CN110268270B - 具有特定保持架处置的生物分析系统 - Google Patents

Abstract

一种生物分析系统，所述生物分析系统包括至少一个入口和一个出口，通过限定闭合回路的传送装置(10)连接到彼此的至少两个生物分析装置(4、6、8)，每个生物分析装置(4、6、8)包括用于与传送装置(10)交换管(22)的保持架(20)传送装置的区域。传送装置(10)和生物分析系统的至少一个入口包括用于管(22)的保持架(20)的标识符的读取器，该读取器设计成将其已读取的标识符通信给生物分析系统的控制器(12)，该控制器(12)设计成将特定处置应用于由传送装置(10)的读取器识别的并且其标识符之前未被生物分析系统的至少一个入口读取器读取的管(22)的保持架(20)。

Description

具有特定保持架处置的生物分析系统

技术领域

本发明涉及生物分析领域及其自动化。

背景技术

在生物分析实验室中，对样本流动的最佳管理已成为关键因素。这是因为实验室越大，优化对被分析的生物样本流动的管理就变得越复杂和有必要。存在需要考虑的两个特别重要的标准：样本处理时间，以及每次动作强加于实验室工作人员的工作量。

为了根据这些标准来改善性能，已经开发了生物分析系统，所述生物分析系统基于经由用于输送保持样本管的架子的器件将多个生物分析装置彼此连通的原理。通过传送器件组合若干个装置允许更好地管理故障、有问题的情况，并允许实现某些转向流动管理策略。

这些系统通常包括用于架子的入口，将入口处的架子分配到与其连接的装置之一的传送器件，以及用于已经被分析的架子的出口。某些系统可以包括入口处和/或出口处的缓冲区，并且可以采用流动管理算法。

然而，这些系统在它们的流动管理方面和在表征它们的体积方面都可以得到改进。具体地说，还不存在一种处置/处理架子的有效的方法，所述架子被称为特定的，即需要以与传统试管不同的优先水平进行处置/处理的架子。解决方案确实存在，并且包括为优先架子创建特定入口，并且这在体积方面存在问题。

发明内容

本发明设法改善这种情况。为此目的，它提出一种生物分析系统，所述生物分析系统包括至少一个入口和一个出口，通过限定闭合回路的传送装置连接到彼此的至少两个生物分析装置，每个生物分析装置包括用于与传送装置交换管保持架的区域，传送装置和生物分析系统的至少一个入口包括管保持架的标识符的至少一个读取器，该读取器设计成将其已读取的标识符通信给生物分析系统的控制器，该控制器设计成将特定处置应用于由传送装置的读取器识别的并且其标识符之前未被生物分析系统的入口读取器读取的管保持架。

该生物分析系统是特别有利的，因为它允许在紧凑性方面获得收益，系统的入口和出口由组成该系统的装置的入口和出口实现。此外，为系统提供若干个入口和若干个出口使得可以实施流动管理策略，从而优化实验室人员的工作负荷。

根据各种替代形式，根据本发明的配件可以表现出以下特征中的一个或多个：

- 传送装置包括与管保持架交换区域一样多的读取器；

- 控制器设计成根据要进行特定处置的管保持架的标识符应用特定处置；

- 控制器设计成应用与由生物分析系统入口接收的管保持架相比具有不同优先级的特定处置，这取决于要应用的特定处置；

- 控制器设计成优先处置要经过特定处置的管保持架，并且管保持架的架标识符表示它包含要进行测试的管；

- 控制器设计成处置要经过特定处置的管保持架，并且管保持架的标识符表示它包含具有优先级的对照管（control tube），该优先级取决于保存对照的方式和/或取决于生物分析装置的检查计划；

- 控制器设计成处置要经过特定处置的管保持架，并且管保持架的标识符表示它包含具有优先级的试剂管，该优先级取决于保存试剂的方式和/或仍然存在于一个或多个生物分析装置中的试剂的量；

- 读取器是光学读取器或射频读取器；以及

- 每个生物分析装置包括用于管保持架的至少一个入口和一个出口，至少两个生物分析装置的入口各自形成用于到生物分析系统的管保持架的入口，并且至少两个生物分析装置的入口分别包括相应的读取器，以及至少两个生物分析装置的出口各自形成用于从生物分析系统出来的管保持架的出口，并且每个生物分析装置的交换区域不同于该生物分析装置的入口和出口。

本发明还涉及一种生物分析方法，包括将至少一个管保持架引入到所述的生物分析系统中，当该管保持架移动经过传送装置的读取器时读取架标识符，并且当该标识符尚未由生物分析系统入口处的读取器预先读取时，对该管保持架应用特定处置。

附图说明

通过阅读以下取自附图中的说明性和非限制性示例的描述，本发明的其它特征和优点将变得更加显而易见，其中：

- 图1描绘根据本发明的生物分析系统的透视图；以及

- 图2描绘从上面看去的图1的视图。

实施方式

以下附图和描述基本上包含某些特定元素。因此，它们不仅可以用于更好地理解本发明，而且在适当时有助于其定义。

图1描绘根据本发明的生物分析系统2的透视图，以及图2描绘从上面看去的图1的视图。如从该图中可以看到的那样，生物分析系统2包括三个生物分析装置4、6和8、载玻片染色/扩散装置9、传送装置10和控制器12。

在这里描述的示例中，生物分析装置4、6和8属于血液分析仪类型。生物分析装置4（或分别为6、8）包括台架14（或分别为16、18），其保持待被分析的管22的架子20。生物分析装置4（或分别为6、8）还包括台架24（或分别为26、28），其接收已经被分析的管22的架子20。生物分析装置4（或分别为6、8）还包括交换区域30（或分别为32、34），其允许将架子20传送到传送装置10或能够从所述传送装置接收架子20。

三个血液学分析仪4、6、8能够测量管22中包含的血液样本。每个装置拾取包含在架子20中的管22，架子20位于装载台架上或传送装置上，在测量仪器的后面。当血液样本测量完成时，该设备将管放回架子中。

载玻片染色/扩散装置9准备要被分析的血液载玻片。首先，从保持在架子20中的管22中取出一定量的血液。接下来，将血液样本沉积在载玻片上，在载玻片上扩散以获得薄层，然后干燥。然后将样本染色。

传送装置10限定闭合回路，并且在这里描述的示例中包括环形线路，该线路包括两个路径36和38。线路36连接到每个交换区域30、32和34，使得架子20从路径36引入到传送装置10上或从传送装置10回收架子20。传送装置10沿一个方向驱动路径36，并沿与线路路径36的驱动方向相反的方向驱动线路38。

输送机10还包括两个返回装置40和42，它们分别相对于路径36的驱动方向位于装置4的下游和装置8的上游。

返回装置40的目的是将架子20从路径36传送到路径38，并且返回装置42的目的是通过旋转通过180°将架子20从路径36传送到路径38。因此，无论架子20经由哪个交换区域30、32或34被引入到输送机10上，根据输送规则，该架子20可以被发送到装置4、6或8中的任何一个。无论采用何种方式来实现它，这种能力表征了传送装置10限定闭合回路的事实。

作为替代方案，传送装置10可制成为两条线路36和38的形式，这两条线路36和38独立驱动并通过返回装置40和42连接。

因此，台架14、16和18形成系统2的入口，台架24、26和28形成系统2的出口，以及用于装置4、6和8与传送装置10之间进行交换的交换区域30、32和34不同于系统2的入口和出口。

系统2的每个入口包括读取器，读取器设计成读取架子20上的架标识符。这些读取器位于每个生物分析装置4、6、8的壳体中，在台架14、16和18附近。可以由控制器12使用标识符来确定要在给定架子的管上执行的操作和/或测试，并且如果需要，管理生物分析装置之间的架子的传送。

在这里描述的示例中，传送装置10在每个交换区域30（或分别为32、34）处包括类似于入口14、16和18处的读取器的读取器50（或52、54），因此以便可能识别由传送装置10运输的架子20并与控制器12通信，以便确定每次架子20面对交换区域30（或分别为32、34）时所采取的动作。作为替代方案，传送装置10可包括单个读取器。

读取器可以通过能够恢复关于架子身份的信息的任何器件来体现，例如通过读取光学代码（条形码或QR码）或通过读取无线电标签（RFID等）。

在各种替代形式中，一个或多个装置的入口和出口可以互换，或者可以在同一个台架上形成，其中它们之间具有适当的间隔。类似地，取决于配置，交换区域可以更靠近一个或多个装置的入口和出口，只要它们保持彼此明显不同即可。可以省去一些入口和/或出口。

在这里描述的示例中，包含在保持在架子20的管22中的样本可以在生物分析装置中进行分析，该架子在被传送到传送装置10之前已经被引入到系统2中或者直接经由台架24、26或28中的一个离开而不经由传送装置10传递，或者该架子可以直接从入口传送，经由该入口该架子朝向相关装置的交换区域被引入。

这里描述的示例中的控制器12是计算机，其以传统方式包括显示器、调度器、存储器和允许其与生物分析装置通信的网络接口。

存储器可以是适于接收数字数据的任何类型的数据存储设备：硬盘，固态驱动器（SSD）或任何其他形式的闪存，随机存取存储器，磁盘，本地或云中分布的存储器等。由装置计算的数据可以存储在类似于存储器2的任何类型的存储器上或存储在该存储器中。这些数据可能在装置执行完其任务后被删除，或者可以被保存。

调度器直接或间接地访问存储器以便实现控制器12的功能。它可以在一个或多个处理器上执行的合适计算机代码的形式制成。处理器的含义是任何设计成用于处理计算机数据的处理器。这种处理器可以任何已知的方式，以用于个人计算机的微处理器、FPGA或SoC（片上系统）类型的专用芯片、计算网格资源、微控制器的形式制成，或以能够提供下述实施例所需的计算能力的任何其他形式制成。这些元件中的一个或多个也可以专用电子电路（诸如ASIC）的形式制成。还可以设想到一个或多个处理器和一个或多个电子电路的组合。

控制器12连接到生物分析装置4、6和8，以便获知关于所执行和过程中的分析的所有数据以及在这些装置中接收的架子20的状态，并且还特别地连接到传送装置10，以便获知该传送装置携带哪个架子20。

因此，控制器12能够通过访问在处置过程中表征架子20状态、过程中的分析状态和已经执行的分析、以及针对在系统2的入口处接收的架子20计划进行的分析的所有数据来在整个生物分析系统2中来组织架子20的流动。

因此，控制器12处于确定每个生物分析装置4、6和8的工作负荷状态的位置，并且根据装置的工作负荷状态、根据管理生物分析系统2的工作负荷的策略、根据与生物分析系统2相互作用的工作人员的工作负荷的中断、根据所需的额外分析，根据故障、根据线路上的分析装置的数量等命令将传送装置10上的架子20从一个装置传送到另一个装置。

工作负荷状态的含义是生物分析装置接收的架子总数，添加到用于该装置的传送装置上的架子的数量。当该数量超过预定量时，认为给定生物分析装置的工作负荷状态为“过载”。该预定量可以基于多个参数来定义：系统的预期工作速率，有关装置的一个或多个搅拌器上的自由空间的数量，将架子从一个装置移动到另一个装置所花费的平均时间等。

控制器12具有的任务是确定哪个架子将被除了将架子引入系统2中的生物分析装置之外的生物分析装置接管，以便提高工作速率和/或考虑不可估量性，以及确定针对已被分析的架子的出口。因此，控制器12可以实现一个或多个当前工作负荷管理策略和一个或多个出口管理策略。另外，如将看到的那样，通过控制器12集中管理架子使得可以不同于传统分析管的优先级来实施待被处置/处理的特定架子的创新管理。

具体地，如上所述，经由入口14、16或18引入到系统2的每个架子20由在该入口处的读取器识别。这意味着位于传送装置10上并且已经经由这些入口之一引入的任何架子20具有存在于控制器12的存储器中的标识符。相反，这意味着其标识符可以由读取器50、52或54中的一个来读取但是其标识符不存在于控制器12的存储器中的架子20没有经由系统2的一个入口引入，而是被直接放置在传送装置10上。

因此，传送装置10可以用作特定架子的入口，并且控制器12中没有这些架子的标识符，这将允许这些架子作为优先级被识别和处置/处理。

一旦特定架子被识别为优先特定架子，则控制器12就将其分配给系统2的生物分析装置，该生物分析装置能够对该架子的管进行最高次数的测试。在这种情况下，根据定义，优先级特定架子优先于接收到系统2中的其他架子。通过将优先级特定架子发送到能够执行用于其正在运输的管的最多测试次数的生物分析装置，更有效地对其进行处置/处理，因为在同一生物分析装置上进行了最多次数的测试，从而减少了由传送装置10传送所花费的时间。该路线标准当然可以是定制的，例如将特定的架子指引向具有最低工作负荷的生物分析装置，或使用将工作负荷与可执行的预定测试次数相结合的标准。将特定架子引入将处置/处理它的生物分析装置优先于存在于传送装置10上或存在于其中一个台架14、16或18上的任何其他架子。因此，特定架子将在接收它的生物分析装置内被优先处置/处理。

除了用于优先分析之外，还可以使用特定的架子来执行其他类型的特定操作，诸如检查和补充试剂。

具体地，某些生物分析装置需要以规则的间隔验证它们的操作，这通过使用包含预期对照测试值的管的所谓对照架来执行。对照架上的测试使得可以确保生物分析装置正常操作。传统上，这些测试不能“在运行中”执行，并且可能需要关闭系统2的全部或部分，从而失去宝贵的系统操作时间，因为关闭系统2的全部或部分使得所有生物分析装置都不可用，因为它们中的一个或两个正在被测试。

对照架的优先级可以由工作人员定制，并且可以取决于检查的类型。默认设置是为对照架分配优先级低于优先测试架但高于其他测试架和试剂架的优先级。

将对照架作为优先架进行处置/处理使得可以限制系统2的停机时间并进一步优化工作速率。

此外，架子可用于向生物分析装置补充用于某些测试的试剂。传统地，这些试剂存储在每个生物分析装置内的储器中并在其中直接改变，或者存储在与系统2分开的储器中并且根据需要直接分配到生物分析装置。

在这里描述的示例中，使得这种管理完全被废弃，因为试剂可以在架子上运输。因此可以节省大量空间，因为可以根据需要更换和移动试剂，而无需专用的存储单元，也不需要关闭生物分析装置以进行更换。

此外，可以根据需要在各种生物分析装置之间共享昂贵的试剂。最后，这些操作由控制器12管理，这意味着可以根据正在进行的测试的状态用试剂对特定架子进行优先级排序。

例如，它们的优先级可能根据下述有所不同：

- 根据试剂的保存方式。如果它是一种敏感试剂，它将优先于测试架；如果它是一种不需要特殊保存措施的试剂，则它的优先级低于测试架；

- 根据需要。定义表示在重新储存试剂之前仍可执行的测试次数的值。如果在没有补充试剂的情况下仍可执行的测试次数高于预定值，则包含试剂的特定架不会优先于测试架。相反，如果在没有补充试剂的情况下仍然可以执行的测试数量低于预定值，则包含试剂的特定架优先于测试架。

此外，控制器12还可以管理出口处的特定架的优先级。例如，为了控制保存问题（对照样本，试剂等）并在需要进行额外分析的情况下优化特定测试架的处置/处理时间，它可以命令特定架尽快放出。

Claims (8)

1.一种生物分析系统，所述生物分析系统包括至少一个入口和一个出口，通过限定闭合回路的传送装置（10）连接到彼此的至少两个生物分析装置（4、6、8）以及控制器（12），

每个生物分析装置（4、6、8）包括用于与传送装置（10）交换管（22）保持架（20）的区域（30、32、34），传送装置（10）包括管（22）保持架（20）的标识符的至少一个读取器，生物分析系统的各个入口包括管（22）保持架（20）的标识符的读取器（50、52、54），传送装置（10）的各个读取器和至少一个入口的各个读取器设计成将其已读取的标识符通信给生物分析系统的所述控制器（12），控制器（12）设计为：当所述至少一个入口接收管（22）保持架（20）时识别该管（22）保持架（20），其中该管（22）保持架（20）的标识符在之前已经被至少一个入口的读取器所读取的由所述传送装置（10）的读取器所读取；并且当所述传送装置（10）直接接收管（22）保持架（20）时识别该管（22）保持架（20），其中该管（22）保持架（20）的标识符之前还未由至少一个入口的读取器所读取，相比于由至少一个入口接收的管（22）保持架（20），将具有不同优先级的特定处置应用于直接由传送装置（10）接收的管（22）保持架（20）。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，传送装置（10）包括与用于交换管（22）保持架（20）的交换区域（30、 32、 34）一样多的读取器。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，控制器（12）设计成优先处置要经过特定处置的管（22）保持架（20），并且管保持架的架（20）标识符表示它包含要进行测试的管（22）。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，控制器（12）设计成处置要经过特定处置的管（22）保持架（20），并且管保持架的标识符表示它包含具有优先级的对照管（22），该优先级取决于保存对照的方式和/或生物分析装置（4、 6、 8）的检查计划。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，控制器（12）设计成处置要经过特定处置的管（22）保持架（20），并且该管保持架的标识符表示它包含具有优先级的试剂管（22），该优先级取决于保存试剂的方式和/或仍然存在于一个或多个生物分析装置（4、 6、 8）中的试剂的量。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，读取器（ 50、52、54）是光学或射频读取器。

7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，每个生物分析装置（4、 6、 8）包括用于管（22）保持架（20）的至少一个入口（14、 16、 18）和一个出口（24、 26、 28），至少两个生物分析装置（4、 6、 8）的入口（14、 16、 18）各自形成用于到生物分析系统的管（22）保持架（20）的入口，并且至少两个生物分析装置（4、 6、 8）的入口分别包括相应的读取器，以及至少两个生物分析装置的出口（24、 26、 28）各自形成用于从生物分析系统出来的管（22）保持架（20）的出口，并且每个生物分析装置（4、 6、 8）的交换区域（30、 32、 34）不同于该生物分析装置（4、 6、 8）的入口（14、 16、 18）和出口（24、 26、 28）。

8.一种生物分析方法，包括将至少一个管（22）保持架（20）引入到如前述权利要求中任一项所述的生物分析系统中，当该管保持架（20）移动经过传送装置（10）的读取器（50、52、54）时读取架标识符，并且当该标识符尚未由生物分析系统的至少一个入口处的读取器预先读取时，与其标识符已由至少一个入口处的读取器事先读取的管（22）保持架（20）相比，对由传送装置（10）的读取器（50、52、54）直接读取的该管（22）保持架（20）应用具有不同优先级的特定处置。