(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別のサンプル管を、サンプル装填／回収装置から、所定の遠心分離収容量を有する第１および第２の遠心分離機のいずれかへ搬送するための移送装置を有する研究室自動化システムの動作方法であって、
前記第１の遠心分離機を、全遠心分離収容量のおよそ半分またはそれ未満である遠心分離収容量まで初期装填し、そして
前記第１の遠心分離機の動作サイクルを開始し、前記第１の遠心分離機の動作サイクルが完了した後、前記第１の遠心分離機を全収容量まで補充し、そして前記第１の遠心分離機の動作サイクルを開始すること、
前記第２の遠心分離機を、およそ全遠心分離収容量まで初期装填し、そして
前記第２の遠心分離機の動作を開始し、前記第２の遠心分離機の動作サイクルが完了した後、前記第２の遠心分離機を全収容量まで補充し、そして前記第２の遠心分離機の動作サイクルを開始すること、
前記第１および第２の遠心分離機の装填および動作を繰り返すこと、および
最短所要時間（ＳＴＡＴ）サンプルを、第１および第２の遠心分離機のうちの次に動作するほうに供給すること、
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の遠心分離機を装填することが、サンプルを重量バランスのとれたパターンで１以上のバケツの対の中に置くことを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２の遠心分離機を装填することが、サンプルを重量バランスのとれたパターンで２以上のバケツの対の中に置くことを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
分析されるべきサンプルを受け取り、ならびにサンプルを、第１および第２の遠心分離機を含む分析前サンプル処理装置に搬送するために適合された研究室自動化システムであって、
研究室自動化システムおよび分析前サンプル処理装置の動作を制御するようにプログラムされたコンピュータと、
前記サンプルを、第１および第２の遠心分離機を含む分析前サンプル処理装置に搬送するための移送装置と、
第１および第２の遠心分離機によって遠心分離されるべき複数のバケツの中にそれぞれサンプルを装填するための、前記移送装置に隣接した、第１および第２の遠心分離機装填装置と、を含み、
前記移送装置、前記第１および第２の遠心分離機装填装置が、前記第１の遠心分離機装填装置のバケツの中および前記第２の遠心分離機装填装置のバケツの中に交互にサンプルを置くように制御され、前記第１の遠心分離機装填装置のバケツは、全収容量のおよそ１／２またはそれ未満に初期装填され、前記およそ１／２またはそれ未満に初期装填された遠心分離バケツは、前記第１の遠心分離機の中に置かれ、前記第１の遠心分離機の動作サイクルが開始され、
前記第２の遠心分離機装填装置のバケツは、およそ全収容量に初期装填され、前記およそ全収容量に初期装填された遠心分離バケツは、前記第２の遠心分離機の中に置かれ、前記第２の遠心分離機の動作サイクルが開始され、
前記第１および第２の遠心分離機の装填および動作が繰り返され、
最短所要時間（ＳＴＡＴ）サンプルが、第１および第２の遠心分離機のうちの次に動作するほうに供給される、
研究室自動化システム。
【請求項５】
前記第１の遠心分離機が動作した後、前記およそ１／２またはそれ未満に装填された遠心分離バケツが取り除かれ、前記第１の遠心分離機装填装置が、バケツがおよそ全収容量に装填されるまで、サンプルをバケツの中に装填した後、全部装填されたバケツが前記第１の遠心分離機の中に置かれ、さらに前記全収容量の装填および前記第２の遠心分離機の動作が繰り返されるように制御される、請求項４記載の研究室自動化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの遠心分離機のうちの１つで処理された後に、移送装置によってサンプルが供給される１以上の独立した分析装置を備えた自動臨床サンプル処理システム、および、自動臨床サンプル搬送システムに関するものである。より具体的には、本発明は、優先順位の高いサンプルが遠心分離機において遠心分離されることを可能にするとともに、遠心分離のために既に装填された他のサンプルから生じる遅延を最小限にする遠心分離機装填プロセスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
幅広く多様な自動化学分析機が当該技術分野において公知であり、分析メニューおよびスループットを増加させ、所要時間を減らし、ならびに必須サンプル量を減少させるために継続的に改良されている。これらの分析機は、試薬を用いて解析を実施して、体液サンプル、たとえば尿、血清、血漿、脳脊髄液などの中の分析対象物を同定する。便宜上および安全性の理由で、これらの流体サンプルはほぼ普遍的にフタ付きサンプル管の中に包含される。解析反応は、サンプル中の分析対象物の濃度を判定するために操作することができるさまざまな信号を生成する。たとえば、本出願人が権利者であり、参照により本明細書に組み入れられる米国特許第７，１０１，７１５号および第５，９８５，６７２号を参照されたい。しかしながら、分析機技術における改良は、分析前サンプルの調整、および取り扱い動作、たとえば分類、バッチ調整、サンプルの構成成分を分離するためのサンプル管の遠心分離、流体の利用を容易にするためのフタの取り外しなどにおいて、対応する進歩が十分になされなければ、阻害されることがある。
【０００３】
この必要性に取り組むために、研究室自動化システム（ＬＡＳ）と呼ばれる商用自動分析前サンプル調整システムが開発されており、管の中のサンプルを、共に参照によって本明細書に組み入れられる米国特許第６，９８４，５２７号および第６，４４２，４４０号に記述されているように「互いにつながって」いる数々の分析前サンプルの処理装置へ自動的に搬送する。これらのＬＡＳは、標準的なバーコードラベル付き真空管に包含される数々の異なる患者の試料を取り扱う。バーコードラベルは、試験順序および他の所望の情報とともに、病院の研究室情報システム（ＬＩＳ）に入力された人口統計情報に連結した受託番号を包含する。オペレータは、サンプルが同様にＬＡＳに「つながっている」１以上の分析装置による分析にかけられる前に、遠心分離、フタの除去、およびアリコートの調整などの分析前操作のために必須の処理装置へ向けてサンプルを自動的に分類及び経路決めをするＬＡＳシステム上に、ラベル付きの管を置く。
【０００４】
ある種の臨床解析のために、遠心分離によって全血から得た血漿が、分析で用いられる。凝固を防止するために、抗凝固剤、たとえばクエン酸塩またはヘパリンが、当初得られた直後に血液試料に添加されるか、または抗凝固剤が、患者のサンプルを得る前に空の血液採取管に置かれる。そして、血球から血漿を分離するために、試料は後程遠心分離されてもよい。
【０００５】
いくつかの生化学的研究室試験のためには、血漿および血清は互いに交換可能に用いることができる。血清は組成において血漿に類似するが、血清は血液試料が遠心分離前に凝固できるようにすることによって得られるので、凝固因子を持たない。この目的のために血清分離管を用いてもよく、それは、遠心分離後に管の中で液体と細胞層との間の場所を占めるように設計された密度を持つゲルの一部と同様に凝固を容易にする不活性触媒（ガラスビーズまたはパウダー）を包含して、分離をより簡便にする。しかしながら、血漿中の抗凝固剤は、血清についてのある種の分析結果に干渉することがある。
【０００６】
血友病などの、１２の血液凝固因子のうち１以上が不全であるかもしれない凝固試験診断出血症状では、全ての凝固因子を保存することが要求される。クエン酸塩の抗凝固効果は濃度に依存し、試験によって逆になることがあるので、ふつうはクエン酸真空血液採取管が用いられる。そのため、血清はそのため凝固試験には不適切である。
【０００７】
上記から、分析試験は全血、血漿、または血清について実行してもよいこと、ならびにときには血漿または血清のいずれかを用いてもよいことが分かる。このため、どの臨床試験がどの分析装置によって実行されるのかによって、異なる遠心分離プロセスが、異なる患者のサンプルのために要求されることがある。スピン速度および時間の長さの差異は、以下で異なるサンプルのための「遠心分離プロトコル」と称されるものを成す変数の例である。プロセス効率の目的のために、入ってくるサンプルがＬＡＳ内に置かれると、取りのけておいて、同じ遠心分離プロトコル要件を有するサンプルと「いっしょにバッチ処理する」ことが一般的に行われる。都合の良いときに、利用可能な遠心分離機が、要求された遠心分離プロトコルを提供するための動作パラメータで動作するために調節され、サンプルのバッチがグループとして処理される。
【０００８】
一般的に、遠心分離には、ＬＡＳ移送装置から取り出された血液サンプルとともにバランスのとれたパターンで管を遠心分離バスケットに装填し、装填された遠心分離バスケットをスピンさせ、処理済みの管を回収し、およびそれらをＬＡＳ移送装置に戻すというサイクルに数十分を要する。ＬＡＳが取り扱う全てのサンプルが通常の優先順位であれば、サンプルは先入れ先出しのスケジューリングプロセスによって処理される。しかしながら、可能な限り最短の所要時間（ＳＴＡＴ）が要求される通常ではないサンプルが、救急および外科手術では発生する。その結果、ＳＴＡＴサンプルは、受付から分析結果が得られるまでに最短時間が要求されるために、可能な限り最高の優先順位が与えられる。ＳＴＡＴサンプルは、ＬＡＳ上への装填の間に同定され、通常のサンプルより先に経路決めされ、適切な分析機への往復の前に必須遠心分離プロトコルによって遠心分離される。ＬＡＳ遠心分離機が１つの遠心分離プロトコル用にセットアップ済みであって、ＳＴＡＴサンプルが異なる遠心分離の要求を有する場合、望ましくない、および避けられない遅延が起こる；これは、遠心分離機中のサンプルの遠心分離が完了することと、そのサンプルを回収することと、設定されたプロトコルをＳＴＡＴサンプルの要求に適合するように変えることを要求する。参照によって本明細書に組み入れられる米国特許出願第１１／４４８，２８７号に開示されるように、この遅延は、異なる動作プロトコルをセットアップ済みの１つ以上の遠心分離機を準備することによって部分的に軽減することができる。これは、異なる遠心分離機が異なる動作プロトコルで動作する場合は柔軟性を提供する一方で、入ってくる動作装填量または需要が遠心分離収容量に適合するようにバランスがとれていなければ、スループットが悪影響を受けることがある。加えて、遠心分離すべき入ってくるサンプルの流れを管理する上での簡潔さのために、入ってくるサンプルは、処理すべきサンプルが均等に「供給」される異なる遠心分離機を持つＬＡＳに取り込まれる順序で処理される。ＳＴＡＴサンプルは、単純に、入ってくるサンプルの列の最前列に置かれる。
【０００９】
異なる遠心分離プロトコルを要求するサンプルの取り扱いに伴う困難性を解決するために、および、同時に、高い優先度をもつＳＴＡＴサンプルのより迅速な前処理を提供するために、２つの遠心分離機を有するＬＡＳは、同一の遠心分離要求を有するそれらのサンプルをいっしょにバッチ処理して、それらを２つの遠心分離機へ交互に送る。ＳＴＡＴサンプルが現れると、それは、２つの遠心分離機のうちのどちらでももっとも速く回収することができるほうに搬送され、そしてＳＴＡＴサンプルは、遠心分離機の動作条件がＳＴＡＴサンプルの遠心分離プロトコルに適合するならば、速やかに処理される。そうでなければ、遠心分離機の動作条件がＳＴＡＴサンプルの遠心分離プロトコルに適合するように変えられなければならず、そして、ＳＴＡＴサンプルは適正に遠心分離されて適切な分析機に移送することができる。
【００１０】
米国特許第６，０６０，０２２号は、上記で一般的に記述されたように動作するＬＡＳを開示している。ＬＡＳは、入力ワークステーション、１以上の分析機、および複数のサンプル容器を自動的に処理するための自動遠心分離機を有する。ワークステーションは、優先順位の高いサンプルのために選択された少なくとも１つの場所を持つ、サンプル容器を入力するための複数の入力場所を含む。１つの遠心分離機だけが採用され、それによって、遠心分離のために要する比較的長い時間のために、処理効率が悪くなっている。上述のように、同様の遠心分離要求を有するサンプルは、「いっしょに段階分け」され、全部が完了するまで連続するバッチで処理される。ＳＴＡＴサンプルは、入ってくるサンプルの列の最前列に置かれるが、バッチ内での遠心分離処理に関しては、いかなる特別な優先順位も与えられない。
【００１１】
ＬＡＳはサンプルの取り扱いおよび処理の技術分野を進歩させてきたが、ＳＴＡＴサンプルを、ＬＡＳの移送装置から遠心分離処理装置へ、同じ遠心分離機によって処理するようスケジューリングされた他のサンプルからの遅延を最小限にするスケジューリング順序で渡すことを可能にするという挑戦が残っている。ＳＴＡＴサンプルの受付からＳＴＡＴサンプルが臨床分析機で利用可能になるまでの時間を僅かでも減らすことは救命を示唆するので、このような改良は非常に望ましい。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、優先順位が高いサンプルが遠心分離されるために要する時間を減らす装填スキームにおいて、２以上の遠心分離機内にサンプルを装填するためのスケジューリングプロセスを提供する。これは、動作前に、第１の遠心分離機を全収容量未満に初期装填する一方で、残っている第２の遠心分離機を全収容量に装填して処理することによって成し遂げられる。引き続いて、両方の遠心分離機を、動作前に全収容量に装填する。結果として、２つの遠心分離機の動作状況には時間的ずれがあるので、優先順位の高いサンプルは、２つの遠心分離機のうちのどちらでも次に初めて全部が装填されて次に遠心分離されるほうへ有利に往復することができる。特に、本発明は、個別のサンプル管をサンプル装填／回収装置から少なくとも２つの遠心分離機のいずれかへ搬送するための移送装置を有する研究室自動化システムの動作方法であって、遠心分離機のうちの１つを全遠心分離収容量のおよそ半分またはそれ未満である遠心分離収容量に初期装填すること、および、この遠心分離機を動作および補充することによる方法である。その一方で、同時に、第２の遠心分離機を全収容量に初期装填し、ならびにこの遠心分離機を動作および補充するので、ＳＴＡＴサンプルは、遠心分離機のうちのどちらでも最も全収容量に近く補充されているほうに供給することができる。
【００１３】
本発明を、その他の目的およびそのさらなる特徴と同様によりよく理解するために、添付の図面に関連して取られた、さまざまな好ましい実施形態の次の詳細な説明を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】数個の分析前サンプル処理装置および本発明が有利に採用されることができる分析装置と協働して制御される移送装置を含む、従来技術の自動サンプル取り扱いシステムの簡略化された概略平面図である。
【図２】図１の自動サンプル取り扱いシステムにおける２つの遠心分離機の簡略化された概略平面図である。
【図３Ａ】図１の自動サンプル取り扱いシステムにおける２つの遠心分離機のための、従来技術の遠心分離機装填スキームの簡略化された概略平面図である。
【図３Ｂ】図１の自動サンプル取り扱いシステムにおける２つの遠心分離機のための、従来技術の遠心分離機装填スキームの簡略化された概略平面図である。
【図３Ｃ】図１の自動サンプル取り扱いシステムにおける２つの遠心分離機のための、従来技術の遠心分離機装填スキームの簡略化された概略平面図である。
【図３Ｄ】図１の自動サンプル取り扱いシステムにおける２つの遠心分離機のための、従来技術の遠心分離機装填スキームの簡略化された概略平面図である。
【図４Ａ】図１の自動サンプル取り扱いシステムにおける２つの遠心分離機の中にサンプルを装填するための、本発明のスキームの簡略化された概略平面図である。
【図４Ｂ】図１の自動サンプル取り扱いシステムにおける２つの遠心分離機の中にサンプルを装填するための、本発明のスキームの簡略化された概略平面図である。
【図４Ｃ】図１の自動サンプル取り扱いシステムにおける２つの遠心分離機の中にサンプルを装填するための、本発明のスキームの簡略化された概略平面図である。
【図４Ｄ】図１の自動サンプル取り扱いシステムにおける２つの遠心分離機の中にサンプルを装填するための、本発明のスキームの簡略化された概略平面図である。
【図５】図３〜３Ｄの従来技術の装填スキームのタイミング図である。
【図６】図４Ａ〜４Ｄの本発明の装填スキームのタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、分析機３２、３８、または４２による分析の前に複数管サンプルラック１８に包含される複数のサンプル容器２０、典型的にはサンプル試験管２０を自動的に前処理可能な自動臨床研究室サンプル取り扱いＬＡＳ１０を示す。典型的には、自動的に処理すべき試料が、フタ付き容器２０の中で研究室自動化システムＬＡＳ１０に提供される。各サンプル容器２０は、センサ１９によって機械読み取り可能であって、その中のサンプルについて成し遂げるべき解析手順のほかに患者のＩＤを表示する、同定のしるし、たとえばバーコードを備える。容器２０は、通常はその上に追加の同定のしるしを有する、複数管ラック１８の中で一般的に保持される。
【００１６】
ＬＡＳ１０は、動作ベース１２を含み、動作ベース１２の上では、ベルト状の移送装置トラック１４が、サンプル容器装填／回収装置１６から、２つの自動遠心分離機２４Ａ、２４Ｂのうちの１つに、個別のサンプル管容器２０を搬送する。サンプル容器装填／回収装置１６は、サンプル容器運搬装置２２の中で、優先順位の高いＳＴＡＴに活性のある入力レーンのほかに、１つより多い複数管ラック１８を有する。遠心分離された後、サンプル管容器２０は、そこから、フタ付きサンプル容器２０からフタを自動的に取り外すための自動管フタ外し装置３０へ移送され、そこから、本来のサンプル管容器２０をサンプル管装填／回収ロボット装置１６に戻す前に、１以上の分析機３２、３８、および４２へ移送される。３つ以上の分析機３２、３８、４２が移送装置トラック１４によって連結されてもよいことが理解されるべきである；簡潔さの目的のために、３つのみが示されている。遠くにある分析機４２は、ＬＡＳ１０に直接つながっていなくとも、例えば独立したロボットシステムによって、ＬＡＳ１０によって供給されることがある。サンプル取り扱いＬＡＳ１０は、各サンプル管運搬装置２２の上または内に置かれたしるしを同定する手段によって、サンプル管容器２０の場所を検出するための数々のセンサ１９を有する。従来のバーコードリーダが、このような追跡動作において採用されてもよい。
【００１７】
遠心分離機２４Ａおよび２４Ｂ、および、各分析機３８、４２、および３２は、一般的に、さまざまな装填機構２６Ａ、２６Ｂ、２８Ａ、２８Ｂ、４０、および４４、または、トラック１４をそれぞれ備えており、それらは、それぞれ、トラック１４からサンプル管運搬装置２２を取り外すためのものである。また、それらは、遠心分離機２４Ａ、２４Ｂへ、およびそこから、分析機３８、４２、３２へ、およびそこから、またはその中へ、およびその外へ、サンプル管運搬装置２２を動かすためのものである。サンプル管容器２０は、このようなプロセスのために、サンプル管運搬装置２２から交互に取り外されてもよい。典型的には、装填／回収装置１６は、従来からロボットクランプハンドが設けられる少なくとも２つのＸ−Ｙ−Ｚロボットアーム２１を含む。
【００１８】
サンプル取り扱いＬＡＳ１０は、以下に記述されるように、従来のプログラムされたコンピュータ１５、好ましくは、さまざまな種類の解析プロセスがそこで生じるＬＡＳ１０全体にわたるサンプル管運搬装置２２の動きを制御するように、システム１０の一部としてまたはそこから分離して収納されるマイクロプロセッサに基づく中央処理装置ＣＰＵ１５によって制御される。ＣＰＵ１５は、イリノイ州DeerfieldのSiemens Healthcare Diagnostics Inc. によって販売されるDimension（登録商標）臨床化学分析機上で用いられるもののような、およびコンピュータに基づく電気機械制御プログラミングの当業者に典型的である、ソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアコマンドまたは回路にしたがってサンプル取り扱いシステム１０を制御する。
【００１９】
本発明は、サンプルの調製および患者の生体サンプルの臨床分析のために用いられる複数の相互に関係する自動装置を全て説明する、多様な制御画面および状況情報表示画面にユーザが容易におよび速くアクセスできるようにするコンピュータインターフェイスモジュールＣＩＭを用いて実装してもよい。このようなＣＩＭは、好ましくは、任意の特定のサンプルの場所およびサンプルについて実行すべき臨床試験の状況を説明する情報のほかに、複数の相互に関係する自動装置の動作状況についてのオンライン情報を包含する複数の追加の表示画面に直接つながっている第１の表示画面を採用する。このため、ＣＩＭは、モジュールが、オペレータがそれを通じて臨床分析システムとインターフェイスで接続することができるアイコン、スクロールバー、ボックス、およびボタンを含むメニューを表示するために適合した視覚的タッチパネルを含むものであり、およびメニューが、臨床分析システムの機能的な側面を表示するようにプログラムされた数々の機能ボタンを含むものである、自動臨床分析システム１０とオペレータとの間の相互作用を容易にするように適合される。
【００２０】
図２は、米国特許第６，０６０，０２２号および第６，５８９，７８９号に開示されるもののように、トラック１４からサンプル管運搬装置２２によって運ばれたサンプル管２０を取り外し、および、個別のサンプル管２０を一時的に第１のバケツ秤量および装填プラットフォーム５２上に配置された遠心分離バケツ５０中のフタなし受容器（明確さの目的で図示せず）の中に重量バランスのとれたパターンで置くように適合された典型的な遠心分離機装填装置４６を示す。遠心分離機装填装置４６は、重量バランスのとれた遠心分離バケツ５０を第１の装填プラットフォーム５２から取り外し、および重量バランスのとれた遠心分離バケツ５０を遠心分離のための遠心分離機２４Ａの中に置くように適合されたバケツ運搬装置４８を備える。バランスのとれない遠心分離条件を避けるために、追加の重量バランスのとれた遠心分離バケツ５０が、遠心分離機２４Ａ内での全体的にバランスのとれた装填を維持するように、遠心分離機２４Ａ内に置かれた第１の装填プラットフォーム５２上に装填される。典型的には、遠心分離バケツ５０は、相対する対になって遠心分離機２４Ａ内に置かれる。加えて、バケツ５０は、異なるフタなし受容器の中に異なって重み付けされたサンプル管２０を動かすことによって、および／または、その中に既知の重量を有する「ダミーの」管２０を採用することによって、人為的にバランスをとってもよい。
【００２１】
遠心分離が完了した後、遠心分離機装填装置４６は、遠心分離バケツ５０を次々と遠心分離機２４Ａから取り外し、および第１のバケツ回収プラットフォーム５４上に各遠心分離バケツ５０を置くように適合されたバケツ運搬装置４８をまださらに備える。（簡潔さの目的で、４つのサンプル管２０だけが各遠心分離バケツ５０中に示されているが、実際には各遠心分離バケツ５０の中に、より多い数の１０〜２０のオーダーのサンプル管２０が置かれている。）最終的に、バケツ運搬装置４８は、第１のバケツ回収プラットフォーム５４上に配置された遠心分離バケツ５０から遠心分離されたサンプル管２０を取り外し、および今遠心分離されたサンプル管２０を引き続く分析前処理および／または分析のためにトラック１４上の運搬装置２２内に戻すように、適合される。全てのサンプル管２０が遠心分離バケツ５０から取り外された後、空の遠心分離バケツ５０は、回収プラットフォーム５４から装填プラットフォーム５２上に動かされ、そのプロセスは、ある形態の分離が要求されたサンプルを包含するＬＡＳ１０におけるサンプル運搬装置２２中の全てのサンプル管２０が遠心分離され、および移送装置トラック１４上に置き換えられるまで続けられる。図２は、基本的に、トラック１４から取り外されて、遠心分離を待っているサンプル２０を装填したバケツ５０、遠心分離の間にサンプル２０を装填したバケツ５０、および遠心分離に引き続き、トラック１４上のサンプル管運搬装置２２において置き換えられる準備ができているサンプル２０を装填したバケツ５０を備えた遠心分離機装填装置４６を示す。このプロセス、特に重量バランスのとれたバケツ５０を含みそれが要求されるバケツ装填動作は、当業者に公知であり、彼らによって行われている。当業者によって普遍的に理解される用語は、「装填された」、「バランスのとれた」、「運搬装置」、「バケツ」、「ロータ」、「挿入」、および「ラック」などの表現を含み、詳細な説明なしに本明細書で用いられる。
【００２２】
本発明は、少なくとも２つの遠心分離機２４Ａ、２４Ｂを有するＬＡＳ１０において有利に実施され、第２の遠心分離機２４Ｂは、遠心分離機２４Ａの装填および回収について説明したのと同様の方法でサンプル管運搬装置２２によって運ばれるサンプル管２０を取り扱うための第２の遠心分離機装填装置５６を備える。この例では、第２の遠心分離機装填装置５６は、サンプル管２０をトラック１４上のサンプル管運搬装置２２から取り外して、個別のサンプル管を一時的に第２のバケツ装填プラットフォーム５６上に配置された遠心分離バケツ５０内で重量バランスのとれたパターンで置き、遠心分離のためにその重量バランスのとれた遠心分離バケツ５０を遠心分離機２４Ｂ内に置くように適合される。上記のように、遠心分離が完了した後で、遠心分離機装填装置５６は、まださらに遠心分離バケツ５０を遠心分離機２４Ｂから取り外し、遠心分離バケツ５０を第２のバケツ回収プラットフォーム５８上に置くように適合される。最終的に、遠心分離機装填装置５６は、サンプル管２０を第２のバケツ回収プラットフォーム５８上に配置された遠心分離バケツ５０から取り外し、引き続く処理のために今遠心分離されたサンプル管２０をトラック１４上のサンプル管運搬装置２２内に戻すように適合される。
【００２３】
従来技術においては、サンプル管２０は、ＬＡＳ１０内でのプロセスのためにサンプル管２０の「バッチ」が同定されると始まる交互パターンによって、遠心分離機２４Ａおよび２４Ｂに渡される。このような交互パターンにおいて、第１のサンプル管２０が、遠心分離機２４Ａ上のバケツ装填プラットフォーム５２上の最初のバケツ５０Ａ内に置かれ、そして、第２のサンプル管２０が、遠心分離機２４Ｂ上のバケツ装填プラットフォーム５６上のバケツ５０Ｂ内に置かれる。このプロセスは、「奇数の」サンプル管２０が遠心分離機２４Ａ上のバケツ装填プラットフォーム５２上のバケツ５０Ａ中に置かれる一方で、「偶数の」サンプル管２０が遠心分離機２４Ｂ上のバケツ装填プラットフォーム５６上のバケツ５０中に置かれて、両方のバケツ５０Ａおよび５０Ｂが、図３Ａに示すように全部装填されるまで続けられる。上述および図３Ｂに見られるように、この装填プロセスは、遠心分離機２４Ａ上のバケツ装填プラットフォーム５２上の残っている遠心分離バケツ５０の中に置かれた「奇数の」サンプル管２０、および、遠心分離機２４Ｂ上のバケツ装填プラットフォーム５６上の残っている遠心分離バケツ５０の中に置かれた「偶数の」サンプル管２０で、図３Ｂに示すように続けられる。引き続いて、装填された遠心分離バケツ５０は、図３Ｃに見られるように遠心分離機２４Ａおよび２４Ｂ内に置かれ、遠心分離機はそれぞれの動作プロトコルを用いて動作する。遠心分離プロトコルが完了した後、バケツ５０は、図３Ｄに示すように遠心分離機２４Ａおよび２４Ｂから取り外されて、バケツ回収プラットフォーム５４および５８上に置かれる。この交互の「奇数・偶数」スキームのようなバケツ装填手順は、研究室の全体的なスループットの増強のために、最先端の研究室自動化において採用される。図示しないが、図３Ａ〜Ｄのバケツ取り扱いプロセスの間に、バケツ装填プラットフォーム５２上の「空の」遠心分離バケツ５０が「奇数の」サンプル管２０で装填され続け、遠心分離機２４Ｂ上のバケツ装填プラットフォーム５６上の「空の」遠心分離バケツ５０が「偶数の」サンプル管２０で装填され続ける。しかしながら、病院の研究室は、優先順位の高いＳＴＡＴ（所要時間が短い）サンプルを取り扱うような準備もされなければならず、これはふつう、専用のＳＴＡＴプロセスラインを有することによって行われる。これは、特に重篤な病状の患者のための試験結果が遅延するとうことの代替が考慮される場合、費用がかかるが効果的な手法である。本発明は、研究室の必要性を受け入れて、通常のサンプルのプロセスに対する最小限の寸断で複数の優先順位を管理する。
【００２４】
少なくとも２つの遠心分離機を持つＬＡＳを交互パターンによって全収容量に装填するためのこの従来技術の手順は、ＬＡＳ１０、遠心分離機装填装置４６、５６、及び、遠心分離機２４Ａ、２４Ｂの動作のプログラミングが簡潔なので、用いられている。この実行は、優先順位の高いＳＴＡＴサンプル管２０がＬＡＳ１０に渡されない限りうまく働き、引き続く分析装置に供給される遠心分離されたサンプル管２０の一定の流れを維持する。しかしながら、優先順位の高いＳＴＡＴサンプル管２０がプロセスのためにＬＡＳ１０に渡された場合には、そこから優先順位の高いＳＴＡＴサンプル管２０が移送装置トラック１４上のサンプル管運搬装置２２中に速やかに置くことができる、優先順位の高いＳＴＡＴに活性のある入力レーンの中に優先順位の高いＳＴＡＴサンプル管２０を置くことも、一般的に行われている。この実行が、このような優先順位の高いＳＴＡＴサンプル管２０を遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂのいずれかに持っていくために要求される時間を減らす一方で、バケツ装填プラットフォーム５２、そしてバケツ装填プラットフォーム５６上のバケツ５０の中への配置を交互にするための前述されたパターンは、バケツ装填プラットフォーム５２およびバケツ装填プラットフォーム５６上のバケツ５０のうちのいずれの１つも、全部装填された状態に近づけることがないので、逆の時間の遅延を取り込む。
【００２５】
本発明は、このジレンマを解決する。さらに、２つの利用可能な遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂのうちの１つを、各バケツ５０の全収容量未満で装填されたバケツ５０で初期装填することによって、優先順位の高いＳＴＡＴサンプル管２０を遠心分離機２４Ａおよび２４Ｂのいずれかに持っていくために要求される時間を減らす。これは、前述された交互の「奇数・偶数」サンプル管２０装填手順を用いて達成される。
【００２６】
この、たとえば遠心分離機２４Ａの「最大未満の初期装填」に引き続いて、前述された、バケツ装填プラットフォーム５２上のバケツ５０Ｃの中への、およびバケツ装填プラットフォーム５６上のバケツ５０Ｂの中へと続くサンプル管２０の交互の配置が再開される。図４Ｂは、バケツ装填プラットフォーム５２上の相対するバケツ５０Ａおよび５０Ｃ内に装填された４つのこのようなサンプル管２０、ならびにバケツ装填プラットフォーム５６上のバケツ５０Ｂ内に装填された４つのこのようなサンプル管２０を示す。この段階において、相対するバケツ５０Ａおよび５０Ｃを遠心分離機２４Ａ（図４Ｃ）に任意で運搬してもよく、遠心分離プロセスが開始される；交互に、前述された交互の「奇数・偶数」サンプル管２０装填手順が、図４Ｄに示すように、４つのバケツ５０Ａ、５０Ｃ、・・・の全てが遠心分離機２４Ａへ運搬される前に、それらが「最大未満の装填」状態に装填されるまで続けられてもよい。それらが遠心分離機２４Ａへ運搬された後、遠心分離機２４Ａはこの「最大未満の装填」の状態で動作することができる。バケツ装填プラットフォーム５２上のバケツ５０を装填する間に、図４Ｄに示すように、バケツ装填プラットフォーム５６上のバケツ５０Ｂのサンプル管２０の前述したような交互の「奇数・偶数」装填手順が続けられる。
【００２７】
本発明によって教示されたように、遠心分離機２４Ａのバケツ５０Ａ及び５０Ｃをこの「最大未満の」状態に初期装填することの重要な利点により、ＳＴＡＴサンプルが渡されたときに遠心分離機２４Ａ、２４Ｂの両方が全部装填されている場合の例におけるＳＴＡＴのターンアラウンドタイムの５０％もの減少を生み出すことができる。以下に説明するように、これは、優先順位の高いサンプル管２０を、遠心分離バケツ５０のうちのどちらでも、遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂ内に次に置かれるほうの中に装填することによって達成される。
【００２８】
図４〜４Ｄに示すような本発明の遠心分離機装填スキームにおいて、ＳＴＡＴサンプルが現れるといつでも、ＳＴＡＴサンプルは２つの遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂのどちらでも最も満たされている状態に近いほうへ有利に往復することができる。第１の遠心分離機２４Ａの初期装填は、「最大未満に装填された」バケツ５０Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｅの遠心分離を、バケツ５０Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｅを通常通り全収容量まで満たすために必要とされる時間未満の装填時間後に開始できるような方法で行われたので、２つの遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂのうちの１つは、遠心分離のため装填されることに関しては他方より「先」であろう。結果として、２つの遠心分離機２４Ａおよび２４Ｂの動作状況には時間的ずれがあるので、優先順位の高いＳＴＡＴサンプル管２０は、２つの遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂのうちのどちらでも最初に装填される、つまり次に動作するほうへ有利に往復させることができる。それによって、この時間の差異で、ＳＴＡＴサンプルの遠心分離プロトコルが、バケツ５０を全部装填するために要求される時間より、平均で５０％少ない時間で始まり、および完了できるようにする。
【００２９】
このＳＴＡＴプロセスの利点は、図５に示されるような従来技術の遠心分離機装填スキームのタイミング図と、図６に示されるような本発明の遠心分離機装填スキームを比べることによっても示すことができる。図５において、バケツ装填プラットフォーム５２上のバケツ５０Ａ、５０Ｃ、５０Ｄ、および５０Ｅ、ならびにバケツ装填プラットフォーム５６上のバケツ５０Ｂ、５０Ｆ、５０Ｇ、および５０Ｈは、従来技術の交互の「奇数・偶数」装填スキームにおいて収容量が１００％まで満たされている。ＳＴＡＴサンプル管２０が「Ａ」点で現れる場合には、任意のバケツ５０Ａ〜Ｈの最小限の装填が行われたときに、ＳＴＡＴ管を遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂのいずれかによってスピンされるバケツ５０Ａ〜Ｈの中に配置することのできる前に、比較的長い時間が経過しなければならない。ＳＴＡＴサンプル管２０が「Ｂ」点で現れる場合には、任意のバケツ５０Ａ〜Ｈのおよそ５０％または半分が行われると、バケツ５０Ａ〜Ｈを遠心分離のために遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂの中に置くことができる前に、「半装填」のために要求される時間が経過しなければならない。ＳＴＡＴサンプル管２０が「Ｃ」点で現れる場合には、任意のバケツ５０Ａ〜Ｈのより多い装填が行われたときに、ＳＴＡＴサンプル管２０を保持するバケツ５０を、遠心分離のために遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂの中に置くことができる前に、比較的短い時間が経過しなければならない。そして、一般的に、多数のＳＴＡＴサンプル管２０の経験を評価すると、Ｂ点が基準となり、遠心分離のために遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂのいずれかに運搬される任意のバケツ５０Ａ〜ＨにＳＴＡＴ管２０を置くことができる前に、「半装填」される時間が経過しなければならない。この従来技術の装填スキームにおいて、ＳＴＡＴサンプル管２０がバケツ５０Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｅのうちの１つの中か、またはバケツ５０Ｃ−Ｆ−Ｇ−Ｈのうちの１つの中に置かれるかにかかわらず、ＳＴＡＴサンプル管２０は、ＳＴＡＴサンプルを遠心分離できる前に、同じ時間の経過を経験するだろう。
【００３０】
図６は、本発明によって達成される、ＳＴＡＴサンプル管２０を遠心分離のために遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂの中に置くことができる前の時間経過の減少を示す。本発明によれば、半分またはそれ未満に装填されたバケツ５０が遠心分離機２４Ａの初期装填に用いられ、遠心分離機２４Ａは、遠心分離機２４Ｂがサンプル管２０の処理を開始するよりも少し前に、サンプル管２０の処理を開始する。特に、前述したように、少なくとも最初の２つのバケツ５０Ａ〜Ｃは、サンプル管２０をおよそ半分またはそれ未満に装填され、そして、遠心分離のために遠心分離機２４Ａ上に置かれる。その結果、遠心分離機２４Ａおよび２４Ｂの動作状況には時間的ずれがあるので、ＳＴＡＴサンプル管２０が現れると、いつでも、ＳＴＡＴサンプル管２０は、２つの遠心分離機２４Ａまたは２４Ｂのうちのどちらでも最も満たされている状態に近く、かつ、最も速やかに遠心分離のために利用可能なほうへ有利に往復することができる。たとえば、ＳＴＡＴサンプル管２０が「Ａ」点で現れる場合には、遠心分離機２４Ａは遠心分離機２４Ｂよりはるかに遠心分離する準備ができている状態に近く、ＳＴＡＴサンプル管２０は遠心分離機２４Ａに送られるだろう。ＳＴＡＴサンプル管２０が「Ｂ」点で現れる場合には、遠心分離機２４Ａは基本的に装填プロセスの始めにあり、ＳＴＡＴサンプル管２０は遠心分離のために遠心分離機２４Ｂに有利に送られるだろう。最後に、ＳＴＡＴサンプル管２０が「Ｃ」点で現れる場合には、遠心分離機２４Ｂは遠心分離のためにほとんど満たされていて、ＳＴＡＴサンプル管２０は遠心分離のために遠心分離機２４Ｂに有利に送られるだろう。本発明の恩恵として、ＳＴＡＴサンプル管２０は、平均で、現在行われている装填手順を用いて遠心分離されるＳＴＡＴ管２０よりおよそ５０％少ないプロセス遅延で遠心分離のために渡されるだろう。
【００３１】
当業者には、本発明が広い実用化および用途を受け入れ可能であることが容易に理解されるべきである。本明細書に記述されているもの以外の本発明の多くの実施形態および適応は、多くの変形、改変、および均等物と同様に、本発明の本質または範囲から逸脱することのない範囲で、本発明およびその前述の説明から明白または合理的に提案されるだろう。たとえば、既述のように、２つのバケツ５０Ａおよび５０Ｃ、あるいは４つのバケツ５０Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｅのいずれかは、ＳＴＡＴサンプル管２０の処理の遅延の減少を達成するために最初におよそ半分またはそれ未満に装填してもよい。さらに、この説明では２つの遠心分離機だけが用いられたが、ＳＴＡＴ処理の時間の利点は、第３の遠心分離機を含むことによって増大させることができる。さらにまた、本発明の説明では簡潔さの目的のために、２つのサンプル装填装置４６および５６が採用されたが、単一のサンプル装填装置を、両方のサンプル装填装置４６および５６のタスクを実行するために適合させてもよい。
【００３２】
したがって、本発明は、特定の実施形態との関連で本明細書において詳細に記述されてきたが、この開示は本発明の説明および例示だけであり、本発明の詳細および実施可能な開示を提供する目的のためだけになされることが理解されるべきである。前述の開示は、本発明を限定する、あるいはまたいかなるこのような他の実施形態、適応、変形、改変、および均等物をも除外することを意図または解釈されず、本発明は本明細書に添付された請求項およびその均等物によってだけ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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