(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物学的サンプル用培養プレートの自動処理装置であって、前記処理装置（１）は、
少なくとも一つの支持フレーム（３）と、
少なくとも微生物学的サンプル用培養プレート（２）を水平位置で取り外し可能に収容するように構成された台座（５）が設けられたスライド（４）であって、少なくとも、前記スライド（４）上の前記培養プレート（２）の第１ローディング位置、複数の画像取得位置、前記スライド（４）からの前記培養プレート（２）の少なくとも第１アンローディング位置の間で、選択的に変位可能に移動できるように前記支持フレーム（３）に移動できるように装着される、前記スライドと、
テレセントリック型式の少なくとも光学系（７）およびトリリニアセンサを備えたリニア型式カメラ（６）であって、前記スライド（４）の変位中に、画像取得ゾーンで、前記スライド（４）上に収容された前記培養プレート（２）の上面の対応する直線部分の多数の線形画像を取得するように、垂直軸（８）に従って配置され、各線形画像は、前記画像取得位置の相対位置で取得され、前記線形画像は、少なくとも前記培養プレート（２）の全体画像を得るように組み立て可能である、前記リニア型式カメラ（６）と、
少なくとも前記画像取得ゾーンにおいて、前記培養プレート（２）の上面の少なくとも前記直線部分を照明するように、前記支持フレーム（３）に装着された少なくとも第１照明装置（１１）と、
少なくとも前記画像取得ゾーンにおいて、前記スライド（４）の一定かつ実質的に無振動の前進速度を得るように構成された前記スライド（４）の前進装置（１４）と、
前記カメラ（６）の機能、前記照明装置の機能、前記前進装置（１４）の機能の少なくとも電子制御装置（９）と、
を備える、処理装置。
【請求項２】
少なくとも前記画像取得ゾーンにおいて、前記支持フレーム（３）に装着され、前記カメラ（６）の反対側にある、前記培養プレート（２）の下面を照明するように向けられた少なくとも第２照明装置（１２）を更に備え、さらに／または、前記第２照明装置（１２）は、前記カメラ（６）との整列位置で装着され、さらに／または、前記第１照明装置および／または第２照明装置（１２）は、少なくとも複数の第１ＬＥＤを備え、前記複数の第１ＬＥＤは、直線状に、さらに／または、前記画像取得ゾーンにおいて、前記スライド（４）の進行方向（１０）に対して実質的に直交する方向に沿って配置され、さらに／または、前記第１照明装置（１１）は前記カメラ（６）に関して側方に変位された位置で装着され、少なくとも前記直線部分を照明するように前記垂直軸（８）に関して傾斜して向けられる、請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記第１照明装置（１１）は、前記垂直軸（８）に関して、少なくとも１０°、又は、少なくとも２０°、或いは、少なくとも３０°傾斜された光線を投射するように位置が定められ、前記カメラ（６）は前記垂直軸（８）に沿って配置され、さらに／または、前記第１照明装置（１１）が、調整可能な傾斜で装着され、さらに／または、実質的に線光を前記培養プレート（２）に投射可能である、請求項１または２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記制御装置（９）は前記照明装置の複数の動作状態を定めるように構成され、特に、前記培養プレート（２）を照明する為に、第１照明装置（１１）だけが有効な第１動作状態、前記第２照明装置（１２）だけが有効な第２動作状態、および／または、前記第１照明装置および第２照明装置（１２）が有効な少なくとも第３動作状態を定めるように構成され、さらに／または、前記処理装置（１）は、少なくとも一つのパネル（１３）を更に備え、前記パネル（１３）は、均一の色であり、前記第１動作状態において、前記カメラ（６）によって検出される前記画像を改善するために、前記画像取得位置で前記培養プレート（２）の下方で、選択的に位置決め可能になるように、移動可能に装着される、請求項２に記載の処理装置。
【請求項５】
前記トリリニアセンサは、３つのリニアセンサを備え、各リニアセンサは、単一色を検出し、前記画像取得ゾーンの相対的な単色線形画像を取得可能であり、前記カメラ（６）又は前記電子制御装置（９）は、各々が３つの単色線形画像から成る、前記画像取得ゾーンの対応した複数色の線形画像を得る為に、前記単色線形画像を組み合わせるように構成され、さらに／または、各線形画像は、５０〜５００μｍ、または、１００〜３００μｍ、または、１５０〜２００μｍの厚さを有する前記培養プレート（２）の実質的に直線の部分に対応し、さらに／または、前記トリリニアセンサは、前記画像取得位置間の前記スライド（４）の前進方向（１０）に対して垂直に配置された線形画像を検出するように配置され、前記テレセントリック型式光学系（７）は、少なくとも５ｍｍの焦点深度、または、少なくとも１０ｍｍの焦点深度、または、少なくとも１５ｍｍの焦点深度、または、少なくとも２０ｍｍの焦点深度を与え、前記培養プレート（２）の前記面で実質的に位置決めされ、焦点が合っている前記面に配置される生物学的な根源物質の鮮明さをも維持するように構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項６】
前記カメラ（６）又は前記電子制御装置（９）は、少なくとも培養プレート（２）および前記スライド（４）の少なくとも一部分の全体画像の中で多色線形画像を組み立てるように構成され、さらに／または、前記電子制御装置（９）は、前記培養プレート（２）上に配置された生物学的サンプルの培養期間前の第１ステップで得られた前記培養プレート（２）の少なくとも第１初期全体画像と、第１期間の間に前記培養プレート（２）上の前記生物学的サンプルの培養期間に続く少なくとも第２ステップで得られた少なくとも第１次期全体画像とを得るように構成され、前記制御装置（９）は、少なくとも、前記第１次期全体画像および前記第１初期全体画像の間で分析または差分処理を行うように更に構成され、前記第１初期全体画像および前記第１次期全体画像の間で検出された差に関する情報を含む少なくとも差分全体画像を作成し、さらに／または、前記電子制御装置（９）は、複数の時間間隔の間に対応した培養期間に得られた前記培養プレート（２）の複数の次期全体画像を更に得るように、さらに／または、前記複数の次期全体画像および前記第１初期全体画像の間の分析または差分処理を行い、前記第１初期全体画像および前記複数の次期全体画像の間で検出された差分に関する情報を含む少なくとも複数の差分全体画像を作成するように構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項７】
前記前進装置（１４）は、少なくともウォームねじ（１５）を備え、前記ウォームねじ（１５）に前記前進装置（１４）が移動できるように接続または前記ウォームねじ（１５）から前記スライド（４）が引き出され、さらに／または、前記前進装置（１４）は、前記スライド（４）の前記前進を制御する為の少なくともエンコーダを備え、前記エンコーダは、前記制御装置（９）に接続され、前記カメラ（６）によって前記線形画像の前記正しい検出頻度を確定できる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項８】
前記スライド（４）に少なくとも二つの基準素子または基準孔（１６）が設けられ、前記制御装置（９）が前記カメラ（６）に関する前記スライド（４）の前記正確な位置を検査または前記カメラ（６）によって取得された画像の可能な訂正を確定または前記スライド（４）上の前記培養プレート（２）の前記正確な角度位置決めを確定可能にし、さらに／または、前記スライド（４）に少なくとも反射素子（１７）を設け、前記反射素子（１７）は、前記スライド（４）上の前記培養プレート（２）の為の前記台座（５）の近傍に配置され、前記培養プレート（２）の側方部分の画像を投射するように構成され、前記カメラ（６）の方にバーコード（１８）が設けられ、前記制御装置（９）は、前記バーコード（１８）を角度位置基準として使用し、前記スライド（４）上の前記培養プレート（２）の前記正確な角度位置を確定するように構成され、さらに／または、前記制御装置（９）は前記正確な位置に関するデータを記憶し、培養前に行われた全体初期画像または前記培養の異なるステップに行われた後の全体画像の間の正確な比較を可能にするため前記正確な位置決めに関する前記データを利用するように構成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項９】
微生物学的サンプル用培養プレート（２）の自動処置の為の機器であって、前記機器は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の微生物学的サンプル用培養プレート（２）の自動処理装置（１）を備え、更に、
前記処理装置（１）の上流側に配置され、前記培養プレート（２）上の微生物学的サンプルを自動的にシード添加する為の装置と、
前記培養プレート（２）の各々に自動的にラベルを付ける為のラベル付け装置と、
前記スライド（４）の前記台座（５）において、前記自動的にシード添加する為の装置から到来する、前記培養プレート（２）を位置決め可能な第１ハンドラ（１９）と、
前記処理装置（１）の下流側に配置され、前記培養プレート（２）の為の培養貯蔵装置と、
前記処理装置（１）から到来し前記スライド（４）上に配置される前記プレートを前記培養貯蔵装置内で位置決め可能であり、前記スライド（４）の前記台座（５）において前記プレートを再配置するように所定の時間間隔の後に前記培養貯蔵装置から前記プレートを収集可能な第２ハンドラと、
ある程度のカバーで前記プレートを開閉する為の自動および選択的開閉装置（２１）と、
前記プレートの少なくとも前記選択的開閉装置（２１）において、前記空気を浄化可能な空気アスピレータ（２２）およびフィルタ（２３）と、
前記プレートのアンローディング又は手作業ステーションに向かって前記プレートを送る為に、前記処理装置（１）からの出口で前記プレートを収集可能な第３ハンドラ（２４）と、
を備える、自動処理装置。
【請求項１０】
微生物学的サンプル用培養プレート（２）の自動処理の為の方法であって、
少なくとも画像取得ゾーンにおいて、一定の進行速度、実質的に無振動を維持し、前記スライド（４）上の前記培養プレート（２）のローディング位置、複数の画像取得位置、前記スライド（４）からの前記培養プレート（２）の少なくともアンローディング位置の少なくとも間にあるシャトルまたはスライド（４）上の水平位置で位置決めされた微生物学的サンプル用培養プレート（２）を自動的に移動させるステップ、
前記画像取得ゾーンにおいて、前記培養プレート（２）を少なくとも優位に照明するステップ、
前記画像取得ゾーンにおいて、前記培養プレート（２）の対応部分の複数の線形画像を取得するステップであって、各線形画像は、リニア型式のカメラ（６）によって、前記スライド（４）の進行中に、前記画像取得位置の一つで得られ、前記カメラ（６）は、前記スライド（４）の垂直上方に配置され、テレセントリック型式の光学系およびトリリニアセンサが少なくとも備えられる、前記ステップ、
のうち少なくとも一つを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物学的サンプル用培養プレートの自動処理の為の装置および方法と、処理装置を備える微生物学的サンプル用培養プレートの自動処置の為の装置とに関する。
【０００２】
本発明は、手動シード添加ゾーンから、又は、培養器に向かってプレート上に微生物学的サンプルを自動的にシード添加する為の装置から、ペトリ皿等の培養プレートを自動的に搬送する為に、さらに、培養貯蔵装置からの抽出の後、プレートの分析の少なくとも一部で、処理して自動化を可能にするのに特に適用可能である。
【０００３】
固体および半固体培養媒体用の、最も周知かつ広範囲に使用された容器は、様々な方法を使用して細菌コロニーが成長可能であるが、これは、ペトリ皿であり、先に滅菌され、例えば、冷却時に固化し円筒形状の受容菌をとるアガー（液化性培養媒体）で満たされたプレートに存する。
【０００４】
そのため、ペトリ皿は、培養媒体上に、例えば、細菌を備える微生物学的サンプルのシード添加、例えば、細菌サンプルに存在する細菌および細菌サンプルの他の特徴を識別する目的で、媒体上の細菌コロニーの最終的な成長の次期分析を可能にする。
【０００５】
同様に知られた機器には、前述した処理の様々な工程の自動化を可能にする機器があり、例えば、本願出願人により実現されたWASP（商標）は、培養プレート上の微生物学的サンプルの顕著な程度のシード添加処理を可能にした。
【０００６】
シード添加後、培養プレートは、所定の時間（例えば、２４時間）の間、培養器（インキュベータ）に挿入され、その後、細菌コロニー又は他の細菌の機能の最終的存在を検査する為に分析され、例えば、患者に最も適した処置を識別する目的で、プレート上に寄託された細菌サンプルに関する情報を得る。
【０００７】
そのため、これらの既知の解決策は、医者または高度に専門的な研究作業者による各プレートの分析を含み、これは、非常に重大な全体処理において重大な工程を構成する。重大な態様は、例えば、低効率、非常に高額な費用、サンプルの正確な識別を可能にするように十分な培養を可能にする為の長時間の実験時間、分析されたサンプルの時間にわたる追跡可能性の不在、貧弱な再現性、ヒューマンエラーの危険性を含む。これらの問題をある程度まで緩和するため、部分的に自動化された装置が開発され、これらは、各皿上で検査された細菌の成長の追跡を維持する方法で、医者や専門研究スタッフの作用を助けることができる方法で、培養器から収集されたプレートのデジタル画像を得ることができる。しかしながら、これらの知られた解決策は、数多くの欠点を示し、例えば、画像だけに基づき信頼性の高い分析に導くのに十分な一定の品質の検出された画像を得ることができず、培養時間を減少させることができず、システムの効率を単に控えめに増加するが、高額費用を更に招く。
【０００８】
本発明は、従来技術で遭遇される一つ以上の問題を取り除くことを主な目的とする。
【０００９】
本発明は、非常に高品質の画像を得ることができる微生物学的サンプル用培養プレートの自動処理の為の装置および方法を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、これらを実施される分析に適応させるように、得られる画像の型式を変更可能にする装置および方法を提供し、その分析を容易にすること、さらに／または、微生物学的サンプルにおける関心事の特徴部を強調するのに特に適した画像を得ることを更なる目的とする。
【００１１】
本発明は、サンプルの正しい識別を可能にするのに必要な培養時間を減少でき、より短時間でサンプルの分析を行える装置および方法を提供することを更なる目的とする。
【００１２】
本発明は、処理の高い生産性および全体効率を示す装置および方法を提供することを更なる目的とする。
【００１３】
本発明は、培養プレートの画像だけに基づくときでさえ、信頼性の高い分析を可能にする装置および方法を提供することを更なる目的とする。
【００１４】
本発明は、操縦および搬送手続および微生物学的サンプルの分析を可能な限り自動化することを可能にする装置および方法を提供することを更なる目的とする。
【００１５】
本発明は、サンプルの分析および認識作業を容易にすることを可能にし、ヒューマンエラーの危険性を減少させることを更なる目的とする。
【００１６】
本発明は、収集されたサンプルの汚染の危険性の減少可能な装置および方法を提供することを更なる目的とする。
【００１７】
本発明は、収集されたサンプルの高度な追跡可能性を与える装置および方法を提供することを更なる目的とする。
【００１８】
本発明は、使用しやすく、容易に起動できる装置および方法を提供することを更なる目的とする。
【００１９】
本発明は、高額費用を招かず、広く使用できる装置および方法を開示することを更なる目的とする。
[課題を解決するための手段]
【００２０】
これらの目的および以下の説明から明らかになるものは、以下に説明される一つ以上の更なる態様と共に、単独または組合せで、添付された一つ以上の請求項に明示されるものに従う装置および方法によって実質的に達成される。
【００２１】
そのため、本発明の更なる態様は、以下に説明され、各態様は、独立して利用されてもよいが、添付される請求項の任意の一項及び／又は以下に説明される更なる態様と組み合わされて利用されてもよい。
【００２２】
更なる第１態様において、本発明は、更に、培養プレートの処理装置に更に関するが、この処理装置において、培養部プレートは、１０〜２５０ｍｍの直径、または、５０〜１５０ｍｍの直径、または、７０〜１００ｍｍの直径を示し、スライドの台座は、これらの直径を有するプレートを収容するように構成される。
【００２３】
第２態様において、本発明は、各プレートに対し、少なくとも２０００，又は、少なくとも３０００，又は、少なくとも４０００、又は、少なくとも５０００の各色に対する線形画像を行うように構成された処理装置に更に関し、これらは、対応した数の多色線形画像を得るように組み立てられ、順番に、培養プレートの全体画像を得るように組み合わせられる。
【００２４】
第３態様において、本発明は、カメラの解像度が、プレート面のｍｍ２当たりの色について、少なくとも５００ピクセル、又は、少なくとも１０００ピクセル、又は、少なくとも１５００ピクセルおよび／または、プレート面のｍｍ２当たりの全体について、少なくとも１５００ピクセル、又は、少なくとも３０００ピクセル、又は、少なくとも４５００ピクセルである処理装置に更に関する。
【００２５】
第４態様において、本発明は、カメラの解像度の各ピクセルの寸法が、５〜６０μｍ、又は、１０〜４０μｍ、又は、２０〜３０μｍである処理装置に更に関する。
【００２６】
第５態様において、本発明は、カメラの全体解像度が、一色当たり、好ましくは少なくとも５，又は、少なくとも１０または少なくとも１５又は少なくとも２０メガピクセル、および／または、好ましくは少なくとも１５、又は、少なくとも３０、又は、少なくとも４５または少なくとも６０メガピクセル（全体）である処理装置に更に関する。
【００２７】
第６態様において、本発明は、単色リニアセンサが、それぞれ、青、緑、赤の色を検出するように構成された処理装置に更に関する。
【００２８】
第７態様において、本発明は、カメラ及び／又は第１照明装置及び／又は第２照明装置が、その水平位置、及び／又は、その垂直位置、及び／又は、その傾斜を変えるように調整可能であり、或いは、第１照明装置または第２照明装置が少なくとも１０Ｗ、又は少なくとも２０Ｗ、又は少なくとも３０Ｗの電力を有する処理装置に更に関する。
【００２９】
第８態様において、本発明は、少なくとも画像取得ゾーンにおいて、カメラの反対側で、培養プレートを劣位に照明するステップを更に備える微生物学的サンプル用培養プレートの自動処理の為の方法に更に関する。
【００３０】
第９態様において、本発明は、プレートを優位に及び／又は劣位に照明するステップがＬＥＤ照明によって、更に／又は、実質的に線状光線によって行われる方法に更に関する。
【００３１】
第１０態様において、本発明は、プレートを優位に照明するステップが、少なくとも１０°、又は少なくとも２０°、又は少なくとも３０°、垂直軸に関して傾けられた光線を投射することによって実施される方法に更に関する。
【００３２】
第１１態様において、本発明は、プレートを照明するステップが、下部照明を有することなく優位照明のみで、更に／又は、培養プレートの下方に位置される、均一色のパネル、好ましくは白色不透明のパネルにより、又は、優位照明を有することなく劣位照明のみで、又は、同時に優位及び下部照明のみで、実施される方法に更に関する。
【００３３】
第１２態様において、本発明は、ｔｖカメラの各起動で、３つの単色線形画像を検出するステップ、各々が３つの単色線形画像で形成される単色線形画像を組み合わせて対応する多色線形画像を得るステップを更に備える方法、および／または、画像が１／１０００秒未満、又は１／２０００秒未満、更に好ましくは１／３０００秒未満のタイミングで取り込まれる方法に更に関する。
【００３４】
第１３態様において、本発明は、培養プレートの全体画像、好ましくは、更にスライドの少なくとも一部分の全体画像へと線形画像を組み立てるステップ、または、少なくとも培養プレートの全体多色画像、好ましくは、更にスライドの少なくとも一部分の多色全体画像へと多色線形画像を組み立てるステップを備える方法に更に関する。
【００３５】
第１４態様において、本発明は、培養プレートの培養期間前の最初のステップで得られた培養プレートの少なくとも第１初期全体画像と、培養プレート上の生物学的サンプルの培養期間に続く少なくとも第２のステップで得られる少なくとも第１次期全体画像とを得て、さらに／または、第１全体時期画像および第１全体初期画像の、少なくとも間の差分処理または分析を行い、第１初期全体画像および第１次期全体画像の間で検出された差に関する情報を含む少なくとも差分全体画像をつくるステップと、さらに／または、将来の使用のため、画像を記憶するステップと、を更に備える方法に更に関する。
【００３６】
第１５態様において、本発明は、プレート上に配置された微生物学的サンプルの培養期間の前の最初のステップでプレートの少なくとも第１初期画像と、対応する複数の時間間隔の間の培養の対応する期間の後の対応する複数のステップで得られる培養プレートの複数の次期全体画像とを得て、さらに／または、複数の次期全体画像および第１初期全体画像の間の差分処理または分析を行い、第１初期全体画像および複数の次期全体画像の間に検出された差分に関する第１全体初期画像間で検出された差分に関する情報を含む少なくとも複数の全体差分画像をつくるステップを更に備える方法に更に関する。
【００３７】
第１６態様において、本発明は、カメラに関してスライドの正確な位置を検査またはカメラによって取得された画像の可能な訂正を確定または少なくとも２つの基準素子またはプレートの基準孔の位置を自動検出することによって、スライド上の培養プレートの正確な角度位置決めを確定可能にするステップを更に備える方法に更に関する。
【００３８】
第１７態様において、本発明は、バーコードを位置決め基準として使用し、反射画像またはプレートの他の情報を与える要素を検出し、スライド上の培養プレートの正確な角度位置を確定させ、ある画像と他の画像の間の培養プレートの角度変位を取り、プレートの全体の次期画像で正確な比較を可能にするように、培養プレートの精密な角度位置決めに関するデータを記憶するステップを更に備える方法に更に関する。
【００３９】
第１８態様において、本発明は、培養期間の前の最初のステップにおいて、培養プレートの、少なくとも第１及び第２初期全体画像を更に得るステップを備える方法に更に関し、第１及び第２初期全体画像は、培養プレートの下方に位置される均一有色パネルが存在する場合と存在しない場合を選択的に、さらに／または、それぞれ異なるプレートの照明状態で得られる。
【００４０】
第１９態様において、本発明は、培養期間に続く同一ステップで培養プレートの少なくとも第１及び第２次期全体画像を更に得るステップを素なる方法に更に関し、第１及び第２次期全体画像は、培養プレートの下方に位置される均一有色パネルが存在する場合と存在しない場合を選択的に、さらに／または、それぞれ異なるプレートの照明状態で得られる。
【００４１】
第２０態様において、本発明は、更に、微生物学的サンプル用培養プレートの自動処理装置に更に関し、装置は、台座を備えた少なくともシャトル又はスライドを備え、その台座は、少なくとも微生物学的サンプル用培養プレートを取り外せるように収容し、第１ローディング位置、少なくとも画像取得位置、少なくとも第１アンローディング位置の少なくとも間で選択的に変位可能であるように、支持フレーム上に移動可能に装着される。
【００４２】
第２１態様において、本発明は、更に、カメラおよびセンサを更に備える処理装置に関し、カメラは、少なくとも光学部品、好ましくは、線形型の光学部品を備え、センサは、好ましくは、トリリニア型式のセンサであり、画像取得ゾーンで、少なくとも、スライド上に収容される培養プレートの上面の画像を取得するように配置される。
【００４３】
第２２態様において、本発明は、少なくとも画像取得ゾーンで、培養プレートの少なくとも上面を照明するように向けられた少なくとも更なる照明装置を更に備える処理装置に更に関する。
【００４４】
第２３態様において、本発明は、画像取得ゾーンを通り、又は、画像取得ゾーンに少なくとも向かって、スライドを前進させるように構成されたスライドの前進装置を更に備える処理装置に更に関する。
【００４５】
第２４態様において、本発明は、少なくともカメラおよび／または第１照明装置および／または第２照明装置および／または前進装置の機能の電子制御装置を更に備える処理装置に更に関する。
【００４６】
第２５態様において、制御装置は、少なくともデータメモリを備え、検出された画像の少なくとも一部を記憶させるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
以下、限定しない実施例によって、本発明の好ましい一つ以上の実施形態の詳細な説明が続く。
【図１】図１は、本発明の実施形態に従う装置の斜視図である。
【図２】図２は、培養プレートの収容スライドの様々な動作状態位置に対応した、本発明の実施形態の正面図を示す。
【図２ａ】図２ａは、培養プレートの収容スライドの様々な動作状態位置に対応した、本発明の実施形態の正面図を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、培養プレートの収容スライドの様々な動作状態位置に対応した、本発明の実施形態の正面図を示す。
【図２ｃ】図２ｃは、培養プレートの収容スライドの様々な動作状態位置に対応した、本発明の実施形態の正面図を示す。
【図３】図３は、図１の装置の幾つかの要素の機能を表す概略斜視図である。
【図４】図４は、図２ａの装置の幾つかの要素の概略正面図である。
【図５】図５は、図１の装置のスライドに収容された培養プレート上方からの初期全体画像である。
【図６】図６は、図５の画像に対応した、所定培養期間後の同一プレートに関連した次の全体画像である。
【図７】図７は、図６の情報から図５の情報を差し引くことによって処理された差分画像である。
【００４８】
【発明の詳細な説明】
【００４９】
添付図面を参照すると、参照符合１は、本願全体で、微生物学的サンプル用培養プレート２の自動処理装置を指す。例えば、培養プレートに配置された微生物学的サンプルは、例えば、尿、タンポン綿棒を使用して収集された咽頭又は膣のサンプル、糞便のサンプルなどのような微生物学的サンプルが存在する様々な型式の細菌を含み得る。
【００５０】
本願の説明において、「培養プレート」は、例えば、好ましくは、ペトリ皿、代替えで、グラム染色用スライド、又は、微生物学的および／または細菌学的分析に使用される他の支持体のようなものを意味するように考えられている。
【００５１】
処理装置１は、少なくとも支持フレーム３を備え得る。処理装置１は、微生物学的サンプル用の少なくとも培養プレート２を、水平位置で、取り外せるように収容するように構成された台座５を備えた少なくともシャトル又はスライド４も備えることができる。培養プレート２は、例えば、１０〜２５０ｍｍの直径、５０〜１５０ｍｍの直径、または、７０〜１００ｍｍの直径、好ましくは、９０ｍｍの直径でもよく、スライド４の台座５は、それらの直径を有する培養プレート２を収容するように構成される。スライド４は、スライド４上の培養プレート２の第１ローディング位置（図２に図示）、複数の画像取得位置（これらのうちの２つが図２ａ、図２ｂに図示）、スライド４からの培養プレート２の、少なくとも第１アンローディング位置（図２ｃに図示）の少なくとも間で選択的に変位可能になるように、移動可能に支持フレーム３に装着されてもよい。
【００５２】
処理装置１は、少なくともカメラ６、好ましくは線形型式のカメラであって、少なくとも光学部品７、好ましくは、テレセントリック型式の光学部品７と、好ましくはトリリニアセンサ（知られた型式なので図には詳細に示されていないが）、すなわち、３つのリニアセンサで構成されたものとを備える。カメラ６は、垂直軸８に配置され、スライド４の変位中、スライド上に収容された培養プレート２の上面の対応した線形部分の多数の線形画像を、画像取得ゾーンで取得する。各線形画像は、画像取得位置の相対位置で得られる（例えば、図２ａ、２ｂは、２つの画像取得位置を示す）。
【００５３】
トリリニアセンサは、３つのセンサを備え、各センサは、単一色（例えば、それぞれが赤、緑、青）を検出可能であり、画像取得ゾーンの同じ系統の（relative）単色線形画像を取得する。処理装置１の電子制御装置９又はカメラ６は、単色線形画像を組み合わせるように構成可能であり、各々が３つの単色線形画像から構成される画像取得ゾーンの対応した多色線形画像を得る。各線形画像は、５０〜５００μｍ、又は、１００〜３００μｍ、又は、１５０〜２００μｍの厚さを有する培養プレート２の実質的に線形部分に対応可能である。トリリニアセンサは、画像取得位置の間のスライド４の前進方向１０に対して垂直に配置された線形画像を検出するように配置されるのが好ましい。テレセントリック光学部品７は、少なくとも５ｍｍの焦点深度、少なくとも１０ｍｍの焦点深度、又は、少なくとも１５ｍｍの焦点深度、又は、少なくとも２０ｍｍの焦点深度を与えるように構成され、焦点が合っている、面に配置される生物学的な根源物質の鮮明さと培養プレート２および培養媒体の両方の面とを維持するように、培養プレート２の面に実質的に位置決めされるのが好ましい。本願説明において参照されるプレートの全体画像は、好ましくは、有色または多色全体画像である。処理装置１は、各培養プレート２に対し、各色当たり、少なくとも２０００，又は少なくとも３０００，又は少なくとも４０００、好ましくは、少なくとも５０００線形画像を実施するように構成可能であり、これらは、多色線形画像の対応した数を得るように構成され、同様に、培養プレート２の全体画像を得るように組み合わされる。
【００５４】
カメラ６の解像度は、培養プレート２の面の１平方ミリメートル当たり１色について、少なくとも５００ピクセル、又は、少なくとも１０００ピクセル、又は、少なくとも１５００ピクセル、更に／又は、培養プレート２の１平方ミリメートルの面当たり全体で、少なくとも１５００ピクセル、又は少なくとも３０００ピクセル、又は少なくとも４５００ピクセルでもよい。
【００５５】
カメラ６の解像度の各ピクセルの寸法は、例えば、５〜６０μｍ、又は１０〜４０μｍ、又は２０〜３０μｍでもよい。
【００５６】
カメラ６の解像度は、１色当たり、好ましくは約３，又は少なくとも６又は少なくとも９メガピクセル又は少なくとも１２メガピクセル、及び／又は、９０ｍｍ径の培養プレート２の面では、好ましくは少なくとも９，又は少なくとも１８，又は少なくとも２７メガピクセルに相当する。カメラ６の全解像度は、１色当たり、好ましくは５，又は少なくとも１０又は少なくとも２５又は少なくとも２０メガピクセル、及び／又は、全体で、好ましくは少なくとも１５，又は少なくとも３０，又は少なくとも４５又は少なくとも６０メガピクセルである。
【００５７】
処理装置１は、少なくとも第１照明装置１１，好ましくは、カメラ６に関して側方に変位された位置にある支持フレーム３に好ましくは装着されたものを更に備えることができる。照明装置は、少なくとも画像取得ゾーンにおいて、培養プレート２の上面の少なくとも線形部分を照明するような方法で、垂直軸８に関して傾斜して向けられるのが好ましい。第１照明装置１１は、カメラ６が配置される垂直軸８に関して、少なくとも１０°、又は少なくとも２０°、又は少なくとも３０°だけ傾斜した光線を投射するように向けることができる。第１照明装置１１は、調整可能な傾斜で装着可能である。第１照明装置１１は、培養プレート２に実質的に線光線を投射することができる。
【００５８】
処理装置１は、少なくとも第２照明装置１２を更に備えることができ、第２照明装置１２は、好ましくは、支持フレーム３に装着されるか、更に／又は、少なくとも画像取得ゾーンにおいて、カメラ６の反対側で、培養プレート２の下面を照射するように向けられる。第２照明装置１２は、カメラ６と共に、整列位置において装着可能である。第１及び／又は第２照明装置１２は、少なくとも複数の第１ＬＥＤを備えることができ、第１ＬＥＤは、直線状に、更に／又は、画像取得ゾーンにおいて、スライド４の前進方向１０に対して実質的に垂直な方向に沿って、配置される。
【００５９】
また、透明プレートの場合に特に有用な、第２照明装置１２によって設けられた追加照明のため、培養媒体上で発育して鑑別（diagnosis）を行なうのに要する培養時間を減少させる、微生物学的構造体２６（例えば、細菌コロニー）の認識可能性を改善することができる。特に、第１及び／又は第２照明装置１２は、ＬＥＤ列を備えることができる。第１及び／又は第２照明装置１２は、少なくとも１０Ｗ、又は少なくとも２０Ｗ、又は少なくとも３０Ｗの電力を有することができる。
【００６０】
処理装置１は、少なくともパネル１３を更に備えることができ、パネル１３は、均一色、好ましくは白色不透明であり、（図１，図２，図２ａ）に図示されるように）第１動作状態で、カメラ６によって検出される画像を改善するために、画像取得位置で培養プレート２の下方に選択的に位置決め可能になるように移動可能に装着される。パネルは、（図２ｂ、図２ｃに図示された）動作しない位置で選択的に位置決め可能であり、その位置で、プレートの画像の検出処理を邪魔しないように、更に、第２照明装置１２によって下方からプレート２を照明できるように、カメラの軸に関して側方に変位される。
【００６１】
処理装置１は、スライド４の少なくとも前進装置１４を更に備えることができ、前進装置１４は、少なくとも画像取得ゾーンで、一定かつ実質的に無振動のスライド４の前進速度を得ることができるように構成されるのが好ましい。前進装置１４は、少なくともウォームねじ１５を備えるのが好ましく、ウォームねじ１５に対し、前進装置１４は移動可能に接続され、ウォームねじ１５からスライド４が引き出される。前進装置１４は、スライド４の前進を制御する為に、少なくともエンコーダを更に備える。エンコーダは、カメラ６による線形画像の正しい検出頻度を確定可能にするように、制御装置９に接続可能である。
【００６２】
処理装置１は、少なくとも、カメラ６及び／又は第１照明装置１１及び／又は第２照明装置１２及び／又は前進装置１４及び／又はパネル１３の機能の少なくとも電子制御装置９を更に備えることができる。制御装置９は、照明装置の複数の動作状態、特に、培養プレート２を照明するように、少なくとも、第１照明装置１１だけが有効な第１動作状態、第２照明装置１２だけが有効な第２動作状態、及び／又は、第１照明装置及び第２照明装置１２の両方が有効な第３動作状態を確定するように構成可能である。
【００６３】
カメラ６または電子制御装置９は、少なくとも培養プレート２およびスライド４の少なくとも一部分の全体画像で、多色の線形画像を組み立てるように構成可能である。
【００６４】
電子制御装置９は、培養プレート２に配置された微生物学的サンプルの培養の期間の前の第１ステップにおいて得られた培養プレート２の少なくとも第１全体初期画像（例えば、図５に図示）と、第１の時間間隔の間に培養プレート２上で微生物学的サンプルの培養の期間が続く少なくとも第２ステップにおいて得られた少なくとも次期第１全体画像（例えば、図６に図示）とを得るように構成可能である。
【００６５】
制御装置９は、第１全体次期画像および第１全体初期画像の少なくとも間で差分処理または分析を実行するように更に構成可能であり、第１初期全体画像および第１次期全体画像の間で検出される差分に関する情報を含む少なくとも差分全体画像（例えば、図７に図示）を作成する。
【００６６】
そのため、全体差分画像は、第１および第１初期画像の間の期間に生じた変化、したがって、細菌性培養および培養プレート２で作成された同等物だけを明らかに示す。全体の差分画像は、他方、書き込み、ひっかき傷、マークのような他の望ましくない妨害要素２７を提示しないが、これらは、第１および第１次期全体画像に存在し、細菌の成長などと関連して所望の情報を認識することを非常に難しくする。
【００６７】
電子制御装置９は、複数の時間間隔の間の対応する培養期間が続く対応する複数の処理において得られる培養プレート２の複数の次期全体画像を更に得ること、および／または、第１初期全体画像および複数の次期全体画像の間に検出された差分に関する情報を含む少なくとも複数の全体差分画像を作成するように第１初期全体画像および複数の全体次期画像の間の差分処理または分析を行うことの為に構成可能である。
【００６８】
スライド４は、少なくとも２つの基準素子、または、基準孔１６を設けることが好ましく、これらは、制御装置９が、カメラ６に関するスライド４の正確な位置を検査すること、更に、前記カメラによって取得された画像の可能な訂正を確定すること、更に、前記スライド４上の培養プレート２の正確な角度位置決めを確定することを可能にする。
【００６９】
スライド４は、少なくとも基準素子１７が更に設けられ、基準素子１７は、スライド４上の培養プレート２の為の台座５の近傍に配置され、カメラ６に向かって、バーコード１８が備えられた、培養プレート２の側方部分の画像を投射するように構成される。制御装置９は、角度位置決め基準としてバーコード１８を使用し、スライド４上の培養プレート２の正確な角度位置を確定するように構成されるのが好ましい。制御装置９は、正確な位置決めに関するデータを記憶すること、更に、正確な位置決めと関連してデータを利用し、培養前に行われた全体画像と培養の異なるステップで行われた全体画像との間の正確な比較を可能にするように更に構成可能である。
【００７０】
本発明は、微生物学的サンプル用培養プレート２を自動的に処置する為の機器に更に関する。
【００７１】
主に、本発明は、前述した型式の微生物学的サンプル用培養プレートの自動処理装置を備える。
【００７２】
当該機器は、処理装置１の上流側に配置され、培養プレート２上の微生物学的サンプルを自動的にシード添加する為の装置（知られた型式なので図示せず）を更に備えることができる。
【００７３】
当該機器は、特に、バーコードを付けることによって、培養プレート２の各々に自動的にラベルを付ける為の装置（知られた型式なので図示せず）を更に備えることができる。
【００７４】
当該機器は、スライド４の台座５において、自動シード添加装置からの到着の際、第１コンベヤベルト２０から来る培養プレート２を位置決め可能な第１ハンドラ１９を更に備えることができる。
【００７５】
当該機器は、処理装置の下流側に配置され、培養プレート２の為の培養貯蔵装置（知られた型式なので図示せず）を更に備えることができる。
【００７６】
当該機器は、処理装置１から到来しスライド４上に配置されるプレートを培養貯蔵装置内で位置決めすること、或いは、スライド４の台座５において、それらを再び位置決めするように、所定の時間間隔の後に培養貯蔵装置からプレートを収集することを可能にする第２ハンドラを更に備えることができる。
【００７７】
当該機器は、ある程度のカバーでプレートを開閉する為の自動的かつ選択的な開閉装置を更に備えることができる。
【００７８】
当該機器は、プレートの少なくとも開放装置２１において、空気を浄化可能な、特に、ＨＥＰ  Ａ型式の空気アスピレータ２２およびフィルタ２３を更に備えることができる。
【００７９】
当該機器は、更に第３ハンドラ２４を備えることができ、第３ハンドラ２４は、プレートをアンローディングする為に、又は、第２コンベヤベルト２５によって、それらを手作業ステーションに向かって送る為に、処理装置１から出口でプレートを収集可能である。
【００８０】
当該機器は、バーコードリーダー２９を更に備えることができ、バーコードリーダー２９は、処理装置からの入口及び／又は出口において培養プレートのバーコードを読み取ることができ、処理済み培養プレートの追跡および正確な画像とサンプルとの関連付けを可能にするため、制御装置に接続されている。培養プレートは、フレーム（知られた型式なので図示せず）に関連付けられた上昇および回転装置によって、又は、直接、ハンドラによって、バーコードリーダー２９に持ち込み可能である。
【００８１】
本発明は、微生物学的サンプル用培養プレート２の自動処理の為の方法に関し、好ましくは、スライド４またはシャトル上の水平位置で、位置決めされた微生物学的サンプル用培養プレート２を自動的に、少なくとも、スライド４上の培養プレート２のローディング位置、少なくとも、スライド４上の培養プレート２のローディング位置、少なくとも画像取得位置、好ましくは、複数の画像取得位置、少なくとも、スライド４からの培養プレート２のアンローディング位置の間で、移動させるステップと、好ましくは、少なくとも画像取得ゾーンにおいて、一定かつ実質的に無振動の前進速度を好ましくは維持するステップと、を少なくとも備える。
【００８２】
この方法は、少なくとも画像取得ゾーンで、培養プレート２を少なくとも優位に照明する少なくともステップを更に備えるのが好ましい。
【００８３】
この方法は、画像取得ゾーンにおいて、培養プレート２の対応する線形部分の、培養プレート２の少なくとも全体画像と、好ましくは、複数の線形画像とを取得する少なくともステップを更に備え、各線形画像は、スライド４の前進中、画像取得位置の一つで、好ましくは、線形型式カメラ６によって得られ、この線形型式カメラ６は、スライド４の垂直上方に配置され、好ましくはテレセントリック型式の光学部品と、好ましくはトリリニア型式のセンサとが少なくとも設けられる。明らかに、微生物学的及び／又は細菌学的分析に使用されるサポートのようなグラム染色等の為のスライド分析の為に処理装置１が使用される場合、培養貯蔵装置と関連付けられた使用されても、使用されなくてもよい。さらに、アダプタは、スライドに挿入されるように含まれることが可能であり、標準寸法に対し異なる寸法を有する培養プレート２の台座５のハウジングを可能にする。
【００８４】
以下、添付図面に図示された装置の機能性を明快にするため、本発明の実施形態に関して、限定されない実施例で説明する。
【００８５】
最初に、各培養プレート２は、自動的なシード添加用装置に微生物学的材料でシード添加され、その後、第１コンベヤベルト２０によって処理装置１に送られる。バーコードリーダー２９は、培養プレートに付けられたバーコードを読み取り、それを制御装置９に通信する。第１ハンドラ１９は、それから、スライド４の台座５で培養プレート２を位置決めし、スライド４は、それから、カメラ６の位置において、画像取得ゾーンに向かって前進する。制御装置９は、（培養プレート２の下方の均一色パネル１３を用いて上方からのみで照明される、或いは、培養プレート２の下方の均一色パネル１３を有することなく下方からも照明される場合）少なくとも、カメラ６，第１及び第２照明装置１２，均一色パネル１３の機能性を、適切かつカメラプレート２及び所望の画像に従って扱う。
【００８６】
スライド４の制御された前進中、カメラは、このように培養の前の培養プレート２の線形画像を検出し、高解像度の第１初期全体画像は、説明された方法で培養プレート２のものが取得される。培養プレート２は、それから、選択的な開放装置及び／又は閉鎖装置２１によってカバーで閉鎖され、その後、第２ハンドラによって、培養貯蔵装置に位置決めされる。
【００８７】
所定時間の後、培養プレート２は、培養貯蔵装置から除去され、スライド４に位置決めされ、その後、カバーが除去され、制御装置９は、前述した方法で、培養プレート２の第１次期全体画像を得る。そのため、制御装置９は、妨害要素２７を除去することによって、微生物学的構造２６を識別し、培養に続く微生物学的材料の成長分析を容易にすることができる差分全体画像も得ることができる。この点で、培養プレート２は、更なる培養期間の為に貯蔵装置に新たに挿入可能であり、或いは、アンローディング位置に向かって、或いは、手動処置ステーションに向かって、第２コンベヤベルト２５上にロードする第２ハンドラに向かって送られる。
【００８８】
本発明は、以下の少なくとも１つ以上の利点を得ることができる。第１に、本発明は、従来技術が直面する１つ以上の問題点を解決することができる。
【００８９】
本発明は、さらに、非常に高品質の培養プレートの画像と、プレート上の生物学的材料の成長の画像とを得ることができる。
【００９０】
本発明は、分析を容易にするため、行われるべき特定分析に従って実現される画像型式およびサンプルの特定型式を適合させることができる。
【００９１】
本発明は、単一の単色サンプルに関する関心事の特徴を強調するのに特に適合される画像を更に得ることができる。本発明は、更に、微生物学的サンプルから所望の情報を得るのに必要な培養時間を減少させることができる。本発明は、更に、培養プレートの画像のみに基づく信頼性の高い分析を得ることができる。本発明は、微生物学的サンプルの画像の分析処理を少なくとも部分的に自動化し、特に、微生物学的サンプルの取り扱い及び処理手続を自動化することができる。本発明は、病原体の汚染危険性およびサンプル分析におけるヒューマンエラーの危険性を更に減少させ、収集されたサンプルの高度な追跡可能性および相対的分析の結果を更に与える。本発明は、使用するのが簡単であり、起動が比較的に簡単である。最後に、本発明は、問題となる分析の現時点の費用と比較すると、高価でない費用を有する。
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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