ES2269369T3 - Metodo y aparato para preparar especimenes citologicos. - Google Patents
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Abstract
Método para procesar un especimen procedente de una muestra de fluido (22), comprendiendo el método las etapas de: (a) identificar las marcas distintivas(58) correspondientes a la muestra (22); (b) marcar un elemento analítico(62) con marcas distintivas(82) correspondientes a las marcas distintivas (58) de la muestra; (c) leer las marcas distintivas del elemento (82); (d) verificar si las marcas distintivas del elemento (82) corresponden a las marcas distintivas de la muestra (58); y (e) transferir un especimen procedente de la muestra (22) al elemento (62) si las marcas distintivas del elemento (82) corresponden a las marcas distintivas de la muestra (58).
Description
Método y aparato para preparar especímenes
citológicos.
La presente invención se refiere a la
preparación de especímenes citológicos y, más específicamente, a un
método y aparato automatizados para preparar una pluralidad de
especímenes citológicos a partir de un número común de muestras de
pacientes y mantener una correlación de uno a uno entre las muestras
de los pacientes y los especímenes.
La citología es una rama de la biología que
trata del estudio de la formación, estructura, y función de las
células. Tal como se aplica en un entorno de laboratorio, los
citólogos y auxiliares de laboratorio de citología, y otros
profesionales médicos hacen diagnósticos médicos del estado de un
paciente basándose en el examen visual de un especimen de las
células del paciente. Una técnica citológica típica es una prueba de
frotis de Papanicolau ("pap smear"), en la que se raspan las
células de un cuello uterino femenino y se analizan con el fin de
detectar la presencia de células anómalas, un precursor de la
aparición de cáncer cervicouterino. También se utilizan técnicas
citológicas para detectar células anómalas y enfermedad en otras
partes del cuerpo humano.
Las técnicas citológicas se emplean de manera
extendida porque la recogida de muestras celulares para análisis es
generalmente menos invasiva que los procedimientos
anatomopatológicos quirúrgicos tradicionales tales como las
biopsias, mediante las cuales se extrae un especimen tisular del
paciente utilizando agujas de biopsia especializadas que tienen
estiletes que pueden desplazarse accionados por muelle, cánulas
fijas, y similares. Las muestras celulares pueden obtenerse del
paciente mediante una diversidad de técnicas que incluyen, por
ejemplo, mediante raspado u obtención de extensiones mediante hisopo
("swabbing") de una zona, o mediante el uso de una aguja para
aspirar fluidos corporales de la cavidad torácica, vejiga, conducto
vertebral u otra zona apropiada. Las muestras celulares se ponen en
disolución y posteriormente se recogen y transfieren a un
portaobjetos de vidrio para la visualización con aumentos. A las
células pueden aplicarse disoluciones fijadoras y de tinción sobre
el portaobjetos de vidrio para conservar el especimen con fines de
archivo y para facilitar el examen.
Es deseable generalmente que las células sobre
el portaobjetos tengan una distribución espacial apropiada, de
manera que pueden examinarse las células individuales. Normalmente
se prefiere una capa única de células. Por consiguiente, la
preparación de un especimen a partir de una muestra de fluido que
contiene muchas células requiere normalmente que, en primer lugar,
se separen las células unas de otras mediante dispersión mecánica,
cizallamiento fluido ("fluidic shear"), u otras técnicas de
manera que pueda recogerse y depositarse sobre el portaobjetos una
monocapa de células. De esta manera, el auxiliar de laboratorio de
citología puede discernir más fácilmente las células anómalas. Las
células también pueden contarse para garantizar que se ha evaluado
el número adecuado de células.
En la patente de los EE.UU. número 5.143.627
concedida a Lapidus et al. y titulada "Method and Apparatus
for Preparing Cells for Examination" ("método y aparato para
la preparación de células para examen"); la patente de los
EE.UU. número 5.240.606 concedida a Lapidus et al. y titulada
"Apparatus for Preparing Cells for Examination" ("aparato
para la preparación de células para examen"); la patente de los
EE.UU. número 5.269.918 concedida a Lapidus et al. y
titulada "Clinical Cartridge Apparatus" ("aparato de cartucho
clínico"); y la patente de los EE.UU. número 5.282.978 concedida
a Polk, Jr. et al., y titulada "Specimen Processor Method
and Apparatus" ("método y aparato de procesador de
especímenes", se describen ciertos métodos y aparatos para
generar una monocapa delgada de células sobre un portaobjetos
ventajosos para el examen visual.
Según un método descrito en estas patentes, se
dispersan células de un paciente en un fluido conservante en un
recipiente de muestra utilizando un colector de muestra con rotación
dispuesto en el mismo. Se aplica un vacío controlado al colector de
muestra para extraer el fluido a través de un filtro de tamiz del
mismo hasta que se recoge contra el filtro una cantidad y una
distribución espacial deseadas de células. Después de eso, se
retira el colector de muestra del recipiente de muestra y la parte
de filtro se imprime contra un portaobjetos de vidrio para
transferir las células recogidas al portaobjetos en una distribución
espacial sustancialmente igual a como se recoge.
Aunque el aparato fabricado según las enseñanzas
de una o más de estas patentes ha tenido éxito comercial, tal como
el sistema ThinPrep® 2000 fabricado y vendido por Cytyc Corporation
ubicada en Boxborough, Massachussets, tal aparato requiere una
atención sustancialmente constante por parte de un operario
cualificado. Por ejemplo, para cada especimen que va a prepararse,
el operario debe cargar el sistema con un vial de muestra abierto
que contiene las células del paciente en un fluido conservante, un
colector de muestra con filtro, un portaobjetos de vidrio, y un
vial de baño fijador abierto que contiene la disolución fijadora.
Entonces, el sistema lleva a cabo el ciclo de manera automática,
dispersándose las células por el colector de muestra, recogiéndose
contra el filtro, y transfiriéndose al portaobjetos. Entonces, el
portaobjetos se deposita automáticamente en el vial de baño fijador
del que el operario debe recuperarlo para la carga manual en una
cubeta de tinción para el procesamiento adicional. Después, deben
retirarse del sistema el vial de muestra y el colector de muestra,
para evitar la contaminación entre las muestras, antes de instalar
los recambios y un nuevo portaobjetos para producir otro especimen a
partir de una muestra de un paciente diferente.
Una vez que se prepara el especimen, se fija y
se tiñe, el especimen puede inspeccionarse visualmente por parte de
un auxiliar de laboratorio de citología, normalmente con aumentos y
con o sin varias fuentes de iluminación. Alternativa o
adicionalmente, se han adaptado sistemas de visión de máquina
automatizada para ayudar en la inspección citológica. Por ejemplo,
un sistema de visión automatizado puede llevar a cabo una valoración
preliminar de todo el portaobjetos sobre el que se dispone el
especimen para avisar al auxiliar de laboratorio de citología sobre
las zonas potencialmente más relevantes del portaobjetos para una
rigurosa inspección, o puede usarse para volver a examinar
especímenes ya analizados por el auxiliar de laboratorio de
citología.
El documento
WO-A-99 10723 describe un aparato y
un método para recoger una capa uniforme de materia particulada
procedente de un especimen fluido para la detección, análisis,
cuantificación, y/o visualización. Los mecanismos y/o submontajes
pueden incluir uno o más lectores de códigos de barras e impresoras
de códigos de barras. Los portaobjetos de microscopio que tienen
una monocapa de la materia particulada depositada sobre el mismo
están marcados con un código de barras, y el código de barras
correspondiente se indica en los recipientes y los portaobjetos,
tal como mediante una salida de impresión de la impresora, para
asociar cada monocapa de materia particulada con su muestra
respectiva utilizando la codificación en el recipiente y el
portaobjetos.
La patente de los EE.UU. número 5.854.075
describe un dispositivo automático para preparar extensiones o
frotis sanguíneos sobre portaobjetos de microscopio. El dispositivo
incluye un lector de códigos de barras y una impresora, haciendo
posible la lectura de un código de barras localizado en un
recipiente de especimen, y la impresión de marcas distintivas
("indicia") sobre el portaobjetos, que pueden corresponder a la
información codificada.
El documento
EP-A-0 417 006 describe un aparato y
método para el procesamiento controlado secuencial, de múltiples
etapas del material montado sobre la superficie del portaobjetos. La
patente explica que las regiones adyacentes a una abertura del
portaobjetos proporcionan áreas superficiales que pueden asociarse
con marcas distintivas de identificación, tales como caracteres
alfanuméricos y códigos de barras.
Aunque los sistemas automatizados de preparación
de especímenes tales como los descritos anteriormente en el
presente documento funcionan tal como se diseñaron, es deseable
reducir adicionalmente la intervención manual requerida de un
operario del sistema de modo que se aumente la producción del
sistema y la eficacia de funcionamiento. Por consiguiente, es
deseable proporcionar la capacidad en la que pueda cargarse en el
sistema una pluralidad de viales de muestra, colectores de muestra
con filtros, y medios de inspección tales como, por ejemplo,
portaobjetos de vidrio. Entonces, el sistema lleva a cabo el ciclo
de manera automática hasta que se han procesado todos los viales de
muestra y se han producido los portaobjetos de especimen
respectivos. Como resultado, tras la carga inicial, el sistema
puede funcionar sin tener vigilarse.
Un método según la invención se define en la
reivindicación 1.
En una realización de la invención, un sistema
incluye una bandeja de viales de muestra para cargar una pluralidad
de viales de muestra cerrados, tapados. Los viales incluyen
partículas de interés, tales como células, muestras tisulares,
producto de ensayo, u otro material, normalmente disperso en un
medio fluido. Un montaje de transferencia de viales de muestra
recupera cada vial de muestra, desenroscando una tapa del mismo, y
colocando el vial ahora abierto en una posición para funcionar
conjuntamente con un colector de muestra y un filtro, que puede
extraerse automáticamente de otra bandeja que tiene una pluralidad
de colectores de muestra. Un colector de muestra u otro mecanismo
prepara la muestra para la recogida tal como, por ejemplo, mediante
agitación de la muestra de una manera de modo que se cree una
dispersión generalmente uniforme de partículas de interés en toda
la muestra. Una vez que las células de partículas se dispersan, se
recogen contra el filtro, y se transfieren a un portaobjetos
extraído automáticamente de un distribuidor de portaobjetos que
tiene una pluralidad de portaobjetos limpios almacenados en el
mismo, entonces el portaobjetos se deposita automáticamente en un
vial de baño fijador durante un periodo suficiente para fijar el
especimen sobre el portaobjetos. Alternativamente, la disolución
fijadora puede aplicarse directamente al especimen sobre el
portaobjetos mediante pulverización con pulverizador ("air
brush") o técnica similar. En cualquier caso, el portaobjetos
puede transferirse entonces a una de una serie de cubetas de
tinción de posición múltiple previamente cargadas en el sistema, de
manera que la disolución fijadora puede secarse. Una vez que se
prepara un especimen de un primer paciente, se vuelve a tapar el
vial de muestra abierto y se vuelve a colocar en la bandeja de
viales de muestra. El filtro del colector de muestra puede romperse
para evitar su reutilización y la contaminación entre muestras
resultante. Entonces el siguiente vial de muestra puede recuperarse
y el método de preparación de especímenes se repite hasta que se
procesan todos los viales de muestra. Por consiguiente, una vez que
el operario del sistema carga la bandeja de viales de muestra, la
bandeja del colectores de muestra, el distribuidor de portaobjetos,
y las cubetas de tinción e inicia la secuencia automática, el
sistema puede funcionar sin tener que vigilarse.
Con el fin de mantener la integridad de los
especímenes así producidos, es deseable mantener una correlación de
uno a uno entre el contenido de los viales de muestra y los
especímenes respectivos producidos a partir de los mismos. Cuando
se recoge una muestra celular de un paciente y se deposita en el
fluido conservante en el vial de muestra, creando partículas
celulares en una suspensión líquida, el vial puede marcarse con
unas marcas distintivas de identificación única correspondientes al
tipo de muestra, el paciente, la fecha de obtención, etc. En una
realización, las marcas distintivas de identificación pueden ser una
etiqueta de código de barras. Cuando el vial de muestra se carga en
el sistema y se recupera de la bandeja de viales de muestra por el
montaje de transferencia de viales de muestra, se identifican las
marcas distintivas correspondientes a la muestra. En el caso de un
código de barras, puede utilizarse un escáner de código de barras
láser.
A continuación, un elemento analítico, tal como
un portaobjetos de microscopio, se marca con las marcas distintivas
correspondientes a las marcas distintivas de la muestra. En una
realización, el elemento analítico se marca con tinta transferida
al mismo mediante una impresora. La tinta puede transferirse a
múltiples ubicaciones solapantes, desplazadas espacialmente entre
sí sobre el elemento analítico, para mejorar la legibilidad de las
marcas distintivas del elemento.
Entonces las marcas distintivas del elemento se
leen automáticamente por el sistema. En el caso en el que las
marcas distintivas del elemento sean caracteres alfanuméricos no
legibles por el ser humano, puede emplearse un sistema óptico de
reconocimiento de caracteres en la etapa de lectura. Una vez que el
sistema verifica que las marcas distintivas del elemento se
corresponden con las marcas distintivas de la muestra, las células
en el vial de muestra se dispersan, se recogen y se transfieren al
elemento analítico para producir el especimen. En una realización,
el sistema recoge una distribución espacial de las partículas
celulares a partir de la suspensión líquida y dispone las
partículas recogidas sobre un estrato del elemento analítico o
portaobjetos. La distribución espacial puede ser sustancialmente
una monocapa de células recogidas sobre un filtro o membrana porosa
de un colector de muestra. El filtro o membrana del colector de
muestra puede romperse de manera mecánica, neumática, hidráulica o
de otra manera con el fin de evitar la reutilización del colector de
muestra y la contaminación entre muestras resultante.
Un aparato según la invención para procesar un
especimen de una muestra de fluido incluye un procesador, un
identificador en comunicación con el procesador para identificar las
marcas distintivas correspondientes a la muestra, un marcador en
comunicación con el procesador para marcar un elemento analítico con
las marcas distintivas correspondientes a las marcas distintivas de
la muestra, y un lector en comunicación con el procesador para leer
las marcas distintivas del elemento. Una vez que el procesador
verifica que las marcas distintivas del elemento se corresponden
con las marcas distintivas de la muestra, un dispositivo de
transferencia de especimen en comunicación con el procesador
transfiere un especimen desde la muestra al elemento analítico.
La invención, según las realizaciones preferidas
y a modo de ejemplo, junto con ventajas adicionales de la misma, se
describe más particularmente en la siguiente descripción detallada
tomada junto con los dibujos adjuntos en los que:
la figura 1 es una vista frontal esquemática de
un aparato de procesamiento de especímenes automatizado según una
realización de la presente invención;
la figura 2 es una vista en planta desde arriba
esquemática del aparato de procesamiento de especímenes representado
en la figura 1;
la figura 3 es una vista frontal esquemática de
un subsistema de correlación de identificación de un aparato de
procesamiento de especímenes según una realización de la presente
invención;
la figura 4 es una vista en planta desde arriba
del subsistema de correlación de identificación de un aparato de
procesamiento de especímenes representado en la figura 3;
la figura 5 es una vista en perspectiva
esquemática de un vial de muestra tapado según una realización de
la presente invención;
la figura 6 es una vista en perspectiva
esquemática de un colector de muestra durante la recogida celular
según una realización de la presente invención;
la figura 7A es una vista lateral esquemática de
un estado de contacto previo de un colector de muestra que se está
aproximando a un portaobjetos de especimen;
la figura 7B es una vista en corte transversal
esquemática parcial del aparato representado en la figura 7A tomada
a lo largo de la línea 7B-7B.
la figura 7C es una vista lateral esquemática de
un estado de contacto inicial para un colector de muestra que se
está poniendo en contacto con un portaobjetos de especimen;
la figura 7D es una vista lateral esquemática de
un estado de contacto completo de un colector de muestra que se
está poniendo en contacto con un porta-
objetos de especimen;
objetos de especimen;
la figura 8 es una vista en perspectiva
esquemática de una superficie de contacto que puede rotar para
coincidir con un diseño de par de torsión de una tapa de vial de
muestra;
la figura 9A es una vista en perspectiva
esquemática de una superficie de contacto unidireccional en una
bandeja de viales de muestra para coincidir con características de
antirrotación de un cuerpo de vial de muestra; y
la figura 9B es una vista en perspectiva
esquemática de una superficie de contacto bidireccional para
coincidir con características de antirrotación de un cuerpo de vial
de muestra.
Las figuras 1 y 2 son vistas frontal y en planta
desde arriba esquemáticas de un sistema automatizado de preparación
de especímenes 10 para preparar una pluralidad de especímenes a
partir de una pluralidad de muestras de fluido. El sistema 10 puede
montarse sobre un carrito de instrumentos con ruedas 12 con fines de
transportabilidad. Representado con una cubierta superior 14 y una
puerta frontal 16 en posiciones abiertas, el sistema 10 incluye un
aparato de preparación de especímenes 18 o dispositivo de
transferencia, funcionalmente del tipo descrito en las patentes
anteriormente mencionadas sujeto a las mejoras tratadas
adicionalmente a continuación en el presente documento.
Concretamente, el aparato de preparación de especímenes 18 incluye
submontajes para dispersar, recoger y transferir automáticamente
una monocapa de células a un elemento analítico, tal como un
portaobjetos de microscopio. Sin embargo, los detalles
estructurales particulares del aparato de preparación de especímenes
18 pueden variar de los descritos en las patentes mencionadas
anteriormente.
El sistema 10 incluye una primera estación de
carga 20 para alojar una pluralidad de muestras de pacientes, cada
una dispuesta en un vial de muestra 22, tal como se observa mejor en
la figura 5. Tal como se representa, la estación de carga de viales
de muestra 20 puede tener más de una hilera para albergar múltiples
bandejas de viales de muestra 24, mostrándose dos bandejas 24. Cada
bandeja 24 puede retirarse para facilitar el manejo y la carga
previa de los viales 22. En una realización, cada bandeja 24 puede
incluir ubicaciones para cuarenta viales de muestra 22,
proporcionando un sistema 10 que puede procesar automáticamente
hasta ochenta muestras sin la intervención del operario. Para un
sistema 10 con un tiempo de ciclo de proceso de aproximadamente
noventa segundos por muestra, puede procesarse ochenta muestras en
aproximadamente dos horas de funcionamiento continuo, sin
vigilancia.
El sistema 10 también incluye una segunda
estación de carga 26 para alojar una pluralidad de colectores de
muestra 28 dispuestos en una bandeja de colectores de muestra 30.
Tal como puede observarse mejor en la figura 6, cada colector de
muestra 28 tiene un filtro o membrana 29 porosa en un extremo del
mismo contra el que se recogen las células. La estación de carga de
colectores de muestra 26 puede tener más de una hilera para
albergar múltiples bandejas de colectores de muestra 30, mostrándose
dos bandejas 30. Cada bandeja 30 puede retirarse para facilitar el
manejo y la carga previa de los colectores de muestra 28. En una
realización, cada bandeja 20 puede incluir ubicaciones para cien
colectores de muestra 28, proporcionando un sistema 10 que puede
procesar automáticamente las ochenta muestras sin intervención del
operario. También pueden proporcionarse al operario los colectores
28 cargados previamente en la bandeja de colectores 30, que pueden
ser reutilizables o desechables, según se desee. Ambas estaciones
de carga 20, 26 incluyen elevadores para subir y bajar las bandejas
24, 20, según sea necesario, de manera que los montajes de
transferencia de viales de muestra y de colectores puedan acceder,
respectivamente a cada uno de los viales de muestra 22 y a los
colectores 28.
Se cargan previamente portaobjetos de
microscopio de vidrio virgen en dos cartuchos extraíbles 32, cada
uno con la capacidad para soportar cien portaobjetos. Se
proporcionan dos cartuchos 32 para garantizar que existe un número
suficiente de portaobjetos disponible en el sistema 10 para procesar
el número máximo de viales de muestra 22. Aunque para preparar
especímenes citológicos se usan normalmente portaobjetos de
microscopio de vidrio, otros elementos analíticos, tales como tiras
de ensayo de material sintético o natural y similares, son
adecuados para otros análisis y pruebas, tal como saben los expertos
en la técnica, y podrían emplearse en el sistema 10 con el equipo
de manejo adecuado.
Pueden proporcionarse una o más cubetas de
tinción 34 en una zona de descarga 36 del sistema 10 para alojar
los portaobjetos una vez que se hayan transferido los especímenes
citológicos a los mismos. En la realización representada, se
proporcionan cuatro cubetas de tinción 34, cada una con una
capacidad de veinte portaobjetos. Por consiguiente, pueden
procesarse ochenta viales de muestra 22 sin tener que retirar las
cubetas de tinción 34. Pueden proporcionarse adaptadores de cubetas
de tinción de manera que las cubetas de tinción 34 puedan cargarse
en dispositivos de tinción de especímenes citológicos disponibles
comercialmente tras la retirada del sistema 10. Por consiguiente,
pueden descargarse los especímenes preparados de manera eficaz y
rápida del sistema 10 y teñirse los especímenes con una
intervención manual mínima.
Una vez que se ha transferido un especimen a un
portaobjetos y antes de que el portaobjetos se haya dispuesto en la
cubeta de tinción 34, puede aplicarse una disolución fijadora al
especimen en la estación de recubrimiento 38. La estación de
recubrimiento 38 incluye un depósito de fijador 40 que contiene la
disolución usada para fijar o conservar el especimen sobre el
portaobjetos tras la preparación por parte del sistema 10. En una
realización, el depósito tiene capacidad suficiente para permitir al
menos un día y preferiblemente una semana de uso promedio sin
necesidad de volver a llenarse o sustituirse. El fijador puede
aplicarse al especimen mediante una técnica con pulverizador en el
que la disolución fijadora se pulveriza cuidadosamente sobre el
especimen para no alterar la distribución espacial de las células
sobre el portaobjetos.
Más específicamente, en una realización, puede
usarse un pulverizador que tiene un diseño de distribución de
pulverización generalmente cónico para aplicar una capa densa
sustancialmente uniforme de disolución fijadora a una zona de
transferencia celular generalmente circular sobre el portaobjetos.
Puede aplicarse una fina niebla en una o más ráfagas de corta
duración para evitar el desplazamiento de una monocapa de células
sobre el portaobjetos, usando normalmente un volumen muy pequeño de
fluido distribuido desde el pulverizador usando una presión de aire
diferencial muy baja. Por ejemplo, cada ráfaga puede aplicar
aproximadamente 20 \pm 2 \mul de disolución fijadora durante un
periodo de aproximadamente 0,6 segundos. Puede mantenerse una
presión ligeramente positiva en el depósito 40 para compensar
cualquier altura piezométrica, manteniendo así el control del
volumen dispensado por ráfaga. El pulverizador puede ser de
cualquier diseño convencional que pueda manejar pequeños volúmenes
aplicados y que puedan proporcionar un diseño de distribución de
pulverización cónico uniforme deseado. En general, se emplean
principalmente una boquilla de pulverizador, una válvula de aguja y
un cuerpo, controlándose el flujo mediante una válvula externa, en
lugar de una válvula disparadora ("trigger valve")
suministrada normalmente con el pulverizador. La fuente de presión
aplicada al pulverizador puede calibrarse y mantenerse a una
presión fija con el fin de garantizar una velocidad de flujo de
fijador predeterminada para un pulverizador particular, logrando
así el volumen por ráfaga distribuido deseado.
Durante la preparación de cada especimen, se
extrae un pequeño volumen de fluido conservante del vial de muestra
22 a través de la membrana de colector 29. Se proporciona una
botella de desechos 42 en comunicación fluida con el aparato de
preparación de especímenes 18 de manera que el fluido de desecho
puede drenarse durante la preparación de los especímenes. La
botella de desechos 42 puede montarse en el interior de la puerta
frontal 16 para facilitar la retirada y la sustitución de la
botella 42 para su vaciado.
También se proporciona un cubo de desechos 44
para captar colectores de muestra 28. Antes de desecharse, puede
romperse la membrana porosa o filtro 29 de cada colector 28 de
manera que el colector 28 no pueda reutilizarse y contaminar
posiblemente otro especimen. La membrana 29 puede romperse mediante
cualquiera de una diversidad de métodos. Por ejemplo, el colector
28 puede someterse a sobrepresión, neumáticamente con aire o
hidráulicamente con fluido, para reventar la membrana.
Alternativamente, la membrana 29 puede romperse mecánicamente, por
ejemplo, estampando la membrana 29 sobre un objeto afilado, tal como
un saliente con punta o un borde de cuchilla montado en el sistema
10. Para preparar especímenes citológicos, la membrana puede tener
un tamaño de poro del orden de aproximadamente diez micras o
menos.
Se proporciona un controlador informático o
procesador 46 para comunicarse con o coordinar el funcionamiento de
varios sensores y componentes del sistema 10 para permitir un
funcionamiento automático, sin vigilancia durante la preparación de
especímenes. El procesador 46 incluye una interfaz 47 de operario
apropiada con un teclado de entrada o botones y una pantalla de
salida, tal como una pantalla de diodo de cristal líquido. Las
instrucciones, los mensajes de orientación y de error pueden estar
en formato de texto, código de errores o símbolos. Las pantallas de
texto pueden estar en una diversidad de idiomas que puede
seleccionar el operario, tales como inglés, francés, alemán,
italiano, japonés y español. Pueden proporcionarse salidas audibles
correspondientes a orientaciones al operario, estados de error,
entradas del teclado, y finalización del procesamiento automático.
Puede proporcionarse una impresora de papel térmico 48 u otro tipo
de impresora, así como, para generar un registro en papel
permanente del funcionamiento del sistema y del procesamiento de la
muestra. Por ejemplo, para cada lote de ochenta o menos viales de
muestra 22 procesados, la impresora 48 puede generar un informe que
contiene la fecha y la hora en que comenzó el procesamiento, un
listado de los viales de muestra 22 no procesados
satisfactoriamente (incluyendo el tipo de error y la ubicación de
bandeja), y un listado de los viales de muestra 22 procesados
satisfactoriamente (incluyendo la información de identificación de
la muestra y la ubicación de bandeja).
Con el fin de que el sistema 10 mantenga la
correlación entre cada vial de muestra 22 y un especimen respectivo
preparado a partir del mismo, se proporciona un subsistema de
correlación de identificación 50, tal como se representa
esquemáticamente en las vistas frontal y en planta desde arriba de
las figuras 3 y 4, respectivamente. Según una realización de la
presente invención, con el fin de preparar un especimen a partir de
un vial de muestra 22, se retira un vial tapado seleccionado 22a de
una de las bandejas 24 de viales de muestra mediante un montaje de
transferencia de viales de muestra 52. El montaje de transferencia
de viales 52 incluye un agarre de cuatro dedos 54 configurado para
agarrar de manera fiable y reproducible una tapa 56 del vial 22a. El
montaje de transferencia de viales 52 puede moverse alrededor de un
plano por encima de la bandeja de viales 24, de izquierda a derecha
y de dentro hacia fuera del dibujo tal como se representa en la
figura 3, de manera que el agarre 54 puede alinearse encima de
cualquiera de los cuarenta viales 22 cargados en la bandeja 24. Una
vez alineada con el vial 22a deseado, se sube la bandeja 24 por
parte del elevador de bandejas, la tapa de vial 56 se agarra por
parte del agarre 54 y se aprieta tal como se tratará con mayor
detalle a continuación en el presente documento, y se baja la
bandeja 24. Con el fin de acceder a los viales 22 en la otra bandeja
24, el montaje de transferencia de viales 52 puede retraerse a un
lado, fuera de la zona de caída de las bandejas 24 y hacerse
funcionar el elevador de bandejas para subir o bajar la bandeja 24,
según se necesario. Se proporciona un manejo similar para los
colectores de muestra 28 y las bandejas de colectores 30.
Cada vial 22 incluye marcas distintivas de
identificación, tales como una etiqueta de código de barras 58
montada sobre el mismo, que se corresponde con e identifica de
manera única al vial 22 y la muestra contenida en el mismo. El vial
seleccionado 22a se presenta entonces mediante el montaje de
transferencia de viales 52 a un identificador, tal como un lector
de código de barras de escáner láser 60, de manera que pueda
identificarse el vial particular 22a. Debido a que la orientación
circunferencial de los viales 22 en cada bandeja 24 y la de las
etiquetas de código de barras 58 respectivas pueden variar, con la
presentación al lector de código de barras 60, el montaje de
transferencia de viales 52 rota el vial de muestra 22a alrededor de
un eje vertical que pasa generalmente a través de una línea central
axial del mismo, tal como puede observarse mejor en la figura 4,
para presentar la etiqueta 58 al lector 60.
Una vez que se han identificado y comunicado la
etiqueta de código de barras 58 o las marcas distintivas de
identificación al procesador 46, el procesador 46 dirige la
preparación de un elemento analítico, tal como un portaobjetos de
microscopio 62, para alojar un especimen del vial seleccionado
22a.
Con referencia a la figura 4, un carro de
portaobjetos 64, que puede trasladarse a lo largo de un raíl de
carro 66, extrae en primer lugar un portaobjetos 62 desde uno de los
cartuchos de portaobjetos 32. Cada portaobjetos 62 tiene unas
dimensiones con tolerancia estricta y bordes en bisel para facilitar
el manejo y la transferencia del portaobjetos 62 por los
componentes del sistema 10 y minimizar la posibilidad de un manejo
incorrecto o un atasco. En una realización, el portaobjetos 62 se
fabrica de vidrio y tiene una anchura de aproximadamente una
pulgada, una longitud de aproximadamente tres pulgadas, y un espesor
de aproximadamente 0,04 pulgadas. Un extremo 68 del portaobjetos 62
es mate o está recubierto para facilitar el marcado, tal como se
tratará con mayor detalle a continuación en el presente documento.
El extremo 68 mate puede tener un área de aproximadamente una
pulgada cuadrada. También puede proporcionarse un anillo 70 mate,
que define una zona a la que se transfieren las células, para
facilitar una exploración manual o automática de especímenes
escasos. La zona de especimen unido puede tener un área de
aproximadamente una pulgada cuadrada, sustancialmente equivalente al
área superficial de la membrana 29. Adicionalmente, una esquina 72
del extremo mate 68 de cada portaobjetos 62 puede biselarse en
mayor grado que las otras esquinas para garantizar la orientación
apropiada del portaobjetos 62 en el cartucho de portaobjetos 32 y
la presentación apropiada del portaobjetos 62 a los componentes
aguas abajo.
Una vez que se ha identificado la etiqueta de
código de barras 58 sobre el vial de muestra 22a y antes de
destapar el vial de muestra 22a y que se produzca un especimen a
partir del mismo, el carro de portaobjetos 64 transporta el
portaobjetos 62 hasta un marcador en comunicación con el procesador
46 para marcar el portaobjetos 62 con marcas distintivas
correspondientes a las marcas distintivas de muestra en la etiqueta
de código de barras 58. En una realización, el marcador puede ser
una impresora 74, tal como una impresora de chorro de tinta,
impresora térmica, impresora láser, u otro marcador adecuado que
pueda producir marcas distintivas sustancialmente permanentes sobre
el portaobjetos 62. En la realización representada, la impresora 74
es una impresora de impacto de matriz de puntos que utiliza un
cabezal de impacto de múltiples agujas 76 y un cartucho de cinta
reemplazable 78, que alimenta una cinta de tinta 80 a una zona entre
el cabezal de impacto 76 y el portaobjetos 62.
El procesador 46 a continuación dirige la
impresora 74 para marcar el portaobjetos 62. Las marcas distintivas
del portaobjetos pueden tener cualquiera de una variedad de formas
incluyendo uno o más caracteres alfanuméricos, tal como se muestra
generalmente en 82. Es deseable generalmente marcar los portaobjetos
62 con marcas distintivas legibles por el ser humano de manera que
el citólogo que está examinando un especimen teñido, fijado pueda
identificar fácilmente el especimen y la muestra asociada a partir
de la cual se preparó el especimen. Además, a menudo los
especímenes se archivan y se conservan durante periodos prolongados.
Por consiguiente, es deseable generalmente evitar el uso de unas
marcas distintivas habituales que puedan caer en desuso o volverse
obsoletas. Aunque las marcas distintivas del portaobjetos pueden
marcarse sobre una etiqueta adhesiva unida al portaobjetos 62, el
procesamiento posterior tal como la fijación y la tinción pueden
degradar las marcas distintivas o la unión. Debido a que los
portaobjetos de especimen 62 se archivan a menudo en cajones
clasificadores de portaobjetos, es deseable generalmente que las
marcas distintivas del portaobjetos 82 se orienten a lo largo de la
anchura o la dimensión estrecha del extremo mate 68 para que puedan
leerse sin ser necesaria la retirada del portaobjetos 62 del cajón
clasificador.
El método de impresión de las marcas distintivas
del portaobjetos y los medios de impresión deben ser resistentes a
los disolventes utilizados en los procesos de tinción, fijación y
preparación de especímenes. Los disolventes normales incluyen
etanol, metanol, xileno, agua y una disolución clarificadora que
consiste en ácido acético glacial al 0,025% en agua destilada. En
general, se ha observado que las cintas de tinta de impresión a base
de negro de carbón 80 disponibles comercialmente funcionan bien a
la hora de imprimir sobre los extremos mates 68 producidos mediante
el recubrimiento de los extremos de los portaobjetos 62 con un
material de pintura epoxídica blanca.
Con el fin de generar caracteres fácilmente
discernibles 82 usando una impresora de bajo coste 74, el procesador
46 puede controlar el funcionamiento de la impresora 74 y el carro
de portaobjetos 64 de modo que se transfiera en primer lugar una
mancha de tinta a una primera ubicación en el portaobjetos 62 y se
transfiera luego otra mancha de tinta a una segunda ubicación
desplazada espacialmente y ligeramente solapante con la primera
localización. Mediante un choque doble
("double-striking"), o chocando
alternativamente tres o más veces en diferentes direcciones de
desplazamiento para combinar las manchas de tinta en una región
particular del carácter, una impresora de matriz de puntos de nueve
agujas de coste relativamente bajo puede producir caracteres
alfanuméricos sustancialmente coincidentes de manera visual con los
producidos por una impresora de matriz de puntos mucho más cara que
tiene muchas más agujas en el cabezal de impacto.
Una vez que se marca el portaobjetos 62, el
procesador 46 dirige el carro de portaobjetos 64 para hacer avanzar
el portaobjetos 62 a lo largo del raíl de carro 66 hasta un lector
en comunicación con el procesador 46 para leer las marcas
distintivas del portaobjetos 82. En el caso en que las marcas
distintivas del especimen se compongan de caracteres alfanuméricos,
el lector puede ser un sistema o un escáner óptico de reconocimiento
de caracteres (OCR) 84. En una realización, se emplea un total de
cuatro choques por aguja usando una impresora de nueve agujas con
el fin de cumplir con las especificaciones de fuente de OCR normales
para las impresoras de matriz de puntos de alta resolución.
El procesador 46 verifica tanto que las marcas
distintivas del portaobjetos 82 son legibles por el escáner OCR 84
como que las marcas distintivas del portaobjetos 82 corresponden a
las marcas distintivas de la muestra identificados a partir de la
etiqueta de código de barras 58 en el vial seleccionado 22a. En el
caso de que las marcas distintivas del portaobjetos 82 no puedan
leerse o las marcas distintivas del portaobjetos 82 no correspondan
a las marcas distintivas de la muestra, el portaobjetos 62 puede
retirarse automáticamente del carro de portaobjetos 64 utilizando
un eyector u otro aparato, tal como se trata en mayor detalle a
continuación en el presente documento, y se desecha al cubo de
desechos 44 u otra zona de recepción de desechos. Si fallan
múltiples portaobjetos 62 en serie o si falla más de un número
predeterminado de portaobjetos durante el procesamiento de un lote
de viales de muestra 22, el sistema 10 puede programarse
opcionalmente para detener el funcionamiento automático y alertar
al operario con un mensaje de error adecuado.
Con la verificación de ambos criterios, el
montaje de transferencia de viales de muestra 52 retira la tapa 56
del vial de muestra 22a de modo que pueda realizar un ciclo el
aparato de preparación de especímenes 18. Se toma automáticamente
un colector de muestra 28 de la bandeja de colectores 30 en la
segunda estación de carga 26 y se inserta en el aparato de
preparación de especímenes 18. Posteriormente, se inserta la
membrana 29 del colector 28 en el vial de especimen 22a hasta una
profundidad predeterminada tal como se muestra en la figura 6 y, en
una realización, el colector 28 se rota para dispersar las células
en el fluido conservante. Un sistema de vacío 88 aplica un ciclo de
vacío y presión controlado al colector 28, de modo que las células
se recogen en una monocapa contra la membrana 29. Las células se
transfieren posteriormente a la zona dentro del anillo mate 70 en
el portaobjetos 62, tal como se muestra esquemáticamente en las
figuras 7A-C. Según otra realización, el vial de
muestra 22 puede rotarse antes de destaparse para dispersar las
células en la disolución conservante, tal como se tratará en mayor
detalle a continuación en el presente documento.
Con el fin de proporcionar la transferencia de
las células recogidas al portaobjetos 62 sin alterar la distribución
espacial de las mismas, es deseable que la membrana 29 del colector
28 entre en contacto en primer lugar con el portaobjetos 62
generalmente en una única ubicación, formando un ángulo de contacto
previo predeterminado entre la membrana 29 sustancialmente plana y
una superficie de deposición del portaobjetos 62, y que luego entre
suave y gradualmente en contacto completo con el portaobjetos
62.
Tal como se representa en la figura 7A, tras
recoger las células sobre la membrana 29, el aparato de preparación
de especímenes 18 invierte el colector 28 para drenar cualquier
fluido en exceso en él hacia la botella de desechos 42 montada
sobre la puerta del carrito 16. El aparato 18 eleva lentamente la
membrana 29 hasta una posición próxima al portaobjetos 62, que se
retiene en una orientación invertida en un soporte de portaobjetos
90, que cuelga de dos pernos 92 atrapados por el carro de
portaobjetos 64. En la medida en que los pernos 92 son de
diferentes longitudes, el soporte 90 y el portaobjetos 62 se sitúan
en una orientación que está ligeramente desviada de la
horizontal.
La figura 7B es una vista en corte transversal
esquemática parcial del aparato de preparación de especímenes 18 y
el soporte de portaobjetos 90 representado en la figura 7A, tomados
a lo largo de la línea 7B-7B. Visto en conjunto con
la figura 7A, como el aparato 18 continúa elevando el colector 28,
dos tornillos niveladores preajustados 94 entran en contacto en
primer lugar con el soporte de portaobjetos 90 en un extremo del
mismo. Según eleva el aparato 18 el colector 28 adicionalmente, el
soporte 90 obtiene una orientación más horizontal debido al
contacto con los tornillos niveladores 94 hasta que un borde de la
membrana 29, mostrado generalmente con el 29a en la figura 7C,
entra en contacto con el portaobjetos 62. En este punto en el ciclo,
el ángulo formado entre la membrana 29 y el portaobjetos 62 puede
ser del orden de varios grados o menos, normalmente de 0,75 \pm
0,25 grados.
Según se eleva el aparato 18 adicionalmente
hasta una posición de final de carrera, según se representa en la
figura 7D, se obtiene como resultado un contacto plano
sustancialmente completo entre la membrana 29 y el portaobjetos 62,
ya que el soporte de portaobjetos 90 se soporta completamente de
manera eficaz por el extremo de membrana del colector 28. Obsérvese
el espacio entre los tornillo niveladores 94 y el soporte 90 en la
posición de final de carrera. En consecuencia, proporcionando
inicialmente un contacto de dos puntos entre los tornillos
niveladores 94 y el soporte de portaobjetos 90, el soporte 90 y,
como resultado, el portaobjetos 62 montado sobre el mismo, pueden
orientarse de tal manera que son casi paralelos a la membrana 29 de
colector cuando el borde de membrana 29a toca en primer lugar el
portaobjetos 62. Según se mueve el aparato 18 hasta la posición de
final de carrera, la rotación ligera del soporte 90 a través de
aproximadamente un grado o así adapta la membrana 29 a la
superficie del portaobjetos 62, desplazando suavemente cualquier
líquido en exceso de la superficie de la membrana y evitando
sustancialmente el atrapamiento de burbujas de aire entre la
membrana 29 y el portaobjetos 62 sin alterar la distribución
espacial de las células. Con el contacto íntimo conseguido ahora
entre la membrana 29 y el portaobjetos 62, las células atrapadas
entre ellos pueden transferirse rápidamente, por ejemplo con una
presurización positiva mínima del colector 28, que curva ligeramente
la membrana en una configuración convexa.
Según se retira posteriormente la membrana 29 de
la superficie del portaobjetos 62, tiene lugar el procedimiento
inverso, dejando las células transferidas sobre el portaobjetos 62
en una monocapa inalterada, sustancialmente similar a la
distribución espacial creada cuando se recogieron inicialmente
contra la membrana 29. Proporcionando un espacio entre los pernos
92 y el soporte de portaobjetos 92 que produce una amplitud de
movimientos vertical limitada del soporte de portaobjetos 90,
pueden transferirse las monocapas de células de manera fiable y
reproducible a los portaobjetos 62 a partir de una pluralidad de
muestras de pacientes. Adicionalmente, dado que el soporte de
portaobjetos 90 está flotando de manera eficaz en el momento de la
transferencia celular en un cojinete de fluido creado en la
superficie de contacto de la membrana 29 y el portaobjetos 62, se
adaptan fácilmente la variabilidad en el espesor del portaobjetos,
la ubicación de la membrana y el paralelismo de portaobjetos /
membrana. En consecuencia, no hay necesidad de una instalación de
precisión, que lleva mucho tiempo, del aparato 18 y el soporte de
portaobjetos 90 para garantizar una transferencia celular
apropiada.
Después de transferir las células al
portaobjetos 62, puede aplicarse entonces una disolución fijadora al
especimen transferido y transferirse el portaobjetos 62 desde el
carro de portaobjetos 64 a una de las cubetas de tinción 34 en la
zona de descarga 36 utilizando un montaje de transferencia de
portaobjetos tal como un eyector de portaobjetos de traslación 86.
El eyector de portaobjetos 86 y/o la zona de descarga 36 pueden
incluir una capacidad de traslación de lado a lado y de altura
automática, de modo que puedan aceptar el portaobjetos de especimen
preparado 62 en una ranura abierta siguiente en una cualquiera de la
pluralidad de cubetas de tinción 34.
Tras la preparación del especimen, se rompe la
membrana 29 del colector 28 utilizado y el colector 28 se desecha
en el cubo de desechos 44. Se sustituye la tapa 56 en el vial de
muestra 22a y el vial 22a se devuelve a su ubicación en la bandeja
de viales 24. Si existen viales de muestra 22 adicionales que no se
hayan procesado todavía, se retira automáticamente un vial
siguiente 22a, se identifican las marcas distintivas de la muestra
y se prepara un especimen siguiente a partir del mismo según las
etapas descritas anteriormente en el presente documento.
Con el fin de que el sistema pueda procesar
automáticamente los especímenes procedentes de muestras de fluido
en los viales de muestra 22, cada vial 22 y tapa 56 incluyen una o
más características estructurales que facilitan el agarre del vial
tapado 22, cerrado por el montaje de transferencia de viales de
muestra 52, así como la retirada y reinstalación de la tapa 56. En
una realización representada en la figura 5, el vial de muestra 22
incluye un cuerpo 23 que tiene una superficie externa generalmente
cilíndrica, un extremo abierto, un extremo cerrado, y al menos un
saliente 25 dispuesto alrededor de la superficie externa. El
saliente 25 realiza una función de antirrotación, evitando que el
cuerpo 23 rote cuando se dispone contra la estructura adyacente. La
tapa 56 de vial de muestra se acopla de manera que puede liberarse
al cuerpo 23, incluyendo la tapa 56 una superficie externa con un
diseño de par de torsión 27 en la misma para coincidir con una
superficie de contacto que puede rotar del montaje de transferencia
de viales de muestra 52 tal como se trata con más detalle a
continuación en el presente documento. Se dispone un cierre
hermético entre el cuerpo 23 y la tapa 56 de modo que pueda formar
un cierre sustancialmente hermético a los fluidos entre ellos.
En lugar de un único saliente antirrotación 25,
el cuerpo 23 puede incluir una pluralidad de salientes 25
dispuestos alrededor de un perímetro del cuerpo 23, tal como los
seis salientes equidistantes 25 de la realización de la figura 5.
Aunque los salientes 25 pueden disponerse en cualquier lugar en el
cuerpo 23 accesible para el montaje de transferencia de viales de
muestra 52 o estructura relacionada del sistema 10, los salientes
25 pueden disponerse ventajosamente próximos al extremo abierto del
cuerpo 23 y la tapa 56. De esta manera, puede aplicarse un par de
torsión tanto al cuerpo 23 como a la tapa 56 en aproximadamente el
mismo plano axial para minimizar cualquier momento inducido en el
vial 22 durante la retirada e instalación de la tapa 56.
El cuerpo de vial de muestra 23 puede fabricarse
a partir de un material sustancialmente transparente o translúcido
de modo que pueda discernirse fácilmente el nivel de la muestra de
fluido en él por el operario del sistema para garantizar la
presencia de una cantidad suficiente de fluido para el procesamiento
posterior. El cuerpo 23 también puede incluir una marca distintiva
del nivel de fluido 31 dispuesta en la superficie externa del
mismo, tal como una banda anular mate dispuesta de manera
circunferencial. En consecuencia, los viales 22 pueden rápidamente
revisarse visualmente por el operario antes de cargarse en la
bandeja de viales 24 para evitar la carga de un vial 22 con
demasiado fluido o demasiado poco, lo que podría no procesarse
satisfactoriamente mediante el aparato de preparación de
especímenes 18. La marca distintiva del nivel de fluido 31 puede
proporcionarse además de la etiqueta de código de barras de la
muestra 58 tratada anteriormente en el presente documento.
La tapa puede fabricarse de polipropileno u otro
material adecuado y puede incluir moleteado 33 u otra característica
antideslizamiento a lo largo del perímetro externo de la misma para
facilitar el manejo manual por una enfermera o médico durante la
obtención de las muestras, así como el operario del sistema durante
la carga manual y la carga de las bandejas de viales de muestra 24.
El diseño de par de torsión de la tapa 27 puede ser al menos una
nervadura 35 dispuesta generalmente de manera radial. En la
realización representada en la figura 5, el diseño de par de
torsión 27 incluye seis nervaduras equidistantes 35, dispuestas
generalmente de manera radial.
El cierre hermético puede fabricarse a partir de
cualquier material adecuado que pueda esterilizarse y que pueda
resistir el ataque por parte del fluido conservante, que puede
contener normalmente una disolución de metanol en un tampón. Por
ejemplo, el cierre hermético puede fabricarse a partir de un
material multicompuesto tal como una capa de caucho elástico
laminada con una barrera al vapor adecuada y puede disponerse dentro
de la tapa 56. La tapa 56 y el cuerpo 23 pueden tener roscas de
tornillo coincidentes, una fijación de tipo bayoneta o cualquier
otra característica de retención de modo que pueda acoplarse de
manera que puede liberarse. En una realización, puede formarse un
cierre sustancialmente hermético a los fluidos entre el cuerpo 23 y
la tapa 56 cuando se aplica al menos entre 5 y 50
pulgada-libras de par de torsión a la tapa 56 con
respecto al cuerpo 23. Un intervalo de par de torsión más típico
puede ser del orden de 20 a 30 pulgada-libras,
prefiriéndose aproximadamente 25 pulgada-libras.
Para garantizar que se produce el cierre hermético a los fluidos
cuando se disponen en primer lugar las células del paciente en el
fluido conservante y para evitar la fuga o evaporación del fluido
conservante durante el transporte y el almacenamiento, cada uno de
la tapa 56 y el cuerpo 23 pueden incluir marcadores de alineación
37, 39, de tal manera que los marcadores de alineación 37, 39
indican un cierre hermético a los fluidos cuando al menos se
alinean.
La figura 8 es una vista en perspectiva
esquemática de un diseño de una superficie de contacto 142 que puede
rotar dispuesta de manera radial hacia dentro de los agarres 54 del
montaje de transferencia de viales 52. La superficie de contacto
142 incluye un diseño de par de torsión 144 para coincidir con el
diseño de par de torsión 127 de la tapa 56 de vial de muestra. La
superficie de contacto 142 que puede rotar se muestra invertida,
para representar mejor el diseño de par de torsión 144 formado en
ella. En esta realización, el diseño de par de torsión 144 incluye
seis sectores 146 con forma de cuña elevados. Los sectores 146 son
sustancialmente equidistantes alrededor de la superficie de
contacto 142, que puede rotar alrededor de un eje longitudinal 148
de la misma, y están dimensionados para coincidir con el diseño de
par de torsión 127 de la tapa 56. En consecuencia, las nervaduras
35 de la tapa 56 encajan en surcos 150 formados entre los sectores
146 de la superficie de contacto 142 y reaccionan contra caras
sustancialmente verticales de los sectores 146 para permitir tanto
el aflojamiento como apriete de la tapa 56.
Para evitar la rotación del cuerpo 23 de vial de
muestra durante estas operaciones, el cuerpo 23 puede disponerse en
un orificio 152 formado en la bandeja de viales de muestra 24 que
tiene una superficie de contacto unidireccional 154 a lo largo de
un borde 160 de la misma para coincidir con los salientes 18 del
cuerpo 23, tal como se representa en la figura 9A. La superficie de
contacto 154 incluye seis rampas 156, incluyendo cada una una cara
sustancialmente vertical 158 que colinda con uno de los salientes
del cuerpo 25. En consecuencia, el vial tapado 22 puede disponerse
en el orificio 152 con un reborde 140 del cuerpo 23 soportado a lo
largo del borde 160. La superficie de contacto 142 que puede rotar
puede entonces acoplarse con y apretar la tapa 56, para garantizar
un cierre hermético a los fluidos antes de retirar el vial 22 de la
bandeja de muestras 24. Debido a la orientación de las rampas 156,
los salientes 25 reaccionan contra las caras de rampa 158 durante
el apriete para sujetar y evitar la rotación de manera positiva del
cuerpo de vial 23.
Una vez que se ha apretado la tapa 56, el
montaje de transferencia de viales 52 puede agarrar el vial tapado
22 alrededor de la circunferencia de la tapa 56 con los agarres 54,
retirar el vial 22 del orificio 152 en la bandeja 24, rotar el vial
22 delante del lector de códigos de barras 60 y depositar el vial
tapado 22 en un orificio 162 formado en un manguito de viales 164,
tal como el que se representa en la figura 9B en representación en
forma de alambre. Los seis salientes 25 del vial tapado 22 se alojan
en uno sí y uno no cualesquiera de doce ranuras 166 que se
extienden de manera axial, formadas a lo largo de un borde superior
168 del manguito 164, estando soportado el reborde 140 del vial 22
por el borde 168. Una vez en el orificio 162 con los salientes 25
dispuestos en las ranuras 166, puede proceder el procesamiento
adicional.
Tal como se trató anteriormente en el presente
documento, se imprime un portaobjetos 62 y se verifican que las
marcas distintivas del portaobjetos 82 son legibles y
correspondientes a la etiqueta de código de barras del vial 58. El
vial 22 puede entonces destaparse y puede disponerse el colector de
muestras 28 en el vial 22 y rotarse para dispersar las células en
la muestra. Según una realización alternativa, una vez que el vial
tapado 22 se dispone en el manguito 164 y antes de que se destape el
vial 22, el manguito 164 puede rotarse en uno o ambos sentidos para
dispersar las células en la disolución conservante. Posteriormente,
una clavija, abrazadera u otra característica estructural del
sistema 10 puede acoplarse a una de una serie de muescas 170
formadas en un reborde 172 del manguito 164 para evitar la rotación
del manguito 164 y disponerse el vial 22 en las mismas mientras que
la superficie de contacto 142 que puede rotar se acopla y desenrosca
la tapa 56. La tapa 56 se retrae entonces mediante el agarre 54 del
montaje de transferencia de viales 52 y se dispone el colector de
muestras 28 en la disolución conservante en el vial 22 para recoger
las células contra el filtro 29 del mismo y posteriormente
transferir las células al portaobjetos 62. Una vez que se ha
preparado el especimen citológico, se reorienta la tapa 56 sobre el
vial abierto 22 y se enrosca en el cuerpo 23 hasta que se ha
formado un cierre sustancialmente hermético a los fluidos. Las
ranuras 166 que se extienden de manera axial que se acoplan con los
salientes 25 forman una superficie de contacto bidireccional, para
reaccionar contra los salientes del cuerpo 25 durante tanto la
retirada como la instalación de la tapa 56 en el cuerpo 23. Cada
una de las ranuras axiales 166 pueden formarse para incluir,
opcionalmente, una parte dispuesta generalmente de manera
circunferencial, mostrada generalmente en 174, para bloquear un
saliente dimensionado de manera adecuada contra la traslación axial,
si se desea.
Naturalmente, otros materiales, dimensiones y
configuraciones adecuados para el cuerpo 23, la tapa 56, las
nervaduras 35, los salientes 25, las marcas distintivas del nivel de
fluido 31 y otras características del vial de muestra 22, serán
evidentes para los expertos en la técnica, proporcionándose los
descritos como ejemplos solamente. Por ejemplo, cuando las
nervaduras 35 y los sectores 146 coincidentes proporcionan un
impulso de autocentrado, positivo, puede utilizarse otra estructura
coincidente tal como clavijas y pistas anulares. Además, el vial de
muestra 22 puede utilizarse en otras aplicaciones y contener
muestras distintas a las citológicas en disolución conservante.
El sistema automático de preparación de
especímenes 10 descrito en el presente documento emplea ciertas
innovaciones en la preparación de especímenes descritas en las
patentes mencionadas anteriormente en combinación con capacidad de
procesamiento discontinuo para preparar especímenes ginecológicos y
otros citológicos de manera muy eficaz, fiable. El sistema 10
también puede utilizarse para procesar de manera discontinua otros
especímenes, tales como los que incluyen muestras de tejido,
productos de ensayo y otros materiales. La aceptación normativa y
de la industria de un sistema 10 y método según las enseñanzas
expuestas en el presente documento se basa, en parte, en la
capacidad para mantener una correlación uno a uno entre una muestra
de un paciente y un especimen producido a partir de la misma. En
consecuencia, no se produce un especimen en un portaobjetos sin
marcar 62, o en un portaobjetos 62 en el que las marcas distintivas
de especimen no sean legibles o no se correlacionen con la etiqueta
de código de barras 58 de marcas distintivas de la muestra
identificada del vial seleccionado 22a. Suspendiendo el ciclo de
preparación de especímenes antes de la recogida de las células
contra la membrana 29, no se producen portaobjetos de especimen mal
identificados o no identificables, ahorrando tiempo de ciclo,
productos consumibles y la muestra del paciente.
Cuando las células de un paciente se recogen en
primer lugar y depositan en un vial de muestra 22 precargado con
disolución conservante, se aplica una etiqueta de código de barras
preimpresa 58 con un único número de registro al vial de muestra
22. Se aplica una segunda etiqueta de código de barras coincidente
58 a una hoja de información del paciente, que enumera información
pertinente que identifica al paciente, así como información
referente a las pruebas o análisis que van a realizarse en el
especimen preparado a partir de la muestra. En consecuencia, cuando
se introducen los datos de la hoja de información del paciente en
una base de datos en una zona de recepción de muestras en un
laboratorio citológico, también pueden introducirse los datos de la
etiqueta de código de barras 58, ya sea manual o de manera
preferible automáticamente utilizando un escáner láser. El
especimen producido a partir de la muestra con el código de barras
coincidente será, por tanto, fácilmente identificable como que es
de un paciente particular.
Una vez que el sistema 10 se carga con las
muestras y los productos consumibles por parte del operario, el
sistema 10 funciona de manera automática bajo el control del
procesador 46 hasta que se procesan todos los viales de muestra 22,
o hasta un tiempo tal que se produce un malfuncionamiento del
sistema o se agota un producto consumible, tal como un colector de
muestra 28 o portaobjetos 62. Para minimizar la probabilidad de
esta última situación, se proporcionan sensores en todo el sistema
10 para verificar la presencia de suficientes productos consumibles
para procesar todas las muestras cargadas antes del inicio del
funcionamiento automático. También pueden proporcionarse sensores
para monitorizar los niveles en la botella de desechos 42 y el cubo
de desechos 44, de modo que pueda alertarse al operario sobre
niveles elevados de desechos, que podrían interrumpir el
procesamiento durante el ciclo automático.
En consecuencia, cuando el operario inicia el
procesamiento automático, por ejemplo, seleccionando "Start
Batch" (comenzar el lote) de un menú en la pantalla o utilizando
una entrada del teclado numérico dedicada, el sistema 10 comprueba
que se cargan los viales de muestra 22 y está disponibles un número
mínimo de productos consumibles y cubetas de tinción necesarias
para completar el procesamiento de todas las muestras. Si existen
productos consumibles y capacidades de desecho suficientes, el
sistema 10 inicia el ciclo automático de procesamiento de las
muestras. El ciclo continúa hasta que se hayan procesado todos los
viales de muestra cargados 22, el operario interrumpe manualmente
el ciclo, o se produce un error del sistema que no puede
rectificarse automáticamente. Si existen productos consumibles o
capacidades de desecho insuficientes, el operario puede corregir la
condición o, alternativamente, hacer caso omiso del sistema 10 e
iniciar el procesamiento automático de todos modos. En el caso de
que se haya interrumpido un ciclo automático previo, puede
utilizarse "Start Batch" para reanudar el ciclo automático en
el punto de la interrupción, tras comprobar los productos
consumibles y las capacidades del sistema. Con el fin de proteger
al operario frente a una lesión al mover los componentes durante el
ciclo automático, pueden inmovilizarse puntos de acceso tales como
la cubierta superior 14.
Si el operario elige interrumpir el ciclo
automático antes de su finalización, el operario puede seleccionar
"Interrupt Batch" (interrumpir el lote). Con la recepción de la
señal de interrupción, el procesador 46 interrumpe el ciclo
automático de manera ordenada, por ejemplo, completando la
preparación de un especimen en proceso, transfiriendo el
portaobjetos de especimen completado 62 a una cubeta de tinción 34
en la zona de descarga 36, y tapando y devolviendo el vial de
muestra seleccionado 22 a la bandeja de viales 24. Tras haberse
completado ese ciclo de procesamiento de muestras y los componentes
móviles están en reposo en posiciones cero respectivas, se
desenganchan las inmovilizaciones de acceso del operario y se
informa al operario. El operario puede entonces abrir la cubierta
superior 14 o acceder a otras zonas internas del sistema 10, según
se desee.
También puede proporcionarse una función
"Manteinance" (mantenimiento) en la que el sistema 10 soporta
las actividades de mantenimiento del nivel del operario tales como
el avance lento de los componentes móviles hasta o desde posiciones
cero respectivas para proporcionar al operario acceso a diversos
volúmenes internos del sistema 10, por ejemplo, para despejar un
atasco o para recuperar un portaobjetos 62 manejado mal. Otras
funciones de mantenimiento pueden incluir el vaciado de la botella
de desechos 42 o el cubo de desechos 44, preparación de la estación
de recubrimiento de fijador 38 con la disolución fijadora, y avance
del papel en la impresora del sistema 48. El sistema 10 puede
proporcionar también pruebas de diagnóstico seleccionables por
parte del operario para facilitar la resolución de problemas del
sistema o verificar el funcionamiento apropiado del sistema. Por
ejemplo, puede iniciarse una prueba neumática del sistema de vacío
88 del aparato de preparación de especímenes 18 para garantizar una
velocidad de flujo volumétrico y un nivel de presión suficientes.
Podría utilizarse una prueba de visualización para verificar el
funcionamiento de visualización.
Puede proporcionarse un registro de uso para
seguir la pista del número total de muestras procesadas, número
total de especímenes producidos, tiempo total de funcionamiento del
sistema y otros parámetros de uso pertinentes. El procesador 46
puede mantener también un registro de errores que enumera, por
ejemplo, los últimos cincuenta errores detectados por el sistema 10
y que pueden visualizarse o imprimirse a criterio del operario. Una
entrada típica del registro puede incluir la fecha y la hora del
error, las marcas distintivas de la muestra y la ubicación en la
bandeja, y la disposición o acción correctora. En una realización,
el sistema 10 identifica cualquier vial de muestra 22 a partir del
que se no preparó satisfactoriamente un especimen, junto con el
motivo para el fallo, tal como "muestra demasiado densa" o
"tapa demasiado apretada".
Las condiciones detectables que podrían producir
problemas en la calidad del especimen se marcan por el sistema 10 y
se indican al operario en la pantalla y la impresión en papel. Si es
posible, se devuelve un especimen parcialmente recogido al vial 22
y se suspende la preparación del portaobjetos 62. Si el problema
está asociado con un vial de muestra seleccionado particular 22a,
el sistema 10 se recupera tras devolver el vial seleccionado 22a a
la bandeja de viales 24 y registrar el error, procesando los viales
de muestra restantes 22 en el lote. Sin embargo, si el error es un
error a nivel del sistema, tal como un fallo de motor o sensor,
mecanismo atascado u otro mal funcionamiento que no puede
recuperarse automáticamente y requiere la intervención del operario
o de personal de mantenimiento cualificado, se detiene el ciclo
automático y se registra el error y se notifica al operario.
Con la instalación o puesta en servicio del
sistema 10, o según se requiera posteriormente, el procesador 46
puede iniciarse y activarse o desactivarse las funciones de
instalación. Por ejemplo, pueden introducirse la fecha y la hora,
así como los respectivos formatos de los mismos. La impresora del
sistema 48 puede dirigirse para imprimir automáticamente los
resultados de las pruebas diagnósticas o los datos de procesamiento
de las muestras al final de cada ciclo de lote automático. Puede
activarse un estampado de la fecha/hora para imprimir la fecha y la
hora en que se preparó un especimen en el extremo mate 68 de cada
portaobjetos 62, además de las marcas distintivas del portaobjetos
82. Opcionalmente, puede imprimirse también el nombre u otro
identificador del laboratorio citológico que prepara el especimen
con el sistema 10, en el portaobjetos 62.
Aunque se han descrito en el presente documento
lo que se consideran realizaciones a modo de ejemplo y preferidas
de la presente invención, otras modificaciones de la invención
resultarán evidentes para los expertos en la técnica a partir de
las enseñanzas del presente documento. Por ejemplo, aunque el
sistema 10 y el método se han descrito para preparar un único
especimen a partir de cada vial de muestra 22, el sistema 10 podría
programarse para permitir que se prepararan dos o más especímenes a
partir de un único vial de muestra 22. En tales casos, las marcas
distintivas del portaobjetos 82 podrían incluir un carácter o
identificador adicional para indicar el primer especimen, segundo
especimen, tercer especimen, etc. Alternativamente, el vial de
muestra 22 podría volverse a procesar insertando el vial 22 en una
bandeja 24 en un siguiente lote para un ciclo automático
posterior.
Los componentes descritos del sistema 10 pueden
fabricarse en varios tamaños, configuraciones y materiales.
Adicionalmente, el sistema 10 puede utilizarse para preparar
especímenes a partir de muestras citológicas no ginecológicas,
tales como células que tienen como fuente aspirados con aguja fina,
a partir de especímenes mucoides tomados de los tractos
respiratorio y gastrointestinal, a partir de fluidos corporales
tales como efusiones serosas y líquidos urinario y cefalorraquídeo,
a partir de cepillados y raspados superficiales de las cavidades
orales, secreciones de los pezones, lesiones cutáneas y cepillado
ocular, y a partir de otras fuentes.
Los métodos particulares de fabricación y las
disposiciones particulares de los componentes, geometrías e
interconexiones diferenciados que se han descrito en el presente
documento son a modo de ejemplo en su naturaleza y no deben
considerarse como limitantes.
Claims (21)
1. Método para procesar un especimen
procedente de una muestra de fluido (22), comprendiendo el método
las etapas de:
- (a)
- identificar las marcas distintivas (58) correspondientes a la muestra (22);
- (b)
- marcar un elemento analítico(62) con marcas distintivas(82) correspondientes a las marcas distintivas (58) de la muestra;
- (c)
- leer las marcas distintivas del elemento (82);
- (d)
- verificar si las marcas distintivas del elemento (82) corresponden a las marcas distintivas de la muestra (58); y
- (e)
- transferir un especimen procedente de la muestra (22) al elemento (62) si las marcas distintivas del elemento (82) corresponden a las marcas distintivas de la muestra (58).
2. Método según la reivindicación 1, en
el que:
- la muestra (22) comprende partículas en una suspensión líquida; y
- la etapa de transferencia del especimen utiliza un aparato para recoger una distribución espacial de las partículas procedentes de la suspensión líquida y para disponer las partículas recogidas sobre un estrato del elemento (62).
3. Método según la reivindicación 2, en
el que la distribución espacial comprende sustancialmente una
monocapa y el estrato comprende un portaobjetos.
4. Método según la reivindicación 2, en
el que el aparato de recogida comprende una membrana
(29).
(29).
5. Método según la reivindicación 4,
que comprende además la etapa de romper la membrana (29) tras la
etapa de transferencia del especimen para evitar la reutilización de
la membrana (29).
6. Método según la reivindicación 1, en
el que el elemento (62) se marca con tinta transferida al mismo
mediante una impresora (74).
7. Método según la reivindicación 6, en
el que la etapa de marcado comprende una primera subetapa de
transferencia de tinta en una primera ubicación y una segunda
subetapa de transferencia de tinta en una segunda ubicación, en el
que la segunda ubicación está desplazada espacialmente de la primera
ubicación.
8. Método según la reivindicación 1, en
el que las marcas distintivas de la muestra (58) comprenden un
código de barras.
9. Método según la reivindicación 8, en
el que la etapa de identificación de las marcas distintivas de la
muestra utiliza un escáner de código de barras (60).
10. Método según la reivindicación 1, en el
que las marcas distintivas del elemento (82) comprenden un carácter
alfanumérico.
11. Método según la reivindicación 10, en
el que la etapa de lectura de las marcas distintivas del
elemento(82) utiliza un sistema óptico de reconocimiento de
caracteres (84).
12. Aparato para procesar un especimen
procedente de una muestra de fluido (22), que comprende:
- un procesador (46);
- un identificador (60) en comunicación con el procesador (46) para identificar marcas distintivas(58) correspondientes a la muestra (22);
- un marcador (74) en comunicación con el procesador (46) para marcar un elemento analítico(62) con marcas distintivas(82) correspondientes a las marcas distintivas de la muestra (58);
- un lector (84) en comunicación con el procesador (46) para leer las marcas distintivas del elemento (82), en el que el procesador (46) verifica si las marcas distintivas del elemento (82) corresponden a las marcas distintivas de la muestra (58); y
- un dispositivo de transferencia de especímenes (18) está en comunicación con el procesador (46) para transferir un especimen procedente de la muestra (2) al elemento (62) si las marcas distintivas del elemento (82) corresponden a las marcas distintivas de la muestra (58).
13. Aparato según la reivindicación 12, en
el que:
- el aparato se dispone para procesar una muestra que comprende partículas en una suspensión líquida; y
- el dispositivo de transferencia de especímenes (18) se dispone para recoger una distribución espacial de las partículas procedente de la suspensión líquida y para disponer las partículas recogidas sobre un estrato del elemento (62).
14. Aparato según la reivindicación 13, en
el que el aparato se dispone para procesar una muestra (22) que
tiene una distribución espacial que comprende sustancialmente una
monocapa y el estrato comprende un portaobjetos.
15. Aparato según la reivindicación 13, en
el que el dispositivo de transferencia de especímenes (18)
comprende:
- una membrana (29) para recoger la distribución espacial; y
- medios para romper la membrana (29) para evitar la reutilización de la membrana (29) tras disponerse las partículas recogidas sobre el estrato.
16. Aparato según la reivindicación 12, en
el que el marcador (74) comprende una impresora de
tinta.
tinta.
17. Aparato según la reivindicación 16, en
el que el marcador (74) en primer lugar transfiere tinta al
elemento en una primera ubicación y luego transfiere tinta al
elemento en una segunda ubicación, en el que la segunda ubicación
está desplazada espacialmente de la primera ubicación.
18. Aparato según la reivindicación 12, en
el que las marcas distintivas de la muestra (58) comprenden un
código de barras.
19. Aparato según la reivindicación 18, en
el que el identificador (60) comprende un escáner de código de
barras.
20. Aparato según la reivindicación 12, en
el que las marcas distintivas del elemento (82) comprenden un
carácter alfanumérico.
21. Aparato según la reivindicación 20, en
el que el lector (84) comprende un sistema óptico de reconocimiento
de caracteres.
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