ES2628974T3 - Aparato para cerrar recipientes de material biológico - Google Patents

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Abstract

Un aparato para cerrar automáticamente tubos de ensayo que contienen material biológico, montados en un transportador de tubo de ensayo automático, comprendiendo un dispositivo de cierre de tubo de ensayo (9), un dispositivo de reclutamiento inclinado de tapa (11) provisto de crestas inclinadas (17) móviles sobre crestas fijas inclinadas (16) para mover hacia arriba las tapas de tubo de ensayo (5) y alimentar a un conducto curvado (12) con la abertura de tapa hacia arriba en la entrada del conducto (12), invirtiendo la trayectoria de dicho conducto (12) dicha configuración de abertura de tapa a una configuración con la abertura de tapa hacia abajo en la salida del conducto (12) en la cámara de carga (13), un impulsor horizontal (22) que mueve la tapa (5) desde dicha cámara de carga (13) a un alojamiento (23) en un conducto (14) en el que un vástago (24) se desliza verticalmente y se adapta para mover la tapa (5) hacia arriba y dicho dispositivo de cierre de tubo de ensayo (9) que comprende un cabezal móvil (26) rotativo entre una posición de agarre de tapa sobre el vástago de empuje (24) y una posición de sujeción de tapa sobre un punto de trabajo del transportador donde se bloquea el tubo de ensayo (2).

Description

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DESCRIPCION
Aparato para cerrar recipientes de material biologico
La presente invention se refiere a un aparato para cerrar recipientes de material biologico.
El progreso cientlfico biomedico, por un lado, y los desaflos tecnologicos, por otro, provocaron un desarrollo notable en la medicina de laboratorio, con un numero continuamente creciente de ensayos requeridos para pacientes externos, pacientes hospitalizados y para cada hospitalization.
La medicina de laboratorio se dirigla a los desaflos organizativos y economicos que se derivan de tal rapido crecimiento usando automatization, con el fin de reducir el coste de personal, acelerar los tiempos de ensayo y mejorar la calidad del ensayo al mismo tiempo, gracias a las caracterlsticas de mayor precision y exactitud de los procesos automatizados. Una vez limitada a unos cuantos ensayos solicitados con frecuencia particular, e influenciada por metodos de ensayo mucho menos refinados que los de hoy en dla, la automatizacion ha evolucionado rapidamente, gracias a la evolution de los metodos de ensayo y los progresos en sistemas electronicos, sensores, ordenadores, etc. Esta transformation tuvo un gran impacto en el incremento de la solicitud de ensayo.
Los siguientes objetos se persiguieron esencialmente en el intento constante por reducir costes e incrementar la calidad del ensayo:
> incrementar la eficiencia de los ensayadores usados para ensayar;
> consolidar tecnologlas diferentes (p. ej., inmunoqulmica y bioqulmica cllnica) en la misma maquina de ensayo;
> usar tecnologlas adaptadas para automatizar e integrar las etapas de preensayo, ensayo y postensayo en una unica cadena de trabajo.
Ya que el proceso biomedico realiza un numero continuamente creciente de ensayos disponibles para la medicina de laboratorio, la gestion correcta, segura y rapida de los especlmenes de material biologico a ensayar se esta volviendo cada vez mas importante.
Se asume el caso en el que el especimen biologico a ensayar es sangre, previamente recogida de un paciente y contenida en recipientes especlficos, llamados tubos de ensayo.
Con respecto a la etapa de preensayo, la preparation que se lleva a cabo en los especlmenes sangulneos para ensayar consiste en diversas acciones tales como centrifugation, retirada del cierre adaptado para sellar el tubo de ensayo, distribution de la sangre contenida en un tubo de ensayo en varios tubos de ensayo (distribution allcuota) y posible cierre posterior de los tubos de ensayo clonados desde el tubo de ensayo original para permitir el transporte de los mismos, en caso necesario, fuera del laboratorio a otros laboratorios o departamentos de hospital.
La automatizacion de las operaciones de manejo que deben llevarse a cabo en los especlmenes de material biologico no consiste simplemente en automatizar tales acciones una a una, sino que en su lugar la automatizacion se refiere a realizar un ciclo de trabajo, desde preparacion a ensayo, y posteriormente almacenar los especlmenes, de una manera totalmente automatica. Esto significa implementar un proceso en el que el operario de laboratorio se implica manualmente solo en la etapa inicial del proceso, en el que los tubos de ensayo deben introducirse en el ciclo de automatizacion. Una vez que tal operation se ha realizado, todas las acciones se realizan de manera automatica y dinamica en el especimen mediante el uso de programas de software apropiados adaptados para accionar y controlar un ciclo de vida correcto del especimen introducido en una cadena de automatizacion.
Una de las acciones realizadas en el especimen incluye el cierre de los tubos de ensayo mediante tapas apropiadas, despues del proceso de distribucion allcuota de un tubo de ensayo que contiene material biologico. En detalle, la distribucion allcuota es un proceso que incluye extraer el especimen de un tubo de ensayo y distribuir el mismo en varios tubos de ensayo. El objeto de esta action es obtener varios recipientes que contienen el mismo material biologico en el que diferentes ensayos pueden realizarse al mismo tiempo, posiblemente en diferentes laboratorios. Si el transporte de tales recipientes se proporciona, un cierre apropiado debe asegurarse para asegurar la integridad de los especlmenes durante el transporte.
Los documentos US4696144 A, US6430896 B1, US4850470 A, US3975886 A y GB2228729 A muestran mecanismos de transferencia de tapa a estaciones de tapado.
Es el objeto de la presente invencion realizar un aparato adaptado para cerrar automaticamente tubos de ensayo usando tapas y precintos adecuados para este fin, insertados en un contexto de automatizacion global, para superar los problemas antes descritos.
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De acuerdo con la invencion, el objeto se logra mediante un aparato como se divulga en la reivindicacion 1.
Estas y otras caracteristicas de la presente invencion seran aparentes a partir de la siguiente descripcion detallada de una realizacion practica de la misma mostrada a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una vista en perspectiva del aparato para cerrar automaticamente tubos de ensayo, incluidos en el transportador adaptado para transportar automaticamente tubos de ensayo de material biologico; la figura 2 muestra una vista en perspectiva del aparato para cerrar automaticamente tubos de ensayo, retirados del transportador adaptado para transportar automaticamente tubos de ensayo;
la figura 3 muestra una vista en perspectiva de un detalle del dispositivo de carga y reclutamiento de tapas; la figura 4 muestra una vista lateral en la configuracion de la figura 2;
la figura 5 muestra una configuracion del dispositivo de cierre de tubo de ensayo despues de recoger la tapa; la figura 6 muestra el dispositivo de cierre de tubo de ensayo en una configuracion que sigue a la de la figura 5; la figura 7 muestra el dispositivo de cierre de tubo de ensayo en una configuracion que sigue a la de la figura 6.
La figura 1 muestra un aparato adaptado para cerrar automaticamente tubos de ensayo montados en un transportador 1 adaptado para transportar automaticamente tubos de ensayo 2 que contienen especimenes de material biologico.
Dicho transportador 1 consiste en una cinta transportadora 3 responsable del transporte automatico de tubos de ensayo 2 a modulos adicionales de procesamiento y ensayo para los especimenes de material biologico. Tal cinta transportadora 3 comprende unas calles principal y secundaria 4 que tienen la funcion de transportar tubos de ensayo a los modulos de procesamiento y ensayo, tal como se describe en la solicitud de patente italiana MI2007A002254.
El transporte de tubos de ensayo en dicha cinta transportadora 3 se permite mediante el uso de dispositivos de transporte 6 de tubos de ensayo apropiados que aseguran la verticalidad y estabilidad de los tubos de ensayo cuando se procesan. Tales dispositivos de transporte 6 se desvian apropiadamente y se detienen en la cinta transportadora mediante dispositivos especificos de desviacion y detention incluidos en el transportador 1.
Los tubos de ensayo transportados en el transportador 1, que deben cerrarse mediante tapas cilindricas 5 adecuadas, se transportan a la calle de interfaz 4 mediante el aparato descrito y se detienen el punto de trabajo 7.
En tal punto de trabajo 7, el tubo de ensayo 2 puede detenerse y es posible operar en el mismo manteniendo una position vertical y estable del mismo.
El aparato adaptado para cerrar automaticamente tubos de ensayo consiste en dos dispositivos principales: un dispositivo de carga y reclutamiento de tapa 8 y un dispositivo de cierre de tubo de ensayo 9 (figura 2).
El dispositivo de carga y reclutamiento de tapa 8 comprende un recipiente de tapa 10 adaptado para contener las tapas a usar durante el ciclo de trabajo, tapas que se transportan desde un dispositivo de reclutamiento 11 a traves de un canalizador 12 a una camara de carga 13 y despues a un conducto 14 que se comunica con el dispositivo de cierre de tubo de ensayo 9 (figura 2).
Dicho dispositivo de reclutamiento 11 consiste en crestas fijas 16 y crestas moviles 17. Las crestas movibles 17 se mueven (tal como se muestra mediante las flechas en la figura 4) sobre las crestas fijas 16, moviendo asi las tapas 5 hacia arriba.
Las tapas 5 acopladas en tal mecanismo de reclutamiento alcanzan la parte superior del dispositivo solo si, cuando estan acopladas con el recipiente 10, descansan en las crestas en el lado cerrado. Si se acoplan con el mecanismo de elevation en una posicion inversa, caen debido al desequilibrio con respecto a su centro de gravedad: esto se debe a la inclination del dispositivo de reclutamiento 11 (preferiblemente de 60° para tapas cilindricas con un radio de 8 mm, altura de 9 mm y espesor de 0,9 mm), lo que asegura que las tapas solo se recluten en la posicion deseada, es decir, para que se suministren al canalizador 12 con la abertura de la tapa hacia arriba, invirtiendo la trayectoria del canalizador 12 tal configuracion. Las dimensiones del canalizador 12 son sustancialmente complementarias a las de la tapa 5 para evitar una inclinacion inesperada de la tapa 5 que puede moverse bien a lo largo del canalizador 12 o girar en torno a su eje.
Las crestas movibles 17 se mueven mediante un motor electrico 18 que, mediante un sistema de accionamiento 19, mueve un brazo movil 20, generando asi el impulso de las crestas moviles 17 sobre las crestas fijas 16 (figuras 2 y 4).
Una vez que la cresta mas alta 21 (figura 4) del dispositivo de reclutamiento 11 se ha alcanzado, la tapa sigue una trayectoria obligatoria a lo largo del canalizador 12 y tal recorrido termina, como se ha dicho previamente, en la camara de carga 13 (figura 3).
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Durante la trayectoria obligatoria en el canalizador 12, la tapa sigue una trayectoria curvada descendente y alcanza la camara de carga 13 en una posicion opuesta a la posicion de reclutamiento; esta es la posicion correcta de la tapa en el tubo de ensayo, es decir, con la abertura de la tapa hacia abajo.
Un cilindro o impulsor horizontal 22 mueve la tapa, dentro la camara de carga 13, bajo la abertura del conducto 14, dentro del alojamiento 23 (figuras 2 y 3).
Dentro del conducto 14 existe un vastago 24 (figura 4), provisto de un impulsor 25, que al acoplarse con la tapa presente en el alojamiento 23, la empuja dentro del conducto 14 hacia el cabezal 26 del dispositivo de cierre de tubo de ensayo 9. El vastago 24 esta provisto de un par de sensores magneticos 50 (las posiciones de dichos sensores dentro del cilindro se muestran en la figura 4), adaptados para detectar la posicion actual del propio cilindro: la posicion "baja" cuando ambos imanes estan activados y la posicion "alta" solo cuando el iman superior esta activado. En la posicion alta, el alojamiento 23 se acopla mediante la presencia del vastago 24, y as! el cilindro 22 no puede mover la tapa dentro del alojamiento 23; en la posicion baja, el cilindro 22 puede trabajar y mover la tapa dentro del alojamiento 23.
Un par opcional de sensores magneticos 51 (la posicion de dichos sensores en el cilindro se muestra en la figura 2) tambien esta presente en el cilindro 22 para monitorizar la posicion actual del propio cilindro: la posicion "dentro" cuando ambos imanes estan activados y la posicion "fuera" cuando solo el iman mas exterior esta activado.
Una ranura esta presente en el canalizador 12 en el que se instala un sensor de presencia 28 (figura 2) adaptado para monitorizar la presencia de tapas 5 dentro del canalizador 12, y posiblemente gestionar la operacion del dispositivo de carga y reclutamiento de tapa 8: si el sensor de presencia 28 senala la presencia de tapas en el canalizador, el sistema de cresta 15 se detendra hasta que una orden de contador se reciba desde el sensor.
Un sensor de presencia 52 adicional (figura 3) se incluye dentro del conducto 14, cerca del alojamiento 23, para asegurar la presencia de una tapa 5 durante las operaciones.
El dispositivo adaptado para cerrar los tubos de ensayo 9 (figura 4) es funcionalmente equivalente al dispositivo descrito en la solicitud de patente internacional PCT/EP2006/069251, excepto por el cabezal 26 adaptado para agarrar una tapa 5 proporcionada por el dispositivo de carga y reclutamiento de tapa 8 mediante el conducto 14, como se ha descrito previamente.
Dentro del cabezal 26, existe una camara 29 rotada mediante un motor electrico 30 colocado dentro del cabezal. Cuando el impulsor 25 alcanza la camara 29, la tapa 5 se mantiene alojada dentro de la camara mediante ajuste a presion. Un sensor de presencia 52 dentro del cabezal senala la presencia de la tapa, permitiendo as! que el dispositivo de cierre de tubo de ensayo 9 inicie el ciclo de trabajo.
Cuando un tubo de ensayo alcanza el punto de trabajo 7 en el transportador 1, se detiene mediante un dispositivo de detencion incluido en el transportador 1 y los brazos mecanicos 27 se llevan a la posicion de cierre (como se muestra en la figura 1) para bloquear el tubo de ensayo 2. El cabezal 26, despues de que la tapa 5 se ha recibido como se ha descrito previamente, se eleva mediante el dispositivo ascendente/descendente 31 (figura 5) y rota para colocarse sobre el tubo de ensayo 2 (figura 6), para luego descender, gracias al dispositivo ascendente/descendente 31, sobre tubo de ensayo, colocandose en la posicion mostrada en la figura 7. Cuando desciende hacia el tubo de ensayo 2, el motor electrico 30 rota la camara 29, que al rotar, en contacto con el tubo de ensayo, se acopla a la rosca sujetando as! de manera correcta la tapa.
El dispositivo de cierre 9 puede estar provisto de un sensor adaptado para detectar la resistencia del dispositivo ascendente/descendente durante la etapa de descenso del cabezal 26 sobre el tubo de ensayo, permitiendo que el aparato reconozca el final del impulso y de esta manera la sujecion correcta de la tapa 5 sobre el tubo de ensayo 2.
Al final del proceso, el tubo de ensayo 2 cerrado mediante una tapa 5 apropiada, contenido en el dispositivo de transporte 6, puede liberarse y puede continuar con el proceso en el transportador 1, transportandose mediante una cinta transportadora 3 hacia unos modulos adicionales de procesamiento y ensayo que se interconectan en el transportador 1.
Posiblemente, una vez cerrado, el tubo de ensayo 2 puede descargarse del transportador y transportarse a laboratorios de ensayo externos.
Las comprobaciones realizadas mediante los sensores presentes en los diversos puntos de accionamiento del aparato descrito, coordinado mediante una unidad de control, tienen la funcion importante de monitorizar el funcionamiento correcto del aparato, asegurando as! el conocimiento de los dispositivos operativos y evitando que los errores operativos tengan severas consecuencias cuando se procesen los tubos de ensayo que contienen material biologico.
El dispositivo descrito se incluye as! en un contexto de automatizacion de todo el ciclo de trabajo realizado en especlmenes de material biologico en un laboratorio de ensayo.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un aparato para cerrar automaticamente tubos de ensayo que contienen material biologico, montados en un transportador de tubo de ensayo automatico, comprendiendo un dispositivo de cierre de tubo de ensayo (9), un dispositivo de reclutamiento inclinado de tapa (11) provisto de crestas inclinadas (17) moviles sobre crestas fijas inclinadas (16) para mover hacia arriba las tapas de tubo de ensayo (5) y alimentar a un conducto curvado (12) con la abertura de tapa hacia arriba en la entrada del conducto (12), invirtiendo la trayectoria de dicho conducto (12) dicha configuracion de abertura de tapa a una configuracion con la abertura de tapa hacia abajo en la salida del conducto (12) en la camara de carga (13), un impulsor horizontal (22) que mueve la tapa (5) desde dicha camara de carga (13) a un alojamiento (23) en un conducto (14) en el que un vastago (24) se desliza verticalmente y se adapta para mover la tapa (5) hacia arriba y dicho dispositivo de cierre de tubo de ensayo (9) que comprende un cabezal movil (26) rotativo entre una posicion de agarre de tapa sobre el vastago de empuje (24) y una posicion de sujecion de tapa sobre un punto de trabajo del transportador donde se bloquea el tubo de ensayo (2).
  2. 2. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que comprende un sensor de presencia (28) montado en el conducto curvado (12) adaptado para detectar la presencia de tapas (5) en el conducto (12).
  3. 3. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un sensor de presencia de tapa (52) en la camara de carga (13) incluido en el conducto (14) en el que el vastago (24) se desliza verticalmente, cerca del alojamiento (23) adaptado para controlar la activacion del impulsor horizontal (22).
  4. 4. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende un par de sensores (50) adaptados para detectar el desplazamiento del vastago (24) y as! controlar el bloqueo del impulsor (22) provisto, a su vez, de un par de sensores (51) adaptados para detectar el desplazamiento del impulsor (22) y as! controlar el bloqueo del vastago (24).
  5. 5. Un aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho dispositivo de cierre (9) comprende una camara (29) montada de manera rotativa en un cabezal (26) que puede rotarse mediante un motor electrico (31) entre una posicion para recibir la tapa (5) a traves del conducto (14) y una posicion para aplicar la tapa (5) en el tubo de ensayo, estando dicha camara (29) adaptada para acoplarse a la rosca del tubo de ensayo mediante el atornillando de la tapa (5) rotada por el mismo.
  6. 6. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que incluye medios de resistencia adaptados para reconocer el fin del impulso cuando se atornilla la tapa en el tubo de ensayo.
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