ES2651942T3

ES2651942T3 - Aparato de pruebas inmunodiagnósticas que tiene por lo menos un generador de imágenes para proporcionar evaluaciones de aglutinación avanzadas durante el ciclo de centrifugación

Info

Publication number: ES2651942T3
Application number: ES09251218.5T
Authority: ES
Inventors: Raymond F. Jakubowicz; Donald J. Moran; Michael L. Dee; Joseph M. Chiapperi; Mark Sawczuk
Original assignee: Ortho Clinical Diagnostics Inc
Current assignee: Ortho Clinical Diagnostics Inc
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2009-04-29
Publication date: 2018-01-30
Anticipated expiration: 2029-04-29
Also published as: US20090274348A1; EP2124054A1; JP5329293B2; CN101581721A; CN101581721B; NO2124054T3; DK2124054T3; EP2124054B1; CA2665054C; CA2665054A1; JP2009271069A

Abstract

Un aparato de pruebas inmunodiagnósticas, dicho aparato comprendiendo: una carcasa; un controlador (280); un elemento de prueba (60) que comprende por lo menos una tarjeta de gel o un casete de perlas; una centrífuga (224) dispuesta dentro de dicha carcasa, dicha centrífuga incluyendo un miembro de brazo rotatorio (228) que tiene un par de extremos opuestos (232, 236) que se extienden radialmente hacia afuera desde un cubo central (240) en donde cada uno de los extremos (232, 236) del miembro de brazo rotatorio (228) está configurado para sostener por lo menos un elemento de prueba (60) sobre él para la centrifugación durante un periodo de tiempo predeterminado como se controla por dicho controlador (280); un montaje de generación de imágenes (250) dispuesto en proximidad a dicha centrífuga (224) de tal manera que se puede capturar por lo menos una imagen de por lo menos un elemento de prueba (60) antes de la finalización de dicho periodo de tiempo de centrifugación predeterminado en donde dicho elemento de prueba es capaz de producir una reacción de aglutinación perceptible que puede graduarse, dicha reacción siendo acelerada por centrifugación; y una fuente de iluminación (272) dispuesta en relación a dicho montaje de generación de imágenes, en donde dicho montaje de generación de imágenes (250), y dicha fuente de iluminación se sincronizan por dicho controlador (280) con dicha centrífuga (224) para proporcionar imágenes in situ de dicho por lo menos un elemento de prueba (60); en el que dicha por lo menos una imagen capturada de dicho elemento de prueba tomada antes de la finalización de dicho periodo de tiempo de centrifugación predeterminado incluye datos predictivos, dichos datos predictivos siendo indicativos de si la prueba puede pararse antes de la finalización del periodo de tiempo de centrifugación y en donde el controlador 280 está configurado para detener el motor 244 de la centrífuga 224 cuando el grado de la reacción de aglutinación es predictivo.

Description

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Aparato de pruebas inmunodiagnosticas que tiene por lo menos un generador de imagenes para proporcionar evaluaciones de aglutinacion avanzadas durante el ciclo de centrifugacion

Descripcion

CAMPO DE LA INVENCION

La solicitud se refiere al campo de pruebas inmunodiagnosticas y mas particularmente a un aparato de pruebas automatizado que tiene por lo menos un generador de imagenes dispuesto en proximidad relativa a una centnfuga usada para sostener por lo menos una muestra de prueba. El por lo menos un generador de imagenes esta configurado para proporcionar imagenes de las muestras de prueba para permitir el procesamiento mejorado antes de un ciclo de centrifugacion totalmente completado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Las reacciones de aglutinacion inmunologicas se usan para identificar varias clases de tipos sangumeos asf como para detectar varias clases de anticuerpos y antfgenos en muestras sangumeas y otras soluciones acuosas. En tales procedimientos, una muestra de globulos rojos se mezcla con suero o plasma en o tubos en ensayo o microplacas, en donde la mezcla se incuba y luego se centrifuga. Tienen lugar luego o no varias reacciones dependiendo de, por ejemplo, los tipos sangumeos de los globulos rojos o si estan presentes ciertos anticuerpos dentro de la muestra sangumea. Estas reacciones se manifiestan como grupos de celulas o como partmulas con antfgenos o anticuerpos en sus superficies, referidas como aglutinados. El hecho de que no aparezca ningun aglutinado indica que no ha tenido lugar ninguna reaccion, mientras que la presencia de aglutinados, dependiendo del tamano y la cantidad de los grupos formados, indica la presencia de una reaccion y el nivel de concentracion en la muestra y la fuerza de la reaccion.

En lugar de usar microplacas o tubos de ensayo, se ha utilizado mas recientemente otra forma de metodo de prueba de aglutinacion como se describe en la Patente U.S. N° 5.512.432 de LaPierre et al. De acuerdo con este metodo, se contienen micropartmulas de perlas de gel o vidrio dentro de una columna pequena, referida como una microcolumna o microtubo. Se dispensa un reactivo, como un anticuerpo para detectar el antfgeno "A" en un diluyente en la microcolumna y se colocan globulos rojos de prueba, que pueden contener o no el antfgeno "A", en la camara de reaccion encima de la columna. La columna, que es tfpicamente una pluralidad de columnas formadas en una tarjeta o casete transparente, se centrifuga luego. La centrifugacion acelera la reaccion, si la hay, entre los globulos rojos y el reactivo, y tambien empuja cualquier celula hacia la parte inferior de la columna. Mientras tanto, las perlas de vidrio o el material de gel actua como un filtro, y resiste o impide el movimiento hacia abajo de las partmulas en la columna. Como resultado, la naturaleza y distribucion de las partmulas en la microcolumna proporciona una indicacion visual de si ha tenido lugar alguna reaccion de aglutinacion, y si ha tenido lugar tal reaccion, la fuerza de la reaccion en base a la posicion relativa de los aglutinados en la columna.

Si no ha tenido lugar ninguna reaccion de aglutinacion, entonces todos o virtualmente todos los globulos rojos en la columna pasaran hacia abajo durante el procedimiento de centrifugacion, a la parte inferior de la columna en la forma de un pellet. A la inversa, y si no hay una reaccion fuerte entre el reactivo y los globulos rojos, entonces virtualmente todos los globulos rojos se aglutinaran, y se formaran agrupaciones grandes en la parte superior del microtubo por encima de la matriz de gel o perlas en el sentido de que la matriz esta dimensionada para dejar que estos grupos pasen a traves de ella. Las reacciones que caen dentro de estos dos ultimos extremos son posibles pero en algunas no se aglutinaran todos los globulos rojos. El porcentaje de globulos que se aglutinan y el tamano de las partmulas aglutinadas tienen cada uno una relacion con la fuerza de la reaccion. Tras el proceso de centrifugacion y despues de que se hayan completado todos los pasos de procesamiento, el microtubo se examina visualmente por o un operario humano o por vision artificial y se clasifica entonces la reaccion entre los globulos rojos y el reactivo. La reaccion se clasifica o como positiva o negativa, y si es positiva, la reaccion se clasifica tfpicamente adicionalmente en uno de cuatro clases dependiendo de la fuerza de la reaccion.

Se han disenado aparatos y sistemas de pruebas inmunodiagnosticas automatizados que se usan para el manejo, prueba y evaluacion de "tarjetas de gel", "casetes de perlas" u otras formas de elementos de prueba como se describen anteriormente que emplean tecnologfa de aglutinacion en columna. En un aparato automatizado tfpico, se usa un modulo o estacion de control que tiene por lo menos un generador de imagenes y un procesador conectado para evaluar los resultados de las pruebas tras la finalizacion del ciclo de centrifugacion, este ciclo durando tfpicamente entre aproximadamente 10 y 30 minutos. Tras la centrifugacion en aparatos convencionalmente conocidos, deben retirarse primero los elementos de prueba de la centnfuga y luego relocalizarse dentro de la estacion de control del aparato o el elemento de prueba puede retirarse de la centrifuga y evaluarse manualmente para determinar la extension de la reaccion de aglutinacion, si la hay.

Un problema general y continuo en el campo de las pruebas inmunodiagnosticas es el de mejorar la produccion y el tiempo de procesamiento, particularmente con sistemas o aparatos de analisis automatizados. Ademas y por razones similares, es deseable terminar la prueba si, por ejemplo, tiene lugar un modo de fallo que

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producina un resultado obviamente incorrecto y hana perder un tiempo considerable, si la centrifugacion fuese a proceder durante su ciclo temporal tipico completo. Se cree que hay metodos para determinar o predecir ciertos resultados de la prueba (por ejemplo, reacciones positivas fuertes o negativas fuertes) antes de un ciclo de centrifugacion completo.

La EP1526370 ensena un aparato para clasificar una muestra de paciente lfquida que incluye por lo menos un contenedor de la muestra que tiene una cantidad de una muestra sobre la que se actua agresivamente para crear un campo de flujo.

La JP03110468 ensena un aparato que permite la deteccion de patrones de aglutinacion mientras se gira una microplaca circular.

La EP1450159 ensena un aparato para la deteccion de aglutinacion de ensayos.

La US4297104(A) se refiere a un metodo para detectar o identificar antigenos de virus o eritrocitos o antigenos o anticuerpos celulares en un medio biologico.

SUMARIO DE LA INVENCION

De acuerdo con un aspecto, se divulga un aparato de pruebas inmunodiagnosticas que comprende:

una carcasa; un controlador (280);

un elemento de prueba (60) que comprende por lo menos una tarjeta de gel o un casete de perlas; una centnfuga (224) dispuesta dentro de dicha carcasa, dicha centnfuga incluyendo un miembro de brazo rotatorio (228) que tiene un par de extremos opuestos (232, 236) que se extienden radialmente hacia afuera desde un cubo central (240) en donde cada uno de los extremos (232, 236) del miembro de brazo rotatorio (228) esta configurado para sostener por lo menos un elemento de prueba (60) sobre el para la centrifugacion durante un periodo de tiempo predeterminado como se controla por dicho controlador (280); un montaje de generacion de imagenes (250) dispuesto en proximidad a dicha centnfuga (224) de tal manera que se puede capturar por lo menos una imagen de por lo menos un elemento de prueba (60) antes de la finalizacion de dicho periodo de tiempo de centrifugacion predeterminado en donde dicho elemento de prueba es capaz de producir una reaccion de aglutinacion perceptible que puede graduarse, dicha reaccion siendo acelerada por centrifugacion; y

una fuente de iluminacion (272) dispuesta en relacion a dicho montaje de generacion de imagenes, en donde dicho montaje de generacion de imagenes (250), y dicha fuente de iluminacion se sincronizan por dicho controlador (280) con dicha centnfuga (224) para proporcionar imagenes in situ de dicho por lo menos un elemento de prueba (60);

en el que por lo menos una imagen capturada de dicho elemento de prueba tomada antes de la finalizacion de dicho periodo de tiempo de centrifugacion predeterminado incluye datos predictivos, dichos datos predictivos siendo indicativos de si la prueba puede pararse antes de la finalizacion del periodo de tiempo de centrifugacion y en donde el controlador 280 esta configurado para detener el motor 244 de la centnfuga 224 cuando el grado de la reaccion de aglutinacion es predictivo.

El elemento de prueba es capaz de producir una reaccion de aglutinacion predecible que puede graduarse, en donde la reaccion de aglutinacion se acelera por centrifugacion y en donde se toma por lo menos una imagen capturada de dicho elemento de prueba antes de la finalizacion de un periodo de centrifugacion predeterminado y se usa por medio del aparato para el procesamiento de por lo menos un elemento de prueba.

En una version, el generador de imagenes puede capturar una imagen individual o multiples imagenes de por lo menos un elemento de prueba durante el curso de un proceso de centrifugacion de tal manera que se puede obtener un valor previsto de una reaccion de aglutinacion graduable. Si se pueden obtener datos predictivos adecuados, el proceso de centrifugacion puede detenerse antes del tiempo de finalizacion de un periodo de centrifugacion tfpico. En una version, puede detectarse una velocidad de cambio en la reaccion por inspeccion de imagenes capturadas, ya sea secuencialmente o en comparacion con una imagen estandar. Por ejemplo y de acuerdo con una version, puede determinarse una velocidad de cambio ya sea en base a la distancia recorrida en el tiempo para predecir un punto final de la reaccion. Alternativamente, la por lo menos una imagen capturada puede usarse para determinar si existe un modo de fallo, por ejemplo, ya sea en el elemento de prueba o en el mismo proceso. Se proporciona una fuente de iluminacion que puede activarse con el proposito de generacion de imagenes, como una lampara estroboscopica u otra fuente de luz controlable. En una version, una lampara estroboscopica y un generador de imagenes estan cada uno sincronizados con la rotacion de la proximidad entre ellos.

El generador de imagenes funciona dinamicamente; es decir "sobre la marcha", para proporcionar datos

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mientras la centnfuga esta todav^a en funcionamiento.

Se divulga un metodo para realizar pruebas inmunodiagnosticas, dicho metodo incluye los pasos de: anadir la muestra del paciente a un elemento de prueba con el proposito de crear una reaccion de aglutinacion que pueda graduarse, dicho elemento de prueba incluyendo por lo menos una columna que retiene un material de prueba inerte, un reactivo, y una cantidad de dicha muestra del paciente en donde el material de prueba es capaz de producir una reaccion de aglutinacion; colocar dicho elemento de prueba dentro de una centnfuga; centrifugar dicho elemento de prueba para acelerar la reaccion de aglutinacion; y generar imagenes de dicho elemento de prueba antes de la finalizacion de un ciclo de centrifugacion completo para obtener datos de prueba predictivos.

El metodo incluye ademas los pasos de predecir el grado de una reaccion de aglutinacion formada dentro del elemento de prueba antes de la finalizacion del ciclo de centrifugacion y finalizar el paso de centrifugacion en base a los datos predictivos obtenidos. De acuerdo con este metodo, pueden obtenerse imagenes in-situ ya sean individuales y/o multiples en las que el paso de generacion de imagenes pueden realizarse dinamicamente mientras la centnfuga esta todavfa funcionando o estaticamente en un punto intermedio en el ciclo de prueba con el elemento de prueba ya sea en la centnfuga o retirarse de manera separada para evaluacion.

De acuerdo con otra version, se describe un aparato de pruebas inmunodiagnosticas que comprende una centnfuga, por lo menos un generador de imagenes dispuesto en proximidad a dicha centnfuga de tal manera que se puede capturar por lo menos una imagen de por lo menos un elemento de prueba que es capaz de producir una reaccion de aglutinacion perceptible que puede graduarse. El por lo menos un generador de imagenes esta dispuesto para capturar dicha por lo menos una imagen mientras dicho por lo menos un elemento de prueba esta en la centnfuga y en el que dicha por lo menos una imagen capturada se captura antes de la finalizacion de un periodo de tiempo de centrifugacion predeterminado.

Una ventaja que se obtiene usando el aparato y metodo como se describen en la presente es que es posible extraer mas datos relacionados con aspectos de una prueba inmunodiagnostica y tambien determinar un resultado mas temprano que con los aparatos de prueba actualmente conocidos. Tambien es ventajoso en que se pueden tambien identificar modos de fallo en un punto anterior del proceso, proporcionando de este modo ahorros de tiempo significativos y proporcionando oportunidades de planificacion adicionales.

Ademas, proporcionar generacion de imagenes in situ de los elementos de prueba proporcionar mejoras drasticas en la gestion del tiempo usando aparatos de prueba en que los elementos de prueba inmunodiagnostica no requieren mas una operacion separada para transportarlos a una cola de lectura, simplificando y optimizando de este modo el diseno y espacio de tal aparato, a la vez que se mejora significativamente la produccion.

Estas y otras caractensticas y ventajas seran facilmente evidentes a partir de la siguiente Descripcion Detallada, que debe leerse en conjuncion con los dibujos acompanantes.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 es una vista en planta superior de un aparato de analisis de sangre automatizado del estado de la tecnica;

La Fig. 2 es una vista frontal simplificada de un apara aparato de analisis de sangre automatizado de la Fig. 1;

Las Figs. 3 y 4 son vistas frontales de un elemento de pruebas inmunodiagnosticas del estado de la tecnica, en las que la Fig. 3 representa el elemento de prueba antes de la prueba y la Fig. 4 representa el elemento de prueba tras la prueba y despues de que hayan tenido lugar las reacciones de aglutinacion dentro de las columnas del elemento de prueba;

La Fig. 5 representa una vista parcial de una porcion de un aparato automatizado que incluye un sistema de centrifugacion/generacion de imagenes automatizado;

La Fig. 6 es un diagrama de bloques esquematico de un aparato de pruebas inmunodiagnosticas automatizado que incluye el sistema integrado de la Fig. 5; y

La Fig. 7 es un diagrama de flujo de un procedimiento de prueba que emplea el aparato de las Figs. 5 y 6. DESCRIPCION DETALLADA

Lo siguiente se refiere al aparato y metodos relacionados para pruebas inmunodiagnosticas de por lo menos un elemento de prueba ejemplar, en este ejemplo, una "tarjeta de gel" o "casete de perlas". Sera evidente que pueden incorporarse otras formas de aparatos asf como otras formas de elementos de prueba, como microplacas y similares que aplican los mismos aspectos inventivos. Ademas y para proporcionar un marco de referencia adecuado con respecto a los dibujos acompanantes, se usan ciertos terminos en todo el documento. No se pretende que estos terminos sean limitativos del alcance de los conceptos inventivos descritos en la presente, excepto en situaciones donde se indica espedficamente.

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En referencia a las Figs. 1-2, se muestra un aparato de pruebas inmunodiagnosticas del estado de la tecnica. De acuerdo con este ejemplo espedfico, el aparato es un aparato de diagnostico AutoVue® fabricado por Ortho-Clinical Diagnostics, Inc, que esta marcado generalmente en la presente con el numero de referencia 100. Este aparato de pruebas 100, como se describe con mas detalle en la Patente U.S. de titularidad compartida 5.578.269 de Yaremko et al., se define de manera general por un marco 114 que aloja una pluralidad de modulos o montajes individuales, incluyendo un suministro de mantenimiento de muestras y reactivos, una estacion de la incubadora 117, una centnfuga 118, una estacion de analisis 124 y un montaje de cajon 127, cada uno mostrado en la Fig. 1.

Mas particularmente, el suministro de mantenimiento de muestras y reactivos 115 de acuerdo con este aparato 100 espedfico incluye una pluralidad de frascos del paciente que estan dispuestos en una gradilla de muestras 116, asf como los reactivos que estan dispuestos de manera separada en frascos mantenidos dentro de una gradilla de reactivos 120. Tambien se proporciona un lector de codigos de barras 119 para identificar la muestra que se esta probando en donde los frascos incluyen etiquetas (no mostradas) con simbologfa codificada como el numero de lote, fecha de caducidad y otra informacion pertinente. Un mecanismo de accionamiento 135, mostrado en la Fig. 2, se usa para rotar el suministro en donde esta incluido adicionalmente un aparato de sujecion del tubo 136. La estacion de la incubadora 117 incluye una gradilla de casetes 129 que incluye respectivamente la primera y la segunda estaciones 131, 133, asf como un mecanismo de accionamiento que incluye un motor 137. La centnfuga 118 incluye un motor 139 y un rotor 141. La estacion de analisis 124 incluye el medio de mantenimiento 143, el montaje de iluminacion 145, un subsistema de generacion de imagenes 147, un subsistema de procesamiento 148 conectado con el subsistema de generacion de imagenes, un subsistema de transporte 149, una gradilla de almacenamiento 151, un lector de codigo de barras 153, y un receptaculo de desechos 155. En referencia a las Figs. 1 y 2, el montaje de cajon 127 incluye un cajon 157, una bandeja deslizable 159, un area de mantenimiento 160, un motor 161, una barra de sensores 163 y un lector de codigos de barras 165. Un montaje de transporte 167 del aparato 100 incluye un brazo robotico 169 y un dispositivo de agarre 171. Un montaje de pipetas 173 incluye una pipeta 175 unida al brazo robotico 177, este montaje incluye ademas areas de lavado superficial y profundo 179, asf como paquetes de dilucion celular 181.

Antes de describir el funcionamiento del aparato 100 y en referencia a la Fig. 3, se muestra un elemento de prueba ejemplar 60 que puede usarse con el aparato de pruebas inmunodiagnosticas automatizado 100 de las Figs. 1-2. Este elemento de prueba 60 se define por un sustrato plano 64 hecho de plastico u otro material adecuado que incluye un lado superior 66 y un lado inferior opuesto 67. Una pluralidad de microtubos transparentes 68 estan sostenidos por el sustrato plano 64, cada uno de los microtubos estando dispuesto verticalmente y separados entre sf. Cada microtubo 68, como se proporciona en el elemento de prueba 60 descrito en la presente, incluye una porcion superior 69 que tiene un extremo abierto que esta dispuesto de manera coplanaria con el lado superior 66 del elemento. Cada porcion superior 69 se extiende en una porcion inferior 70, la porcion inferior teniendo un diametro mas pequeno que el de la porcion superior y en el que las porciones superior e inferior estan separadas por una porcion ahusada transicional hacia adentro 73. Cada microtubo 68 contiene una cantidad de un material inerte 72, como una matriz de partfculas de gel o una pluralidad de perlas de vidrio, que puede estar recubierto con un antfgeno o anticuerpo para formar un medio o suspension acuosos. Una envoltura de aluminio perforable 76 esta asegurada al lado superior 66 del elemento de prueba 60 que cubre y cierra las partes superiores de cada uno de los microtubos 68, sellando los mismos y en donde los antfgenos y anticuerpos se han anadido antes de la adicion del sellado con lamina en el momento de la fabricacion. Cada elemento de prueba 60 incluye ademas una etiqueta 80 asf como un codigo de barras 82, cada uno identificando varios datos relativos al elemento, incluyendo el tipo de elemento de prueba, fecha de fabricacion, y fecha de caducidad recomendada del elemento de prueba y sus contenidos. Este codigo de barras 82 puede incluir otros datos, como el fabricante del elemento de prueba, asf como el momento y lugar de fabricacion, numero de lote u otra informacion.

En referencia a las Figs. 1-3 y al funcionamiento general del aparato de pruebas 100, se cargan inicialmente una pluralidad de elementos de prueba 60 en el aparato de pruebas a traves del montaje de cajon 127 a una posicion en la que el dispositivo de agarre 171 del montaje de transporte 167 tiene acceso. Un elemento de prueba 60 se coge luego por el dispositivo de agarre 171 y se mueve al lector del codigo de barras 165 del montaje de cajon 127 en donde la informacion del elemento de prueba se lee y verifica. Tras la lectura, los elementos de prueba 60 se cargan en la incubadora 117 por medio del dispositivo de agarre 171, y mas espedficamente la gradilla de casetes 129, en relacion con un montaje de perforacion 183. El montaje de perforacion 183 del aparato de pruebas 100 descrito en la presente se usa para perforar aberturas en la envoltura de aluminio 76 del elemento de prueba 60 por medio de una pluralidad de elementos de perforacion (no mostrados) dispuestos en un montaje rotatorio (no mostrado). Alternativamente, podna usarse la pipeta 175 u otro medio de perforacion para esta funcion. Los elementos de perforacion se accionan por medio de solenoides u otro medio similar de manera redproca. La incubadora 117 mueve luego el elemento de pruebas 60 a una posicion que permite que la pipeta 175 dispense una cantidad de la muestra del paciente a las columnas. La pipeta 175 se maneja para extraer fluidos desde las gradillas de reactivos y muestras 116, 120 del suministro de muestras y reactivos 115. Tras perforar o retirar la envoltura de aluminio 76, una cantidad predeterminada de la muestra del paciente (en la forma de globulos rojos (RBCs) y sueros desde el suministro de muestras 115 se anade a la porcion inferior 70 de cada microtubo 68 a traves del montaje de pipeta 127 y luego se incuba el elemento de prueba 60. El elemento de prueba 60 puede ser agarrado y transportado a la centnfuga 118 por medio del dispositivo de agarre 171 del montaje de transporte 167.

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Posteriormente, el elemento de prueba se centrifuga en orden de acuerdo con un protocolo predeterminado para acelerar la reaccion de aglutinacion (si la hay) entre el reactivo y l amuestra que puede graduarse, por ejemplo, para agrupamiento sangumeo.

En terminos de procesamiento, un ciclo de centrifugacion tipico puede extenderse durante 10-20 minutos o mas, dependiendo de la naturaleza de la prueba espedfica que se va a realizar por el aparato. Para evaluar la reaccion resultante, si la hay, los elementos de prueba 60 se retiran de la centnfuga 118 del aparato de pruebas100 por medio del dispositivo de agarre 171 y el elemento de prueba se transfiere a la gradilla de almacenamiento 151 de la estacion de analisis 124. Esta gradilla 151 rota luego en orden a la posicion del elemento de prueba 60 inmediatamente adyacente al soporte de elementos de prueba 143. El subsistema de transporte 149 de la estacion de analisis 124 posteriormente transfiere el elemento de prueba 60 desde la gradilla de almacenamiento 151 al soporte de elementos 143 y se obtiene una imagen digitalizada del elemento de prueba, o porciones pertinentes del mismo, usando el subsistema de generacion de imagenes 147 en combinacion con el montaje de iluminacion145. Los datos digitalizados del elemento de prueba 60 se utilizan entonces por el subsistema de procesamiento conectado 148 para determinar si ha tenido lugar una reaccion en el elemento de prueba y si ha sido asf, la clasificacion de la reaccion. Esta determinacion puede hacerse tambien en base a las imagenes usando vision a artificial.

Un elemento de prueba ejemplar 60 se muestra en la Fig. 4 tras la centrifugacion, y en el que han tenido lugar reacciones variables en los microtubos sostenidos 68 del mismo. El principio de los microtubos 68 del elemento de prueba 60 es que el reactivo recubierto sobre el material inerte 72 puede reaccionar con los globulos rojos de la muestra del paciente y formar grupos (aglutinados) en los que el filtrado evita que pasen a traves de el grupos grandes indicativos de una reaccion fuertemente positiva. En esta situacion, se formara una capa de partfculas aglutinadas 190 por encima del gel o de la matriz perlitas, proporcionando una indicacion visual de la reaccion fuertemente positiva. A la inversa y en ausencia de cualquier reaccion, un pellet de globulos rojos 196 pasara a traves del material inerte 72 y se establecera en la parte inferior del microtubo 68, indicando una reaccion negativa. Tambien pueden ser posibles grados variables de reaccion entre estos dos extremos en donde los aglutinados 198 se disponen a lo largo de la columna. Alternativamente, los elementos de prueba 60 pueden inspeccionarse visualmente tras la retirada de la centnfuga 118.

Con lo anterior sirviendo como antecedente y en referencia a la Fig. 5, se muestra una camara o modulo de centnfuga 222 de un aparato de pruebas 200 de acuerdo con una realizacion de la invencion. El aparato de pruebas 200 descrito en la presente se muestra meramente esquematicamente e incluye un suministro del paciente y reactivo 204, una incubadora 208 y un montaje de transporte 210.

La camara o modulo de la centnfuga 222 del aparato descrito en la presente se define por una carcasa (no mostrada) que retiene la centnfuga 224. La centnfuga 224 de acuerdo con esta realizacion incluye un miembro de brazo rotatorio 228 que tiene un par de extremos opuestos 232, 236 que se extienden radialmente hacia afuera desde un cubo central 240. Cada uno de los extremos 232, 236 del miembro de brazo rotatorio 228 estan configurados para sostener por lo menos un elemento de prueba 60 sobre el, como el elemento ejemplar descrito anteriormente con respecto a la Fig. 3. De acuerdo con la presente realizacion, se sostiene un elemento de prueba 60 por una abrazadera en cada extremo del brazo 232, 236 con el extremo superior 66, Fig. 3, del elemento estando sostenido de tal manera que la pluralidad de microtubos 68 se disponen horizontalmente, como se muestra en la Fig. 6.

En referencia a las Figs. 5 y 6, el miembro de brazo rotatorio 228 esta asegurado de manera fija al cubo central 240, en donde el cubo y por lo tanto el miembro de brazo se hacen girar cada uno sobre un eje 247 dispuesto verticalmente por medio de un mecanismo de accionamiento que incluye un motor, mostrado aqrn esquematicamente en la Fig. 5 por el numero de referencia 244.

De acuerdo con una version preferida, un montaje de generacion de imagenes 250 esta dispuesto dentro de la camara de la centnfuga 222 del aparato de pruebas 220 se monta preferiblemente en una localizacion fija dentro de la carcasa de tal manera que los extremos 232, 236 del miembro de brazo rotatorio 228 de la centnfuga 224 pasen en relacion al mismo. Debe senalarse de paso que pueden proporcionarse esquemas de montaje alternativos. Por ejemplo, puede proporcionar una centnfuga tipo balde en la que una porcion de la centnfuga que sostiene el por lo menos un elemento de prueba puede pivotar hacia afuera lejos del cubo central bajo la influencia de la fuerza centnfuga. En esta situacion, el montaje de generacion de imagenes puede posicionarse alternativamente para acceder al por lo menos un elemento de prueba desde arriba. Son posibles otras configuraciones similares.

El montaje de generacion de imagenes 250 de acuerdo con esta realizacion incluye por lo menos un generados de imagenes electronico, como un generados de imagenes tipo CCD o CMOS que tiene una matriz de pfxeles que esta dispuesto dentro de una carcasa 260 que tiene una abertura 264 que permite que se capture una imagen del miembro de brazo rotatorio 228, y en particular un elemento de prueba 60 retenido. Alternativamente, pueden utilizarse otros medios de generacion de imagenes, como una camara convencional. Un montaje de

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iluminacion 272 esta dispuesto en relacion con el montaje de generacion de imagenes 250 e incluye una fuente de luz como una lampara estroboscopica, al menos un LED, lampara incandescente, u otras fuente adecuada capaz de emitir luz. El montaje de iluminacion puede disponerse de manera separada en relacion al montaje del generador de imagenes 250 o puede integrarse directamente en el mismo, como un montaje de flash de una camara convencional de 35 mm, a modo de ejemplo.

En referencia a la Fig. 5 y de acuerdo con una version, el control del montaje de generacion de imagenes 250 y el montaje de iluminacion 272 se sincroniza por un controlador, mostrado esquematicamente en la presente como 280, con la posicion rotacional del miembro de brazo 228 de la centnfuga 224 para capturar al menos una imagen del elemento de prueba 60 durante el proceso de centrifugacion en un punto intermedio durante el ciclo. Pueden obtenerse in-situ por lo tanto multiples imagenes o una secuencia de imagenes, mostrada esquematicamente como 285 en la Fig. 6 por control adecuado del tiempo de integracion del generador de imagenes electronico en conjuncion con la velocidad rotacional de la centnfuga 224. Las imagenes resultantes se transmiten al controlador 280, que de acuerdo con esta realizacion incluye medios de procesamiento para proporcionar una imagen digitalizada in-situ. Usando al menos una imagen in-situ, es posible proporcionar graduaciones predictivas de una reaccion de aglutinacion resultante (o falta de reaccion) al usuario del aparato 200. En otra version, la velocidad de cambio de aglutinados que se desplazan a traves de la matriz inerte puede determinarse algontmicamente en base a el avance capturado de un ciclo de centrifugacion completo. Alternativamente, los resultados de las imagenes puede dirigirse al usuario para mostrarse in situ en donde el usuario puede elegir finalizar el proceso de centrifugacion antes de un ciclo completado. Como tal, el tiempo de procesamiento para las pruebas inmunodiagnosticas puede reducirse efectiva y significativamente.

Tambien se divulga una version alternativa en la que, en lugar de usar el generador de imagenes "sobre la marcha", la centnfuga 222 puede detenerse en un punto intermedio en el ciclo y el montaje de generacion de imagenes 250 puede usarse para capturar al menos una imagen del elemento de prueba 60, y particularmente el de los microtubos transparentes 68. Alternativamente, la centnfuga 222 puede detenerse y el por lo menos un elemento de prueba 60 sostenido puede retirarse por medio de un dispositivo de agarre u otro medio usando un montaje de transferencia del aparato o de otra manera a un punto intermedio predeterminado en el ciclo del tiempo de centrifugacion antes de la finalizacion. El elemento(s) de prueba puede transferirse a la estacion de analisis del aparato de pruebas, como se ha descrito anteriormente con respecto a las Figs. 2 y 3, y puede capturarse por lo menos una imagen de por lo menos una columna para evaluacion usando un montaje de generacion de imagenes contenido. La imagen(es) resultante(s), como las de prediccion, pueden usarse para hacer la finalizacion predictiva del grado de la reaccion resultante, si la hay, o para identificar un modo de fallo del proceso o un elemento de prueba por adelantado de un ciclo de centrifugacion completo. Debe senalarse ademas que la forma de centnfuga empleada no es necesariamente cntica para los trabajos de la invencion siempre que el generador de imagenes, si se usa dentro del modulo de la centnfuga, puede acceder adecuadamente a un elemento(s) de prueba retenido y por lo tanto el que se describe se pretende que sea meramente ejemplar.

En referencia a la Fig. 7, se muestra un diagrama de flujo 300 que representa un proceso empleando metodologicamente las configuraciones mostradas en las Figs. 5 y 6, y con proposito de descripcion usando los elementos de prueba 60, las Figs. 3 y 4, u otros elementos que son capaces de producir una reaccion de aglutinacion visualmente aceptable. Siguiendo el diagrama de flujo de la Fig. 7, pero en referencia a las figuras restantes y de acuerdo con el paso 304, los elementos de prueba 60 se cargan en la centnfuga 222 por medio del montaje de transporte 210 tras la incubacion y antes de los pasos de procesamiento, como se describe en el paso 302 precedente. Antes de esta carga y aunque no se indica en el diagrama de flujo, podna capturarse una primera imagen del elemento de prueba 60 ya sea en la estacion de analisis o de otra manera, para proporcionar una imagen estandar antes de la carga de la muestra del paciente o antes de la carga en la centnfuga 222. De acuerdo con una version, la centnfuga 222 esta tfpicamente programada para funcionar durante un periodo o ciclo predeterminado (por ejemplo, 10-30 minutos), que se inicia por el paso 306, usando el controlador 280. De acuerdo con esta version, sin embargo, el montaje de generacion de imagenes 250 se utiliza para capturar imagenes in-situ de los elementos de prueba 60 durante el ciclo de centrifugacion, ya sea finalizando la centnfuga y capturando una imagen, finalizando la centnfuga y retirando el elemento de prueba para obtener una imagen o capturando al menos una imagen dinamicamente, o sobre la marcha, en base a la posicion del miembro de brazo rotatorio 228, paso 310, y para determinar en base a los resultados de la por lo menos una imagen capturada si hay suficiente informacion para predecir por adelantado si ha tenido lugar una reaccion, paso 310, y si es asf, el grado de la reaccion, paso 312, (es decir, fuertemente positiva o fuertemente negativa) o si ha tenido lugar un modo de fallo, paso 313. En el caso en el que se captura primero una imagen estandar y revela, por ejemplo, un defecto (por ejemplo, un aranazo) en el elemento de prueba, esta caractenstica podna sustraerse de las imagenes resultantes para no sesgar el resultado.

Esencial para las ensenanzas descritas aqrn y en cualquier situacion; es decir, si el montaje del generador de imagenes esta localizado dentro de la centnfuga para la activacion del montaje de generacion de imagenes 250 o se captura una imagen estaticamente dentro o en otra parte del aparato de pruebas, la por lo menos una imagen se captura en un punto intermedio en el ciclo de centrifugacion, pero antes de la finalizacion del mismo. Si los resultados indican que puede hacerse un grado predictivo de la reaccion (por ejemplo, sin reaccion o reaccion fuerte)

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o que existe un modo de fallo entonces, de acuerdo con el paso 314, el controlador 280 o provoca que el motor 244 detenga la centnfuga 222 antes de la finalizacion del ciclo de centrifugacion y el elemento de prueba 60 se retira en el caso de un generador de imagenes incorporado o el elemento de prueba no se coloca de vuelta en la centnfuga en la situacion en la que un elemento de prueba se retira primero antes de capturar la por lo menos una imagen. Si no puede hacerse un grado predictivo o si no se puede identificar un modo de fallo, la centrifugacion procede, paso 316, en donde otra imagen, pasos 320, 322 puede tomarse antes de la finalizacion del tiempo del ciclo y los pasos precedentes se repiten. En una version, pueden tomarse multiples imagenes de manera intermedia en el ciclo de centrifugacion para determinar la velocidad de cambio de la reaccion (es decir, el movimiento de los aglutinados en la distancia medido a lo largo del tiempo), si lo hay, y el punto final del proceso, por ejemplo por medio de un vector de velocidad de los aglutinados a traves de la matriz inerte de la columna como se determina algontmicamente en base a las imagenes capturadas. EN la situacion en la que la por lo menos una imagen se toma fuera de la centnfuga, el elemento de prueba se dirige de vuelta a la centnfuga por el montaje de transporte del aparto y se reanuda el ciclo de centrifugacion.

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Reivindicaciones

1. Un aparato de pruebas inmunodiagnosticas, dicho aparato comprendiendo:

una carcasa; un controlador (280);

un elemento de prueba (60) que comprende por lo menos una tarjeta de gel o un casete de perlas; una centnfuga (224) dispuesta dentro de dicha carcasa, dicha centnfuga incluyendo un miembro de brazo rotatorio (228) que tiene un par de extremos opuestos (232, 236) que se extienden radialmente hacia afuera desde un cubo central (240) en donde cada uno de los extremos (232, 236) del miembro de brazo rotatorio (228) esta configurado para sostener por lo menos un elemento de prueba (60) sobre el para la centrifugacion durante un periodo de tiempo predeterminado como se controla por dicho controlador (280); un montaje de generacion de imagenes (250) dispuesto en proximidad a dicha centnfuga (224) de tal manera que se puede capturar por lo menos una imagen de por lo menos un elemento de prueba (60) antes de la finalizacion de dicho periodo de tiempo de centrifugacion predeterminado en donde dicho elemento de prueba es capaz de producir una reaccion de aglutinacion perceptible que puede graduarse, dicha reaccion siendo acelerada por centrifugacion; y

una fuente de iluminacion (272) dispuesta en relacion a dicho montaje de generacion de imagenes, en donde dicho montaje de generacion de imagenes (250), y dicha fuente de iluminacion se sincronizan por dicho controlador (280) con dicha centnfuga (224) para proporcionar imagenes in situ de dicho por lo menos un elemento de prueba (60);

en el que dicha por lo menos una imagen capturada de dicho elemento de prueba tomada antes de la finalizacion de dicho periodo de tiempo de centrifugacion predeterminado incluye datos predictivos, dichos datos predictivos siendo indicativos de si la prueba puede pararse antes de la finalizacion del periodo de tiempo de centrifugacion y en donde el controlador 280 esta configurado para detener el motor 244 de la centnfuga 224 cuando el grado de la reaccion de aglutinacion es predictivo.
2. Un aparato de pruebas como se expone en la Reivindicacion 1, en el que dicha por lo menos una fuente de iluminacion es una lampara estroboscopica.
3. Un aparato de pruebas como se expone en la Reivindicacion 1, en el que dicho montaje de generacion de imagenes (250) se mantiene en relacion fija con dicha centnfuga (224).
4. Un aparato de pruebas como se expone en la Reivindicacion 1, en el que dicho montaje de generacion de imagenes (250) incluye un generador de imagenes electronico.
5. Un aparato de pruebas como se expone en la Reivindicacion 1, en el que el elemento de prueba comprende una pluralidad de microtubos transparentes.
6. Un metodo para predecir la extension de una reaccion de aglutinacion de por lo menos un elemento de prueba (60) en un aparato de pruebas, dicho por lo menos un elemento de prueba siendo capaz de producir una reaccion de aglutinacion perceptible, dicho aparato de pruebas incluyendo una centnfuga (224) y un controlador (280) configurado para detener el motor (244) de la centnfuga (224) cuando el grado de la reaccion de aglutinacion es predictivo, dicho metodo comprendiendo los pasos de:

colocar el por lo menos un elemento de prueba (60) capaz de producir una reaccion de aglutinacion perceptible dentro de dicha centnfuga (224), en donde el elemento de prueba (60) comprende al menos uno de una tarjeta de gel o un casete de perlas;

centrifugar dichos elementos de prueba (60) para acelerar dicha reaccion de aglutinacion; generar imagenes de al menos un elemento de prueba (60) en un punto intermedio en el ciclo de centrifugacion, pero antes de la finalizacion del mismo, en donde dicho paso de generacion de imagenes tiene lugar dinamicamente capturando por lo menos una imagen de dicho elemento de prueba mientras se hace funcionar dicha centnfuga (224);

detener dicho paso de centrifugacion antes de un periodo de tiempo predeterminado en base a datos predictivos obtenidos de imagenes obtenidas de dicho paso de generacion de imagenes; y retirar por lo menos un elemento de prueba (60) cuyos datos predictivos son suficientes para predecir el resultado de la reaccion.
7. Un metodo como se expone en la Reivindicacion 6, que incluye el paso de anadir la muestra del paciente a dicho elemento de prueba antes de dicho paso de colocacion, dicho elemento de prueba incluyendo al menos una columna (66) que retiene un material de prueba inerte y un reactivo capaz de producir una reaccion de aglutinacion perceptible con dicha muestra.
8. Un metodo como se expone en la Reivindicacion 6, en el que dichos datos predictivos son indicativos de al menos un modo de fallo de dicho aparato.

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9. Un metodo como se expone en la Reivindicacion 6, en el que el elemento de prueba comprende una pluralidad de microtubos transparentes.