用于試樣輸送系統的磁阻尼的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用磁阻尼的試樣輸送系統和利用磁阻尼輸送試樣的方法。傳送裝置輸送被配置為攜帶試樣容器的樣本載體。一個以上的樣本載體包含磁體。該系統還可以包含具有磁體的轉移臂。當第一樣本載體被朝向第二樣本載體輸送時，耦接到第一樣本載體的第一樣本載體磁體排斥耦接到第二樣本載體的第二樣本載體磁體。當樣本載體被朝向轉移臂輸送時，轉移臂的轉移臂磁體排斥樣本載體的樣本載體磁體。
【專利說明】用于試樣輸送系統的磁阻尼
[0001]涉及申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年11月7日提交的題為“用于處理樣本的分析系統和方法”的美國臨時專利申請第61/556,667號的優先權，通過引用將其全部在此結合用于各種用途。這個申請還要求2012年3月28日提交的題為“用于處理樣本的分析系統和方法”的美國臨時專利申請第61/616,994號的優先權，通過引用將其全部在此結合用于各種用途。這個申請進一步要求2012年8月6日提交的題為“用于處理樣本的分析系統和方法”的美國臨時專利申請第61/680,066號的優先權，通過引用將其全部結合在此用于各種用途。
【背景技術】
[0003]試樣輸送系統可以用于傳送實驗室分析系統之內的試樣。試樣可以是要對其進行實驗室分析的血液或者其他體液的樣本。用于分析的樣本的制備可以要求將樣本輸送到用于等分處理、離心處理或者其他處理的各種各樣的臺。然后樣本可以被輸送到要進行分析的地點和用于存儲或者廢棄的輸出臺。各種各樣的輸送系統可以用于在實驗室分析系統的臺之間輸送樣本。
[0004]輸送機輸送系統可以使用輸送帶或者輸送機軌道來在臺之間輸送樣本試管。典型地，樣本試管被插入樣本載體中，該樣本載體將試樣保持在固定的豎直位置中，用于傳送機系統的輸送。諸如轉移臂的規定路線機構可以用于將樣本載體從一個傳送機轉移到另一個傳送機(例如，從主要傳送機到輔助的傳送機)。
[0005]傳送機系統可以以低速被操作，從而避免潛在的樣本載體碰撞的出現。隨著它們在障礙物后面形成隊列，當第一個樣本載體遇到障礙物并且接著第一個樣本載體的樣本載體碰撞時，沖擊可能發生在樣本載體之間。當樣本載體遇到軌道上的轉移臂時，沖擊同樣可能出現。這些沖擊可能使得樣本試管的容納物從樣本載體飛濺出去。通過使得由離心分離所分離的流體層再混合，沖擊同樣可能影響樣本質量。
[0006]本發明的實施例解決這些及其他問題。
【發明內容】
[0007]技術的實施例涉及用于有效地處理為了實驗室分析而采集的樣本的系統和方法。更具體地，描述了具有磁阻尼部件的樣本載體輸送系統。
[0008]一個實施例針對一種試樣輸送系統。第一樣本載體磁體被耦接到配置為輸送至少一個試樣容器的第一樣本載體，以及第二樣本載體磁體被耦接到配置為輸送至少一個試樣容器的第二樣本載體。傳送裝置輸送多個樣本容器。第一樣本載體磁體被配置為排斥所述第二樣本載體磁體，以致在所述第一樣本載體被朝向所述第二樣本載體輸送時，在所述第一樣本載體和所述第二樣本載體之間沒有出現接觸。
[0009]另一個實施例針對一種試樣輸送系統，該試樣輸送系統具有耦接到樣本載體的樣本載體磁體和耦接到轉移臂的轉移臂磁體。一種傳送裝置輸送樣本載體，以使樣本載體被朝向轉移臂輸送。所述轉移臂磁體被配置為排斥所述樣本載體磁體，以致在所述樣本載體被朝向所述轉移臂輸送時，在所述樣本載體和所述轉移臂之間沒有出現接觸。
[0010]進一步的實施例針對用于輸送試樣的方法。傳送裝置輸送多個樣本載體。第一樣本載體的第一樣本載體磁體排斥第二樣本載體的第二樣本載體磁體，以致在所述第一樣本載體被朝向所述第二樣本載體輸送時，在所述第一樣本載體和所述第二樣本載體之間沒有出現接觸。
[0011]附加的實施例針對樣本載體組件。樣本載體組件包含樣本載體。樣本載體被配置為輸送至少一個試樣容器。該樣本載體組件還包含耦接到樣本載體的樣本載體磁體。
[0012]以下進一步詳細描述該技術的這些及其他實施例。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]可以通過參考以下附圖來了解不同的實施例的本質和優點的進一步的理解。
[0014]圖1顯示在用于處理患者樣本的實驗室自動化系統中用于輸送樣本載體的傳送機系統的說明性的實施例。
[0015]圖2(a)_(d)描繪可以用于傳送機輸送系統的轉移和合并功能的說明性的實例。
[0016]圖3顯不現有技術的傳送機輸送系統。
[0017]圖4顯示根據實施例的具有磁阻尼部件的試樣輸送系統的說明性的樣本載體。
[0018]圖5顯示具有轉移臂磁體的說明性的轉移臂的俯視圖。
[0019]圖6是圖解兩個樣本載體環形磁體的磁化的圖。
[0020]圖7是圖解樣本載體環形磁體和轉移臂的磁化的圖。
[0021]圖8是顯示磁阻尼可以如何用于傳送機輸送系統的說明性的實例的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]本技術的實施例涉及用于在醫療實驗室分析的試樣輸送系統中使用的樣本載體的磁阻尼的系統和方法。
[0023]實驗室自動化系統可以具有將試樣載體從系統之內的一個地點輸送到另一個地點的一個以上的手段。例如，具有傳送帶或者軌道的傳送機系統可以用于移動試樣載體。
[0024]試樣載體可以是任何器皿，該任何器皿用于包含諸如血液的體液，或者需要實驗室分析的任何其他的流體。試樣載體可以是樣本試管。在一些實施例中，樣本在分析之前被離心處理。例如，通過離心處理，血液可以被分離到組分材料及其他材料(例如，等離子體、紅細胞、白細胞層、凝膠體)的層中。
[0025]—個以上的試樣容器可以被放置在樣本載體中，試樣容器用于經由輸送系統在位置之間輸送試樣。在一些實施例中，樣本載體具有諸如帶彈簧的鉗子等彈性元件，以容納具有不同尺寸的樣本試管。一旦試樣容器被插入到樣本載體中，該樣本載體較佳地將該試樣容器相對于該樣本載體保持在固定位置中。當樣本載體到達對于試樣容器的指定目的地時，可以從樣本載體去除該試樣容器。樣本載體可以包含允許樣本載體獨立移動的馬達。可獨立移動的樣本載體的示范性的實施例在2012年5月11日提交的題為“包含實驗室產品輸送元件的系統和方法”的PCT專利申請第PCT/US2012/037585號中，通過引用將其全部結合在此用于各種用途。
[0026]在樣本載體中引入磁體，以致第一個樣本載體的磁體排斥相鄰樣本載體的磁體，可以防止在樣本載體互相碰撞的時候可能出現的不利影響。結果，樣本載體可以在對于樣本質量有少許到沒有有害影響的情況下以增加的速度行進。
[0027]在一些實施例中，一個以上的磁性元件可以f禹接到定向閘(directional gate)。定向閘可以用于將樣本載體從一個軌道移動到另一個軌道。現有的定向閘可以使得樣本載體由于樣本載體和之間的摩擦而減速。當磁體被耦接到定向閘時，磁體可以排斥樣本載體上的樣本載體磁體，以致在樣本載體和定向閘之間沒有接觸。如此，樣本載體能夠穿過定向閘的速度可以增加。
[0028]用于樣本載體和定向閘的磁體可以由產生磁場的任何材料或裝置組成，任何材料或裝置諸如是金屬磁體、陶瓷磁體，或者電磁體。
[0029]圖1顯示在用于處理患者樣本的實驗室自動化系統中用于輸送樣本容器的傳送機系統的說明性的實施例。該實驗室自動化系統可以使用傳送機軌道以在實驗室自動化系統的各個區域之間輸送樣本載體。例如，傳送機軌道102可以用于在一個以上的例如試樣容器輸入和分配區域106、等分試樣區域108、離心區域110、輸出區域112、分析區域114和后分析樣本處理區域116之間輸送樣本載體104。
[0030]定向閘可以用于引導樣本載體沿著傳送機系統行進。例如，定向閘可以是轉移臂，該轉移臂用于將樣本載體從一個軌道轉移到相鄰軌道。在一些實施例中，可以在一個以上的處理器的控制下操作定向閘。例如，傳送機輸送系統的控制器可以被通信地耦接到用于實驗室自動化系統的主控制器。傳送機輸送系統控制器可以響應于從主控制器接收的指令來操作該定向閘，以便將樣本載體轉移到希望的傳送機軌道或者樣本載體目的地。圖2 (a)-(d)描繪可以用于傳送機輸送系統的轉移和合并功能的說明性的實例。
[0031]圖2 (a)顯示能夠將樣本載體202從一個軌道204轉移到相鄰的平行軌道206的傳送機輸送系統。當傳送機輸送系統控制器指示轉移臂208移動到使得樣本試管可以被轉移到平行傳送線的位置時，樣本試管可以被轉移。
[0032]如圖2(b)所示，傳送機輸送系統同樣可以合并互相平行的兩個傳送軌道。來自第一個傳送機軌道212的樣本載體202可以與從第二傳送機軌道214下來的樣本試管合并。在一些實施例中，諸如傳送機輸送系統控制器的控制器可以協調樣本載體202進入傳送機軌道212、214的時刻和/或轉移臂208的操作，以使樣本載體不會彼此撞上和/或在線上
變得被堵塞。
[0033]如圖2(c)所不,傳送機輸送系統同樣能夠將行進的樣本載體從第一傳送線222轉移到第二傳送線224，第二傳送線224垂直于第一傳送線。通過轉移臂208，沿著傳送機222行進的樣本載體可以被轉移90°。將認識到，傳送機軌道222和224可以以90°角度以外的角度相交。
[0034]如圖2(d)所示，傳送機輸送系統同樣可能能夠將樣本試管從垂直的第二傳送線234合并到第一傳送線232之上。第一傳送機軌道232可以垂直于第二傳送機軌道234。將認識到，傳送機軌道可以以除了 90°角度以外的角度相交。沿著第二傳送機234行進的樣本載體可以被合并到第一傳送機232之上。在一些實施例中，諸如傳送機輸送系統控制器的控制器可以協調樣本載體202進入傳送機軌道232、234的時刻和/或轉移臂208的操作，以使樣本載體不會彼此撞上和/或在線上變得被堵塞。
[0035]圖3顯不現有技術的傳送機輸送系統,在現有技術的傳送機輸送系統中，試樣容器302、304和306分別沿著傳送機軌道314被樣本載體308、310和312輸送。在說明性的現有技術系統中，樣本載體308已經沿著傳送機軌道314行進，直到樣本載體遇到障礙物316。在樣本載體308被障礙物316截停之后，在樣本載體308后面行進的樣本載體310已經與樣本載體308碰撞。樣本載體312同樣已經與樣本載體310碰撞。這種碰撞會使得樣本材料飛濺到樣本載體之外。如果樣本材料已經被分離到層中(例如,通過離心處理被分離到它的構件中的血液)，那么該碰撞可能干擾該層，使得分離的樣本材料再結合。現有技術的輸送系統必須以足夠緩慢的速率運行，以防止樣本的溢出和干擾。
[0036]在利用磁阻尼的改進的試樣輸送系統的各個實施例中，磁體被耦接到樣本載體。例如，環形磁體可以被結合到樣本載體中或者另外附著到樣本載體。在一些實施例中，環形磁體被耦接到樣本載體，以使環形磁體環繞樣本載體。當具有環形磁體的樣本載體遇到具有環形磁體的另一個樣本載體時，各個環形磁體排斥另一個，以使各個樣本載體減速。如此，碰撞可以被防止或者抑制。
[0037]圖4顯示根據實施例的具有磁阻尼部件的試樣輸送系統的說明性的樣本載體。第一樣本載體磁體402、第二樣本載體磁體404和第三樣本載體磁體406分別被耦接到第一樣本載體408、第二樣本載體410和第三樣本載體412。試樣容器(諸如參考圖3描述的試樣容器302-306)可以被插入每個樣本載體中。
[0038]樣本載體磁體402-406可以是環形的磁體。在一些實施例中，環形磁體可以被耦接到樣本載體的底部(例如，在接收試樣容器的試樣容器的部分下方)。可以安裝環形磁體，以使環形磁體的外部與樣本載體的外表面同樣高。環形磁體可以被徑向地磁化，以使磁體的第一極是環的外表面，并且磁體的第二極是環的內表面。較佳地，每個樣本載體環形磁體的外表面的極被匹配，以使樣本載體磁體互相排斥。因此，如果第一樣本載體磁體的外表面是北極，那么第二樣本載體磁體和第三樣本載體磁體的外表面同樣被磁化，以使環形磁體的外表面是北極。
[0039]在圖4中，第一樣本載體磁體402排斥第二樣本載體磁體404,使得在樣本載體408和410之間維持間隔。類似地,第二樣本載體磁體404排斥第三樣本載體磁體406，使得在樣本容器410和之間維持間隔。如此，通過耦接到樣本容器的磁體的各個磁場的排斥效應，來防止相鄰的樣本容器之間的碰撞。
[0040]在一些實施例中，轉移臂磁體被耦接到轉移臂，以使轉移臂磁體排斥接近該轉移臂的任何樣本載體的樣本載體磁體。
[0041]圖5顯示具有轉移臂磁體的說明性的轉移臂的俯視圖。一個以上的轉移臂磁體502可以被耦接到轉移臂504。在一些實施例中，轉移臂504由磁化的材料構成，以致不必將分開的磁性部件502耦接到轉移臂504。試樣容器506被插入具有樣本載體磁體510的樣本載體508中。樣本載體508被第一傳送機軌道512朝向轉移臂504輸送。
[0042]轉移臂磁體502可以被磁化，以致轉移臂磁體502面對樣本載體508的極與樣本載體磁體510的外表面的極相同。例如，如果轉移臂磁體502具有面對樣本載體磁體510的北極，那么樣本載體磁體510的外表面可以被磁化，以使環形磁體的外表面是北極。如此，當樣本載體508接近轉移臂504時，轉移臂磁體502排斥樣本載體磁體510，以使轉移臂504和樣本載體508之間的碰撞被減少或者避免。當轉移臂504處于使得轉移臂504延伸穿過第一傳送機軌道512的第一位置時,樣品容器508通過第一傳送機軌道512和轉移臂504被推動到第二傳送機軌道514之上。當轉移臂504處于使得轉移臂504沒有延伸穿過第一傳送機軌道512的第二位置(沒有圖示)時，樣品容器508將繼續沿著未轉移的第一傳送機軌道512。
[0043]圖6是與第一樣本載體(沒有顯示)的第一環形磁體和與第二樣本載體(沒有顯示)關聯的第二環形磁體的圖。第一環形磁體602可以被徑向地磁化，以使磁體的第一極是環的外表面604，并且磁體的第二極是環的內表面606。第二環形磁體608可以被徑向地磁化，以使磁體的第一極在環的外表面610，并且磁體的第二極在環的內表面612。因為第一環形磁體和第二環形磁體在環的外表面具有相同的極(如圖6所示，諸如北極)，所以第一環形磁體排斥第二環形磁體。只要驅動第一樣本載體朝向第二樣本載體(或者相反)的力小于磁場的力，就防止第一樣本載體與第二樣本載體接觸。
[0044]第一環形磁體、第二環形磁體和/或轉移臂的磁場可以是在離開磁體的外表面10毫米的距離處測量時的150-300高斯的范圍，諸如在離開磁體的外表面10毫米的距離處測量時的200-260高斯，例如，在離開磁體的外表面10毫米的距離處測量時的242高斯。
[0045]圖7是一個以上的與轉移臂關聯的轉移臂磁體和與樣本載體關聯的環形磁體的圖。轉移臂702可以被樞軸地耦接到傳送機系統，使得它在樞軸點714周圍樞軸旋轉。轉移臂702可以包含一個以上的磁體,諸如第一轉移臂磁體710和第二轉移臂磁體712。有利地，在具有兩個磁體的轉移臂中，第一轉移臂磁體710可以排斥接近轉移臂的第一面704的樣本載體的樣本載體磁體，并且第二轉移臂磁體712可以排斥接近轉移臂的第二面706的樣本載體的樣本載體磁體。例如，在圖2D中，由傳送機軌道232輸送的樣本載體可以接近轉移臂208的第一面，并且由傳送機軌道234輸送的樣本載體可以接近轉移臂208的第二面。
[0046]第一轉移臂磁體710和第二轉移臂磁體712可以通過現有技術中已知的各種手段被耦接到轉移臂702。例如，轉移臂磁體710、712可以利用粘合劑被耦接到表面轉移臂702。在一些實施例中，轉移臂磁體710和第二轉移臂磁體712可以被內置在轉移臂702之內。在其他實施例中，轉移臂磁體710和第二轉移臂磁體712可以被分別耦接到轉移臂702的第一面和第二面。轉移臂702的第一面可以是樣本載體接觸的面，而且轉移臂702的第二面可以是與第一面相反的。
[0047]較佳地，在轉移臂702的將面對樣本載體的外表面處的極和在樣本載體磁體708的外表面處的極是一樣的。例如，如果第一轉移臂磁體710具有面對樣本載體磁體708的北極，如圖7所示，那么樣本載體磁體708的外表面714較佳地被磁化，以致環形磁體708的外表面714是北極并且環形磁體708的內表面716是南極。如此，當樣本載體708接近轉移臂702時，轉移臂磁體702排斥樣本載體磁體708，以致轉移臂702和樣本載體708之間的摩擦被減少或者避免。
[0048]在一些實施例中，轉移臂702具有單個磁體，該單個磁體可以被軸向地磁化，以致第一極在轉移臂702的面對環形磁體708的第一表面704處，以及第二極在轉移臂702的第二表面706處。
[0049]因為通過將磁體結合到樣本載體中可以防止或者避免樣本載體之間的碰撞，所以可以在減少干擾樣本的風險的情況下，以高軌道速度輸送樣本載體。在一些實施例中，將樣本載體磁體和轉移臂磁體結合到試樣輸送系統中允許試樣以100mm/s到200mm/s的速度被輸送，諸如 130mm/s 到 170mm/s,例如 150mm/s。
[0050]圖8顯示傳送機輸送系統中的磁阻尼的說明性的流程圖。在操作802，諸如傳送機軌道的傳送機裝置輸送多個樣本載體。如果第一樣本載體遇到障礙物，如在804指示的，那么第二樣本載體被朝向第一樣本載體輸送，如在操作806指示的。耦接到第一樣本載體的第一樣本載體磁體排斥耦接到第二樣本載體的第二樣本載體磁體，以使第二樣本載體不與第一樣本載體碰撞，如在操作808指的。如果第一樣本載體遇到轉移臂,如在810指的，那么轉移臂的轉移臂磁體排斥第一樣本載體的第一樣本載體磁體，以使第一樣本載體不與轉移臂碰撞，如在操作812指示的。
[0051]以上描述是說明性的而不是限制性的。一旦查看本公開，該技術的許多變化對那些本領域的技術人員來說就變得顯而易見了。因此，本技術的范圍應當不是參考以上描述被確定，而是應當參考未決的權利要求書連通它們的全部范圍或等效物一起被確定。
[0052]在不背離該技術的范圍的情況下，來自任何實施例的一個以上的特征可以與任何其他實施例的一個以上的特征相結合。
[0053]“一”、“一個”、“該”的敘述打算意指“一個以上”，除非具體地有相反的指示。
[0054]以上提及的所有的專利、專利申請、公報和描述通過引用將其全部結合在此，用于各種用途。都不認為是現有技術。
【權利要求】
1.一種試樣輸送系統，其特征在于，包括: 配置為輸送至少一個試樣容器的第一樣本載體， 耦接到所述第一樣本載體的第一樣本載體磁體； 配置為輸送至少一個試樣容器的第二樣本載體； 耦接到所述第二樣本載體的第二樣本載體磁體；和 其中，所述第一樣本載體磁體被配置為排斥所述第二樣本載體磁體，以致在所述第一樣本載體朝向所述第二樣本載體被輸送時，在所述第一樣本載體和所述第二樣本載體之間不發生接觸。
2.如權利要求1所述的試樣輸送系統，其特征在于，進一步包括耦接到轉移臂的轉移臂磁體，其中，所述轉移臂磁體被配置為排斥樣本載體的樣本載體磁體。
3.如權利要求2所述的試樣輸送系統,其特征在于,所述轉移臂磁體被軸向地磁化。
4.如權利要求1所述的試樣輸送系統，其特征在于，進一步包括轉移臂，其中所述轉移臂包括: 第一轉移臂磁體，所述第一轉移臂磁體被配置為排斥接近所述轉移臂的所述第一面的樣本載體的樣本載體磁體， 第二轉移臂磁體，所述第二轉移臂磁體被配置為排斥接近所述轉移臂的所述第二面的樣本載體的樣本載體磁體。
5.如權利要求1所述的試樣輸送系統，其特征在于，所述樣本載體磁體是環形磁體。
6.如權利要求5所述的試樣輸送系統，其特征在于，所述環形磁體被徑向地磁化。
7.如權利要 求5所述的試樣輸送系統，其特征在于，所述環形磁體被耦接到所述樣本載體，以致所述環形磁體的外部與所述樣本載體的外表面同樣高。
8.如權利要求1所述的試樣輸送系統，其特征在于，所述第一樣本載體以150毫米每秒的速率朝向所述第二樣本載體被輸送。
9.一種試樣輸送系統,其特征在于,包括: 配置為輸送試樣容器的樣本載體； 耦接到所述樣本載體的樣本載體磁體； 耦接到轉移臂的轉移臂磁體；以及 其中，所述轉移臂磁體被配置為排斥所述樣本載體磁體，以致在所述樣本載體朝向所述轉移臂被輸送時，在所述樣本載體和所述轉移臂之間不發生接觸。
10.如權利要求9所述的試樣輸送系統,其特征在于,所述轉移臂磁體被軸向地磁化。
11.如權利要求9所述的試樣輸送系統,其特征在于,所述樣本載體磁體是環形磁體。
12.如權利要求11所述的試樣輸送系統，其特征在于，所述環形磁體被徑向地磁化。
13.如權利要求11所述的試樣輸送系統，其特征在于，所述環形磁體被耦接到所述樣本載體，以致所述環形磁體的外部與所述樣本載體的外表面同樣高。
14.如權利要求9所述的試樣輸送系統，其特征在于，所述樣本載體以150毫米每秒的速率朝向所述轉移臂被輸送。
15.—種用于輸送試樣的方法,其特征在于,所述方法包括: 通過傳送裝置輸送多個樣本載體； 通過第一樣本載體的第一樣本載體磁體、第二樣本載體的第二樣本載體磁體進行排斥，以致在所述第一樣本載體朝向所述第二樣本載體被輸送時，在所述第一樣本載體和所述第二樣本載體之間不發生接觸。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括: 通過轉移臂的轉移臂磁體、所述第一樣本載體磁體進行排斥，以致在所述第一樣本載體朝向所述轉移臂被輸送時，在所述第一樣本載體和所述轉移臂之間不發生接觸。
17.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述傳送裝置以150毫米每秒的速率輸送所述多個樣本載體。
18.一種樣本載體組件，其特征在于，包括: 配置為輸送至少一個試樣容器的樣本載體；和 耦接到所述樣本載體的樣本載體磁體。
19.權利要求18所述的樣本載體組件，其特征在于，所述磁體是環的形狀，并且環繞所述樣本載體。
20.權利要求18所述的樣本載體組件，其特征在于，所述樣本載體組件包括馬達，并且可以獨 立移動。
【文檔編號】G01N35/04GK103975245SQ201280060884
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年11月7日 優先權日:2011年11月7日
【發明者】查爾斯·W·約翰, 塞繆爾·H·里佐特 申請人:貝克曼考爾特公司
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