JP6937325B2 - 標本容器内の泡の検出のための方法および装置 - Google Patents

標本容器内の泡の検出のための方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は、細菌因子（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｇｅｎｔ）または微生物の存在について試験される標本容器内の泡を検出するための自動システムを対象とする。さらに、自動システムは、培養瓶などの標本容器を処理するための既存の検出システムにおいて構築され、そのような既存の検出システムを向上させる。
生物流体における病原性微生物の検出は、具体的には、医師にとって利用可能である幅広い抗生物質にも拘わらず死亡が高いままである敗血症の場合に、最も短い可能な時間で実施されるべきである。特には血液である患者の体液における、微生物などの生物学的に活性のある因子の存在は、概して血液培養瓶を使用して決定される。少量の血液が、包囲するゴム隔膜を貫いて、培地を含む滅菌瓶へと注入され、次に瓶は３７℃で培養され、微生物の成長について監視される。
生物試料における微生物の成長を検出する機器が、米国における市場に現在存在する。このような機器は、ここでの譲受人であるｂｉｏＭｅｒｉｅｕｘ，Ｉｎｃ．のＢａｃＴ／ＡＬＥＲＴ（登録商標）３Ｄの機器である。この機器は、例えば人の患者からの血液試料を含む血液培養瓶を受け入れる。機器は瓶を培養し、培養の間に周期的に、培養装置における光学検出ユニットが、細菌（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ）の成長が瓶内で起こったかどうかを検出するために、瓶へと組み込まれた比色センサを分析する。光学検出ユニット、瓶、およびセンサは、特許文献に記載されており、米国特許第４，９４５，０６０号、第５，０９４，９５５号、第５，１６２，２２９号、第５，１６４，７９６号、第５，２１７，８７６号、第５，７９５，７７３号、および第５，８５６，１７５号を参照されたい。それら特許の各々の全体の内容は、本明細書において参照により組み込まれる。生物試料における微生物の検出に概して関係する興味のある他の先行技術は、以下の特許、すなわち、米国特許第５，７７０，３９４号、米国特許第５，５１８，９２３号、米国特許第５，４９８，５４３号、米国特許第５，４３２，０６１号、米国特許第５，３７１，０１６号、米国特許第５，３９７，７０９号、米国特許第５，３４４，４１７号、およびその継続の米国特許第５，３７４，２６４号、米国特許第６，７０９，８５７号、および米国特許第７，２１１，４３０号を含み、それら特許の各々の全体の内容は、本明細書において参照により組み込まれる。
実質的な、潜在的には命を救う、患者にとっての臨床上の利益は、血液試料における細菌因子の検出のために取られる時間が短縮され得る場合、あり得る。この要求を満たすシステムは、これまで技術的に見当たらない。正確には、試料における微生物の存在を識別することは、正しい量の流体が試料にあることも必要とする。多すぎる流体または少なすぎる流体は、微生物の成長率を変えてしまい、そのため検出過程に誤りをもたらす可能性がある。標本容器内の泡は、一部の場合では、充填高さの正確な決定に干渉する可能性がある。したがって、充填高さを決定し、微生物の存在を検出する前に、標本容器内の泡の存在を検出することは重要である。
先行技術に対する多くのさらなる利点および利益が、以下の詳細な記載において、この後に説明される。
標本容器内に含まれた試験試料における細菌因子（例えば、微生物）の存在の自動検出を提供する自動システムおよび機器アーキテクチャが以下に記載される。標本容器内の泡の存在を検出するためのシステムおよび方法も提供される。一実施形態では、本発明の自動検出機器は、試験試料に含まれる細菌因子、または、試験試料に含まれると疑われる細菌因子の成長を検出するための自動培養機器であり、試験試料は、例えば血液培養瓶といった標本容器内で培養される。
本発明の自動検出システムは、培地と、その中に微生物を含むと疑われる試験試料（例えば、血液試料）とを含む標本容器（例えば、血液培養瓶）を受け入れる。一部の実施形態では、検出システムは、筐体と、標本容器内の微生物成長を促進または増進するために標本容器を保持および／または攪拌するための保持構造および／または攪拌手段とを備え、任意選択で、加熱された包囲体または培養室を提供するために１つまたは複数の加熱手段をさらに含んでもよい。一部の実施形態では、検出システムは、微生物が標本容器に存在するかどうかを決定する前に標本容器内の泡の存在を検出するための要素を含む。自動検出システムは、容器が試験試料における細菌因子の存在について陽性であるかどうかを決定する１つまたは複数の検出ユニットも備える。検出ユニットは、米国特許第４，９４５，０６０号、第５，０９４，９５５号、第５，１６２，２２９号、第５，１６４，７９６号、第５，２１７，８７６号、第５，７９５，７７３号、および第５，８５６，１７５号の特徴を含み得る、または、試験試料における細菌因子の存在を検出するための他の技術を含み得る。細菌因子が存在する容器（例えば、瓶）は、ここでは「陽性」と呼ばれる。
第１の態様において、標本容器内の泡を検出するための方法が提供される。ある実施形態では、方法は、標本容器をロケータウェルへと輸送することと、標本容器をロケータウェルにおいて心合わせすることと、標本容器をロケータウェルにおいて鉛直軸周りに回転させることと、回転の間に標本容器を撮像することと、回転の間に撮られた標本容器の画像を分析することと、画像の分析に基づいて標本容器内の泡を検出することとを含む。
一部の実施形態では、方法は、回転の間に撮られた複数の画像を単一の画像へと繋ぎ合わせることと、標本容器の単一の画像をユーザに対して表示することとを含む。一実施形態では、方法は、約１．８秒／回転の公称回転周期で標本容器を回転させることを含む。
一部の実施形態では、撮像することは、標本容器の周囲を網羅する一連の重なり合う画像を撮る。
ある実施形態では、方法は、標本容器の下部と、標本容器の側部のマーカとの間の第１の距離を決定することと、標本容器の下部と、標本容器内の液体高さとの間の第２の距離を決定することと、第１の距離と第２の距離との間の差を決定することとを含む。
一部の実施形態では、心合わせすることは、標本容器をロケータウェルの中心におけるカップへと輸送することと、標本容器を回転の軸の鉛直中心線の１ｍｍ以内に位置決めすることとを含む。
一実施形態では、方法は、標本容器の撮像の間に標本瓶を光バーで照らすことを含む。ある実施形態では、方法は、撮像の間に異なる照明板出力レベルを補償するために、光バーへの撮像デバイスの動的露出を実施することも含む。一部の実施形態では、方法は、標本瓶内の流体とロケータウェルの背景との間のコントラストを高めるために、標本容器を青色光で照らすことを含む。なおもさらなる実施形態では、方法は、泡の検出のために照明を最適化するために、鉛直軸に対してある角度で光バーを位置決めすることを含む。
第２の態様において、標本容器内の泡を検出するための装置が提供される。ある実施形態では、装置は、流体を含む標本容器をロケータウェルへと輸送するための自動装着機構と、単一の標本容器を保持することが各々可能である１つまたは複数のロケータウェルを含む回転可能円板であって、前記標本容器を、１つもしくは複数の容器作業フローステーションへと、および／または、１つもしくは複数の容器作業フローステーションの間で移動させるために、水平平面において鉛直軸の周りに回転可能である、回転可能円板を備える容器ロケータデバイスと、容器作業フローステーションのうちの１つの撮像ステーションにおける回転可能ターンテーブルであって、前記ロケータウェルにおいて鉛直軸の周りに水平平面で前記標本容器を回転させるように構成される、回転可能ターンテーブルと、ロケータウェルにおける標本容器を撮像ステーションにおいて心合わせするように構成される少なくとも１つの心合わせデバイスと、撮像ステーションに近接して位置決めされる撮像デバイスと、プロセッサおよび記憶装置を備えるサーバとを備え、記憶装置はコンピュータ読取可能プログラムコードを有し、プロセッサは、回転の間に標本容器を撮像し、回転の間に撮られた標本容器の画像を分析し、画像の分析に基づいて標本容器内の泡を検出するようにプログラムされる。
一部の実施形態では、心合わせデバイスは、撮像ステーションにおいてロケータウェルの中心に位置決めされるカップと、撮像ステーションにおいてロケータウェルの中心に標本容器を方向付けるように構成されるフェンスとから成る群から選択される。
一実施形態では、装置は、約１．８秒／回転の公称回転周期で標本容器を回転させるように構成されるモータを備える。さらなる実施形態では、装置は、標本容器の撮像の間に標本瓶を照らすように位置決めされる光バーを含む。一部の実施形態では、光バーは、標本瓶内の流体とロケータウェルの背景との間のコントラストを高めるために青色光を生み出す。さらなる実施形態では、光バーは、泡の検出のために照明を最適化するために、鉛直軸に対してある角度で位置決めされる。
ある実施形態では、プロセッサは、撮像の間に異なる照明板出力レベルを補償するために、光バーへの撮像デバイスの動的露出を実施するようにさらにプログラムされる。なおもさらなる実施形態では、プロセッサは、回転の間に撮られた複数の画像を単一の画像へと繋ぎ合わせ、標本容器の単一の画像をユーザに対して表示するようにさらにプログラムされる。なおもさらなる実施形態では、プロセッサは、標本容器の下部と、標本容器の側部のマーカとの間の第１の距離を決定し、標本容器の下部と、標本容器内の液体高さとの間の第２の距離を決定し、第１の距離と第２の距離との間の差を決定するようにさらにプログラムされる。
一部の実施形態では、ウェルは、標本容器内の流体とのコントラストを高めるように構成される表面を備える。
様々な本発明の態様は、添付の図面と共に様々な実施形態の以下の詳細な記載を読むことでより明らかとなる。
試験試料における細菌因子の迅速な非侵襲的な検出のための自動システムの斜視図である。図示するように、システムは自動装着機構を備える。 自動装着機構の近接図を示す、図１の検出システムの斜視図である。 自動装着機構と、細菌因子の存在について陰性であると試験された容器のための、廃棄容器を明らかにするために開いる下方引き出しとを示す、図１の検出システムの斜視図である。 図１〜図３の検出システムで処理された標本容器のうちの１つの側面図である。検出容器は様々な形態を取り得るが、一実施形態では、検出容器は血液培養瓶として構成される。 図１の検出システムの１つの構成の側方からの立面図である。 上方扉および下方扉が開けられ、図４に示した種類の複数の容器を保持するための内部室およびラックを示す、図５Ａに示した検出システムの斜視図である。 水平支持レールと鉛直支持レールとを示す、図５Ａおよび図５Ｂに示した運搬機構の斜視図である。同じく図示されるのは、運搬機構を１つまたは複数の軸周りに回転させるように動作可能である第１の機構および第２の回転機構である。 図５Ａおよび図５Ｂに示したロボットヘッドおよび鉛直支持レールの斜視図である。ロボットヘッドは鉛直配向における位置にあり、そのためロボットヘッド内に保持された標本容器も鉛直配向にある。 図５Ａおよび図５Ｂに示したロボットヘッドおよび鉛直支持レールの別の斜視図である。ロボットヘッドは水平配向において位置決めされており、そのためロボットヘッド内に保持された容器も水平配向にある。 図５Ａおよび図５Ｂに示したロボットヘッドの保持室への標本容器の装着の時間経過を示す図である。把持機構が容器の上部またはキャップを把持する。 図５Ａおよび図５Ｂに示したロボットヘッドの保持室への標本容器の装着の時間経過を示す図である。装着過程における中間位置にある容器を示す。 図５Ａおよび図５Ｂに示したロボットヘッドの保持室への標本容器の装着の時間経過を示す図である。ロボットヘッドへと装着された後の容器を示す。 上方扉および下方扉が開けられ、容器保持構造の代替の構成を示す、図１〜図３および図５Ａ〜図５Ｂの検出システムの代替の構成のそれぞれ斜視図および側面図である。この実施形態では、ラックはドラムまたは円筒の種類の構成で配置される。 上方扉および下方扉が開けられ、容器保持構造の代替の構成を示す、図１〜図３および図５Ａ〜図５Ｂの検出システムの代替の構成のそれぞれ斜視図および側面図である。この実施形態では、ラックはドラムまたは円筒の種類の構成で配置される。 水平平面で動作可能な第１のコンベヤベルトと、鉛直平面において動作可能な第２のコンベヤベルトとを示す、自動装着機構の別の構成の斜視図である。 水平平面で動作可能な第１のコンベヤベルトと、複数のペダルを有し、鉛直平面において動作可能な第２のコンベヤベルトとを示す、自動装着機構のなおも別の構成の斜視図である。 自動装着機構が設けられたケーシングおよびカバーの斜視図である。 検出システムから分離されて示された自動装着機構の一実施形態の斜視図である。この実施形態によれば、自動装着機構は、装着ステーションまたは装着エリアと、輸送機構と、標本容器の完全に自動装着のための入口ロケーションとを備える。装着エリアの一方の側の一部分が、この実施形態の自動装着機構の追加の詳細を示すために取り外される。 図１３に示した自動装着機構の別の斜視図である。容器装着エリアは、本明細書で記載するような自動装着機構の他の特徴を明らかにするために、透けて見える特徴として示される。 図１４におけるドラム状の装着機構、鉛直シュート、位置付けデバイス、およびシステム運搬デバイスの近接での斜視図である。ドラム状の装着機構、鉛直シュート、位置付けデバイス、およびシステム運搬デバイスは、検出システムから分離されて示される。 図１４〜図１５に示した自動装着機構の断面図である。より具体的には、図１６はドラム状の装着機構および鉛直シュートの断面図であり、標本容器がシュートを通って降下するところを示す。図１６に示すように、標本容器の上部またはキャップは、容器の下部がシュートを通って降下するときにテーパー加工された出っ張りによって簡潔に所定位置で保持され、それによって標本容器を直立させる。 図１４に示した自動装着機構を備える自動検出装置の斜視図である。自動装着機構の容器装着エリアは、細菌因子の迅速な非侵襲的な検出のために自動システムの前面におけるユーザアクセス可能ロケーションに示される。自動検出システムおよび容器装着エリアは、本明細書で記載するように、側面パネルが取り外されて示される、および／または、他の特徴を明らかにするために透けて見える特徴として示される。 代替の装着機構を備える自動検出装置の斜視図である。自動装着機構の容器装着エリアは、細菌因子の迅速な非侵襲的な検出のために自動システムの前面におけるユーザアクセス可能ロケーションに示される。自動検出システムおよび容器装着エリアは、本明細書で記載するように、側面パネルが取り外されて示される、および／または、他の特徴を明らかにするために透けて見える特徴として示される。 図１７に示した細菌因子の迅速な非侵襲的な検出のための自動システムの下方部分の側面図である。自動検出システムは、本明細書で記載するように、システムの他の特徴を明らかにするために側面パネルが取り外された状態で示される。 図１７〜図１９に示した保持構造および自動運搬機構の斜視図である。図示するように、この実施形態では、自動運搬機構は、下方水平支持部と、鉛直支持部と、旋回板と、検出装置内の標本容器を運搬するためのロボットヘッドとを備える。明確にするために、保持構造および自動運搬機構は検出装置から分離されて示される。 図２０に示した自動運搬機構の旋回板およびロボットヘッドの斜視図である。ロボットヘッドは、把持機構の特徴を明らかにするために、把持機構および標本容器の断面図で示される。ロボットヘッドは旋回板の第１の端に水平配向で位置付けられており、そのため標本容器も水平配向で配向される。 図２０に示した自動運搬機構の旋回板およびロボットヘッドの斜視図である。ロボットヘッドは、把持機構の特徴を明らかにするために、把持機構および標本容器の断面図で示される。ロボットヘッドは旋回板の第２の端に鉛直配向で位置付けられて示されており、そのため標本容器も鉛直配向で配向される。 ユーザインターフェース、ステータス画面、ロケータデバイスカバー、および２つの陽性容器ポートを示す自動検出装置の代替の構成の斜視図である。 検出装置の別の設計構成を示す斜視図である。図２３に示すように、検出システムは第１の検出装置と第２の検出機器とを備える。 自動検出システムのなおも別の実施形態の斜視図である。図示するように、自動検出システムは、本明細書で記載するように、自動装着機構を有する第１の検出装置と、第１の検出装置に繋げられるかまたは「デイジーチェーン」される第２または下流の検出装置とを備える。 は、標本容器を第１の検出装置から第２または下流の検出装置まで押すための押し具アーム機構の時間経過を示す。 は、標本容器を第１の検出装置から第２または下流の検出装置まで押すための押し具アーム機構の時間経過を示す。 は、標本容器を第１の検出装置から第２または下流の検出装置まで押すための押し具アーム機構の時間経過を示す。 検出システムから分離されて示された保持構造および攪拌組立体の斜視図である。 ラック保持構造と、標本容器をラック保持構造内でしっかりと保持するための保留特徴部との斜視図である。 図２７Ａに示したラック保持構造および保留特徴部の断面図である。 傾斜コイルばねを概略的な描写を示す、図２７Ａのラック保持構造および保留特徴部の上からの断面図である。 複数の標本容器を検出装置へと搬送するためのキャリアの第１および第２の斜視図である。図示するように、キャリアは、複数の標本容器を保持するための複数の保持ウェルを備える。本明細書で記載するように、２つの相対する把持特徴部または取っ手と、装着ステーションにおいて複数の標本容器を解放するための解放機構とを示してもいる。 複数の標本容器を検出装置へと搬送するためのキャリアの第１および第２の斜視図である。図示するように、キャリアは、複数の標本容器を保持するための複数の保持ウェルを備える。 検出システムについての別の可能な構成の斜視図である。図２９に示すように、検出システムは、１つまたは複数の標本容器を図２８Ａ〜図２８Ｂに示したキャリアから解放するための解放機構を備える。 微生物検出システムの動作において実施されるステップを示す流れ図である。 泡検出システムの動作において実施されるステップを示す流れ図である。 泡検出の方法で使用される標本容器ラベルの概略図である。 標本容器を心合わせするためのカップおよびフェンスを有する撮像作業ステーションに回転するロケータウェルを上から見下ろした図である。 標本容器を心合わせするためのカップおよびフェンスを有する撮像作業ステーションに回転するロケータウェルを上から見下ろした図である。 標本容器を撮像作業ステーションにおいて撮像するための光バーおよび撮像デバイスの斜視図である。
ここで、本発明は、本発明の一部の実施形態が示される添付の図面を参照して以後においてより完全に記載される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化させることができ、本明細書で説明される実施形態に限定されるとして解釈されるべきではなく、むしろこれらの実施形態は、この開示が徹底した完全なものとなり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。同様の符号は全体を通じて同様の要素に言及する。特定の実施形態に関して詳述されるが、一実施形態の特徴または動作は他の実施形態に適用できることは、認識されるものである。
図面では、線、層、特徴、構成要素、および／または領域の厚さは、明確にするために誇張される可能性がある。また、動作（または、ステップ）の順序は、他に明確に指示されていない場合、請求項において提示された順番に限定されることはない。
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態だけを記載する目的のためのものであり、本発明の限定となるように意図されていない。本明細書で使用されるように、単数形の「１つ（ａ、ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明確に他に指示していない場合、複数の形態も含むように意図される。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用されるとき、述べられた特徴、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を明示するが、１つまたは複数の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在または追加を除外することがないことは、さらに理解されるものである。「備える」という用語が本明細書で使用され得るが、「備える」要素として言及される物体は、その要素から「成る」または「本質的に成る」という可能性があることは、理解されるべきである。本明細書で使用されるように、「および／または」という用語は、関連する列記された項目のうちの１つまたは複数の任意の組み合わせおよびすべての組み合わせを含む。同様の符号は全体を通じて同様の要素に言及する。本明細書で使用されるように、「ＸとＹとの間」および「約ＸとＹとの間」などの文言は、ＸおよびＹを含むように解釈されるべきである。本明細書で使用されるように、「約ＸとＹとの間」などの文言は、「約Ｘと約Ｙとの間」を意味する。本明細書で使用されるように、「約ＸからＹまで」などの文言は、「約Ｘから約Ｙまで」を意味する。
他に定められない場合、本明細書で使用されるすべての用語（技術的な用語および科学的な用語を含む）は、本発明が属する技術において当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書で定められたものなどの用語は、明細書の文脈および関連技術におけるそれらの意味と一致する意味を有するとして解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定められていない場合、理想的または過度に形式的な意味で解釈されるべきではないことは、さらに理解されるものである。良く知られている機能または構造は、簡潔性および／または明確性のために詳細に記載されなくてもよい。
「自動的に」という用語は、動作が、実質的に、および、典型的には全体的に、人または手の入力なしで実行でき、典型的にはプログラムで指図または実行されることを意味する。「電子的に」という用語は、構成要素同士の間の無線と有線との両方の接続を含む。「約」という用語は、挙げられたパラメータまたは値が約±２０％の間で変化し得ることを意味する。
例えば培養瓶といった試料容器内に含まれる試験試料における細菌因子（例えば、微生物）の存在の非侵襲的な検出の自動システムまたは機器が、本明細書において記載される。自動システムまたは機器の一実施形態が、図１〜図８Ｃと併せて本明細書で記載される。他の可能な実施形態および設計の代替は、図９Ａ〜図３０と併せて示され、本明細書に記載される。自動システムは、以下の特徴、すなわち、（１）内部室を包囲する筐体、（２）１つもしくは複数の容器を入口ロケーションおよび／もしくはシステムの内部室へと装着するための自動装着機構、（３）システム内の様々な作業フローステーションの間で容器を移動または位置付けするための自動容器管理機構またはロケータデバイス、（４）システム内での容器の運搬のための自動運搬機構、（５）任意選択で攪拌組立体が設けられた複数の標本容器を保持するための１つまたは複数の容器保持構造、（６）細菌の成長の検出のための検出ユニット、ならびに／または、（７）システムからの標本容器の自動装着取外しのための機構のうちの１つまたは複数を備え得る。検出システムの例示された実施形態がどのように動作するかをより良く認識するために、この明細書は、具体的な検出機器（血液培養機器）および標本容器（血液培養瓶）の文脈において自動検出装置を記載し得る。しかしながら、当業者は、検出装置が他の実施形態で実践され得ることと、本明細書で開示される特定の実施形態からの変形が、具体的な実施に合うように到達され得ることと、そのため、本発明を実践するための好ましい実施形態および最良のモードのここでの記載が例示として提供されており、限定ではないこととを容易に認識するものである。
システム概要
試験試料または標本試料に存在し得る細菌因子（例えば、微生物）の自動検出のための新たなアーキテクチャおよび方法を提供する自動検出システム１００（例えば、図１〜図３および図５Ａ〜図５Ｂに例示される）が、ここで記載される。一部の実施形態では、システム１００は、細菌因子の存在について試験されている標本容器内の泡を検出する方法を実施するように構成される。概して、任意の既知の試験試料（例えば、生物試料）が使用され得る。例えば、試験試料は、１つまたは複数の細菌因子を含むことが疑われる臨床または非臨床の試料であり得る。体液などの臨床試料は、限定されることはないが、血液、血清、血漿、血液分画、関節液、尿、精液、唾液、糞便、脳脊髄液、胃内容物、膣分泌物、組織ホモジネート、骨髄穿刺液、骨ホモジネート、痰、吸引物、スワブ、スワブすすぎ液、他の体液などを含む。試験され得る非臨床試料は、限定されることはないが、食品、飲料品、医薬品、化粧品、水（例えば、飲料水、飲用不可能な水、および廃水）、海水バラスト、空気、土壌、下水、植物材料（例えば、種子、葉、茎、根、花、果実など）、血液製剤（例えば、血小板、血清、血漿、白血球画分など）、ドナー臓器または組織試料、生物兵器試料などを含む。一実施形態では、試験される生物試料は血液試料である。
ここで図を参照すると、いくつかの構成が検出システム１００について可能である。例えば図１〜図３および図５Ａ〜図５Ｂで示すように、自動検出システム１００は、筐体１０２と、検出システム１００内での、または、検出システム１００からの、標本容器５００の装着（例えば、図１の符号２００）、移動もしくは位置付け（図示せず）、運搬（例えば、図５Ａ〜図５Ｂの符号６５０）、攪拌（図示せず）、および／または装着取外しのための１つまたは複数の自動機構とを備える。筐体１０２は、前面および後面のパネル１０４Ａおよび１０４Ｂと、相対する側面パネル（例えば、左側および右側のパネル）１０６Ａおよび１０６Ｂと、上面または天面のパネル１０８Ａと、底面または床面のパネル１０８Ｂとを備え、それらのパネルは、検出システム１００の内部室６２０（例えば、図５Ａ〜図５Ｂ参照）を包囲する包囲体を形成する。一実施形態では、検出システム１００の内部室６２０は、細菌の成長を促進または増進するための気候制御された室（例えば、温度がおおよそ３７℃で維持される温度制御された培養室）である。図１〜図３に示すように、筐体は、第１のポートもしくは容器入口ロケーション１１０、第２のポートもしくは読み間違い／誤りロケーション１２０、第３のポートもしくは陽性容器出口ロケーション１３０、下方アクセスパネル１４０（図１）もしくは引き出し１４２（図３）、および／またはユーザインターフェース表示装置１５０も備え得る。当技術分野で知られているように、下方アクセスパネル１４０または引き出し１４２は取っ手１４４を備え得る。同じく図１に示すように、筐体１０２は、動作可能な扉（つまり、上方扉および下方扉）１６２および１７２（例えば、図５Ｂ参照）を任意選択で各々備える上方区域１６０および下方区域１７０も備え得る。上方扉１６２および下方扉１７２は、検出システム１００の内部室６２０へのアクセスを許容するために動作可能である。しかしながら、当業者が認識するように、他の設計の構成が可能である。例えば、他の可能な実施形態では、前面パネル全体が単一の動作可能な扉（図示せず）を備えてもよい。
１つの設計の可能性において、例えば図１〜図３に示すように、下方区域１７０は上方区域１６０より大きい輪郭または設置面積を有してもよい。この実施形態によれば、より大きい下方区域１７０の筐体は、上方区域１６０に隣接して、または、上方区域１６０の前に、下方区域１７０の上面に棚１８０を形成する。棚１８０は、検出システム１００へのユーザワークステーションおよび／または作業フローアクセスポイントを提供できる。さらに、棚１８０は、自動装着手段または機構２００を備え得る。棚１８０は、第１のポートまたは容器入口ロケーション１１０と、第２のポートまたは読み間違い／誤りロケーション１２０と、第３のポートまたは陽性容器出口ロケーション１３０とのためのアクセスロケーションをさらに提供できる。
一実施形態では、例えば図１〜図３および図５Ａ〜図５Ｂに示すように、検出システム１００は、検出システム１００への標本容器５００の自動装着のための自動装着機構２００を備え得る。自動装着機構２００は、容器装着ステーションまたはエリア２０２と、輸送機構２０４と、第１のポートまたは容器入口ロケーション１１０とを備え得る。動作において、ユーザまたは技術者は、１つまたは複数の標本容器５００（例えば図４参照）を、容器装着ステーションまたはエリア２０２に置くことができる。例えばコンベヤベルト２０６といった輸送機構２０４は、標本容器を第１のポートまたは容器入口ロケーション１１０へと輸送し、一部の設計では、続いて入口ロケーション１１０を通じて検出システム１００へと輸送し、それによって容器をシステムに装着する。自動装着機構２００は、本明細書においてより詳細に記載される。
当業者が認識するように、他の設計が自動装着機構のために採用されてもよく、本明細書における他のところに記載される。例えば、代替の自動装着機構が図１０〜図１６に示される。一実施形態において、図１３〜図１６に示すように、および、本明細書でより詳細に記載するように、検出システム１００は、容器装着エリアまたは貯留部３０２と、検出システム１００への標本容器の自動装着のためのドラム状の装着デバイス３０８とを採用できる。
別の実施形態では、例えば図１４〜図１５および図１８に示すように、自動検出システム１００は、標本容器の１つまたは複数の測定、読取、走査、および／または画像を得るための１つまたは複数の作業フローステーション４０４を含むことができ、それによって、容器の種類、容器のロット番号、容器の有効期限、患者の情報、試料の種類、試験の種類、充填高さ、重量測定などの情報を提供できる。さらに、１つまたは複数の作業フローステーション４０４は、容器取上ステーションまたは容器運搬ステーションなどの１つまたは複数の容器管理ステーションを備え得る。例えば、自動検出システムは、以下の作業フローステーション、すなわち、（１）バーコード読取ステーション、（２）容器走査ステーション、（３）容器撮像ステーション、（４）容器計量ステーション、（５）容器取上ステーション、および／または（６）容器運搬ステーションのうちの１つまたは複数を含み得る。この実施形態によれば、検出システム１００は、例えば図１３〜図１５、図１８、および図２４で示すように、容器管理手段または容器ロケータデバイス４００をさらに有し得る。動作において、容器管理デバイスまたはロケータデバイス４００は、標本容器５００を１つまたは複数の作業フローステーション４０４へと移動させるために、または、位置付けるために、動作する。１つの設計構成において、作業フローステーションのうちの１つまたは複数は、検出システム１００の筐体１０２内に含まれる。一実施形態では、図１４〜図１５において最良に示されるように、ドラムまたはドラム状の装着デバイス３０８と、自動装着機構３００の鉛直に配向されたシュート３３２とが、本明細書における他のところに記載されるように、標本容器をロケータウェル４０２へと預けるように、または、置くように動作させられ得る。別の実施形態では、図１８および図２４において最良に示されるように、自動装着機構２００の輸送機構２０４またはコンベヤベルト２０６は、本明細書における他のところに記載されるように、標本容器をロケータウェル４０２へと預けるように、または、置くように動作できる。一部の実施形態では、検出システム１００は、標本容器をロケータウェル４０２へと案内するために１つまたは複数の案内レール（図示せず）をさらに備え得る。これらの実施形態の両方によれば、容器管理装置または位置付け装置４００は、次に、例えばバーコード読取ステーション、容器走査ステーション、容器撮像ステーション、容器計量ステーション、容器取上ステーション、および／または容器運搬ステーションなど、システム内の様々な作業フローステーション４０４の間で、標本容器を移動または位置付けするために回転できる。容器管理デバイスまたは位置付けデバイス４００は、本明細書においてより詳細に記載される。
例えば図５Ａ〜図８Ｃで示すように、検出システム１００は、検出システム１００の筐体１０２内で標本容器５００を運搬するための標本容器５００自動運搬手段または機構６５０も備え得る。例えば、運搬機構６５０は、標本容器５００を入口ロケーションまたはポート１１０（例えば、図１〜図３参照）から検出システム１００の内部室６２０へと運搬でき、容器５００を、複数の保持構造またはラック６００のうちの１つに含まれた受入構造またはウェル６０２のうちの１つへと置くことができる。別の実施形態では、運搬機構６５０は、標本容器５００をシステム内で再配置、運搬、または管理するために使用され得る。例えば、一実施形態では、運搬機構６５０は、細菌の成長について陽性であるとして検出された標本容器５００（本明細書では「陽性」容器として言及される）を、保持構造またはラック６００から、陽性容器出口ロケーションまたはポート１３０（例えば、図１参照）などの陽性容器ロケーションへと運搬するために使用でき、陽性容器出口ロケーションまたはポート１３０では、ユーザまたは技術者が陽性容器５００を検出システム１００から容易に取り外しできる。別の実施形態では、運搬機構６５０は、指定された時間が経過した後に細菌の成長について陰性として決定された容器５００（本明細書では「陰性」容器として言及される）を、保持構造またはラック６００から、システム内の陰性容器ロケーション（例えば、陰性容器廃棄箱１４６（例えば、図１参照））へと運搬するために使用でき、陰性容器ロケーションでは、ユーザまたは技術者は、容器５００の取外しおよび処分のために、廃棄箱１４６に容易にアクセスできる。当業者が認識するように、他の設計が自動運搬機構のために採用されてもよく、本明細書における他のところに記載される。例えば、別の設計構成が、図１７〜図２１Ｂと併せて本明細書で記載される。
検出システム１００は、標本容器５００（例えば、図２７参照）における成長を検出するための手段（例えば、検出ユニット）も備えることになる。概して、容器内の細菌の成長を検出するための当技術分野における任意の手段が使用できる。例えば、各々の保持ステーションまたはラック６００が、各々の標本容器５００における微生物の成長の非侵襲的な監視の能力を有する線形の走査光学システムを含む。一実施形態では、光学システムは、容器５００においてセンサ（例えば、液体乳濁センサ（ＬＥＳ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｅｍｕｌｓｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ）センサ）５１４（例えば、図４参照）に問い合わせでき、それによって容器内での微生物の成長を検出する。
検出システム１００は、「陽性」および／または「陰性」の標本容器５００の装着取外しのための自動装着取外し機構も備え得る。この自動装着取外し機構は、「陽性」または「陰性」の読取が各々の標本容器５００について行われると、容器５００が容器受入構造またはウェル６０２（例えば、図５Ａおよび図５Ｂ参照）から取り外され、検出システム１００へと装着される別の容器のための空間を作り、それによってシステムの処理量を増加させることを確保するように動作できる。
標本容器
例えば図４および図２７Ｂと、他の図とに示した標本容器５００は、標準的な培養瓶（例えば、血液培養瓶）の形態で示される。しかしながら、培養瓶（例えば、血液培養瓶）の記載は、例として提案されており、限定ではない。図４に示すように、標本容器５００は、上部分５０２と、本体５０４と、基部５０６とを備える。容器５００は、検出システムまたはオフライン装備のいずれかの中での容器５００の自動読取のためのバーコードラベル５０８を備え得る。図４および図２７Ｂに示すように、容器５００の上部分５０２は、開口５１６が容器の内部室５１８との連通を提供するために貫いて延びる細い部分または首部５１０を典型的には備える。図２７Ｂに示すように、容器は、穿孔可能な隔膜を任意選択で有する閉止デバイス５１２（例えば、栓）も備え、容器５００における細菌の成長の存在の比色検出の目的のために容器５００の下部に形成または置かれたセンサ５１４（例えば、ＬＥＳセンサ）も有し得る。容器５００の構成は特に重要ということはなく、本発明のシステムおよび方法は、試験試料（例えば、生物試験試料）を培養するために設計された様々な容器に適合され得る。図４および図２７Ｂに示した種類の容器５００は、当技術分野おいてに良く知られており、本文献の背景技術の部分において引用した特許文献に記載される。
一実施形態では、標本容器５００は、試験試料（例えば、臨床または非臨床の生物試料）で植え付けられ、検出システム１００へと装着される／検出システム１００から装着取り外しされる。容器５００は、菌または微生物の成長を促進および／または増進するための成長媒体または培地（図示せず）をさらに備え得る。微生物の培養のための成長媒体または培地の使用は良く知られている。適切な成長媒体または培地は、微生物の成長に適切な栄養条件および環境条件を提供し、標本容器５００において培養される微生物によって必要とされるすべての栄養を当然ながら含んでいる。微生物の自然な増幅を可能にするための十分な時間間隔の後（この時間間隔は種ごとに異なる）、容器５００は、菌または微生物の成長の存在について検出システム１００内で試験される。試験は、容器ができるだけすぐに微生物の成長について陽性であるとして決定され得るように、連続的に、または、周期的な基準で、行われてもよい。
一実施形態では、容器５００が検出システム１００において陽性として検出されると、システムは、指示器１９０（例えば、視覚的プロンプト）を通じて、および／または、ユーザインターフェース表示装置１５０における通知を介して、または、他の手段によって、操作者に通知する。
自動装着手段または機構
検出システム１００は、検出システム１００への標本容器５００の自動装着のための手段または機構を備え得る。一実施形態では、例えば図１〜図３および図５Ａ〜図５Ｂに示したように、自動装着機構２００は、容器装着ステーションまたはエリア２０２と、輸送機構２０４と、入口ロケーションまたはポート１１０とを備え得る。しかしながら、当業者によって認識されるように、自動装着機構は多くの異なる構成を取ることができる。例えば、自動装着機構３００の別の設計構成が、図１３〜図１６と併せて本明細書で記載される。本明細書に記載された様々な設計構成は、例示としてであり、限定ではない。本明細書で示した自動装着機構（例えば、図１〜図３、図５Ａ〜図５Ｂ、および図１３〜図１６）は概略的に示されており、部品は一定の縮尺ではない。
ユーザまたは技術者は、１つまたは複数の標本容器５００を検出システム１００へと任意の手段で輸送でき、容器装着ステーションまたはエリア２０２において容器５００を置ける。例えば、一実施形態では、ユーザまたは技術者は、複数の標本容器を検出システム１００の装着ステーションまたはエリア２０２へと輸送するように設計されたキャリアを使用できる。
１つの可能な運搬装置の設計が図２８Ａおよび図２８Ｂに示される。図２８Ａおよび図２８Ｂに示されるように、キャリア３５０は、上面３５２Ａおよび下面３５２Ｂと、前面３５４Ａおよび後面３５４Ｂと、相対する側面３５６Ａおよび３５６Ｂ（例えば、右側面および左側面）と、前記相対する側面３５６Ａ、３５６Ｂに取り付けられた一対の相対するユーザ取っ手３５８Ａおよび３５８Ｂとを有する本体３５１を備える。本体は、単一の標本容器５００を中で保持するように各々構成された複数の貫通孔３６０をさらに備える。本体３５１は、キャリア３５０内に装着された標本容器５００を保留するための「閉」位置と、標本容器５００をキャリア３５０から解放し、標本容器５００を自動装着機構の上または中へと預けるための「開」位置との間で前後（例えば、図２８Ａにおける矢印３６６）にスライドするために、スライド接合部３６４内で動作可能なスライド板３６２も備え得る。スライド接合部３６４は、ユーザによる検出システムへの輸送の間にスライド板３６２を「閉」位置において係止するためのばねまたは同様の手段をさらに備え得る。
図２８Ａ〜図２９に示すように、キャリア３５０は、一対の位置合わせアーム３６８Ａおよび３６８Ｂと、検出システム１００の自動装着機構２００において標本容器５００を解放するための解放機構３７２と動作可能な解放タブ３７０をさらに備えてもよい。解放機構３７２は、キャリア３５０が標本容器５００を預けるために装着ステーションまたはエリア２０２において適切に位置合わせされることを確保するために、一対の位置合わせアーム３６８Ａおよび３６８Ｂに対応する一対のスロット３７４と、解放バー３７６とを備える。動作において、技術者は、１つまたは複数の標本容器５００を含むキャリア３５０を自動装着機構２００へと輸送し、位置合わせアーム３６８Ａおよび３６８Ｂが解放機構３７２の対応するスロット３７４と位置合わせされる状態でキャリア３５０を解放バー３７６に押し付ける。キャリア３５０を解放バー３７６に押し付けることで、解放タブ３７０は押し込まれ、または、押し下げられ、それによってスライド板３６２を「開」位置へと移動させ、標本容器５００を貫通孔３６０から装着ステーションまたはエリア２０２上へと降下させる。次に、技術者は、キャリア本体３５１および複数の貫通孔３６０が標本容器５００を通過させるまでキャリア３５０を上向きに持ち上げ、それによって、検出システム１００への自動装着に向けて容器を自動装着機構２００に預けることができる。当業者が認識するように、他の設計の構成が可能である。
図１〜図３に示すように、装着ステーションまたはエリア２０２は、典型的には、自動装着機構２００の容易にアクセス可能なロケーションまたはエリアであり、そこではユーザまたは技術者は、１つまたは複数の標本容器５００を、検出システム１００への装着に向けて置くことができる。装着ステーション２０２において、容器５００は、輸送機構２０４を使用して、装着ステーションまたはエリア２０２から入口ロケーションまたはポート１１０へと輸送され、続いて入口ロケーションまたはポート１１０を通って検出システム１００へと輸送される。したがって、ユーザまたは技術者は、１つまたは複数の標本容器５００を装着ステーションまたはエリア２０２に置いて立ち去るだけでよく、一方で容器５００は検出システム１００へと自動的に装着される。標本容器５００は、システムへと輸送されると、本明細書における他のところに記載されるように、容器管理デバイスまたはロケータデバイスを使用して１つまたは複数の作業フローステーションへと移動され得る、および／または、保持構造またはラックへと運搬され得る。
一実施形態では、図１〜図３、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、輸送機構２０４は、容器５００を、入口ロケーションまたはポート１１０へと、続いて入口ロケーションまたはポート１１０を通じて検出システム１００へと、輸送する（例えば、運ぶ）ように動作可能なコンベヤベルト２０６である。しかしながら、標本容器５００を装着ステーションまたはエリア２０２から入口ロケーションまたはポート１１０へと輸送するための他の手段または機構が考えられ、限定されることはないが、送りネジ、溝および成形板を有するタイミングベルトなどを含み得る。他の実施形態では、検出システム１００への標本容器５００の自動装着の過程は、後で記載するように、運搬機構６５０を使用して容器を保持構造またはラックへと運搬すること、または、容器ロケータデバイス（例えば、図２４の符号４００Ａ）を使用して容器を１つまたは複数の作業フローステーションへと移動することをさらに含み得る。
図１〜図３、図５Ａ、および図５Ｂに示すように、装着ステーションまたはエリア２０２と輸送機構２０４とはコンベヤベルト２０６を備える。この実施形態によれば、ユーザまたは技術者は、１つまたは複数の標本容器５００を、容器５００の検出システム１００への自動装着のためのコンベヤベルト２０６の特定の位置またはエリア（つまり、装着ステーションまたはエリア２０２）に置くことができる。コンベヤベルト２０６は、連続的に走行できる、または、装着ステーションまたはエリア２０２における容器５００の物理的な存在によって作動させられ得る。例えば、システム制御装置が、装着ステーション２０２における１つまたは複数の標本容器の存在または不在を指示する信号（例えば、光センサ）に基づいて、コンベヤベルト２０６を動作させる（つまり、電源オン／オフする）ために使用されてもよい。同様に、１つまたは複数のセンサは、容器が不適切に装着され、および／または、容器が倒れ、詰まりを引き起こし得るかどうかを指示するために、入口ロケーションまたはポート１１０において使用されてもよい。コンベヤベルト２０６は、容器５００を装着ステーションまたはエリア２０２（例えば、図１に示すように、コンベヤベルト２０６の左部分）から入口ロケーションまたはポート１１０へと移動または輸送するように動作し、それによって、検出システム１００へと装着される１つまたは複数の容器５００を入口ロケーションまたはポート１１０において蓄積する。典型的には、図１〜図３および図５Ａ〜図５Ｂに示すように、装着ステーションまたはエリア２０２と、輸送機構２０４またはコンベヤベルト２０６と、入口ロケーションまたはポート１１０とは、検出システム１００の筐体１０２の外側に、または、検出システム１００の筐体１０２に位置付けられる。一実施形態では、自動装着機構２００は、下方区域１７０の上部においてシステム１００の上方区域１６０に隣接して位置付けられた棚１８０に位置付けられる。同じく図示するように、輸送機構またはコンベヤベルト２０６は、検出システム１００への装着のために、標本容器５００を鉛直または直立の配向で（つまり、容器５００の上部分５０６が上になるように）維持するために、水平平面において典型的には動作する（例えば、図１〜図３および図５Ａ〜図５Ｂ参照）。図１〜図３において示すように、輸送機構またはコンベヤベルト２０６は、１つまたは複数の自由に立つ容器５００を輸送するために、例えば、左から右へと、または、装着ステーションまたはエリア２０２から入口ロケーションまたはポート１１０に向けて移動する（例えば、図２における矢印２０８）。
一実施形態では、例えば図１〜図３および図１０〜図１１で示すように、自動装着機構２００は、輸送機構またはコンベヤベルト２０６の一方または両方の側に並列に位置付けられる１つまたは複数の案内レール２１０をさらに備えることになる。１つまたは複数の案内レール２１０は、輸送機構またはコンベヤベルト２０６の動作の間、標本容器５００を入口ロケーションまたはポート１１０へと案内または方向付けるように機能する。一実施形態では、案内レールは、標本容器を自動装着機構２００の後部において単一の縦列の線へと漏斗状に通すまたは案内するように動作し、その後部において、標本容器は、１回に１つの容器で、検出システム１００へと装着されるために順番を待つ。別の設計の態様では、例えば図２２に示すように、検出システム１００は、ロケータデバイス（本明細書における他のところに記載される）を覆い、中にある内部ロケータデバイス室（図示せず）を包囲するロケータデバイスカバー４６０をさらに備え得る。ロケータデバイスカバー４６０は、自動装着機構２００から入口ロケーションまたはポート１１０へと輸送され、続いて内部室へと輸送されるときに標本容器５００を案内するための１つまたは複数の容器案内レール４６２を備えてもよく、それによって標本容器をシステムへと自動的に装着する。この実施形態によれば、内部ロケータデバイス室（図示せず）は、本明細書における他のところに記載される内部室の一部であると考えられる。
なおも別の実施形態では、自動装着機構２００は、容器が検出システム１００に入るときに標本容器５００を読取または識別するための手段またはデバイスをさらに備え得る。例えば、容器５００は、システム内での容器識別および追跡のために読み取られ得るバーコードラベル５０８を備えてもよい。この実施形態によれば、検出システム１００は、システム内の１つまたは複数のロケーションにおいて１つまたは複数のバーコードリーダ（例えば、図１４〜図１５における符号４１０参照）を備える。例えば、検出システム１００は、個々の容器５００がシステムへと入るときにその容器５００を検出システム制御装置へと読み取る、識別する、および記録するために、入口ロケーションまたはポート１１０においてバーコードリーダを備え得る。別の実施形態では、入口ロケーションまたはポート１１０は、バーコードラベル５０８の読取を可能にするために入口ロケーションまたはポート１１０内で容器を回転させるための手段またはデバイス（例えば、本明細書における他のところに記載されるような容器回転装置または回転ターンテーブル）も備え得る。別の可能な実施形態では、運搬機構（例えば、図５Ｂにおける符号６５０参照）は、バーコードラベル５０８の読取を可能にするために容器５００を回転させることができる。バーコードが読み取られると、運搬機構は、典型的には、容器５００を入口ロケーションまたはポート１１０から、複数の保持構造またはラック６００のうちの１つにおける複数の受入構造またはウェル６０２のうちの１つへと容器５００を運搬する。
なおも別の実施形態では、バーコード５０８が適切に読み取りできない場合（例えば、ラベルが読み違えられる場合、または、読取エラーが起こる場合）、検出システム制御装置（図示せず）は、読取不可能または読み違えられた容器５００へのユーザのアクセスのために、容器５００を読み違え／エラーロケーションまたはポート１２０へと方向付けることができる。ユーザは、自動装着機構２００を使用して、および／または、ユーザの裁量において、容器を再装着でき、任意選択で容器５００を手作業で装着でき、容器５００の情報をシステム制御装置へと手入力できる（例えば、ユーザインターフェース１５０を使用して）。別の実施形態では、検出システム１００は、高い優先度の容器の装着のために、および／または、ラベルが読み違えられた、もしくは、読取エラーが起こった容器の手作業の装着のために、高い優先度の（またはＳＴＡＴの）装着ロケーション（図示せず）を含んでもよい。
自動装着機構の別の設計構成が図１０に示される。図１０に示すように、自動装着機構２００は、装着ステーションまたはエリア２０２と、第１のコンベヤベルト２０６と、入口ロケーションまたはポート１１０とを備える。コンベヤベルト２０６は、標本容器５００をシステム１００の左縁（つまり、装着ステーション２０２のロケーション）から入口ロケーションまたはポート１１０へと輸送するように動作する。この例では、移動は左から右へであり、図１０において矢印２２０によって表される。自動装着機構２００は、案内レール２１０と、一式のギヤまたは車輪２１４、２１６の周りで動作する第２のコンベヤベルト２１２とをさらに備え得る。この実施形態によれば、第２のコンベヤベルト２１２は、第１の水平なコンベヤベルト２０６の上方において鉛直平面において配向されて動作可能であり、時計回りまたは反時計回りの手法で動作できる（つまり、ベルトを、左から右へと、または、右から左へと移動するために）。第２の鉛直方向に配向されたコンベヤベルト２１２の時計回りまたは反時計回りの動作は、標本容器５００に、容器の鉛直軸周りに反時計回りまたは時計回りの回転をそれぞれ与えることができる。出願者は、標本容器５００に時計回りまたは反時計回りの回転を与えることで、複数の標本容器５００が入口ロケーションまたはポート１１０において蓄積するときに自動装着機構２００の詰まりまたは目詰まりを防止および／または低減できることを見出した。容器５００は、入口ロケーションまたはポート１１０に到達すると、検出システム１００へと移動され得る。
なおも別の実施形態では、自動装着機構２００は、第１のコンベヤベルト２０６の下において水平平面で位置付けられる支え板（図示せず）も含み得る。当業者が認識するように、コンベヤベルト２０６は、いくらかの弾力性や柔軟性を有してもよく、または、「ばねのようである」と考えられてもよい。コンベヤベルト２０６のこのばねのような性質は、容器がコンベヤベルト２０６にわたって装着ステーションまたはエリア２０２から第１のポートまたは入口ロケーション１１０へと輸送されるときに標本容器５００の不安定をもたらす可能性があり、標本容器５００が斜めになるかまたは倒れる結果になる可能性がある。出願者は、剛体または半剛体の支え板をコンベヤベルト２０６の下に備えることで、この問題が低減および／または完全に排除でき、それによって、装着機構２００の詰まりまたは目詰まり（例えば、倒れた容器５００によって）を低減および／または防止することを見出した。概して、任意の支え板の材料が使用できる。例えば、支え板は、プラスチック、木、または金属から作られた剛体または半剛体の板であり得る。
自動装着機構のなおも別の設計構成が図１１に示される。図１１に示すように、自動装着機構２００は、装着ステーションまたはエリア２０２と、コンベヤベルト２０６と、入口ロケーションまたはポート１１０とを備え得る。同じく示すように、コンベヤベルト２０６は、標本容器５００をシステム１００の前縁（つまり、装着ステーション２０２）から入口ロケーションまたはポート１１０へと輸送するように動作できる。この例では、装着機構２００の移動は、前から後へと（つまり、機器の前縁から装着ポート１１０へと）であり、図１１における矢印２４０によって表される。図示したように、自動装着機構２００は、１つまたは複数の標本容器５００がコンベヤベルト２０６によって輸送されるときにその標本容器５００を入口ロケーションまたはポート１１０へと案内するために、１つまたは複数の案内レール２１０をさらに備え得る。
任意選択で、図１１に示すように、自動装着機構２００は、この実施形態によれば、第２の輸送機構２３０を備え得る。一実施形態では、第２の輸送機構２３０は、第１のコンベヤベルト２０６の上方の鉛直平面において位置付けられて動作可能である第２のコンベヤベルト２３２を備え得る。図示するように、第２の輸送機構２３０は、第２のコンベヤベルト２３２に取り付けられた複数のパドルまたは板２３６をさらに備え得る。この実施形態によれば、第１のコンベヤベルト２０６は、１つまたは複数の標本容器５００を装着ステーションまたはエリア２０２から第２の輸送機構２３０へと移動または輸送するために動作し、第２の輸送機構２３０で容器５００はパドルまたは板２３６同士の間でウェルまたは空間２３４へと個々に移動または輸送される。第２のコンベヤベルト２３２は、一式のギヤまたは駆動輪（図示せず）の周りで動作し、例えば、自動装着機構２００の後縁にわたって左から右へと走行または移動し、それによって容器５００を、装着機構２００の後部に沿って左から右へと入口ロケーションまたはポート１１０まで輸送する（例えば、矢印２５０参照）。容器５００は、入口ロケーションまたはポート１１０に到達すると、検出システム１００へと移動され得る。
なおも別の実施形態では、自動装着機構２００は、例えば図１２に示すように、保護筐体またはケーシング２６０において包囲され得る、または、包み込まれ得る。この実施形態によれば、自動装着機構２００またはその１つまたは複数の構成要素（つまり、装着エリア、輸送手段（例えば、コンベヤベルト２０６）、および／または入口ロケーションもしくはポート（図示せず）のうちの１つまたは複数）は、保護筐体またはケーシング２６０に含まれ得る、または、包み込まれ得る。保護筐体またはケーシング２６０は、標本容器５００に自動装着機構２００へのアクセスを提供し、保護筐体またはケーシング２６０に含まれた自動装着機構２００の中／上に標本容器５００を装着するための開口２６２を有する。任意選択で、保護筐体またはケーシング２６０は、自動装着機構２００、および／または、中に含まれる容器５００を保護するために閉じられ得る、または、遮断され得るカバー手段２６４をさらに備えることができる。カバーは、図示するように、閉じることができる蓋２６６、または、筐体もしくはケーシング２６０を閉じるための他の構造もしくは手段であり得る。例えば、別の実施形態では、カバー２６４は、開口２６２にわたって遮断されるように引っ張られ得る軽量なカーテン（図示せず）であり得る。保護筐体またはケーシング２６０は、装着もしくは高い優先度の容器（つまり、ＳＴＡＴ容器）および／または読み違えられた容器のための優先容器装着ポート２７０も提供できる。一実施形態では、容器５００が優先ポート２７０へと手作業で装着できる。
自動装着機構の別の実施形態が図１３〜図１５に示される。先に記載した自動装着機構と同様に、図１３〜図１５に示した自動装着機構３００は、容器装着ステーションまたはエリア３０２と、輸送機構３０４と、検出システム１００への１つまたは複数の標本容器５００の完全に自動装着のための容器入口ロケーション３０６とを備える。
容器装着エリア３０２は、例えば図１７に示すように、ユーザが容器装着エリア３０２に１つまたは複数の標本容器５００を容易に置くことができるように、検出システム１００において容易にアクセス可能なロケーションにある。この実施形態によれば、標本容器５００は、例えば図１３に示すように、標本容器５００の側面において横たわるように水平配向で装着される。容器装着エリア３０２において、標本容器５００は輸送機構３０４によって容器装着エリア３０２から入口ロケーション３０６へと輸送でき、入口ロケーション３０６から、容器５００は、本明細書でより詳細に記載するように、検出システム１００に入ることになる。驚いたことには、装着エリア３０２における標本容器５００の配向に拘わらず（つまり、容器５００の上部分５０６が検出システム１００を向いているか、検出システム１００から離れる方を向いているか（例えば、図１４において示す）に拘わらず）、この実施形態の自動装着機構３００は、標本容器５００を検出システム１００へと装着できる。
一実施形態では、容器装着ステーションまたはエリア３０２は、例えば図１３に示すように、１つまたは複数の標本容器５００を保持することができる装着貯留部３０３を備える。装着貯留部３０３は、１個から１００個までの標本容器、１個から８０個までの標本容器、または、１個から５０個までの標本容器を保持するように設計できる。別の設計の概念では、装着貯留部は１００個以上の標本容器５００を保持してもよい。この実施形態の自動装着機構３００は、ユーザまたは技術者が装着貯留部３０３および装着エリア３０２を覆うために任意選択で閉じることができる蓋またはカバー（図示せず）をさらに備えてもよい。様々な設計が、蓋またはカバーについて可能であり考えられる。
図１３〜図１４に示すように、装着貯留部３０３は、例えば、標本容器５００を装着エリア３０２から入口ロケーション３０６まで輸送するように入口ロケーション３０６の方へと下向きに傾斜する傾斜面といった、輸送機構３０４を含んでいる。この実施形態によれば、傾斜面は、標本容器を入口ロケーション３０６へと斜面において転がり落とすかまたは下へスライドすることができる。傾斜面が図において例示されるが、他の設計が、標本容器を入口ロケーション３０６へと輸送するための輸送手段または機構３０４について可能であり考えられる。例えば、代替の設計概念では、輸送機構３０４はコンベヤベルト（図示せず）を備えてもよい。この設計概念によれば、コンベヤベルトは、１つまたは複数の標本容器を保持するように設計でき、任意選択で、コンベヤベルトが入口ロケーション３０６の方へと下向きに傾斜するように設計されてもよい。
入口ロケーション３０６において、ドラムまたはドラム状の装着デバイス３０８が、標本容器５００を検出システム１００へと装着するために使用される。図示するように、ドラム状の装着デバイス３０８は、１つまたは複数の標本容器を中に保持するための水平に配向された１つまたは複数のスロット３１０を有する。各々の個々のスロット３１０は、単一の標本容器５００を保持することができる。一実施形態では、ドラム状の装着デバイス３０８は、例えば、中に標本容器５００を保持するための、１個から１０個までのスロット、１個から８個までのスロット、１個から６個までのスロット、１個から５個までのスロット、１個から４個までのスロット、または、１個から３個までのスロットといった、複数のスロットを有する。別の実施形態では、ドラム状の装着デバイス３０８は、単一の標本容器５００を中で保持することができる単一のスロットを有するように設計され得る。
ドラム状の装着デバイス３０８は、水平の軸周りに回転でき（時計回り方向または反時計回り方向のいずれかで）、個々の標本容器５００を取り上げて検出システム１００へと装着することができる。動作において、ドラムまたはドラム状の装着デバイス３０８の回転は、水平に配向された標本容器５００を、複数の水平に配向されたスロット３１０のうちの１つにおいて取り上げ、容器５００を、ドラムまたはドラム状の装着デバイスの回転によってタンブラーデバイス３３０（例えば、図１６参照）へと移動する。当技術分野の任意の手段が、ドラムまたはドラム状の装着デバイス３０８の回転のために使用できる。例えば、システムは、ドラム状の装着デバイス３０８の回転のためにモータ（図示せず）および駆動ベルト３１６の使用を採用できる。
別の実施形態では、図１３に示すように、この実施形態の自動装着機構３００は、単一の容器装着ポート３１２をさらに備え得る。動作において、ユーザまたは技術者は、単一の標本容器を、例えばＳＴＡＴ標本容器などの迅速または緊急の装着のために、単一の容器装着ポート３１２へと置くことができる。単一の容器装着ポート３１２に置かれると、容器は、例えば、検出システム１００への標本容器の迅速または緊急の自動装着のためのドラム状の装着デバイス３０８の方へと下向きに傾斜する傾斜面といった第２の輸送機構３１４へと、重力を介して落下または降下する。
図１３〜図１６に示すように、ドラムまたはドラム状の装着デバイス３０８は、標本容器５００を入口ロケーション３０６からタンブラーデバイス３３０へと移動するために、鉛直平面において（つまり、水平の軸の周りで、または、水平の軸を中心として）回転する。タンブラーデバイスは、鉛直に配向されたシュート３３２の上部において開放スロットを備える。タンブラーデバイス３３０に移動されると、標本容器は、カム機構および鉛直に配向されたシュート３３２によって直立させられる（つまり、標本容器は、水平の容器配向から直立した鉛直の容器配向へと再位置決めされる）。動作において、カム機構（図示せず）は、標本容器の上部および／または下部を感知でき、標本容器５００を標本容器の基部から水平方向において押し、それによって、鉛直に配向されたシュート３３２の開口を通じて基部を落下または降下させることができる。したがって、タンブラーデバイス３３０は、容器５００に、下部を先にして鉛直シュート３３２を通じて容器ロケータデバイス４００（本明細書における他のところに記載される）の第１のロケータウェルへと（重力を介して）落下させるように動作し、それによって、容器５００を鉛直な直立した配向で再配向する。
例えば図１６で示すように、タンブラーデバイス３３０は、ドラムの各々の側において１つで２つのテーパー加工された出っ張り３３４を有し、各々の出っ張りは、前縁においてより細く、後縁においてより厚い。出っ張り３３４は、ドラムが回転するときに容器５００のキャップ部分５０２が出っ張りによって捕獲または保持される（つまり、キャップが出っ張り３３４の上部に圧し掛かるようにキャップは出っ張りの上側へ移動する）ように位置合わせされる。出っ張り３３４は、容器の下部が鉛直シュート３３２を通って降下するとき、容器５００のキャップ部分５０２を所定位置で短時間保持するだけである。さらに、容器の下部または基部５０６は出っ張りによって捕獲または保持されない。代わりに、テーパー加工された出っ張り３３４は、ドラムまたはドラム状の装着デバイス３０８が回転するとき、容器５００の下部または基部５０６を水平方向で容器５００の下部５０６から容器の上部またはキャップ部分５０２に向けて押すかまたはスライドさせるように作用する（図４参照）。この作用は、容器のキャップ端５０２が出っ張り３３４の上縁によって保持され、それによって容器５００の下部５０６を、鉛直シュート３３２を通じて容器ロケータデバイス４００へと自由に降下させることを確保するのを助ける。出っ張り３３４をドラムまたはドラム状の装着デバイス３０８の各々の側において有することで、回転するドラムにおける容器５００の配向は必須ではない。容器５００は、容器のキャップ端５０２がドラム状の装着デバイス３０８の右側にあるか左側にあるかに拘わらず（例えば、図１６参照）、下部５０６が鉛直シュート３３２を通じて降下するときに、対応する出っ張り３３４が容器のキャップまたは上部５０２を保持するように機能するため、タンブラーデバイス３３０によって直立とされる。別の実施形態では、鉛直シュート３３２は、容器位置付けデバイス４００へと降下する容器５００を方向付けるのを助ける狭小区域３３３をさらに備え得る。動作において、ドラムまたはドラム状の装着デバイス３０８が、鉛直に配向されたシュート３３２の上部において開放スロットの上で回転するとき、容器５００のキャップまたは上部分５０２は１つまたは複数の出っ張り３３４によってドラムの外側縁において保持される（例えば、図１６参照）。出っ張り３３４が容器５００のキャップまたは上部分５０２を所定位置で保持する一方で、容器の下部５０６をドラムまたはドラム状の装着デバイス３０８から鉛直に配向されたシュート３３２へ旋回または自由に降下させることができ、それによって、前述したように、容器５００が鉛直に配向されたシュート３３２を通じて下部を先にして重力を介して落下または降下するため、容器５００を直立させるかまたは鉛直に配向させる。
容器管理手段またはロケータデバイス
例えば図１３〜図１５、図１８、および図２５Ａ〜図２５Ｃで示すように、検出システム１００は容器管理デバイスまたはロケータデバイス４００をさらに備え得る。容器管理デバイスまたはロケータデバイス４００は、検出システム１００の筐体１０２の内部に入ると、様々な作業フローステーション４０４の間で容器５００を管理、移動、または位置付けるために使用できる。一実施形態では、容器管理デバイスまたはロケータデバイス４００は、図示するように、図１３〜図１５に示した自動装着機構３００との組み合わせで使用できる。別の実施形態では、容器管理デバイスまたはロケータデバイス４００は、例えば図１８に示した自動装着機構２００との組み合わせで使用できる。図１３〜図１５および図１８における容器管理デバイスまたはロケータデバイス４００は、概略的に示されており、部品は一定の縮尺ではない。
容器管理デバイスまたはロケータデバイス４００は、例えば、１個から１０個までのロケータウェル、１個から８個までのロケータウェル、１個から５個までのロケータウェル、１個から４個までのロケータウェル、または１個から３個までのロケータウェル４０２といった、１つまたは複数のロケータウェル４０２を含む回転可能な車輪状のデバイスまたは回転可能な円板を備える。一実施形態では、ロケータデバイスは、対置可能な平行な板または円板を備える（例えば、図２５Ａ〜図２５Ｃ参照）。各々の個々のロケータウェル４０２は、単一の標本容器５００を保持することができる。動作において、ロケータデバイス４００は、様々な作業フローステーション４０４へと、または、様々な作業フローステーション４０４の間で（つまり、ステーションからステーションへ）、個々の容器５００を移動するために、（鉛直軸の周りで、または、鉛直軸を中心として）水平平面において（時計回り方向または反時計回り方向のいずれかで）回転する。一実施形態では、作業フローステーション４０４は、標本容器の１つまたは複数の測定または読取を得るように動作可能であり、それによって、容器のロット番号、容器の有効期限、患者の情報、試料の種類、充填高さなど、容器についての情報を提供する。別の実施形態では、１つまたは複数の作業フローステーション４０４は、容器取上ステーションまたは容器運搬ステーションなどの１つまたは複数の容器管理ステーションを備えてもよい。例えば、ロケータデバイス４００は、（１）バーコード読取ステーション、（２）容器走査ステーション、（３）容器撮像ステーション、（４）容器計量ステーション、（５）容器取上ステーション、および／または（６）容器運搬ステーションなどの、１つまたは複数の作業フローステーション４０４へと、および／または、１つまたは複数の作業フローステーション４０４の間で、個々の標本容器５００を移動することができる。別の実施形態では、これらの測定および／または読取のうちの１つまたは複数は同じステーションで行うことができる。例えば、容器の計量、走査、撮像、および／または取上は単一のステーションロケーションで行ってもよい。なおも別の実施形態では、検出システムは別々の取上ステーションを含んでもよい。容器が、取上ロケーションにおいて運搬機構（本明細書に記載するようなもの）によって取り上げられ、検出システム１００内の他のロケーション（例えば、保持構造および／または攪拌組立体）へと運搬させることができる。なおも別の実施形態では、検出システム１００は、例えば第２の自動検出機器といった別の機器への標本容器５００の運搬のための運搬ステーションを含んでもよい。この実施形態によれば、運搬ステーションはシステム運搬デバイス４４０と連通できる。例えば、図示するように、システム運搬デバイス４４０は、標本容器を、検出システム１００内の別のロケーションへと、または、別の実施形態では別の機器（例えば、第２の検出システム（例えば、図２４に示すようなもの））へと運搬させることができるコンベヤベルトであり得る。図１４〜図１５に示すように、ロケータデバイス４００は、（１）入口ステーション４１２、（２）バーコード読取および／または走査ステーション４１４、（３）容器撮像ステーション４１６、（４）容器取上ステーション４１８、ならびに（５）別の機器への容器の運搬のためのシステム運搬ステーション４２０を備える。ロケータデバイスは、任意の作業フローステーションに位置決めされた回転可能ターンテーブルデバイス４０６をさらに備えてもよい。典型的には、このような回転可能ターンテーブルデバイスは、バーコードの読取および／もしくは容器の走査、ならびに／または、容器を計量するための秤もしくは計量デバイス４０８を容易にするために、容器を回転させるために使用され得る。
前述したように、動作において、容器管理デバイスまたはロケータデバイス４００は、所与の標本容器５００を所与の作業フローステーション４０４へと移動するために、または、位置付けるために、動作する。一実施形態では、これらの作業フローステーション４０４は、検出システム１００の筐体１０２内に含まれる。例えば、図１３〜図１５および図１８に示したように、自動装着機構は、本明細書における他のところに記載されるように、標本容器５００をロケータウェル４０２へと預けるかまたは置くことができる。容器管理手段または位置付けデバイス４００は、次に、例えばバーコード読取ステーション、容器走査ステーション、容器撮像ステーション、容器計量ステーション、容器取上ステーション、および／または容器運搬ステーションなど、システム内の様々な作業フローステーションの間で、標本容器を移動または位置付けするために回転できる。
運搬手段または機構
例えば図５〜図９Ｂおよび図１７〜図２１で示すように、自動検出システム１００は、システム内で、標本容器５００の運搬のため、および／または、容器管理のために動作可能な自動運搬手段または機構をさらに備え得る。すでに記載したように、入口ロケーションまたはポート１１０は、例えば、図１〜図３において最良に示されるコンベヤシステム２０６から、容器を受け入れる。容器が入口ロケーションまたはポート１１０において蓄積するにつれて、容器は検出システム１００内で移動させられ、それによって、本明細書においてより詳細に記載するように、運搬機構（例えば、容器把持手段を伴うロボット運搬アーム）が個々の標本容器５００を取り上げまたは受け入れでき、その容器を検出システム１００内の保持構造またはラック６００へと運搬または置くことができる。運搬機構は、標本容器を保持構造またはラック６００へと運搬するために、および、標本容器を保持構造またはラック６００へと装着するために、視覚システム（例えば、カメラ）、あらかじめプログラムされた寸法座標、および／または精密運動制御を使用できる。
図１〜図３および図１３〜図１５に示すように、標本容器５００は、自動装着機構２００（図１〜図３）または３００（図１３〜図１５）を使用する検出システム１００内へと装着される、および／または、その検出システム１００内で輸送される。図示するように、容器５００は、典型的には、鉛直配向において（つまり、容器５００の上部またはキャップ部分５０２が直立するように）検出システム１００へと装着される。一実施形態によれば、容器５００は、複数の保持構造またはラック６００に置かれまたは保持され、その中の微生物の成長を増進させるために任意選択で攪拌される。例えば図５Ａおよび図５Ｂに示すように、保持構造またはラック６００の受入構造またはウェル６０２は、水平軸で配向され得る。したがって、この実施形態によれば、自動運搬機構（例えば、図５Ｂの符号６５０参照）が、自動装着機構２００、３００から受入構造またはウェル６０２への容器５００の運搬の間、容器５００を鉛直配向から水平配向へと再配向しなければならない。
動作において、自動運搬機構（例えば、図５Ｂにおける符号６５０、または、図２０における符号７００）は、検出システム１００の内部室６２０内で標本容器５００を運搬もしくは移動または再位置付けするように動作できる。例えば、一実施形態では、運搬機構は標本容器５００を入口ロケーションまたはポート１１０から複数の保持構造またはラック６００のうちの１つへと運搬できる。別の実施形態では、運搬機構は、標本容器５００を容器ロケータデバイス４００のウェル４０２から取り上げ、容器を保持構造またはラック６００の受入構造またはウェル６０２へと運搬できる。運搬機構は、複数の保持構造またはラック６００のうちの１つに位置付けられる複数の容器受入構造またはウェル６０２のうちの１つに容器５００を置くように動作できる。別の実施形態では、運搬機構は、「陽性」および「陰性」の容器を保持構造またはラック６００から取り外しまたは装着取り外しするように動作できる。この自動装着取外し機構は、「陽性」または「陰性」の読取が各々の標本容器５００について行われると、標本容器５００が容器受入構造またはウェル６０２から取り外され、検出システム１００へと装着される別の容器のための空間を作り、それによってシステムの処理量を増加させることを確保するように動作できる。
一実施形態では、運搬機構はロボット運搬アームであり得る。概して、当技術分野における任意の種類のロボット運搬アームが使用できる。例えば、ロボット運搬アームは多軸ロボットアーム（例えば、２軸、３軸、４軸、５軸、または６軸のロボットアーム）であり得る。ロボット運搬アームは、標本容器５００（例えば、血液培養瓶）を取り上げて、その標本容器５００を、入口ロケーションまたはポート１１０から、複数の保持構造またはラック６００（任意選択で攪拌組立体を有する）のうちの１つに位置付けられる複数の容器受入構造またはウェル６０２の１つまで運搬するように動作できる。さらに、運搬機構またはロボット運搬アームの必要な移動を容易にするために、検出システム１００の内部室６２０は、ロボット運搬アームのための１つまたは複数の支持部を備え得る。例えば、１つまたは複数の鉛直支持部および／または１つまたは複数の水平支持部が提供され得る。運搬機構またはロボット運搬アームは、保持構造またはラック６００の受入構造またはウェル６０２のいずれかへのアクセスへの必要に応じて、支持体にわたって上下にスライドすることになる。前述したように、ロボット運搬アームは、例えば、装着ステーションまたはロケーションからの容器運搬において、および、保持構造および／または攪拌組立体の中での配置を容易とするために、標本容器の配向を鉛直配向（つまり、容器５００の上部５０２が上となるような直立配向）から水平配向（つまり、容器５００がその側面において横たわるような配向）まで、標本容器の配向を変化させるように動作できる。
一実施形態では、ロボット運搬アームは、２軸または３軸のロボットアームであり、容器５００を、本明細書で記載する容器受入構造またはウェル６０２などの特定の位置へと、１つまたは複数の水平軸（例えば、ｘ軸および／またはｚ軸）において運搬でき、任意選択で鉛直軸（ｙ軸）において運搬できる。この実施形態によれば、２軸ロボットアームは２軸（例えば、ｘ軸およびｚ軸）での移動を可能とし、３軸ロボットアームは３軸（例えば、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸）での移動を可能とする。
別の実施形態では、２軸または３軸のロボットアームは、標本容器５００を１つまたは複数の軸を中心として回転によって運搬または移動することができる１つまたは複数の回転移動をさらに採用してもよい。この回転移動は、ロボット運搬アームに標本容器５００を鉛直装着配向から水平配向へと運搬させることができる。例えば、ロボット運搬アームは、標本容器を、水平軸を中心として、または、水平軸の周りで回転によって移動するために、回転移動を採用できる。この種類のロボット運搬アームは、３軸または４軸のロボットアームとして定められる。例えば、１つの水平軸（ｘ軸）、１つの鉛直軸（例えば、ｙ軸）、および１つの回転軸における移動を可能とするロボットアームは、３軸ロボットアームと考えられる。一方、２つの水平軸（例えば、ｘ軸およびｚ軸）、鉛直軸（ｙ軸）、および１つの回転軸における移動を可能とするロボットアームは、４軸ロボットアームと考えられる。同様に、単一の水平軸（例えば、ｘ軸）、鉛直軸（ｙ軸）、および２つの回転軸における移動を可能とするロボットアームも、４軸ロボットアームと考えられる。なおも別の実施形態では、ロボット運搬アーム７００は、４軸、５軸、または６軸のロボットアームとでき、それによって、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸における移動に加えて、１つの軸（つまり、４軸ロボットアーム）、２つの軸（つまり、５軸ロボットアーム）、またはすべての３つの水平軸（ｘ軸およびｚ軸）および鉛直軸（ｙ軸）（つまり、６軸ロボットアーム）を中心としての、または、それらの軸の周りでの回転移動を可能にする。
なおも別の実施形態では、ロボット運搬アームは、標本容器５００の測定、走査、および／または読取を得るための１つまたは複数のデバイスを備え得る。例えば、ロボット運搬アームは１つまたは複数のビデオカメラ、センサ、スキャナ、および／またはバーコードリーダを備えてもよい。この実施形態によれば、ビデオカメラ、センサ、スキャナ、および／またはバーコードリーダは、容器ロケーション、容器ラベル（例えば、バーコード）の読取、容器の走査、システムの遠隔現場サービス、および／または、システム内のあらゆる可能な容器の漏れの検出において支援できる。なおも別の設計の可能性において、ロボット運搬アームは、必要な場合、自動汚染除去を支援するために紫外光線発生源を備えてもよい。
運搬機構の１つの設計の可能性が図６〜図８Ｃに示される。図６に示すように、運搬機構はロボット運搬アーム６５０を備え、ロボット運搬アーム６５０は、上方水平支持レール６５２Ａと、下方水平支持レール６５２Ｂと、単一の鉛直支持レール６５４と、標本容器５００を取上、把持、または保持するための把持機構（図示せず）を備えるロボットヘッド６５６とを備える。図６〜図８Ｃに示した運搬機構は概略的に示されており、部品は一定の縮尺ではなく、例えば、図示した水平支持部６５２Ａ、６５２Ｂ、鉛直支持部、およびロボットヘッド６５６は一定の縮尺ではない。当業者は容易に認識するように、水平支持部６５２Ａ、６５２Ｂおよび鉛直支持部が必要に応じて長さが延長または短縮され得る。図示するように、ロボットヘッド６５６は鉛直支持レール６５４に支持、連結、および／または取り付けされ、鉛直支持レール６５４はさらに水平支持レール６５２Ａおよび６５２Ｂによって支持される。同じく図６に示すように、運搬機構は、検出システムにおいて運搬機構を搭載するために使用され得る１つまたは複数の搭載支持部６９６を備えてもよい。
動作において、鉛直支持レール６５４は水平支持レール６５２Ａおよび６５２Ｂに沿って移動でき、それによって鉛直支持レール６５４およびロボットヘッド６５６を水平軸（例えば、ｘ軸）に沿って移動する。概して、当技術分野における任意の手段が鉛直支持レール６５４を水平支持レール６５２Ａおよび６５２Ｂに沿って移動するために使用できる。図６に示すように、上方および下方の支持レール６５２Ａおよび６５２Ｂは、上方および下方の水平スライドブロック６５９Ａおよび６５９Ｂをそれぞれ駆動するように動作可能な上方および下方のネジ付きシャフト（図示せず）を備え得る。また、図６に示したように、上方および下方のシャフト６５２Ａおよび６５２Ｂは、上方および下方の支持レール６５２Ａ、６５２Ｂの長さで延びることで上方および下方のネジを取り囲む中空の細長い補強スリーブ６５３Ａ、６５３Ｂを備え得る（例えば、米国特許第６，４６７，３６２号参照）。スリーブ６５３Ａ、６５３Ｂは、上方および下方の支持レール６５２Ａ、６５２Ｂの長さで延びるスリーブ６５３Ａ、６５３Ｂにおいてスロット（例えば、符号６５３Ｃ参照）を各々さらに備える。スロット（例えば、符号６５３Ｃ参照）を通じて延び、補強スリーブ６５３Ａ、６５３Ｂにおいて包み込まれるネジ付きシャフト（図示せず）と係合可能なネジ山を有するネジ付き突片（図示せず）が設けられる。上方および下方の支持レール６５２Ａ、６５２Ｂのネジ付きシャフト（図示せず）が第１のモータ６５７によって回されると、ネジ付き突片（図示せず）が上方および下方の支持レール６５２Ａ、６５２Ｂの長手方向長さに沿って水平スライドブロック６５９Ａ、６５９Ｂを移動し、それによってロボットヘッド６５６を水平軸（例えば、ｘ軸）に沿って移動する（ここでも、米国特許第６，４６７，３６２号参照）。第１のモータ６５７は、上方および下方のネジ付きシャフト（図示せず）を回すことで上方および下方の水平スライドブロック６５９Ａおよび６５９Ｂ（ネジ付きシャフトとそれぞれ係合する雌ネジを各々有する）を上方および下方のネジ付きシャフトに沿って水平方向で駆動するように動作できる。１つの設計の可能性において、第１のモータ６５７は、第１のネジ付きシャフトがモータ６５７によって回されるときにネジ付きシャフトのうちの１つ（例えば、下方ネジ付きシャフト）を第１のネジ付きシャフトと平行に回すために、駆動ベルトとプーリ６６２のセットとを備えることで、上方および下方の両方のネジ付きシャフトを回すために使用できる。
図６に示すように、鉛直支持レール６５４は、鉛直スライドブロック６５５を駆動することでロボットヘッド６５６を鉛直軸（例えば、ｙ軸）に沿って移動させるように動作可能な鉛直ネジ付き駆動シャフト（図示せず）をさらに備え得る。動作において、第２のモータ６５８が、鉛直ネジ付きシャフト（図示せず）を回すことで鉛直スライドブロック６５５を鉛直ネジ付きシャフトに沿って鉛直方向で駆動するように動作できる。別の実施形態では、図６〜図７Ｂに示し、先に記載するように、鉛直ネジ付きシャフトは、鉛直支持レール６５４の長さで延びることで鉛直ネジ付きシャフト（図示せず）を取り囲む中空の細長い補強スリーブ６５４Ａをさらに備え得る。スリーブ６５４Ａは、鉛直支持レール６５４の長さで延びるスロット６５４Ｂをさらに備える。スロット（図示せず）を通じて延び、ネジ付きシャフト（図示せず）と係合可能なネジ山を有するネジ付き突片（図示せず）が設けられる。ネジ付きシャフト（図示せず）がモータ６５８によって回されるときネジ付き突片（図示せず）は、鉛直スライドブロック６５５を移動し、それによってロボットヘッド６５６を鉛直軸（例えば、ｙ軸）に沿って移動する（ここでも、米国特許第６，４６７，３６２号参照）。鉛直スライドブロック６５５は、ロボットヘッド６５６に直接的に取り付けられ得る、または、図６に示すように、第１の回転機構６６４に取り付けられ得る。鉛直スライドブロック６５５は、ネジ付き鉛直シャフトと係合し、鉛直スライドブロックを駆動し、延いてはロボットヘッド６５６をネジ付き鉛直シャフトに沿って鉛直方向で駆動するように動作される雌ネジ（図示せず）を有する。
運搬機構６５０は、１つまたは複数の軸を中心としての、または、その軸の周りでの回転移動を提供するために動作可能である１つまたは複数の回転機構をさらに備え得る。例えば、図６に示したように、ロボットヘッドは、ｙ軸を中心としての、または、ｙ軸の周りでの回転移動を提供するための第１の回転機構６６４と、ｘ軸を中心としての、または、ｘ軸の周りでの回転移動を提供するための第２の回転機構６６５とを備え得る。第１の回転機構６６４は、ロボットヘッド６５６に取り付けられ得る第１の回転板６６７を備える。第１の回転機構６６４は、鉛直軸を中心として（例えば、ｙ軸を中心として）、第１の回転板６６７を回転させ、延いてはロボットヘッド６５６を回転させるように動作する第１の回転モータ６６８と、第１のピニオンギヤ６７０と、対置可能な第１のリングギヤ６７２とをさらに備える。一実施形態では、第１のピニオンギヤ６７０および第１のリングギヤ６７２には、掴み歯（図示せず）または他の掴む特徴部（図示せず）が設けられ得る。第１の回転板６６７は、ロボットヘッド６５６に直接的に取り付けられ得る、または、図６に示すように、第２の回転機構６６５に取り付けられ得る。同じく図６に示すように、第１の回転板６６７は、第２の回転機構６６５への取り付けを容易にするために曲げ板を備えてもよい。第２の回転機構６６５は、第１の回転機構６６４のように、第２の回転板６７４を備える。図６に示すように、第２の回転板６７４はロボットヘッド６５６に取り付けられる。第２の回転機構６６５は、水平軸（例えば、ｘ軸）を中心として、第２の回転板６７４を回転させ、延いてはロボットヘッド６５６を回転させるように動作する第２の回転モータ６７８と、第２のピニオンギヤ６８０と、対置可能な第２のリングギヤ６８２とをさらに備える。一実施形態では、第２のピニオンギヤ６８０および第２のリングギヤ６８２には、掴み歯（図示せず）または他の掴む特徴部（図示せず）が設けられ得る。
図７Ｂにおいて最良に示されるロボットヘッド６５６は、単一の標本容器５００を中で保持するための保持室６８５を包囲する筐体６８４を備える。ロボットヘッドは把持機構６８６および駆動機構６８８をさらに備えることで、把持機構６８６を移動し、それによって単一の標本容器５００を、筐体６８４および保持室６８５の中へと、ならびに、筐体６８４および保持室６８５から外へと移動させる。把持機構６８６は、図７Ｂに示すように、標本容器５００のリップにわたってスナップ留めするように動作可能なばねクリップ６８７を備え得る。標本容器５００を保持構造６００に運搬した後、本明細書における他のところに記載されるように、ロボットヘッド６５６と、延いては把持機構６８６とは、標本容器５００を解放するために保持構造６００に対して上昇または下降させることができる。駆動機構６８８は、図７Ｂに示すように、モータ６９０と、案内レール６９２と、ネジ付き把持シャフト６９４と、把持駆動ブロック６９６とをさらに備える。動作において、モータ６９０は、ネジ付き把持シャフト６９４を回して把持駆動ブロック６９６と、延いては把持機構６８６とを、案内レール６９２に沿って移動する。
運搬機構の別の設計の可能性が図９Ａ〜図９Ｂに示される。図９Ａ〜図９Ｂに示すように、入口ロケーションまたはポート１１０から容器５００を把持または取り上げ、容器５００を上方または下方のドラム保持構造８００（本明細書における他のところに記載される）の弾力性受入構造またはウェル８０２へと移動または運搬させるために、自動運搬機構８２０が図９Ａ〜図９Ｂに示した検出システム１００に組み込まれる。この実施形態における自動運搬機構８２０は、陰性容器５００を廃棄ロケーションへと移動し、続いて容器５００を廃棄箱１４６へと落下させる、または、預けるように動作可能でもある、または、陽性容器を陽性容器ロケーションへと移動するように動作可能でもある（例えば、図１参照）。このような移動を提供するために、運搬機構８２０は、容器５００を取り上げて保持するための把持機構８２６を備え得るロボットヘッド８２４と、システム１００の内部室８５０にわたって延びる回転可能支持ロッド８２８とを備える。図示するように、ロボットヘッド８２４は、回転可能支持ロッド８２８に支持、連結、および／または取り付けられる。概して、把持機構は、当技術分野における任意の把持機構であり得る。一実施形態では、把持機構は、図６〜図８Ｃと併せて先に記載した把持機構および駆動機構であり得る。ロボットヘッド８２４は、回転可能支持ロッド８２８に沿う任意の位置へと移動可能である。動作において、支持ロッド８２８は、ロボットヘッド８２４を上方または下方の円筒またはドラムの保持構造８００Ａ、８００Ｂのいずれかに向けて配向するように、支持ロッド８２８の長手方向軸を中心として回転できる。
一実施形態では、ロボットヘッド８２０は、容器５００を入口ロケーションまたはポート１１０から取り上げ、頭部を先にして（つまり、上部分５０２を先にして）容器５００をドラム保持構造８００Ａ、８００Ｂの受入構造またはウェル８０２へと装着するように動作可能である。この配向は、容器内の菌または微生物の成長を検出するために容器５００の下部または基部５０６を、容器５００の下部に位置付けられたセンサ５１４を読み取ることができる検出ユニット８１０へと曝す。
運搬機構についてのなおも別の設計の可能性が図１７〜図２１Ｂに示される。図１７〜図２１Ｂに示すように、ロボット運搬アーム７００は、１つまたは複数の水平支持構造７０２と、１つまたは複数の鉛直支持構造７０４と、標本容器５００を取り上げる、把持する、および／または保持するために１つまたは複数の特徴部またはデバイス（例えば、把持機構）を備えるロボットヘッド７１０とを備える。ロボットヘッド７１０は、水平支持部および／または鉛直支持部のうちの１つに支持、連結、および／または取り付けされ得る。例えば、一実施形態では、図１７〜図２１Ｂに示すように、ロボット運搬アーム７００は、下方水平支持構造７０２Ｂと、単一の鉛直支持構造７０４とを備える。図示していないが、当業者は、上方水平支持構造（図示せず）または他の同様の手段が、鉛直支持構造をさらに支持または案内するために使用できることを認識するものである。概して、当技術分野における任意の手段が、ロボットヘッド７１０を鉛直支持レール７０４に沿って上下に移動するために（矢印７２６によって表される（図１８参照））、および、鉛直支持レール７０４を水平支持構造７０２Ｂに沿って前後に移動するために（矢印７３６によって表される（図２０参照））使用できる。例えば、図２０に示すように、ロボット運搬アーム７００は、容器５００を鉛直軸（つまり、ｙ軸）に沿って（つまり、上下に）運搬または移動するために、ロボットヘッド７１０を鉛直支持レール７０４に沿って上下に運搬または移動する（矢印７２６）ように動作する鉛直駆動モータ７２０および鉛直駆動ベルト７２２をさらに備える。鉛直支持構造７０４は、図２０に示すように、鉛直案内レール７２８とロボットヘッド支持ブロック７０８とをさらに備え得る。したがって、鉛直支持構造７０４、鉛直案内レール７２８、鉛直駆動モータ７２０、および鉛直駆動ベルト７２２は、ロボット運搬アーム７００に、ロボットヘッド支持ブロック７０８を移動または運搬させ、延いてはロボットヘッド７１０および標本容器５００をｙ軸に沿って移動または運搬させることができる。同様に、図２０に示すように、ロボット運搬アーム７００は、鉛直支持構造７０４を、検出システム１００の筐体１０２内で、水平案内レール７３８に沿って、延いては、第１の水平軸（つまり、ｘ軸）に沿って、前後に（つまり、左から右へと、および／または、右から左へと）移動する（矢印７３６参照）ように動作する第１の水平駆動モータ７３０、第１の水平駆動ベルト７３２、および水平案内レール７３８をさらに備え得る。したがって、水平支持構造７０２Ｂ、第１の水平駆動モータ７３０、第１の水平駆動ベルト７３２、および水平案内レール７３８は、ロボット運搬アーム７００に標本容器５００をｘ軸に沿って移動または運搬させることができる。出願者は、ロボット運搬アームが機器内の増加したエリアにわたって移動可能であるため、水平軸に沿って移動可能である鉛直支持部を備えることで検出システム内の容量を増大することを可能にすることを見出した。さらに、出願者は、移動可能な鉛直支持部を有するロボット運搬アームがより信頼できるロボット運搬アームを提供できると考える。
図１７〜図２１Ｂにおいて最良に示されるように、自動運搬機構またはロボット運搬アーム７００は、線形または水平のスライド部７０６と、旋回板７５０とをさらに備える。図示するように、例えば図１７〜図２０では、線形または水平のスライド部７０６はロボットヘッド７１０と把持機構７１２とを支持する。線形または水平のスライド部７０６とロボットヘッド７１０とは、（前述したように）ロボットヘッド支持ブロック７０８および鉛直案内レール７２８に支持、連結、および／または取り付けられ得る。この実施形態によれば、線形または水平のスライド部７０６は、検出システム１００の筐体１０２内でロボットヘッド７１０および／または標本容器５００を上下に（つまり、鉛直軸（ｙ軸）に沿って）移動または運搬するために、ロボットヘッド支持ブロック７０８および鉛直案内レール７２８を介して鉛直軸（つまり、ｙ軸）に沿って上下に移動できる（図１８の矢印７２６参照）。図２１Ａ〜図２１Ｂに示すように、線形または水平のスライド部７０６は、容器５００を第２の水平軸（つまり、ｚ軸）に沿って運搬または移動させるために、ロボットヘッド７１０に線形または水平のスライド部７０６に沿って前から後へと、または、後から前へとスライドまたは移動させる（図１８の矢印７４６参照）ように動作可能である旋回板案内レール７５２と、旋回スロット７５４と、旋回スロットカム従動子７５６とを備える旋回板７５０をさらに備える。この実施形態によれば、第２の水平駆動モータまたは水平スライドモータ７６０とスライドベルト（図示せず）とは、ロボットヘッド７１０をｚ軸に沿って移動するために使用できる。したがって、線形または水平のスライド部７０６、水平スライドモータ、およびスライドベルトは、ロボットヘッド７１０に標本容器５００をｚ軸に沿って移動または運搬させることができる。１つまたは複数のセンサ（例えば、図２１Ａにおける符号７６４参照）が、線形または水平のスライド部７０６上のロボットヘッド７１０の位置を指示するために使用できる。
図２１Ａ〜図２１Ｂに示すように、ロボットヘッド７１０が線形または水平のスライド部７０６、旋回板７５０、および旋回板案内レール７５２に沿って移動されるとき、旋回スロット７５４および旋回スロットカム従動子７５６は、旋回キャリッジ７５８を、水平軸（つまり、ｚ軸）を中心として、または、水平軸（つまり、ｚ軸）の周りに回転させ、したがって、ロボットヘッド７１０を水平配向（図２１Ａに示すような配向）から鉛直配向（図２１Ｂに示すような配向）へと回転させ、逆もまた然りである。本明細書における他のところに記載されるように、鉛直入口配向から水平配向への容器５００の運搬は、保持構造またはラック６００の水平に配向された受入構造またはウェル６０２において容器を預けるかまたは置くために必要であり得る。したがって、旋回板７５０、旋回スロット７５４、および旋回キャリッジ７５８は、ロボットヘッド７１０に、標本容器５００を、装着されるときの鉛直配向（例えば、図１８参照）から水平配向（例えば、図２１Ａにおいて見られるような配向）へと再配向させることができ、それによって標本容器５００を自動装着機構（例えば、図１８における符号２００参照）から保持構造におけるウェル（例えば、図１８における符号６０２および６００）へと運搬させることができる。図２０に示すように、自動運搬機構は、検出システム１００内でのケーブル管理のための１つまたは複数のケーブル管理チェーン７８２と、ロボット運搬機構を制御するための回路基板７８４とを備えてもよい。なおも別の実施形態では、ロボット運搬アーム７００は、鉛直駆動ベルト７２２を遮断するように動作でき、それによって、（例えば、停電のため）機器の下部へと万が一降下するのを防止する遮断機構７８６をさらに備えてもよい。
ロボット運搬アーム７００は、標本容器５００を取上、把持、または保持するために、把持機構７１２をさらに備え得る。例えば図２１Ａおよび図２１Ｂに示すように、把持機構は、２つ以上の把持指部７１４を備え得る。さらに、把持機構７１２は、線形アクチュエータ７１６と、把持指部７１４を開閉させるために線形アクチュエータを移動するように動作できる線形アクチュエータモータ７１８とをさらに備え得る。動作において、アクチュエータモータ７１８は、把持機構７１２の線形アクチュエータ７１６を移動し、それによって把持指部７１４を移動するために使用することができる。例えば、線形アクチュエータは、指部を閉じて容器５００を把持するために第１の方向で（例えば、モータに向けて）移動できる。反対に、線形アクチュエータは、把持指部を開いて容器５００を解放するために第２の方向で（例えば、モータから離すように）移動できる。出願者は、１つまたは複数の把持指部７１４の使用が把持機構７１２に様々な異なる標本容器５００を含ませる（つまり、取上および／または保持）ことができることを、思いがけなく見出した。さらに、出願者は、標本容器５００の長さの約４分の１（１／４）から約２分の１（１／２）までで延びる把持指部７１４を使用して、把持指部が当技術分野において良く知られている多くの容器（例えば、長い首部の血液培養瓶）を含む（つまり、取上および／または保持）ことを見出した。
本明細書においてさらに記載するように、自動運搬機構またはロボット運搬アーム７００は、システム制御装置（図示せず）の制御下に置くことができ、検出システム１００内の標本容器５００の管理（例えば、取上、運搬、配置、および／または容器取り出し）のためにプログラムされ得る。
なおも別の実施形態では、以下においてさらに詳述するように、運搬機構７００は、「陽性」および「陰性」の標本容器５００の自動装着取外しのために使用できる。
任意選択の攪拌手段を伴う保持手段または構造
検出システム１００の保持手段または構造は、数多くの容器（例えば、使用される特定の保持構造に依存して、２００個または４００個の容器）が同時に処理され得るように、複数の個々の標本容器５００を取り扱うための様々な物理的構成を取ることができる。保持手段または構造は、標本容器５００の保管、攪拌、および／または培養のために使用され得る。１つの可能な構成が図５Ａ〜図５Ｂに示されており、別の可能な構成が図９Ａおよび図９Ｂに示される。これらの構成は、図示として提供されており、限定ではない。当業者が認識するように、他の設計が可能であり考えられる。
図５Ａ〜図５Ｂおよび図１７〜図２０に示すように、１つの可能な構成は、各々が個々の標本容器５００を保持するための多数の標本容器受入構造またはウェル６０２を各々有する複数の鉛直方向で重ねられた容器保持構造またはラック６００を使用する。この実施形態によれば、２つ以上の鉛直方向で重ねられた保持構造またはラック６００が使用され得る。例えば、約２個から約４０個まで、約２個から約３０個まで、約２個から約２０個まで、または約２個から約１５個までの鉛直方向で重ねられた保持構造またはラックが使用され得る。図５Ａ〜図５Ｂおよび図１７〜図２０を参照すると、この構成では、検出システム１００は、上方内部室６２２および下方内部室６２４を備える気候制御された内部室６２０と、複数の個々の容器受入構造またはウェル６０２を中に各々有する複数の鉛直方向で配置された保持構造またはラック６００（例えば、図５Ａ〜図５Ｂに示したように、１５個の鉛直方向で重ねられた保持構造またはラック６００）とを備える。各々の個々の保持構造またはラック６００は、ウェル６０２の２つ以上の容器受入構造を備え得る。例えば、各々の保持構造またはラック６００は、その中にウェル６０２の約２個から約４０個まで、約２個から約３０個まで、または約２個から約２０個までの受入構造を備え得る。図５Ａ〜図５Ｂに示したような一実施形態では、受入構造またはウェル６０２は、２列の鉛直方向に位置合わせされた受入構造またはウェル６０２を備え得る。代替の実施形態では、受入構造またはウェル６０２は千鳥に配置でき、したがって各々個々の保持構造またはラック６００（例えば、図２０参照）の鉛直方向の高さを低減し、それによって、より多くの数の全体での保持構造またはラック６００を培養室６２０内の所与の鉛直方向高さにおいて許容する。例えば図５Ａ〜図５Ｂにおいて示すように、検出システムは、２列で１０個の個々の容器受入構造またはウェル６０２を各々備える１５個の保持構造またはラック６００を備え、それによって、図５Ａ〜図５Ｂにおいて例示されたシステムに全体で３００個の容器の容量を与える。別の可能な設計構成では、検出装置は、２５個の受入構造またはウェルを各々含む１６個の鉛直方向で重ねられたラックを備えることができ、それによって全体で４００個の容器の容量を与える。
さらに、個々の容器受入構造またはウェル６０２の各々は、特定のＸおよびＹの座標位置またはアドレスを有し、ここで、Ｘは各々の容器受入構造またはウェル６０２の水平の位置であり、Ｙは各々の容器受入構造またはウェル６０２の鉛直の位置である。個々のウェル６０２は、例えば図１７〜図２１と併せて先に記載したようなロボット運搬アームなどの運搬機構によってアクセスされる。図１７〜図２１に示すように、自動運搬機構７００は、ラック６００における特定のＸ、Ｙ位置へとロボットヘッド７１０を移動し、延いては標本容器５００を移動し、容器５００をその位置に預けるように動作できる。動作において、自動運搬機構７００は、容器ロケータデバイス４００の入口ステーション１１０または取上ステーション４１８において標本容器５００を取り上げ、その中の細菌の成長について陽性と決定された容器５００を陽性容器または出口ロケーション１３０へと移動するように、および／または、細菌の成長について陰性と決定された容器５００を陰性容器ロケーションまたは廃棄箱１４６へと移動するように、動作できる。
一実施形態では、保持構造またはラック６００全体が、微生物の成長を促進または増進させるために、攪拌組立体（図示せず）によって攪拌され得る。攪拌組立体は、攪拌（例えば、前後に揺らす運動）を保持構造またはラック６００へと提供するための任意の既知の手段または機構であり得る。別の実施形態では、保持構造またはラック６００は、容器内に含まれる流体の攪拌のために前後運動で揺らされ得る。例えば、保持構造またはラック６００は、実質的に鉛直の位置から実質的に水平の位置まで前後に揺らされ、容器内に含まれる流体の攪拌を提供するために繰り返され得る。なおも別の実施形態では、保持構造またはラック６００は、実質的に水平の位置から、水平から１０度、１５度、３０度、４５度、または６０度の鉛直の位置まで前後に揺らされ、容器内の流体の攪拌を提供するために繰り返され得る。一実施形態では、実質的に水平の位置から、水平から約１０度から約１５度までの鉛直の位置までの揺らす運動が、好まれ得る。なおも別の実施形態では、保持構造またはラック６００は、容器内に含まれた流体の攪拌を提供するために、線形または水平方向の運動で前後に揺らされ得る。この実施形態では、保持構造またはラック６００と受入構造またはウェル６０２とは、鉛直の位置または代替で水平の位置で配向され得る。出願者は、水平配向における、保持構造６００、延いては、受入構造またはウェル６０２および標本容器５００を伴っての線形または水平方向の攪拌運動が比較的最小のエネルギーの入力で実質的な攪拌を提供できることを、見出だした。したがって、一部の実施形態では、水平の保持構造またはラック６００の配向と、線形または水平方向の攪拌運動とが好ましいとされ得る。保持構造またはラック６００、延いては、標本容器５００内の流体を攪拌する他の手段が考えられ、当業者によって良く理解される。これらの前後、線形、および／または水平方向の揺れ運動は、容器内の流体の攪拌を提供するために、望むように（例えば、様々な周期および／または速度で）繰り返され得る。
攪拌組立体のための１つの可能な設計が図２６と併せて示される。図２６に示すように、攪拌組立体６２６は、複数の標本容器５００を保持するための複数の保持ウェル６０２を備える１つまたは複数の保持構造６００を備える。攪拌組立体６２６は、攪拌モータ６２８と、偏心カップリング６３０と、第１の回転アーム６３２と、第２の回転アームまたはリンクアーム６３４と、ラック攪拌軸受組立体６３６とをさらに備える。動作において、攪拌モータ６２８は、偏心カップリング６３０を中心の外れた運動で回転させ、それによって第１の回転アーム６３２を、中心の外れた円または中心の外れた回転運動で移動する。第１の回転アーム６３２の中心の外れた回転移動は、第２の回転アームまたはリンクアーム６３４を線形運動で（矢印６３５によって表されるように）移動させる。第２の回転アームまたはリンクアーム６３４の線形運動は、ラック攪拌軸受組立体６３６を前後に揺らす運動で揺らし、それによって前後に揺らす攪拌運動（図２６の矢印６３８によって表される）を保持構造６００に提供する。
図９Ａおよび図９Ｂに示すような別の可能な設計構成では、検出システム１００は、容器５００のうちの１つを受け入れるための多数の個々の標本容器受入構造またはウェル８０２を含む円筒またはドラムの構造の形態で上方および下方の保持構造８００Ａおよび８００Ｂを備え得る。この実施形態では、円筒またはドラムの保持構造８００Ａ、８００Ｂは、水平の軸周りに各々回転し、それによって容器５００の攪拌を提供する。この実施形態によれば、各々のドラムの保持構造は、約８列から約２０列まで（例えば、約８列から約２０列まで、約８列から約１８列まで、または約１０列から約１６列まで）を備えることができ、各々の列は、約８個から約２０個までの容器受入構造またはウェル８０２（例えば、約８個から約２０個まで、約８個から約１８個まで、または約１０個から約１６個までのウェル８０２の受入構造）を備える。
前述したように、入口ロケーションまたはポート１１０から容器５００を把持または取り上げ、容器５００を上方または下方のいずれかのドラム保持構造８００の弾力性受入構造またはウェル８０２へと移動または運搬させ、容器５００をその弾力性受入構造またはウェル８０２に預けるために、自動運搬機構８２０が図９Ａ〜図９Ｂの検出システム１００に組み込まれる。この実施形態における自動運搬機構８２０は、陰性容器５００を廃棄箱１４６へと移動するようにさらに動作でき、または、例えば図１において示す陽性容器ロケーション１３０へと陽性容器を移動するように動作できる。また、前述したように、図９Ａ〜図９Ｂのロボットヘッド８２０は、容器５００を入口ロケーションまたはポート１１０から取り上げ、頭部を先にして（つまり、上部分５０２を先にして）容器５００をドラム保持構造８００Ａ、８００Ｂの受入構造またはウェル８０２へと装着することができる。この配向は、容器内の菌または微生物の成長を検出するために容器５００の下部または基部８０６を、容器５００の下部に位置付けられたセンサ５１４を読み取ることができる検出ユニット８１０へと曝す。
本明細書における他のところに記載されるように、陽性および陰性容器は、ロボット運搬アームによって回収され、システム内の他のロケーションへと運搬され得る。例えば、細菌の成長について「陽性」と決定された容器は、回収され、運搬機構を介して、ユーザまたは技術者が陽性容器を容易に取り外しできる陽性容器ロケーションまたはポートへと運搬され得る。同様に、指定された時間が経過した後に細菌の成長について「陰性」と決定された容器は、運搬機構を介して陰性容器ロケーションまたは処分のための廃棄箱へと運搬され得る。
一実施形態では、保持構造またはラック６００は、ラック６００の受入構造またはウェル６０２において標本容器５００を保持または保留するように動作可能な保留特徴部をさらに備え得る。図２７Ａ〜図２７Ｃに示すように、保留デバイス８６０は、傾斜コイルばね８６４と、ｖ字形の保持板８６２とを備える。この実施形態によれば、傾斜コイルばね８６４を使用して、コイルばねの複数の点が、瓶をラックウェル６０２において保留するために容器表面に接触する。傾斜ばね８６４のコイルは、図２７Ｃに示すように、容器の鉛直軸に対してある角度で設定されており、図２７Ｃは、容器の鉛直軸に対するコイル角度を明示するために誇張されたコイルを示す。しかしながら、典型的には、傾斜ばね８６４は密に巻かれたばねである。例えば、傾斜ばね８６４は、容器の鉛直軸に対して、約１０度から約５０度までの角度、約２０度から約４０度の角度、または、約３０度の角度（図２７Ｃに示すような角度）であり得る。ｖ字形の保持板８６２は、保持構造６００に対して、または、保持構造６００に隣接して、前記傾斜コイルばね８６４を保持および／または保留することができる。図示するように、保持板８６２は、傾斜コイルばね８６４を保留するためのｖ字溝保留板を備える。ｖ字溝保留板は、容器５００および／または保持構造６００に対するばね８６４のあらゆる移動を防止する。したがって、典型的には容器と単一の点で接触する従来の引っ張りばね（例えば、平らな板ばね）と異なり、傾斜コイルばね８６４は、ｖ字溝８６２によって固く保留できる一方で、コイルが圧力下で偏向する。傾斜ばね８６４の使用は荷重を散らすことができ、それによって均等な偏向を提供する。
例えば図２７Ａおよび図２７Ｃにおいて図示するように、受入構造またはウェル６０２は１つまたは複数の助材８６８をさらに備える。１つの設計の可能性において、図２７Ｃに示すように、これらの助材８６８のうちの２つは、傾斜コイルばね８６４の正反対に位置付けられる。これらの２つの助材８６８は、容器５００をウェル６０２内で鉛直方向の中心線（図示せず）に沿って自立して心合わせするように機能する溝を形成する。動作において、傾斜コイルばね８６４は力を容器５００の壁に加え、それによって容器をラック６００の壁６０２内でしっかりと保持または保留する。一実施形態では、コイルばね８６４の反対に位置付けられる２つの助材８６８は、３０度から約９０度までで、または、約４０度から約８０度までで離間され得る。別の実施形態では、傾斜コイルばね８６４の反対に位置付けられる２つの助材８６８は、約６０度で離間され得る。また、図２７Ｃに示すように、保持構造は、第１の列および第２の列の平行な保持壁を備えてもよく、平行な保持列は、そこに複数の容器を保持できる、または、保持するように動作可能であり、保持構造は、第１の列に隣接して位置付けられる第１の傾斜コイルばねと、第２の列に隣接して第２の傾斜コイルばねとをさらに備え、傾斜コイルばねの各々は、前記保持ウェルにおいて複数の容器を保留するように動作可能である。
傾斜コイルばね８６４と、ｖ字溝保留部８６２と、前記傾斜コイルばね８６４の反対に位置付けられた２つの助材８６８とを使用して、攪拌を通じて加えられる側方の荷重にも拘らず、または、ラック区画挿入の間にも拘らず、瓶はウェル６０２内の同じロケーションに常にしっかりと保持される。傾斜コイルばね８６４およびｖ字溝保留部８６２は、より短い深さの保持ウェル６０２および保持構造６００の使用も可能にする。より短い保持ウェル６０２の深さは、多くの容器設計および容器長さを等しく良好に保留させることができることに加えて、容器表面のより多くをシステム内の培養空気流れに曝すことができる。
当業者は、保持構造または構造６００および／または攪拌組立についての他の可能な設計または構成が可能であり、本発明の考えられる部分であることを認識するものである。
検出ユニット
図１〜図６、図９Ａ〜図９Ｂ、図２１Ａ〜図２１Ｂ、および図２７に示すような検出システム１００の様々な可能な設計構成が、同様の検出手段の使用を含み得る。概して、細菌の成長の検出のために標本容器を監視および／または問い合わせすることについての当技術分野において既知の任意の手段が使用できる。前述したように、標本容器５００は、細菌の成長の陽性の検出のために、検出システム１００における容器５００の培養の間、連続的または周期的に監視され得る。例えば、一実施形態では、検出ユニット（例えば、図９Ｂの符号８１０）が、容器５００の下部または基部５０６に組み込まれたセンサ５１４を読み取る。様々なセンサ技術が当技術分野において利用可能であり、適切であり得る。１つの可能な実施形態では、検出ユニットは、本明細書に組み込まれる米国特許第４，９４５，０６０号、第５，０９４，９５５号、第５，１６２，２２９号、第５，１６４，７９６号、第５，２１７，８７６号、第５，７９５，７７３号、および第５，８５６，１７５号に記載されるような比色測定を取る。陽性容器は、これらの特許で説明されるように、これらの比色測定に依存して指示される。代替で、検出は、微生物の内部蛍光、および／または、媒体の光学散乱における変化の検出（２００９年７月２２日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ／ｏｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐａｒｔｉｃｌｅ ｉｎ ａ Ｓａｍｐｌｅ」という名称の米国特許出願第１２／４６０，６０７号に開示されるような検出）を使用して遂行されてもよい。なおも別の実施形態では、検出は、容器の媒体または上部空間における揮発性有機化合物の生成を検出または感知することで遂行され得る。検出ユニットについての様々な設計構成が検出システム内で採用できる。例えば、１つの検出ユニットがラックまたはトレイ全体に提供されてもよく、または、複数の検出ユニットが、１つのラックあたり、または、１つのトレイあたりに提供されてもよい。
気候制御された内部室
前述したように、検出システム１００は、標本容器５００に存在し得る任意の細菌の因子（例えば、微生物）の成長を促進および／または増進するための環境を維持するために、気候制御された内部室（または、培養室）を備え得る。この実施形態によれば、検出システム１００は、前記内部室内を一定の温度に維持するために、加熱要素または高温空気送風機を備え得る。例えば、一実施形態では、加熱要素または高温空気送風機は、上昇された温度（つまり、室温を上回って上昇された温度）において内部室を提供および／または維持する。別の実施形態では、検出システム１００は、内部室を室温未満の温度で維持するために、冷却要素または低温空気送風機（図示せず）を備え得る。この実施形態によれば、内部室または培養室は、約１８℃から約４５℃までの温度となる。一実施形態では、内部室は培養室とでき、約３５℃から約４０℃までの温度で、好ましくは約３７℃で維持され得る。別の実施形態では、内部室は、例えば約１８℃から約２５℃までの室温未満の温度で、好ましくは約２２．５℃で維持され得る。提供される具体的に利点は、標本容器５００内の細菌の成長の促進および／または増進するためのより一定の温度環境を提供する能力である。検出システム１００は閉システムを提供することでこれを遂行し、その閉システムでは、標本容器５００の自動装着、自動運搬、および自動装着取外しが、内部室６２０の培養温度（約３０℃から約４０℃まで、好ましくは約３７℃から）を乱すことになるアクセスパネルを開けることを必要とせずに、行われる。
概して、検出システム１００は、細菌の成長を促進または増進するための気候制御された室を維持するための任意の当技術分野において既知の手段を採用できる。例えば、温度制御された室を維持するために、１つまたは複数の加熱要素または高温空気送風機、調節板、および／または、当技術分野において既知の他の適切な装備が、容器を培養し、細菌の成長を促進および／または増進するための適切な温度で検出システム１００の内部を維持するために使用できる。
典型的には、システム制御装置の制御下での１つまたは複数の加熱要素または高温空気送風機が、検出システム１００の内部室６２０内の一定の温度を維持するために使用される。加熱要素または高温空気送風機は内部室内のいくつかのロケーションで採用できる。例えば、図５および図６に示したように、１つまたは複数の加熱要素または高温空気送風機７４０は、暖温空気を複数の保持構造またはラック６００にわたって方向付けるために、保持構造またはラック６００の基部に位置決めできる。同様の配置は図９Ａおよび図９Ｂの実施形態に提供され得る（例えば、符号８４０参照）。培養の特徴の詳細は特に関係があるわけではなく、当技術分野において知られており、そのため詳細な記載は省略する。
制御装置およびユーザインターフェース
検出システム１００は、システム制御装置（例えば、コンピュータ制御システム）（図示せず）と、システムの様々な動作および機構を制御するためのファームウェアとを備える。一実施形態では、制御装置およびファームウェアは、システム内での標本容器の自動装着、自動運搬、自動検出、および／または自動装着取外しを含むシステムの様々な機構を制御するのに必要なすべての動作を実施する。制御装置およびファームウェアは、システム内の標本容器の識別および追跡も提供する。
検出システム１００は、ユーザインターフェース１５０と、装着機構、運搬機構、ラック、攪拌装備、培養装置を動作させ、検出ユニットから測定を受信するための関連するコンピュータ制御システムとを備えてもよい。これらの詳細は、特に重要ということはなく、幅広く変更できる。容器が陽性であるとして検出されるとき、ユーザは、ユーザインターフェース１５０を介して、および／または、陽性指示器１９０（例えば、図１参照）が作動する（つまり、指示ライトが点灯する）ことによって、警告されてもよい。本明細書で記載するように、陽性容器は、陽性と決定されるとユーザによる回収のために、例えば図１〜図３、図１０〜図１１、および図２２〜図２４に示した陽性容器ロケーション１３０へと自動的に移動され得る。
ユーザインターフェース１５０は、操作者または研究室の技術者に、検出システムへと装着される容器に関するステータス情報を提供することもできる。ユーザインターフェースは、以下の特徴、すなわち、（１）タッチスクリーン表示部、（２）タッチスクリーンにおけるキーボード、（３）システムステータス、（４）陽性の警告、（５）他のシステムへの通信（ＤＭＳ、ＬＩＳ、ＢＣＥＳ、および他の検出または識別の機器）、（６）容器または瓶のステータス、（７）容器または瓶の回収、（８）視覚および聴覚の陽性指示器、（９）ＵＳＢアクセス（バックアップおよび外部システムアクセス）、ならびに（１０）陽性、システムステータス、およびエラーメッセージの遠隔通知のうちの１つまたは複数を含み得る。別の実施形態では、図２２〜図２３に示すように、ステータス更新画面１５２も使用され得る。ステータス更新画面１５２は、例えば、（１）システム内の容器のロケーション、（２）患者の情報、試料の種類、入力時間などの容器の情報、（３）陽性容器または陰性容器の警告、（４）内部室の温度、および（５）廃棄箱が一杯で空にされる必要があることの指示など、検出システムへと装着される容器に関するステータス情報を提供するために使用できる。
検出システム、ユーザインターフェース１５０、および／またはステータス更新画面１５２の具体的な外観または配置は、特に重要ということはなく、幅広く変更できる。図１〜図２は、例示として提供された限定ではない１つの可能な実施形態を示す。図２２〜図２３は、同じく例示として提供された限定ではない別の可能な実施形態を示す。
自動装着取外し
検出システム１００は、「陽性」および「陰性」の標本容器５００の自動運搬または自動装着取外しも提供できる。前述したように、細菌因子が存在する容器は「陽性」容器と称され、微生物の成長が所与の時間期間の後に検出されない容器は「陰性」容器と称される。
容器が陽性と検出されると、検出システムは、指示器（例えば、視覚的プロンプト１９０）を通じて、および／または、ユーザインターフェース１５０における通知を通じて、操作者に結果を通知する。ここで図１〜図３および図５Ａ〜図５Ｂを参照すると、陽性瓶が、運搬機構６５０（例えば、ロボット運搬アーム）を介して自動的に回収され、陽性容器ロケーションまたは出口ポート１３０など、指定された陽性容器エリアに置かれ得る。この陽性容器エリアは、容器への容易なユーザのアクセスのために、機器筐体の外側に位置付けられる。一実施形態では、容器は陽性容器エリア内において鉛直配向で置かれる。１つの設計構成では、陽性容器の自動装着取外しは、陽性容器（例えば、陽性血液培養瓶）が指定された陽性容器ロケーションまたは出口ポート１３０へと再位置付けされるために通過して進行できる運搬管（図示せず）の使用を採用する。この設計の特徴によれば、運搬機構（例えば、ロボット運搬アーム）は、陽性標本容器を運搬管の上端へと落下させるかまたは預け、容器は陽性容器ロケーションまたはポート１３０へと重力を介して運搬管を通じて進行する。一実施形態では、運搬管（図示せず）は、１つまたは複数の「陽性」標本容器を中に保持できる。例えば、運搬管（図示せず）は、約１個から約５個まで、約１個から約４個まで、または約１個から約３個までの「陽性」標本容器を保持できる。別の実施形態では、例えば図２２〜図２４に示すように、陽性容器ロケーションまたは出口ポート１３０は、例えば２つの「陽性」標本容器を別々に保持するための２つの保持ウェルといった、１つまたは複数の「陽性」標本容器のための保持ウェルを備えてもよい。
検出システム１００の別の実施形態では、陰性容器が運搬機構７００（例えば、ロボット運搬アーム）によって保持構造またはラック６００から廃棄箱１４６などの陰性容器ロケーションへと運搬され得る。典型的には、容器はロボット運搬アームから解放されて廃棄箱１４６へと落下させられるが、他の実施形態が考えられ、当然ながら当業者には明らかである。１つの設計構成では、陰性容器の自動装着取外しは、陰性容器（例えば、陰性血液培養瓶）が指定された廃棄箱１４６などの陰性容器ロケーションへと再位置付けされるために通過して進行できる運搬管（図示せず）の使用を採用する。この設計の特徴によれば、運搬機構（例えば、ロボット運搬アーム）は、陰性標本容器を運搬管の上端へと落下させるかまたは預け、容器は陰性容器ロケーションまたは廃棄箱１４６へと重力を介して運搬管を通じて進行する。検出システム１００は、陰性容器廃棄箱１４６などの陰性容器ロケーションへのユーザのアクセスを提供するために開くアクセス扉１４０または引き出し１４２も備え得る。別の実施形態では、廃棄箱１４６は、廃棄箱１４６を計量するための秤を備え得る。当業者は、廃棄箱１４６の重量を監視することで、システム制御装置（図示せず）が、廃棄箱１４６がどれだけ一杯であるかを決定でき、廃棄箱１４６が一杯であるため空にされる必要があることをユーザまたは技術者に指示する信号を（例えば、ユーザインターフェース１５０において）任意選択で提供できることを認識する。
自動研究室システム
前述したように、本開示の検出システム１００は、様々な異なる可能な構成を取ることができる。大量の実施に特に適する１つのこのような構成が図２４に示される。図２４に示すように、検出システム１００Ａは自動微生物学研究室システムで採用され得る。例えば、検出機器１００Ａは自動研究室システムの１つの構成要素として含まれ得る。この実施形態では、検出機器１００Ａは、追加の試験のための１つまたは複数の追加の他の分析モジュールまたは機器に繋げられ得るかまたは「デイジーチェーン」され得る。例えば、図２４に示されるように、検出機器１００Ａは第２の検出ユニット１００Ｂに繋げられ得るかまたは「デイジーチェーン」され得る。しかしながら、他の実施形態では、検出機器は１つまたは複数の他のシステムまたはモジュールに「デイジーチェーン」または繋げられ得る。これらの他のシステムまたはモジュールは、例えば、譲受人であるｂｉｏＭｅｒｉｅｕｘ，Ｉｎｃ．のＶＩＴＥＫシステムまたはＶＩＤＡＳシステム、グラム染色器、質量分析ユニット、分子診断試験システム、プレートストリーカ、自動特性評価および／または識別システム（２００９年５月１５日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｒａｐｉｄ Ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｇｅｎｔ ｉｎ ａ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓａｍｐｌｅ ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ ａｎｄ／ｏｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ ｔｈｅ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｇｅｎｔ」という名称の米国特許出願第６０／２１６，３３９号に開示されるものなど）、または他の分析システムなどの識別試験システムを備え得る。
ここで図２４を参照すると、自動研究室システムが第１の検出システム１００Ａと第２の検出システム１００Ｂとを備え得る。他の実施形態では、自動研究室システムは、第１の検出システム１００Ａと、第２の検出システム１００Ｂと、自動特性評価／識別システム（図示せず）とを備え得る。この実施形態によれば、陽性容器は、システム運搬デバイス４４０を使用して、第１の検出システム１００Ａから、第２の検出システム１００Ｂへと、および／または、続いて自動特性評価／識別システムへと、移動または運搬され得る。他の実施形態では、第１の検出システム１００Ａは微生物識別モジュールまたは抗菌薬感受性モジュール（図示せず）に連結され得る。
容器を第１の機器から第２の機器へと運搬するためのシステム運搬デバイスまたは機構は、（ａ）第１の機器、第２の機器、および前記第１の機器内に位置付けられる容器を提供することと、（ｂ）前記第１の機器に連結され、前記容器を１つまたは複数の作業フローステーションへと移動するように動作可能な第１のロケータデバイスと、（ｃ）前記第２の機器に連結され、前記第１のロケータデバイスに並列に位置付けられる輸送機構またはコンベヤベルトと、（ｄ）前記容器を前記第１のロケータデバイスから前記輸送機構へと移動するかまたは押すことで、前記容器を前記第１の機器から前記第２の機器へと運搬するように動作可能な押し具アームとを備え得る。別の実施形態では、第１および第２の機器は培養機器とでき、容器は標本容器とできる。なおも別の実施形態では、輸送機構は、前記第１の機器に連結される第１の輸送機構またはコンベヤベルトと、前記第１の機器に連結される第１のロケータデバイスと、前記第２の機器に連結される第２の輸送機構またはコンベヤベルトと、前記第２の機器に連結される第２のロケータデバイスと、容器を前記第１のロケータデバイスから前記第２の輸送機構またはコンベヤベルトへと運搬することで前記容器を前記第１の機器から前記第２の機器まで運搬するための押し具アームとを備える。なおもさらなる実施形態では、運搬機構は、前記第１の機器および前記第２の機器に連結されることで前記第１の機器と前記第２の機器とを連結するかまたは繋げる運搬ブリッジを備え得る。運搬ブリッジは、前記第１のロケータデバイスに並列に位置付けられる第１の端と、前記第２の輸送機構またはコンベヤベルトに並列に位置付けられる第２の端とを備える。運搬ブリッジは、第１の機器と第２の機器とを繋げ、容器を第１の機器から第２の機器へと運搬するための機構または手段を提供する。したがって、この実施形態では、運搬機構は、前記第１の機器を前記第２の機器へと繋げる運搬ブリッジをさらに備えてもよく、前記運搬ブリッジは、前記第１のロケータデバイスに並列に位置付けられる第１の端と、前記第２の輸送機構に並列に位置付けられる第２の端とを備え、それによって前記第１のロケータデバイスと前記第２の輸送機構とを繋げ、前記押し具アームは、前記容器を前記運搬ブリッジにわたって押し、それによって前記容器を前記第１の機器から前記第２の機器まで運搬するように動作可能である。
図２４〜図２５Ｃに示すように、２つの検出システム１００Ａおよび１００Ｂは、システム運搬デバイス４４１によって一体に「デイジーチェーン」される。これは、容器を一方の検出システムから他方の検出システムへと、最初の一方が一杯の場合に運搬させることができる。同様のシステム運搬デバイスが、本明細書における他のところに記載されるように、第２の検出システム１００Ｂから後に続くシステムまたはモジュールへの標本容器５００の後に続く運搬のために提供されてもよい。システム運搬機構４４１は、容器を第２または下流の機器へと運搬するための運搬ステーション４２０を有する第１の容器ロケータデバイス４００Ａを備える。図２４〜図２５Ｃに示すように、システム運搬機構４４１は、押し具モータ４４２と運搬ブリッジ４４６とによって動作可能に制御される押し具アーム４４４も備える。図示するように、押し具アーム４４４は一対の平行なアームを備え得る。動作において、運搬される容器が第１の容器ロケータデバイス４００Ａの運搬ステーション４２０によって移動されるとき、押し具アーム４４４は、容器を運搬ステーション４２０から運搬ブリッジ４４６にわたって下流の検出システム１００Ｂへと押すかまたは移動させるように作動させられる。図示するように、押し具アーム４４４は、押し具アーム支持構造４４５を介して押し具モータ４４２へと接続される。図２５Ａ〜図２５Ｃは、第１の検出システム１００Ａの運搬ステーション４２０から第２の検出システム１００Ｂのコンベヤベルト２０６Ｂ（図２４参照）までの容器の運搬を示し、（１）押し具アーム４４４が容器を運搬ブリッジ４４６にわたって押し始めるときの第１の位置（図２５Ａ）と、（２）容器が運搬ブリッジ４４６を渡るときの第２または中間の位置（図２５Ｂ）と、（３）下流の検出システム１００Ｂのコンベヤベルト（図示せず）に容器が到着するときの最終位置（図２５Ｃ）とにおける容器を示す。さらに、図２５Ａ〜図２５Ｃに示すように、システム運搬デバイス４４０は、容器を第１のロケータデバイス４００Ａからブリッジ４４６にわたって下流検出システム１００Ｂの自動装着機構２００Ｂのコンベヤベルト２０６Ｂ（図２４参照）まで案内するために、１つもしくは複数の案内レール支持部４５２および／またはブリッジ案内レール４４６、４４８を介して、ロケータデバイス４０４の基部板に取り付けられる１つまたは複数のロケータデバイス案内レール４５０をさらに備え得る。第１の容器ロケータデバイス４００Ａおよび押し具アーム４４４の動作を介しての第１の検出システム１００Ａから第２または下流の検出システム１００Ｂまでの容器の運搬は、システム制御装置によって制御され得る。典型的には、図２４に示すように、第１の検出システム１００Ａだけはユーザインターフェース１５０を備える必要がある。第１の検出システム１００Ａおよび第２の検出システム１００Ｂは、ステータス画面１５２Ａ、１５２Ｂと、陽性容器ポート１３０Ａ、１３０Ｂと、下方アクセスパネル１４０Ａ、１４０Ｂと、自動装着機構２００Ａ、２００Ｂと、コンベヤベルト２０６Ａ、２０６Ｂとをさらに備え得る。
さらに、この実施形態によれば、陽性容器は、自動研究室システムにおける他のシステムに運搬され得る。例えば、図２４に示すように、第１の検出システム１００Ａにおいて陽性と決定された容器は、第２の検出システム１００Ｂへと、および／または、続いて、中の細菌の自動特性評価および／または識別のための自動特性評価／識別システム（図示せず）へと運搬され得る。
当業者は、自動研究室システムについての他の可能な設計または構成が可能であり、本発明の考えられる部分であることを認識するものである。
微生物の成長の検出のための方法
一実施形態では、自動検出システムにおける微生物の成長の検出のための方法が記載されており、その方法は、（ａ）前記微生物の成長を促進および／または増進するための培地を備える標本容器を提供することと、（ｂ）微生物の存在のために試験される試験試料を前記標本容器に植え付けることと、（ｃ）自動装着機構を使用して、前記植え付けられた標本容器を前記検出システムへと装着することと、（ｄ）自動運搬機構を使用して、前記標本容器を、前記検出システム内に位置付けられる保持構造へと運搬することであって、前記保持構造は、前記標本容器のうちの１つまたは複数を保持するための複数のウェルを備え、前記保持構造は、中での微生物の成長を促進および／または増進するために前記標本容器の攪拌を任意選択で提供する、運搬することと、（ｅ）前記容器内での微生物の成長の１つまたは複数の副産物を検出することで、前記標本容器内の微生物の成長を検出するための検出ユニットを提供することと、（ｆ）前記検出ユニットを使用して微生物の成長を検出し、それによって前記容器を微生物の成長について陽性と決定することとを含む。
ここで、検出システム１００の動作の方法が図３０を参照して記載される。（例えば、研究室の技術者または医者による）試験される試料での標本容器５００の植え付けの後、標本容器５００は、検出システム１００への標本容器５００の自動装着のために、自動装着機構２００へと送られる。
ステップ５４０において、標本容器５００は、例として図１において示すように、例えば、容器を輸送機構２０４の装着ステーションまたはエリア２０２へと置くことで、検出システム１００へと装着される。次に、標本容器５００は輸送機構２０４（例えば、コンベヤベルト）によって入口ロケーションまたはポート１１０へと移動され、続いて前記入口ロケーションまたはポート１１０を通って検出システム１００へと移動され、それによって、標本容器５００を検出システム１００へと自動的に装着する。
次に、ステップ５５０において、例えば図５Ａ〜図５Ｂに示したようなロボット運搬アームなどの自動運搬機構７００が、検出システム１００の内部室６２０内に含まれた保持構造またはラック６００へと容器５００を運搬し、保持構造またはラック６００に容器を預けることに使用されることができる。
ステップ５６０において、標本容器５００は検出システム１００内で培養される。検出システム１００は、標本容器５００内での細菌の成長を促進および／もしくは増進するために、保持構造もしくはラック６００の攪拌（例えば、攪拌組立体を使用する）、ならびに／または、温度制御された環境を提供するための１つまたは複数の暖温空気送風機（例えば、図５Ａ〜図５Ｂにおける符号７４０参照）を任意選択で提供する。
ステップ５７０において、標本容器５００が細菌の成長について陽性であるかどうかを決定するために、標本容器５００は検出ユニット（例えば、図９Ａおよび図９Ｂにおける符号８１０参照）によって読み取られる。
ステップ５８０において、標本容器の読取は、容器が中の細菌因子（例えば、微生物）の成長について陽性であるかどうかを決定するために分析される。陽性でない場合、処理はＮＯの分岐５８２に沿って進み、タイマが切れたかどうかの確認が行われる（ステップ５８４）。タイマが切れた場合、容器は陰性と判断され、容器はステップ５８６において廃棄容器１４６（例えば、図１参照）へと運搬される。タイマが切れていない場合、培養が継続し、標本容器５００の読取（ステップ５８０）が周期的に継続する。
ステップ５８０において、標本容器５００が陽性であると決定される場合、処理はＹＥＳの分岐５９０へと進む。一実施形態では、標本容器５００は、容器へのユーザのアクセスおよび／またはさらなる処理のために、ステップ５９４において陽性容器ロケーションまたはポート１３０（例えば図１参照）へと、自動運搬機構を使用して移動または運搬され（例えば、容器は、本明細書における他のところに記載されるように、自動的に装着取り外しされる）。別の実施形態では、標本容器は、システム運搬デバイスを使用して、さらなる処理のために、別の検出機器および／または別の分析システムへと（例えば、自動特性評価および／または識別システムへと）運搬され得る。
標本容器内の泡の検出のための方法
一実施形態では、標本容器内の泡を検出のための方法が提供される。一部の実施形態では、方法は、標本容器をロケータウェルへと輸送することと、標本容器をロケータウェルにおいて心合わせすることと、標本容器をロケータウェルにおいて鉛直軸周りに回転させることと、回転の間に標本容器を撮像することと、回転の間に撮られた標本容器の画像を分析することと、画像の分析に基づいて標本容器内の泡を検出することとを含む。ある実施形態において、泡の検出の方法は、標本容器内の微生物の成長も検出するシステムによって実施される。
標本容器内の泡の存在は、標本容器内の微生物の正確な検出に干渉する可能性がある。一部の状況では、泡は、標本容器内の充填高さを決定することに干渉する。充填高さが標本容器についての推奨される高さより高いかまたは低い場合、微生物の検出が損なわれる可能性がある。泡の存在を検出することで、標本容器は、推奨される範囲外として合図され、交換されるか、または、泡が落ち着いて充填高さが上昇する場合、再評価されて微生物の成長について監視されるかのいずれかであり得る。
ここで、泡検出の方法９００が図３１を参照して記載される。（例えば、研究室の技術者または医者による）試験される試料での標本容器の植え付けの後、一部の実施形態では、標本容器は、検出システムへの標本容器の自動装着のために、自動装着機構へと送られる。本明細書で詳述され、ブロック９０２で指示するように、自動装着機構は、標本容器を容器ロケータデバイスのロケータウェルへと輸送できる。
一部の実施形態では、標本容器は、容器ロケータデバイスに向けて前進するコンベヤベルトへと装着される。標本容器は容器ロケータデバイスに接近するにつれて、案内レールが標本容器を１つずつ容器ロケータデバイスのロケータウェルへと方向付ける。容器ロケータデバイスは回転し、この手法では、標本容器にとって利用可能な新たなロケータウェルを作る。図２５Ａ〜図２５Ｃに示すように、ロケータウェルは凹んでおり、ロケータウェルの側方における開口を通じて標本容器を受け入れる大きさとされる。
一部の実施形態では、容器ロケータデバイスは、次に、ロケータウェルにおける標本容器が撮像され得る撮像作業ステーションなどの作業ステーションへと回転する。例えば、容器ロケータデバイスは、標本容器を照らして撮像するために、カメラおよび光バーで構成される作業ステーションへと時計回りに回転し得る。一実施形態では、容器ロケータデバイスは、標本容器を撮像作業ステーションの中心を通じて前進させ、それから短い距離で後退する。この方法では、標本容器は、標本容器が回転を開始するとき、撮像作業ステーションにおいて容器ロケータデバイスの側部に接触しにくくなる。
一部の実施形態では、方法は、ブロック９０４に示すように、標本容器をロケータウェルにおいて心合わせすることを含む。ある実施形態では、標本容器は、撮像デバイスおよび／または光バーが標本容器の画像収集を最適化するために位置決めされるように、心合わせされる。例えば、標本容器を心合わせすることは、システムが標本容器の側部および／または上部の一貫した画像を撮るように、撮像デバイスに対して標本容器を位置決めできる。一実施形態では、標本容器を心合わせすることで、回転の軸の中心線からずらした範囲で標本容器の邪魔のない視界を提供する。例えば、ずれは、５ｍｍ、５．５ｍｍ、６ｍｍ、６．５ｍｍ、７ｍｍ、７．５ｍｍ、８ｍｍ、８．５ｍｍ、９ｍｍ、９．５ｍｍ、１０ｍｍ、１０．５ｍｍ、１１ｍｍ、１１．５ｍｍ、または１２ｍｍであり得る。同様に、一部の実施形態では、標本容器は、邪魔のない視界が標本容器の上部から標本容器の下部までとなるように心合わせされる。一実施形態では、方法は、標本容器内の流体を落ち着かせるために、回転の前で心合わせの後、例えば１秒間、２秒間、３秒間、４秒間、５秒間、６秒間など、所定の時間の期間で待機することを含む。
一実施形態において、標本容器を心合わせすることは、標本容器を、ロケータウェル４０２と関連する心合わせデバイスに向けて輸送することを含む。図３３Ａおよび図３３Ｂを見ると、標本容器５００を自動装着機構２００から撮像作業ステーション９１４まで移動するために時計回りに回転するロケータウェル４０２の例示の実施形態の上から見下ろした図が提供される。図３３Ａでは、標本容器はロケータウェル４０２へと移動される。図３３Ａに示すように、ロケータウェル４０２は凹んだ形とされ、標本容器５００を受け入れる。標本容器５００がロケータウェル４０２へと装着された後、容器ロケータデバイスは回転し、標本容器５００を、心合わせデバイス９１６を備える撮像作業ステーション９１４へと移動する。この実施形態では、容器ロケータデバイスは、平坦な表面上の標本容器５００を、撮像作業ステーション９１４を定めるエリアへとスライドさせる。図３３Ｂで描写した例では、撮像作業ステーション９１４は、カップ９１６と、標本容器がその上で回転する表面９１８と、標本容器５００が撮像作業ステーション９１４を越えて広がらないことを確保するためのフェンス９２０とを備える。
一部の実施形態では、心合わせデバイスはカップである。例えば、カップは、標本容器が落ち着く作業ステーションの床における窪みとでき、それによって標本容器を撮像作業ステーションにおいて心合わせする。一部の実施形態では、標本容器の下部は、標本瓶をカップに落ち着かせる湾曲した縁を有する。ある実施形態では、カップは、標本容器の鉛直の中心線が回転の軸の鉛直の中心線の１ｍｍ以内となるように、標本容器を位置決めするように構成される。心合わせは、標本容器の鉛直の中心線を、回転の軸の中心線の０．５ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、またはそれ以上の中に置いてもよい。
さらなる実施形態では、標本容器を心合わせすることは、撮像作業ステーションにおいて標本容器に隣接したフェンスを提供することを含む。フェンスは、容器が回転の軸の鉛直の中心線において心合わせされる間に回転するときに標本容器がフェンスに接しないように位置決めされる。しかしながら、標本容器が、回転の軸の鉛直の中心線との位置合わせから外れて移動する場合、フェンスは、標本容器を適切な位置合わせへと押し戻すように位置決めされる。一部の場合では、フェンスは、標本容器がフェンスに押し当たる場合に、フェンスが標本容器を撮像作業ステーションの中心に向けて押し戻すように跳ね返るように弾性である。例えば、ロケータウェルが標本容器を撮像作業ステーションへと回転するとき、標本容器はロケータウェルの中心から外れて移動する可能性がある。この例では、標本容器がロケータウェルから外に移動するとき、標本容器が撮像作業ステーションにおいて心合わせされるようにフェンスが標本容器を位置合わせへと押し戻すように、フェンスは位置決めされる。
一部の実施形態では、フェンスは、フェンスを撮像作業ステーションの中心に向かう方向において付勢するために伸長または圧縮され得る１つまたは複数のばねにおいて支持されるため、弾性である。別の実施形態では、フェンスは、フェンスを撮像作業ステーションの中心に向かう方向において付勢するために圧縮してから伸長する発泡体またはゴムなどの弾性材料から作られる。
追加の心合わせデバイスおよび方法が使用されてもよいことは理解されるべきである。例えば、撮像ステーションの基部における傾斜が、撮像作業ステーションの中心における低い点に向かって標本容器を方向付けるために使用されてもよい。さらなる実施形態では、磁場が、磁気に反応する標本容器を撮像作業ステーションの中心において位置決めできる。
ここでブロック９０６を見ると、一部の実施形態では、方法は、ロケータウェルにおいて鉛直軸の周りに標本容器を回転させることを含む。標本容器は、時計回りまたは反時計回りの方向で鉛直軸の周りに回転できる。一部の実施形態では、標本容器は連続的に回転するが、他の実施形態では、標本容器は間欠的に回転する。例えば、標本容器は、特定の数値の角度で回転し、次に、撮像デバイスに標本容器の側部の写真を撮らせるために停止することができる。他の実施形態では、標本容器は連続的に回転させられ、撮像デバイスは連続的または間欠的な画像を撮る。一部の実施形態では、標本容器は約１．８秒／回転±１０％の公称回転周期で回転させられる。標本容器が、標本容器の画像を撮る撮像デバイスの能力に依存する速度で回転され得ることは、理解されるべきである。例えば、照明、撮像デバイスの露出、および標本容器の大きさが決定でき、それにより、システムは、例えば、照明がより弱いと決定されるときに回転の速さが遅くされ得るといった、回転の速さを変えることができる。
一実施形態では、撮像作業ステーションは、標本容器の回転の助けとなるように構成される表面を有する。例えば、撮像作業ステーションの表面は、撮像作業ステーションの基部が回転するときに容器が滑らないように大きい摩擦係数を有することができる。ゴム、柔らかいポリマなどの材料が、容器の下部を掴み回転の助けとなるように撮像作業ステーションの基部において位置決めされ得る。一部の実施形態では、カップは、高摩擦材料と一体である、または、高摩擦材料で具現化される。さらなる実施形態では、撮像作業ステーションの表面は、標本容器が倒れるほど、または、撮像作業ステーションからの運搬が困難になるほど、過剰な粘着性はない。例えば、表面は、撮像の後に標本容器が容器ロケータデバイスを使用して次の作業ステーションへとスライドされ得るように十分に滑らかであってもよい。この実施形態では、撮像作業ステーションの表面は、プラスチックまたは何らかの他のより接着性のない材料から作られ得る。
標本容器の回転をもたらすモータまたは他の駆動デバイスが、撮像作業ステーションにおける基部またはプラットフォームに動作可能に繋げられてもよいことは、理解されるべきである。モータは、本明細書に記載するような他の要素を制御するシステム制御装置と関連付けられてもよい、または、モータは、撮像作業ステーションにおいて標本容器の回転をもたらすための専用モータであってもよい。
ブロック９０８では、方法は、標本容器を回転の間に撮像することを含む。一部の実施形態では、標本容器は、１つまたは複数のビデオカメラ、スチルカメラ、センサ、スキャナ、および／またはバーコードリーダで撮像される。この実施形態によれば、ビデオカメラ、センサ、スキャナ、および／またはバーコードリーダは、容器ロケーション、容器ラベル（例えば、バーコード）の読取、容器の走査、システムの遠隔現場サービス、および／または、システム内のあらゆる可能な容器の漏れの検出において支援できる。
一部の実施形態では、標本容器を撮像することは、標本容器の周囲を網羅する一連の重なり合う画像を撮ることを含む。例えば、撮像デバイスは、標本容器が撮像作業ステーションにおいて回転させられるときに標本容器の画像を撮ることができる。画像における重なりの量は、例えば、標本容器の大きさ、標本容器内のラベル、標本容器の形、回転の速さなどに基づいて変わってもよい。一実施形態では、撮像デバイスは、容器が回転させられるときに単一の標本容器の２０枚、３０枚、４０枚、５０枚、６０枚、７０枚、８０枚、９０枚、または１００枚の画像を撮り得る。
一実施形態では、撮像作業ステーションは、標本容器が置かれるウェルを備える。この実施形態では、ウェルは、標本容器の少なくとも一部分を包囲する凹んだ壁によって定められる。ウェルは、撮像デバイスが標本容器を撮像するときに標本容器に対しての後景として作用する。一部の実施形態では、ウェルは、標本容器内の流体とのコントラストを高めるように構成される表面を備える。例えば、ウェルの表面は、反射を抑えるために艶消し仕上げを有し得る。同様に、ウェルの表面は、例えば白色の背景といった、標本容器内の流体と対照的になるように選択された色を有し得る。
一部の実施形態では、方法は、標本容器の撮像の間に標本瓶を光バーで照らすことを含む。一部の実施形態では、光バーは、標本容器内の流体と対照的になるように設計される色付きの光を生み出す。例えば、光バーは、標本瓶における培養された血液試料とロケータウェルの背景との間のコントラストを高めるために青色光を生み出してもよい。一実施形態では、光バーは、撮像作業ステーションにおける反射を抑えるために、艶消しまたは非反射性の材料／仕上げで作られるかまたは覆われる。
図３４を見ると、例示の光バー９４０および撮像デバイス９５０が描写される。この実施形態では、光バーは標本容器５００に隣接して位置決めされており、標本容器５００は撮像作業ステーションにおいて心合わせされる。一部の実施形態では、光バー９４０は、その長さに沿って位置決めされる光源９４２を備える。一実施形態では、光源９４２は、標本容器５００を明るくすることを高めるために、あるパターンで位置決めされる。この実施形態における撮像デバイス９５０は、光バーに隣接して位置決めされており、標本容器５００の鉛直軸から直角において標本容器５００を撮像する。図３４で提供された寸法および配置は、例示の目的であり、それら両方が標本容器の大きさ、光バーの出力、周囲光などのために変化してもよいことが理解されるべきである。一部の実施形態では、撮像デバイスはデジタルカメラである。代替で、撮像デバイスはビデオカメラまたは同様の撮像デバイスであり得る。
一実施形態では、方法は、撮像の間の光バーからの異なる照明板出力レベルを補償するために、撮像デバイスの動的露出を実施することを含む。この実施形態では、システム制御装置は、設置のときに、および／または、照明板の耐用期間（ＬＥＤ耐用期間の劣化）にわたって、異なる照明板出力レベルを補償するために、撮像デバイスの動的露出を制御する。一部の実施形態では、動的露出は、画像ごとに、または、標本容器ごとに実施される。他の実施形態では、動的露出は、間欠的に、ユーザの要求において、または、所定の間隔で、実施される。
一実施形態では、システム制御装置は、周囲の照明の変化の存在において画像のコントラストを調節するために、自動露出補正を実施する。目標は、バーコードの解読と液体高さの処理とのために、適切なコントラストを維持することである。これは、画像を過剰に飽和させることなく十分に明るい画像を保つことを含む。露出補正は、運動効果がバーコードの性能を低下させる値を最大露出が超えないように実施される。一部の実施形態では、この値は８０（実際の露出レジスタ値）となるように決定される。一実施形態では、露出補正は、較正において、通常の瓶の処理の間に周期的に実施される。
一実施形態では、方法は、泡の検出のために照明を最適化するために、鉛直軸に対してある角度で光バーを位置決めすることを含む。図３４に示すように、例示の角度は水平から約１８°である。ある実施形態では、光バーの角度によって、流体および潜在的な泡が照らされるように、光を標本容器へと入らせることができ、また、バーコードが読め、充填高さが決定できるように、光で標本容器の外部を明るくさせることができる。一部の実施形態では、ある角度は、光が撮像デバイスに対して斜めのため、標本容器内の反射も低減する。
ここでブロック９１０を見ると、方法は、回転の間に撮られる標本容器の画像を分析することを含む。一部の実施形態では、標本容器の回転の間に一点において撮られた画像が分析される。一実施形態では、例えば６０枚の画像といった、回転の間の標本容器の撮られた画像ごとに分析される。この実施形態では、各々の画像は、充填高さ、泡の存在、識別情報など、特定の種類の情報を提供する標本容器の場面であるかどうかを決定するために分析される。他の実施形態では、１つまたは複数の画像が一体に統合され、合成画像が分析される。例示の実施形態では、方法は、バーコードなどの指示器が特定の画像に存在することを決定し、この画像が、患者の情報を識別すること、泡を検出すること、および／または充填高さを決定することのために使用されることを、指示器に基づいて決定する。
一部の実施形態では、画像を分析することは、例えばバーコードといった、標本容器内の１つまたは複数のコードを解読することを含む。一部の実施形態では、コードを解読することは、標本容器の側面に印刷された記号、または、標本容器の側面に付着されたラベルに印刷された記号を識別し、データベースから記号に関するデータにアクセスすることを含む。例えば、標本容器は、標本容器内の試料が取られた患者を指示するバーコードを備え得る。方法は、バーコードを走査し、データベースにアクセスすることで標本容器と関連する患者を決定することを含み得る。
図３２を少し見ると、標本容器のための例示のラベル９２２が提供される。ラベルは、撮像デバイスと関連してシステム制御装置によって解釈され得る１つまたは複数のコード９２４を備える。一部の実施形態では、ラベルは、異なる機能と関連する異なるコードまたは指示器を備える。例えば、あるコードは患者を指示してもよく、別のコードは充填高さを決定するために使用されてもよい。コードは、例えば瓶ＩＤ、ロット数、有効期限、および認証コードを含む１次元または２次元のコードであり得る。一部の実施形態では、ラベルは、撮像されるときに標本容器についての情報をシステム制御装置に集めさせる機械読取可能なフォーマットで設計される。
一実施形態では、ラベルは、異なる目的のために使用される様々な定められたゾーンを含む。例えば、ラベルは、システムが泡を正しく検出するために、ユーザが適用したラベルがあってはならない第１のゾーン９２６を含み得る。さらなる実施形態では、ラベルは、撮像デバイスが標本容器内の流体を撮像することを可能にする隙間によって定められる第２のゾーン９２８を含む。さらなる実施形態では、ラベルは、充填高さを標本容器において決定するための充填マークを含む第３のゾーン９３０を含む。一実施形態では、充填マークは、充填マークを識別するときに撮像デバイスを援助するために、例えば黒色のブロックにおける細い白色の線といった、対照をなすブロック内の細い線である。さらなる実施形態では、ラベルは、泡検出および充填高さの処理の間に標本容器内の流体と対照をなす、例えば白色の縁といった対照となる第４のゾーン９３２を含む。最後に、一部の実施形態では、ラベルは、製造日、ロット番号などの印刷文字を容認するゾーン９３４を含む。
一部の実施形態では、ラベルは、正しい手順に従った場合に標本容器にあるべき流体の高さを指示する充填ラベル指示器を含む。一実施形態では、充填指示器は、撮像デバイスにおけるコントラストを提供するために設計される。例えば、充填指示器は、ラベルにおいて白色によって包囲される黒色の領域であり得る。
さらなる実施形態では、ラベルは、標本容器の側面におけるラベルにおける隙間があるように設計される。この実施形態では、標本容器は透明であり、撮像デバイスは、隙間を撮像することで標本容器内の流体を検出することができる。この隙間はある範囲の幅を有してもよい。例えば、一部の実施形態では、隙間は少なくとも６．８ｍｍの幅であり、８ｍｍ未満の幅である。隙間の幅は、標本容器の大きさ、および、撮像デバイスの解像度に基づいて変わることは理解されるべきである。より幅広い隙間は、過剰な光とコントラストの変化とを引き起こす可能性がある。さらなる実施形態では、領域が、隙間の画像とのコントラストを提供するために、隙間に隣接して位置決めされる。例えば、白色の鉛直の帯域が、透明な隙間を通じて撮像される暗い液体とのコントラストを高めるために、隙間に隣接していてもよい。
一部の実施形態では、方法は、画像の分析に基づいて標本容器内の泡を検出することを含む。一部の実施形態では、方法は、泡を検出するために単一の画像の異なる部分同士の間のコントラストを評価する。例えば、標本容器内の流体は、画像における第１の色として描写されてもよく、泡は画像における第２の色として描写されてもよく、標本容器内の上部空間は、画像における第３の色として描写されてもよい。方法は、第１の色と、第２の色と、第３の色との間のコントラストを識別することに基づいて、泡の存在を検出することを含んでもよい。一部の実施形態では、泡は、画像におけるパターンを識別することにも基づいて検出される。例えば、泡における気泡の縁は、画像において認知するクモの巣状のパターンを作り出す可能性がある。一部の実施形態では、泡の検出は二元的であり、例えば、泡が存在するか存在しないかのいずれかであり、他の実施形態では、泡の検出は、標本容器の上部空間における泡の体積、高さ、または量を決定することを含む。
一実施形態では、泡が検出されるとき、方法は、充填高さを決定するために進む前に、標本容器内の泡を低減することを含む。例えば、標本容器は、デバイスにおけるウェルへと装着され、泡の存在について再試験する前の時間の期間にわたって落ち着かせられてもよい。一部の実施形態では、標本容器は、泡を低減させるために、ウェルにある間に攪拌される。
一部の実施形態では、方法は、標本容器内の充填高さを決定することを含む。一実施形態では、充填高さは、システムが標本容器内の泡を検出しないときだけ決定される。別の実施形態では、充填高さは、所定の時間期間が泡の検出から経過した場合、泡が以前に検出される場合であっても決定される。さらなる実施形態では、ユーザは、システムを上書きでき、標本容器内の充填高さを決定するようにシステムに命令できる。
一部の実施形態では、充填高さを決定することは、流体高さと標本容器の上部との間に描写されるコントラストを比較することを含む。例えば、血液試料および培地で充填された標本容器は、カメラによって使用される青色光のため、画像において暗くなって現れる。対照的に、標本容器内の上部空間は標本容器が回転しているウェルの白色の背景のため、より明るく現れる。この暗い流体高さと白色の上部空間とが、決定された容器において画像および流体高さで識別され得る。
一部の実施形態では、流体高さは流体のメニスカスに基づいて決定される。例えば、流体の高さは、標本容器の縁における流体高さと、標本容器の中間点における流体高さとの平均であり得る。この方法では、標本容器内のメニスカス効果を理由とする平均流体高さが決定される。さらなる実施形態では、流体高さは、標本容器の縁だけから、または、標本容器の中心だけから、決定され得る。
一部の実施形態では、充填高さを決定することは、標本容器の下部と、標本容器の側部のマーカとの間の第１の距離を決定することと、標本容器の下部と、標本容器内の流体高さとの間の第２の距離を決定することと、第１の距離と第２の距離との間の差を決定することとを含む。この方法は、傾斜位置において設置され得る機器を制御する。例えば、機器全体が、水平でない床に備え付けられてもよい。これは、撮像作業ステーションにおいて修正されて位置決めされ得る標本容器を、同じく斜めにさせてしまうことになる。斜めは、流体の上部のメニスカスが斜めになり、それによって充填高さの決定が不正確になり得ることをもたらす。容器の下部からマーカまでの距離と、流体高さからマーカまでの距離とを測定することで、標本容器内の潜在的な傾斜または角度が制御できる。別の実施形態では、この方法は、標本容器が撮像作業ステーションにおいてより高い高さまたはより低い高さに据えられる状況を制御する。例えば、ある標本容器は、撮像作業ステーションにおけるカップにおいて押し込まれる可能性があり、第２の標本容器は、撮像作業ステーションにおけるカップのリップで持ち上げられる可能性がある。標本容器の基部の位置を制御することで、標本容器の不適切な位置決めに伴う問題を解決できる。
一実施形態では、方法は、回転の間に撮られた複数の画像を単一の画像へと繋ぎ合わせることを含む。システムは、繋ぎ合わせるかまたは結合するための画像を位置合わせするために、各々の画像に描写された特徴の比較に基づいて、画像を識別できる。例えば、一部の実施形態では、それら画像は、それら画像を単一のデジタル画像へと位置合わせするために合致させることができる重なり部分を有する。さらなる実施形態では、単一の画像は、標本容器が回転させられるときに記録される標本容器のビデオから生成される。
一部の実施形態では、方法は、標本容器の単一の画像をユーザに対して表示することを含む。例えば、繋ぎ合わされた画像は、ラベルにおける名前がバーコードを介して識別された名前と合致することをユーザが確かめるために、画面に表示されてもよい。一部の実施形態では、方法は、レーザー彫刻された文字およびラベルに手書きされる文字を人が読み取りできるようにする単一の画像で、ラベル全体を示す繋ぎ合わされた画像を作り出すことを含む。さらなる実施形態では、ラベルはシステムによって注釈が付けられる。例えば、泡が存在する場合、泡が画像において強調されてもよい、または、充填高さが強調されてもよい。一部の実施形態では、充填高さは、ユーザが決定された充填高さを単一の繋ぎ合わされた画像に描写された充填高さと比較できるように、強調される。
標本容器内の泡立ちを軽減するための方法
前述したように、特には血液試料である試験試料を伴う標本容器の植え付けは、瓶内に泡立ちをもたらす可能性がある。追加的な泡立ちが、容器のかき混ぜまたは振動によって、研究室への容器の輸送によって、および／または、概して瀉血専門医または研究室の技術者の容器の粗野な取り扱いによって、植え付けられた容器へと導入される。標本容器に含まれる全体の泡は、約０．１〜約１０ｍｌ、約０．５〜約８ｍｌ、または約１〜約５ｍｌの全体の泡の体積を含み得る。代替で、泡立ちのため、検出される液体の高さは、容器に実際に存在するよりも低い液体高さまたは液体体積として認められてもよい。例えば、泡立ちのため、植え付けられた１０ｍｌの試験試料は、９ｍｌ未満、８ｍｌ未満、７ｍｌ未満、６ｍｌ未満、または５ｍｌ未満として認められだけの可能性がある。標本容器内のこの泡の存在は持続的であり、典型的には数時間にわたって続き、特には撮像システム、超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムが使用されるとき、容器内の液体高さおよび／または流体体積の正確な決定と干渉する可能性がある。
したがって、標本容器内の泡を消散させ、容器内の液体充填高さおよび／または流体体積を決定するための方法が、ここで記載される。一実施形態では、本発明は、撮像システムを使用して、血液培養瓶内の充填高さの正確な決定のために泡を消散させるための方法を対象とする。この方法は、１２０分間、９０分間、６０分間、３０分間、または１５分間未満で標本容器内の泡の実質的な低減をもたらし、それによって、前述したように、撮像システムまたは他の同様の充填高さ決定手段を使用して、容器内の液体充填高さおよび／または流体体積の正確な決定を可能にする。ここで使用されるように、泡は、最初の泡の体積が５０％超、６０％超、７０％超、８０％超、または９０％超で低減されるとき、「実質的に低減される」。
概して、方法は、標本容器内の泡を消散または実質的に低減し、続いて、撮像システム、超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムと撮像処理ソフトウェアとを使用して、瓶における液体充填高さを決定することを提供する。方法は、封止可能な標本容器（例えば、ＢａｃＴ／ＡＬＥＲＴ（登録商標）瓶）に試験試料（例えば、血液試料）を植え付けるステップであって、標本容器は、試験において存在し得る微生物を培養するために中に配置される培地を伴う内部室を有する、ステップと、撮像システム、超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムを使用して、任意選択で、前記植え付けられた標本容器の画像を取得する、または、前記植え付けられた標本容器の液体高さを測定するステップと、前記植え付けられた標本容器を保持構造へと運搬し、保持構造および植え付けられた容器を攪拌し、それによって前記標本容器に存在し得る泡を実質的に消散させるステップと、続いて前記容器を前記撮像システムへと運搬するステップであって、前記容器内の前記充填高さは、初めに画像を前記撮像システムで取得し、容器内の液体高さを前記標本容器内の前記１つまたは複数のマークと比較するための撮像処理ソフトウェアを使用することによって決定される、ステップとを含む。この方法は、１２０分間、９０分間、６０分間、３０分間、または１５分間未満で標本容器内の泡の実質的な低減をもたらし、それによって、前述したように、撮像システムまたは他の同様の充填高さ決定手段を使用して、容器内の液体充填高さおよび／または流体体積の正確な決定を可能にする。
一実施形態では、血液培養瓶の製造の間、視覚的なマーク（例えば、充填線または充填マーク）が、瓶のための適切な試料充填体積を瀉血専門医に指示するためにラベルに加えられ得る。使用中、マークは、適切な体積の血液を加えるように瀉血専門医を案内する。植え付けられた瓶は、撮像される、または、液体充填高さが測定され、充填の適切性が、容器内の液体充填高さおよび／または流体体積を決定するために、充填マークに対して測定され得る。別の実施形態では、任意選択で検出可能な特徴が、容器内の液体充填高さを決定するために参照として使用され得る。例えば、容器の基部、ラベル、容器の首部もしくはキャップ、または他の同様の指標が、容器において、充填の適切性を決定するために、および／または、流体体積を決定するために、使用され得る。
典型的には、標本容器は、保持構造内の複数の容器ウェルのうちの１つへと装着される。保持構造は、試料容器内の液体を攪拌またはかき混ぜするために攪拌機構を採用できる。保持構造は、容器内に含まれた流体の攪拌のために前後運動で揺らされ得る。例えば、保持構造は、実質的に鉛直の位置から実質的に水平の位置まで前後に揺らされ、容器内に含まれた流体の攪拌を提供するために繰り返され得る。なおも別の実施形態では、保持構造は、実質的に水平の位置から、水平から±１０度、±１５度、±３０度、±４５度、または±６０度の鉛直の位置まで前後に揺らされ、容器内の流体の攪拌を提供するために繰り返され得る。しかしながら、他の攪拌周期も可能である。典型的には、保持構造および標本容器は、非常に穏やかまたは優しい攪拌の速さで攪拌される。例えば、攪拌速さは、１分間あたり約３０〜約１２０周期であり得る。他の実施形態では、攪拌速さは、１分間あたり約４５〜約９０周期、または、１分間あたり約６０周期であり得る。しかしながら、他の実施形態では、攪拌速さはより激しくてもよい。
他の実施形態では、保持構造および攪拌機構は筐体内で包囲されてもよい。筐体は、前記培養室内で一定の温度を提供および維持するために、１つまたは複数の加熱要素を中に有する培養室を備え得る。例えば、加熱要素は、約３０℃〜約４０℃の培養室内の一定の温度を維持できる。他の実施形態では、培養室内の温度は、約３４℃〜約３８℃、約３５℃〜約３７℃、または約３７℃で維持されてもよい。理屈によって縛られることを望まないが、標本容器を上昇された温度で攪拌することで泡のより迅速な消散を可能にすると考えられる。
本発明は、画像を取得するために、または、植え付けられた標本容器内の充填高さを測定するために、撮像システム、超音波反射率測定システム、または他の当技術分野において良く知られているシステムを使用し、撮像処理ソフトウェアが、容器内の液体高さを充填マーク（例えば、充填線）と比較することで、容器内の液体充填高さおよび／または流体体積を決定するために使用され得る。概して、撮像システムは、当技術分野において既知の撮像システムであり得る。例えば、撮像システムは、瓶の画像を取得するために使用できるカメラであり得る。画像から、瓶内の液体充填高さおよび／または流体体積が画像処理システムまたは撮像処理ソフトウェアを使用して決定できる。撮像処理ソフトウェアは、充填高さを瓶における視覚的なマークまたは他の同様の指標と比較することで、容器内の液体充填高さを決定するために使用できる。流体充填高さから、画像処理ソフトウェアは、容器内の流体体積および／または容器へと植え付けられる試料体積を決定または計算するために使用できる。試料体積は、視覚的なマーク（例えば、充填線）と液体試料の表面との間の距離と、瓶の内径との関数として決定できる。例えば、製造の間、視覚的なマークまたは充填線は、媒体が充填された容器の液体と空気との境界面から特定の距離において、容器またはラベルに加えられ得る。
先に詳述したように、一実施形態では、本発明は、標本容器内の充填高さを決定するための方法を対象としており、その方法は、（ａ）試験試料（例えば、血液試料）に存在し得る微生物を培養するために中に配置される培地を伴う内部室を有する封止可能な標本容器を提供するステップと、（ｂ）前記標本容器のうちの１つまたは複数を保持するための複数のウェルを備える保持構造を有する検出システム、および、前記標本容器を攪拌するための攪拌機構を提供するステップと、（ｃ）前記標本容器の画像を取得するための、または、前記標本容器の充填高さを測定するための撮像システム、超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムを提供するステップであって、前記容器は、前記容器内の液体高さとの比較のために１つまたは複数の視覚的マークまたは他の同様の指標を任意選択で備える、ステップと、（ｄ）前記標本容器に、微生物の存在について試験される不明の体積の試験試料（例えば、血液試料）を植え付けるステップと、（ｅ）前記撮像システム、前記超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムを使用して、任意選択で、前記植え付けられた標本容器の画像を取得する、または、前記植え付けられた標本容器の充填高さを測定するステップと、（ｆ）前記植え付けられた標本容器を前記保持構造へと運搬し、前記植え付けられた容器を攪拌し、それによって前記標本容器に存在し得る泡を実質的に消散させるステップと、（ｇ）続いて前記容器を前記撮像システム、前記超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムへと運搬するステップであって、前記容器内の前記充填高さは、前記撮像システム、前記超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムを使用して最初に画像を取得するかまたは充填高さを測定し、前記容器内の液体高さを前記標本容器内の前記１つまたは複数のマークと比較するための撮像ソフトウェアを使用することによって決定される、運搬するステップとを含む。他の実施形態では、撮像ソフトウェアは、容器内の流体体積および／または容器へと植え付けられる試料体積を決定するために使用できる。
一実施形態では、撮像システム、超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムは、標本容器に含まれる試験試料における細菌因子（例えば、微生物）の存在の自動検出を提供する完全な自動検出システムまたは機器の一部とできる。この実施形態によれば、自動検出装置は、試験試料に含まれる細菌因子、または、試験試料に含まれると疑われる細菌因子の成長を検出するための自動培養機器であり、試験試料は、例えば血液培養瓶といった標本容器内で培養される。例えば、完全な自動検出システムは、２０１０年５月１４日に出願された「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」という名称の共同で譲渡された米国特許出願第１２／７８０，１２６号に開示された自動検出デバイスとでき、この特許出願は、本明細書において参照により組み込まれる。
簡潔に、検出システムは、培地と、その中の微生物を含むと疑われてもいる試験試料（例えば、血液試料）とを含む標本容器（例えば、血液培養瓶）を受け入れることができる。検出システムは、筐体と、標本容器内の微生物成長を促進または増進するために標本容器を保持および／または攪拌するための保持構造および／または攪拌組立体とを備え、任意選択で、加熱された包囲体または培養室を提供するために１つまたは複数の加熱要素をさらに含んでもよい。自動検出システムは、容器が試験試料における細菌因子の存在について陽性であるかどうかを決定する１つまたは複数の検出ユニットも備える。検出ユニットは、米国特許第４，９４５，０６０号、第５，０９４，９５５号、第５，１６２，２２９号、第５，１６４，７９６号、第５，２１７，８７６号、第５，７９５，７７３号、および第５，８５６，１７５号の特徴を含み得る、または、試験試料における細菌因子の存在を検出するための他の技術を含み得る。
一実施形態では、検出システムは、標本試料における微生物の成長の迅速な非侵襲的な検出のための自動検出システムであり、自動検出システムは、（ａ）前記標本試料に存在し得る微生物を培養するために中に配置される培地を伴う内部室を有する封止可能な標本容器、（ｂ）前記標本容器内の液体充填高さおよび／もしくは体積を決定するための撮像システム、超音波反射率測定システム、もしくは他の同様のシステム、（ｃ）微生物の成長を促進および／もしくは増進するための中に内部室（例えば、培養室）を包囲する筐体、（ｄ）前記筐体内に含まれる攪拌組立体（例えば、保持および攪拌のラック）を任意選択で備え、前記容器を保持するための複数のウェルを備える保持構造もしくは保持ラックであって、前記攪拌組立体は、微生物の成長を促進および／もしくは増進するために、前記標本容器を攪拌するように動作可能である、保持構造もしくは保持ラック、（ｅ）前記標本容器を、前記システム内の１つもしくは複数の作業フローステーションへと移動するように動作可能である容器ロケータデバイス、（ｆ）前記内部室への標本容器の自動装着のための自動装着機構、（ｇ）入口ロケーションから前記保持構造への前記標本容器の自動運搬のための、および／もしくは、前記筐体内での前記標本容器の自動運搬のための、前記筐体内の自動運搬機構、ならびに／または、（ｈ）前記標本容器内での微生物の成長を監視および／もしくは検出するための、前記筐体内の検出ユニットのうちの１つまたは複数を備え得る。自動検出システムの他の可能な特徴は、共同で譲渡された米国特許出願第１２／７８０，１２６号に開示されたものを備えてもよく、この特許出願は、本明細書において参照により組み込まれる。
検出システムは、システム制御装置（例えば、コンピュータ制御システム）と、システムの様々な動作および機構を制御するためのファームウェアおよび／またはソフトウェアとを備える。典型的には、システム制御装置と、システムの様々な機構の動作を制御するためのファームウェア／ソフトウェアとは、当業者に知られている任意の既知の従来の制御装置およびファームウェア／ソフトウェアであり得る。一実施形態では、制御装置およびファームウェア／ソフトウェアは、システム内での標本容器の自動装着、自動運搬、自動検出、および／または自動装着取外しのうちの１つまたは複数を含むシステムの様々な機構を制御するのに必要なすべての動作を実施する。制御装置およびファームウェア／ソフトウェアは、システム内の標本容器の識別および追跡も提供できる。
別の実施形態では、制御システムおよびファームウェア／ソフトウェアは、本発明の動作または処理を制御するために使用され得る。例えば、制御システムおよびファームウェア／ソフトウェアは、撮像システム、超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムを制御するために使用でき、それによって、容器の画像を取得する、または、容器の充填高さを測定する。同様に、制御システムは、運搬機構の自動動作のために使用でき、それによって、撮像システム、超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムと、保持構造との間での標本容器の自動運搬を可能にする。したがって、制御システムは、現在開示される方法を完全に自動化させることができる。
より明確には、制御システムおよびファームウェア／ソフトウェアは、以下のステップ、すなわち、（ａ）前記撮像システム、前記超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムを使用して、任意選択で、前記植え付けられた標本容器の画像を取得する、または、前記植え付けられた標本容器の充填高さを測定するステップ、（ｂ）前記植え付けられた標本容器を前記保持構造へと運搬し、前記植え付けられた容器を攪拌し、それによって前記標本容器に存在し得る泡を実質的に消散させるステップ、および、（ｃ）続いて前記容器を前記撮像システム、前記超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムへと運搬するステップであって、前記容器内の前記充填高さは、前記撮像システム、前記超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムを使用して最初に画像を取得するかまたは充填高さを測定し、前記容器内の液体高さを前記標本容器内の前記１つまたは複数のマークと比較するための撮像ソフトウェアを使用することによって決定される、ステップのうちの１つまたは複数を制御または動作させるために使用され得る。
なおも別の実施形態では、制御システムおよびファームウェア／ソフトウェアは、画像取得または充填高さ測定を、所定の時間の定められた順序で自動化するために使用され得る。例えば、制御システムおよびファームウェア／ソフトウェアは、システムへの容器の投入において、標本容器の画像または充填高さ測定を取得するために使用できる。次に、制御システムは、保持および攪拌構造への容器の運搬を自動化し、それによって、容器の攪拌、延いては、容器の中の泡の消散を可能にするために使用できる。続いて、制御システムが、例えば約１０分間ごと、約１５分間ごと、約２０分間ごと、または約３０分間ごとといった所定の時間間隔で、標本容器の撮像または充填高さ測定によって再試験するために使用できる。例えば、制御装置は、必要に応じて撮像または充填高さ測定のために、必要なだけの頻度でまたは、泡が前記容器内でもはや検出されなくなるまで、約１０分間ごとに容器を撮像システム、超音波反射率測定システム、または他の同様のシステムへと戻すための動作命令を提供できる。さらに、一例では、撮像システムを使用することで、容器内の泡の存在が、本明細書における他のところに記載されるように検出でき、「イエス」または「ノー」のフィードバックの指示が泡の存在について提供される。システムが泡の存在を検出する場合（つまり、「イエス」の指示）、制御装置は、必要に応じて攪拌および撮像／測定の周期を継続する。しかしながら、システムが泡の存在を検出しない場合（つまり、「ノー」の指示）、制御装置は、撮像／測定の周期を自動的に停止でき、容器が細菌因子の存在について「陽性」または「陰性」として決定されるまで、培養を行わせることができる。
検出システムは、システムを動作させるために、ユーザインターフェースと、関連するコンピュータ制御システムとを備えてもよい。ユーザインターフェースは、例えば、装着機構、運搬機構、攪拌機構、および／または撮像システムのうちの１つまたは複数を制御するために使用できる。ユーザインターフェースは、システムからのフィードバックをユーザに提供するために使用されてもよい。例えば、ユーザインターフェースは、所与の容器内の液体充填高さおよび／または流体高さをユーザに提供できる。ユーザインターフェースは、操作者または研究室の技術者に、検出システムへと装着される容器に関するステータス情報を提供することもできる。ユーザインターフェースは、以下の特徴、すなわち、（１）タッチスクリーン表示部、（２）タッチスクリーンにおけるキーボード、（３）システムステータス、（４）陽性の警告、（５）他のシステムへの通信、（６）容器または瓶のステータス、（７）容器または瓶の回収、（８）視覚および聴覚の陽性指示器、（９）ＵＳＢアクセス（バックアップおよび外部システムアクセス）、ならびに（１０）陽性、システムステータス、およびエラーメッセージの遠隔通知のうちの１つまたは複数を含み得る。当業者は認識するように、検出システム、ユーザインターフェース、および／またはステータス更新画面の具体的な外観またはレイアウトは、特に重要ということはなく、幅広く変更できる。
別の実施形態では、本発明は、標本容器内の微生物の成長の検出のための方法を対象としており、方法は、以下のステップ、すなわち、（ａ）前記微生物の成長を促進および／または増進するための培地を備える標本容器を提供するステップと、（ｂ）微生物の存在のために試験される、特には血液試料である試験試料を前記標本容器に植え付けるステップと、（ｃ）微生物の成長の検出のための検出システムを提供するステップであって、前記システムは、複数の標本容器を保持するための保持構造と、前記保持構造内に含まれる標本容器を攪拌するための攪拌機構とを備える、ステップと、（ｄ）前記標本容器の画像を取得するための撮像システムを提供するステップであって、前記容器は、前記容器内の液体高さとの比較のために１つまたは複数の視覚的マークまたは他の同様の指標を任意選択で備える、ステップと、（ｅ）前記植え付けられた標本容器を前記保持構造へと運搬し、前記標本容器を前記保持構造において攪拌し、それによって前記標本容器に存在し得る泡を実質的に消散させるステップと、（ｆ）続いて、前記植え付けられた標本容器を前記保持構造から前記撮像システムへと運搬し、前記標本容器の画像を取得するために前記撮像システムを使用するステップと、（ｇ）前記容器内の液体高さを前記標本容器内の前記１つまたは複数のマークと比較するための撮像ソフトウェアを使用して、前記植え付けられた容器内の前記液体充填高さおよび／または前記流体体積を決定するステップと、（ｈ）続いて、前記容器を前記保持構造へと戻し、前記標本容器を培養し、微生物の成長の前記１つまたは複数の副産物の検出のために前記標本容器を周期的に監視するステップであって、前記標本容器は、その中の微生物の成長の前記１つまたは複数の副産物の検出によって、微生物の成長について陽性として決定される、ステップとを含む。他の実施形態では、検出システムは、（１）植え付けられた標本容器を前記システムへと装着するための自動装着システム、（２）前記標本容器を、前記システム内の１つもしくは複数の容器作業フローステーションへと移動するように動作可能である容器ロケータデバイス、ならびに／または、（３）入口ロケーションから前記保持構造への前記標本容器の自動運搬のための、および／もしくは、前記筐体内での前記標本容器の自動運搬のための、前記筐体内の自動運搬機構のうちの１つまたは複数をさらに備える完全な自動検出システムであり得る。なおも別の実施形態では、撮像ソフトウェアは、容器内の流体体積および／または容器へと植え付けられる試料体積を決定するために使用できる。
標本容器の攪拌の間の時間の関数としての泡消散
２０本の標準的なＢａｃＴ／ＡＬＥＲＴ（登録商標）好気性樹脂瓶を、おおよその充填高さを指示するための充填線またはマークを使用して、おおよそ１０ｍｌの馬の血液で植え付けた。瓶は、次に泡立ちを誘発させるために激しく振られ、ＢａｃＴ／ＡＬＥＲＴ（登録商標）機器においておおよそ３７℃で６０周期／分の攪拌周期で培養された。０分間、３０分間、６０分間、９０分間、および１２０分間において、撮像システムを使用して画像が各々の瓶について取得され、おおよその泡の体積が決定された。結果は表１に示される。
Figure 0006937325
図１に示すように、培養システムにおける３７℃での２０本のＢａｃＴ／ＡＬＥＲＴ（登録商標）好気性樹脂瓶の培養と、おおよそ６０周期／分の攪拌周期とは、約３．４６ｍｌから、３０分間において約１ｍｌまで、６０分間において０．３５ｍｌまでの泡体積の迅速な低減をもたらす。
本発明は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品の流れ図の図示および／またはブロック図を参照して一部で記載される。流れ図の図示および／またはブロック図の各々のブロックと、流れ図の図示および／またはブロック図におけるブロックの組み合わせとは、コンピュータプログラム命令によって実施され得ることは、理解されるものである。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを介して実行する命令が、流れ図および／またはブロック図のブロックにおいて明示された機能／作用を実施するための手段を作り出すように、機械を生み出すために、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供され得る。
本明細書での図の特定の流れ図およびブロック図は、本発明の実施形態の可能な実施の例示のアーキテクチャ、機能性、および動作を図示する。一部の代替の実施では、ブロックで書かれたステップは、図において書かれた順番以外で起こり得ることは、留意されるべきである。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際、実質的に同時に実行されてもよく、または、ブロックは、逆の順番で実行される場合があってもよく、または、２つ以上のブロックは、伴われる機能に依存して、組み合わされてもよい。
前述のことは、本発明の例示であり、本発明の限定として解釈されない。この発明のいくつかの例示の実施形態が記載されるが、当業者は、多くの変更が、この発明の新規の教示および利点から大いに逸脱することなく、例示の実施形態において可能であることを容易に理解するものである。したがって、すべてのこのような変更が、特許請求の範囲において定められるようなこの発明の範囲内に含まれるように意図される。本発明は、以下の特許請求の範囲によって、特許請求の範囲に含まれる特許請求の範囲の均等物を伴って定められる。

Claims (14)

  1. 標本容器内の泡を検出するための方法であって、
    標本容器をロケータウェルへと輸送することと、
    前記標本容器を前記ロケータウェルにおいて心合わせすることと、
    前記標本容器を前記ロケータウェルにおいて鉛直軸周りに回転させることと、
    前記回転の間に前記標本容器の周囲を網羅する一連の重なり合う画像を撮像することと、
    前記標本容器の流体と前記ロケータウェルの背景との間のコントラストを高めるために、前記標本容器の撮像の間に前記標本容器を光バーからの青色光で照らすことであって、光バーが、泡の検出のために照明を最適化するために、鉛直軸に対してある角度で位置決めされている、照らすことと、
    前記回転の間に撮られた前記標本容器の一連の重なり合う画像を分析することと、
    前記一連の重なり合う画像の前記分析に基づいて前記標本容器内の泡を検出することと
    を含む方法。
  2. 前記回転の間に撮られた複数の画像を単一の画像へと繋ぎ合わせることと、
    前記標本容器の前記単一の画像をユーザに対して表示することと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 約１．８秒／回転の公称回転周期で前記標本容器を回転させることをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記標本容器の下部と、前記標本容器の側部のマーカとの間の第１の距離を決定することと、
    前記標本容器の前記下部と、前記標本容器内の液体高さとの間の第２の距離を決定することと、
    前記第１の距離と前記第２の距離との間の差を決定することと
    をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 心合わせすることは、前記標本容器を前記ロケータウェルの中心におけるカップへと輸送することと、前記標本容器を回転の軸の鉛直中心線の１ｍｍ以内に位置決めすることとを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 撮像の間に異なる照明板出力レベルを補償するために、前記光バーへの撮像デバイスの動的露出を実施することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  7. 標本容器内の泡を検出するための装置であって、
    流体を含む標本容器をロケータウェルへと輸送するための自動装着機構と、
    単一の標本容器を保持することが各々可能である１つまたは複数のロケータウェルを含む回転可能円板であって、前記標本容器を１つまたは複数の容器作業フローステーションへと移動するために、水平平面において鉛直軸周りに回転可能である、回転可能円板を備える容器ロケータデバイスと、
    前記容器作業フローステーションのうちの１つの撮像ステーションにおける回転可能ターンテーブルであって、前記ロケータウェルにおいて鉛直軸周りに水平平面で前記標本容器を回転させるように構成される、回転可能ターンテーブルと、
    前記ロケータウェルにおける前記標本容器を前記撮像ステーションにおいて心合わせするように構成される少なくとも１つの心合わせデバイスと、
    前記標本容器の流体と前記ロケータウェルの背景との間のコントラストを高めるために、前記標本容器の撮像の間に前記標本容器を照らすために位置決めされている、青色光バーであって、泡の検出のために照明を最適化するために、鉛直軸に対してある角度で位置決めされている、青色光バーと、
    前記撮像ステーションに近接して位置決めされる撮像デバイスと、
    プロセッサおよび記憶装置を備えるサーバとを備え、前記記憶装置はコンピュータ読取可能プログラムコードを有し、前記プロセッサは、
    前記回転の間に前記標本容器の周囲を網羅する一連の重なり合う画像を撮像し、
    前記回転の間に撮られた前記標本容器の一連の重なり合う画像を分析し、
    前記一連の重なり合う画像の前記分析に基づいて前記標本容器内の泡を検出する
    ようにプログラムされる、装置。
  8. 前記心合わせデバイスは、前記撮像ステーションにおいて前記ロケータウェルの中心に位置決めされるカップと、前記撮像ステーションにおいて前記ロケータウェルの前記中心に前記標本容器を方向付けるように構成されるフェンスとから成る群から選択される、請求項７に記載の装置。
  9. 約１．８秒／回転の公称回転周期で前記標本容器を回転させるように構成されるモータをさらに備える、請求項７または８に記載の装置。
  10. 前記プロセッサは、撮像の間に異なる照明板出力レベルを補償するために、前記光バーへの前記撮像デバイスの動的露出を実施するようにさらにプログラムされる、請求項７に記載の装置。
  11. 前記ウェルは、前記標本容器内の前記流体とのコントラストを高めるように構成される表面を備える、請求項７から１０のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記プロセッサは、
    前記回転の間に撮られた複数の画像を単一の画像へと繋ぎ合わせ、
    前記標本容器の前記単一の画像をユーザに対して表示する
    ようにさらにプログラムされる、請求項７から１１のいずれか一項に記載の装置。
  13. 前記プロセッサは、
    前記標本容器の下部と、前記標本容器の側部のマーカとの間の第１の距離を決定し、
    前記標本容器の前記下部と、前記標本容器内の液体高さとの間の第２の距離を決定し、
    前記第１の距離と前記第２の距離との間の差を決定する
    ようにさらにプログラムされる、請求項７から１２のいずれか一項に記載の装置。
  14. 標本容器内の泡を消散させ、前記容器内の充填高さを決定するための方法であって、
    標本容器に試験試料を植え付けることであって、前記標本容器は、前記試験試料に存在し得る任意の微生物を培養するために中に配置される培地を伴う内部室を有する、植え付けることと、
    請求項１から６のいずれか一項に記載の方法に基づき、前記標本容器内の泡を検出することと、
    前記植え付けられた標本容器を保持構造へと運搬し、前記保持構造および前記植え付けられた標本容器を攪拌し、それによって前記標本容器に存在し得るあらゆる泡を実質的に消散することと、
    続いて前記容器を、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法において泡を検出するために使用される撮像システムへと運搬することであって、前記容器内の前記充填高さは、撮像システムによって最初に画像を取得し、前記容器内の液体高さを前記標本容器の１つまたは複数のマークと比較するための撮像処理ソフトウェアを使用することによって決定される、運搬することと
    を含む方法。
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