行，每个行适于支承承托至少一个试剂瓶的至少一个试剂盒。试剂管理器外壳可被冷却。
在步骤144，位于试剂管理器外壳内的多个天线可从承托至少一个试剂瓶的至少一个试剂盒的RFID装置读取信息或将信息写入其中。所述信息可包括以下信息，诸如，测试体积、机载天数、对在其上使用至少一个试剂盒的仪器的识别或其他相关信息。信息可包括指示由至少一个试剂盒承托的至少一个试剂瓶是否已经打开或已被高速试剂瓶旋转装置清洁的指示。天线还可确定试剂管理器内至少一个试剂盒的位置和身份。步骤144还可包括试剂管理器的条形码阅读器阅读至少一个试剂盒的至少一个条形码，以确定关于由至少一个试剂盒承托的至少一个试剂瓶的信息。天线可将至少一个试剂盒的条形码的信息写入所述至少一个试剂盒的RFID装置。
在步骤146，可旋转试剂管理器外壳内的高速试剂瓶旋转装置，以从被承托在试剂管理器外壳内的至少一个试剂瓶的下表面移除微粒。这可由至少一个试剂瓶内的试剂的湍流引起，湍流由高速试剂瓶旋转装置高速旋转试剂瓶引起。试剂的湍流可泼溅到至少一个试剂瓶的隔膜上，由此从隔膜移除微粒。高速试剂瓶旋转装置可位于至少一个存储区域中。这可利用马达完成，马达旋转多个齿轮，多个齿轮旋转至少一个试剂盒的至少一个散布齿轮，从而旋转由至少一个试剂盒承托的一个或多个试剂瓶。至少一个试剂瓶可包括位于至少一个试剂瓶内的至少一个翅片，其以90度角放置。所述至少一个翅片可进一步帮助产生朝向并抵靠隔膜的湍流，由此从至少一个试剂瓶的隔膜移除微粒。在一个实施例中，步骤146还可包括以一定速率向前和向后旋转高速试剂瓶旋转装置，以从被承托在试剂管理器外壳内的至少一个试剂瓶的隔膜的下表面移除微粒。高速试剂瓶旋转装置可向前和向后旋转40至80个向前和向后循环。在优选实施例中，高速试剂瓶旋转装置可在总计35至45秒的时间内向前和向后旋转60个向前和向后循环。
向前旋转高速试剂瓶旋转装置可包括：高速试剂瓶旋转装置向前旋转，从而以在5000至7000度每秒之间的向前速率、以在110000度每平方秒至180000度每平方秒之间的向前加速度、并且以在180度至360度之间的角度向前移动位于至少一个试剂瓶内的试剂。在优选实施例中，向前旋转高速试剂瓶旋转装置包括：高速试剂瓶旋转装置向前旋转，从而以5625度每秒的向前速率、以135000度每平方秒的向前加速度、并且以281度的角度向前移动位于至少一个试剂瓶内的试剂。
向后旋转高速试剂瓶旋转装置可包括：高速试剂瓶旋转装置向后旋转，从而以在5000至7000度每秒之间的向后速率、以在110000度每平方秒至180000度每平方秒之间的向后加速度、并且以在180度至360度之间的角度向后移动位于至少一个试剂瓶内的试剂。在优选实施例中，向后旋转高速试剂瓶旋转装置包括：高速试剂瓶旋转装置向后旋转，从而以5625度每秒的向后速率、以135000度每平方秒的向后加速度、并且以281度的角度向后移动位于至少一个试剂瓶内的试剂。
步骤146还可包括在向前旋转且向后旋转之后具有在250毫秒至750毫秒范围内的延迟。在优选实施例中，试剂瓶向前旋转且向后旋转之后的延迟为500毫秒。
在步骤148，在向前和向后循环之间高速试剂瓶旋转装置可沿一个方向旋转，以便敲击试剂瓶和对试剂消泡。此消泡移动可包括本文公开的任何实施例。
在步骤150，可利用机器人将至少一个试剂瓶从处于关闭位置的至少一个存储抽屉移动到试剂管理器内的操作区域。在步骤152，皮带可驱动操作区域中的多个齿轮，齿轮可旋转至少一个试剂盒的至少一个散布齿轮，从而相应地旋转由至少一个试剂盒承托的至少一个试剂瓶。在步骤154，当至少一个试剂盒位于操作区域中时，可从至少一个试剂盒承托的至少一个试剂瓶移取试剂。
在步骤156，在已从至少一个试剂瓶排空试剂之后，可利用机器人将承托至少一个试剂瓶的至少一个试剂盒移动到操作和存储区域的对齐的废弃物行中。在步骤158，与对齐的废弃物行对齐的废弃物门可自动打开，并且可将承托至少一个空试剂瓶的至少一个试剂盒推出废弃物门并推出试剂管理器外壳，推到清理装置中。在步骤160，由于磁体和扭转弹簧将废弃物门偏置到关闭位置，废弃物门可自动关闭。
本发明的一个或多个实施例可缓解一个或多个现有诊断分析器系统的一个或多个问题。例如，本发明的试剂管理器70可向诊断分析器系统10连续地供应试剂24，以便化验处理，并且容许使用者按任意顺序装载试剂盒28，而不会中断化验处理。它还可自动清洁试剂瓶30的隔膜42的微粒，以避免使用者必须在将试剂瓶30插入试剂管理器70之前花大量时间准备和摇晃试剂瓶30。此外，它可确保试剂24保持处于2至12摄氏度。此外，它可自动地丢弃用过的试剂盒28。最后，它可提供足以支持25小时的离开时间(基于500个测试套件计算的)的容量，并且由于将试剂盒28智能地放置到合适位置以及快速地定位和识别试剂管理器70内的试剂盒28(这是因为使用RFID装置68、天线100和条形码62)，可提高产量和时间效率。
摘要的提供是为了容许读者快速确定所公开的技术内容的本质。应该理解，它不能用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在以上具体实施方式中，可见，为了精简化本发明，在各种实施例中各种特征被组合在一起。本发明的这种方法不应被解释为表明所主张的实施例需要多于每个权利要求中明确表述的特征。反而，随后的权利要求表明的是，本发明的主题在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，随后的权利要求在此合并在具体实施方式中，其中，每个权利要求自身作为单独主张的主题。
虽然已经示出和描述了在此描述的本主题的特定方面，但是对于本领域技术人员来说显然的是，基于本文的教导，可在不脱离本文描述的主题及其更宽方面的情况下，进行改变和修改，并且因此，所附权利要求在它们的范围内包括这类改变和修改，这在本文描述的主题的实际精神和范围内。此外，应该理解，本发明由所附权利要求限定。因此，本发明不受除所附权利要求及其等同描述之外的限制。

Claims (19)

1.一种用于诊断分析器系统的试剂管理器，包括：
试剂管理器外壳，其承托试剂瓶，所述试剂瓶具有聚集在隔膜的下表面的微粒，所述试剂瓶包括试剂瓶的顶部并且具有设置在试剂瓶内的液体；
高速试剂瓶旋转装置，其设置在所述试剂管理器外壳内并被配置成旋转试剂瓶；
齿轮，其设置在试剂管理器外壳内；
处理器，其与所述高速试剂瓶旋转装置电子通讯；以及
存储器，其与所述处理器电子通讯，其中，所述存储器包括用于由所述处理器运行的编程代码，并且所述编程代码被配置为：旋转高速试剂瓶旋转装置，从而使试剂瓶在多个顺时针和逆时针循环中以第一速度旋转以导致设置在试剂瓶内的液体形成湍流，从而导致液体接触来自试剂瓶的隔膜的下表面的微粒并从试剂瓶的隔膜的下表面移除所述微粒；以及驱动齿轮以使试剂瓶以低于第一速度的第二速度旋转，以使试剂瓶内的液体均匀流动。
2.如权利要求1所述的试剂管理器，其中，所述编程代码被配置为以所述第一速度顺时针和逆时针旋转所述高速试剂瓶旋转装置，使得设置在试剂瓶内的液体以在5000至7000度每秒之间的速率、以在110000度每平方秒至180000度每平方秒之间的加速度、并且以在180度至360度之间的旋转角度顺时针和逆时针移动。
3.如权利要求1所述的试剂管理器，其中，所述编程代码被配置为使得在顺时针和逆时针循环之间具有在250毫秒至750毫秒之间范围内的高速试剂瓶旋转装置的延迟。
4.如权利要求1所述的试剂管理器，其中，所述编程代码被配置为使得：在所述高速试剂瓶旋转装置的第一组顺时针和逆时针循环之间以第一数量的连续的多个单向旋转使所述高速试剂瓶旋转装置旋转以对试剂瓶中的液体消泡，以及在所述高速试剂瓶旋转装置的第二组顺时针和逆时针循环之间以不同于第一数量的第二数量的连续的多个单向旋转使所述高速试剂瓶旋转装置旋转以对试剂瓶中的液体消泡。
5.如权利要求1所述的试剂管理器，其中，所述编程代码被配置为使所述高速试剂瓶旋转装置以范围为40至80个的顺时针和逆时针循环旋转，从而导致设置在试剂瓶中的液体形成湍流。
6.如权利要求1所述的试剂管理器，还包括承托试剂瓶的试剂盒，所述试剂盒包括连接到试剂瓶的散布齿轮，所述散布齿轮与所述高速试剂瓶旋转装置配合接触并且被配置成使得：所述高速试剂瓶旋转装置的移动相应地移动所述散布齿轮，所述散布齿轮相应地移动试剂瓶。
7.如权利要求6所述的试剂管理器，其中，所述试剂盒中的两个被放置在所述试剂管理器外壳内并且被配置成使得：所述高速试剂瓶旋转装置的移动相应地移动两个试剂盒的散布齿轮，所述散布齿轮相应地移动每个试剂盒的试剂瓶。
8.如权利要求1所述的试剂管理器，其中，试剂瓶包括设置在所述试剂瓶内的至少一个翅片，所述至少一个翅片相对于试剂瓶的外表面以90度角放置。
9.如权利要求8所述的试剂管理器，其中，试剂瓶包括设置在所述试剂瓶内的两个翅片，所述两个翅片均相对于试剂瓶的外表面以90度角放置。
10.如权利要求1所述的试剂管理器，其中，所述高速试剂瓶旋转装置包括由马达驱动的多个相连接的齿轮。
11.如权利要求1所述的试剂管理器，还包括至少一个存储区域、至少一个操作区域和至少一个机器人，所述至少一个存储区域、至少一个操作区域和至少一个机器人中的每个都设置在所述试剂管理器外壳内，所述至少一个存储区域包括被配置成接收并存储试剂瓶的至少一个可移动存储抽屉，所述至少一个可移动存储抽屉能够从设置在所述试剂管理器外壳外部的打开位置移动到设置在所述试剂管理器外壳内部的关闭位置，所述至少一个机器人被配置成使试剂瓶在所述至少一个存储区域和所述至少一个操作区域之间移动，所述至少一个操作区域连接到至少一个移液装置并包括具有孔的顶板，所述至少一个移液装置被配置成在被承托在所述至少一个操作区域中时通过所述孔将试剂移出试剂瓶。
12.如权利要求11所述的试剂管理器，还包括两个所述操作区域和两个所述存储区域。
13.如权利要求11所述的试剂管理器，其中，至少一个可移动存储抽屉被配置成使得：在所述至少一个移液装置从所述至少一个操作区域移取试剂时，所述至少一个可移动存储抽屉在所述打开位置和关闭位置之间的移动不会干扰所述至少一个移液装置，从而容许连续处理。
14.如权利要求11所述的试剂管理器，其中，所述高速试剂瓶旋转装置位于所述至少一个存储区域中。
15.如权利要求11所述的试剂管理器，其中，所述至少一个操作区域包括被配置成承托所述试剂瓶的多个第一行，所述至少一个存储区域包括被配置成承托所述试剂瓶的多个第二行，并且所述至少一个操作区域和所述至少一个存储区域都形成对齐的废弃物行，对齐的废弃物行在被配置成所述试剂瓶已经变空之后接收所述试剂瓶。
16.如权利要求15所述的试剂管理器，还包括连接到所述对齐的废弃物行的废弃物门，所述废弃物门被配置为自动打开和关闭，以通过所述废弃物门将试剂瓶清出所述对齐的废弃物行并清出所述试剂管理器外壳。
17.如权利要求16所述的试剂管理器，还包括磁体，所述磁体被配置为在所述试剂瓶被清出所述试剂管理器外壳之后自动关闭所述废弃物门。
18.如权利要求6所述的试剂管理器，还包括散布在所述试剂管理器外壳内的多个天线，其中，所述试剂盒还包括射频识别装置，并且所述多个天线被配置为从所述射频识别装置读取信息或将信息写入所述射频识别装置。
19.如权利要求18所述的试剂管理器，其中，所述信息包括关于所述高速试剂瓶旋转装置是否已从试剂瓶的隔膜的下表面移除了微粒的指示。
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