JP7241448B2 - 実験室システムの動作方法 - Google Patents
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Description
分析実験室(analytical laboratories)、具体的には、臨床実験室では、患者の生理学的状態を判定するために、分析システムによって試料に対して複数の分析が実行される。生体試料に対して実行される種類の分析検査は、通例では、検査命令として指定される。検査命令は、通例、実験室情報システムにおいて登録および管理される。既設の実験室手順によれば、実験室情報システムは、実験システムの全ての機器(instrument)のリソースの一覧表(inventory)を維持し、場合によってはこれらのリソースの現状を維持する。次いで、検査順序にしたがって実験室機器のリソースを割り当てる。次いで、既知の実験室情報システムは、各機器の処理能力および現状に基づいて、対応する実験室機器(1つまたは複数)に、生体試料に対してそれぞれの処理テップ(1つまたは複数)を実行するように命令する。
-複数の実験室機器の内1つ以上を1つ以上の機器クラスタ(1つまたは複数)に分類し、各機器クラスタ(1つまたは複数)にクラスタ・マネージャを設けるステップと、
-各機器クラスタ内において、各実験室機器(1つまたは複数)がそれらのそれぞれの機器リソース記述をクラスタ・マネージャに対して発行するステップであって、機器リソース記述が実験室機器のハードウェアおよび/またはソフトウェア・リソースのリストを含む、ステップと、
-各クラスタ・マネージャが機器クラスタのクラスタ・リソースの一覧表を維持するステップであって、クラスタ・リソースの一覧表が、それぞれの機器クラスタの実験室機器の各々の機器リソース記述に基づく統合集合体(consolidated collection)を含む、ステップと、
-各クラスタ・マネージャが、それぞれの機器クラスタの処理能力のリストを実験室情報システム(および/または「上位」クラスタ・マネージャ)に発行するステップであって、処理能力のリストが、クラスタ・リソースの一覧表に基づいて、それぞれの機器クラスタが実行することができる処理ステップを示す、ステップと、
-実験室システムが生体試料を受け取るステップと、
-実験室情報システムが検査試料に対応する検査命令を受けるステップであって、検査命令がそれぞれの生体試料に対して実行する処理ステップ(1つまたは複数)を示す、ステップと、
-実験室情報システムが、機器クラスタの処理能力のリストにしたがって、生体試料に対する検査命令の処理を、1つ以上の機器クラスタに割り当てるステップと、
-実験室情報システムが1つ以上の検査命令(1つまたは複数)を1つ以上のクラスタ・マネージャ(1つまたは複数)に転送するステップと、
-1つ以上のクラスタ・マネージャ(1つまたは複数)が、実験室情報システムから検査命令を受けるステップと、
-各クラスタ・マネージャが、クラスタ・リソースの一覧表を考慮して、機器クラスタの複数の実験室機器のリソースを、検査命令に対応するそれぞれの生体試料に対する処理ステップ(1つまたは複数)に割り当てるステップと、
-各クラスタ・マネージャが、機器クラスタの1つ以上の実験室機器(1つまたは複数)に、生体試料に対するそれぞれの処理ステップ(1つまたは複数)を実行するように命令するステップと、
-各実験室機器が、クラスタ・マネージャによって命令された通りに、生体試料に対してそれぞれの処理ステップ(1つまたは複数)を実行するステップと、を含む。
-1つ以上の実験室機器(1つまたは複数)が分析結果をクラスタ・マネージャに送信するステップであって、分析結果が測定値および/またはデータ分析の出力を含む、ステップと、
-1つ以上のクラスタ・マネージャ(1つまたは複数)が分析結果を実験室情報システムに転送するステップと、を含む。
尚、開示した方法/システムによれば、このような最適化(負荷均衡、フォールト・トレランス、および並列化を達成するための)は、リソース・スケジューリングによって機器クラスタ20のレベルで管理され、必要な情報(能力および可用性のような)は実験室情報システム30/上位のクラスタに転送され、こうしてリソース・スケジューリングは透過性を達成する。
10 実験室機器
10PRE 分析前実験室機器
10LD 試料装填用実験室機器
10AI 分析実験室機器
10POST 分析後実験室機器
10TRANS 移送システム
12 多機器アッセイ・ワークフロー
16 ピア・ツー・ピア・データ通信
18 仲介データ通信
19 通信ブローカ
20 機器クラスタ
22 クラスタ・マネージャ
30 実験室情報システム
40 (LISの)ユーザ・インターフェース
ステップ100 機器のクラスタリング
ステップ110 機器リソース記述の発行
ステップ120 クラスタ・リソースの一覧表
ステップ130 各クラスタの処理能力および可用性のリストの発行
ステップ140 検査命令の受け取り
ステップ145 生体試料の受け取り
ステップ148 要求処理能力によるクラスタのチェック
ステップ150 検査命令の処理の機器クラスタ(1つまたは複数)への割り当て
ステップ155 検査命令(1つまたは複数)のクラスタ・マネージャ(1つまたは複数)への送信
ステップ158 試料をバッファに方向転換する/エラーを示す
ステップ160 検査命令の受け取り
ステップ170 実験室機器のリソースの割り当て
ステップ175 実験室機器(1つまたは複数)に試料を処理するように命令する
ステップ180 実験室機器による試料の処理
ステップ190 アッセイ・ワークフロー記述の引き出し
ステップ192 クラスタ・リソースの多機器アッセイ・ワークフローへの統合
ステップ194 ピア・ツー・ピア・データ通信(1つまたは複数)の設定
Claims (15)
- 生体試料を処理するための複数の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)と、実験室情報システム(30)とを含む実験室システム(1)の動作のためのコンピュータ実装方法であって、
-前記複数の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)の内1つ以上を、1つ以上の機器クラスタ(20)に分類し、各機器クラスタ(20)にクラスタ・マネージャ(22)を設けるステップと、
-各機器クラスタ(20)内において、各実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)がそれらのそれぞれの機器リソース記述を前記クラスタ・マネージャ(22)に対して発行および送信するステップであって、前記機器リソース記述が前記実験室機器のハードウェアおよび/またはソフトウェア・リソースのリストを含む、ステップと、
-各クラスタ・マネージャ(22)が、前記それぞれの機器リソース記述を自動で受信し、前記機器クラスタ(20)のクラスタ・リソースの一覧表を維持するステップであって、前記クラスタ・リソースの一覧表が、前記それぞれの機器クラスタ(20)の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)の各々の機器リソース記述に基づく統合集合体を含む、ステップと、
-各クラスタ・マネージャ(22)が、前記それぞれの機器クラスタ(20)の処理能力のリストを前記実験室情報システム(30)に対して発行および送信するステップであって、前記処理能力のリストが、前記クラスタ・リソースの一覧表に基づいて、前記それぞれの機器クラスタ(20)が実行することができる処理ステップを示す、ステップと、
-前記実験室情報システム(30)が前記それぞれの機器クラスタ(20)の処理能力のリストを自動で受信するステップと、
-前記実験室システム(1)が生体試料を受け取るステップと、
-前記実験室情報システム(30)が前記生体試料に対応する検査命令を受けるステップであって、前記検査命令がそれぞれの生体試料に対して実行される1つ以上の処理ステップを示す、ステップと、
-前記実験室情報システム(30)が、前記機器クラスタ(20)の処理能力のリストにしたがって、前記生体試料に対する検査命令の処理を、前記1つ以上の機器クラスタ(20)に割り当てるステップと、
-前記実験室情報システム(30)が1つ以上の検査命令を1つ以上のクラスタ・マネージャ(22)に転送するステップと、
-前記1つ以上のクラスタ・マネージャ(22)が、前記実験室情報システム(30)から前記1つ以上の検査命令を受けるステップと、
-各クラスタ・マネージャ(22)が、クラスタ・リソースの一覧表を考慮して、前記機器クラスタ(20)の複数の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)のリソースを、前記検査命令に対応する前記生体試料に対する1つ以上の処理ステップに割り当てるステップと、
-各クラスタ・マネージャ(22)が、前記機器クラスタ(20)の1つ以上の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)に、前記生体試料に対する前記1つ以上の処理ステップのそれぞれを実行するように命令するステップと、
-各実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)が、前記クラスタ・マネージャ(22)によって命令された通りに、前記生体試料に対して前記1つ以上の処理ステップのそれぞれを実行するステップと、
を含む、コンピュータ実装方法。 - 請求項1記載のコンピュータ実装方法において、前記実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)の前記機器リソース記述が、更に、前記ハードウェアおよび/またはソフトウェア・リソースの現在の可用性および/または推定可用性の指示を含み、前記それぞれの機器クラスタ(20)の処理能力のリストが、更に、前記それぞれの処理ステップを実行することについての現在の可用性および/または推定可用性の指示を含む、コンピュータ実装方法。
- 請求項1または2記載のコンピュータ実装方法において、前記実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)の前記機器リソース記述が、更に、前記ハードウェアおよび/またはソフトウェア・リソースの現在の容量および/または推定容量の指示を含み、前記それぞれの機器クラスタ(20)の処理能力のリストが、更に、前記それぞれの処理ステップを実行することについての現在の容量および/または推定容量の指示を含む、コンピュータ実装方法。
- 請求項2または3記載のコンピュータ実装方法において、当該方法が、更に、前記クラスタ・マネージャ(22)が、前記それぞれの機器クラスタの実験室機器のリソースの可用性および/または容量を考慮して、前記複数の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)のリソースを、前記それぞれの生体試料に対する1つ以上の処理ステップのために割り当てて、同じリソースを有する実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)間で負荷均衡を行う、および/または前記生体試料の適時処理を確保するステップを含む、コンピュータ実装方法。
- 請求項1から4のいずれか1項記載のコンピュータ実装方法であって、更に、
-前記複数の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)の内1つ以上が、規則的な間隔で、および/またはそのハードウェアおよび/またはソフトウェア・リソースの変更時に、その機器リソース記述の1つ以上の更新を発行および送信するステップと、
-前記クラスタ・マネージャ(22)の内1つ以上が、前記機器リソース記述の1つ以上の更新を自動で受信し、前記機器リソース記述の1つ以上の更新に基づいて前記クラスタ・リソースの一覧表を更新するステップと、
を含む、コンピュータ実装方法。 - 請求項5記載のコンピュータ実装方法であって、更に、
-前記機器リソース記述の前記1つ以上の更新に基づいてクラスタ・リソースの一覧表を更新するとき、前記それぞれの機器クラスタ(20)がもはや特定の処理ステップを実行することができない場合、前記クラスタ・マネージャ(22)が、更新した処理能力のリストを前記実験室情報システム(30)に送信するステップと、
-前記機器リソース記述の前記1つ以上の更新に基づいて前記クラスタ・リソースの一覧表を更新するとき、特定の処理ステップを実行することに対する前記機器クラスタ(20)の全体的な可用性および/または容量が変化した場合、前記クラスタ・マネージャ(22)が、更新した処理能力のリストを前記実験室情報システム(30)に送信し、具体的には、前記特定の処理ステップを実行することに対する可用性および/または容量を更新するステップと、
の内1つ以上を含む、コンピュータ実装方法。 - 請求項6記載のコンピュータ実装方法であって、更に、前記実験室情報システム(30)が、前記機器クラスタ(20)の内1つ以上の処理能力のリストの更新を考慮して、前記生体試料に対する検査命令の処理を、1つ以上の機器クラスタ(20)の他の選択に割り当てし直すステップを含む、コンピュータ実装方法。
- 請求項1から7のいずれか1項記載のコンピュータ実装方法であって、更に、
-前記クラスタ・マネージャ(22)の内1つが、アッセイ・ワークフロー記述を引き出すステップであって、前記アッセイ・ワークフロー記述が、対応するアッセイ・ワークフローについて、生体試料に対して実行する処理ステップのリストおよびシーケンスを含む、ステップと、
-前記クラスタ・マネージャ(22)が、前記アッセイ・ワークフロー記述の前記処理ステップのリストおよびシーケンスにしたがって、複数の生体試料に対する1つ以上の処理ステップのために、前記機器クラスタ(20)の前記複数の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)の内、第1実験室機器(10,1)および第2実験室機器(10.2)を統合し、これによって多機器アッセイ・ワークフロー(12)を設定するステップと、
-前記クラスタ・マネージャ(22)がその処理能力のリストを更新するステップであって、前記処理能力のリストが、更に、前記アッセイ・ワークフロー記述に対応する前記多機器アッセイ・ワークフロー(12)の処理能力を含む、ステップと、
-前記実験室情報システム(30)が、それぞれの生体試料に対して実行するアッセイ・ワークフローを示す検査命令の存在の下で、前記多機器アッセイ・ワークフロー(12)を含む1つ以上の検査命令を対応するクラスタ・マネージャ(22)に転送するステップと、
-前記クラスタ・マネージャ(22)が、それぞれの生体試料に対して実行するアッセイ・ワークフローを示す前記実験室情報システム(30)からの検査命令の存在の下で、前記多機器アッセイ・ワークフロー(12)の前記第1実験室機器(10.1)および第2実験室機器(10.2)に、前記生体試料に対して前記それぞれのアッセイ・ワークフローを実行するように命令するステップと、
を含む、コンピュータ実装方法。 - 請求項8項記載のコンピュータ実装方法であって、更に、
-前記クラスタ・マネージャ(22)が、前記機器クラスタ(20)の第1(10.1)および第2実験室機器(10.2)間において、通信ブローカ(19)を介して、仲介データ通信を設定するステップと、
-前記第1実験室機器(10.1)および前記第2実験室機器(10.2)が、前記仲介データ通信(18)を介して、互いの間でデータを送信および/または受信するステップと、
-前記クラスタ・マネージャ(22)が、前記多機器アッセイ・ワークフロー(12)の前記第2実験室機器(10.2)と第3実験室機器(10.3)との間において、ピア・ツー・ピア・データ通信(16)を設定するステップと、
-前記第2実験室機器(10.2)が、前記第3実験室機器(10.3)に、または(respectively)前記第3実験室機器(10.3)から、前記ピア・ツー・ピア・データ通信(16)によって、分析データを直接送信および/または受信するステップと、
を含む、コンピュータ実装方法。 - 請求項9項記載のコンピュータ実装方法において、
-前記仲介データ通信(18)が、出版-購読型通信パターンを使用し、
-前記ピア・ツー・ピア・データ通信(16)が、要求-応答通信パターンを使用する、コンピュータ実装方法。 - 実験室システム(1)であって、生体試料を処理するための複数の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)と、実験室情報システム(30)と、1つ以上の機器クラスタ(20)とを含み、各機器クラスタがクラスタ・マネージャ(22)を含み、前記実験室システム(1)が、請求項1から10の何れか1項記載の方法の内1つを実行するように構成される、実験室システム(1)。
- 請求項11記載の実験室システム(1)において、前記1つ以上の機器クラスタ(20)の内第1機器クラスタ(20.1)が、前記1つ以上の機器クラスタ(20)の内第2機器クラスタ(20.1)を含む、実験室システム(1)。
- 請求項11または12記載の実験室システム(1)において、前記機器クラスタ(20)の1つ以上の前記クラスタ・マネージャ(22)が、前記複数の実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)の内1つ以上によって構成され、前記クラスタ・マネージャ(22)が、
-他の実験室機器が同じ機器クラスタ(20)に追加されたときにスタンバイ・モードから起動し、
-前記それぞれの機器クラスタ(20)において、それが構成される前記実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)が唯一の機器であるときに、前記スタンバイ・モードに切り替える、
ように構成された実験室機器(10、10PRE、10POST、10AI、10VI、10TRANS)によって構成される、実験室システム(1)。 - 請求項11から13のいずれか1項記載の実験室システム(1)において、少なくとも1つの機器クラスタ(20)が、2つ以上のクラスタ・マネージャ(22)を含み、いずれの時点においても、前記2つ以上のクラスタ・マネージャ(22)の内1つだけがアクティブであるように構成され、更に、前記2つ以上のクラスタ・マネージャ(22)の内第1クラスタ・マネージャが動作不能になったときに、前記2つ以上のクラスタ・マネージャ(22)の内第2クラスタ・マネージャが有効化されるように構成される、実験室システム(1)。
- 命令を記録するコンピュータ・プログラムであって、前記命令がコンピュータ・システムによって実行されると、実験室システム(1)に、請求項1から10記載の方法の内いずれか1つのステップを実行させる、コンピュータ・プログラム。
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