CN109496139B - 使试样容器在检测仪器内装载均衡的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使试样容器在多个自动化检测设备之间装载均衡的系统和方法。该方法可包括：在第一自动化检测设备中的容器拾取站处接收试样容器；确定第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备的装载能力、运送状态和隔室可用性；以及当第一自动化检测设备中有效可用隔室计数与有效容量的第一比率小于第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备的总和的总有效可用隔室计数与总有效容量的第二比率时，将试样容器从第一自动化检测设备运送到下游自动化检测设备。

Description

使试样容器在检测仪器内装载均衡的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于使试样容器在多个自动化检测设备之间装载均衡的系统和方法。
发明背景
对生物液体中病原微生物的检测应在尽可能短的时间内进行，特别是在败血症的情况下，尽管医生可以获得广泛的抗生素，但这种病的死亡率仍然很高。通常使用血液培养瓶来确定在患者体液中特别是在血液中是否存在生物活性剂，诸如微体生物(microorganism)。将少量血液通过封闭的橡胶隔膜注入含有培养基的无菌瓶中，且然后将瓶在37℃孵育并监测微体生物的生长。
目前在美国市场上存在检测生物样本中微体生物生长的仪器。一种这样的仪器为本受让人bioMérieux有限公司的BacT/
Figure GDA0003659908730000011
3D仪器。该仪器接收含有例如来自人类患者的血液样本的血液培养瓶。仪器对瓶进行孵育，并在孵育期间，孵育器中的光学检测单元定期地分析并入到瓶中的比色传感器以检测瓶内是否发生微生物生长。光学检测单元、瓶和传感器在专利文献中有描述，参见美国专利4,945,060；5,094,955；5,162,229；5,164,796；5,217,876；5,795,773；以及5,856,175，其中的每个专利的全部内容通过引用并入到本文中。通常涉及检测生物样本中的微生物的其他感兴趣的现有技术包括以下专利：U.S.5,770,394，U.S.5,518,923；U.S.5,498,543，U.S.5,432,061，U.S.5,371,016，U.S.5,397,709，U.S.5,344,417及其继续申请U.S.5,374,264，U.S.6,709,857；以及U.S.7,211,430，其中的每个专利的全部内容通过引用并入到本文中。
发明概述
下面描述了一种自动化系统和仪器架构，其提供了对包含在试样容器内的测试样本中的微生物剂(例如微体生物)的存在的自动化检测。在一个实施例中，本发明的自动化检测仪器为用于检测包含在测试样本中或怀疑包含在测试样本中的微生物剂的生长的自动化培养仪器，其中，测试样本在试样容器例如血液培养瓶内培养。在一些实施例中，提供了一种用于使试样容器在多个自动化检测设备之间装载均衡的系统和方法。
本发明的自动化检测系统接收含有培养基和怀疑其中含有微体生物的测试样本(例如，血液样本)的试样容器(例如，血液培养瓶)。检测系统包括壳体、保持结构和/或用于保持和/或搅动试样容器以促进或增强其中的微生物生长的搅动装置，并且可选地还可包含一个或更多个加热装置以提供加热的外壳或孵育室。自动化检测系统还包括一个或更多个检测单元，该一个或更多个检测单元确定容器对于测试样本中微生物剂的存在是否呈阳性。检测单元可包括美国专利4,945,060；5,094,955；5,162,229；5,164,796；5,217,876；5,795,773；以及5,856,175的特征，或者该检测单元可以包括用于检测测试样本中微生物剂的存在的其他技术。其中存在微生物剂的容器(例如瓶)在本文中称为“阳性”。
在第一方面，提供了一种用于使多个自动化检测设备之间装载均衡的方法。在一些实施例中，该方法包括：在第一自动化检测设备中的容器拾取站处接收试样容器；确定第一自动化检测设备的装载能力；确定一个或更多个下游自动化检测设备的装载能力；确定第一自动化检测设备的运送状态；确定一个或更多个下游自动化检测设备的运送状态；确定第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备中的隔室可用性(cellavailability)；以及当第一自动化检测设备中的有效可用隔室计数与有效容量的第一比率小于第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备的总和的总有效可用隔室计数与总有效容量的第二比率时，将试样容器从第一自动化检测设备运送到下游自动化检测设备。
在一些实施例中，该方法包括：当第一比率大于或等于第二比率时，将试样容器装载到第一自动化检测设备中。
在进一步的实施例中，该方法包括将运送状态分配给第一自动化检测设备和/或一个或更多个下游自动化检测设备，该运送状态选自由工作、不工作、仅装载和通过组成的组。
在一个实施例中，具有工作状态的自动化检测设备被确定为能够将试样容器装载到自动化检测设备的井中并且被确定为能够运送到自动化检测设备和从自动化检测设备运送。
在另一个实施例中，具有不工作状态的自动化检测设备被确定为不能够将试样容器装载到自动化检测设备的井中并且被确定为不能够运送到自动化检测设备和从自动化检测设备运送。
在进一步的实施例中，具有仅装载状态的自动化检测设备被确定为能够将试样容器装载到自动化检测设备的井中并且被确定为不能运送到下游自动化检测设备。
在更进一步的实施例中，具有通过状态的自动化检测设备被确定为不能够将试样容器装载到自动化检测设备的井中并且被确定为能够运送到自动化检测设备和从自动化检测设备运送。
在一些实施例中，该方法包括：将试样容器从第一自动化检测设备运送到下游自动化检测设备，以减少自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备内的整体温度变化。
在一个实施例中，该方法包括：当第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备中的隔室可用性被确定为零时触发警报。在一些实施例中，该方法包括：当确定第一自动化检测设备中的隔室可用性在第一自动化检测设备的总容量的5％内时，不考虑(overriding)向一个或更多个下游自动化检测设备运送。
在第二方面，提供了一种用于使多个自动化检测设备之间装载均衡的非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质中存储有指令。在一个实施例中，指令在由处理器执行时执行以下步骤：在第一自动化检测设备中的容器拾取站处接收试样容器；确定第一自动化检测设备的装载能力；确定一个或更多个下游自动化检测设备的装载能力；确定第一自动化检测设备的运送状态；确定一个或更多个下游自动化检测设备的运送状态；确定第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备中的隔室可用性；以及当第一自动化检测设备中的有效可用隔室计数与有效容量的第一比率小于第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备的总和的总有效可用隔室计数与总有效容量的第二比率时，将试样容器从第一自动化检测设备运送到下游自动化检测设备。
在一些实施例中，当第一比率大于或等于第二比率时，指令还执行将试样容器装载到第一自动化检测设备中的步骤。
在一些实施例中，指令在由处理器执行时还执行将运送状态分配给第一自动化检测设备和/或一个或更多个下游自动化检测设备的步骤，该运送状态选自由工作、不工作、仅装载和通过组成的组。
在一些实施例中，指令在由处理器执行时还执行当第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备中的隔室可用性被确定为零时触发警报的步骤。
在一些实施例中，指令在由处理器执行时还执行以下步骤：当确定第一自动化检测设备中的隔室可用性在第一自动化检测设备的总容量的5％内时，不考虑向一个或更多个下游自动化检测设备运送。
在第三方面，提供了多个自动化检测设备，其在操作通信中链接在一起以允许使所述多个自动化检测设备之间装载均衡，其中，所述装载均衡通过以下项执行：
在第一自动化检测设备中的容器拾取站处接收试样容器；
确定所述第一自动化检测设备的装载能力；
确定一个或更多个下游自动化检测设备的装载能力；
确定所述第一自动化检测设备的运送状态；
确定所述一个或更多个下游自动化检测设备的运送状态；
确定所述第一自动化检测设备和所述一个或更多个下游自动化检测设备中的隔室可用性；以及
当所述第一自动化检测设备中的有效可用隔室计数与有效容量的第一比率小于所述第一自动化检测设备和所述一个或更多个下游自动化检测设备的总和的总有效可用隔室计数与总有效容量的第二比率时，将所述试样容器从所述第一自动化检测设备运送到下游自动化检测设备。
附图说明
通过阅读以下对各种实施例的详细描述以及附图，各种发明方面将变得更加明显，其中：
图1为用于快速无创检测测试样本中的微生物剂的自动化系统的透视图。如图所示，该系统包括自动化装载机构。
图2为图1的检测系统的透视图，其示出了自动化装载机构的特写视图。
图3为图1的检测系统的透视图，其示出了自动化装载机构和下抽屉，该下抽屉打开以揭示废物容器，该废物容器用于对于微生物剂的存在测试为阴性的容器。
图4为在图1-3的检测系统中处理的试样容器中的一个的侧视图。虽然检测容器可采用多种形式，但在一个实施例中，它被配置为血液培养瓶。
图5A为图1的检测系统的一种构型的侧视图。
图5B为图5A中所示的检测系统的透视图，其中上门和下门打开，从而示出用于保持图4中所示类型的多个容器的内室和支架。
图6为图5A和5B中所示的运送机构的透视图，其示出了水平和垂直支撑轨道。还示出了第一和第二旋转机构，该第一和第二旋转机构可操作以使运送机构绕一个或更多个轴线旋转。
图7A为图5A和5B中所示的机器人头部和垂直支撑轨道的透视图。如图7A所示，机器人头部处于垂直定向，使得保持在机器人头部内的试样容器也处于垂直定向。
图7B为图5A和5B中所示的机器人头部和垂直支撑轨道的另一个透视图。如图7B所示，机器人头部定位在水平定向上，使得保持在机器人头部内的容器也处于水平定向。
图8A-C示出了试样容器到图5A和5B所示的机器人头部的保持室中的随时间推移的装载。如图8A所示，夹持机构夹持容器的顶部或帽。图8B示出了在装载过程中处于中间位置的容器。图8B示出了装入机器人头部后的容器。
图9A和9B分别为图1-3和5A-5B的检测系统的替代构型的透视图和侧视图，其中上门和下门打开，从而示出了容器保持结构的替代构型。在图9A和9B的实施例中，支架被布置成滚筒形或圆柱形构型。
图10为自动化装载机构的另一种构型的透视图，示出了可在水平面上操作的第一传送带和可在垂直平面上操作的第二传送带。
图11为自动化装载机构的又一种构型的透视图，示出了可在水平面上操作的第一传送带和具有多个叶片并在垂直平面上可操作的第二传送带。
图12为设置有自动化装载机构的壳体和盖的透视图。
图13为被示出从检测系统分离出来的自动化装载机构的一个实施例的透视图。根据该实施例，自动化装载机构包括用于全自动化装载试样容器的装载站或区域、传输机构和入口位置。已经移除了装载区域的一侧的一部分以示出该实施例的自动化装载机构的附加细节。
图14为图13中所示的自动化装载机构的另一个透视图。容器装载区域被示为可看透的特征，以揭示如本文所述的自动化装载机构的其他特征。
图15为图14中的滚筒状装载机构、垂直滑槽、定位器件和系统运送器件的特写透视图。滚筒状装载机构、垂直滑槽、定位器件和系统运送器件被示为从检测系统分离出。
图16为图14-15中所示的自动化装载机构的剖视图。更具体地，图16为滚筒状装载机构和垂直滑槽的剖视图，示出了通过滑槽落下的试样容器。如图16所示，当容器的底部通过滑槽落下时，试样容器的顶部或帽由锥形凸缘短暂地保持就位，从而使试样容器直立。
图17为包括图14中所示的自动化装载机构的自动化检测设备的透视图。自动化装载机构的容器装载区域被示出为处于自动化系统前面上的用户可接近位置，以用于快速无创检测微生物剂。自动化检测系统和容器装载区域在移除侧板的情况下和/或作为可看透特征示出以揭示如本文所述的其他特征。
图18为包括替代装载机构的自动化检测设备的透视图。自动化装载机构的容器装载区域被示为处于自动化系统前面的用户可接近位置，以用于快速无创检测微生物剂。自动化检测系统和容器装载区域被在移除侧板的情况下和/或作为可看透特征示出以揭示如本文所述的其他特征。
图19为用于快速无创检测图17中所示的微生物剂的自动化系统的下部部分的侧视图。自动化检测系统在移除侧板的情况下示出以揭示如本文所述的系统的其他特征。
图20为图17-19中所示的保持结构和自动化运送机构的透视图。如图所示，在该实施例中，自动化运送机构包括下部水平支撑件、垂直支撑件、枢轴板和用于在检测设备内运送试样容器的机器人头部。为清楚起见，示出了从检测设备分离出的保持结构和自动化运送机构。
图21A-B为图20中所示的自动化运送机构的枢轴板和机器人头部的透视图。机器人头部以夹持机构和试样容器的剖视图，示出以揭示夹持机构的特征。如图21A所示，机器人头部位于枢轴板的第一端部并且处于水平定向，使得试样容器也以水平定向定向。在图21B中，机器人头部被示出为位于枢轴板的第二端部处并且处于垂直定向，使得试样容器也以垂直定向定向。
图22为自动化检测设备的替代构型的透视图，示出了用户界面、状态屏、定位器器件盖和两个阳性容器端口。
图23为示出检测设备的另一种设计构型的透视图。如图23所示，检测系统包括第一检测设备和第二检测仪器。
图24为自动化检测系统的又一个实施例的透视图。如图所示，自动化检测系统包括如本文所述的具有自动化装载机构的第一检测设备以及与第一检测设备链接或“菊花链式连接”的第二或下游检测设备。
图25A-C示出了用于将试样容器从第一检测设备推到第二或下游检测设备的随时间推移的推进臂机构。图25D-E示出了用于将试样容器从第一检测设备运送到第二或下游检测设备的系统。
图26示出了从检测系统分离出的保持结构和搅动组件的透视图。
图27A为支架保持结构和用于将试样容器牢固地保持在支架保持结构内的保留特征的透视图。
图27B示出了图27A中所示的支架保持结构和保留特征的剖视图。
图27C为图27A的支架保持结构和保留特征的顶部剖视图，示出了倾斜螺旋弹簧的示意图。
图28A-B示出了用于将多个试样容器运送到检测设备的托架的第一和第二透视图。如图所示，托架包括用于保持多个试样容器的多个保持井。图28A还示出了如本文所述的两个相对的夹持特征或手柄以及用于在装载站处释放多个试样容器的释放机构。
图29示出了检测系统的另一种可能构型的透视图。如图29所示，检测系统包括用于从图28A-B所示的托架释放一个或更多个试样容器的释放机构。
图30为示出在检测系统的操作中执行的步骤的流程图。
图31为示出在自动化微生物检测设备之间运送试样容器的方法的操作中执行的步骤的流程图。
图32为示出在使试样容器在自动化检测设备之间装载均衡的方法的操作中执行的步骤的流程图。
本发明详细描述
现在将参考所附附图在下文中更全面地描述本发明，在所附附图中示出了本发明的一些实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。相同的数字始终指代相同的元件。应当理解，尽管关于某个实施例进行了讨论，但是一个实施例的特征或操作可以应用于其他实施例。
在附图中，为了清楚起见，可夸大线、层、特征、部件和/或区域的厚度。另外，除非另有明确说明，否则操作顺序(或步骤)不限于权利要求中给出的顺序。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本文所用，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。应进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”指定所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。尽管本文可以使用术语“包括”，但是应当理解，被称为“包括”元件的对象也可以“由元件组成”或“基本上由元件组成”。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目中的一个或更多个的任何和所有组合。相同的数字始终指代相同的元件。如本文所使用得，短语，诸如“在X和Y之间”和“在约X和Y之间”，应该被解释为包括X和Y。如本文所使用的，短语，诸如“在约X和Y之间”，表示“在约X和约Y之间”。如本文所使用的，短语，诸如“从约X到Y”，表示“从约X到约Y”。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应进一步理解，诸如在常用字典中定义的那些术语应被解释为具有与其在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应被解释为理想化或过于正式的含义，除非本文明确地如此定义。为了简洁和/或清楚起见，可能未详细描述众所周知的功能或构造。
术语“自动地”是指操作可以大体上并且通常完全地在没有人工或手动输入的情况下执行，并且通常以编程方式指导或执行。术语“电子地”包括部件之间的无线和有线连接。术语“约”是指所叙述的参数或值可以在约+/-20％之间变化。
本文描述了用于无创检测包含在样本容器(例如培养瓶)内的测试样本中的微生物剂(例如微生物)的存在的自动化系统或仪器。此外，提供了用于使试样容器在多个自动化检测设备之间有效且安全地装载均衡的系统和方法。本文结合图1-8C描述了自动化系统或仪器的一个实施例。结合图9A-30示出并在本文描述了其他可能的实施例和设计替代方案。自动化系统可以包括以下一个或更多个特征：(1)包围内室的壳体；(2)自动化装载机构，其用于将一个或更多个容器装载到系统的入口位置和/或内室中；(3)自动化容器管理机构或定位器器件，其用于在系统内的各个工作流程站之间移动或定位容器；(4)自动化运送机构，其用于在系统内运送容器；(5)一个或更多个容器保持结构，其用于保持多个试样容器，可选地设有搅动组件；(6)检测单元，其用于检测微生物生长；和/或(7)用于从系统自动化卸载试样容器的机构。为了更好地理解检测系统的所示实施例如何操作，本说明书可以描述在特定检测仪器(血液培养仪器)和试样容器(血液培养瓶)的背景下的自动化检测设备。然而，本领域技术人员应容易理解，检测设备可以在其他实施例中实施，可以达到与本文公开的特定实施例的变型以适合特定实施方式，并且因此本优选实施例的描述和用于实施本发明的最佳模式是以说明而非限制性的方式提供的。
系统总览
本文描述了自动化检测系统100(例如，如图1-3和5A-5B中所示)，其提供用于自动化检测可能存在于测试样本或试样样本中的微生物剂(例如，微生物)的新架构和方法。通常，可以使用任何已知的测试样本(例如，生物样本)。例如，测试样本可以是怀疑含有一种或更多种微生物剂的临床或非临床样本。临床样本，诸如体液，包括但不限于血液、血清、血浆、血液成分、关节液、尿液、精液、唾液、粪便、脑脊髓液、胃内容物、阴道分泌物、组织匀浆、骨髓抽吸物、骨匀浆、痰液、抽吸物、拭子和拭子冲洗液、其他体液等。可以测试的非临床样本包括但不限于食品、饮料、药品、化妆品、水(例如，饮用水、非饮用水和废水)、海水压载物(seawater ballast)、空气、土壤、污水、植物材料(例如，种子、叶子、茎、根、花、果实)、血液制品(例如血小板、血清、血浆、白细胞部分等)、供体器官或组织样本、细菌战样本等。在一个实施例中，测试的生物样本为血液样本。
现在参考附图，检测系统100可以有几种构型。如图所示，例如在图1-3和5A-5B中，自动化检测系统100包括壳体102和用于在检测系统100内装载(参见例如图1的200)、移动或定位(未示出)、运送(参见例如图5A-5B的650)、搅动(未示出)试样容器500和/或从检测系统100中卸载试样容器500的一个或更多个自动化机构。壳体102包括前面板104A和后面板104B、相对的侧面板(例如，左侧面板和右侧面板)106A和106B、顶面板或顶板面板108A和底面板或底板面板108B，这些面板形成包围检测系统100的内室620(参见例如图5A-5B)的外壳。在一个实施例中，检测系统100的内室620为气候控制室(例如，温度控制孵育室，其中温度保持在约37℃下)以促进或增强微生物生长。如图1-3所示，壳体还可以包括第一端口或容器入口位置110、第二端口或误读/误差位置120、第三端口或阳性容器出口位置130、下入口面板140(图1)或抽屉142(图3)和/或用户界面显示器150。下入口面板140或抽屉142可包括手柄144。同样如图1所示，壳体102还可包括上部区段160和下部区段170，可选地每个区段包括可操作的门(即，上门和下门)162和172(参见例如图5B)。上门162和下门172可操作以允许进入检测系统100的内室620。然而，如本领域技术人员应理解的，其他设计构型也是可能的。例如，在另一个可能的实施例中，整个前面板可包括单个可操作的门(未示出)。
在一种设计可能性中，例如如图1-3中所示，下部区段170可具有比上部区段160更大的轮廓或覆盖区。根据该实施例，较大的下部区段170的壳体形成在下部区段170的顶表面上并且与上部区段160相邻或在上部区段160的前面的搁架180。该搁架180可以向检测系统100提供用户工作站和/或工作流程访问点。此外，搁架180可包括自动化装载装置或机构200。搁架180还可以为第一端口或容器入口位置110、第二端口或误读/误差位置120以及第三端口或阳性容器出口位置130提供进入位置。
在一个实施例中，例如如图1-3和5A-5B所示，检测系统100可包括自动化装载机构200，其用于将试样容器500自动化装载到检测系统100中。自动化装载机构200可包括容器装载站或区域202、传输机构204和第一端口或容器入口位置110。在操作中，用户或技术人员可以将一个或多个试样容器500(参见例如图4)放置在容器装载站或区域202处。传输机构204(例如传送带206)将试样容器传输到第一端口或容器入口位置110，并且在一些设计中，随后通过入口位置110并且进入检测系统100中，从而将容器装入装载到系统中。本文更详细地描述了自动化装载机构200。
如本领域技术人员应理解的，其他设计可以用于自动化装载机构并且在本文其他地方描述。例如，替代的自动化装载机构在图10-16中示出。在一个实施例中，如图13-16所示并且如本文中更详细描述的，检测系统100可采用容器装载区域或储器302和用于将试样容器自动化装载到检测系统100中的滚筒状装载器件308。
在另一个实施例中，如例如在图14-15和18中所示，自动化检测系统100可以包含一个或更多个工作流程站404，其用于获得试样容器的一个或更多个测量值、读数、扫描和/或图像，从而提供诸如容器类型、容器批号、容器有效期、患者信息、样本类型、测试类型、填充水平、重量测量等的信息。此外，一个或更多个工作流程站404可包括一个或更多个容器管理站，诸如容器拾取站或容器运送站。例如，自动化检测系统可以包含以下工作流程站中的一个或更多个工作流程站：(1)条形码读取站；(2)容器扫描站；(3)容器成像站；(4)容器称重站；(5)容器拾取站；和/或(6)容器运送站。根据该实施例，检测系统100还可以具有容器管理装置或容器定位器器件400，例如如图13-15、18和24所示。在操作中，容器管理器件或定位器器件400操作以将试样容器500移动或以其他方式定位到一个或更多个工作流程站404。在一种设计构型中，工作流程站中的一个或更多个包括在检测系统100的壳体102内。在一个实施例中，如图14-15中最佳所示，自动化装载机构300的滚筒或滚筒状装载器件308及垂直定向的滑槽332可以被操作以将试样容器存放或放置到定位器井402中，如本文的其他地方所描述的。在另一个实施例中，如图18和24中最佳示出的，自动化装载机构200的传输机构204或传送带206可以操作以将试样容器存放或放置到定位器井402中，如本文的其他地方所描述的。检测系统100还可包括一个或更多个引导轨道(未示出)以将试样容器引导到定位器井402中。根据这些实施例中的两个，然后容器管理器件或定位器件400可以旋转以在系统内的各个工作流程站404，诸如例如条形码读取站、容器扫描站、容器成像站、容器称重站、容器拾取站和/或容器运送站之间移动或定位试样容器。本文更详细地描述容器管理器件或定位器器件400。
如图所示，例如在图5A-8C中，检测系统100还可以包括自动化运送装置或机构650，其用于在检测系统100的壳体102内运送试样容器500。例如，运送机构650可以将试样容器500从入口位置或端口110(参见例如图1-3)运送到检测系统100的内室620中，并将容器500放入包含在多个保持结构或支架600中的一者中的接收结构或井602中的一者中。在另一个实施例中，运送机构650还可用于重新布置、运送或以其他方式管理系统内的试样容器500。例如，在一个实施例中，运送机构650可用于将检测为微生物生长呈阳性的试样容器500(在本文中称为“阳性”容器)从保持结构或支架600运送到阳性容器位置，诸如阳性容器出口位置或端口130(参见例如图1)，在阳性容器出口位置或端口130处，用户或技术人员可以容易地从检测系统100中移除阳性容器500。在另一个实施例中，运送机构650可以用于在指定时间过去之后，将确定为微生物生长呈阴性的容器500(在本文中称为“阴性”容器)从保持结构或支架600运送到系统内的阴性容器位置(例如，阴性容器废物箱146(参见例如图3))，在阴性容器位置处，用户或技术人员可以容易地进入废物箱146以移除和处置容器500。如本领域技术人员应理解的，其他设计可以用于自动化运送机构并且在本文其他地方描述。例如，本文结合图17-21B描述了另一种设计构型。
检测系统100还将包括用于检测试样容器500中的生长的装置(例如，检测单元)(参见例如图27A-27C)。通常，可以使用本领域中用于检测容器中微生物生长的任何已知的装置。例如，每个保持站或支架600可以包含线性扫描光学系统，该线性扫描光学系统具有对每个试样容器500中的微体生物生长进行无创监测的能力。在一个实施例中，光学系统可以询问容器500中的传感器(例如，液体乳液传感器(LES)传感器)514(参见例如图27B)，从而检测容器内的微体生物生长。
检测系统100还可以包括用于卸载“阳性”和/或“阴性”试样容器500的自动化卸载机构。该自动化卸载机构可以操作以确保一旦对每个试样容器500进行“阳性”或“阴性”读取，就将容器500从容器接收结构或井602(参见例如图5A和5B)中移除，为待装入装载到检测系统100中的另一个容器腾出空间，从而增加系统吞吐量。
试样容器
例如图4和27B以及其他图中所示的试样容器500以标准培养瓶(例如，血液培养瓶)的形式示出。然而，培养瓶(例如，血液培养瓶)的描述是通过示例的方式而非限制地提供的。如图4所示，试样容器500包括顶部部分502、主体504和基部506。容器500可以包括条形码标签508，用于在检测系统或离线装备内自动读取容器500。如图4和27B所示，容器500的顶部部分502通常包括狭窄部分或颈部510，开口516延伸穿过该狭窄部分或颈部510以提供与容器的内室518的连通。如图27B所示，容器还包括封闭器件512(例如，塞子)，可选地具有可刺穿的隔膜，并且还可以具有形成或放置在容器500的底部中的传感器514(例如，LES传感器)，传感器514用于比色检测容器500中微生物生长的存在。容器500的构型不是特别重要，并且本发明的系统和方法可适用于设计用于培养测试样本(例如，生物测试样本)的各种容器。图4和27B中所示类型的容器500在本领域中是公知的，并且在本文件的背景技术部分中引用的专利文献中有所描述。
在一个实施例中，试样容器500接种有测试样本(例如，临床或非临床生物样本)并且被装载到检测系统100中/从检测系统100中卸载。容器500还可包括用于促进和/或增强微生物或微体生物生长的生长或培养基(未示出)。使用生长或培养基(或培养基)培养微生物是众所周知的。合适的生长或培养基为微生物的生长提供适当的营养和环境条件，并且应该包含待在试样容器500中培养的微生物所需的所有营养素。在足以允许微生物的自然扩增的足够的时间间隔(该时间间隔因物种而异)之后，在检测系统100内测试容器500是否存在微生物或微体生物生长。测试可以连续进行或定期进行，以便可以尽快确定容器的微生物生长呈阳性。
在一个实施例中，一旦在检测系统100中检测到容器500为阳性，则系统将通过指示符190(例如，视觉提示)和/或经由用户界面显示器150处的通知或者通过其他方式来通知操作员。
自动化装载装置或机构
检测系统100可以包括用于将试样容器500自动化装载到检测系统100中的装置或机构。在一个实施例中，例如如图1-3和5A-5B所示，自动化装载机构200可包括容器装载站或区域202、传输机构204和入口位置或端口110。然而，如本领域技术人员应理解的，自动化装载机构可采用许多不同的构型。例如，本文结合图13-16描述了自动化装载机构300的另一种设计构型。本文描述的各种设计构型是通过说明性的方式的而非限制性的。示意性地示出了本文所示的自动化装载机构(例如，图1-3、5A-5B和13-16)，并且这些部件未按比例绘制。
用户或技术人员可以通过任何已知的装置将一个或更多个试样容器500传输到检测系统100，并将容器500放置在容器装载站或区域202处。例如，在一个实施例中，用户或技术人员可以使用托架，该托架设计用于将多个试样容器传输到检测系统100的装载站或区域202。
一种可能的托架设计在图28A和28B中示出。如图28A和28B所示，托架350包括主体351，主体351分别具有顶表面352A和底表面352B、前表面354A和后表面354B、相对的侧表面356A和356B(例如，右侧表面和左侧表面)，以及附接到所述相对的侧表面356A、356B的一对相对的用户手柄358A和358B。主体还包括多个通孔360，每个通孔被配置成在其中保持单个试样容器500。主体351还可包括滑板362，滑板362可在滑动接头364内操作以在“闭合”位置和“打开”位置之间前后滑动(参见例如图28A中的箭头366)，“闭合”位置用于保持装载在托架350内的试样容器500，“打开”位置用于从托架350释放试样容器500，并将试样容器500存放到自动化装载机构上或中。滑动接头364还可包括弹簧或类似装置，用于将滑板362在由用户传输到检测系统期间锁定在“闭合”位置。
如图28A-29所示，托架350还可包括一对对准臂368A和368B以及释放片370，释放片370可与释放机构372一起操作以用于在检测系统100的自动化装载机构200处释放试样容器500。释放机构372包括一对狭槽374和释放杆376，该对狭槽374对应于一对对准臂368A和368B，以确保托架350在装载站或区域202处适当地对准以存放试样容器500。在操作中，技术人员将包含一个或更多个试样容器500的托架350传输到自动化装载机构200并将托架350压靠在释放杆376上，其中对准臂368A和368B与释放机构372的对应狭槽374对准。通过将托架350压靠在释放杆376上，推入或压下释放片370，从而将滑板362移动到“打开”位置，并允许试样容器500从通孔360中掉出并掉到装载站或区域202上。然后，技术人员可以向上提升托架350，直到托架主体351和多个通孔360清空试样容器500，从而将容器存放在自动化装载机构200处，以便自动化装载到检测系统100中。如本领域技术人员应理解的，其他设计构型也是可能的。
如图1-3所示，装载站或区域202通常为是自动化装载机构200的可易于接近的位置或区域，在该位置或区域处，用户或技术人员可以放置一个或更多个试样容器500以装载到检测系统100中。一旦在装载站202处，将使用传输机构204将容器500从装载站或区域202传输到入口位置或端口110，并且随后通过入口位置或端口110并进入检测系统100中。因此，用户或技术人员可以简单地将一个或更多个试样容器500放置在装载站或区域202处并且走开，同时容器500被自动地装载到检测系统100中。如本文其他地方所描述的，一旦将试样容器500传输到系统中，就可以使用容器管理器件或定位器器件将试样容器500移动到一个或更多个工作流程站，和/或运送到保持结构或支架。
在一个实施例中，如图1-3、5A和5B所示，传输机构204为传送带206，其可操作以将容器500传输(例如，传送)到入口位置或端口110并且随后通过入口位置或端口110并进入检测系统100中。然而，可以设想用于将试样容器500从装载站或区域202传输到入口位置或端口110的其他装置或机构，并且可以包括但不限于进给螺杆、具有凹槽或模制板的同步带，等等。如下所述，在其他实施例中，将试样容器500自动化装载到检测系统100中的过程还可以包括使用运送机构650将容器运送到保持结构或支架或使用容器定位器器件(参见例如图24的400A)将容器移动到一个或更多个工作流程站。
如图1-3、5A和5B所示，装载站或区域202和传输机构204包括传送带206。根据该实施例，用户或技术人员可以将一个或更多个试样容器500放置在传送带206的特定位置或区域(即，装载站或区域202)处，以将容器500自动化装载到检测系统100中。传送带206可以连续运行，或者可以通过容器500在装载站或区域202处的物理存在来启动。例如，系统控制器可用于基于指示一个或更多个试样容器在装载站202处的存在或不存在的信号(例如，光传感器)来操作传送带206(即，开启或关闭传送带206)。类似地，可以在入口位置或端口110处使用一个或更多个传感器来指示容器是否未正确装载和/或是否已经翻倒并且可能导致卡住。传送带206操作以将容器500从装载站或区域202(例如如图1所示，传送带206的左侧部分)移动或传输到入口位置或端口110，从而在入口位置或端口110处累积待被装载到检测系统100中的一个或更多个容器500。通常，如图1-3和5A-5B所示，装载站或区域202、传输机构204或传送带206以及入口位置或端口110位于检测系统100的外部或位于壳体102上。在一个实施例中，自动化装载机构200位于搁架180上，搁架180位于下部区段170的顶部上并且与系统100的上部区段160相邻。而且，如图所示，传输机构或传送带206通常在水平面内操作，以便将试样容器500保持在垂直或直立方向上(即，使得容器500的顶部部分506向上)以装载到检测系统100中(参见例如图1-3和5A-5B)。如图1-3所示，传输机构或传送带206例如从左向右移动，或从装载站或区域202朝向入口位置或端口110移动，以传输一个或更多个自由站立的容器500(参见例如图2的箭头208)。
在一个实施例中，如图所示，例如在图1-3和10-11中，自动化装载机构200还包括一个或更多个引导轨道210，该一个或更多个引导轨道210与传输机构或传送带206的一侧或两侧并置定位。一个或更多个引导轨道210用于在传输机构或传送带206的操作期间将试样容器500引导或导向到入口位置或端口110。在一个实施例中，引导轨道操作以将试样容器汇集或引导到自动化装载机构200后部的单个存件线(file line)中，在单个存件线处，试样容器等待一次一个容器地轮流被装载到检测系统100中。在另一个设计方面，例如如图22中所示，检测系统100还可以包括定位器器件盖460，定位器器件盖460覆盖定位器器件(在本文其他地方描述)并且在其中包围有内部定位器器件室(未示出)。定位器器件盖460可包括一个或更个容器引导轨道462，用于当试样容器500从自动化装载机构200传输到入口位置或端口110并随后传输到内室中时引导试样容器500，从而将试样容器自动地装载到系统中。根据该实施例，内部定位器器件室(未示出)被认为是内室的一部分，这在本文其他地方描述。
在还有的另一个实施例中，自动化装载机构200还可包括用于在容器进入检测系统100时读取或以其他方式识别试样容器500的装置或器件。例如，容器500可以包括条形码标签508，条形码标签508可以被读取以用于系统内的容器识别和跟踪。根据该实施例，检测系统100将在系统内的一个或更多个位置处包括一个或更多个条形码读取器(参见例如图14-15中的410)。例如，检测系统100可以在入口位置或端口110处包括条形码读取器，以在各个容器500进入系统时读取、识别和记录进入检测系统控制器的各个容器500。在另一个实施例中，入口位置或端口110还可以包括用于在入口位置或端口110内使容器旋转以便能够读取条形码标签508的装置或器件(例如，容器旋转器或旋转转盘，如本文其他地方所述)。在另一个可能的实施例中，运送机构(参见例如图5B的650)可以使容器500旋转以使得能够读取条形码标签508。一旦读取了条形码，则运送机构通常将容器500从入口位置或端口110运送到多个保持结构或支架600中的一个保持结构或支架中的多个接收结构或井602中的一个。
在又一个实施例中，如果条形码508不能被正确读取(例如，标签被误读或发生读取错误)，则检测系统控制器(未示出)可以将容器500导向到误读/错误位置或端口120以便于用户接近不可读或误读的容器500。用户可以使用自动化装载机构200重新装载容器和/或由用户自行决定，可以可选地手动装载容器500并将容器500信息手动输入到系统控制器中(例如，使用用户界面150)。在另一个实施例中，检测系统100可以包含高优先级(或STAT)装载位置(未示出)，用于装载高优先级的容器和/或用于手动装载标签误读或发生读取错误的容器。
自动化装载机构的另一种设计构型在图10中示出。如图10所示，自动化装载机构200包括装载站或区域202、第一传送带206和入口位置或端口110。传送带206操作以将试样容器500从系统100的左边缘(即，装载站202的位置)传输到入口位置或端口110。在该示例中，移动是从左到右的并且由图10中的箭头220表示。自动化装载机构200还可包括引导轨道210和第二传送带212，第二传送带212围绕一组齿轮或轮214、216操作。根据该实施例，第二传送带212在第一水平传送带206上方的垂直平面中定向和操作，并且可以以顺时针或逆时针方式操作(即，将带从左移到右或从右移到左)。第二垂直定向的传送带212的顺时针或逆时针操作可以为试样容器500提供分别围绕容器的垂直轴线的逆时针或顺时针旋转。本申请人已经发现，当多个试样容器500在入口位置或端口110处聚积时，为试样容器500提供顺时针或逆时针旋转可以防止和/或减少自动化装载机构200的卡住或堵塞。一旦容器500到达入口位置或端口110，容器500就可以移动到检测系统100中。
在还有的另一个实施例中，自动化装载机构200还可以包含位于第一传送带206下方的水平面中的背衬板(未示出)。如本领域技术人员应理解的，传送带206可能具有一些给定的柔性，或者可被认为是“有弹性的”。当容器通过传送带206从装载站或区域202传输到第一端口或入口位置110时，传送带206的这种弹性性质可能导致试样容器500的不稳定性，并且可能导致试样容器500倾倒或者翻倒。本申请人已经发现，通过在传送带206下方包括刚性或半刚性背衬板，可以减少和/或完全消除该问题，从而减少和/或防止装载机构200的卡住或堵塞(例如，具有翻倒的容器500)。通常，可以使用任何已知的背衬板材料。例如，背衬板可以为由塑料、木材或金属制成的刚性或半刚性板。
图11中示出了自动化装载机构的又一种构型。如图11所示，自动化装载机构200可包括装载站或区域202、传送带206和入口位置或端口110。同样如图所示，传送带206可以操作以将试样容器500从系统100的前边缘(即，装载站202)传输到入口位置或端口110。在该示例中，装载机构200的移动为从前到后(即，从仪器的前边缘到装载端口110)并且由图11中的箭头240表示。如图所示，自动化装载机构200还可包括一个或更多个引导轨道210，以在一个或更多个试样容器500由传送带206传输时将一个或更多个试样容器500引导到入口位置或端口110。
可选地，如图11所示，根据该实施例，自动化装载机构200可包括第二传输机构230。在一个实施例中，第二传输机构230可包括第二传送带232，第二传送带232位于第一传送带206上方的垂直平面中并且可在该垂直平面中操作。如图所示，第二传输机构230还可包括附接到第二传送带232的多个叶片或板236。根据该实施例，第一传送带206操作以将一个或更多个试样容器500从装载站或区域202移动或传输到第二传输机构230，在第二传输机构230处，容器500被单独地移动或传输到叶片或板236之间的井或空间234中。第二传送带232围绕一组齿轮或驱动轮(未示出)操作，并且例如通过自动化装载机构200的后边缘从左向右运行或移动，从而沿着装载机构200的后部从左向右传输容器500并且到达入口位置或端口110(参见例如箭头250)。一旦容器500到达入口位置或端口110，容器500就可以移动到检测系统100中。
在又一个实施例中，自动化装载机构200可以被封闭或封装在保护壳体或外壳260中，例如如图12中所示。根据该实施例，自动化装载机构200或其一个或更多个部件(即，装载区域、传输装置(例如，传送带206)和/或入口位置或端口(未示出)中的一个或更多个)可以被容纳或封装在保护壳体或外壳260中。保护壳体或外壳260将具有开口262，该开口262提供接近试样容器500和用于将试样容器500装载到容纳在保护壳体或外壳260中的自动化装载机构200中/上。可选地，保护壳体或外壳260还可包括盖装置264，盖装置264可被闭合或关闭以保护容纳在盖装置264中的自动化装载机构200和/或容器500。如图所示，盖可以是可闭合的罩盖266，或者是用于封闭壳体或外壳260的其他结构或装置。例如，在另一个实施例中，盖264可以是轻质的帘子(未示出)，其可以在开口262上方被拉合。保护壳体或外壳260还可以为装载或高优先级容器(即STAT容器)和/或误读容器提供优先级容器装载端口270。在一个实施例中，可以将容器500手动装载到优先级端口270中。
图13-15示出了自动化装载机构的另一个实施例。与先前描述的自动化装载机构类似，图13-15中所示的自动化装载机构300包括容器装载站或区域302、传输机构304和容器入口位置306，用于将一个或更多个试样容器500全自动化装载到检测系统100中。
例如如图17中所示，容器装载区域302位于检测系统100上的可易于接近的位置，以允许用户容易地将一个或更多个试样容器500放置在该容器装载区域302中。根据该实施例，试样容器500以水平定向装载，使得试样容器以其侧面放置，例如如图13中所示。如本文更详细地描述的，一旦在容器装载区域302处，试样容器500就可以通过传输机构304从容器装载区域302传输到入口位置306，容器500将从该入口位置306进入检测系统100。不出意外地，无论试样容器500在装载区域302中的定向如何(即，无论容器500的顶部部分506是朝向检测系统100还是背离检测系统100(例如，如图14中所示))，该实施例的自动化装载机构300都能够将试样容器500装载到检测系统100中。
在一个实施例中，容器装载站或区域302包括能够保持一个或更多个试样容器500的装载储器303，例如如图13中所示。装载储器303可以设计成保持1至100个试样容器、1至80个试样容器或1至50个试样容器。在其他设计构思中，装载储器可以保持100个或更多个试样容器500。该实施例的自动化装载机构300还可包括罩盖或盖(未示出)，用户或技术人员可选择地关闭以盖住装载储器303和装载区域302。对于罩盖或盖，各种设计是可能的且可以被设想。
如图13-14所示，装载储器303包含传输机构304，例如，朝向入口位置306向下倾斜以便将试样容器500从装载区域302传输到入口位置306的倾斜坡道。根据该实施例，倾斜坡道将允许试样容器在坡道上向下滚动或滑动到入口位置306。尽管在图中举例说明了倾斜坡道，但是对于传输装置或机构304，其他设计是可能的且可以被设想，用于将试样容器传输到入口位置306。例如，在一个替代设计构思中，传输机构304可包括传送带(未示出)。根据该设计构思，传送带可以设计成保持一个或更多个试样容器，并且可以可选地设计成使得传送带朝向入口位置306向下倾斜。
一旦在入口位置306处，将使用滚筒或滚筒状装载器件308将试样容器500装载到检测系统100中。如图所示，滚筒状装载器件308具有一个或更多个水平定向的狭槽310，用于将一个或更多个试样容器保持在该狭槽中。每个单独的狭槽310能够保持单个试样容器500。在一个实施例中，滚筒状装载器件308具有用于将试样容器500保持在其中的多个狭槽，例如1至10个狭槽、1至8个狭槽、1至6个狭槽、1至5个狭槽、1至4个狭槽或者1至3个狭槽。在另一个实施例中，滚筒状装载器件308可以设计成具有能够保持单个试样容器500的单个狭槽。
滚筒状装载器件308能够围绕水平轴线旋转(沿顺时针方向或逆时针方向)，并且能够将各个试样容器500拾起并装载到检测系统100中。在操作中，滚筒或滚筒状装载器件308的旋转在多个水平定向的狭槽310中的一个狭槽中拾取水平定向的试样容器500，并通过滚筒或滚筒状装载器件的旋转将容器500移动到转筒器件330中(参见例如图16)。本领域中的任何已知的装置都可用于滚筒或滚筒状装载器件308的旋转。例如，系统可以使用马达(未示出)和驱动带316来旋转滚筒状装载器件308。
如图13所示，在另一个实施例中，该实施例的自动化装载机构300还可包括单个容器装载端口312。在操作中，用户或技术人员可以将单个试样容器放入单个容器装载端口312中，以用于快速或立即装载例如装载STAT试样容器。一旦放入单个容器装载端口312中，容器将经由重力下降或下落到第二传输机构314上，例如，下降或下落到朝向滚筒状装载器件308向下倾斜的倾斜坡道上，以用于快速或立即将试样容器自动化装载到检测系统100中。
如图13-16所示，滚筒或滚筒状装载器件308在垂直平面中(即，围绕或绕水平轴线)旋转，以将试样容器500从入口位置306移动到转筒器件330。转筒器件包括位于垂直定向的滑槽332顶部处的开口狭槽。一旦移动到转筒器件330，试样容器通过凸轮机构和垂直定向的滑槽332被扶成直立的(即，试样容器从水平容器定向重新定位到直立垂直容器定向)。在操作中，凸轮机构(未示出)能够感测试样容器的顶部和/或底部，并且从试样容器的基部沿水平方向推动试样容器500，从而允许基部穿过垂直定向的滑槽332的开口下降或落下。因此，转筒器件330操作以允许容器500首先穿过垂直滑槽332下降(经由重力)到底部并进入容器定位器器件400的第一定位器井中(在本文其他地方描述的)，从而使容器500在垂直的直立方向上重新定向。
例如如图16所示，转筒器件330具有两个锥形凸缘334，在滚筒的每侧上各有一个，每个锥形凸缘在前边缘处较窄而在后边缘处较厚凸缘334被对准使得当滚筒旋转时，容器500的帽部分502将由所述凸缘捕获或保持(即，帽将在凸缘的顶侧上方移动，使得帽将搁置在凸缘334的顶部上)。当容器的底部通过垂直滑槽332落下时，凸缘334仅将容器500的帽部分502短暂地保持就位。此外，容器的底部或基部506将不会被凸缘捕获或保持。相反，当滚筒或滚筒状装载器件308旋转时，锥形凸缘334将用于使容器500的底部或基部506从容器500的底部506朝向所述容器的顶部或帽部分502沿着水平方向推动或滑动(参见图4)。该动作有助于确保容器的帽端502由凸缘334的顶部边缘保持，从而允许容器500的底部506通过垂直滑槽332自由地下落并进入容器定位器器件400中。通过在滚筒或滚筒状装载器件308的每侧上具有凸缘334，容器500在旋转滚筒中的定向是无关紧要的。无论容器的帽端502是在滚筒状装载器件308的右侧还是左侧(参见例如图16)，容器500将由转筒器件330扶为直立的，因为在底部506通过垂直滑槽332下落时，对应的凸缘334将起到保持容器的帽或顶部502的作用。在另一个实施例中，垂直滑槽332还可包括较窄的区段333，该较窄的区段333有助于将下落的容器500引导到容器定位器件400中。在操作中，在滚筒或滚筒状装载器件308在垂直定向的滑槽332的顶部处的开口狭槽上方旋转时，容器500的帽或顶部部分502由一个或更多个凸缘334保持在滚筒的外边缘处(参见例如图16)。凸缘334将容器500的帽或顶部部分502保持在适当位置，同时允许容器的底部506从滚筒或滚筒状装载器件308自由地摆出或落出并进入垂直定向的滑槽332中，从而在容器500最初经由重力下降或下落通过垂直定向的滑槽332底部时，使容器500直立或垂直定向。
容器管理装置或定位器器件
如图所示，例如在图13-15、18和25A-25C中，检测系统100还可包括容器管理器件或定位器器件400。在各个工作流程站404中，一旦容器500在检测系统100的壳体102内，容器管理器件或定位器器件400可用于管理、移动或以其他方式定位容器500。如图所示，在一个实施例中，容器管理器件或定位器器件400可以与图13-15中所示的自动化装载机构300结合使用。在另一个实施例中，容器管理器件或定位器器件400可以与例如图18中所示的自动化装载机构200结合使用。在图13-15和18中示意性地示出容器管理器件或定位器器件400，并且部件未按比例绘制。
容器管理器件或定位器器件400包括可旋转的轮状器件或可旋转的盘，该可旋转的轮状器件或可旋转的盘包含一个或更多个定位器井402，例如1至10个定位器井、1至8个定位器井、1至5个定位器井、1至4个定位器井或1至3个定位器井402。在一个实施例中，定位器器件包括可相对的平行板或盘(参见例如图25A-25C)。每个单独的定位器井402能够保持单个试样容器500。在操作中，定位器器件400在水平面中(并且围绕或绕垂直轴线)旋转(顺时针或逆时针)以将单个容器500移动到各个工作流程站404之中(即，从站到站)。在一个实施例中，工作流程站404可操作以获得试样容器的一个或更多个测量值或读数，从而提供关于容器的信息，诸如容器批号、容器有效期、患者信息、样本类型，填充水平等。在另一个实施例中，一个或更多个工作流程站404可以包括一个或更多个容器管理站，诸如容器拾取站或容器运送站。例如，定位器器件400能够将各个试样容器500移动到一个或更多个工作流程站404中和/或移动到该一个或更多个工作流程站之中，诸如：(1)条形码读取站；(2)容器扫描站；(3)容器成像站；(4)容器称重站；(4)容器拾取站；和/或(5)容器运送站。在另一个实施例中，这些测量值和/或读数中的一个或更多个可以在同一站发生。例如，容器称重、扫描、成像和/或拾取可以在单个站位置处发生。在又一个实施例中，检测系统可以包含单独的拾取站。容器可以在拾取位置处由运送机构(如本文所述)拾取，并且被运送到检测系统100内的其他位置(例如，运送到保持结构和/或搅动组件)。在还有的另一个实施例中，检测系统100可以包含运送站，用于将试样容器500运送到另一个仪器，例如运送到第二自动化检测仪器。根据该实施例，运送站可以与系统运送器件440通信。例如，如图所示，系统运送器件440可以是传送带，其允许将试样容器运送到检测系统100内的另一个位置，或者在另一个实施例中，运送到另一个仪器(例如，第二检测系统(例如，如图24所示))。如图14-15中所示，定位器器件400包括：(1)入口站412；(2)条形码读取和/或扫描站414；(3)容器称重站416；(4)容器拾取站418；以及(5)用于将容器运送到另一个仪器的系统运送站420。定位器器件还可包括定位在任何工作流站处的可旋转转盘器件406。通常，这种可旋转的转盘器件可用于旋转容器以便于条形码读取和/或容器扫描和/或可用于秤或称重装置408对容器称重。
如前所述，在操作中，容器管理器件或定位器器件400操作以将给定的试样容器500移动或以其他方式定位到给定的工作流程站404。在一个实施例中，这些工作流程站404包括在检测系统100的壳体102内。例如，如图13-15和18所示，自动化装载机构可以将试样容器500存放或放置在定位器井402中，如本文其他地方所述。然后容器管理器件或定位器件400可以旋转以在系统内的各个工作流程站诸如例如条形码读取站、容器扫描站、容器成像站、容器称重站、容器拾取站和/或容器运送站之中移动或定位试样容器。
在一个实施例中，容器定位器器件400将试样容器移动到容器拾取站418。在一个实施例中，容器拾取站位于成像工作站和容器运送站之间，以便运送到下游仪器。容器拾取站418为系统内的自动化运送机构(例如，用于将试样容器装载到保持结构中的机器人)所处的位置。在一些实施例中，容器拾取站包括在容器定位器器件的侧面中的开口，如果系统控制器确定试样容器应装入自动化检测设备中，该开口用于从容器定位器器件移除试样容器并将该试样容器插入到保持结构的井中。如果系统控制器确定试样容器应该向下游移动，则容器定位器器件可以旋转并将试样容器从容器拾取站移动到容器运送站。
在一些实施例中，容器运送站是用于将试样容器从第一自动化微生物检测设备运送到第二自动化微生物检测设备的系统的一部分。在一个实施例中，该系统包括第一自动化微生物检测设备，该第一自动化微生物检测设备包括：壳体，其包围内室；试样容器定位器器件，其包括一个或更多个定位器井，该一个或更多个定位器井用于接收所述试样容器并用于将所述试样容器移动到所述内室内的一个或更多个工作站，其中工作站中的一个工作站是容器运送站；运送臂，其与容器运送站相邻；第一传感器，其被配置为在容器运送站处检测试样容器；以及第二传感器，其被配置为检测运送臂何时将试样容器运送到第二自动化微生物检测设备。在该实施例中，第二自动化微生物检测设备包括：自动化装载机构；在第一自动化微生物检测设备的容器运送站和第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构之间的门；第三传感器，其被配置为确定门离开原始位置。
用于将试样容器从第一自动化微生物检测设备运送到第二自动化微生物检测设备的系统包括本文已经公开的许多结构，诸如壳体、试样容器定位器器件和自动化装载机构。该系统还可以包含新元件，诸如容器运送站、用于促进运送的各种传感器，以及用于将试样容器从第一检测仪器运送到第二检测仪器的运送臂。
如本文所使用的，容器运送站是在自动化微生物检测设备中的定义站，在自动化微生物检测设备中，试样容器可以被运送到第二(或第三等)下游自动化微生物检测设备。容器运送站的结构被配置为接收已装载到自动化微生物检测设备中的试样容器。装载后，试样容器进入试样容器定位器设备。在一些实施例中，系统控制器确定应将试样容器运送到下游仪器以进行测试。这可能是因为本检测设备已满、出现故障或出于其他装载均衡原因。在一个实施例中，试样容器定位器器件旋转以将位于试样容器定位器器件的定位器井中的试样容器传输到容器运送站。
转到图25D和25E，提供了容器运送站的实施例的透视图。在该实施例中，当试样容器定位器器件400沿顺时针方向旋转时，运送臂454从定位器井402接收试样容器500。在一个实施例中，运送臂454被配置成在试样容器定位器器件400旋转时自动打开以接收试样容器。在进一步的实施例中，运送臂454定位在枢转结构上，使得如果试样容器定位器器件与定位器井中的试样容器一起逆时针旋转，则运送臂从试样容器行进的路径移出。例如，在一些实施例中，将试样容器从孵育室移除并在条形码扫描站处重新扫描。在该实施例中，试样容器将从拾取位置移动到扫描位置。
在一个实施例中，运送臂454包括夹持机构456，夹持机构456与运送臂454相关联并且被配置成夹持试样容器。例如，被配置成夹持试样容器的相对的叶片可以形成运送臂454的一部分。在一些实施例中，当夹持试样容器时，相对的叶片被弯曲以环绕试样容器的圆周的至少一部分。相对的叶片还可以具有一个或更多个脊，用于夹持试样容器。在一些实施例中，叶片中的一个被固定，并且第二叶片可从接收试样容器的打开位置移动到用于保持试样容器的闭合位置。
在一些实施例中，运送臂454夹持试样容器500，并且然后将试样容器从容器运送站的表面提升预定距离。在该实施例中，试样容器被提升，使得当它被运送到下游检测仪器时它可以通过潜在的间隙。当两个检测单元并排布置时，这些单元可以放置在一定高度上，使得第一单元的出口与下游单元的自动化装载机构200(例如，传送带)的高度大体上相同。然而，如果要从第一单元滑动到下游单元，则可能存在间隙以及存在有可能使试样容器倾斜的小的高度差。出于这个原因，系统可以在将试样容器运送到下游单元之前提升试样容器。
在一些实施例中，运送臂包括弹簧，该弹簧被配置成提升运送臂和试样容器。在进一步的实施例中，马达可以与运送臂相关联，该运送臂单独地或者在弹簧的帮助下提升运送臂和试样容器。在一些实施例中，马达还有助于使相对的叶片夹持试样容器和/或使运送臂在原始位置、拾取位置和释放位置之间移动。
运送臂的原始位置为中立位置，在该中立位置处，臂被定位成不干扰试样容器定位器器件的旋转，并且也不向下游仪器延伸以将试样容器释放到下游仪器的自动化装载机构上。当运送臂被配置成从试样容器定位器器件的定位器井接收试样容器时，拾取位置为运送臂的位置。释放位置为运送臂在将试样容器释放到下游仪器的自动化装载机构上时的延伸位置。
在一些实施例中，该系统包括在容器运送站中的硬止动件，该硬止动件被配置成将运送臂定位在试样容器的拾取位置处。在一个实施例中，夹持机构引入当从定位器井接收试样容器时可能导致错误的运动范围。在该实施例中，可以在系统中使用硬止动件，以确保相对的叶片中的一个适当地定位以接收试样容器。在一些实施例中，硬止动件被定位成使得当接收试样容器时，相对的叶片中的一个抵靠在该硬止动件上。以这种方式，运动范围在一个方向上受到限制，并且夹持机构的位置始终如一地定位成接收试样容器而不会干扰试样容器的放置。该系统还可以包括被配置成当运送臂延伸到释放位置时暂停运送臂的移动的硬止动件。
在一些实施例中，该系统还包括第一传感器(未示出)，第一传感器被配置成在容器运送站处检测试样容器。传感器可以可操作地连接到系统控制器。在一些实施例中，传感器为光学传感器，其被配置成检测物体诸如试样容器何时进入特定区域。在一个实施例中，第一传感器为SunXTM的会聚反射微光电传感器(例如，型号PM2-LH10-C1)。
在一些实施例中，该系统包括第二传感器458，第二传感器458被配置成检测运送臂何时已将试样容器传送到第二自动化微生物检测设备。例如，可以使用SickTM光电接近传感器(例如，型号WTB4-3N1164)。在一个实施例中，第二传感器被定位成检测试样容器何时在处于释放位置的运送臂中。换句话说，第二传感器检测试样容器何时被运送到下游仪器的自动化装载机构上方的位置。在一个实施例中，第二传感器检测试样容器的帽。
在一个实施例中，该系统包括警报器，该警报器被配置为在第一传感器检测到试样容器之后第二传感器未检测到试样容器时警告用户。例如，第一传感器可以检测到试样容器进入容器运送站，但是由于某种原因，该试样容器翻倒或被卡住。在这种情况下，第二传感器将检测不到试样容器。在一个实施例中，第二传感器在触发警报之前有一定的时限来检测试样容器。警报可以为书面通知、诸如灯光的视觉警报和/或诸如音调的音频警报。
在进一步的实施例中，该系统包括在第一自动化微生物检测设备的容器运送站和第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构之间的门464。如图25D所示，门464位于下游仪器的自动化装载机构的入口处。在一些实施例中，门464被安装在铰链上，并且当运送臂将试样容器从容器运送站运送到下游仪器时，门464在一个方向上旋开。在一个实施例中，门464的尺寸被设计成当试样容器被运送到下游仪器时旋开，但随后缩回到适当位置以防止试样容器向后移动。
在进一步的实施例中，该系统包括第三传感器(未示出)，该第三传感器被配置成确定门离开原始位置。例如，可以使用OPTEK技术公司的
Figure GDA0003659908730000291
开槽光开关“宽间隙”系列传感器(例如，型号CPB910W55Z)。在该实施例中，传感器被配置为确定门何时开始从如图25D所示的原始位置移动到如图25E所示的打开位置。在一些实施例中，传感器被定位成检测运动的开始，从而可以启动自动化装载机构。已经发现，在试样容器到达之前立即启动自动化装载机构有助于将试样容器装载到自动化装载机构上。在一些实施例中，自动化装载机构在第三传感器检测到门已经远离原始位置移动的约500毫秒内起动。当自动化装载机构在释放试样容器时运行时，释放的试样容器的位置的变化减小。当自动化装载机构未运行时，运送臂可能向前推动试样容器并引起试样容器在自动化装载机构上的位置的变化。然而，当自动化装载机构运行时，由于自动化装载机构的移动，试样容器移出运送臂的夹持机构。这也降低了试样容器在释放到自动化装载机构上时倾倒或掉落的可能性。第三传感器的位置可以在下游仪器的壁内，或者与从门的附接点到下游仪器的自动化装载机构相对。在示例性实施例中，第三传感器可操作地连接到系统控制器。
在一些实施例中，该系统还包括第四传感器(未示出)，第四传感器被定位成与邻近第二自动化微生物检测设备的入口位置。例如，可以使用SickTM微型光电传感器(例如，型号WLG4S-3E1134)。在该实施例中，入口位置为下游仪器的试样容器定位器器件的入口。在一些实施例中，第四传感器被配置成检测下游仪器的自动化装载机构上的试样容器。第四传感器用于确定下游仪器的自动化装载机构何时可以暂停。在一些实施例中，第四传感器监测在自动化装载机构被触发之后的自动化装载机构上的试样容器。当第四传感器在设定的时间段(例如，约十秒)内未检测到试样容器时，该系统暂停自动化装载机构。应当理解，时间长度可以基于自动化装载机构的速度和/或长度而变化。
在一些实施例中，该系统还包括用于覆盖自动化装载机构的传送机盖。在一个实施例中，当系统确定在下游仪器上移除传送机盖时，系统不会将试样容器运送到下游仪器。在该实施例中，该系统仍然能够通过将试样容器单独地装载到每个仪器的相应的自动化装载机构上而在上游和下游仪器上装载瓶。
在进一步的实施例中，该系统包括第五传感器(未示出)，该第五传感器被定位成确定运送臂何时处于原始位置。例如，可以使用OPTEK技术公司的
Figure GDA0003659908730000301
开槽光开关“宽间隙”系列传感器(例如，型号CPB910W55Z)。在一个实施例中，第五传感器被定位成检测运送臂何时处于原始位置。第五传感器可用于确定运送臂是否会干扰试样容器定位器器件的逆时针移动。类似地，第五传感器可用于确定运送臂是否受到试样容器的干扰，例如，当运送臂将试样容器运送到下游仪器时是否发生卡住。
应当理解，虽然本文公开了光学传感器，但是其他类型的传感器可以构成第一至第五传感器中的一者或更多者。例如，感应传感器、电容传感器和/或磁传感器可用于检测物体诸如试样容器的存在、或物体诸如门和运送臂的位置。
运送装置或机构
如图所示，例如在图5-9B和17-21中，自动化检测系统100还可包括自动化运送装置或机构，该自动化运送装置或机构可操作用于在系统内运送试样容器500和/或用于容器管理。如已经描述的，入口位置或端口110从例如图1-3中最佳示出的传送机系统206接收容器。如本文更详细描述的，当容器聚积在入口位置或端口110中时，容器在检测系统100内移动，由此运送机构(例如，具有容器夹持装置的机器人运送臂)可以拾取或以其他方式接收各个试样容器500并将该容器运送且放置在检测系统100内的保持结构或支架600中。运送机构可以使用视觉系统(例如，照相机)、预编程的尺寸坐标和/或精确的运动控制来将试样容器运送到保持结构或支架600并将试样容器装载到保持结构或支架600中。
如图1-3和13-15所示，使用自动化装载机构200(图1-3)或300(图13-15)将试样容器500装载到检测系统100中和/或在检测系统100内传输。如图所示，容器500通常以垂直方向装载到检测系统100中(即，使得容器500的顶部或帽部分502为直立的)。根据一个实施例，容器500被放置或保持在多个保持结构或支架600中，并可选地被搅动以增强其中的微生物生长。例如如图5A和5B中所示，保持结构或支架600的接收结构或井602可以在水平轴线上定向。因此，根据该实施例，在容器500从自动化装载机构200、300运送到接收结构或井602期间，自动化运送机构(参见例如图5B的650)必须将容器500从垂直方向重新定向到水平定向。
在操作中，自动化运送机构(例如，图5B的650或图20的700)可以操作以在检测系统100的内室620内运送或以其他方式移动或重新定位试样容器500。例如，在一个实施例中，运送机构可以将试样容器500从入口位置或端口110运送到多个保持结构或支架600中的一个。在另一个实施例中，运送机构可以从容器定位器器件400的井402中拾取试样容器500，并将容器运送到保持结构或支架600的保持结构或井602。运送机构可以操作以将容器500放置在多个容器接收结构或井602中的一个中，该多个容器接收结构或井602位于多个保持结构或支架600中的一个中。在另一个实施例中，运送机构可以操作以从保持结构或支架600移除或卸载“阳性”和“阴性”容器。该自动化卸载机构可以操作以确保一旦对每个试样容器500进行过“阳性”或“阴性”读取，就将容器500从容器接纳结构或井602中移除，为待装入检测系统100的另一个容器腾出空间，从而增加系统吞吐量。
在一个实施例中，运送机构可以是机器人运送臂。通常，可以使用任何类型的机器人运送臂。例如，机器人运送臂可以是多轴机器人臂(例如，2轴、3轴、4轴、5轴或6轴机器人臂)。机器人运送臂可以操作以将试样容器500(例如，血液培养瓶)从入口位置或端口110拾取并运送到位于多个保持结构或支架600(可选地具有搅动组件)中的一个保持结构或支架600中的多个容器接收结构或井602中的一个容器接收结构或井602。此外，为了促进运送机构或机器人运送臂的必要运动，检测系统100的内室620可包括用于机器人运送臂的一个或更多个支撑件。例如，可以提供一个或更多个垂直支撑件和/或一个或更多个水平支撑件。运送机构或机器人运送臂将根据需要上下滑动并越过支撑件以接近保持结构或支架600的任何接收结构或井602。如前所述，机器人运送臂可以操作以将试样容器的定向例如从垂直方向(即，直立定向，使得容器500的顶部502向上)改变为水平定向(即，使得容器500以其侧面放置)以便于容器从装载站或位置运送，并放置在保持结构和/或搅动组件内。
在一个实施例中，机器人运送臂为2轴或3轴机器人臂并且能够在一个或更多个水平轴线(例如，x轴和/或z轴)并且可选地在垂直轴线(y轴)上将容器500运送到特定位置，诸如运送到本文所述的容器接收结构或井602。根据该实施例，2轴机器人臂将允许在2个轴(例如，x轴和z轴)上移动，而3轴机器人臂将允许在3个轴(例如，x轴、y轴和z轴)上移动。
在另一个实施例中，2轴或3轴机器人臂还可以采用一个或更多个旋转运动，其能够围绕一个或更多个轴线旋转地运送或移动试样容器500。该旋转运动可以允许机器人运送臂将试样容器500从垂直装载定向运送到水平定向。例如，机器人运送臂可以采用旋转运动来绕或围绕水平轴线旋转地移动试样容器。这种类型的机器人运送臂将被定义为3轴或4轴机器人臂。例如，允许在一个水平轴线(x轴)、一个垂直轴线(例如，y轴)和一个旋转轴线上移动的机器人臂将被认为是3轴机器人臂。然而，允许在两个水平轴线(例如，x轴和z轴)、垂直轴线(y轴)和一个旋转轴线上移动的机器人臂将被认为是4轴机器人臂。类似地，允许在单个水平轴线(例如，x轴)、垂直轴线(y轴)和两个旋转轴线上移动的机器人臂也将被认为是4轴机器人臂。在又一个实施例中，机器人运送臂700可以是4轴、5轴或6轴机器人臂，从而允许在x轴、y轴和z轴上移动以及绕或围绕一个轴线进行旋转运动(即4轴机器人)、绕或围绕两个轴线进行旋转运动(即5轴机器人臂)或绕或围绕全部三个水平轴线(x轴和z轴)和垂直轴线(y轴)进行旋转运动(即，6轴机械臂)。
在又一个实施例中，机器人运送臂可以包括用于获得试样容器500的测量值、扫描值和/或读数的一个或更多个器件。例如，机器人运送臂可包括一个或更多个摄像机、传感器、扫描仪和/或条形码读取器。根据该实施例，摄像机、传感器、扫描仪和/或条形码读取器可以帮助容器定位、容器标签(例如条形码)读取、容器扫描、系统的远程现场服务和/或检测系统内任何可能的容器泄漏。在另一种设计可能性中，机器人运送臂可以包括UV光源，以在必要时帮助自动净化。
图6-8C示出了运送机构的一种设计可能性。如图6所示，运送机构包括机器人运送臂650，机器人运送臂650包括上水平支撑轨道652A、下水平支撑轨道652B、单个垂直支撑轨道654和机器人头部656(未示出)，该机器人头部656将包括用于拾取、夹持或以其他方式保持试样容器500的夹持机构。示意性地示出了图6-8C中所示的运送机构，并且各部分未按比例绘制，例如，所示的水平支撑件652A、652B，垂直支撑件和机器人头部656未按比例绘制。如本领域技术人员应容易理解的，水平支撑件652A、652B和垂直支撑件可根据需要增加或减小长度。如图所示，机器人头部656由垂直支撑轨道654支撑、联接和/或附接到垂直支撑轨道654，垂直支撑轨道654继而由水平支撑轨道652A和652B支撑。同样如图6所示，运送机构可包括一个或更多个安装支撑件696，该一个或更多个安装支撑件696可用于将运送机构安装在检测系统中。
在操作中，垂直支撑轨道654可以沿着水平支撑轨道652A和652B移动，从而沿着水平轴线(例如，x轴)移动垂直支撑轨道654和机器人头部656。通常，本领域中的任何已知装置可用于沿着水平支撑轨道652A和652B移动垂直支撑轨道654。如图6所示，上支撑轨道652A和下支撑轨道652B可包括上螺纹轴杆和下螺纹轴杆(未示出)，上螺纹轴杆和下螺纹轴杆可操作以分别驱动上水平滑块659A和下水平滑块659B。而且，如图6所示，上轴杆652A和下轴杆652B可包括中空的细长加强套管653A、653B，加强套管653A、653B延伸上支撑轨道652A和下支撑轨道652B的长度，从而包围上螺纹螺杆和下螺纹螺杆(参见例如，美国专利号6,467,362)。套管653A、653B各自还将包括套管653A、653B中的狭槽(参见例如653C)，该狭槽延伸上支撑轨道652A和下支撑轨道652B的长度。提供螺纹舌片(未示出)，该螺纹舌片延伸穿过狭槽(参见例如653C)并且具有可与螺纹轴杆(未示出)接合的螺纹，螺纹轴杆被包围在加强套管653A、653B中。当上支撑轨道652A和下支撑轨道652B的螺纹轴杆(未示出)由第一马达657转动时，螺纹舌片(未示出)使水平滑块659A、659B沿着上支撑轨道652A和下支撑轨道652B的纵向长度移动，从而使机器人头部656沿着水平轴线(例如，x轴)移动(再次参见例如美国专利号6,467,362)。第一马达657可以操作以转动上螺纹轴杆和下螺纹轴杆(未示出)，从而沿着上螺纹轴杆和下螺纹轴杆在水平方向上驱动上水平滑块659A和下水平滑块659B(每个都具有分别与螺纹轴杆接合的内螺纹)。在一种设计可能性中，第一马达657可用于通过包括驱动带660和一组滑轮662来转动上螺纹轴杆和下螺纹轴杆，以在第一螺纹轴杆由马达657转动时，使螺纹轴杆中的一个(例如，下螺纹轴杆)与第一螺纹轴杆一起并行地转动。
如图6所示，垂直支撑轨道654还可包括垂直螺纹驱动轴杆(未示出)，该垂直螺纹驱动轴杆可操作以驱动垂直滑块655，且从而沿着垂直轴线(例如，y轴)移动机器人头部656。在操作中，第二马达658可以操作以转动垂直螺纹轴杆(未示出)，且从而沿着垂直螺纹轴杆在垂直方向上驱动垂直滑块655。如图6-7B所示并且如上所述，在另一个实施例中，垂直螺纹轴杆还可包括中空的细长加强套管654A，该加强套管654A延伸垂直支撑轨道654的长度，且从而包围垂直螺纹轴杆(未示出)。套管654A还将包括狭槽654B，狭槽654B延伸垂直支撑轨道654的长度。提供螺纹舌片(未示出)，该螺纹舌片延伸穿过狭槽(未示出)并具有可与螺纹轴杆(未示出)接合的螺纹。当螺纹轴杆(未示出)由马达658转动时，螺纹舌片(未示出)移动垂直滑块655，从而沿垂直轴线(例如，y轴)移动机器人头部656(再次参见例如美国专利号6,467,362)。垂直滑块655可以直接附接到机器人头部656，或者如图6所示，可以附接到第一旋转机构664。垂直滑块655具有内螺纹(未示出)，该内螺纹与螺纹垂直轴杆接合并且被操作以沿着螺纹垂直轴杆在垂直方向上驱动垂直滑块，并因此驱动机器人头部656。
运送机构650还可包括一个或更多个旋转机构，该一个或更多个旋转机构可操作以提供绕或围绕一个或更多个轴线的旋转运动。例如，如图6所示，机器人头部可包括用于提供绕或围绕y轴的旋转运动的第一旋转机构664和用于提供绕或围绕x轴的旋转运动的第二旋转机构665。第一旋转机构664包括可附接到机器人头部656的第一旋转板667。第一旋转机构664还包括第一旋转马达668、第一小齿轮670和第一可对置环形齿轮672，第一旋转马达668、第一小齿轮670和第一可对置环形齿轮672操作以使第一旋转板667并且因此使机器人头部656绕垂直轴线(例如，绕y轴)旋转。在一个实施例中，第一小齿轮670和第一环形齿轮672可设置有夹持齿(未示出)或其他夹持特征(未示出)。第一旋转板667可以直接附接到机器人头部656，或者如图6所示，可以附接到第二旋转机构665。同样如图6所示，第一旋转板667可包括弯曲板以便于附接到第二旋转机构665。与第一旋转机构664类似，第二旋转机构665包括第二旋转板674。如图6所示，第二旋转板674附接到机器人头部656。第二旋转机构665还包括第二旋转马达678、第二小齿轮680和第二可对置环形齿轮682，第二旋转马达678、第二小齿轮680和第二可对置环形齿轮682操作以使第二旋转板674并且因此使机器人头部656绕水平轴线(例如，x轴)旋转。在一个实施例中，第二小齿轮680和第二环形齿轮682可设置有夹持齿(未示出)或其他夹持特征(未示出)。
图7B中最佳示出的机器人头部656包括壳体684，壳体684包围保持室685，该保持室用于将单个试样容器500保持在其中。机器人头部还包括夹持机构686和驱动机构688，以使夹持机构686并由此使单个试样容器500移入和移出壳体684和保持室685。如图7B所示，夹持器机构686可包括弹簧夹687，弹簧夹687可操作以卡扣在试样容器500的唇缘上。如本文其他地方所述，在将试样容器500运送到保持结构600之后，机器人头部656并因此夹持机构686可相对于保持结构600升高或降低以释放试样容器500。如图7B所示，驱动机构688还包括马达690、引导轨道692、螺纹夹持器轴杆694和夹持器驱动块696。在操作中，马达690转动螺纹夹持轴杆694，从而沿着引导轨道692移动夹持驱动块696，并从而移动夹持机构686。
运送机构的另一种设计可能性在图9A-9B中示出。如图9A-9B所示，自动化运送机构820被并入如图9A-9B所示的检测系统100中，以便从入口位置或端口110抓取或拾取容器500，并将容器500移动或运送到上滚筒保持结构或下滚筒保持结构800(在本文其他地方描述)的给定接收结构或井802。该实施例中的自动化运送机构820还可操作以将阴性容器500移动到废物位置，且随后将容器500落入或以其他方式存放到废物箱146中，或可操作以将阳性容器移动到阳性容器位置(参见例如图1中的130)。为了提供这种移动，运送机构820包括机器人头部824，机器人头部824可包括用于拾取和保持容器500的夹持机构826以及延伸穿过系统100的内室850的可旋转支撑杆828。如图所示，机器人头部824由可旋转支撑杆828支撑、联接和/或可附接到可旋转支撑杆828。通常，夹持机构可以是本领域中的任何已知的夹持机构。在一个实施例中，夹持机构可以是上文结合图6-8C描述的夹持机构和驱动机构。机器人头部824可沿着可旋转支撑杆828移动到任何位置。在操作中，支撑杆828可绕其纵向轴线旋转，以便将机器人头部824朝向上圆柱体或滚筒保持结构800A或下圆柱体或滚筒保持结构800B定向。
在一个实施例中，机器人头部820可操作以从入口位置或端口110拾取容器500并且首先将容器500头部(即，首先顶部部分502)装载到滚筒保持结构800A、800B的接收结构或井802中。该定向使容器500的底部或基部506暴露于检测单元810，检测单元810可以读取位于容器500底部的传感器514，以检测容器内的微生物或微体生物生长。
图17-21B示出了运送机构的又一种设计可能性。如图17-21B所示，机器人运送臂700将包括一个或更多个水平支撑结构702、一个或更多个垂直支撑结构704以及机器人头部710，机器人头部710将包括一个或更多个拾取、夹持和/或保持试样容器500的特征或器件(例如，夹持机构)。机器人头部710可以由水平支撑件和/或垂直支撑件中的一者支撑、联接和/或可附接到水平支撑件和/或垂直支撑件中的一者。例如，在一个实施例中，如图17-21B所示，机器人运送臂700包括下水平支撑结构702B和单个垂直支撑结构704。尽管未示出，但是如本领域技术人员应理解的，可以使用上水平支撑结构(未示出)或其他类似装置来进一步支撑或引导垂直支撑结构。通常，本领域中的任何已知装置可用于使机器人头部710在垂直支撑轨道704上上下移动(如箭头726所示(参见图18))，并使垂直支撑轨道704沿着水平支撑结构702B来回移动(如箭头736所示(参见图20))。例如，如图20所示，机器人运送臂700还可包括垂直驱动马达720和垂直驱动带722，垂直驱动马达720和垂直驱动带722将操作以上下运送或移动机器人头部710(箭头726)，垂直支撑轨道704沿垂直轴线(即，y轴)(即，向上和向下)运送或移动容器500。如图20所示，垂直支撑结构704还可包括垂直引导轨道728和机器人头部支撑块708。因此，垂直支撑结构704、垂直引导轨道728、垂直驱动马达720和垂直驱动带722允许机器人运送臂700移动或运送机器人头部支撑块708，并因此沿着y轴移动或运送机器人头部710和试样容器500。同样地，也如图20所示，机器人运送臂700还可包括第一水平驱动马达730、第一水平驱动带732和水平引导轨道738，第一水平驱动马达730、第一水平驱动带732和水平引导轨道738将操作以使垂直支撑结构704沿着水平引导轨道738并且因此在检测系统100的壳体102内沿着第一水平轴线(即，x轴)来回移动(即，从左到右和/或从右到左)(参见箭头736)。因此，水平支撑结构702B、第一水平驱动马达730、第一水平驱动带732和水平引导轨道738允许机器人运送臂700沿着x轴移动或运送试样容器500。本申请人已经发现，通过包括可沿水平轴线移动的垂直支撑件允许增加检测系统内的容量，因为机器人运送臂可在仪器内的增大的区域内移动。此外，本申请人相信具有可移动垂直支撑件的机器人运送臂可以提供更可靠的机器人运送臂。
如图17-21B中最佳所示，自动化运送机构或机器人运送臂700还可包括线性或水平滑轨706和枢轴板750。如图所示，例如在图17-20中，线性或水平滑轨706支撑机器人头部710和夹持器机构712。线性或水平滑轨706和机器人头部710可由机器人头部支撑块708和垂直引导轨道728支撑、联接和/或可附接到机器人头部支撑块708和垂直引导轨道728(先前描述)。根据该实施例，线性或水平滑轨706可以经由机器人头部支撑块708和垂直引导轨道728沿着垂直轴线(即，y轴)上下移动(参见图18的箭头726)，以在检测系统100的壳体102内上下(即，沿着垂直轴线(y轴))移动或运送机器人头部710和/或试样容器500。如图21A-21B所示，线性或水平滑轨706还可包括枢轴板750，枢轴板750包括枢轴板引导轨道752、枢轴狭槽754和枢轴狭槽凸轮从动件756，枢轴狭槽凸轮从动件756可操作以允许机器人头部710沿着线性或水平滑轨706从前到后或从后到前滑动或移动(参见图18的箭头746)，以沿着第二水平轴线(即，z轴)运送或移动容器500。根据该实施例，第二水平驱动马达或水平滑动马达760和滑动带(未示出)可用于沿着z轴移动机器人头部710。因此，线性或水平滑轨706、水平滑动马达和滑动带允许机器人头部710沿z轴移动或运送试样容器500。一个或更多个传感器(参见例如图21A中的764)可用于指示机器人头部710在线性或水平滑轨706上的位置。
如图21A-21B所示，当机器人头部710沿着线性或水平滑轨706、枢轴板750和枢轴板引导轨道752移动时，枢轴狭槽754和枢轴狭槽凸轮从动件756使枢轴滑架758绕或围绕水平轴线(即，z轴)旋转，并因此使机器人头部710从水平定向(如图21A所示)旋转到垂直定向(如图21B所示)，或反之亦然。如本文其他地方所述，容器500从垂直进入定向到水平定向的运送对于将容器存放或放置在保持结构或支架600的水平定向的接收结构或井602中可能是必要的。因此，枢轴板750、枢轴狭槽754和枢轴滑架758允许机器人头部710将试样容器500从垂直定向重新定向，如装载(参见例如图18)到水平定向(参见例如图21A)，从而允许试样容器500从自动化装载机构(参见例如图18中的200)运送到保持结构中的井(例如，图18中的602和600)。如图20所示，自动化运送机构还可以包括用于检测系统100内的电缆管理的一个或更多个电缆管理链782以及用于控制机器人运送机构的电路板784。在又一个实施例中，机器人运送臂700还可以包括中止机构786，该中止机构786可操作以中止垂直驱动带722，从而防止落到仪器的底部(例如，由于断电)。
机器人运送臂700还可包括夹持机构712，夹持机构712用于拾取、夹持或以其他方式保持试样容器500。如图所示，例如在图21A和21B中，夹持机构可包括两个或更多个夹持指状物714。此外，夹持机构712还可包括线性致动器716和线性致动器马达718，该线性致动器马达718可操作以移动线性致动器进而打开和闭合夹持器指状物714。在操作中，致动器马达718可用于移动夹持器机构712的线性致动器716，从而移动夹持器指状物714。例如，线性致动器可以在第一方向上(例如，朝向马达)移动以闭合指状物并夹持容器500。相反，线性致动器可以在第二方向上(例如，远离马达)移动以打开夹持器指状物并释放容器500。本申请人意外地发现，使用一个或更多个夹持指状物714允许夹持机构712容纳(即，拾取和/或保持)多种不同的试样容器500。此外，本申请人已经发现，通过使用从试样容器500的长度的约四分之一(1/4)到约二分之一(1/2)延伸的夹持器指状物714，夹持器指状物将容纳(即，拾取和/或保持)本领域中许多众所周知的容器(例如，长颈血液培养瓶)。
如本文进一步描述的，自动化运送机构或机器人运送臂700可以被置于系统控制器(未示出)的控制下并且被编程用于检测系统100内的试样容器500管理(例如，拾取、运送、放置和/或容器移除)。
在又一个实施例中，如下文进一步讨论的，运送机构700可用于“阳性”和“阴性”试样容器500的自动化卸载。
具有可选的搅动装置的保持装置或结构
检测系统100的保持装置或结构可以采用各种物理构型来处理多个单独的试样容器500，使得大量容器(例如，200或400个容器，取决于所使用的特定保持结构)可以同时处理。保持装置或结构可用于试样容器500的存储、搅动和/或孵育。一种可能的构型在图5A-5B中示出，并且另一种可能的构型在图9A和9B中示出。这些构型是以说明而非限制性的方式提供的。如本领域技术人员应理解的，其他设计是可能的并且是可设想的。
如图5A-5B和图17-20所示，一种可能的构型使用多个垂直堆叠的容器保持结构或支架600，每个保持结构或支架600具有多个试样容器接收结构或井602，每个试样容器接收结构或井602用于保持单独的试样容器500。根据该实施例，可以使用两个或更多个垂直堆叠的保持结构或支架600。例如，可以使用约2至约40个、约2至约30个、约2至约20个或约2至约15个垂直堆叠的保持结构或支架。参考图5A-5B和17-20，在该构型中，检测系统100包括气候控制的内室620(包括上内室622和下内室624)以及多个垂直设置的保持结构或支架600(例如，如图5A-5B所示，15个垂直堆叠的保持结构或支架600)，每个保持结构或支架600中具有多个单独的容器接收结构或井602。每个单独的保持结构或支架600可包括两个或更多个容器接收结构或井602。例如，每个保持结构或支架600可在其中包括约2至约40个、约2至约30个或约2至约20个接收结构或井602。在一个实施例中，如图5A-5B所示，接收结构或井602可包括2排垂直对齐的接收结构或井602。在替代实施例中，接收结构或井602可以交错，从而减小每个单独的保持结构或支架600的垂直高度(参见例如图20)，并从而允许在孵育室620内的给定垂直距离上的增加的总保持结构或支架600数量。如图所示，例如在图5A-5B中，检测系统包括15个保持结构或支架600，每个保持结构或支架600包括两排10个单独的容器接收结构或井602，从而使图5A-5B中例示的系统具有300个总容器容量。在另一种可能的设计构型中，检测设备可包括16个垂直堆叠的支架，每个支架包含25个接收结构或井，从而使总容器容量为400个。
此外，每个单独的容器接收结构或井602具有特定的X和Y坐标位置或地址，其中X为每个容器接收结构或井602的水平位置，且Y为垂直位置。各个井602通过运送机构(诸如机器人运送臂)接近，例如，如上文结合图17-21所述。如图17-21所示，自动化运送机构700可以操作以将机器人头部710并因此将试样容器500移动到支架600中的特定的X、Y位置并将容器500存放在该位置中。在操作中，自动化运送机构700可以操作以在容器定位器器件400的入口站110或拾取站418处拾取试样容器500，将确定了其中微生物生长呈阳性的容器500移动到阳性容器或出口位置130，和/或将确定了微生物生长呈阴性的容器500移动到阴性容器位置或废物箱146。
在一个实施例中，整个保持结构或支架600可以通过搅动组件(未示出)搅动，以促进或增强微生物生长。搅动组件可以是用于向保持结构或支架600提供搅动(例如，来回晃动运动)的任何已知的装置或机构。在另一个实施例中，保持结构或支架600可以在来回运动中摇动，以对含在容器内的流体进行搅动。例如，保持结构或支架600可以从大体上垂直的位置到大体上水平的位置来回晃动，并且重复以提供对含在容器内的流体的搅动。在又一个实施例中，保持结构或支架600可以从大体上水平的位置到与水平面成10度、15度、30度、45度或60度的垂直位置来回晃动，并且重复以提供在容器内的流体搅动。在一个实施例中，从大体上水平位置到与水平面成约10度到约15度的垂直位置的晃动可能是优选的。在还有的另一个实施例中，保持结构或支架600可以在线性或水平运动中来回晃动，以提供对含在容器的流体的搅动。在该实施例中，保持结构或支架600及接收结构或井602可以在垂直位置定向上或者替代地在水平位置上定向。本申请人已经发现，保持结构600并因此接收结构或井602和试样容器500在水平定向上的线性或水平搅动运动可以以相对最小能量输入提供实质性的搅动。因此，在一些实施例中，水平保持结构或支架600的定向和线性或水平的搅动运动可能是优选的。搅动保持结构或支架600并且因此搅动试样容器500内的流体的其他装置可被设想并且将被本领域技术人员很好地理解。这些来回、线性和/或水平晃动运动可以根据需要重复(例如，以各种循环和/或速度)，以提供对容器内流体的搅动。
结合图26示出了搅动组件的一种可能设计。如图26所示，搅动组件626包括一个或更多个保持结构600，该一个或更多个保持结构600包括用于保持多个试样容器500的多个保持井602。搅动组件626还包括搅动马达628、偏心联接器630、第一旋转臂632、第二旋转臂或连杆臂634和支架搅动轴承组件636。在操作中，搅动马达628使偏心联接器630以偏离中心的运动旋转，从而使第一旋转臂632以偏离中心的圆或偏离中心的旋转运动移动。第一旋转臂632的偏离中心的旋转运动使第二旋转臂或连杆臂634以线性运动(如箭头635所示)移动。第二旋转臂或连杆臂634的线性运动使支架搅动轴承组件636以来回晃动运动晃动，从而向保持结构600提供来回晃动搅动运动(由图26的箭头638表示)。
如图9A和9B所示，在另一种可能的设计构型中，检测系统100可包括呈圆柱形或滚筒形结构形式的上保持结构800A和下部保持结构800B，该圆柱形或滚筒形结构包含用于接收容器500中的一个容器的多个单独的试样容器接收结构或井802。在该实施例中，圆柱形或滚筒形保持结构800A、800B各自绕水平轴线旋转，从而提供对容器500的搅动。根据该实施例，每个滚筒保持结构可包括约8至约20排(例如，约8至约20排、约8至约18排或约10至约16排)，每排包括约8至约20个容器接收结构或井802(例如，约8至约20个、约8至约18个或约10至约16个接收结构或井802)。
如上所述，自动化运送机构820被并入到如图9A-9B的检测系统100中，以便从入口位置或端口110抓取或拾取容器500，并将容器500移动或运送到上滚筒保持结构或下滚筒保持结构800的给定的接收结构或井802，并将容器500存放在给定接收结构或井802中。该实施例中的自动化运送机构820可以进一步操作以将阴性容器500移动到废物箱146，或者可以操作以将阳性容器移动到阳性容器位置130，例如如图1中所示。而且，如前所述，图9A-9B的机器人头部820可从入口位置或端口110拾取容器500并且首先将容器500头部(即，首先将顶部部分502)装载到滚筒保持结构800A、800B的接收结构或井802中。该定向使容器500的底部或基部806暴露于检测单元810，检测单元810可以读取位于容器500的底部处的传感器514，以检测容器内的微生物或微体生物生长。
如本文其他地方所述，阳性和阴性容器可由机器人运送臂取回并运送到系统内的其他位置。例如，可以取回确定为微生物生长呈“阳性”的容器，并经由运送机构运送到阳性容器位置或端口，在阳性容器位置或端口处，用户或技术人员可以容易地移除阳性容器。类似地，在指定时间过去后确定为微生物生长呈“阴性”的容器可以经由运送机构运送到阴性容器位置或废物箱以供处理。
在一个实施例中，保持结构或支架600还可包括保持特征，该保持特征可操作以将试样容器500保持或以其他方式保留在支架600的接收结构或井602中。如图27A-27C所示，保持装置860包括倾斜螺旋弹簧864和V形的保持板862。根据该实施例，通过使用倾斜的螺旋弹簧868，螺旋弹簧的多个点接触容器表面以将瓶保持在支架井602中。如图27C所示，倾斜弹簧864的匝圈被设置成相对于容器的垂直轴线成一定角度，图27C示出了夸大的匝圈以展示相对于容器的垂直轴线的匝圈角度。然而，通常，倾斜弹簧864为紧密盘绕的弹簧。例如，倾斜弹簧864可以相对于容器的垂直轴线处于约10度至约50度、约20度至约40度或约30度(如图27C所示)的角度。V形保持板862能够相对于保持结构600保持和/或保留所述倾斜螺旋弹簧864或与保持结构600相邻。如图所示，保持板862包括用于保留倾斜螺旋弹簧864的V形凹槽保持板。V形凹槽保持器板864防止弹簧864相对于容器500和/或保持结构600的任何移动。因此，与通常在单个点处接触容器的传统拉伸弹簧(例如，板簧)不同，倾斜螺旋弹簧864可以被V形凹槽862刚性地保持，而匝圈将在压力下挠曲。使用倾斜弹簧864允许载荷展开，从而提供均匀的挠曲。
如图所示，例如在图27A和27C中，接收结构或井602还包括一个或更多个肋868。在一种设计可能性中，如图27C所示，这些肋868中的两个与倾斜螺旋弹簧864直接相对定位。这两个肋868形成凹槽，该凹槽用于沿着垂直中心线(未示出)使容器500在井602内自居中。在操作中，倾斜螺旋弹簧864向容器500壁施加力，从而将容器牢固地保持或保留在支架600的井602内。在一个实施例中，与螺旋弹簧864相对定位的两个肋868可以间隔30度至约90度，或者间隔约40度至约80度。在另一个实施例中，与倾斜螺旋弹簧864相对定位的两个肋868可以间隔开约60度。而且，如图27C所示，保持结构可包括第一排和第二排平行保持井，平行保持排能够在其中保持多个容器或可操作用于在其中保持多个容器，并且其中，保持结构还包括被定位成与第一排相邻的第一倾斜螺旋弹簧和与第二排相邻的第二倾斜螺旋弹簧，其中，每个倾斜螺旋弹簧可操作用于将多个容器保持在所述保持井中。
使用倾斜螺旋弹簧864、V形凹槽保持器862和定位成与所述倾斜螺旋弹簧864相对的两个肋868，瓶将始终牢固地保持在井602内的相同位置中，而不管通过搅动或在支架格栅插入期间施加的任何侧向载荷。倾斜螺旋弹簧864和V形凹槽保持器862还允许使用较短深度的保持井602和保持结构600。较短的保持井602深度将允许多个容器设计和容器长度同样良好地保留，以及允许更多的容器表面暴露于系统内的孵育空气流。
如本领域技术人员应理解的，用于保持结构或多个结构600和/或搅动组件的其他可能的设计或构型是可能的并且被认为是本发明的一部分。
检测单元
如图1-6、9A-9B、21A-21B和27所示，检测系统100的各种可能的设计构型可包括使用类似的检测装置。通常，可以使用本领域中用于监测和/或询问试样容器以检测微生物生长的任何已知装置。如前所述，在容器500在检测系统100中孵育期间，可以连续地或周期性地监测试样容器500，以便于微生物生长的阳性检测。例如，在一个实施例中，检测单元(例如，图9B的810)读取并入到容器500的底部或基部506中的传感器514。各种传感器技术在本领域中是可用的并且可能是合适的。在一个可能的实施例中，检测单元进行比色测量，如美国专利4,945,060；5,094,955；5,162,229；5,164,796；5,217,876；5,795,773；和5,856,175中所述，以上专利并入本文。如这些专利中所解释的，根据这些比色测量值指示阳性容器。可替代地，也可以使用微体生物的固有荧光和/或检测介质的光学散射的变化来完成检测(例如，在2009年7月22日提交的且题为“Method and System for Detection and/orCharacterization of a Biological Particle in a Sample”的序列号为12/460,607的美国专利申请中公开的)。在又一个实施例中，可以通过检测或感测容器的介质或顶部空间中的挥发性有机化合物的产生来完成检测。可以在检测系统内采用用于检测单元的各种设计构型。例如，可以为整个支架或托盘提供一个检测单元，或者可以为每个支架或每个托盘提供多个检测单元。
气候控制内室
如前所述，检测系统100可包括气候控制内室(或孵育室)，用于维持环境以促进和/或增强可能存在于试样容器500中的任何微生物剂(例如，微体生物)的生长。根据该实施例，检测系统100可包括加热元件或热空气鼓风机，以在所述内室内保持恒定的温度。例如，在一个实施例中，加热元件或热空气鼓风机将向内室提供升高的温度和/或保持在升高的温度(即，升高到室温以上的温度)。在另一个实施例中，检测系统100可包括冷却元件或冷空气鼓风机(未示出)，以将内室维持在低于室温的温度。根据该实施例，内室或孵育室将处于约18℃至约45℃的温度。在一个实施例中，内室可以是孵育室并且可以维持在约35℃至40℃的温度，并且优选地在约37℃。在另一个实施例中，内室可以维持在低于室温的温度下，例如约18℃至约25℃，并且优选地在约22.5℃。提供的特别优点在于能够提供更恒定的温度环境以促进和/或增强试样容器500内的微生物生长。检测系统100通过提供封闭的系统来实现这一点，在该封闭系统中，发生试样容器500的自动化装载、运送和卸载，而无需打开任何入口面板，否则会破坏内室620的孵育温度(从约30℃到40℃，优选地约为37℃)。
通常，检测系统100可以采用本领域中任何已知的方法来维持气候控制室以促进或增强微生物生长。例如，为了维持温度控制室，可以使用一个或更多个加热元件或热空气鼓风机，挡板和/或本领域已知的其他合适的装备来将检测系统100的内部维持在适当温度以孵育容器和促进和/或增强微生物生长。
通常，在系统控制器的控制下的一个或更多个加热元件或热空气鼓风机用于在检测系统100的内室620内维持恒定的温度。如本领域中已知的，加热元件或热空气鼓风机可用于内室内的多个位置。例如，如图5和6所示，一个或更多个加热元件或热空气鼓风机740可被定位在保持结构或支架600的基部，以用于引导热空气穿过多个保持结构或支架600。可以在图9A和9B的实施例中提供类似的布置(例如，参见840)。孵育特征的细节不是特别相关，并且是本领域已知的，因此省略详细描述。
控制器和用户界面
检测系统100将包括用于控制系统的各种操作和机构的系统控制器(例如，计算机控制系统)(未示出)和固件。通常，用于控制系统的各种机构的操作的系统控制器和固件可以是本领域技术人员已知的任何已知的传统控制器和固件。在一个实施例中，控制器和固件将执行控制系统的各种机构所需的所有操作，这些操作包括：系统内的试样容器的自动化装载、自动化运送、自动化检测和/或自动化卸载。控制器和固件还将提供对系统内的试样容器的识别和跟踪。
检测系统100还可以包括用户界面150以及用于操作装载机构、运送机构、支架、搅动装备、孵育装备和从检测单元接收测量值的相关计算机控制系统。这些细节不是特别重要，可以有很大的不同。当检测到容器为阳性时，可以经由用户界面150和/或通过阳性指示器190变为激活(即，指示器灯亮起)(参见例如图1)来警告用户。如本文所述，在阳性确定时，阳性容器可以自动移动到阳性容器位置130，例如在图1-3、10-11和22-24中示出，以供用户取回。
用户界面150还可以向操作员或实验室技术人员提供关于装载到检测系统中的容器的状态信息。用户界面可包括以下特征中的一个或更多个特征：(1)触摸显示屏；(2)触摸屏上的键盘；(3)系统状态；(4)阳性警报；(5)与其他系统的通信(DMS、LIS、BCES和其他检测或识别仪器)；(6)容器或瓶状态；(7)取回容器或瓶；(8)视觉和听觉阳性指示器；(9)USB入口(备份和外部系统入口)；和(10)阳性、系统状态及错误消息的远程通知。在另一个实施例中，如图22-23所示，还可以使用状态更新屏152。状态更新屏152可用于提供关于装载到检测系统中的容器的状态信息，诸如例如：(1)系统内的容器位置；(2)容器信息，如患者信息、样本类型、输入时间等；(3)阳性或阴性的容器警报；(4)内室温度；(5)废物箱已满并且需要清空的指示。
检测系统和用户界面150和/或状态更新屏152的特定外观或布局不是特别重要，并且可以广泛变化。图1-2示出了一个可能的实施例，其通过说明而非限制性的方式提供。图22-23示出了另一个可能的实施例，其也通过说明而非限制性的方式提供。
自动化卸载
检测系统100还可以提供对“阳性”和“阴性”试样容器500的自动化运送或自动化卸载。如前所述，存在微生物剂的容器被称为“阳性”容器，并且在给定时间段后未检测到微生物生长的容器被称为“阴性”容器。
一旦容器被检测为阳性，则检测系统将通过指示器(例如视觉提示190)和/或通过用户界面150处的通知向操作员通知结果。现在参考图1-3和5A-5B，可以经由运送机构650(例如，机器人运送臂)自动取回阳性瓶，并将其放置在指定的阳性容器区域中，诸如放置在阳性容器位置或出口130。该阳性容器区域将位于仪器壳体的外部，以便于用户接近容器。在一个实施例中，容器将以垂直定向放置在阳性容器区域内。在一种设计构型中，阳性容器的自动化卸载将采用运送管(未示出)，通过该运送管，阳性容器(例如，阳性血液培养瓶)可以行进以重新定位到指定的阳性容器位置或出口130。根据该设计特征，运送机构(例如，机器人运送臂)将阳性试样容器落入或以其他方式存放到运送管的顶端中，并且容器将经由重力行进通过运送管到达阳性容器位置或端口130。在一个实施例中，运送管(未示出)可在其中保持一个或更多个“阳性”试样容器。例如，运送管(未示出)可以保持约1至约5、约1至约4或约1至约3个“阳性”试样容器。在另一个实施例中，例如如图22-24所示，阳性容器位置或出口端口130可包括用于一个或更多个“阳性”试样容器的保持井，例如，用于分别保持两个“阳性”试样容器的两个保持井。
在检测系统100的另一个实施例中，阴性容器可以通过运送机构700(例如，机器人运送臂)从保持结构或支架600运送到阴性容器位置，诸如废物箱146。通常，容器将从机器人运送臂释放并被落入废物箱146中，然而，其他实施例可被设想并且对于本领域技术人员而言应该是显而易见的。在一种设计构型中，阴性容器的自动化卸载将采用运送管(未示出)，通过该运送管，阴性容器(例如，阴性血液培养瓶)可以行进以重新定位到指定的阴性容器位置，诸如废物箱146。根据该设计特征，运送机构(例如，机器人运送臂)将阴性试样容器落入或以其他方式存放到运送管的顶端中，并且容器将经由重力行进通过运送管到达阴性容器位置或废物箱146。检测系统100还可以包括入口门140或抽屉142，入口门140或抽屉142打开以向用户提供接近阴性容器位置，诸如接近阴性容器废物箱146。在另一个实施例中，废物箱146可包括对废物箱146称重的秤。如本领域技术人员应理解的，通过监测废物箱146的重量，系统控制器(未示出)可以确定废物箱146的填满程度，并且可以可选地向用户或技术人员提供指示废物箱146已满并因此需要清空的信号(例如，在用户界面150处)。
自动化实验室系统
如上所述，本公开的检测系统100可以采用各种不同的可能构型。在图24中示出了一种这样的特别适用于大容量实施方式的构型。如图24所示，检测系统100A可用于自动化微生物学实验室系统中。例如，检测仪器100可以作为自动化实验室系统的一个部件包括在内。在该实施例中，检测仪器100A可以链接或“菊花链式连接(daisy chained)”到一个或更多个另外的其他分析模块或仪器以进行附加测试。例如，如图24所示，检测仪器100A可以链接或“菊花链式连接”到第二检测单元100B。然而，在其他实施例中，检测仪器可以“菊花链式连接”或以其他方式链接到一个或更多个其他系统或模块。这些其他系统或模块可以包括，例如，识别测试系统，诸如本受让人bioMérieux有限公司的VITEK或VIDAS系统，gram染色器，质谱单元，分子诊断测试系统，板式划痕器，自动化表征和/或识别系统(如2009年5月15日提交的题为“System for Rapid Non-invasive Detection of a Microbial Agentin a Biological Sample and Identifying and/or Characterizing the MicrobialAgent”的第60/216,339号美国专利申请中所公开的)或其他分析系统。
现在参考图24，自动化实验室系统可包括第一检测系统100A和第二检测系统100B。在其他实施例中，自动化实验室系统可包括第一检测系统100A、第二检测系统100B和自动化表征/识别系统(未示出)。根据该实施例，可以使用系统运送器件440将阳性容器从第一检测系统100A移动或运送到第二检测系统100B，和/或随后运送到自动化表征/识别系统。在其他实施例中，第一检测系统100A可以联接到微体生物识别模块或抗微生物敏感性模块(未示出)。
用于将容器从第一仪器运送到第二仪器的系统运送器件或机构可包括：(a)提供第一仪器、第二仪器和位于所述第一仪器内的容器；(b)第一定位器器件，其联接到所述第一仪器并可操作以将所述容器移动到一个或更多个工作流程站；(c)传输机构或传送带，其联接到所述第二仪器并与所述第一定位器器件并置定位；以及(d)推进臂，其可操作以将所述容器从所述第一定位器器件移动或推动到所述传输机构，并且从而将所述容器从所述第一仪器运送到所述第二仪器。在另一个实施例中，第一和第二仪器可以是培养仪器，并且容器可以是试样容器。在又一个实施例中，传输机构包括联接到所述第一仪器的第一传输机构或传送带、联接到所述第一仪器的第一定位器器件、联接到所述第二仪器的第二传输机构或传送带、联接到所述第二仪器的第二定位器器件、以及推进臂，推进臂用于将容器从所述第一定位器器件运送到所述第二传输机构或传送带，从而将所述容器从所述第一仪器运送到所述第二仪器。在更进一步的实施例中，运送机构可包括运送桥，该运送桥联接到所述第一仪器和所述第二仪器，从而联接或链接第一和第二仪器。运送桥将包括与所述第一定位器器件并置定位的第一端部和与所述第二传输机构或传送带并置定位的第二端部。运送桥链接第一仪器和第二仪器，并提供用于将容器从第一仪器运送到第二仪器的机构或装置。因此，在该实施例中，运送机构还可包括将所述第一仪器链接到所述第二仪器的运送桥，其中，所述运送桥包括与所述第一定位器器件并置定位的第一端部和与所述第二传输机构并置定位的第二端部，从而链接所述第一定位器器件和所述第二传输机构，并且其中，所述推进臂可操作以将所述容器推过所述运送桥，从而将所述容器从所述第一仪器运送到所述第二仪器。
如图24-25C所示，两个检测系统100A和100B由系统运送器件441“菊花链式连接”在一起。这允许容器在第一检测系统满的情况下从一个检测系统运送到另一个检测系统。如本文其他地方所述，还可以提供类似的系统运送装置，以用于随后将试样容器500从第二检测系统100B运送到后续系统或模块。系统运送机构441包括第一容器定位器器件400A，该第一容器定位器器件400A具有用于将容器运送到第二或下游仪器的运送站420。如图24-25C所示，系统运送机构441还包括推进臂444和运送桥446，推进臂444由推进马达442可操作地控制。如图所示，推进臂444可包括一对平行臂。在操作中，当待运送的容器由第一容器定位器器件400A的运送站420移动时，启动推进臂444以将容器从运送站420推动或移过运送桥446、到达下游检测系统100B。如图所示，推进臂444经由推进臂支撑结构445连接到推进马达442。图25A-C示出了容器从第一检测系统100A的运送站420运送到第二检测系统100B的传送带206B(参见图24)，并示出了处于以下位置的容器：(1)当推进臂444开始将容器推过运送桥446时的第一位置(图25A)；(2)当容器穿过运送桥446时的第二或中间位置(图25B)；(3)当容器到达下游检测系统100B的传送带(未示出)时的最终位置(图25C)。此外，如图25A-25C所示，系统运送器件440还可包括：一个或更多个定位器器件引导轨道450，其经由一个或更多个引导轨道支撑件452附接到定位器器件404的基板；和/或桥引导轨道446、448，其用于将容器从第一定位器器件400A引导并穿过桥446到达下游检测系统100B的自动化装载机构200B的传送带206B(参见图24)。经由第一容器定位器器件400A和推进臂444的操作，将容器从第一检测系统100A运送到第二或下游检测系统100B可以由系统控制器控制。通常，如图24所示，仅第一检测系统100A需要包括用户界面150。第一检测系统100A和第二检测系统100B还可包括状态屏152A、152B、阳性容器端口130A、130B、下入口面板140A、140B、自动化装载机构200A、200B和传送带206A、206B。
此外，根据该实施例，可以将阳性容器运送到自动化实验室系统中的其他系统。例如，如图24所示，在第一检测系统100A中确定为阳性的容器可以被运送到第二检测系统100B和/或随后运送到自动化表征/识别系统(未示出)以用于其中的微生物的自动化表征和/或识别。
如本领域技术人员应理解的，自动化实验室系统的其他可能的设计或构型是可能的并且被认为是本发明的一部分。
检测微体生物生长的方法
在一个实施例中，本文描述了用于在自动化检测系统中检测微体生物生长的方法。在一些实施例中，该方法包括：(a)提供包含培养基的试样容器，培养基用于促进和/或增强所述微体生物的生长；(b)孵育具有待被测试微生物存在的测试样本的所述试样容器；(c)使用自动化装载机构将所述孵育的试样容器装入所述检测系统中；(d)使用自动化运送机构将所述试样容器运送到位于所述检测系统内的保持结构，所述保持结构包括用于保持所述试样容器中的一个或更多个试样容器的多个井；并且所述保持结构可选地提供对所述试样容器的搅动以促进和/或增强其中的微生物生长；(e)提供检测单元，以通过检测所述容器内的一种或更多种微生物生长的副产物来检测所述试样容器中的微生物生长；以及(f)使用所述检测单元检测微体生物的生长，从而确定所述容器的微生物生长的阳性。
现在将参考图30描述检测系统100的操作方法。在用待测试样本(例如，由实验室技术人员或医生)孵育试样容器500之后，将试样容器500输送到自动化装载机构200，以用于将试样容器500自动化装载到检测系统100中。
在步骤540，将试样容器500装载到检测系统100中，例如，通过将容器放置在传输机构204的装载站或区域202上，例如如图1所示。然后，试样容器500通过传输机构204(例如，传送带)移动到入口位置或端口110，并且随后通过所述入口位置或端口110并移动到检测系统100中，从而将试样容器500自动地装载到检测系统100中。
在步骤550，然后可以使用例如如图5A-5B中所示的自动化运送机构700，诸如机器人运送臂，将容器500运送并存放到包含在检测系统100的内室620内的保持结构或支架600中。
在步骤560，将试样容器500在检测系统100内孵育。检测系统100可选地提供对保持结构或支架600的搅动(例如，使用搅动组件)，和/或提供一个或更多个暖风鼓风机(参见例如图5A-5B中的740)以提供温度受控制的环境，以促进和/或增强试样容器500内的微生物生长。
在步骤570，通过检测单元(参见例如图9A和9B中的810)读取试样容器500以确定试样容器500是否对微生物生长呈阳性。
在步骤580，分析试样容器的读数以确定容器是否对其中的微生物剂(例如微体生物)的生长呈阳性。如果不是，则该过程沿着“否”分支582进行，并且检查定时器是否已经到期(步骤584)。如果定时器已经到期，则容器被认为是阴性的，并且在步骤586将容器运送到废物容器146(参见例如图1)。否则，继续孵育并且周期性地继续读取试样容器500(步骤580)。
如果在步骤580确定试样容器500呈阳性，则过程进行到“是”分支590。在一个实施例中，在步骤594，使用自动化运送机构将试样容器500移动或运送到阳性容器位置或端口130(参见例如图1)(例如，容器被自动化卸载，如本文其他地方所述)以供用户接近容器和/或进一步处理。在另一个实施例中，可以使用系统运送器件将试样容器运送到另一个检测仪器和/或另一个分析系统(例如，运送到自动化表征和/或识别系统)以进行进一步处理。
在设备之间运送试样容器的方法
在一个实施例中，提供了一种用于在自动化微生物检测设备之间运送试样容器的方法。在一些实施例中，该方法包括：将定位器井中的试样容器传输到第一自动化检测设备中的容器运送站；使用第一传感器感测容器运送站处的试样容器；将试样容器从第一自动化微生物检测设备的容器运送站运送到第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构；使用第二传感器检测试样容器位于第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构上；并且将试样容器释放到第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构上。
现在将参考图31描述用于运送试样容器的方法900。在一些实施例中，在对具有待测样本的容器进行孵育之后(例如，由实验室技术人员或医生)，将试样容器输送到自动化装载机构，以将试样容器自动化装载到检测系统中。如本文所讨论并且在框902中指示的，自动化装载机构将容器定位器器件的定位器井中的试样容器传输到第一自动化检测设备中的容器运送站。
在一些实施例中，试样容器被装载到朝向试样容器定位器器件前进的传送带上。当试样容器接近试样容器定位器器件时，引导轨道将试样容器一次一个地导向到试样容器定位器器件的定位器井中。容器定位器器件旋转并以这种方式使新的定位器井可用于试样容器。如图25A-25C所示，定位器井为凹形的并且被设定尺寸成通过定位器井的侧面的开口接收试样容器。
在一些实施例中，容器定位器器件然后旋转到工作站，诸如容器运送站，在容器运送站处，可以将定位器井中的试样容器运送到下游仪器。例如，容器定位器器件可以顺时针旋转到工作站，该工作站配置有运送臂和第一传感器。在一个实施例中，容器定位器器件使试样容器前进到容器运送站，并且第一传感器检测试样容器的存在。这里描述的不同的元件可以经由一个或更多个系统控制器诸如处理器可操作地连接，该一个或更多个系统控制器被配置成接收来自传感器的输入并控制各种移动元件。
在一些实施例中，如框904中所示，该方法包括使用第一传感器感测容器运送站处的试样容器。第一传感器可以为光学传感器、电感传感器、电容传感器或磁传感器。以这种方式，感测的类型可以基于所使用的试样容器、对操作者的需要和/或传感器的类型而变化。在一些实施例中，传感器持续感测目标的存在(或不存在)。在其他实施例中，传感器间歇地或定期地检测目标的存在(或不存在)。
在一些实施例中，传感器被定位成在容器运送站接收试样容器时检测试样容器的存在，即，未完全安置在容器运送站中。在该实施例中，传感器在试样容器进入容器运送站时检测试样容器。在进一步的实施例中，传感器被定位成仅在试样容器完全接收到容器运送站中时检测试样容器的存在。例如，传感器可以检测试样容器的边缘，该边缘仅在试样容器完全安置在容器运送站中并且能够通过运送臂运送时可被检测到。
在一个实施例中，该方法包括将试样容器从第一自动化微生物检测设备的容器运送站运送到第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构，如框908中所示。在一些实施例中，使用运送臂运送试样容器，如结合图25D所述。在该实施例中，运送臂抓住试样容器并使其试样容器在其当前放置的检测仪器之间移动并移动到第二下游仪器的自动化装载机构上。
在一些实施例中，运送试样容器包括使用运送臂提升容器运送站处的试样容器，如框906中所示。例如，在运送下游仪器之前，可以将试样容器从容器运送站的地板上提升一小段距离。在该示例中，升起的试样容器有助于在单元之间运送，因为单元可能不在同一水平上。如果发生这种情况，在第一单元和下游单元之间可能存在降低处或脊，这可能导致试样容器在运送期间翻倒。为了解决这个问题，将试样容器提升预定距离可以减少试样容器运送期间的翻倒。
在一个实施例中，运送臂还包括夹持机构，并且该方法包括在提升试样容器之前夹持试样容器。在一个实施例中，使用相对的叶片夹持试样容器，该相对的叶片至少部分地围绕试样容器的圆周缠绕。
在进一步的实施例中，该方法包括使用第二传感器检测试样容器被定位在第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构上，如框910中所示。在一些实施例中，在第一传感器检测到容器运送站中存在试样容器之后，第二传感器启动。在一个实施例中，该方法包括检测试样容器的帽。在该实施例中，第二传感器被定位成检测帽，使得如果试样容器已经翻倒，系统可以触发警报。换句话说，试样容器可能已经运送在第一仪器和下游仪器之间，但是试样容器由于某种原因倾倒或翻倒。在一个实施例中，该方法包括在第一传感器检测到试样容器之后第二传感器未检测到试样容器时触发警报。警报可以是通知或视觉和/或音频警报。
在进一步的实施例中，该方法包括将试样容器释放到第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构上，如框912中所示。在一些实施例中，释放包括打开夹持机构并允许试样容器接触自动化装载机构。在一个实施例中，试样容器在升高时被释放，使得试样容器下降到自动化装载机构。在该实施例中，相对的叶片和试样容器之间的摩擦可以减慢下降。在进一步的实施例中，运送臂可以在释放试样容器之前将试样容器降低到自动化装载机构。
在一个实施例中，该方法包括在将试样容器释放到自动化装载机构上之前启动第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构。已经发现，在释放试样容器之前使自动化装载机构移动使得试样容器在释放之后不太可能倾倒。在一些实施例中，自动化装载机构在门打开后的短时间内(例如500毫秒)启动。
在进一步的实施例中，该方法包括当第二传感器检测到试样容器已经脱离运送臂时，将运送臂缩回到容器运送站中的拾取位置。在该实施例中，该方法包括以下步骤：使用第二传感器检测试样容器的帽；使用第二传感器检测试样容器的离开；以及响应于检测到试样容器的离开而缩回运送臂。在一些实施例中，缩回运送臂存在延迟，以降低运送臂将在自动化装载机构上碰撞试样容器的可能性。
在一个实施例中，该方法包括在将试样容器释放到第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构上之后防止试样容器的向后运动。在该实施例中，门可以被放置在第一仪器和下游仪器之间。当试样容器从第一仪器运送到下游仪器时，门可以主动打开或者可以被试样容器被动地推开。在一些实施例中，门位于铰链上，并且其尺寸和位置均被设定成使得在试样容器穿过门之后门可以返回到第一仪器和下游仪器之间的中立位置。以这种方式，门阻挡试样容器的朝向第一仪器的向后运动。例如，如果试样容器不均衡，则在释放后不能向后落入第一仪器中，因为门阻止试样容器向后落入。此外，在一些实施例中，自动化装载机构能够反向运行，即远离入口运行，并且在这种情况下，门将防止试样容器从自动化装载机构脱落或卡住第一单元的容器运送站。
在一些实施例中，当第三传感器确定第一自动化微生物检测设备的容器运送站与第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构之间的门远离原始位置时，启动自动化装载机构。在该实施例中，门的移动触发自动化装载机构的移动。
在进一步的实施例中，该方法包括：当被定位成与第二自动化微生物检测设备的入口位置相邻的第四传感器在预定时间段内未检测到试样容器时，暂停第二自动化微生物检测设备的自动化装载机构的移动。该方法中的该步骤被设计成减少在下游仪器上不必要地使用自动化装载机构。第四传感器确定试样容器的监测，并且如果在预定时间段内没有检测到试样容器，则暂停自动化装载机构。在该实施例中，该时间段可以基于自动化装载机构的速度和/或长度。
用于使试样容器在多个自动化检测设备之间装载均衡的方法
在一个实施例中，提供了一种用于在多个自动化检测设备之间装载均衡的方法。在一些实施例中，该方法包括：在第一自动化检测设备中的容器拾取站处接收试样容器；确定第一自动化检测设备的装载能力；确定一个或更多个下游自动化检测设备的装载能力；确定第一自动化检测设备的运送状态；确定一个或更多个下游自动化检测设备的运送状态；确定第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备中的隔室可用性；以及当第一自动化检测设备中有效可用隔室计数与有效容量的第一比率小于第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备的总和的总有效可用隔室计数与总有效容量的第二比率时，将试样容器从第一自动化检测设备运送到下游自动化检测设备。
现在将参考图32描述用于多个自动化检测设备之间装载均衡的方法920。在一些实施例中，在对具有待测样本的试样容器孵育(例如，由实验室技术人员或医疗专业人员)之后，将试样容器输送到自动化检测设备的自动化装载机构，以用于将试样容器自动化装载到检测系统中。
在一些实施例中，试样容器被装载到朝向试样容器定位器器件前进的传送带上。当试样容器接近试样容器定位器器件时，引导轨道将试样容器一次一个地导向到试样容器定位器器件的定位器井中。容器定位器器件旋转并以这种方式使新的定位器井可用于试样容器。如图25A-25C所示，定位器井为凹形的并且尺寸设定成通过定位器井的侧面中的开口接收试样容器。
在一些实施例中，容器定位器器件然后旋转到工作站，诸如成像站和/或容器拾取站。在一些实施例中，试样容器在成像站处成像，并且关于试样容器的信息由系统控制器确定。在一个实施例中，容器定位器器件然后旋转到容器拾取站，在容器拾取站处，试样容器将被装载到本自动化检测设备中或者被移动到容器运送站到达下游仪器。
在一个实施例中，识别成像工作站处的试样容器是将试样容器装载到自动化检测设备中的第一步骤。当例如经由条形码识别试样容器时，系统控制器可以开始确定试样容器将在何处孵育以及如何被孵育的过程。在一些实施例中，两个或更多个自动化检测设备按顺序布置，使得医疗提供者可以通过添加附加单元来扩展检测能力。如图31中所讨论的，用于在两个或更多个自动化检测设备之间运送试样容器的系统和方法。在一些实施例中，两个或更多个自动化检测设备在功能上是相同的。在其他实施例中，两个或更多个自动化检测设备在一个或更多个特征上不同。例如，设备中的最大容量可以不同、孵育温度可以不同、或者识别阳性试样容器的方法可以不同。
在框922中所示的一个实施例中，该方法包括在第一自动化检测设备中的容器拾取站处接收试样容器。在一些实施例中，试样容器被移动到一定的区，在该区处，系统控制器确定：(1)自动化运送机构拾取试样容器以将试样容器装载到与自动化检测设备相关联的保持结构中，还是(2)将试样移动到容器运送站以便向下游运送试样容器。在一些实施例中，接收试样容器意味着试样容器处于用于装载或运送的位置。
在框924中所示的一些实施例中，该方法包括确定第一自动化检测设备的装载能力。如本文所使用的，“装载能力”是指自动化检测设备是否在物理上能够将试样容器装载到保持结构中。换句话说，系统控制器确定自动化运送机构是否起作用。在一些实施例中，自动化运送机构可能发生故障，并且可能无法将试样容器装载到自动化检测设备的保持结构中。
在一个实施例中，系统控制器通过测试自动化运送机构的移动来确定自动化检测设备的装载能力。在进一步的实施例中，系统控制器在自动化运送机构发生故障时接收通知。在一些实施例中，每当试样容器被接收在容器拾取站中时，系统控制器就确定自动化运送机构是否发生故障。在其他实施例中，系统控制器检查是否已接收到故障通知，并检查是否在接收到新的试样容器时已修复自动化运送机构。应当理解，自动化运送机构仅仅是可能发生故障或阻止自动化检测设备装载的一个元件。其他元件，诸如保持结构、搅动器件和/或检测器件也可能发生故障，并因此会妨碍自动化检测设备的装载能力。
在框926中所示的一个实施例中，该方法包括确定一个或更多个下游自动化检测设备的装载能力。正如起初装载试样容器的自动化检测设备一样，下游自动化检测设备也可能在其装载能力方面具有故障。例如，下游自动化检测设备中的一个可能具有出故障的搅动器件，并因此确定该自动化检测设备的装载能力被妨碍。
在框928中所示的进一步实施例中，该方法包括确定第一自动化检测设备的运送状态。如本文所使用的，“运送状态”意指运送到自动化检测设备和/或从自动化检测设备运送的能力。第一自动化检测设备的运送状态将涉及用于将试样容器装载到设备中的自动化装载机构、用于在一个或更多个工作站之间移动试样容器的容器定位器器件以及用于将试样容器运送到下游自动化检测设备的容器运送站。在一些实施例中，来自第一自动化检测设备的元件的传感器和/或输入向系统控制器提供信息，该信息确定第一自动化检测设备的运送状态。
在框930中所示的一些实施例中，该方法还包括确定一个或更多个下游自动化检测设备的运送状态。与第一自动化检测设备一样，下游自动化检测设备可以连接到单个系统控制器，或者每个下游设备可以具有其自己的系统控制器，每个系统控制器在有线或无线网络中链接。系统控制器可以肯定地检查每个下游设备或监测每个下游设备的运送状态上的变化。
在一个实施例中，该方法包括将运送状态分配给第一自动化检测设备和/或一个或更多个下游自动化检测设备，该运送状态选自包括工作、不工作、仅装载和通过的组。在一个实施例中，系统控制器基于从检测设备的一个或更多个元件接收到的数据将运送状态分配给检测设备。例如，当所有元件在检测设备中按预期操作时，系统控制器将“工作”状态分配给自动化检测设备。如果将试样容器运送到保持设备中的自动化运送机构是可操作的，但是用于向下游运送试样容器的容器运送站被阻止，则系统控制器将“仅装载”状态分配给检测设备。如果将试样容器装载到保持设备中的能力不可操作但容器运送站是可操作的，则系统控制器将“通过”状态分配给检测设备。如果将试样容器装载到保持结构中并且将试样容器运送到下游检测设备的能力都不可操作，则系统控制器将“不工作”状态分配给检测设备。
在一些实施例中，运送状态进一步分为高状态和低状态。例如，工作状态仪器可以进一步分类为工作高或工作低，并且仅装载状态仪器可以进一步分类为仅装载高和仅装载低。低分类表明将试样容器装入该仪器是可能的，但由于某些原因不是优选的，诸如更大的温度变化、不可接近性，仪器某些零件(例如，搅动器、成像器、照明条等)出故障，或该仪器相对于组中的其他仪器可能不优选的其他原因。如果多个仪器(包括本地仪器)中有可用的隔室具有工作高状态或仅装载高运送状态，则有效可用隔室计数和处于低状态(工作低运送状态或仅装载低运送状态)的仪器的有效容量被视为零。通过这种方式，在其他仪器已满之前，工作低和仅装载低的仪器中的隔室将不会被视为可用。
在一些实施例中，具有工作状态的自动化检测设备被确定为能够将试样容器装载到自动化检测设备的井中并且被确定为能够运送到自动化检测设备和从自动化检测设备运送。
在进一步的实施例中，具有不工作状态的自动化检测设备被确定为不能将试样容器装载到自动化检测设备的井中并且被确定为不能运送到自动化检测设备和从自动化检测设备运送。如果下游仪器具有不工作运送状态，则该仪器及其所有下游仪器的有效可用隔室计数和有效容量均视为零。由于各种原因，诸如因为机器人和装载器未处于工作状态且该状态不符合通过条件，仪器可能具有不工作状态。这包括许多情况，诸如初始化、停机、低功率、打开门翻盖等。不工作状态的其他原因包括：卡住(包括倒下的瓶)、处于卡住恢复或正在发生重新扫描、传送带盖为打开的、在检测到分度器盖关闭后装载器处于装载模式、分度器盖为打开的、或者存在来自图形用户界面的打开仪器门的请求。
在一些实施例中，具有仅装载状态的自动化检测设备被确定为能够将试样容器装载到自动化检测设备的井中并且被确定为不能运送到下游自动化检测设备。如果仪器具有仅装载高或仅装载低的运送状态，则该仪器的所有下游仪器的有效可用隔室计数和有效容量被视为零。
在一个实施例中，具有通过状态的自动化检测设备被确定为不能将试样容器装载到自动化检测设备的井中并且被确定为能够运送到自动化检测设备和从自动化检测设备运送。如果任何仪器具有通过状态，则该仪器的有效可用隔室计数和有效容量被视为零。
系统控制器评估检测设备的元件，例如评估自动化装载机构、自动化运送机构、容器运送站和容器定位器器件，以确定链接的检测设备链中的每个自动化检测设备的状态。该信息然后用于帮助在多个自动化检测设备之间对试样容器进行装载均衡。
在框932中所示的一个实施例中，该方法包括确定第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备中的隔室可用性。如本文所使用的，“隔室可用性”是指保持结构中可用于接收试样容器的井的数量。在一些实施例中，保持结构中的井可能已经在其中具有试样容器，由于某种原因可能发生故障，或者由于其他原因可能没有资格接收试样容器，在这种情况下，这些隔室被认为是不可用的。
在一个实施例中，该系统通过使用系统控制器监测井来确定多个自动化检测设备中的隔室可用性。在一些实施例中，当自动化运送机构将试样容器装载到井中并且系统控制器确定检测器发生故障时，确定井不可用。在其他实施例中，系统控制器维持对可用井、占用井和故障井的持续计数。在一些实施例中，当每个试样容器都被第一自动化检测设备接收时，确定隔室可用性。在一个实施例中，隔室可用性与运送状态相关。例如，具有仅装载状态的下游自动化检测设备将防止来自仅装载设备下游的任何自动化检测设备的井可用。在这种情况下，仅装载设备下游的仪器可能具有打开且可操作的井，但系统控制器不能将试样容器运送到这些井，因此这些井被认为不可用。
在一些实施例中，该方法包括：当第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备中的隔室可用性被确定为零时触发警报。在该实施例中，已装载到第一自动化检测设备中的试样容器在至少一个井变得可用之前不能装入井中。在一个实施例中，警报例如经由电子、视觉和/或听觉警报警告医疗专业人员缺乏井可用性。在一些实施例中，当井变得可用时，例如当确定试样容器为阴性并且移动到垃圾桶或当不可操作的井变得可操作时，警报暂停。
在框934中所示的一些实施例中，该方法包括：当第一自动化检测设备中的有效可用隔室计数与有效容量的第一比率小于第一自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备总和的总有效可用隔室计数与总有效容量的第二比率时，将试样容器从第一自动化检测设备运送到下游自动化检测设备。在一些实施例中，将试样容器运送到下游自动化检测设备使用容器运送站来完成。
在一个实施例中，第一自动化检测设备中的有效可用隔室计数与有效容量的第一比率为试样容器可用的井数与第一自动化检测设备中存在多少个井的比率。在一些实施例中，自动化检测设备有多满的量度基于可用的井及井的总数。
在一个实施例中，第一自动化检测设备和一个或更多个下游检测设备的总和的总有效可用隔室计数与总有效容量的第二比率为多少井可用于试样容器与所有多个自动化检测设备中存在多少井的比率。在该实施例中，该比率为多个检测设备平均有多满的度量。该方法包括：当第一比率小于第二比率时，将试样容器装载到第一自动化检测设备中。换句话说，如果第一设备不如多个自动化检测设备的平均值满，则将试样容器装载到第一自动化检测设备中。以这种方式，该方法均衡了多个自动化检测设备中的试样容器的装载。
在一些实施例中，该方法包括：当第一比率大于或等于第二比率时，将试样容器装载到第一自动化检测设备中。如果第一自动化检测设备比平均设备满，则将试样容器向下游运送。在一些实施例中，当试样容器被运送到下游自动化检测设备时，该系统和方法使用新的下游设备作为第一自动化检测设备确定比率，并且仅对多个下游仪器计数。
在一些实施例中，该方法包括：当确定第一自动化检测设备或多个检测设备中的隔室可用性在第一自动化检测设备或多个检测设备的总容量的预定数量内，例如，约5％或者少于20个的下游仪器中的总有效可用隔室数时，不考虑向一个或更多个下游自动化检测设备运送。在一个实施例中，试样容器正在通过系统，并且可能不计入井计数中。当发生这种情况时，可以将试样容器向下游运送，但可能没有可用的井用于该试样容器。为了缓解该潜在问题，在一些实施例中，该方法包括在确定第一自动化检测设备接近满时时完全装载第一自动化检测设备。在该实施例中，该方法将装载第一自动化检测设备，且然后移动到第一个下游自动化检测设备。如果确定几乎满了，则将填充该检测设备。以这种方式，当整个系统几乎满时，连续地填充多个自动化检测设备。在一个实施例中，该过程不考虑下游仪器的低状态，并且无论高或低状态如何都连续地填充检测设备。
在一个实施例中，将试样容器从第一自动化检测设备运送到下游自动化检测设备减少了自动化检测设备和一个或更多个下游自动化检测设备内的整体温度变化。在该实施例中，温度变化减小，因为可能影响孵育室内温度的试样容器在多个自动化检测设备之间均衡。这种温度变化的减小有助于在多个自动化检测设备内维持一致的培养条件，并且可以提高在试样容器中培养的微体生物的检测精度。装载均衡方法的另一个优点在于减少了对多个仪器的磨损，并且在于该方法使试样容器更均匀地分布到废物容器中。这样，减少了对单元的维护。这也增加了卸载能力，使得在确定为阳性后，较少的阳性瓶保持在孵育温度下。
本发明部分地参考根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图进行了描述。应当理解，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理设备执行的指令创建用于实现流程图和/或框图框或多个框中指定的功能/动作的装置。
本文的某些附图的流程图和框图示出了本发明实施例的可能实施方式的示例性架构、功能和操作。应当指出，在一些替代实施方式中，框中提到的步骤可以不按图中所示的顺序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以大体上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，或者可以根据所涉及的功能组合两个或更多个框。
前述内容是对本发明的说明，而不应解释为对其进行限制。尽管已经描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域技术人员将容易理解，在示例性实施例中可以进行许多修改而不实质上脱离本发明的新颖教导和优点。因此，所有这些修改旨在包括在权利要求中限定的本发明的范围内。本发明由所附权利要求限定，其中权利要求的等同物包括在其中。

Claims (25)

1.一种用于使试样容器在多个自动化检测设备之间装载均衡的方法，所述方法包括：
在第一自动化检测设备中的容器拾取站处接收试样容器；
确定所述第一自动化检测设备的装载能力；
确定下游自动化检测设备的第二装载能力；
确定所述第一自动化检测设备的运送状态；
确定所述下游自动化检测设备的第二运送状态；
确定所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备中的隔室可用性；以及
一旦确定所述第一自动化检测设备中的有效可用隔室计数与有效容量的第一比率小于所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备的总有效可用隔室计数与总有效容量的第二比率，将所述试样容器从所述第一自动化检测设备运送到所述下游自动化检测设备。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述第一比率大于或等于所述第二比率时，将所述试样容器装载到所述第一自动化检测设备中。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，还包括：将运送状态分配给所述第一自动化检测设备和/或所述下游自动化检测设备，所述运送状态选自由工作、不工作、仅装载和通过组成的组。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，具有工作状态的自动化检测设备被确定为能够将试样容器装载到所述自动化检测设备的井中并且被确定为能够运送到所述自动化检测设备和从所述自动化检测设备运送。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，具有不工作状态的自动化检测设备被确定为不能够将试样容器装载到所述自动化检测设备的井中并且被确定为不能够运送到所述自动化检测设备和从所述自动化检测设备运送。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，具有仅装载状态的自动化检测设备被确定为能够将试样容器装载到所述自动化检测设备的井中并且被确定为不能够运送到所述下游自动化检测设备。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，具有通过状态的自动化检测设备被确定为不能够将试样容器装载到所述自动化检测设备的井中并且被确定为能够运送到所述自动化检测设备和从所述自动化检测设备运送。
8.根据权利要求1-2和4-7中任一项所述的方法，其中，将所述试样容器从所述第一自动化检测设备运送到所述下游自动化检测设备减少了所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备内的整体温度变化。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述试样容器从所述第一自动化检测设备运送到所述下游自动化检测设备减少了所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备内的整体温度变化。
10.根据权利要求1-2、4-7和9中任一项所述的方法，还包括：当确定所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备中的所述隔室可用性为零时，触发警报。
11.根据权利要求3所述的方法，还包括：当确定所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备中的所述隔室可用性为零时，触发警报。
12.根据权利要求8所述的方法，还包括：当确定所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备中的所述隔室可用性为零时，触发警报。
13.一种用于使试样容器在多个自动化检测设备之间装载均衡的非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质具有存储在其上的指令，所述指令当由处理器执行时执行以下步骤，包括：
在第一自动化检测设备中的容器拾取站处接收试样容器；
确定所述第一自动化检测设备的装载能力；
确定下游自动化检测设备的第二装载能力；
确定所述第一自动化检测设备的运送状态；
确定所述下游自动化检测设备的第二运送状态；
确定所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备中的隔室可用性；并且
一旦确定所述第一自动化检测设备中的有效可用隔室计数与有效容量的第一比率小于所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备的总有效可用隔室计数与总有效容量的第二比率，将所述试样容器从所述第一自动化检测设备运送到所述下游自动化检测设备。
14.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读介质，其中，当所述第一比率大于或等于所述第二比率时，所述指令在由处理器执行时还执行将所述试样容器装载到所述第一自动化检测设备中的步骤。
15.根据权利要求13或14所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令在由处理器执行时还执行将运送状态分配给所述第一自动化检测设备和/或所述下游自动化检测设备的步骤，所述运送状态选自由工作、不工作、仅装载和通过组成的组。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，具有工作状态的自动化检测设备被确定为能够将试样容器装载到所述自动化检测设备的井中并且被确定为能够运送到所述自动化检测设备和从所述自动化检测设备运送。
17.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，具有不工作状态的自动化检测设备被确定为不能够将试样容器装载到所述自动化检测设备的井中并且被确定为不能够运送到所述自动化检测设备和从所述自动化检测设备运送。
18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，具有仅装载状态的自动化检测设备被确定为能够将试样容器装载到所述自动化检测设备的井中并且被确定为不能够运送到所述下游自动化检测设备。
19.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，具有通过状态的自动化检测设备被确定为不能够将试样容器装载到所述自动化检测设备的井中并且被确定为能够运送到所述自动化检测设备和从所述自动化检测设备运送。
20.根据权利要求13-14和16-19中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，将所述试样容器从所述第一自动化检测设备运送到所述下游自动化检测设备减少了所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备内的整体温度变化。
21.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，将所述试样容器从所述第一自动化检测设备运送到所述下游自动化检测设备减少了所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备内的整体温度变化。
22.根据权利要求13-14、16-19和21中任一项所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令在由处理器执行时还执行以下步骤：当所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备中的所述隔室可用性被确定为零时触发警报。
23.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令在由处理器执行时还执行以下步骤：当所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备中的所述隔室可用性被确定为零时触发警报。
24.根据权利要求20所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令在由处理器执行时还执行以下步骤：当所述第一自动化检测设备和所述下游自动化检测设备中的所述隔室可用性被确定为零时触发警报。
25.一种包括多个自动化检测设备的系统，所述多个自动化检测设备在操作通信中链接在一起以允许使试样容器在所述多个自动化检测设备之间装载均衡，所述系统包括根据权利要求13-24中任一项所述的用于使试样容器在所述多个自动化检测设备之间装载均衡的非暂时性计算机可读介质。
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