CN112840014A - 用于新引入的试样容器的自动化隔室位置选择检测仪器及相关方法 - Google Patents

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Abstract

自动化测试仪器以电子方式确定和/或获得培育测试室中的保持结构的隔室的隔室可用性，并且对于多个开放且可用的隔室中的每一个，以电子方式识别相邻隔室，以电子方式确定所识别的相邻隔室中的每一个是被占用还是空的，并且如果被占用，则以电子方式评估被保持在其中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个。然后，该仪器至少部分地基于所识别的相邻隔室是被占用还是空的以及所识别的相邻隔室的被占用隔室的测试状态或装载时间中的至少一个，以电子方式排序多个开放且可用的隔室中的每一个。然后，装载机构被引导基于排序将进入的试样容器装载到开放且可用的隔室中所选择的一个中。

Description

用于新引入的试样容器的自动化隔室位置选择检测仪器及相 关方法
发明领域
本发明涉及用于识别自动化检测装置的开放隔室(cell)的系统和方法，该自动化检测装置适于装载新引入的试样容器。
发明背景
目前在美国市场上存在检测生物样本中微体生物(microorganism)的生长的仪器。一种这样的仪器是由bioMérieux公司销售的
Figure BDA0003021699310000011
Figure BDA0003021699310000012
微生物(microbial)测试仪器。该仪器可以接收试样容器，例如包含来自动物或人类患者的血液样本的血液培养瓶(culture bottle)。仪器对瓶进行培育(incubate)，并在培育期间，培养箱(incubator)中的光学检测单元定期地分析结合到瓶中的比色传感器以检测瓶内是否发生微生物生长。专利文献中描述了光学检测单元、瓶和传感器。参见美国专利4,945,060、5,094,955、5,162,229、5,164,796、5,217,876、5,795,773和5,856,175，每篇文献的全部内容通过引用结合在本文中。一般涉及生物样品中微体生物的检测的其他感兴趣的现有技术包括下列专利：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、U.S.5,374,264、U.S.6,709,857和U.S.7,211,430，其中每篇的全部内容通过引用结合在本文中。
其他测试仪器使用其他传感器和微生物检测设备，如用于试样容器中样本的红外传感器和荧光指示器。例如，可以使用微体生物的固有荧光和/或检测介质的光学散射变化来完成检测。例如，参见美国专利序列号8,512,975，其内容通过引用结合于此，如同在本文中全文引用一样。还有其他检测仪器检测或感测容器的介质或顶部空间中挥发性有机化合物的生成。
在检测仪器中进行检测期间，某些事件会导致试样容器中样本的检测结果出现假阳性。假阳性被定义为检测系统错误地将检测结果识别为阳性的事件。
发明的实施例的概述
本发明的实施例涉及自动化系统、仪器和相关方法，其在可用的开放隔室中以电子方式选择合适的隔室位置，用于装载新引入的试样容器，以将新引入的试样容器放置在能够降低对于该样本在该试样容器中和/或被占用的相邻隔室中的一个或更多个其他试样容器中的假阳性测试结果的可能性的位置。
新引入的试样容器可以处于冷却温度、环境温度或进入时的预热温度，但通常处于低于仪器中具有多个隔室的保持结构的培育室的温度(进入时)。
本发明的实施例涉及用于选择空隔室以将试样容器放置在测试仪器中的方法。该方法包括以电子方式确定和/或获得在培育测试室中的保持结构的隔室的隔室可用性，并且对于多个开放且可用的隔室中的每一个：以电子方式识别相邻隔室；以电子方式确定所识别的相邻隔室中的每一个是被占用还是空的，并且如果被占用，则以电子方式评估被保持在隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个。
该方法然后包括至少部分基于以电子方式确定和以电子方式评估来以电子方式选择多个开放且可用的隔室中的一个；然后以电子方式引导装载机构以机电方式将进入的试样容器装载到开放且可用的隔室中的所选隔室中。
以电子方式选择可以通过至少部分地基于所识别的相邻隔室是被占用还是空的，以及所识别的相邻隔室的被占用隔室的测试状态或装载时间中的至少一个，将多个开放且可用的隔室中的至少一些以电子方式排序来实现，并且其中排序通过以下方式来执行：使用针对多个开放且可用的隔室中的每一个的相邻隔室中的每一个而限定的隔室临界参数，并且对多个开放且可用的隔室中的每一个的相邻隔室中的每一个的隔室临界参数进行数学求和，以向每个开放且可用的隔室提供用于排序的排序号。
以电子方式选择包括将对于多个开放且可用的隔室中的每一个的所识别的相邻隔室表征为多个不同类型中的一个，并且用第一权重对相邻隔室中的直接邻接(directlyadjacent)隔室进行加权，用第二权重对上一行和/或下一行中的紧邻(immediatelyadjacent)隔室进行加权，以及用第三权重对间隔开+1个的相邻隔室进行加权，并且可选地用第四权重对更多外围隔室进行加权，其中第一权重大于第二权重和第三权重以及可选的第四权重。
该方法还可以包括以电子方式确定相邻隔室的相应被占用隔室中的试样容器是否处于临界测试阶段，并且如果是，则分配相对于空隔室具有增加的值的隔室临界值用于排序。
保持结构可以将隔室提供为隔室的行和列的阵列，每个隔室在坐标系中具有唯一的X、Y地址。该方法还可以包括将虚拟/假想隔室位置识别为对于位于邻近一行隔室的末端的空且可用的隔室的相邻隔室的空隔室。选择可以通过以下方式执行：使用针对多个开放且可用的隔室中的每一个的相邻隔室定义的隔室临界参数，并对包括对于位于一行隔室末端的相应开放且空的隔室的虚拟隔室的相邻隔室中的每一个的隔室临界参数进行数学求和，以向每个开放且可用的隔室提供用于选择的排序号。
选择通过以下方式执行：针对多个开放且可用的隔室中的每一个限定相邻因子，该相邻因子包括对于所识别的相邻隔室中的每一个隔室的隔室临界值；以及对临界值求和，然后可选地将限定的权重应用于求和的临界值。临界值可以包括以下至少多个：
末端因子：被赋予在支架的保持结构的行和列的支架的一行的末端处的假想隔室的临界值，可选为-5；
初始因子：被赋予新装载的试样容器和/或最近重新装载的试样容器的临界值，可选为-10；
正导数因子(Positive Derivative Factor)：被赋予由于最后两个样本读数之间的斜率(“导数”)而称为阳性的试样容器的临界值，可选为50；
正非导数因子(Positive Non-Derivative Factor)：被赋予由于除导数以外的其它原因而被称为阳性的试样容器的临界值，可选为50。
计数因子：当被占用隔室中的试样容器处于临界试验状态和/或生长阶段时使用的临界值，可选为25；
重新装载因子：被赋予重新装载的试样容器的临界值，可选为50；
剩余因子：被赋予在具有高导数值但没有其他权重的被占用隔室中的试样容器的临界值，可选为25；
装载因子：被赋予已装载试样容器的临界值，该容器位于没有其他临界的已占用隔室中，可选为15；和
间隙因子：当被占用隔室中的试样容器具有对应于开门条件的数据间隙标志集时使用的临界值，可选为100。
该方法还可以包括在将试样容器卸载和/或装载在保持结构的隔室中时更新隔室可用性，以提供当前多个开放且可用的隔室的更新存量(inventory)，然后重复对被保持在相应的被占用隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个以电子方式评估，然后重复对随后开放且可用的隔室的选择。
该方法可以包括在测试仪器的主动加载周期期间，周期性地更新隔室可用性，可选地每1-15分钟更新一次，以提供当前多个开放且可用的隔室的更新存量，然后重复对被保持在相应的被占用隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个以电子方式评估，然后重复对随后开放且可用的隔室的选择。
执行选择以识别空隔室位置，以免在装载有进入的试样容器时，在所识别的相邻隔室中被占用隔室的试样容器中诱发假阳性的风险。
评估被占用隔室中的相应的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个包括识别测试状态是否处于临界测试阶段，该临界测试阶段与相对于较早测试阶段的较低判定阈值范围相关联。
进入的试样容器的温度可以低于培育测试室的温度。
进入的试样容器和被占用隔室中的试样容器可以包括L.E.S。以电子方式评估可以评估反射率数据，以识别测试状态，并确定被占用隔室中的试样容器是否处于临界测试阶段。
选择可以识别和排除至少一个开放且可用的隔室，如果在选择的时间段装载了进入的试样容器，则相对于其他开放且可用的隔室，该开放且可用的隔室具有导致假阳性的增加的风险。增加的风险可以对应于比开放且可用的隔室中具有较小风险和较低风险值得分的其他隔室更高的风险得分。
多个开放且可用的隔室可以是保持结构中所有开放且可用的隔室。保持结构可以具有隔室的行和列的阵列。测试仪器可以具有至少一个检测器，该检测器被配置为获得被占用隔室中的试样容器的测试数据。
其他实施例涉及用于选择空隔室以将试样容器放置在测试仪器中的方法。该方法包括以电子方式确定和/或获得培育测试室中的保持结构的隔室的隔室可用性，并且对于多个开放且可用的隔室中至少一些的每一个：
以电子方式识别相邻隔室；
以电子方式确定所识别的相邻隔室中的每一个是被占用还是空的，并且如果被占用，则以电子方式评估被保持在隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个。
该方法然后可以包括针对多个开放且可用的隔室中的每一个的相邻隔室中的每一个限定隔室临界参数，并对多个开放且可用的隔室中的每一个的相邻隔室中的每一个隔室临界参数进行数学求和，以向每个开放且可用的隔室提供相邻因子数；然后以电子方式引导装载机构，基于相邻因子数以机电方式将进入的试样容器装载到开放且可用的隔室中所选的一个中。
其他实施例涉及用于评估样本的测试系统。测试系统包括壳体；位于壳体中的培育室；保持结构，其包括保持在培育室中的多行中的多个隔室；位于壳体中的装载机构，其被配置为将相应样本的试样容器装载到保持结构的隔室中；以及至少一个检测器，其被配置为检测样本容器在被保持在保持结构的隔室中时的数据，以确定相应的试样容器测试是阳性还是阴性。测试系统还包括至少一个处理器，其联接到装载机构，并被配置为：获得隔室可用性的数据和/或确定保持结构的隔室的隔室可用性，并且对于至少一些开放且可用的隔室中的每一个：识别定义的相邻隔室；并确定每个识别的相邻隔室是被占用还是空的。如果被占用，则至少一个处理器可以评估被保持在隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个；然后，至少部分地基于所识别的相邻隔室是被占用还是空的，以及所识别的相邻隔室的被占用隔室的测试状态或装载时间中的至少一个，计算多个开放且可用的隔室中的至少一些中的每一个的相邻因子数；然后，指导装载机构基于计算的相邻因子数将进入的试样容器装载到开放且可用的隔室中的所选的一个中。
至少一个处理器可以被配置成使用多个开放的隔室中的至少一些隔室中的每一个的所计算的相邻因子数来对相应的相邻因子数的值进行分类和/或排序，以便选择一个隔室以用于装载进入的试样容器的所选择的隔室。
本发明的其他方面涉及包括其上存储有指令的非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品，该指令当由处理器执行时，执行以下步骤：确定和/或获得培育测试室中的保持结构的隔室的隔室可用性；对于多个开放且可用的隔室中的每一个：识别相邻隔室；确定所识别的相邻隔室中的每一个是被占用还是空的，并且如果被占用，则评估被保持在隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个。
计算机程序产品还包括存储在其上的指令，该指令当由处理器执行时，执行以下步骤：
至少部分地基于所识别的相邻隔室是被占用还是空的，以及所识别的相邻隔室的被占用隔室的测试状态或装载时间中的至少一个，对多个开放且可用的隔室中的每一个进行排序和/或分类；并且然后
基于排序和/或分类的状态，指示装载机构以机电方式将进入的试样容器装载到开放且可用的隔室中所选的一个中。
通过阅读附图和随后的优选实施例的详细描述，本领域的普通技术人员将理解本发明的其他特征、优点和细节，这样的描述仅仅是本发明的说明。
注意，关于一个实施例描述的本发明的各方面可以结合到不同的实施例中，尽管没有关于其具体描述。也就是说，所有的实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式和/或组合进行组合。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权利，包括能够修改任何原始提交的权利要求以从属于和/或包含任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管这些特征并未以这种方式原始地要求保护。本发明的这些和其他目的和/或方面将在下面阐述的说明书中详细解释。
附图简述
图1是用于无创检测被保持在试样容器中的测试样本中的微生物剂的自动化测试系统的侧视透视图。
图2是图1的测试系统的放大的局部透视图，其示出了自动化装载机构的特写视图。
图3是图1的测试系统的局部透视图，其示出了自动化装载机构和下抽屉，该下抽屉打开以显露容器中用于对于微生物剂的存在测试为阴性的废物容器。
图4是能够在图1的测试系统中处理的试样容器中的示例试样容器的侧视图。
图5A是图1的系统的示例配置的侧立面内视图。
图5B是图5A中所示的系统的透视图，其中上门和下门打开，示出了根据本发明的实施例的用于保持多个容器的隔室的内室和支架。
图6是根据本发明的实施例的保持结构的透视图，该保持结构提供隔室的支架和自动化装载/转移机构，该自动化装载/转移机构显示为与测试装置隔离。
图7是根据本发明的实施例的保持结构的一部分的透视图，其中协作搅动组件被示出为与测试系统隔离。
图8是根据本发明的实施例的隔室的支架的一部分的放大前视图，其中示例性选择性隔室装载有试样容器。
图9是示出根据本发明的实施例的测试系统的操作中可以执行的示例动作的流程图。
图10是示出根据本发明的实施例的测试系统的操作中可以执行的示例动作的另一流程图。
图11A是根据本发明的实施例的示例测试系统的框图。
图11B是根据本发明的实施例的示例测试系统的另一框图。
图12是根据本发明的实施例的数据处理系统的示意图。
图13A是根据本发明的实施例的原始反射率随时间变化的曲线图，示出了由于邻近培育瓶装载的0mL瓶的影响，培育瓶的反射率增加。
图13B是根据本发明的实施例的原始反射率随时间变化的曲线图，示出了由于邻近培育瓶装载的灌注有5mL血液的瓶的影响，培育瓶的反射率增加。
图14A是根据本发明的实施例的对于各种系统触发事件的温度(摄氏度)相对于时间(秒)的曲线图。
图14B是根据本发明的实施例的图14A所示的对于相同系统触发事件的原始反射率相对于时间(秒)的曲线图。
图15A是根据本发明的实施例的识别对于试样容器的测试的三个连续阶段的随时间(秒)变化的曲线图(判定极值)。
图15B是根据本发明的实施例的对于具有不同测试阶段的三个不同试样容器的相对于时间(秒)变化的曲线图(判定极值)，示出了第一和第二不同测试阶段的阶段1和阶段2平均终点。
图16A是根据本发明的实施例的用于容器的智能装载的动作的示例流程图。
图16B是根据本发明的实施例的用于容器的智能装载的动作的另一示例流程图。
图17是根据本发明的实施例的可用于容器的智能装载的隔室临界评估过程的示例流程图。
图18是根据本发明的实施例的容器影响分析的示例流程图，该容器影响分析可用于隔室临界过程。
图19是根据本发明的实施例的可用于容器的智能装载的可用隔室敏感性评估过程的示例流程图。
图20是根据本发明的实施例的可用于容器的智能装载的可用隔室敏感性过程的相邻求和过程的示例流程图。
发明的详细描述
现在将参考所附附图在下文中更全面地描述本发明，其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体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开彻底而完整，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。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。在说明书和附图中，术语“图(Fig.)”和“图(FIG.)”可与单词“图(Figure)”互换使用，作为其缩写。
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(或步骤)的顺序不限于权利要求中呈现的顺序。
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。如本文中使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该”旨在也包括复数形式。应当进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”当在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、步骤、操作、元素、部件和/或它们的组。尽管本文可以使用术语“包括”，但是应当理解，被称为“包括”元素的对象也可以“由元素组成”或“基本上由元素组成”。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或更多个的任意组合和所有组合。相同的数字始终指代相同的元件。如本文所使用的，诸如“在X和Y之间”和“在约X和Y之间”短语应该被解释为包括X和Y。如本文所使用的，诸如“在约X和Y之间”的短语表示“在约X和约Y之间”。如本文所使用的，诸如“从约X到Y”的短语表示“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之一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“以电子方式”包括部件之间的无线和有线连接。术语“约”是指所叙述的数值可以在约+/-20％之间变化。
术语“电路”和“模块”可互换使用，并且指的是完全软件的实施例或结合软件和硬件方面、特征和/或部件的实施例(包括例如至少一个处理器和嵌入其中和/或由一个或更多个专用集成电路(ASIC)可执行的与其相关联的软件，用于以编程方式指导和/或执行某些所描述的动作或方法步骤)。电路或模块可以位于一个位置或多个位置，它可以集成到一个部件中或可以是分布式的，例如，电路或模块可以完全位于测试仪器中、部分位于测试仪器中或与测试仪器通信但完全位于远离仪器的远程位置(即服务器)，例如在实验室信息系统(LIS)中或基于云的服务器系统中。
一般来说，本文描述了用于无创检测包含在试样容器(例如培养瓶)内的测试样本中的微生物剂(例如微体生物)的存在的自动化系统/仪器和方法。该系统和方法可以选择由哪个空隔室装载新引入试样容器，以降低诱发假阳性的可能性。因此，如果空隔室被识别为具有在新引入的试样容器中和/或对被占用隔室中的试样容器引起假阳性的增加的风险，则该系统/方法可以以电子方式拒绝那些空隔室被装载新引入的试样容器。
本文结合图1-3、图5A、图5B、图6和图7描述了自动化系统或仪器的一个实施例。为了更好地理解测试系统的所示实施例如何可操作，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)的背景下的自动化测试系统。然而，本领域技术人员容易理解，测试系统可以在其他实施例中实施，可以得到与本文公开的特定实施例的变型以适合特定实施方式，并且因此当前描述是以说明而非限制性的方式提供的。
现在参考图1-3、图5A和图5B，自动化测试系统100包括壳体102，并且配置有保持结构600，该保持结构600包括多个堆叠的隔室602，用于保持试样容器500，以用于可能存在于保持在相应试样容器500中的试样样本或测试样本中的微生物剂(例如，微体生物)的自动化检测。
通常，可以测试任何已知的测试样本(例如，生物样本甚至是环境样本)。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。诸如体液的临床样本包括但不限于血液、血清、血浆、血液成分(blood fraction)、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、白细胞成分等)、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。
如所示，例如，在图1-3和图5A-5B中，自动化测试系统100包括外部可进入的容器引入机构200(图1-3)和一个或更多个内部自动化装载机构650(图5A)或700(图6)，用于将试样容器500装载到保持结构600的期望的开放隔室中。如所示，壳体102包括后面板104A和前面板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。
在一些实施例中，内室620为气候控制室(例如，温度控制培育室，其中温度保持约37摄氏度(℃))以促进或增强微生物生长。如图1-3所示，壳体102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、下部接入面板140(图1)或抽屉142(图3)和/或用户界面显示器150(图1)。
下部接入面板140或抽屉142可包括手柄144。同样如图1所示，壳体102还可以包括上部区段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104B可包括单个可操作门(未示出)。
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的前面形成搁架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可以包括自动化容器引入机构200，例如传送机。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。
例如如图1-3和图5A-5B所示，自动化引入机构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更多个试样容器500(参见例如图1和图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500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并且进入测试系统100中，从而将容器500引入到测试系统100中。容器500中的样本在引入时可以处于低于内室620中温度的温度，并且可以被冷却、预热或处于环境温度。
测试系统100还可以包括自动化内部装载器或装载机构650(图5A、图5B)或700(图6)，其位于内室620中，用于在壳体102内移动试样容器500。例如，内部装载机构650(图5A)、700(图6)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放入由保持结构600(其可以包含多个堆叠支架600r)提供的隔室602中的一者中。运送机构650(图5A)或700(图6)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、700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。运送机构650(图5A)或700(图6)还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。
测试系统100还将包括检测系统615(图6)(其可与术语“检测器”互换使用)，用于检测试样容器500中的生长。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检测系统。例如，保持结构600可以与一个或更多个线性扫描光学系统615o协作，该光学系统615o被配置为非侵入性地监测保持在支架600r的相应隔室602中的试样容器500的每一个或子集中的微体生物生长。在一些特定实施例中，光学系统615可以监测或询问试样容器500中的每一个中的传感器(例如，液体乳液传感器(LES)传感器)514(图4)，以评估或检测容器500内的微体生物生长。
测试系统100可以被配置成在测试完成时自动卸载“阳性”和/或“阴性”试样容器500。这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从隔室602(参见例如图5A和图5B)中移除，为待装载到测试系统100中的另一个容器500腾出空间。
例如图4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，该示例性试样容器仅作为示例提供，并且不限于本发明概念。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，用于在测试系统或离线装备内自动读取容器500。如图4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500的内室518的连通。仍如图所示，容器500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的底部中的内部传感器514(例如，LES传感器)，传感器514用于容器500中微生物生长的存在的比色检测。但是，本系统和方法可适用于被设计用于培养测试样本(例如，生物测试样本)的各种试样容器。
试样容器500可以包括测试样本(例如，临床或非临床生物样本)并且可以被装载到检测系统100中和从测试系统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)来培养微体生物是众所周知的。合适的生长或培养基为微体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中培养的微体生物所需的所有营养素。在允许微体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，可以在测试系统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500的微体生物生长呈阳性。
一旦系统100中的容器500被识别为阳性，则系统100可以通过指示器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。
如图1-3、图5A和图5B所示并如上所讨论，传输机构204可以包括传送带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并进入测试系统100。然而，用于将试样容器500从外部装载站或区域202传输到入口位置或端口110的其他机构被设想到，并且可以包括但不限于进给螺杆、具有凹槽或模制板的正时带(timing belt)等等。在其他实施例中，将试样容器500自动装载到测试系统100中的过程还可以包括使用容器定位器设备将容器500运送到测试系统100中。参见例如美国专利第9,783,839号的图27A-C、图28A-C和图29，其内容通过引用结合于此，如同在本文中全文引用一样。
如图1-3、图5A和图5B所示并如上所讨论，装载站或区域202和传输机构204可以包括传送带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自动装载到测试系统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处累积待被装载到测试系统100中的一个或更多个容器500。通常，如图1-3和图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位于测试系统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保持在垂直或直立定向上(即，使得容器500的顶部部分502向上)以装载到测试系统100中(参见例如图1-3和图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无支撑的(free standing)容器500(参见例如图2的箭头208)。
如所示，例如在图1和图2中，自动化装载机构200可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。在一个或更多个引导轨道210可以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500等待一次一个容器地轮到它们被装载到测试系统100中。
内部自动化装载机构650(图5A)或700(图6)可以在内室620内运送试样容器500。如已经描述的，入口位置或端口110可以从例如图1-3中示出的传送机206接收容器500。当容器500积聚在入口位置或端口110时，容器500可以在测试系统100内移动，由此内部装载机构650(图5A)或700(图6)可以拾取或以其他方式接收单个试样容器500，并将该容器装载到测试系统100内的保持结构600的所选隔室602中，如本文更详细描述的。
装载机构650、700可以使用视觉系统(例如，照相机)、与具有坐标轴地址的隔室位置相关的预编程尺寸坐标、接近传感器和/或精确运动控件来将相应的试样容器500装载到保持结构600的所选隔室602中。
容器500可以连续地放置或保持在保持结构600的多个支架600r之一的相应隔室中，并且可选地通过配合的搅动组件626(图7)搅动以增强其中的微体生物生长。
例如，如图5A、图5B和图6所示，保持结构600可以包括具有隔室602的多个堆叠支架600r。如图6所示，堆叠支架600r可以包括四个垂直堆叠的支架。然而，可以使用更多或更少数量的这种支架600r。每个支架600r可以包括隔室602的多个堆叠的邻接行603，被显示为八行，其中邻接行中的隔室的中心线一个在另一个之上、在横向方向上彼此偏移。隔室602可以被定向成水平地保持试样容器500。每个隔室602可以具有面向内的窗口602w(图8)，该窗口允许测试系统615(图6)进行可视访问。因此，自动化装载机构650(图5B)或700(图6)可以旋转和/或重新定向容器500(从引入测试系统100的内室620时的垂直定向到将容器500放入所选隔室602之前的水平定向)，其中盖子512(图4)面向测试系统100的前部104B(图1)，具有传感器514的底部506(图4)面向内面向窗口(inner facing window)602w(图8)。
参考图7，行603中的邻接隔室602可以具有垂直延伸的中心线，这些中心线横向间隔开距离D1，在一些实施例中，该距离D1可以在1-2英寸的范围内。邻接的相邻行603中的隔室602可以具有水平延伸的中心线，这些中心线垂直间隔距离D2，该距离D2可以在1-3英寸的范围内或者在1-2英寸的范围内。在一些实施例中，D1<D2。
在操作中，自动化装载机构650(图5B)、700(图6)可以操作以在测试系统100的内室620内选择隔室位置、运送或以其他方式移动或重新定位试样容器500。
装载机构650(图5B)、700(图6)可以操作以将容器500放置在多个容器接收结构或隔室602中的一个中，该多个容器接收结构或隔室602位于保持结构600中。装载机构还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从容器接收结构或井(well)602中移除，为待装载到测试系统100中的另一个容器腾出空间，从而增加系统吞吐量。
装载机构650(图5A)、700(图6)可以包括机器人运送臂。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保持结构600中的多个隔室602中的所选择的一个。此外，测试系统100的内室620可以包括用于装载机构650、700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600的任何隔室602。
参考图5A和图5B，装载机构650可以包括机器人运送臂，机器人运送臂与上部水平支撑轨道652A、下部水平支撑轨道652B、单个垂直支撑轨道654和机器人头部656协作，机器人运送臂可以包括用于拾取、夹持或以其他方式保持试样容器500的夹持机构(未示出)。如所示，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。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。关于装载机构650的示例部件的进一步细节，参见例如美国专利第9,783,839号和美国专利第6,467,362号，其内容通过引用结合于此，如同在本文中全文引用一样。
参考图6，装载机构700可以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可以包括用于拾取、夹持和/或保持试样容器500的一个或更多个特征或设备(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/或附接到水平支撑件和/或垂直支撑件中的一者。例如，机器人运送臂700包括下部水平支撑结构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，可以使用上部水平支撑结构(未示出)或其他类似结构来进一步支撑或引导垂直支撑结构。机器人头部710可以在垂直支撑轨道704上向上和向下移动(如箭头726所示)，并使垂直支撑轨道704沿着水平支撑结构702B来回(back-and-forth)移动(如箭头736所示)。例如，如图6所示，装载机构700可包括垂直驱动马达720和垂直驱动带，垂直驱动马达720和垂直驱动带将操作以在垂直支撑轨道704上向上和向下(箭头726)运送或移动机器人头部710，以沿垂直轴线(即，y轴)(即，向上和向下)运送或移动容器500。如图6所示，垂直支撑结构704还可以包括垂直引导轨道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6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，该第一水平驱动马达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。申请人已经发现，沿水平轴线可移动的垂直支撑件可以允许增加检测系统内的容量，因为机器人运送臂在仪器内的增大的区域内可移动。
仍参照图6，自动化装载机构700还可包括线性或水平滑轨706和枢轴板750。线性或水平滑轨706可以支撑机器人头部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)向上和向下移动，以在检测系统100的壳体102内向上和向下(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。线性或水平滑轨706还可包括枢轴板750，枢轴板750包括枢轴槽754，其与枢轴槽凸轮从动件协作以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，以沿着第二水平轴线(即，z轴)运送或移动容器500。关于装载机构700的示例部件的附加描述，参见例如美国专利第9,783,839号，其内容通过引用结合于此，如同在本文中全文引用一样。
自动化装载机构650(图5A)、700(图6)可以被置于系统控制器109(图11A、图11B)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、选择性装载放置和/或容器移除)。
测试系统100的保持结构600可以采用各种物理构造来处理多个单独的试样容器500，使得大量容器(例如，通常范围在200-800个容器，这取决于所使用的特定保持结构)可以同时处理。保持结构600可用于试样容器500的存储、搅动和/或培育。
参照图5A-5B、图6和图7，保持结构600包括多个垂直堆叠的容器支架600r，每个容器支架600r具有在一行603中的多个水平排列的试样容器接收隔室602，并且每个隔室的尺寸和构造能够保持单个试样容器500。可以使用两个或更多个垂直堆叠的支架600r。例如，可以使用约2个至约40个、约2个至约30个、约2个至约20个、约2个至约15个和约2个至约4个垂直堆叠的保持结构或支架。
参照图6和图7，每个支架600r可以具有单元壳体600h，该单元壳体600h可以具有与其他支架600r相同的壳体尺寸，并且可以具有相同数量的邻接行603或者不同数量的邻接行603的隔室602。如所示，在每个单元壳体600h内有四个子单元600s，具有两行603的隔室602。参照图7，每个支架600r可以具有其自己的搅动组件626。
如图8所示，每个子单元600s可以具有限定数量的隔室，这些隔室用标号610进行连续地数字标记，被示为在上部行中在上面标记，并且在相应隔室下面标记为数字1-23。
参考图5A-5B测试系统100包括气候控制的内室620(包括上部内室622和下部内室624)以及多个垂直设置的保持结构或支架600(典型的在2-15个之间的垂直堆叠的支架600r)，每个支架600r中具有多个单独的容器接收结构或井602。
每个单独的支架600r可以包括多个邻接行603的隔室602。邻接行603的数量可以在2-20的范围内，更典型地为4-10，如图6和图7中的8个所示。每行603中可以具有约2个至约100个水平排列的隔室，例如约10个至约50个、约10个至约40个或约10个至约25个单独的隔室602。在一些实施例中，邻接的上部和下部相邻行603中的隔室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6)，并从而允许在培育室620内的给定垂直距离上的增加数量的总保持结构或支架600r。如所示，例如在图5A-5B中，检测系统包括15个支架600r，每个支架600r包括两行603的10个单独的隔室602(其被保持在单元壳体600h中)，从而使图5A-5B中例示的系统具有300的总容器容量。可以使用更多或更少的支架600r，并且可以提供更多或更少的隔室602。
此外，每个单独的隔室602具有用于容器管理的特定坐标定位或地址，通常X是每个容器隔室602的水平位置，且Y是每个容器隔室602的垂直位置。
参照图7，支架600r可以由搅动组件626搅动，以促进或增强微体生物生长。搅动组件626可以是用于向保持结构600、子单元600s和/或支架600r提供搅动(例如，振动和/或摇动)的任何已知的装置或机构。在一些特定实施例中，支架600r可以在来回运动中摇动，以对包含在容器500内的流体进行搅动。如图7所示，搅动组件626与一个或更多个支架600r协作，该一个或更多个支架600r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可以包括搅动马达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以偏心运动旋转，从而使第一旋转臂632以偏心圆或偏心旋转运动移动。第一旋转臂632的偏心旋转移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以来回摇摆运动摇动，从而向支架600r提供来回摇摆搅动运动(由图7的箭头638表示)。
参考图8，每个隔室602可以具有多个相邻隔室602n。以隔室6021为例，相邻隔室602n可以包括12个相邻隔室6022-60213。然而，如果隔室602位于一行的末端或一行的末端部分，则该隔室的相邻隔室可能较少。
此外，例如，用于选择空隔室进行装载的被考虑的相邻隔室602n可以根据隔室的间隔和试样容器的尺寸而变化。然而，预期的是，用于为新引入的试样容器选择合适隔室的数量为“n”的相邻隔室602n将包括同一行中紧邻的相邻隔室，并且可以包括更多的外围隔室。因此，如下文将进一步讨论的，被评估用于潜在装载的空隔室的相邻隔室602n的数量可以在2-24的范围内，更典型地在2-12的范围内，包括4-12的范围。
因此，参考图8，在该示例中，标记为隔室6021的隔室20被占用，隔室20上一行603中的相邻隔室5和8(6027，6022)、与隔室20在同一行中的隔室18和22(6026，6023)以及隔室20下一行中的隔室5和8(6025，6024)也被占用。隔室18(6026)和隔室22(6023)与同一行中的隔室20间隔是+1个。紧邻的或相邻的隔室19和21(6029，60210)未被占用，拥有被占用隔室6021的行603上方的隔室6和7(6028，60213)以及下方的隔室6和7(60211，60212)也未被占用。其他更多的外围隔室也是未被占用的，即，在具有被占用隔室20的行上方和下方的隔室4、9和10以及与被占用隔室20在同一行的隔室17和23。当将隔室20评估为相应的空隔室以识别在哪里装载新引入的试样容器时，这些更多的外围隔室可能不被认为是隔室20(如果是空的)的“相邻”隔室，这将在下面进一步讨论。通常，与相应的空隔室602在同一行中的至少紧邻的隔室被认为是相邻隔室。在一些实施例中，在同一行603中和在空隔室602的任一侧上的+1隔室602也被包括作为相邻隔室。此外，至少在开放空隔室正上方和正下方的第一和第二隔室602(即，如果隔室20是被认为用于装载的“空”隔室，则在所示示例中的隔室6、7)也可以被认为是相邻隔室。然而，不同支架600r中的任何邻近行可因为具有任何相邻隔室而被排除，因为支架单元的壳体600h或间隔可提供足够的热隔离。
如上所述，本发明的概念可以以电子方式评估隔室，以识别哪个空隔室装载新引入的试样容器，从而降低在新引入的试样容器中和/或已经被占用的隔室中的试样容器中诱发假阳性测试的可能性。
测试系统100可以包括至少一个处理器109/350(图11A、图11B、图12)或与至少一个处理器109/350通信，该处理器109/350以电子方式识别开放的隔室的隔室可用性，并通过考虑到其相邻隔室的空的或被占用内容以及相邻被占用隔室中的任何试样容器的测试状态来以电子方式评估多个不同的开放隔室中的哪些隔室来装载新引入的试样容器。测试系统100可以确定各个空隔室是否比其他空隔室更多或更少地使被占用的相邻隔室的试样容器中的样品的一个或多个测试有被识别为假阳性的风险。在临界测试阶段期间，通过将一个或更多个新引入的试样容器(其温度与测试中的试样容器不同)放置在被占用的相邻隔室中的试样容器旁边，这可能会导致不希望的温度波动，并影响新引入的试样容器或测试中的试样容器的传感器读数，从而可以引发假阳性。
测试系统100可以相对于相邻隔室的状态以电子方式评估可用空隔室的一些或全部存量，并且选择具有最低风险或比其他空隔室602更低风险的可用空隔室602，然后指示装载机构650、700将新引入的试样容器500放置在具有最低或更低风险的所选的开放隔室中。选择性隔室装载分析可以评估在装载新引入的容器时，相邻隔室602n的被占用隔室中的试样容器500处于哪个测试阶段，并且还可以考虑在相邻隔室602n中是否存在其他开放隔室。
测试系统100可以计算相邻因子，并使用该相邻因子对开放且可用的隔室602进行排序，从而在特定的空隔室用于新引入的试样容器的情况下，分配与诱发假阳性的风险相关联的较低和较高的风险值。可以选择具有提供最小风险或比其他空隔室602更低风险的相邻因子的开放隔室602。
可选地，基于相邻因子评定，该选择可以选择被视为具有比具有更大风险的隔室更小风险的隔室之一，而不是对所有或一些可用且开放的隔室进行排序。因此，那些被视为具有较高风险的隔室(例如高于较低风险隔室的中值的隔室)在评估对新进入的试样瓶的引入的同一时刻是不可选择的。因此，虽然相对风险的排序是有帮助的，但不必须选择风险较小的隔室来装载新引入的试样容器。
如本文所使用的，“隔室可用性”是指保持结构600中可用于接收试样容器的开放的未占用隔室602的数量。保持结构600中的隔室602可能已经将试样容器500保持在其中(即，“被占用”)，可能出现故障或者由于另一原因可能不适合接收试样容器，在这种情况下，这些隔室被认为不可用于装载新引入的试样容器。术语“新引入的”试样容器可与“进入的”试样容器互换使用，并且是指提供给测试仪器进行分析的试样容器。新引入或进入的试样容器可以保持在测试仪器外部或测试仪器内部的装载室中，或者甚至由装载机构650、700保持从而一旦被识别就准备装载到所选的隔室中。如上所述，各个新引入的试样容器500通常处于比内(培育)室620更低的温度。“新引入的”或“进入的”试样容器可以是未经测试的试样容器或再次测试的试样容器(即，后者指的是具有可能具有先前不完整或错误测试结果的样本的试样容器)。
测试仪器100和/或选择性装载模块355可以以多种方式识别隔室可用性。例如，一个或更多个相机165(图5B)可选地位于一个前门或更多个前门162、172的内侧或以其他方式保持在内室620中，以与隔室602进行可视化通信，以获得用于识别哪些隔室被占用和哪些隔室是空的图像，并使用连续或周期性获得的图像或由诸如容器被装载和容器被卸载的事件触发的图像来更新隔室状态。替代地或附加地，传感器166(图6)(例如，接近传感器、压力传感器、光学传感器、霍尔效应传感器等)可以联接到每个隔室602，并且还联接到处理器，例如系统控制器109/350(图11A、图11B)。传感器166可以提供系统控制器109/350可以监测的数据，以将隔室602的相应隔室状态识别为“空的”或“被占用的”。
图9示出了可用于实现本发明的实施例的示例性动作或操作。提供和/或获得在带有培养箱的测试仪器中未被占用的隔室的隔室可用性的电子存量(块800)。空隔室以电子方式被识别和评估，以确定如果相应的空隔室装载有新引入的试样容器，则它是否或多或少地可能将一个或更多个试样容器置于具有假阳性的风险中(块810)。自动化装载器可以以电子方式被引导以将被识别为较少可能的空隔室之一装载有新引入的试样容器，从而避免装载被识别为较大可能的空隔室(块820)。
空隔室的风险数值可以基于限定的相邻因子来计算，该相邻因子包括与相应的空隔室的相邻隔室中相应的试样容器(如果有的话)的测试状态相关联的隔室临界值(块812)。
每个空隔室的风险数值可以被计算为相邻隔室的相应定义集合的隔室临界参数值的加权和(块817)。
隔室临界值可以考虑相邻被占用隔室的一些被占用隔室中的每个试样容器的装载时间，以确定相应的测试是否处于临界测试阶段(相对于较早的测试阶段，其可以可选地具有较低的判定反射阈值范围)(块815)。
可以考虑多种标准来确定每个空闲隔室对当前测试瓶的风险水平。这些标准中的每一个都可以被赋予一个权重，以区分哪些标准对假阳性具有最大影响。可以修改分配给每个标准的权重。标准上的权重可以被称为可调参数，其可以被调节以针对特定测试仪器被使用的环境、传感器和检测器类型和条件来定制装载选择过程。
本发明的实施例使用方法学来预测装载瓶的最差隔室位置在哪里，然后试图避开那个地方。为了确定对于装载试样容器500来说，一个空隔室是否比另一个更差，可以评估多个变量，例如3-4个变量，并为这些变量分配权重。
相邻隔室可以被划分为不同的类别，并且每个类别可以具有不同权重。例如，相邻隔室可以包括三个不同的类别：紧邻的(在空的或空闲的隔室的任一侧)、相对行的(在具有空闲隔室的行之上或之下的另一邻近行中两个最接近的隔室)和与直接邻接的隔室间隔更远的隔室(即，在任意一侧，但是相距+1个隔室，并且也可选地是+2个隔室)。所有相邻隔室602n可以在同一个支架600r中或者在单个子单元600s中(图6、图7)。紧邻的隔室的权重可以大于其他两类相邻隔室的权重。
例如，第一类别可以具有邻近权重：被赋予与同一支架的同一行中的给定隔室紧邻的隔室的权重。第二类别可以是相对权重：被赋予与同一支架或子单元的相对行中的给定隔室对角邻近的隔室的权重。第三类别可以是更远权重：被赋予与同一支架的同一行中的给定隔室相差两个隔室的隔室。邻近权重>相对权重>更远权重。邻近权重可以是1。相对权重可以是0.7，并且更远权重可以是0.3。然而，可以使用其他权重。
Figure BDA0003021699310000251
血液培养测试仪器使用比色光学系统来检测血液培养测试的阳性，并且比色光学系统由多色LED和光电二极管组成，它们易受环境温度波动的影响。本发明提供了一种“智能”装载过程，以避免装载有风险的空闲隔室，从而减少温度变化对比色光学系统的影响。然而，“智能”装载过程也可以在使用对温度波动敏感的感测方法的任何系统上实现。其他血液培养仪器使用基于荧光的传感系统，而不是比色系统，比色系统也可能受到环境温度变化的影响。这些系统还会根据不同温度处样本的引入来显示传感器读数的变化，并且可以通过预测新样本在空闲位置的影响来减轻这种变化。例如，一些测试系统使用红外(IR)和荧光指示器来确定试样容器何时呈阳性。温度波动会导致荧光材料改变激发状态，进而发出荧光信号。因此，根据本发明的实施例，使用IR和荧光信号的系统可以受益于“智能”装载选择过程。
智能装载系统可以根据定义的标准(包括基于开放隔室的相邻隔室的状态的隔室临界因子)以电子方式检查开放且可用的隔室，并且将那些开放的隔室排序和/或分类为要避免装载的隔室和/或优选装载的隔室。排序可以基于“坏”或“好”位置的阈值，或者与那些开放且可用的隔室相关联的“好”或“坏”的相对值。
图10示出了可用于实现本发明的实施例的示例性动作或操作。提供了具有培育室和用于保持试样容器的多个隔室的测试仪器(块850)。识别空隔室和相应的相邻隔室位置(块855)。基于各个隔室是否未被占用和/或被占用隔室中的各个试样容器的测试状态，计算对于每个相邻隔室位置的隔室临界参数值(块860)。基于由相邻隔室位置的隔室临界参数之和确定的计算的相邻因子参数，以电子方式选择装载进入的试样容器的位置，从而避免与由于试样容器的传感器的温度诱发反应而导致的潜在假阳性相关联的有风险隔室位置(块865)。隔室临界参数的值可以根据定义的触发事件和/或周期性地且根据试样容器到检测仪器中的每个新装载或重新装载连同相应的相邻因子参数被自动重新计算，以选择在哪里装载随后进入的试样容器(块870)。
定义的触发事件可以包括新装载、卸载、移除和更换索引器盖、开放的门、重启开始和重启结束，特别是如果触发事件发生在临界测试阶段期间时。
术语“临界测试阶段”是指样品测试周期中微生物生长对温度波动更敏感和/或“阳性”和“阴性”测试特征的判定阈值极限相对于其他测试阶段被降低的部分。临界测试阶段通常是从新的且未经测试的试样容器初始装载到测试仪器中开始超过5小时的时间。
相对于针对隔室临界分析的空的或空闲的隔室，术语“相邻”隔室可以指：(a)仅在空的或空闲的隔室的紧邻两侧的隔室；(b)紧邻两侧以及空闲或空的隔室的正上方和/或正下方的隔室；(c)紧邻的隔室以及具有+1个隔室间距的隔室；或者(d)紧邻的隔室，以及具有+1个边对边间隔的隔室，以及在一个或更多个邻近行中的一个或更多个最近的隔室，该一个或更多个邻近行在被分析用于选择的开放隔室之上或之下(块856)。
可以监测传感器，例如LES传感器或IR传感器(用于荧光)，以识别试样容器的相应测试状态(块861)。
基于测试状态的动态变化，可以周期性地(即，在主动加载期间每1-15分钟)和/或在每次连续的新装载时重新计算隔室临界参数(块862)。
对于空隔室的每个相邻试样容器的装载时间可以以电子方式被确定或获得，并用于识别样本是否处于临界测试阶段(块863)，并且这个时间可以可选的用于以下之一或二者：如果样本被识别为处于临界测试阶段则增加隔室临界值；或者拒绝该空隔室被装载新引入的试样容器。因此，隔室临界参数可以可选地考虑试样容器装载到相邻的被占用隔室中的时间，以确定测试是否处于临界测试阶段，因为该测试阶段相对于较早的测试阶段可以具有较低的反射判定阈值范围。
隔室临界参数可以是负的、正的或0(块866)。
相邻因子参数可以是单独的临界权重参数之和，并且每个单独的权重参数可以根据未被占用的隔室的距离来加权，用于对将新引入的试样容器装载到相应的相邻的被占用隔室的潜在选择(块868)。
隔室临界参数对于空隔室可以是0，并且对于相邻隔室中已占用(即，已装载)隔室可以是-10至150(块864)。
与仪器的开门条件相关联的试样容器中的样本的测试数据中的数据间隙可以以电子方式被监测，并且装载的隔室的隔室临界参数的值相对于没有开门条件时的默认隔室临界值可以被增加(块872)。
容器可以可选地包括血液样本。
图11A示出了测试系统100可以包括保持结构，该保持结构包括隔室阵列600、装载器650、700、检测系统615和板载选择性隔室装载模块355，该板载选择性隔室装载模块355可以与系统控制器和/或处理器109/350通信或者全部或部分地装在系统控制器和/或处理器109/350上。测试系统100可以与LIS 895通信。
图11B示出了测试系统100可以与远程定位的选择性隔室装载模块355、可以位于一个或更多个服务器390和/或LIS 895中的至少一个处理器350通信。
测试系统100可以被包括作为自动化实验室系统的一个部件。测试系统100可以联接到(“菊链(daisy chained)”或以其他方式链接到)一个或更多个其它的系统或模块，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(plate streaker)、自动化表征和/或识别系统(如在2009年5月15日提交的题为“System for Rapid Non-invasive Detection of aMicrobial Agent in a Biological Sample and Identifying and/or Characterizingthe Microbial Agent”的第60/216,339号美国专利申请中所公开的)或其他分析系统。所述专利申请的内容通过引用结合于此，如同在本文中全文引用一样。
本发明部分地参考根据本发明的实施例的方法、装置(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/或框图的每个块以及流程图图示和/或框图中的块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装置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装置执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的一个块或更多个块中指定的功能/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的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，块中提到的步骤可以不按图中所示的顺序发生。例如，连续示出的两个块实际上可以大体上同时执行，或者这些块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块。
如上所述，本发明的实施例可以采取完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式，所有这些在本文中通常被称为“电路”或“模块”。此外，本发明可以采取具有在计算机可用存储介质中体现的计算机可用程序代码的该介质上的计算机程序产品的形式。可以使用任何合适的计算机可读介质，包括硬盘、CD-ROM、光存储设备、诸如支持互联网或内联网的传输介质或磁存储设备。一些电路、模块或例程可以用汇编语言甚至微代码来编写，以增强性能和/或存储器使用。还应当理解，任何或所有程序模块的功能也可以使用分立的硬件部件、一个或更多个专用集成电路(ASIC)或编程的数字信号处理器或微控制器来实现。本发明的实施例不限于特定的编程语言。
为了开发方便，用于执行本文讨论的数据处理系统、方法步骤或动作、模块或电路(或其部分)的操作的计算机程序代码可以用高级编程语言编写，例如Python、Java、AJAX(异步JavaScript)、C和/或C++。此外，用于执行示例性实施例的操作的计算机程序代码也可以用其他编程语言编写，例如但不限于解释语言。一些模块或例程可以用汇编语言甚至微代码来编写，以增强性能和/或存储器使用。然而，实施例不限于特定的编程语言。如上所述，任何或所有程序模块的功能也可以使用分立的硬件部件、一个或更多个专用集成电路(ASIC)或编程的数字信号处理器或微控制器来实现。程序代码可以完全在一台计算机(例如，测试仪器计算机和/或处理器)上执行、部分地在一台计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分地在测试仪器/系统计算机上且部分在另一台计算机上执行、在本地和/或在远程或者完全在另一台本地或远程计算机上执行。在后一种情况下，另一个本地或远程计算机可以通过局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到测试仪器/系统100计算机和/或处理器，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)。
计算机程序指令还可以装载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使得在计算机或其它可编程装置上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图的一个块或更多个块中指定的一些或全部功能/动作的步骤。
如图12所示，本发明的实施例可以被配置为数据处理系统116，其可以用于执行或指导测试仪器/系统100的操作，并且可以包括处理器电路350、存储器336和输入/输出电路346。数据处理系统可以结合在例如计算机、服务器、路由器等中的一个或更多个中。系统116可以位于一台机器上，例如在控制器109(图11A)中，或者分布在多台机器上。处理器350可以经由地址/数据总线348与存储器336通信，并且经由地址/数据总线349与输入/输出电路346通信。输入/输出电路346可以用于使用例如互联网协议(IP)连接在存储器(存储器和/或储存介质)336和另一个计算机系统或网络之间传输信息。这些部件可以是常规部件，例如在许多常规数据处理系统中使用的那些部件，其可以被配置为如本文所述进行操作。
特别地，处理器350可以是市场上可获得的或定制的微处理器、微控制器、数字信号处理器等。存储器336可以包括包含用于实现根据本发明的实施例使用的功能电路或模块的软件和数据的任何存储器设备和/或储存介质。存储器336可包括但不限于下面的设备类型：ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、SRAM、DRAM和磁盘。在本发明的一些实施例中，存储器336可以是内容可寻址存储器(CAM)。
如图12进一步所示，存储器(和/或储存介质)336可以包括在数据处理系统中使用的几类软件和数据：操作系统352、应用程序354、输入/输出设备驱动器358和数据356。
如本领域技术人员将理解的，操作系统352可以是适合于与数据处理系统一起使用的任何操作系统，例如
Figure BDA0003021699310000301
或
Figure BDA0003021699310000302
操作系统或
Figure BDA0003021699310000303
Windows2000或Windows XP操作系统、Windows Visa、Windows7、Windows CE或微软公司(雷德蒙德，华盛顿州)的其他Windows版本、Palm OS、Symbian OS、Cisco IOS、Vx Works、Unix或LinuxTM、苹果计算机的MacOS、LabView或专有操作系统。IBM、AIX和zOS是国际商用机器公司(International Business Machines Corporation)在美国、其他国家或两者的商标，而Linux是Linus Torvalds在美国、其他国家或两者的商标。Microsoft和Windows是微软公司在美国、其他国家或两者的商标。输入/输出设备驱动器358通常包括由应用程序354通过操作系统352访问的软件例程，以与诸如输入/输出电路346和某些存储器336部件的设备通信。应用程序354是实现根据本发明的一些实施例的电路和模块的各种特征的程序的示例。最后，数据356表示由应用程序354、操作系统352、输入/输出设备驱动器358和可以位于存储器336中的其他软件程序使用的静态和动态数据。
数据356可以包括被占用隔室的测试数据和/或装载时间到测试阶段的相关数据集326。
模块355可以被提供为分布在不同服务器或客户端上的子模块，或者可以被提供为与测试系统100相关联的相应服务器390(图11B)或客户端上的子模块或子例程。可以使用云计算来提供至少一个服务器390，云计算包括经由计算机网络按需提供计算资源。资源可以体现为各种基础设施服务(例如，计算、存储等)以及应用、数据库、文件服务、电子邮件等。在传统的计算模型中，数据和软件通常都完全包含在用户的计算机中；在云计算中，用户的计算机可包含很少的软件或数据(可能是操作系统和/或网络浏览器)，并且可以仅充当外部计算机的网络上发生的进程的显示终端。云计算服务(或多个云资源的集合)通常被称为“云”。云存储可以包括联网计算机数据存储的模型，其中数据存储在多个虚拟服务器上，而不是托管在一个或更多个专用服务器上。
如图12进一步所示，根据本发明的一些实施例，应用程序354可以包括选择性隔室位置装载模块355和用户界面随机或选择装载模块325。后者允许用户选择使用哪种类型的新引入的试样容器装载。应用程序354可以位于本地服务器(或处理器)和/或数据库或远程服务器(或处理器)和/或数据库，或本地和远程数据库和/或服务器的组合中。
虽然参考图12中的应用程序354和模块355、325来说明本发明，但是本领域技术人员将会理解，其他配置也落入本发明的范围内。例如，这些电路和模块也可以并入操作系统352或数据处理系统的其他这样的逻辑部分，而不是应用程序354。此外，虽然应用程序355、325在单个数据处理系统中示出，但是本领域技术人员将会理解，这种功能可以分布在一个或更多个数据处理系统中，例如，以上述类型的客户端/服务器布置。因此，本发明不应被解释为限于图12所示的配置，而是可以由数据处理系统之间的其他布置和/或功能划分来提供。例如，尽管图12被图示为具有各种电路和模块，但是在不脱离本发明的范围的情况下，这些电路或模块中的一个或更多个可以被组合或分离。
选择性隔室装载模块355可以将“瓶邻居”定义为包括三个类别的相邻隔室：邻近(在任一侧)、相对行(另一行中两个最近的隔室)和更远(在任一侧，但相距1个隔室，与邻近相比)。所有的瓶邻居(也可互换地讨论为相邻隔室602n)可以在同一个支架上。
选择性隔室装载模块355可以提供隔室临界列表或图表，其提供对应于隔室数量的隔室临界值的阵列。例如，432个值的阵列(其中有432个隔室(每个隔室一个值)确定对于空的或被占用的相邻隔室的隔室临界值，并且如果是被占用，则确定对该隔室的瓶测试的临界程度。高的值意味着装载的瓶处于临界测试阶段或状态。未装载或“空”隔室的值可以为0，装载的隔室可以为正、负或零。基于隔室评估的变化动态，每隔10分钟可以对装载的隔室重新计算该列表。当从一个隔室中装载或卸载瓶时，该隔室的值也会改变。
选择性隔室装载模块355然后可以生成可用隔室列表。这是空且可用的隔室的列表，其通常会在每次瓶装载时重新计算和重新排序。然而，列表可以仅包括可用隔室的子集，并且不需要包括所有可用隔室。每个列表元素包含两个乘员，隔室号和邻居因子。对于空隔室的邻居因子基于其相邻隔室的隔室临界值来确定。在一些实施例中，相邻因子被计算为其相邻隔室的隔室临界值之和，可选地具有取决于邻居距离的权重。可用隔室可以根据邻居因子进行排序，通常最小值位于列表顶部。列表顶部的值用于选择要装载的下一个隔室。由于在装载一个隔室和选择下一个隔室之间可能存在延迟(在机器人中可能有一个瓶被分配了一个看起来可用的隔室)，因此最后选择的隔室被存储并从可用隔室列表中移除。还要注意，可以使用相反的顺序，即，最低值被放在列表的底部，然后底部的隔室被选择然后从可用隔室列表中移除。
仪器中的不同事件可以触发某些计算。例如，可用隔室列表可以基于以下内容进行更新：
·每5-10分钟进行一次新的测试读数测量
·瓶准备在机器人拾取站处被装载
·瓶被卸载到滑槽或垃圾桶，或者被手动卸载
·瓶由机器人或人工装载到隔室中
·装载开始或结束；装载器重新初始化
·在主动加载过程中，至少一些空隔室的相邻隔室的隔室临界值可以每5-10分钟被计算一次，随后是被占用隔室或相应相邻隔室中的试样容器的新测试读数。对于与可用的相应空隔室相关联的相邻隔室的每个装载的瓶，可以基于更新的测试读数测量和/或其他定义的因子(例如装载时间、试样容器的内容物等)来确定隔室临界值。
此外，为了清楚起见，一般来说，测试系统100可以被配置为采用本领域中任何已知手段来监测和/或询问试样容器500以检测微生物生长。如前所述，在容器500在测试系统100中的培育期间，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。可以在测试系统内采用用于检测器615的各种设计配置。例如，检测器615(图11A、图11B)可以包括用于整个支架600r或者甚至整个保持结构600的单个检测器，或者可以包括每个支架和/或每个保持结构600的多个检测器。
在一些实施例中，检测器615(图11A、图11B)读取并入到容器500的底部或基部506中的传感器514(图4)。检测单元615可以进行比色测量，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，其通过引用结合，如同在本文中全文引用一样。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。可选地，还可以使用微体生物的固有荧光和/或检测介质的光散射变化来完成检测。参见美国专利序列号8,512,975，其内容通过引用结合，如同在本文中引用以上全文一样。在又一个实施例中，可以通过检测或感测容器500的介质或顶部空间中的挥发性有机化合物的生成来完成检测。
如前所述，测试系统100可包括气候控制内室(或培育室)620，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。根据这些实施例，测试系统100可包括加热元件或热空气鼓风机，以在内室620内保持恒定温度。例如，在一个实施例中，加热元件或热空气鼓风机将提供和/或保持内室620的升高温度(即，升高到室温以上的温度)。在其它实施例中，测试系统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。内室或培育室的温度可以是约18℃至约45℃。内室620可以是培育室，并可以被保持在约35℃至约40℃的温度，优选为约37℃。在其它实施例中，内室620可保持在低于室温的温度，例如约18℃至约25℃，并且优选为约22.5℃。所提供的一个特别的优点是提供更恒定的温度环境以用于促进和/或增强试样容器500内的微生物生长的能力。测试系统100可以具有封闭系统，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，而无需打开任何进入面板，否则会破坏内室620的培育温度(从约30℃到40℃，优选地约为37℃)。如果壳体104的门打开，则可以针对受影响的试样容器500的测试结果生成数据标志，以调整临界隔室值，这可以帮助避免与该触发事件相关联的假阳性，因为由于门打开导致的内室620的区域中的温度变化会影响测试结果，例如，特别是在样本测试的临界阶段(判定阈值可能相对较小)的情况下。用于支架600r、行603或一组隔室602的一个或更多个热敏电阻或其他温度传感器606(图5B)可用于向系统控制器109和/或位置选择模块355(图11A、图11B、图12)提供温度反馈。
冷的(环境的或冷藏的)新引入的试样容器500可导致邻近容器500的反射跳跃，这可导致假阳性，特别是在新引入的试样容器500在邻近容器500的临界测试阶段期间被装载的情况下。此外，在第一次测试期间被识别为阳性或没有测试结果并且从仪器100卸载的重新装载(即，重新测试)的瓶在针对该重新装载的瓶的测试周期的后期被重新装载的情况下会导致假阳性。相对于甚至在临界测试阶段的试样容器，选择性装载模块355可以对保持重新装载/重新测试样本的被占用隔室的隔室临界参数用增加的权重进行加权。
测试系统100可包括用于控制系统的各种操作和机构的系统控制器109(例如，计算机控制系统)(图11A、图11B)和固件。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。在一些实施例中，控制器109可执行针对控制系统的各种机构的操作，这些操作包括：来自系统/系统内的试样容器的自动选择装载、自动运送、自动检测和/或自动卸载。控制器109和固件还可提供对系统内的试样容器500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、培育装置和从检测单元接收测量值的相关联的计算机控制系统。这些细节不是特别重要，并且可以有很大的不同。当容器被检测为阳性时，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，在确定阳性时，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：(1)触摸屏显示；(2)触摸屏上的键盘；(3)系统状态；(4)阳性警报；(5)与其他系统(DMS、LIS、BCES和其他检测或识别仪器)的通信；(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接口访问(备份和外部系统接口访问)；和(10)阳性、系统状态及错误消息的远程通知。
下面将讨论非限制性示例。
示例
Figure BDA0003021699310000351
仪器处理包含临床样本的BacT/ALERT瓶，以检测样本中的微体生物，如细菌。该仪器会自动扫描瓶，并将它们装载到支架。一旦瓶被装载到支架上，仪器就会培育并搅动瓶，定期测量每个瓶底部的反射率，并分析反射率测量结果以确定每个瓶的阳性或阴性结果。
已经观察到，环境/室温(“冷”)瓶的大量装载会对先前装载且培育的(“暖”)瓶产生显著影响，这会导致“暖”瓶被错误地登记为阳性。当“冷”瓶对“热”培育瓶有足够的影响(通过接近或大量装载)而突然降低其温度时，就会发生这种情况，这导致反射率的跳跃，其有时会超过瓶结果判定极限。这可能会提示仪器将该瓶标记为阳性样本，这被认为是假阳性。
当仪器内温度升高时，LED反射率降低，反之亦然。发生这种情况是因为温度的升高导致阳极和阴极在距离上分开，这反过来又导致它们之间转移的电流减少。该减小的电流然后输出较弱的光，这相当于较低的反射率值。
通过分析在判定极值中瓶的反射率(“导数高限(DerivHighLimit)”和“面积高限(AreaHighLimit)”值)，确定含液体培养基的FA Plus和SA瓶类型仅具有最小的判定极值，但具有血液含量的测试样本可以更容易受温度引起的反射率变化的影响。
一般来说，温度变化对有血液和没有血液的瓶的影响基于隔室的各种装载随时间变化如同LED反射率值被评估。总之，九个冷藏瓶(添加10ml血液、10mL水或仅液体培养基的SN、SA和FA Plus各三个)被装载到37℃的Virtuo仪器中。九个瓶中每一个的反射率值然后被记录，并与仪器计算的判定极限进行比较。这样做是为了确定哪些质量与较小的判定极限相关联，或者哪个瓶的反射率读数能够变化最小，但仍超过判定极限，将该瓶标记为阳性。
例如，将没有添加血液的瓶放在输有5mL血液的培育瓶旁边。如图13A所示，反射率增加约80个计数。将输有5mL血液的瓶装载在输有5mL血液的培育瓶旁边。如图13B所示，反射率增加约130个计数。
图14A和图14B示出了门打开/关闭事件对内部温度(中间热敏电阻温度，图14A)和反射率(图14B)具有最显著的影响。这些开门事件在图14A的温度图上可识别为急剧下降，在反射率图上(图14B)可识别为仅持续几秒钟的急剧增加，然后回落到它们的原始位置。因此，在培育过程中打开仪器门会导致温度急剧下降，从而导致反射率增加以及与门打开事件相关联的独特曲线形状。
图表在中间计算的同时被分析，其用于确定瓶的阳性/阴性结果。通过根据这些判定极限(图15A、图15B的“导数高限”)和“面积高限”值分析瓶的反射率，确定仅含液体培养基的FA Plus和SA瓶类型具有最小的判定极限。
此外，添加了水的瓶不会随着时间的推移而连同仅包含液体培养基的SN和SA瓶一起经历显著的反射率增加，但是所有添加了血液的瓶都会如此。装有血液的瓶比只装有液体培养基的瓶经历大得多的峰值，反射率增加约600-1400个计数，而只装有液体培养基的瓶仅增加约400个计数。
图15B示出了作为根据连续监测测试的中间计算而生成的关于导数高限判定极限的划分的数据。这些图被分成三个不同的阶段，以确定瓶在其培育过程中最易受温度变化影响的时间范围(“临界”测试阶段)。这发生在阶段3期间，在该阶段中，在一定时间量后，极限达到平稳。平均而言，阶段1在7小时后结束，且阶段2在18小时后结束。因此，18小时后装载的瓶最有可能受到外围瓶装载的影响，因为此时极限处于最小值。
测试表明，培育瓶周围的外周装载确实对瓶的反射率测量有显著影响。如果该瓶处于测试的临界部分，其中判定极限最小，则该瓶外围的装载(即邻近的邻居)以及可能更多的外围邻居(例如在+1偏移处)可能导致其被错误地确定为阳性。
以下定义可以被分配给示例参数，这些示例参数可以用于利用下面提供的示例伪代码来进行选择性地装载，仅作为示例。
重新装载：已被装载但之前已装载和卸载的瓶。
导数：最后两个样本读数之间的斜率。
导数正计数：导数值高于导数上限的连续读数的数量。
面积正计数：连续读数的数量，其中曲线下相对面积的值大于
曲线下相对面积极限。
导数上限：基于导数的数据相关判定极限。
数据间隔标志：如果数据中的读数时间间隔大于30分钟，则设置为1。该标志在数据相关的变化时间段后复位。
曲线下相对面积：数据反射率相对于时间曲线的面积变化的计算。
邻近权重：被赋予与同一支架的同一行中的给定隔室紧邻的隔室的权重。通常为1.0。
相对权重：被赋予与同一支架的相对行中的给定隔室对角邻近的隔室的权重。通常为0.7。
更远权重：被赋予与同一支架的同一行中的给定隔室相距两个隔室的隔室。通常为0.3。
末端因子：被赋予支架的末端处假想隔室的临界值。(例如，隔室1没有左邻居，但它被赋予末端临界的值，就好像那里有一个隔室一样。)通常为-5。
初始因子：被赋予新装载的瓶和最近重新装载的瓶的临界值。通常为-10。
正导数因子：被赋予由于导数而被称为阳性的瓶的临界。通常为50。
正非导数因子：被赋予由于导数以外的原因而被称为阳性的瓶的临界。通常为50。
计数因子：在临界生长阶段期间计算瓶时使用的临界值。通常为25。
计数因子极限：最大计数因子值的极限。通常为150。
重新装载因子：被赋予重新装载的瓶的临界值。通常为50。
剩余因子：被赋予具有高导数值但没有其他权重的瓶的临界值。通常为25。
装载因子：被赋予没有其他临界的已装载瓶的临界值。通常为15。
间隙因子：当瓶设置了数据间隙标志时使用的临界值。通常为100。
伪代码(版权所有2018，Bio Merieux，Inc.，保留所有权利)
Figure BDA0003021699310000381
Figure BDA0003021699310000391
Figure BDA0003021699310000401
·当瓶未被装载时
·将对于在CellCriticality阵列中的该隔室的值归零。
·当瓶被装载时
·将CellCriticality阵列中的隔室的值设置为INITIAL_FACTOR(-10)。
确定要装载的空隔室
当瓶准备经由机器人装载时，根据其相邻隔室的临界值，从空隔室的排序列表中确定要装载的隔室。选择具有最低总和的隔室作为下一个要装载的隔室。赋予支架末端处的虚拟隔室的临界值为-5。这最初有利于用于装载的支架的末端。
伪代码
Figure BDA0003021699310000411
Figure BDA0003021699310000421
图16A、图16B和图17-20示出了用于试样容器的智能装载的动作的示例性流程图。
参照图16A，瓶被扫描并准备装载到隔室中(块900)。执行预测装载过程(块902)。瓶被装载到由预测装载过程选择的空隔室中(块905)。
图16B示出了可以启动或开始预测装载过程(块1100)。可以执行隔室临界子过程(块1110)。可以执行可用隔室敏感性子过程(块1125)。可以对相应的试样容器完成预测装载过程(块1150)。
图17是图16B中的隔室临界子过程1110的示例。开始隔室临界子过程(块1111)。对于每个隔室，可以执行下面的判定树过程(块1112)。是否所有隔室都已被处理？(块1114)。隔室是否是空的？(块1115)。如果是，将隔室临界设置为0(块1116)。如果否，上次读取后是否装载了隔室？(块1117)。如果是，将隔室临界设置为初始因子(块1118)。如果否，基于周期性瓶读数读取检测算法计算(块1119)。执行瓶影响分析子过程(块1120)。存储对于该隔室的隔室临界，并前进到下一个隔室(块1121)。可以结束隔室临界子过程(块1122)。
图18是图17所示的示例瓶影响子过程(块1120)。可以开始瓶影响分析子过程(块1120i)。将隔室临界设置为0(块1200)。瓶阳性是否并非由于导数？(块1202)。如果是，则将隔室临界设置为正非导数因子(块1204)。如果否，瓶是<2小时前装的或是<10分钟前装的？(块1205)。如果是，按初始因子降低隔室临界(块1206)。如果否，按计数因子乘以导数正计数和面积正计数之和来增加隔室临界。将增加限制到计数因子极限(块1207)。瓶是否在<2小时前被重新装载？(块1208)。如果是，按重新装载因子增加隔室临界(块1209)。如果否，是否隔室临界<正导数因子并且瓶由于导数为阳性？(块1210)。如果是，则将隔室临界设置为正导数因子(块1211)。如果否，隔室临界是否为零(块1212)。如果是，按剩余因子乘以导数的绝对值除以导数上限来增加隔室临界。将增加限制到剩余因子(块1213)。如果否，隔室临界是否为零(块1214)。如果是，将隔室临界设置为装载因子(块1215)。如果否，是否设置了数据间隙标志(块1216)。如果是，将隔室临界设置为间隙因子(块1217)。如果否，则结束瓶影响分析子过程(块1120e)。
图19是图16B中所示的示例可用隔室敏感性子过程1125。可以开始可用隔室敏感性子过程(块1125i)。以所有隔室的列表开始(块1300)。是否所有隔室都已被处理？(块1302)。如果是，列表是否为空？(块1304)。警告没有可用于装载的隔室(块1305)。如果否，隔室是否已装载？(块1306)。隔室是否被禁用？(块1308)。隔室是否需要校准？(块1310)。隔室是否被选择用于前一装载？(块1312)。隔室是否容易出现机器人堵塞？(块1314)。从列表中移除隔室(块1315)。执行邻居求和子过程(块1316)。保存对于该隔室的邻居总和并前进到下一个隔室(块1318)。基于邻居总和对可用隔室列表进行排序，最低值在列表顶部(块1319)。选择列表顶部的隔室作为用于装载瓶的隔室(块1320)。结束可用隔室敏感性子过程(块1125e)。
图20是图19所示的示例邻居求和子过程1316。可以开始邻居求和子过程(块1316)。将对于该隔室的邻居总和设置为零(块1400)。左边是否有装载隔室？(块1402)。如果是，则将乘以左邻居的隔室临界值的邻近权重加到邻居总和(块1404)。如果否，右边是否有装载隔室？(块1405)。如果是，则将乘以右邻居的隔室临界值的邻近权重加到邻居总和(块1406)。如果否，左边或者右边是否都没有隔室？(块1407)。如果是，则将乘以末端因子的邻近权重添加到邻居总和(块1408)。左边对角线上是否有装载隔室？(块1409)。如果是，则将乘以左对角线邻居的隔室临界值的相对权重加到邻居总和(块1410)。如果否，右边对角线上是否有装载隔室？(块1411)。如果是，则将乘以右对角线邻居的隔室临界值的相对权重加到邻居总和(块1412)。左对角线或者右对角线上是否都没有隔室？(块1413)。如果是，则将乘以末端因子的相对权重加到邻居总和(块1414)。如果否，往左两个隔室是否有装载隔室？(块1415)。如果是，则将乘以往左两个隔室的邻居的隔室临界值的更远权重加到邻居总和(块1416)。如果否，往右两个隔室是否有装载隔室？(块1417)。如果是，则将乘以往右两个隔室的邻居的隔室临界值的更远权重加到邻居总和(块1418)。如果否，往左或者往右两个隔室是否都没有隔室？(块1419)。如果是，则将乘以末端因子的更远权重添加到邻居总和(块1420)。如果否，则结束邻居求和子过程(块1316e)。
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如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，权利要求的等同物包括在其中。

Claims (18)

1.一种用于选择空隔室以将试样容器放置在测试仪器中的方法，包括：
以电子方式确定和/或获得培育测试室中的保持结构的隔室的隔室可用性，并且对于多个开放且可用的隔室中的每一个：
以电子方式识别相邻隔室；
以电子方式确定所识别的相邻隔室中的每一个是被占用还是空的，并且如果被占用，则以电子方式评估被保持在所述隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个；然后
至少部分地基于以电子方式确定和以电子方式评估，以电子方式选择所述多个开放且可用的隔室之一；并且然后
以电子方式引导装载机构，从而以机电方式将进入的试样容器装载到所述开放且可用的隔室中所选择的一个中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过至少部分地基于所述所识别的相邻隔室是被占用还是空的、以及所述所识别的相邻隔室的被占用隔室的测试状态或装载时间中的至少一个，以电子方式排序所述多个开放且可用的隔室中的至少一些来实现所述以电子方式选择，并且其中，使用针对所述多个开放且可用的隔室中的每一个的所述相邻隔室中的每一个而限定的隔室临界参数并且对所述多个开放且可用的隔室中的每一个的所述相邻隔室中的每一个的隔室临界参数进行数学求和，以向每个开放且可用的隔室提供用于所述排序的排序号，来执行所述排序。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述以电子方式选择包括将对于所述多个开放且可用的隔室中的每一个的所述被识别的相邻隔室表征为多个不同类型中的一个，并且用第一权重对所述相邻隔室中的直接邻接隔室进行加权，用第二权重对上一行和/或下一行中的紧邻隔室进行加权，用第三权重对间隔开+1个的相邻隔室进行加权，并且可选地用第四权重对更外围隔室进行加权，其中所述第一权重大于所述第二权重和第三权重以及可选的第四权重。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括以电子方式确定所述相邻隔室的相应被占用隔室中的试样容器是否处于临界测试阶段，并且如果是，则分配相对于空隔室具有增加的值的隔室临界值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述保持结构提供所述隔室作为隔室的行和列的阵列，每个隔室在坐标系中具有唯一的X、Y地址，所述方法还包括将虚拟/假想隔室位置识别为所述相邻隔室的空隔室，用于位于邻近隔室行的末端的空且可用的隔室，其中使用针对所述多个开放且可用的隔室中的每一个的所述相邻隔室中的每一个而限定的隔室临界参数并且对包括位于隔室行的末端的相应的开放且可用的隔室的虚拟隔室的所述相邻隔室中的每一个的隔室临界参数进行数学求和，以向每个开放且可用的隔室提供排序或排列号用于所述选择，来执行所述选择。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，通过针对所述多个开放且可用的隔室中的每一个限定包括所识别的相邻隔室中的每一个隔室的隔室临界值的相邻因子，并且对所述临界值求和，然后可选地将限定的权重应用于求和的临界值，来执行所述选择，其中所述临界值包括以下的至少多个：
末端因子：被赋予在支架的保持结构的行和列的所述支架的一行的末端处的假想隔室的临界值，可选为-5；
初始因子：被赋予新装载的试样容器和/或最近重新装载的试样容器的临界值，可选为-10；
正导数因子：被赋予由于最后两个样本读数之间的斜率(“导数”)而被称为阳性的试样容器的临界值，可选为50；
正非导数因子：被赋予由于除导数以外的其它原因而被称为阳性的试样容器的临界值，可选为50；
计数因子：当被占用隔室中的试样容器处于临界测试状态和/或生长阶段时使用的临界值，可选为25；
重新装载因子：被赋予重新装载的试样容器的临界值，可选为50；
剩余因子：被赋予在具有高导数值但没有其他权重的被占用隔室中的试样容器的临界值，可选为25；
装载因子：被赋予已占用隔室中的、没有其他临界的已装载试样容器的临界值，可选为15；和
间隙因子：当被占用隔室中的试样容器具有对应于开门条件的数据间隙标志集时使用的临界值，可选为100。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括在将试样容器卸载和/或装载到所述保持结构的所述隔室中时更新所述隔室可用性，以提供当前多个开放且可用的隔室的更新存量，然后重复以电子方式评估被保持在相应的被占用隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个，然后重复对随后开放且可用的隔室的选择。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括在所述测试仪器的主动加载周期期间，周期性地更新所述隔室可用性，可选地每1-15分钟更新一次，以提供当前多个开放且可用的隔室的更新存量，然后重复以电子方式评估被保持在相应的被占用隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个，然后重复对随后开放且可用的隔室的选择。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，执行所述选择以识别空隔室位置在以所述进入的试样容器进行装载的情况下在所述所识别的相邻隔室中的被占用隔室的试样容器中诱发假阳性的风险。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，评估被占用隔室中的相应的试样容器的所述测试状态或装载时间中的至少一个包括识别所述测试状态是否处于临界测试阶段，所述临界测试阶段与相对于较早测试阶段的较低判定阈值范围相关联。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述进入的试样容器的温度低于所述培育测试室的温度。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述进入的试样容器和所述被占用隔室中的试样容器包括L.E.S.，并且其中所述以电子方式评估对反射率数据进行评估以识别所述测试状态并确定所述被占用隔室中的试样容器是否处于临界测试阶段。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述选择识别并排除所述开放且可用的隔室中的至少一个，如果在所述选择的时间段装载所述进入的试样容器，则所述开放且可用的隔室中的所述至少一个相对于所述开放且可用的隔室中的其他隔室具有导致假阳性的增加的风险，并且其中所述增加的风险对应于比所述开放且可用的隔室中具有较小风险和较低风险得分值的其他隔室更高的风险得分。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述多个开放且可用的隔室是所述保持结构中的所有开放且可用的隔室，并且其中，所述保持结构具有所述隔室的行和列的阵列，并且其中，所述测试仪器包括至少一个检测器，所述检测器被配置为获得被占用隔室中的试样容器的测试数据。
15.一种用于选择空隔室以将试样容器放置在测试仪器中的方法，包括：
以电子方式确定和/或获得培育测试室中的保持结构的隔室的隔室可用性，并且对于多个开放且可用的隔室中的至少一些的每一个：
以电子方式识别相邻隔室；
以电子方式确定所识别的相邻隔室中的每一个是被占用还是空的，并且如果被占用，则以电子方式评估被保持在所述隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个；然后
针对所述多个开放且可用的隔室中的每一个的所述相邻隔室中的每一个限定隔室临界参数，并对所述多个开放且可用的隔室中的每一个的相邻隔室中的每一个的隔室临界参数进行数学求和，以向每个开放且可用的隔室提供相邻因子数；然后
以电子方式引导装载机构，从而基于所述相邻因子数以机电方式将进入的试样容器装载到所述开放且可用的隔室中所选择的一个中。
16.一种用于评估样品的测试系统，包括：
壳体；
培育室，其位于所述壳体中；
保持结构，其包括保持在所述培育室中的多个行中的多个隔室；
装载机构，其位于所述壳体中，所述装载机构被配置为将相应样本的试样容器装载到所述保持结构的所述隔室中；
至少一个检测器，其被配置为在所述试样容器被保持在所述保持结构的所述隔室中的同时检测所述试样容器的测试数据，以确定相应的试样容器测试是阳性还是阴性；和
至少一个处理器，其联接到所述装载机构，并被配置为：
获得隔室可用性的数据和/或确定所述保持结构的隔室的隔室可用性，并且对于开放且可用的隔室中的至少一些的每一个：
识别被限定的相邻隔室；
确定所识别的相邻隔室中的每一个是被占用还是空的；
其中，如果被占用，评估被保持在所述隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个；然后
至少部分地基于所述所识别的相邻隔室是被占用还是空的以及所述所识别的相邻隔室的被占用隔室的测试状态或装载时间中的至少一个，对所述多个开放且可用的隔室中的至少一些中的每一个的相邻因子数进行计算；然后
引导所述装载机构，以基于所计算的相邻因子数将进入的试样容器装载到所述开放且可用的隔室中所选择的一个隔室中。
17.根据权利要求16所述的测试系统，其中，所述至少一个处理器使用多个开放隔室中的至少一些隔室中的每一个的所计算的相邻因子数来对相应的相邻因子数的值进行排列和/或排序，以便针对用来装载所述进入的试样容器的所述选择的一个隔室来选择一个隔室。
18.一种计算机程序产品，其包括在其上存储有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令当由处理器执行时执行包括以下操作的步骤：
确定和/或获得培育测试室中保持结构的隔室的隔室可用性；
对于多个开放且可用的隔室中的每一个：
识别相邻隔室；
确定所识别的相邻隔室中的每一个是被占用还是空的，并且如果被占用，则评估被保持在所述隔室中的试样容器的测试状态或装载时间中的至少一个；然后
至少部分地基于所述所识别的相邻隔室是被占用还是空的以及所述所识别的相邻隔室的被占用隔室的测试状态或装载时间中的至少一个，基于阈值或相对于彼此的值对所述多个开放且可用的隔室中的每一个进行排序和/或排列；然后
基于排序和/或排列状态，指示装载机构以机电方式将进入的试样容器装载到所述开放且可用的隔室中所选择的一个隔室中。
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