[发明专利]自动临床分析器系统和方法

说明书

一种用于体外诊断的分析器系统包括具有机器人臂的样品操纵器模块，该机器人臂将来自抽屉的样品递送到线性同步马达自动化轨道上的载体中。样品经由自动化轨道递送到与各个分析器模块相关联的各个轨道部段。分析器模块直接从样品载体抽吸样品部分并对其进行分析。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月21日提交的美国临时申请序号62/365,314的权益，该美国临时申请通过引用整体地结合于本文中。

技术领域

本发明总体上涉及用于实验室环境中的实验室自动化系统和临床化学分析器系统，并且更具体而言，涉及临床分析器中的用于操纵、存储、运输和测试用于体外诊断的患者样品的系统和方法。

背景技术

体外诊断（IVD）允许实验室基于对患者流体样品进行的测定（assay）来帮助疾病的诊断。IVD包括与患者诊断和治疗相关的各种类型的分析测试和测定，其可以通过分析取自患者的体液或脓肿的液体样品来进行。这些测定通常利用自动化临床化学分析器（analyzers）来进行，容纳有患者样品的例如管或小瓶之类的流体容器被装载到该分析器上。该分析器从小瓶中提取液体样品，并将样品与特殊反应比色皿或管（通常称为反应容器）中的各种试剂混合。在一些常规的系统中，模块化方法被用于分析器。实验室自动化系统可以使样品在一个样品处理模块和另一个模块之间穿梭。模块可以包括一个或多个站，包括样品操纵站和分析器模块/测试站（例如，可以专用于某些类型的测定的单元），或者另外可以为较大的分析器提供测试服务，该较大的分析器可包括免疫测定（IA）和临床化学（CC）站。一些传统的IVD自动化轨道系统包括设计成将样品从一个完全独立的模块输送到另一个独立模块的系统。这允许专门在两个不同的站/模块中进行不同类型的测试，或允许连结两个冗余的站以增加可获得的样品吞吐量。然而，这些实验室自动化系统通常是多站分析器中的瓶颈。相对而言，传统的实验室自动化系统缺乏用以允许样品在站之间独立移动的较大程度的智能或自主性。

在示例性的现有技术系统中，非常类似于传送带的基于摩擦的轨道使有时称为盘座（puck）或容器架的单独的承载机构在不同的站之间穿梭。样品可以存储在诸如试管的样品容器中，其例如由操作者或机器人臂放入到盘座中，用于沿轨道在分析器中的站之间输送。然而，这种摩擦轨道只能一次沿一个方向移动，并且该轨道上的任何样品将以相同的速度沿相同的方向移动。当样品需要离开摩擦轨道时，可以使用门控选通/开关切换措施来将单个盘座移动到分支路径中。这种设置的缺点在于必须使用单一化（singulation）来控制任何给定盘座在每个门和开关处的方向。例如，如果两个盘座在彼此附近，并且只有一个盘座应被重定向到分支路径中，则变得难以控制开关，以使得仅一个盘座移动到分支路径中，并确保从摩擦轨道拉出适当的盘座。这在许多现有技术系统中产生了如下需求，即：使盘座停在门处，使得可以在轨道上的每个决策点处一次一个地释放和切换各个盘座。

在基于摩擦轨道的系统中使用单一化的另一种方式是使盘座停在门处，并允许条形码读取器读取样品管上的条形码。因为条形码读取器相对于使盘座在轨道之间切换所需的时间量而言较慢，所以扫描将硬性单一化（hard singulation）引入到轨道上的流中，并且在做出了切换决定时使所有附近的盘座停止。在做出了决定之后，可以进一步使用单一化来确保仅仅让已扫描的盘座继续行进，这是通过使用物理阻塞以在切换已扫描的盘座时防止已扫描的盘座后面的盘座继续行进。

美国专利号6,202,829示出了一种示例性现有技术的摩擦轨道系统，其包括被致动的机械导流门，该导流门可用于引导盘座从主轨道离开并来到拉出轨道上。如其中所解释的，导流过程可能需要多个机械门来单一化和分离各个盘座，从而多次停止每个盘座并允许每个盘座旋转，使得可以在做出导流决定之前读取条形码。这样的系统增加了延迟，并且实际上确保了在每次在导流门被添加到摩擦轨道时，该门增加另一运输瓶颈。这样的系统导致每个导流门处的自然排队，从而进一步增加了每个样品在摩擦轨道上花费的时间量。