KR20090077035A

KR20090077035A - 자동 현미경을 위한 자동화된 카세트 및 슬라이드 핸들링 시스템

Info

Publication number: KR20090077035A
Application number: KR1020097004285A
Authority: KR
Inventors: 티보르 비라그; 야쉬 아가르왈; 웨이 구오; 리차드 에벌리; 김영민; 마이클 킬패트릭; 페트로스 치포우라스; 트리안타필로스 타파스
Original assignee: 아이코니시스 인코포레이티드
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2009-07-14
Also published as: US20080317566A1; EP2047315A2; AU2007281795A1; JP2010500616A; US7948676B2; WO2008019311A2; WO2008019311A3; WO2008019311A9; CA2660039A1

Abstract

카세트 내에 현미경 슬라이드들을 구성하고, 자동으로 또한 후속하여 그 각각의 카세트들로부터 개별적인 슬라이드들을 제거하며, 프로토콜에 의해 제공된 바와 같이 현미경 아래에 각각의 슬라이드를 위치시키고, 검사 이후에 그 적절한 카세트에 슬라이드를 반환하는 자동화된 카세트 및 슬라이드 핸들링 시스템이 개시된다.

Description

자동 현미경을 위한 자동화된 카세트 및 슬라이드 핸들링 시스템{AUTOMATED CASSETTE AND SLIDE HANDLING SYSTEM FOR AN AUTOMATIC MICROSCOPE}

본 출원은 2006 년 8 월 4 일 제출된 미국 가출원 제 60/821,545호로부터 우선권을 주장한다. 이 명세서에 인용된 모든 참조들 및 그 참조부호들은, 적절하다면, 추가적인 또는 대안적인 세부사항들, 특징들 및/또는 기술적인 배경의 설명을 위해 본 명세서에서 인용참조된다.

본 발명은, 일반적으로 카세트들 내에 현미경 슬라이드들을 구성(organize)하고, 슬라이드들을 개별적으로 및 차례로 자동화된 현미경 내로 자동 전달함에 따라 각각의 슬라이드가 검사되고 분석되게 하며, 후속하여 현미경으로부터 각각의 슬라이드를 회수하고 그것을 원래 카세트로 반환하는 시스템에 관한 것이다.

실시예들에서:

이격된 평행 구성(spaced parallel configuration)으로 슬라이드들을 유지하도록 구성된 복수의 슬롯들을 정의하는 카세트 내에 하우징(house)된 슬라이드를 제거하고 교체하는 장치(mechanism)가 개시되고, 상기 장치는:

길이방향 채널을 포함한 피드암(feed arm);

제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 가상 종축을 둘러싸는 길이방향 인출 스프링 와이어(longitudinal draw-out spring wire)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 단부는 서로, 또한 인출 스프링 와이어의 가상 종축에 대해 직교로 구부러지며, 상기 길이방향 인출 스프링 와이어는 구부러진 단부들이 채널로부터 돌출되도록 피드암 내의 길이방향 채널 내에 위치되고, 상기 길이방향 인출 스프링 와이어는 인출 스프링 와이어가 그 안에서 회전가능하여 각각의 구부러진 단부로 하여금 피드암에 대해 방위를 변화시키게 하도록 길이방향 채널 내에 작동적으로 위치된다.

현미경 슬라이드들을 저장하는 슬라이드 매거진 카세트(slide magazine cassette)는:

최상면, 저면 및 2 개의 측면을 포함한 하우징- 상기 표면들은 그 사이에 스루보이드(through-void)를 정의함 -; 및

하우징의 측면 각각에 부착되고 스루보이드 내로 돌출한 복수의 쌍 맞물림 구조체(paired engagement structure)를 포함하고, 상기 각각의 쌍 맞물림 구조체들은 정반대 측면에 부착된 또 다른 쌍의 맞물림 구조체들에 실질적으로 평행하며, 상기 각각의 평행한 쌍 맞물림 구조체들은 맞물림 구조체들 사이의 단일 현미경 슬라이드의 맞물림 및 지지체를 허용하고 스루보이드의 어느 한 측면으로부터 평행한 쌍의 맞물림 구조체들에 수직으로 힘이 인가되는 경우 맞물림 구조체들에 대한 슬라이드의 이동을 허용하도록 구성되고 이격된다.

현미경 카세트 핸들링 시스템은:

이격된 평행 구조로 현미경 슬라이드들을 유지하도록 구성된 복수의 슬롯들을 정의하는 카세트;

저벽(bottom wall) 및 2 개의 측벽을 갖는 엘리베이터 하우징(elevator housing)- 카세트가 그 안에 위치되게 하도록 구성된 보이드를 정의함 -;

엘리베이터 하우징에 작동적으로 연결된 엘리베이터 제어 장치- 상기 엘리베이터 제어 장치는 수직 축선을 따라 엘리베이터 하우징을 상승시키고 하강시키도록 작동적으로 구성됨 -;

카세트 언로딩 장치(cassette unloading mechanism)- 상기 언로딩 장치는 엘리베이터 하우징으로부터 카세트를 언로딩하도록 작동적으로 구성됨 -; 및

카세트 언로딩 장치 및 엘리베이터 제어 장치에 작동적으로 연결된 제어기- 상기 제어기는 1 이상의 현미경 슬라이드들이 카세트로부터 분배(dispense)된 이후, 엘리베이터 하우징으로부터 카세트를 언로딩하기 위해 카세트 언로딩 장치를 제어하도록 구성됨 -를 포함한다.

카세트 내의 일련의 포트들에 저장된 현미경 슬라이드들을 자동으로 핸들링하는 방법- 상기 카세트는 검출가능한 디바이스와 함께 카세트 투입 포트, 카세트 배출 포트, 카세트 슬라이드 제거 조립체 및 슬라이드 스테이지를 갖는 시스템 내에 통합됨 -은:

투입 포트에 슬라이드들을 갖는 카세트를 수용하는 단계;

검출가능한 디바이스를 감지함으로써 투입 포트의 카세트를 검출하는 단계;

카세트 내의 포트로부터 현미경 슬라이드들 중 하나를 자동으로 제거하고, 슬라이드 스테이지 상에 현미경 슬라이드를 배치하는 단계;

슬라이드 스테이지로부터 현미경 슬라이드를 자동으로 제거하고, 현미경 슬라이드가 제거된 포트에 슬라이드를 재-위치시키는 단계; 및

1 이상의 현미경 슬라이드들이 제거되고 현미경 슬라이드가 제거된 포트에 재-위치된 이후, 배출 포트로부터 카세트를 이출(export)하는 단계를 포함한다.

다음 도면들의 도움으로 실시예들을 설명한다:

도 1은 일 실시예의 사건의 순서를 개략적으로 설명하는 간소화한 알고리즘 흐름도;

도 2는 현미경 슬라이드 유지 카세트의 간소화한 도면;

도 3은 엘리베이터 조립체의 간소화한 예시;

도 4는 피드암 조립체 및 액추에이터의 여러 도면들을 나타내는 도면;

도 5는 피드암의 일 실시예의 측면도, 평면도 및 저면도;

도 6은 인출 스프링의 일 실시예의 평면도 및 측면도;

도 7은 X 축 슬라이드 스테이지의 일 실시예를 나타내는 도면;

도 8은 X 축 슬라이드 스테이지 상에 장착된 Y 축 슬라이드 스테이지의 일 실시예를 나타내는 도면; 및

도 9는 Y 축 슬라이드 스테이지 상에 장착된 Z 축 스테이지 및 슬라이드 홀더의 일 실시예를 예시하는 도면이다.

개시된 일 실시예에서, 자동화된 슬라이드 및 카세트 핸들링 시스템은: 1) 카세트(100), 2) 카세트 핸들러, 3) 슬라이드 핸들러 조립체, 및 4) 슬라이드 홀더 스테이지(290)를 포함한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 준비된 개별적인 슬라이드들은 카세트들(100; 도 2) 내로 로딩된다(10). 일 실시예에서, 각각의 카세트(100)는 26 개의 슬라이드를 수용한다(물론, 더 많거나 더 적게 유지될 수 있음). 작동시, 카세트들(100)은 카세트 핸들러 내로 로딩되고(15), 이는 슬라이드 핸들러에 의해 카세트(100)로부터 제 1 현미경 슬라이드가 제거될 수 있도록 카세트를 위치시킨다(20). 슬라이드 핸들러는 슬라이드를 제거하고, 슬라이드 홀더 스테이지(290; 도 9)에 의해 유지되는 슬라이드 홀더 내에 슬라이드를 배치한다(25). 슬라이드 홀더 스테이지(290)는 현미경의 시야 내에 슬라이드를 배치한다. 프로토콜(protocol)에 의해 결정된 현미경 검사 동안, 슬라이드 홀더 스테이지(290)는 슬라이드를 X, Y 및 Z 데카르트 축 내에 슬라이드를 재-위치시킬 수 있다(35). 현미경 검사가 완료된 이후, 슬라이드 핸들러는 슬라이드 홀더로부터 슬라이드를 제거한다(40). 그 후, 슬라이드 핸들러는 카세트(100) 내에 슬라이드를 재-삽입한다(45). 카세트 핸들러는, 슬라이드 핸들러가 다음 슬라이드를 액세스할 수 있도록 카세트(100)를 재-위치시킨다(50). 카세트(100) 내의 모든 슬라이드들이 검사될 때까지 프로세스가 반복된다(55). 그 다음, 카세트(100)는 제거를 위해 배출 포트로 이동되고(60), 다음 카세트(100)가 액세스를 위해 위치된다.

도 2에 나타낸 일 실시예에서, 카세트(100)는 검사될 현미경 슬라이드들을 유지하는 직사각형 카트리지(cartridge)이다. 카세트(100)는 오른쪽 플라스틱 절 반(105) 및 왼쪽 플라스틱 절반(106)으로서 구현될 수 있으며, 이는 함께 부착된다. 각각의 카세트(100)는 현미경 슬라이드들을 유지하는 다수 슬롯들(110)을 갖는다. 일 실시예에서는, 26 개의 슬롯들이 이용가능하며, 상기 슬롯들은 맨아래에서부터 위로 1에서 25까지 넘버링(number)되고, 26 번째 슬롯은 제어 슬라이드에 대해 C로 명명된다. 따라서, 각각의 카세트(100)는 25 개까지 페이션트 슬라이드(patient slide)를 유지할 수 있다.

카세트(100)의 슬롯들 각각은 방위에 관계없이 슬라이드가 카세트(100) 내로 설치되는 경우에 슬라이드를 보유하는 수단을 갖는다. 일 실시예에서, 각각의 슬롯은 2 개의 단부에 핑거(finger)와 같은 스프링을 갖는다. 이는 카세트(100) 내의 슬라이드들을 수송하는 경우 안전한 슬라이드 유지를 가능하게 하는 카세트(100)의 유일한 특징이다. 또한, 이 특징은 카세트(100)를 슬라이드 저장 컨테이너로서 적절하게 한다.

각각의 카세트(100)는 카세트 핸들러(200) 상에 장착된 외부 센서로 하여금 카세트(100)의 존재를 검출하게 하는 검출가능한 디바이스를 포함한다. 일 실시예에서, 검출가능한 디바이스는 외부 자기 센서(215)가 카세트(100)의 존재를 검출할 수 있도록 각각의 카세트(100)의 저부에 삽입된 원형 자석(115)이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이 기능을 위해 광학 또는 무선 주파수 식별(RFID) 태그들과 같은 다른 형태의 검출가능한 디바이스들(216)이 채택될 수도 있다. 이 태그들을 질의(interrogate)하여 기록된 식별 데이터를 찾기 위해 추가 센서들(217)이 통합될 수 있다.

일 실시예에서, 카세트(100)는 저면 상에 2 개의 가이드(guide)를 갖는다. 이 가이드들 중 첫번째(120)는 컨베이어 벨트에 의한 카세트(100)의 단단한(secure) 맞물림을 허용한다. 제 2 가이드(121)는 카세트(100)가 올바른 방향으로 카세트 핸들러 내로 로딩될 것을 보장하는 방위 핀을 수용하는 역할을 한다.

현미경 시스템 내로 로딩되는 경우 카세트(100)의 올바른 방위의 시각 표시가 카세트(100)의 외부 상에 위치된다. 일 실시예에서, 시각 표시는 카세트(100)의 위에 있는 화살표(125)일 수 있다. 또한, 카세트(100)의 외부 상의 표준화된 위치에 특유의 형태로 카세트(100)를 식별하는 바코드 라벨을 위한 직사각형 영역(130)이 존재한다. 대안적으로, 텍스쳐(textual) 또는 RFID 태그와 같은 다른 라벨링 수단이 이용될 수도 있다.

카세트(100)는 자동화된 슬라이드 제거를 위해 카세트(100)를 위치시키는 장치에 고정될 수 있게 하는 수단을 통합한다. 일 실시예에서, 고정 수단은 2 개의 슬롯(도시되지 않음)일 수 있으며, 이는 카세트 핸들러 장치로부터 연장된 대응하는 훅(hook)들을 수용한다.

도 3에 나타낸 카세트 핸들러(200)- 제 2 컴포넌트 서브시스템 -의 일 실시예는 최상부 레벨(top level)이 카세트 핸들러에 대한 투입 포트 역할을 하는 상부 선반(205)으로 구성되는 2-층(story) 시스템이다. 저부 레벨 또는 하부 선반(210)은 배출 포트 역할을 한다. 카세트(100)는 선입선출(first-in first-out) 베이스로 처리된다.

일 실시예에서, 외장(enclosure)의 액세스 도어 또는 투입 포트는 상부 선 반(205)으로의 카세트들(100)의 입장을 허용한다. 상부 선반(205)은 카세트(100)가 올바른 방위로 수용될 것을 보장하는 수단을 통합한다. 상부 선반(205)은 처리를 위한 카세트(100) 7 개까지의 큐(cue)를 수용할 수 있다. 상부 선반(205) 내에 형성된 센서(215)는 앞서 설명된 카세트(100) 내에 설치된 검출가능한 디바이스(115)를 감지할 수 있다. 일 실시예에서, 상부 선반(205) 아래 위치된 자기 센서(215)는 카세트(100) 내에 통합된 자석(115)을 검출하여, 카세트(100)의 존재를 나타낸다. 상부 선반(205)의 각 단부에 하나의 자기 센서(215)가 존재한다.

입구로부터 상부 선반(205)의 출구로 카세트(100)를 수송하는 수단이 포함된다. 일 실시예에서는, 모터(207)에 의해 구동되는 상부 컨베이어 벨트(206)가 상부 선반(205)의 입구에 로딩된 카세트(100)와 맞물리고, 상부 선반(205)을 따라 출구 끝으로 카세트를 이동시킨다.

엘리베이터 조립체(220)는 상부 선반(205)의 출구 끝에 위치된다. 일 실시예에서, 엘리베이터 조립체(220)는 카세트(100) 내의 대응하는 훅 슬롯들과 맞물릴 수 있는 훅들로 구성되며, 이는 모터(225)에 의해 구동되는 방추(spindle)/리드스크류(lead-screw)(230) 상에서 위아래로 이동한다. 엘리베이터 조립체(220) 상의 카세트(100)의 이동 한계들은 한 극단의 상부 선반(205) 및 다른 극단의 하부 선반(210)의 위치에 대응한다. 엘리베이터 조립체(220)는 이 범위 내에서 어디에든 카세트(100)를 위치시킬 수 있다.

하부 선반(210)은 엘리베이터 조립체(220)로부터의 제거 이후에 각각의 카세트(100)를 수용한다. 선반 내에 통합된 센서는 카세트(100) 내에 설치된 검출가능 한 디바이스를 감지할 수 있다. 일 실시예에서, 선반 아래 위치된 자기 센서(215)는 카세트(100) 내에 통합된 자석(115)을 검출하여 카세트(100)의 존재를 나타낸다. 하부 선반(210)의 각 단부에 하나의 자기 센서(215)가 존재한다.

엘리베이터 조립체(220)로부터 하부 선반(210)의 출구로 카세트(100)를 수송하는 수단이 포함된다. 일 실시예에서는, 모터(212)에 의해 구동되는 하부 컨베이어 벨트(211)가 엘리베이터 조립체 훅들로부터 해제되는 카세트(100)와 맞물리고, 하부 선반(210)을 따라 출구 끝 및 배출 포트로 카세트를 이동시킨다.

카세트 식별 라벨들을 판독하기 위해, 투입 포트 및 배출 포트에 각각 위치된 2 개의 데이터 라벨 판독기(reader)가 존재한다. 일 실시예에서, 이 판독기들은 바코드 판독기(235)들일 수 있다.

도 4에는 제 3 컴포넌트 서브시스템, 슬라이드 핸들러 조립체(250)가 도시된다. 슬라이드 핸들러 조립체(250)는 적절하게 위치된 카세트(100)로부터 슬라이드를 제거하고, 슬라이드 홀더(280) 내에 배치한다. 현미경 검사가 완료된 이후, 슬라이드 핸들러(250)는 슬라이드 홀더(280)로부터 슬라이드를 제거하고, 올바른 카세트 슬롯으로 반환한다.

도 4에 나타낸 슬라이드 핸들러 조립체(250)는 모터(265)에 의해 구동되는 리드스크류 서브-조립체(260) 상에 장착되는 피드암(feeder arm: 270)을 포함한다. 피드암(270)의 일 실시예가 도 5에 도시된다. 리드스크류 서브-조립체(260)는 상기 암을 수평 위치에 유지하면서 피드암(270)을 연장시키거나 수축시킬 수 있다. 피드암(270)은 그 길이를 통과하는 작은 채널을 가지며, 이는 도 6에 나타낸 바와 같이 인출 스프링 와이어(300)를 하우징한다. 인출 스프링 와이어(300)의 두 단부(305 및 306)는 와이어의 중앙 길이에 직교하여, 또한 서로에 대해 90 도로 구부러진다. 상기 와이어의 길이의 중심은 각 단부에서, 또한 상기 와이어의 중심부의 종축에서 구부러짐으로써 형성된 평면들에 대해 135 도로 놓이는 작은 꼬임(kink)을 갖는다. 인출 스프링 와이어(300)는, 상기 와이어의 전단부(305)가 아래를 향하여 수직한 경우에 후단부(306)는 수평 및 본질적으로 피드암(270)과 같은 평면에 있도록 설치된다. 인출 스프링 와이어(300)가 90 도 회전하게 되는 경우, 전단부(305)는 수평이 되고 후단부(306)는 아래를 향하여 수직한다. 작은 꼬임(307)은 이 90 도 범위를 넘어서 와이어가 회전하는 것을 방지하는 역할을 한다.

마지막 컴포너트 서브시스템은 슬라이드 홀더 스테이지 조립체이다. 슬라이드 홀더 스테이지(290; 도 9)는 슬라이드 핸들러 조립체(250; 도 4)로부터 슬라이드를 포함한 슬라이드 홀더(280; 도 9)를 수용하고, 현미경의 시야 내에 슬라이드를 위치시킨다. 슬라이드 홀더 스테이지(290)는 X, Y 및 Z 데카르트 좌표 축선을 따라 슬라이드의 위치를 조정할 수 있다. 슬라이드 홀더 스테이지(290)는 필요한 변위를 제공하도록 기계적으로 커플링되는 3 개의 직교 방위된 선형 액추에이터(310, 320 및 330)로 구성된다.

도 7 내지 도 9에 도시된 일 실시예에서 나타낸 바와 같이, X-축 선형 액추에이터(310)는 모터(312)에 의해 구동되는 리드스크류 장치(311)이며, 이는 X-축을 따라 리드스크류 너트(313)를 이동시킨다. Y-축 선형 액추에이터(320)는 도 8에 나타낸 바와 같이 X-축 선형 액추에이터(310)의 리드스크류 너트(313)에 기계적으 로 연결된다. Y-축 선형 액추에이터(320)는 모터(322)에 의해 구동되어 Y-축을 따라 리드스크류 너트(323)를 이동시킨다. Z-축 선형 액추에이터(330)는 도 9에 나타낸 바와 같이 Y-축 선형 액추에이터의 리드스크류 너트(323)에 기계적으로 연결된다. Z-축 선형 액추에이터는 전기 제어 신호를 비례하는 선형 변위로 전환하는 압전 변환기(piezo-electric transducer: 331)로 구성된다. 압전 변환기(331)에는 전기 신호의 적용이 Z-축을 따라 선형 변위를 유도하도록 슬라이드 홀더 베이스(285)가 기계적으로 고정된다. 따라서, 슬라이드 홀더 베이스(285)는 3 개의 데카르트 좌표 내에 위치될 수 있다.

본 명세서에 도시되지는 않지만, 각각의 데카르트 좌표들을 따른 동작은 리드스크류들을 필요로 하지 않고 피에조 모터와 같은 모터를 이용함으로써 각각 달성될 수 있다. 예를 들어, 3 이상의 피에조 모터들이 채택될 수 있으며, 각각은 x, y 또는 z 평면 중 어느 하나에서 슬라이드 홀더의 이동을 일으킨다. 각각의 모터로, 또는 단지 동작을 일으킬 모터들에만 제어 신호가 보내질 수 있다. 이러한 신호는 시간 주기에 걸쳐 슬라이드의 사전설정된 이동을 발생시키도록 작동적으로 구성된 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성요소들을 포함할 수 있는 제어 모듈에 응하여 자동으로 발생될 수 있다. 또한, 이러한 제어 신호는 수동 입력을 포함할 수 있다.

자동화된 카세트 및 슬라이드 핸들링 시스템의 동작부(animated portion)들 각각은 "잼(jam)"이 발생했는지를 결정하도록 계기화(instrument)될 수 있다. 계기화는, 예를 들어 대상물 변위를 직접 검출하는 센서들 또는 대안적으로 액추에이 터 전원 전류를 측정하는 센서들을 포함할 수 있다. "잼"이 검출되는 경우, 시스템은 안전하게 중단되고 개선책들이 취해진다.

이제, 자동화된 카세트 및 슬라이드 핸들링 시스템의 일 실시예의 작동이 설명된다.

카세트(100)들에는 표본 현미경 슬라이드들이 있다. 또한, 카세트(100)의 여하한의 필요한 라벨링이 제공된 영역들 내에 부착된다. 후속하여, 카세트(100)들은 투입 포트의 액세스 도어를 통해 상부 선반(205)으로 로딩된다. 상부 선반(205)은 엘리베이터(220) 상에 로딩되는 것을 더하여 선반 상에 6 개의 카세트(100)를 유지할 용량을 갖는다. 작동시, 자동화된 슬라이드 및 카세트 핸들링 시스템은 상부 선반 상에 수동으로 로딩되는 카세트들을 계속하여 로딩한다. 상부 선반(205)의 투입 단부의 센서들(215)은 카세트들(100)의 존재를 검출하고, 상부 컨베이어 벨트(206)는 엘리베이터 조립체(220)를 향해 카세트들을 이동시키기 시작한다. 또한, 센서들(215)은 카세트에 장착된 검출가능한 디바이스들 및/또는 라벨들을 질의하여 식별 데이터를 판독할 수도 있다. 데이터는 카세트의 유일한 식별, 및 외부에 저장되고 실행가능한 소프트웨어와 조합하여 포함된 표본 슬라이드들의 설명을 제공한다.

상부 선반(205)의 출구 끝의 센서들(215)이 상부 컨베이어 벨트(206)에 의해 상부 선반(205)을 가로질러 이동된 카세트(100)를 검출하는 경우, 상부 컨베이어 벨트(206)의 속력이 감소되고 카세트(100)가 엘리베이터 훅들(223) 상에 로딩된다. 그 후, 엘리베이터가 홈 또는 영 위치까지 카세트(100)를 들어올려 엔드스톱(end stop: 224)(즉, 스크류)으로부터 힘을 인가하고 엘리베이터 훅들에 카세트(100)를 고정시킨다. 따라서, 엘리베이터에 대한 카세트(100)의 위치가 정밀하게 확립된다. 그 후, 엘리베이터 장치는 선택된 현미경 슬라이드를 액세스하는데 필요한 위치로 카세트(100)를 하강시킨다. 슬라이드 핸들러 조립체(250)가 카세트(100)로부터 선택된 슬라이드를 제거한다.

이제, 슬라이드 핸들러 조립체(250)의 작동이 설명된다. 슬라이드 핸들러 조립체(250)의 리드스크류 서브-조립체(260)는 피드암(270)을 카세트(100) 내 바로 위로, 또한 검사될 슬라이드의 표면에 평행하게 연장시킨다. 이때, 피드암(270)의 전방 에지는 슬라이드의 후방 에지를 넘어 연장된다. 슬라이드 홀더(280)는 카세트(100)의 개방된 단부 바로 앞의 피드암(270) 아래로 수직으로 슬라이딩된다. 슬라이드 홀더(280)가 이동함에 따라, 이는 와이어를 수평 위치에 대해 90 도 회전하게 하는 인출 스프링 와이어의 아래를 향하는 수직 후방 에지(306)(즉, 카세트(100) 외부의 단부)와 접촉한다. 와이어의 회전은 인출 스프링 와이어(300)의 전단부(305)(즉, 카세트(100) 내로 삽입되는 단부)도 아래를 향하는 수직 위치에 대해 90 도 회전하게 한다. 슬라이드 핸들러 조립체(250)는 카세트(100)로부터 피드암(270)을 인출한다. 이제, 인출 스프링 와이어의 전단부(305)가 아래를 향하는 수직 위치에 있기 때문에, 와이어는 슬라이드의 후방 에지와 접촉하고 그 카세트 슬롯의 외부에서 슬라이드 홀더 스테이지(290) 내에 설치되는 슬라이드 홀더(280) 상으로 슬라이드를 끌어당긴다. 슬라이드 홀더(280)는 단단히 슬라이드를 붙잡고 검사를 위한 현미경 광학 경로로 수송한다.

슬라이드 홀더 스테이지(290)는 각각의 모터 구동 선형 액추에이터들(310 및 320)에 의해 제어되는 X 및 Y 좌표 위치 및 압전 변환기(331)에 의해 제어되는 Z 좌표 위치를 이용하여, 필요에 따라 현미경 아래에 슬라이드를 위치시키고 재-위치시킨다.

슬라이드의 현미경 검사를 완료하면, 슬라이드 홀더(280)는 카세트(100) 앞의 그 위치로 수직으로 다시 슬라이딩된다. 슬라이드 홀더(280)를 제 자리에 슬라이딩하는 공정에서, 슬라이드 홀더(280)는 수직으로 아래를 향하여 돌출한 인출 스프링 와이어(306)의 전단부(305)와 접촉하고, 그것을 수평 위치로 회전시킨다. 90 도 회전은 인출 스프링 와이어(300)의 후단부(306)를 수평 위치로부터 아래를 향하는 수직 위치로 회전하게 한다. 슬라이드 핸들러 조립체(250)가 연장되고, 인출 스프링 와이어(300)의 후단부(306)는 슬라이드의 에지와 접촉하며 카세트(100) 내의 적절한 슬롯 내로 슬라이드를 다시 밀어넣는다. 슬라이드 핸들러 조립체(250)는 피드암(270)을 수축시키고 프로세스가 완료된다.

엘리베이터 조립체(220)는 카세트(100)를 다음 슬라이드 위치로 이동시키며, 프로세스가 반복된다. 카세트(100) 내의 모든 슬라이드가 검사된 경우, 엘리베이터 조립체(220)는 하부 선반(210)으로 카세트(100)를 이동시키고, 이때 카세트(100)가 엘리베이터 훅들(223)로부터 디커플링된다. 하부 선반(210) 상의 센서(215)는 카세트(100)의 존재를 검출하고, 하부 컨베이어 벨트(211)는 하부 선반(210)의 출구로 카세트(100)를 수송한다.

현미경 검사 이후에, 제거된 슬라이드가 그것의 적절한 카세트 슬롯(110)으 로 재-삽입된다. 엘리베이터 조립체(220)는 액세스를 위해 프로토콜에 의해 결정된 다음 슬라이드가 올바르게 위치되도록 카세트(100)를 재-위치시킨다. 슬라이드 액세스 및 변위 프로세스는 요구되는 슬라이드들 각각이 검사될 때까지 반복된다.

모든 슬라이드들이 검사된 경우, 엘리베이터 조립체(220)는 하부 선반(210)의 레벨로 카세트(100)를 하강시키고, 이때 카세트(100)는 엘리베이터 훅들(223)로부터 해제된다.

본 발명은 바람직한 실시예들에 대하여 설명되지만, 당업자라면 첨부된 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 의도 또는 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 다양한 변형예 및/또는 수정예들이 수행될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 본 명세서에 인용된 모든 문서들은, 적절하다면, 추가적인 또는 대안적인 세부사항들, 특징들 및/또는 기술적인 배경의 설명을 위해 본 명세서에서 인용참조된다.

Claims

이격된 평행 구성(spaced parallel configuration)으로 슬라이드들을 유지하도록 구성된 복수의 슬롯들을 정의하는 카세트 내에 하우징(house)된 슬라이드를 제거하고 교체하는 장치(mechanism)에 있어서:

관통하는 길이방향 채널을 포함한 피드암(feed arm); 및

제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 가상 종축을 둘러싸는 길이방향 인출 스프링 와이어(longitudinal draw-out spring wire)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 단부는 서로, 또한 상기 인출 스프링 와이어의 가상 종축에 대해 직교로 구부러지며, 상기 길이방향 인출 스프링 와이어는 구부러진 단부들이 상기 채널로부터 돌출되도록 상기 피드암 내의 길이방향 채널 내에 위치되고, 상기 길이방향 인출 스프링 와이어는 상기 인출 스프링 와이어가 그 안에서 회전가능하여 각각의 구부러진 단부로 하여금 상기 피드암에 대해 방위를 변화시키게 하도록 상기 길이방향 채널 내에 작동적으로 위치되는 슬라이드 제거 및 교체 장치.
현미경 슬라이드들을 저장하는 슬라이드 매거진 카세트(slide magazine cassette)에 있어서:

최상면, 저면 및 2 개의 측면을 포함한 하우징- 상기 최상면, 저면 및 측면들은 그 사이에 스루보이드(through-void)를 정의함 -; 및

상기 하우징의 측면들 각각에 부착되고 상기 스루보이드 내로 돌출한 복수의 쌍 맞물림 구조체(paired engagement structure)들을 포함하고, 상기 쌍 맞물림 구조체들 각각은 정반대 측면에 부착된 또 다른 쌍의 맞물림 구조체들에 실질적으로 평행하며, 상기 각각의 평행한 쌍 맞물림 구조체들은 상기 맞물림 구조체들 사이의 단일 현미경 슬라이드의 맞물림 및 지지체를 허용하고 상기 스루보이드의 어느 한 측면으로부터 평행한 쌍의 맞물림 구조체들에 수직으로 힘이 인가되는 경우 상기 맞물림 구조체들에 대한 상기 슬라이드의 이동을 허용하도록 구성되고 이격되는 슬라이드 매거진 카세트.
현미경 카세트 핸들링 시스템에 있어서:

이격된 평행 구조로 현미경 슬라이드들을 유지하도록 구성된 복수의 슬롯들을 정의하는 카세트;

저벽(bottom wall) 및 2 개의 측벽을 갖는 엘리베이터 하우징(elevator housing)- 상기 저벽 및 측벽은 상기 카세트를 그 안에 위치되게 하도록 구성된 보이드(void)를 정의함 -;

상기 엘리베이터 하우징에 작동적으로 연결된 엘리베이터 제어 장치- 상기 엘리베이터 제어 장치는 수직 축선을 따라 상기 엘리베이터 하우징을 상승시키고 하강시키도록 작동적으로 구성됨 -;

카세트 언로딩 장치(cassette unloading mechanism)- 상기 언로딩 장치는 상기 엘리베이터 하우징으로부터 상기 카세트를 언로딩하도록 작동적으로 구성됨 -; 및

상기 카세트 언로딩 장치 및 상기 엘리베이터 제어 장치에 작동적으로 연결된 제어기- 상기 제어기는 1 이상의 현미경 슬라이드들이 상기 카세트로부터 분배(dispense)된 이후, 상기 엘리베이터 하우징으로부터 상기 카세트를 언로딩하기 위해 상기 카세트 언로딩 장치를 제어하도록 구성됨 -를 포함하는 현미경 카세트 핸들링 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 엘리베이터 하우징이 사전설정된 높은(elevated) 위치에 있는 경우, 상기 카세트로부터 상기 현미경 슬라이드를 이동시키도록 위치된 피드암을 더 포함하는 현미경 카세트 핸들링 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 카세트는:

최상면, 저면 및 2 개의 측면을 포함한 하우징- 상기 최상면, 저면 및 측면들은 그 사이에 스루보이드를 정의함 -; 및

상기 하우징의 측면들 각각에 부착되고 상기 스루보이드 내로 돌출한 복수의 쌍 맞물림 구조체들을 포함하고, 상기 쌍 맞물림 구조체들 각각은 정반대 측면에 부착된 또 다른 쌍의 맞물림 구조체들에 실질적으로 평행하며, 상기 각각의 평행한 쌍 맞물림 구조체들은 상기 맞물림 구조체들 사이의 단일 현미경 슬라이드의 맞물림 및 지지체를 허용하고 상기 스루보이드의 어느 한 측면으로부터 평행한 쌍의 맞 물림 구조체들에 수직으로 힘이 인가되는 경우 상기 맞물림 구조체들에 대한 상기 슬라이드의 이동을 허용하도록 구성되고 이격되는 현미경 카세트 핸들링 시스템.
카세트 내의 일련의 포트(port)들에 저장된 현미경 슬라이드들을 자동으로 핸들링하는 방법- 상기 카세트는 검출가능한 디바이스와 함께 카세트 투입 포트, 카세트 배출 포트, 카세트 슬라이드 제거 조립체 및 슬라이드 스테이지를 갖는 시스템 내에 통합됨 -에 있어서:

상기 투입 포트에 상기 슬라이드들을 갖는 상기 카세트를 수용하는 단계;

상기 검출가능한 디바이스를 감지함으로써 상기 투입 포트에서 상기 카세트를 검출하는 단계;

상기 카세트 내의 포트로부터 상기 현미경 슬라이드들 중 하나를 자동으로 제거하고, 상기 슬라이드 스테이지 상에 상기 현미경 슬라이드를 배치하는 단계;

상기 슬라이드 스테이지로부터 상기 현미경 슬라이드를 자동으로 제거하고, 상기 현미경 슬라이드가 제거된 포트에 상기 슬라이드를 재-위치시키는 단계; 및

상기 카세트로부터 상기 1 이상의 현미경 슬라이드들이 제거되고 상기 현미경 슬라이드가 제거된 포트에 재-위치된 이후, 상기 배출 포트로부터 상기 카세트를 이출(export)하는 단계를 포함하는 자동 핸들링 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 카세트로부터 상기 현미경 슬라이드를 제거하고 상기 현미경 슬라이드 를 상기 슬라이드 스테이지 내에 배치하는 단계는:

상기 카세트 앞에 상기 슬라이드 스테이지를 위치시키는 단계;

상기 카세트 위로, 또한 상기 현미경 슬라이드의 표면에 평행하게 피드암을 연장시키는 단계;

인출 스프링 와이어와 상기 현미경 슬라이드의 후방 에지를 맞물리는 단계;

상기 피드암을 수축시켜 카세트 외부로 현미경 슬라이드를 슬라이딩하는 단계; 및

상기 인출 스프링 와이어를 90 도 회전시키는 단계를 포함하는 자동 핸들링 방법.