CN109477873A - 用于ivd自动化系统的磁屏蔽 - Google Patents

Abstract

用于在体外诊断设置中使用的系统和方法并入磁屏蔽物以减小任何样本、反应物、设备或者人到系统生成的磁场或者电磁场的暴露或者长时间暴露。一些实施例提供用于在体外诊断设置中使用的包括自动化轨道的自动化系统，所述自动化轨道具有配备有磁屏蔽物的侧壁。在一些实施例中，磁屏蔽物包括80%镍合金箔。

Description

用于IVD自动化系统的磁屏蔽

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月21日提交的美国临时申请序列号62/365,256的权益，通过引用将该美国临时申请在其整体上并入本文。

技术领域

本发明总地涉及供在实验室环境中使用的自动化系统中使用的磁屏蔽，并且更具体地涉及用于屏蔽在临床分析仪中辅助运输用于体外诊断的患者样本和/或试剂以及与用于体外诊断的患者样本和/或试剂交互的系统。

背景技术

体外诊断（IVD）允许实验室基于在患者流体样本上执行的化验来辅助疾病的诊断。IVD包括与可以通过对从患者的体液或脓肿中取出的液体样本的分析来执行的患者诊断与治疗相关的各种类型的分析测试和化验。通常利用已经向其上装载流体容器（诸如包含患者样本的管或瓶）的自动化临床化学分析仪（分析仪）来进行这些化验。分析仪从样本器皿中提取液体样本并在特殊反应比色皿或管（统称为反应器皿）中将样本与各种试剂混合。在一些常规系统中，将模块化方案用于分析仪。实验室自动化系统可以在一个样本处理模块（模块）和另一个模块之间穿梭运送样本。模块可以包括一个或多个台，所述台包括样本处置台和测试台（例如，可以专攻某些类型的化验或者可以以其他方式向更大的分析仪提供测试服务的单元，其可以包括免疫化验(IA)和临床化学（CC）台）。

供IVD环境中的分析仪使用的自动化系统在分析仪内的不同台之间或在分析仪之间移动包含样本样品的管。一种运输样本和试剂管的方法是在经由磁轨道系统在周围移动的载体或器皿移动器（VM）上。这类系统涉及操作以促进运载工具移动器按期望在轨道周围移动的永磁体以及复杂的电磁体。这样，试剂管和样本管两者都暴露于强磁力，轨道服务模块中的反应物和其他化学制品也一样。

因此，存在保护在器皿移动器（VM）上和模块内承载的样本和/或试剂免受强磁力影响的需要。

发明内容

一些实施例提供一种用于在体外诊断设置中使用的包括自动化轨道的自动化系统，所述自动化轨道具有配备有磁屏蔽物的侧壁。在一些实施例中，磁屏蔽物包括80%镍合金箔。在一些实施例中，磁屏蔽物包括80%镍合金涂层或涂料。

一些实施例还包括至少一个器皿移动器，所述器皿移动器包括通过磁屏蔽物分离的器皿保持区域和永磁体。在一些实施例中，分离器皿保持区域和永磁体的磁屏蔽物是厚度足以减小器皿保持区域中的磁场的80%镍合金。

一些实施例提供一种用于体外诊断系统模块的覆盖物，所述覆盖物包括至少一个配备有磁屏蔽物的侧壁。在一些实施例中，将磁屏蔽物应用于内部表面、外部表面中的一个或多个，或集成在覆盖物的至少一个侧壁内。

一些实施例提供一种具有基于磁的器皿移动器系统的体外诊断系统，包括磁屏蔽物来减小向系统和/或设备内的试剂或化学成分以及系统外部的生物体暴露的电磁场量。一些实施例在基于磁的器皿移动器中的磁源或电磁源与要保护对象之间的一个或多个表面上提供磁屏蔽物。在一些实施例中，要保护对象是反应物器皿、样本器皿、反应腔室、外部设备或者生物体中的一个或多个。

根据参考附图进行的说明性实施例的以下详细描述，本发明的附加特征和优点将变得清楚。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述最好地理解本发明的前述和其他方面。出于说明本发明的目的，在附图中示出了目前优选的实施例，然而应理解，本发明不限于所公开的具体手段。包括在附图中的是以下图：

图1 描绘了采用磁器皿移动系统的示例性IVD系统。

图2是磁器皿移动器系统中的轨道的典型区段的横截面视图。

图3示出了适用于在IVD系统中使用的示例性器皿移动器。如示出的，器皿移动器包括基部分，所述基部分可以包括用于与磁运输系统交互的材料，所述材料允许并促进器皿移动器在轨道上的移动。

图4示出了示例性分析仪模块。

图5示出了另一个示例性分析仪模块。

具体实施方式

图1 描绘了采用磁器皿移动系统的示例性IVD系统。该特定布置示出了三个模块——样本处置器、临床化学模块和免疫化验模块，每个模块具有以虚线示出的覆盖物。磁器皿移动系统的轨道示出为做出若干个回路，所述回路基本上围绕仪器（其为了清楚而被省略）的工作部分。

当使用采用磁轨道系统的实验室自动化系统时，在器皿移动器上和/或在分析仪或其他模块内的样本和/或试剂被暴露于由轨道系统中采用的永磁体和电磁体生成的电磁场。这些磁力可能足够强而影响特定分析仪、模块、摄取系统的性能，或者甚至影响诸如系统操作者的起搏器和蜂窝电话之类的外部系统。在最坏的情况场景下，磁场可能高达2000-5000高斯。

暴露于该磁场的样本或试剂可能引起在器皿移动器上或模块内时样本或者试剂内的粒子的不期望的凝集，可能引起样本器皿和/或试剂器皿中的浓度方面的不期望的改变，和/或可能影响分析仪本身中的样本和/或试剂。为了最小化该影响，可以在贯穿IVD系统的一个或多个位置中采用磁屏蔽。

在磁源和要保护区域之间的任何位置是针对磁屏蔽的候选。在附图中用S指出针对屏蔽的建议位置。这些位置是建议，并且不意在作为适用于屏蔽的唯一位置。例如并且不限于，可以在样本和/或试剂器皿下方的器皿移动器中、器皿移动器壁中、仪表板中、对于保护对器皿移动器的访问的IVD中的覆盖物以及其他位置采用磁屏蔽。其中抽吸或装载样本或试剂的位置是针对磁屏蔽的特别好的候选，这是因为有些想法是在该状态中的样本和试剂更易经受磁场影响。

图2是磁器皿移动器系统中的轨道200的典型区段的横截面视图。水平表面A可以例如是不锈钢板，所述不锈钢板促进例如器皿移动器的基部（例如圆盘，未示出）中的永磁体与在水平表面下方的轨道区段中找到的（一个或多个）电磁场发生器之间的电磁交互。在使用中，轨道表面下方的电磁场发生器生成强磁场以促进一个器皿移动器或多个器皿移动器的移动，轨道的多个区段可以或可以不在给定时间发射电磁场。水平表面A必须适用于传递电磁场以促进器皿移动器的移动，并且可以由不锈钢或其他合适的材料制成。通常，轨道的侧壁210由挤制铝制成，因为挤制铝重量轻、成本低且无磁。铝具有最小的磁屏蔽效果。因此，附近的任何样本、试剂或设备（例如，起搏器、蜂窝电话）可能受到使用期间发射的磁场的影响。因此，侧壁210在其外表面或内表面上可以配备有电磁屏蔽材料。这将最小化轨道外部的电磁场的“泄露”。类似地，器皿移动器（见图3并在下面讨论）的基部的上壁和侧壁也可以配备有磁屏蔽物以减小其上承载的样本和/或试剂的暴露。

图3示出了适用于在IVD系统中使用的示例性器皿移动器300。如示出的，器皿移动器300包括基部分310，基部分310可以包括用于与磁运输系统交互的材料，所述材料允许并促进器皿移动器在轨道上的移动。在一些实施例中，基部310容纳永磁体。基部310具有上壁312，在上壁312上方找到用于定位样本和/或试剂管的各种管位置和捕获引导件350和弹簧352。器皿移动器300的上壁312是针对磁屏蔽的理想位置。通过沿着该上壁312放置磁屏蔽物，屏蔽物定位在磁源和样本和/或试剂之间。可以沿着器皿移动器基部的侧壁314或在侧壁314内放置附加的屏蔽物。如先前指出的，磁屏蔽物可以是包含磁屏蔽材料（诸如但不限80%镍合金）的箔、涂层或涂料。磁屏蔽物可以定位在器皿移动器壁的内表面、器皿移动器壁的外表面中的任一者或所有上、和/或内部定位在器皿移动器壁内。在一些实施例中，壁本身可以由磁屏蔽材料制成。

IVD系统的仪器或分析仪通常布置在轨道的一个回路或者多个回路内，潜在地造成分析仪内容纳的任何试剂或化学制品长时间暴露于电磁场。在一些实例中，在试剂隔室（例如，试剂转盘）中容纳这些试剂或化学制品。图4描绘了示例性分析仪模块700的平面视图。示出的外边界一般表示轨道（未示出）的内部边界。提供在分析仪模块的外边界或轨道的内边界上的磁屏蔽物将保护分析仪模块内的仪器、试剂和样本。在分析仪内的是诸如采样臂710a、稀释转盘720、反应环730和反应物转盘（未示出，如模糊的）的多个子结构。这些隔室容纳包含样本、反应物或活性反应的器皿。通过将磁屏蔽物应用于这类隔室的侧壁790或者甚至应用于器皿本身，可以保护这些重要的试剂或其他化学制品免受长时间暴露于由附近轨道系统产生的电磁场的影响。取决于应用，如果试剂包含可能受磁场影响的磁粒子，这类屏蔽还可以防止可能发生的浓度方面的不期望的改变。

图5示出了可以在IVD系统中采用的免疫化验分析仪模块560的示意图。免疫化验分析仪模块560是使用磁分离和化学发光读出来使异质免疫化验自动化的临床分析仪。免疫化验模块的精确布置和部分在其他申请中详述，但是重要的是，包括试剂隔室372、试剂自动装载器374、试剂探针376和培养环362。可以由如本文设想到的磁屏蔽来保护这些区域中的任何一个或者区域的组合。例如，试剂隔室372的周界侧壁380可以配备有磁屏蔽物以保护容纳在其中的试剂。类似地，也可以这样保护培养环362的侧壁380。也可以保护试剂探针的区域。已经用描绘其中可以应用屏蔽的区域或表面的S来指定这些区域。

不论仪器或者仪器模块如何，在抽吸或者装载操作期间，试剂特别易于受到电磁体和永磁体两者的影响。因此，可以通过磁屏蔽来保护涉及装载或抽吸的区域。

在实践中，各种模块和分析仪配备有通常由塑料制成的覆盖物来保护样本和仪器本身。如上文描述的，仪器的区域和轨道附近可能经受强电磁场。覆盖物本身可以被覆盖、涂覆、浸渍或以其他方式配备有磁屏蔽物，以最小化到轨道系统产生的磁场的外部暴露。在图1中，以虚线描绘了覆盖物，而以实线示出了下面的磁轨道。为了清楚已经省略了分析仪器本身。通过在覆盖物中放置屏蔽物来最小化对诸如计算机、起搏器、蜂窝电话等外部设备或人的有害影响。

虽然任何磁屏蔽将满足，但可以使用镍合金。80%镍合金箔特别好地适用于该任务，因为它重量轻，可以按需要在大小、形状、配置和厚度方面被定制。镍箔屏蔽材料可以应用在关注的特定区域中，或者可以贯穿系统均匀地被应用（例如，在仪表板中）。由材料和其产出及所期望的屏蔽量来确定磁屏蔽物的厚度。厚度的范围可以从几微米到几毫米或者更多。在一些示例中，厚度是1微米、10微米、100微米、500微米、1毫米、5毫米或者其间任何范围的值。在其中磁屏蔽物嵌入在另一材料（诸如涂料或塑料）中的实例中，磁屏蔽材料以有效具有屏蔽效果的量存在。

可替换地，可以将磁屏蔽物（诸如80%镍合金）制定成涂层或涂料，所述涂层或涂料可以应用于器皿移动器的部分、轨道侧壁、仪表板或IVD系统的其他部分。这类涂层或涂料得益于易于应用、均匀性、加强厚度的能力以及其他效果。

重要的是，虽然80%镍合金提供适当水平的磁屏蔽，但可以采用其他百分比。例如，可以采用大约50%至大约90%镍。镍合金磁屏蔽材料的一些实施例包括大约50%镍、大约60%镍、大约70%镍、大约80%镍或者大约90%镍。

可以采用其他合适类型的磁屏蔽。磁屏蔽材料包括但不限于金属片、金属屏、泡沫金属和其他形式。用于磁屏蔽的合适金属包括镍、铜、其合金和其他金属。

应指出，本文设想到的磁屏蔽不需要并且可能不会实现100%的磁场阻挡。而是，场可以被减小或者重定向为远离所讨论的区域。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但本发明不限于此。本领域技术人员将领会，可以对本发明的优选实施例做出许多改变和修改，并且可以在不脱离本发明的真实精神的情况下做出这类改变和修改。因此，意图的是所附权利要求被解释为覆盖落入本发明的真实精神和范围内的所有这类等同变型。

Claims (13)

1.一种用于在体外诊断（IVD）设置中使用的自动化系统，包括：

由至少两个侧壁和在其间延伸的水平表面限定的自动化轨道，

其中所述至少两个侧壁限定内表面和外表面，并且磁屏蔽材料被提供在所述内表面、所述外表面中的一个或多个处或者被集成在所述侧壁本身内，并且

其中所述水平表面没有磁屏蔽物。

2.根据权利要求1所述的自动化系统，其中所述磁屏蔽物包括应用于所述侧壁的所述内表面或所述外表面中的至少一个的80%镍合金箔。

3.根据权利要求1所述的自动化系统，其中所述磁屏蔽物包括应用于所述侧壁的所述内表面或所述外表面中的至少一个的80%镍合金涂层。

4.根据权利要求1所述的自动化系统，还包括至少一个器皿移动器，所述至少一个器皿移动器包括通过磁屏蔽物分离的器皿保持区域和永磁体。

5.根据权利要求4所述的自动化系统，其中分离所述器皿保持区域和所述永磁体的所述磁屏蔽物是厚度足以减小所述器皿保持区域中的磁场的80%镍合金。

6.一种用于体外诊断系统模块的覆盖物，所述覆盖物包括：

限定内表面和外表面的至少一个侧壁；以及

磁屏蔽材料，其被提供在所述内表面、所述外表面中的一个或多个处或者被集成在所述侧壁本身内。

7.根据权利要求6所述的覆盖物，其中所述磁屏蔽材料包括镍合金。

8.一种具有基于磁的器皿移动器系统的体外诊断系统，包括磁屏蔽物来减小向所述系统和/或设备内的试剂或化学成分以及所述系统外部的生物体暴露的电磁场量。

9.根据权利要求8所述的体外诊断系统，包括在所述基于磁的器皿移动器中的磁源或电磁源与要保护对象之间的一个或多个表面上或内的磁屏蔽物。

10.根据权利要求9所述的体外诊断系统，其中所述要保护对象是反应物器皿、样本器皿、反应腔室、外部设备或者生物体中的一个或多个。

11.根据权利要求9所述的体外诊断系统，其中所述要保护对象是样本装载器、试剂装载器、样本探针、试剂探针、样本抽吸器或试剂抽吸器中的至少一个，其中每个对象配备有外围侧壁以隔离所述对象，并且其中所述外围侧壁在其内表面、外表面中的一个或多个处配备有磁屏蔽材料，或者在所述侧壁本身内集成磁屏蔽材料。

12.根据权利要求8所述的体外诊断系统，其中所述系统包括配备有磁屏蔽材料的一个或多个覆盖物。

13.根据权利要求12所述的体外诊断系统，其中所述一个或多个覆盖物包括嵌入有磁屏蔽材料的塑料，所述磁屏蔽材料足以至少限制穿过所述一个或多个覆盖物的磁场量。