(57)【要約】試料取扱いシステムは、試料を保持する複数の試験管を有するキャリアを受け入れるための荷載ラックを備えている。ロボット装置が試料を有するキャリアを位置決め装置に搬送し、位置決め装置はキャリア内の試験管を吸引位置に動かす。吸引後、ロボット装置はキャリアを荷載ラックに戻す。このシステムは、緊急試料の取扱いと試料の自動的再試験を提供する。
2004525376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断モジュールによって試験しようとする複数の試料を取り扱うための試料取扱い装置であって、
各々が試料を入れるように構成されている複数の容器と、
複数の容器の少なくとも１つを保持するための複数のキャリアと、
複数のキャリアを保持するための荷載ラックと、
複数のキャリアの少なくとも１つを受け入れるように構成されている複数の開口部を有する、診断モジュールに隣接する位置決め装置と、
キャリアを荷載ラックから位置決め装置に搬送して次に荷載ラックに戻すための搬送装置とを具備し、診断モジュールがキャリアにおける複数の試料の少なくとも１つを試験することができるように、位置決め装置がキャリアを受け入れてキャリアを動かす、
試料取扱い装置。
【請求項２】
入力データと、複数の試料を処理するための事前プログラムされた優先順位とに基づいて搬送装置と位置決め装置との動きを制御するためのプログラム式コンピュータをさらに具備する請求項１に記載の試料取扱い装置。
【請求項３】
荷載ラックが、少なくとも１つの緊急試料キャリアを受け入れるための緊急試料域を含み、緊急試料キャリアは、緊急試料を入れるように構成されている少なくとも１つの緊急試料容器を保持する請求項２に記載の試料取扱い装置。
【請求項４】
プログラム式コンピュータが搬送装置を自動的に制御し、入力データと、複数の試料を処理するための事前プログラムされた優先順位とに基づいて再試験するためにキャリアを選択する請求項２に記載の試料取扱い装置。
【請求項５】
複数のキャリアが、一意的に確認証明する機械読取り可能なラベルを有し、前記ラベルは、プログラム式コンピュータによって保持されたデータを参照することによって、キャリア内の試料に対して実施されるべき試験を指示する請求項１に記載の試料取扱い装置。
【請求項６】
搬送装置がロボット装置を具備する請求項１に記載の試料取扱い装置。
【請求項７】
キャリアが支持タブを含み、ロボット装置が、キャリアを搬送するためにキャリアの支持タブを掴むための掴み手段を含む請求項６に記載の試料取扱い装置。
【請求項８】
複数のキャリアが診断モジュールに隣接して整列されるように、荷載ラックが構成されている請求項１に記載の試料取扱い装置。
【請求項９】
少なくとも診断モジュールによって試験しようとする複数の試料を取り扱うための試料取扱い装置であって、
各々が複数の試料の少なくとも１つを保持するようになされている複数のキャリアを受け入れるように構成されている荷載ラックと、
複数のキャリアの少なくとも１つを受け入れるための複数の開口部を有する、少なくとも１つの診断モジュールに隣接する位置決め装置と、
複数のキャリアの少なくとも１つを荷載ラックから位置決め装置に搬送して次に荷載ラックに戻すための搬送装置とを具備し、
診断モジュールがキャリアにおける複数の試料の少なくとも１つを試験することができるように、位置決め装置がキャリアを動かし、
更に、複数の試料を処理するために入力データと優先順位とに基づいて搬送装置と位置決め装置との動きを制御するための事前プログラムされたコンピュータを具備する試料取扱い装置。
【請求項１０】
荷載ラックが、少なくとも１つの緊急試料キャリアを受け入れるための緊急試料域を含み、緊急試料キャリアは、複数の試料の少なくとも１つを保持するように構成されている請求項９に記載の試料取扱い装置。
【請求項１１】
プログラム式コンピュータが搬送装置を自動的に制御して、必要に応じて再試験のためのキャリアを選択する請求項９に記載の試料取扱い装置。
【請求項１２】
複数のキャリアが、一意的に確認証明する機械読取り可能なラベルを有し、前記ラベルは、プログラム式コンピュータによって保持されたデータを参照することによって、キャリア内の試料に対して実施されるべき試験を指示する請求項９に記載の試料取扱い装置。
【請求項１３】
搬送装置が複数のキャリアを搬送するためのロボットアームを含む請求項９に記載の試料取扱い装置。
【請求項１４】
キャリアが支持タブを含み、ロボットアームが、キャリアを搬送するためにキャリアの支持タブを掴むための掴み手段を含む請求項１３に記載の試料取扱い装置。
【請求項１５】
複数の診断モジュールによって試験しようとする試料を取り扱うための試料取扱い装置であって、
各々が複数の試料を入れるように構成されている複数の容器と、
複数の容器の少なくとも１つを保持するための複数のキャリアと、
複数のキャリアを保持するための荷載ラックと、
各々が複数のキャリアの少なくとも１つを受け入れるための複数の開口部を有する、複数の位置決め装置と、
荷載ラックと位置決め装置との間でキャリアを搬送するための搬送装置とを具備し、
各診断モジュールが少なくとも１つの隣接位置決め装置を有し、隣接診断モジュールがキャリアにおける複数の試料の少なくとも１つを試験することができるように、位置決め装置がキャリアを動かす、
試料取扱い装置。
【請求項１６】
入力データと、複数の試料を処理するための事前プログラムされた優先順位とに基づいて搬送装置と位置決め装置との動きを制御するためのプログラム式コンピュータをさらに具備する請求項１５に記載の試料取扱い装置。
【請求項１７】
荷載ラックが、緊急試料キャリアを受け入れるための緊急試料域を含み、緊急試料キャリアは少なくとも１つの緊急試料を保持するように構成されている請求項１６に記載の試料取扱い装置。
【請求項１８】
プログラム式コンピュータが搬送装置を自動的に制御して、必要に応じて再試験のためのキャリアを選択する請求項１７に記載の試料取扱い装置。
【請求項１９】
複数のキャリアが、一意的に確認証明する機械読取り可能なラベルを有し、前記ラベルは、プログラム式コンピュータによって保持されたデータを参照することによって、キャリア内の試料に対して実施されるべき試験を指示する請求項１５に記載の試料取扱い装置。
【請求項２０】
搬送装置が、複数のキャリアの各々を個別に保持するためのロボットアームを具備する請求項１５に記載の試料取扱い装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を診断モジュールによって自動的に試験するための試料取扱いシステムに関する。さらに詳しくは、本発明は、複数の試料管を有するキャリアを荷載ラックから診断分析器によって試験するための所定の位置へ移動させ、次いでキャリアを取外しまたは再試験のために荷載ラックへ戻すためのロボットアームを含む、試料取扱いシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以前は、試料取扱いシステムは、試験のために望みどおりに特定の位置で停止するような単経路キャリアを有していた。これらの単経路システムでは、試料の再試験または優先獲得型優先順位決定が必要となった場合には、試験管は試験または再試験を受けるために、全モジュールシステムを回らなければならなかった。この結果、試験または再試験がかなり遅延するか、もしくはキャリア経路指定機構が非常に複雑で高価になる。
【０００３】
単一経路試料取扱い装置の一例が、Ｍｉｔｓｕｍａｋｉの米国特許第５８７６６７０号明細書に開示されている。Ｍｉｔｓｕｍａｋｉの装置では、複数の試験管を保持する試料キャリアは、モータによって駆動される搬送ベルトによって分析器モジュールへ移転される。搬送ベルト上のすべての試料キャリアは第１分析器モジュールの試料採取位置を通過し、第２分析器モジュールの試料採取位置に到達するために受取り位置へ移転されなければならない。資料の再試験が必要になると、操作者は試料キャリアを搬送ベルトの始点に戻す。ベルトの一端部における試料供給部分の近くには、至急試料供給部分が設けられており、至急試料ラックが一般ラックより前に処理されることを可能にする。Ｍｉｔｓｕｍａｋｉの装置では、試料取扱いシステムは搬送ベルトに沿って試料を順次に処理し、試料を自動的には再試験しない。
【０００４】
従来の試料取扱いシステムの他の例が、Ｃｈａｍｐｓｅｉｘ他の米国特許第５６６５３０９号明細書に開示されている。Ｃｈａｍｐｓｅｉｘ他の装置は、複数の試験管のための保持ラック、試験管の内容物を試料採取するための試料採取ステーション、およびラックの選ばれた部分から試験管を取り出して試料採取ステーションへ運び、試験管をその選ばれた位置へ戻すための掴み装置を包含する。掴み装置は、個々の試験管をラックから試料採取ステーションへ移動させる。しかしながら、Ｃｈａｍｐｓｅｉｘ他の試料取扱い装置は、自動的に試料を再試験または緊急試料を処理するための方法を開示してはいない。
【０００５】
Ｃｏｐｅｌａｎｄの米国特許第５２６０８７２号明細書は、生産試料の品質試験のための自動化された試験システムを開示しており、これは、複数の試験管を含む試験管ラックを受け入れるための荷載ステーション、ピペットステーション、ビーズドロップステーション、およびアームを有するロボット装置を具備しており、このアームは、試験管を荷載ステーションから取り上げ、流体を試験管の中にピペット採取できるようにラックをピペットステーションへ移動させ、ラックをビーズドロップステーションへ移動させ、コンピュータプログラムによってラックを荷載ステーションへ戻すように構成されている。Ｃｏｐｅｌａｎｄの試験管ラックが荷載ステーションへ戻されると、試験管は除去され片付けられて、ラックには新しい試験管セットが載せられる。Ｃｏｐｅｌａｎｄのシステムは緊急試料の自動的な再試験または試験には適応しない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自動的な試験および再試験用の診断モジュールに対して試料を出し入れするための、任意試料採取システムである。任意試料採取システムは、複数のキャリアを受け入れるための荷載ラックを含む。キャリアは試料で満たされたいくつかの試験管を含むことができる。好ましい一実施形態では、試料キャリアは、診断モジュールの前面に位置する荷載ラックの上に静止した線状の配列で配置されている。操作者は、キャリアを個別に、または複数のキャリアを便利に取り扱うためにトレイの中に載せることができる。直ちに処理することが必要な優先度の高いまたは緊急の試料を載せるために、個別のキャリアスロットが設けられている。
【０００７】
載荷ラックに対して、および（１つまたは複数の）診断モジュールに隣接するキャリア位置決め装置に対してキャリアを出し入れするために、ロボット装置が設けられている。ロボット装置は、プログラム式コンピュータで制御されて試験および再試験のために必要に応じてキャリアを動かすアームを有している。このシステムは、試料を再試験するために使用者が規則または基準を柔軟に構成できるようにするソフトウェアを含む。これらの規則を、前の試験の結果に応じて試験を他の形式に変えるために利用することもできる。これは、利用されると操作者のリアルタイムでの係わり合いを最小限に抑える非常に費用効果の高いアプローチになり得る。このシステムはまた、使用者が特にキャリアに載せた後の試料について（１つまたは複数の）試験要求を変えると決めた場合に試料採取取扱い器の動作を一時停止する、ソフトウェア能力も備えている。
【０００８】
キャリア位置決め装置は、試験のために選ばれた試料を探子（ｐｒｏｂｅ）が吸引できるようにキャリアを位置決めするために、診断モジュールに隣接して置かれている。位置決め装置は、プログラム式コンピュータからの指令に応答してステッピングモータによって駆動される親ねじに連結されたキャリッジを含む。好ましい一実施形態では、キャリア位置決め装置は、少なくとも２つのキャリアに順応することができ、処理モジュールが１つのキャリアを試験する一方で搬送装置がもう１つのキャリアを位置決め装置の上に載せてシステム処理能力を維持することを可能にする。
【０００９】
キャリアと試料確認証明を読み取るためにバーコード読取装置が設けられている。システム内のバーコード読取装置は、ロボット装置がキャリアを読取装置の傍を通すときに、キャリアと試料管に取り付けられたバーコードラベルを読み取る。
【００１０】
サイズとは関係なく、ただ１つのロボット装置とバーコード読取装置のみが本システムには必要である。使用者の特定の仕事量に応じて、さまざまな待ち行列サイジングのために、本発明を動的に構成することができる。そのうえ、実験室における試験セグメントを通じて変わるピーク荷載要件に基づいて、システムの全性能を変えることができる。
【００１１】
動作中は、ロボットアームは荷載ラックからキャリアを取り上げ、バーコード読取装置に通してキャリアと試料とを確認証明する。コンピュータの中に予めプログラムされた試験がキャリア中の各管に割り当てられる。ロボットアームは被験キャリアをキャリア位置決め装置へ送る。この位置決め装置はコンピュータによって制御され、キャリアを、診断モジュールの上のピペット装置に隣接する所定の位置へ動かす。ピペット装置は試料を試験のために管から吸引する。キャリア内におけるすべての管について試験が完了すると、ロボットアームはキャリアを載せて、キャリアを荷載ラックにおけるその指定位置へ戻す。１つのキャリアの管が吸引されている間に、第２のキャリアをキャリッジに移動させることができる。
【００１２】
試料取扱いシステムは、複数の診断モジュールを含むことができる。例えば好ましい一実施形態では、試料取扱いシステムは、２つの診断モジュール、すなわち１つの臨床化学試験モジュールと１つの免疫試験モジュールを含む。システムにおける各診断モジュールのために、キャリア位置決め装置が設けられている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の目的は、さまざまな診断モジュールに適合することができるモジュール方式の任意試料採取システムを提供することである。本試料取扱いシステムはモジュール方式であり、さまざまな処理モジュールのサイズに対して尺度増減が可能であり、単一または複数のモジュールシステムのために使用することができる。このシステムでは、荷載ラック上の試料キャリアへ任意にアクセスできる。この任意アクセスの能力によって、システムはすばやく高優先順位の試料にアクセスして処理することができる。またこの能力によって、システムは複数処理モジュールの作業負荷をさまざまな処理能力と均衡させることができる。試料を最初に処理した後に、試料キャリアを荷載域におけるそのスロットに戻し、それから初期試験が完了したときに再度アクセスして自動的再試験能力を提供する。この自動化された再試験能力は、操作者によるいかなる追加介入も必要としない。任意アクセスによって、再試験される試料をできるだけ短時間で処理できることが保証される。システムのコストを最小限に抑え、システムの信頼性を最大限に高める本システムは、機械的に簡単である。本システムは内蔵式であり、現場における製造と設置を容易にするために処理モジュールとは独立して組み立てて試験することができる。
【００１４】
本発明の別の目的は、従来の取扱いシステムよりも速くかつ高い信頼性で試験および再試験するために試料を処理するシステムを提供することである。そのうえ、本発明の目的は、日常的な試験試料の処理量を維持しながら高優先順位の試料をより速く処理する試料取扱いシステムを提供することである。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、複数の試験試料を有するキャリアを荷載ラックから試料試験域へ移動させ、キャリアを荷載ラックへ戻すためのロボット手段と、プログラム式コンピュータとを有するシステムを提供することであり、このプログラム式コンピュータは、（１）ロボット手段を制御し、（２）所定の優先順位に基づいて試験するためにキャリアを選択し、（３）キャリアと試料の確実な識別を達成し、そして（４）アクセスドアが開かれたか、またはキャリアが早まって除去されたときに、確実な確認証明の不履行（ｂｒｅａｃｈ）を識別することを目的とする。
【００１６】
本発明のさらに別の利点は、記載の説明と本発明の特許請求の範囲とに特定して指摘された装置および方法によって、ならびに添付の図面から明らかになり達成されよう。上述の概要説明およびこれに続く詳細な説明は両方とも例示的なものであり、特許請求の範囲に入る本発明のさらなる説明を提供しようと意図するものであることを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の対象は、全体的に参照番号１０で示されている試料取扱いシステムである。図１、２に示すように、本試料取扱いシステム１０は、複数のキャリア４０を受け入れるための複数のスロット３２を有する荷載ラック３０を含む。各キャリア４０は、試料で満たされた管またはカップなどの複数の容器４２を保持することができる。この実施例では、各キャリア４０は５個の管４２を保持することができる。しかしながら、キャリア４０を、システムの要件に応じてこれ以上またはこれ以下の管４２を保持するように構成することもできる。
【００１８】
試料キャリア４０は、処理モジュール２０の近くで、荷載ラック３０の上に静止した線状の配列で配置されている。操作者は、複数のキャリアを便利に取り扱うために、荷載ラックまたはプラットフォーム３０の上のスロット３２またはトレイ３５の中にキャリア４０を個別に載せることができる。荷載ラック３０を、円形トレイの周りに整列されたスロットを有する円形などの、さまざまな形状に構成することができる。荷載ラック３０は、日常荷載域３１と差し迫ったまたは緊急用の試料域３３とを含む。本発明の好ましい一実施形態では、日常の荷載域３１は複数の柱間（ｂａｙ）３６を含み、各柱間３６は１つのトレイ３５を収容する。各柱間３６は荷載ラック３０に取り付けられたドア３８を含む。各ドア３８は、トレイ３５の挿入によって自動的に解放される掛け金３９を含む。この掛け金３９は、操作者がキャリア４０の操作を行うことを防ぐために、手で作動させることは困難になっている。
【００１９】
トレイ３５を取扱いシステム１０の前方１２から荷載ラック３０の中に載せる前に、キャリア４０をトレイ３５の上に載せることもできる。代りに、キャリアを、事前に荷載ラック３０の上に載せたトレイの上に載せることもできる。この実施例では、トレイ３５が５個までのキャリアを受け入れ、荷載ラックは７個の緊急キャリア４０と、各々が２５個までの試料を保持する４個の日常トレイ３５を受け入れている。しかしながら、荷載ラック３０を、実験室における試験セグメントを通じて変わるピーク荷載要件に順応するために構成を変えることもできる。
【００２０】
キャリア４０は、試験または再試験のために選択されるまでトレイスロットの中に置かれている。キャリア４０は、再試験の後、またはキャリア４０内のすべての試験が完了して再試験を必要としなくなると、直ちに荷外しのために解放される。トレイ３５は、トレイ３５の中のキャリア４０がすべて荷下しのために解放されると、荷下しのために解放される。高優先順位すなわち緊急キャリア４０は高優先順位試料域３３に荷載される。高優先順位試料域３３に荷載されたキャリア４０は、吸引のためにキャリア位置決め装置８０に移送され、次いで、再試験が必要であるかどうかをプログラム式コンピュータ６０が決定するまで、緊急域３３に戻される。緊急キャリア４０は、すべての試験が完了して、いずれかの再試験要求対象が吸引された後に、荷下しのために解放される。
【００２１】
高優先順位域３３における完了したトレイ３５または個々のキャリア４０を除去できるときを操作者に示すために、複数の状態指示装置７４が設けられている。例えば、対応するトレイ３５またはキャリア４０にアクセスできることを示すために、状態指示光７４は緑となり、もしくはトレイ３５またはキャリア４０が処理中であって、完了するまでその位置に置かなければならないことを示すために、状態指示光７４は黄色となる。
【００２２】
本試料取扱いシステム１０は、高優先順位域における新しいトレイ３５または新しいキャリア４０が荷載されたことを検知するための手段を含む。荷載ラックセンサ９８（図示せず）が各柱間または緊急スロットに置かれて、トレイまたはキャリアの存在をそれぞれ検知する。新たなトレイが検知された場合には、トレイ３５の内容がキャリア搬送装置５０の上の第１センサ１０２によって走査され、何らかのキャリアがトレイの中にあるかどうかを判定する。
【００２３】
好ましい一実施形態では、試料取扱いシステム１０はキャリア搬送装置５０を含み、この搬送装置は、試験および再試験のために必要に応じてキャリア４０を動かすためのロボットアーム５２を有するロボット装置で構成されている（図６を参照）。ロボットアーム５２は、支持タブ４８によってキャリア４０を取り上げる掴み装置５４を有する。ロボット搬送装置５０は、プログラム式コンピュータ６０によって制御される駆動モータ５８を含む。好ましい実施形態では、ロボットアーム５２は、タイミングベルト５６によって荷載プラットフォーム３０の長さにわたって動く。しかしながら、ロボットアーム５２を動かすために別の手段も使用できることは当業者には理解されよう。
【００２４】
搬送装置５０は、キャリア４０をキャリア４０の全高よりも僅かに高い高さまで持ち上げて管４２を荷載ラック３０の中に保持することができる。搬送装置５０の垂直運動は、ステッピングモータ９２によって駆動される親ねじ９０によって生ずる。ロボット搬送装置５０はまた、バーコード読取り用の位置の間で、１８０度の移動範囲でキャリア４０を回転させ、キャリアスロットにアクセスし、キャリア位置決め装置８０にアクセスすることもできる。搬送装置５０の回転運動は、ステッピングモータ９７に結合されたスプライン軸９６によって提供される。スプライン軸９６によって、ロボットアーム５２は正確な角位置決めを維持しながら垂直に動くことができる。好ましい実施形態はロボット搬送装置を動かすための特定の手段を含んでいるが、搬送装置５０を動かすために別の手段を使用できることは当業者には理解されよう。
【００２５】
本試料取扱いシステム１０はまた、試験管４２内の試料について試験を実施するための診断モジュール２０に隣接するキャリア位置決め装置８０も含む（図５を参照）。好ましい実施形態では、キャリア位置決め装置８０は、キャリアを受け入れるための複数の開口部８６を有する。位置決め装置８０は、処理モジュールの（１つまたは複数の）試験点の下で少なくとも２つの完全なキャリアを位置決めすることができ、処理モジュールは１つのキャリア４０から吸引することができ、その間、搬送装置５０は別のキャリア４０を位置決め装置８０の上に載せて、システムの処理量を維持する。キャリア位置決め装置８０は、コンピュータ６０の指令に応答してステッピングモータ８４によって駆動される親ねじ８２の上のキャリッジ８１を含む。好ましい実施形態では位置決め装置８０は親ねじ８２によって駆動されるが、位置決め装置８０を、ベルト、チェーン、空気シリンダ、またはリニアモータなどの、他の周知の起動手段によって駆動することもできる。位置決め装置８０は、日常キャリアと高優先順位キャリアのための複数の開口部８６を有することを含み、さまざまな形状であってもよい。
【００２６】
好ましい一実施形態では、キャリア位置決め装置８０は、システムの全体的製造コストを下げるための通常のハードウェアを使用するいくつかの異なる形式の処理モジュールの必要性に順応するために、４つの開口部８６を有する（図５を参照）。位置決め装置８０は、さまざまな診断モジュール２０に適応するように構成されている。例えば、１つのピペッタのために２つの開口部を使用することができ、同じ診断モジュール２０における異なるピペッタのために別の２つの開口部を使用することができる。代りに、２つの開口部が単に高優先順位の試料キャリアを受け入れることができ、一方では他の２つの開口部が日常試料キャリアを受け入れる。
【００２７】
ロボット搬送装置５０は、次の６つの基本的なキャリア取扱い動作を実行する。すなわち、（１）荷載ラック３０からキャリア４０を取り上げること、（２）キャリア４０を荷載ラック３０の中に置くこと、（３）キャリア４０を位置決め装置８０の上に置くこと、（４）キャリア４０を位置決め装置８０から取り上げること、（５）キャリア４０をバーコ−ド読取装置７０に示すこと、および（６）キャリア４０のためにトレイ３５を走査することである。
【００２８】
本発明の好ましい一実施形態では、ロボット搬送装置５０は、システムの正しい動作を監視するために９個のセンサを含む。搬送中の生物学的試料には独特の数値と危険性があるので、搬送装置５０の動作を監視して確かめるには高度の能力が重要となる。トレイ３５またはスロット３２におけるキャリア４０の存在を判定するために、搬送装置５０上の第１反射センサ１０２が使用される。搬送装置５０とキャリアの取上げおよび配置のための荷載ラック上のキャリアスロットとの間の正確な整列を確かめるために、第２（キャリアスロット整列）センサ１０４が使用される。搬送装置と位置決め装置８０の開口部８６との間の整列を確かめるために、第３（キャリア位置決め装置整列）センサ１０６が使用される。キャリア４０が位置決め装置８０の上に存在するかどうかを判定するために、第４反射センサ１０７が使用される。搬送装置５０の水平運動、回転運動、および垂直運動は、それぞれ第５、第６、第７センサ１０８、１１０、１１２によって監視される。ロボットアーム５２の正確な回転位置を確かめるために、回転運動センサ１１０と共に位置する第８センサが使用される。安全な搬送のためにキャリア４０がアーム５２の中に正しく係合していることを確かめるために、ロボットアーム５２の上に位置する第９センサ１１６が使用される。好ましい実施形態は上述の９個のセンサを備えているが、搬送装置５０とロボットアーム５２の動作を監視して確かめるために他の手段を使用することもできることは、当業者には理解されよう。
【００２９】
この試料取扱いシステムには、キャリアと試料の確認証明を読み取るためにバーコード読取装置７０が含まれている。バーコードラベル７２がキャリア４０に、任意選択として試料管４２に取り付けられている。キャリア４０がまず選択されると、キャリア４０はバーコード読取装置７０によって一回走査される。走査された後、キャリア４０は搬送装置５０または直線位置決め装置８０のみによって動かされる。この時点で、キャリア４０のすべての動きはコンピュータ６０への位置および整列のフィードバックを発生させ、こうして、キャリア確認証明のみを一回バーコード読取装置７０によって読み取る必要がある。
【００３０】
本任意試料採取取扱いシステム１０によって、免疫試験モジュールまたは臨床化学試験モジュールなどのさまざまな形式の診断モジュール２０を使用することができる。適当な診断モジュールの例としては、イリノイ州Ａｂｂｏｔｔ  ＰａｒｋのＡｂｂｏｔｔ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓによって製造されているＡＲＣＨＩＴＥＣＴ（登録商標）ｉ１０００、ｉ２０００、ｉ８０００処理モジュールがある。
【００３１】
試料取扱いシステム１０の好ましい一実施形態では、複数のアクセスカバー９４が荷載ラック３０の上に置かれている。アクセスドア９４が開かれると、アクセスカバー９４に連結されたインタロック（図示せず）が確実な確認証明の不履行を指示して、バーコード読取装置７０にキャリア４０を再走査するように要求する。
【００３２】
本試料採取取扱いシステム１０の動作中に、操作者はトレイ３０または個別のキャリア４０を荷載ラック３０の上に載せる。操作者はコンピュータに患者試料確認証明および試験順序を入力するか、またはこの情報を実験室の情報システムからコンピュータ６０へダウンロードする。試験順序には複数の個別検査が必要である。いったん試料が載せられると、プログラム式コンピュータ６０が、予めプログラムされた優先順位に基づいてさまざまな試料試験の順序を決定する。システムはキャリア４０の存在を検知して試料採取のために１つを選択する。コンピュータ６０はロボット搬送装置５０を活動化して、選択されたキャリア４０を荷載ラック３０から取り上げ、バーコード読取装置７０を通じてキャリア４０を搬送し、キャリア４０と試料管４２を識別し、バーコードデータはプログラム式コンピュータ６０に送られる。コンピュータ６０において事前にプログラムされた試験はキャリア４０内の各管４２に割り当てられる。次いで、搬送装置５０はキャリア４０を位置決め装置８０に配送する。コンピュータ６０内のソフトウェアが位置決め装置８０の動きを制御し、キャリア４０を診断モジュール２０上の試験個所またはピペッタの近くの所定位置へ動かす。ピペッタは試験のために試料を管４２から引き出す。
【００３３】
キャリア４０におけるすべての管４２について試験が完了すると、ロボットアーム５２はキャリア４０を載せてからキャリア４０を動かして、荷載ラック３０上のそれが割り当てられた個所へ戻す。１つのキャリア４０の管４２が吸引されている間に、第２のキャリア４０を試験のためにキャリッジ８０に載せることができる。この時点で、状態指示装置７４は、コンピュータ６０が再試験の決定をするまで、キャリア４０の保持状態を示す。再試験が必要な場合には、キャリア４０は上述の同じ方法で再び選択されるが、バーコード走査はない。ロボット５０は必要に応じてキャリア４０を取り上げ、キャリア４０を走査し、置くことを続ける。各トレイ３５またはスロット３２における状態指示装置７４は、再試験が必要ないときには完了したキャリア３５のトレイまたはキャリア４０を示す。操作者は、完了したトレイ４０またはキャリア３５のトレイが取外しのために解放されると、これらを取り除かなければならない。
【００３４】
キャリアの確実な確認証明は、本試料取扱いシステム１０のアクセスカバー９４が開かれた場合には侵害される。アクセスドア９４が開かれると、すべてのキャリア４０を、確実な確認証明を行うためにさらに試験する前に、再走査しなければならない。さらに、キャリア４０の確実な確認証明は、荷載ラック３０上のキャリア４０またはトレイ３５が早まって除去された場合には、侵害される。この時点で、早まって除去されたキャリア４０またはトレイ３５をもとの所に置いて再走査しなければならない。スロットおよびトレイセンサ９８は連続的に監視されて、確実な確認証明のこのような侵害を識別する。プログラム式コンピュータ６０は順番に、各個別トレイまたはキャリアセンサ９８の状態を急速に検査する。センサ状態に変化が認められた場合には、コンピュータ６０は、キャリア４０またはトレイ３５が除去されて、問題のキャリア４０が再走査されるまで内容の識別をもはや確証することができないと判定する。
【００３５】
好ましい実施形態では、ロボットアーム５２は直線位置決め装置８０が動いている間はこれにアクセスすることができない。例えば、位置決め装置８０が２つのキャリア４０を受け入れて、この２つのキャリア４０がすでに位置決め装置８０の上にある場合には、高優先順位または緊急試料のために優先獲得は許されない。高優先順位の試験は工程中のキャリア４０が完了するまで待たなければならない。この時点で、完了したキャリア４０を外すことができ、緊急試料を載せて直ちに処理することができる。しかしながら、ただ１つのキャリア４０が位置決め装置８０の上にある場合には、緊急キャリアを直ちに載せることができ、現在の試料が完了した後に、緊急キャリアを吸引のために位置付ける。緊急キャリア上の管試料がすべて吸引された後に、残りの日常試料について吸引が再開される。
【００３６】
コンピュータソフトウェアは、試料を処理するための事前にプログラムされた優先順位を含んでいる。例えば、キャリアを次の優先性に従って処理のために選択することができる。すなわち、（１）完了したキャリアを下す、（２）吸引されたキャリアを荷載ラックに移動させる、（３）緊急再試験、（４）緊急試験、（５）緊急キャリアを取って、走査し、保持域に移動させる、（６）日常再試験、（７）日常試験、（８）日常キャリアを取って、走査し、保持域に移動させる。試料優先性のこの順序付けが示された結果、高優先順位の試料に対する応答が速くなり、高いシステム処理量が維持された。さまざまなレベルの性能と応答性を達成するために他の優先順位計画を実施できることは、当業者には理解されよう。
【００３７】
試料取扱いシステムの別の好ましい実施形態を図３、４に示す。これは複数の診断モジュール２０を有する。この代替実施形態は図１、２に示すものに非常によく似ている。したがって、図３、４における同様の参照番号は、図１、２に関連して定義されたものと同じ要素を示す。
【００３８】
図３、４における試料取扱いシステム１０’は少なくとも２つの診断モジュールを含んでいる。診断モジュール２０は、免疫試験、臨床化学、血液学、またはその他の知られている診断モジュール、またはこれらのモジュールの組合せを含むこともできる。キャリア位置決め装置８０が各診断モジュール２０に設けられている。複数の診断モジュール２０を有する試料取扱いシステム１０’は実験室における生産性を向上させる。さらに複数モジュールシステムは、試料をさまざまなシステムに分配するために区分または等分する必要性を減らす。本システムでは、試料をシステムから除去することなくさまざまなモジュールで試験することができる。この複数モジュールシステムはまた、実験室における空間の必要性を減らし、作業コストを低減することができる。
【００３９】
図３に示すように、試料取扱いシステム１０’の好ましい実施形態は荷載ラック３０を含み、この荷載ラックは、７つの緊急キャリアスロット３２と、各々が５つのキャリア４０を保持する日常トレイ３５を受け入れるための１２の柱間３６とを有する。
【００４０】
サイズに関係なく、本システムのためには、１つのキャリア搬送装置５０とバーコード読取装置７０のみが必要である。本システムのためには、所定の優先性に基づいて試験および再試験するために、キャリア４０を選択し、機構の動作を管理し、正しい動作のためにシステムを監視するのに適切な制御ソフトウェアが必要である。
【００４１】
本試料取扱いシステムはモジュール方式であり、さまざまなサイズの処理モジュールに応じてスケールを定めることができ、単一およびデュアルモジュールシステムのために使用することができる。このシステムは、荷載プラットフォームにおける試料キャリアへの任意アクセスをもたらす。この任意アクセス能力によって、システムは高優先順位の試料に急速にアクセスして処理することができる。この能力によってまた、システムは、異なる処理能力を有する２つの処理モジュールの作業負荷を均衡させることができる。試料を最初に処理した後に、試料を荷載プラットフォームに戻して、それから初期試験が完了すると再度アクセスして、自動化された再試験能力を提供する。この自動化された再試験能力は、操作者によるいかなる追加の介入も必要としない。任意アクセスによって、再試験の対象となる試料を確実に可能な限り短時間で処理することができる。システムのコストを最低に抑え、かつシステムの信頼性を最大限に向上させるこのシステムは機械的に簡単である。本システムは内蔵式であり、現場における製造と設置を容易にするために処理モジュールとは独立して組み立てて試験することができる。
【００４２】
本試料取扱いシステムには、正しくないキャリア配置を防止するためのいくつかの特徴が含まれている。まず、搬送装置５０上の第２および第３センサ１０４、１０６は、キャリア４０の直線位置決め装置８０と荷載ラック３０との正しい整列をそれぞれ確かめる。そのうえ、第１センサ１０２は荷載ラック３０上におけるキャリア４０の存在を確かめ、第４センサ１０７（図示せず）は位置決め装置８０上におけるキャリア４０の存在を確かめる。さらに、システムはセンサ動作の頻繁なソフトウェア検証を含む。
【００４３】
上記の詳細な説明および添付の例は単に例示的なものであり、添付の特許請求の範囲とその等価物によってのみ定義される本発明の範囲に対する制約と見做してはならないことは理解されよう。開示された実施形態に対するさまざまな変更および改変は当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による試料取扱いシステムの好ましい一実施形態の斜視図である。
【図２】アクセスドアを外した、図１の試料取扱いシステムの上面図である。
【図３】２つの診断モジュールを有する試料取扱いシステムの好ましい一実施形態の斜視図である。
【図４】アクセスドアを外した、図３の試料取扱いシステムの上面図である。
【図５】キャリア位置決め装置の好ましい一実施形態の斜視図である。
【図６】搬送装置の好ましい一実施形態の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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