用于自动分析的系统和方法与流程

本申请要求2015年12月18日提交的美国临时专利申请no.62/269,535的权益，该申请通过引用整体并入本文。

背景技术：

多种方法用于细胞分析，包括经由光或荧光显微镜进行视觉和/或自动检查。为了获得关于样品中细胞谱系、成熟阶段、和/或细胞计数的信息，通常实施这些类型的细胞检查和分析。

自动血液学分析仪是设计用于使分析血液样品完全自动操作的仪器。通常，自动血液学分析仪用于区分样品中的单个血细胞、计数样品中的单个血细胞、并且在一些情况下估计样品中单个血细胞的尺寸。

根据在血液学分析仪中获得的结果(例如，异常全血细胞计数(cbc)结果)，血液涂片经常用作后续测试以评估不同类型的血细胞。血液涂片可以用于促进诊断和/或监测影响血细胞群的多种病症。为了测试，将一滴血薄薄地分散到玻片上，然后染色。传统地，经训练的实验室人员使用显微镜手动检查血液涂片。最近，自动数字系统已经可用于帮助更高效地分析血液涂片。曾经，几乎每个进行cbc的人都制备血液涂片。随着更先进的自动血细胞计数仪器的发展，现在提供自动鉴别已经变得常规。如果自动细胞计数和/或鉴别的结果指示存在异常白细胞(wbc)、红细胞(rbc)、和/或血小板，或者如果有理由怀疑存在异常细胞，则可以进行血液涂片。

通常使用血液涂片来分类和/或识别影响一种或多种血细胞类型的病症并监测正在经受这些病症治疗的个体。有许多疾病、障碍、和缺陷可影响产生的血细胞数量和类型、它们的功能和它们的寿命。示例包括贫血症、骨髓增殖性肿瘤、骨髓疾病、和白血病。

技术实现要素：

本公开的方面包括系统和方法。根据某些实施方式，提供了一种集成分析系统，其包括第一模块，第一模块包括样品分析部件和第一内部容器传送系统。集成分析系统还包括第二模块，第二模块包括第二内部容器传送系统。第一和第二模块被定位成彼此相邻，使得第一和第二内部容器传送系统对准并适于将容器从第一模块传送到第二模块。还提供了分析和制备样品(例如血液和体液样品)的方法，以及在本公开的分析系统内使用的部件。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施方式的集成分析系统。

图2示出了根据本公开的实施方式的集成分析系统。

图3示出了根据本公开的实施方式的集成分析系统的加载区域。

图4示出了根据本公开的实施方式的自动血液学分析系统的内部视图。

图5示出了根据本公开的实施方式的用于捕获存在于样品试管上的条形码的图像的部件。

图6示出了根据本公开的实施方式的加载颠倒混合器。

图7示出了根据本公开的实施方式的抽吸/分配子系统。

图8示出了根据本公开的实施方式的培养杯座。

图9示出了根据本公开的实施方式的内部传送系统。

图10示出了根据一个实施方式的经由第一模块和相邻的第二模块的对准的内部传送系统离开集成分析系统的第一模块的样品试管架。

图11示出了根据一个实施方式的包括机载质量控制材料储存装置的自动血液学分析系统的内部视图。

图12示出了根据本公开的一个实施方式的通过机器人夹持器将开放式管架从样品加载区域运送到专用开放模式处理区域。

图13示出了将示例抽吸/分配子系统的抽吸探针插入到专用开放处理区域中的开放样品试管。

图14示出了根据本公开的一个实施方式的自动血液学分析系统的试剂瓶。

图15示出了根据本公开的一个实施方式的存在于自动血液学分析系统的抽屉中的试剂瓶。

图16示出了根据本公开的一个实施方式的玻片制造染色器的玻片输入盒加载区域。

图17示出了根据本公开的一个实施方式的玻片制造染色器系统的内部视图。

图18示出了根据本公开的一个实施方式的玻片制造染色器的搁架。搁架包括密封的玻片打印机盒和一个密封的涂抹刀片盒。

图19示出了根据本公开的一个实施方式的包括数字形态子系统的玻片制造染色器系统。

图20示出了根据本公开的一个实施方式的玻片载体升降机和玻片制造染色器的玻片载体。

图21示出了根据本公开的一个实施方式的当升降机将玻片载体降低到玻片制造染色器的下部隔室时玻片通过玻片载体升降机的旋转。

图22示出了放置在玻片制造染色器系统的数字形态子系统的数字显微镜的载物台上的玻片，其中玻片从存在于子系统的玻片载体升降机中的玻片载体中取回。

图23示出了根据本公开的一个实施方式的自动血液学分析系统的侧视图。

图24示出了在根据本公开的一个实施方式的自动血液学分析系统的一个水平面的俯视图。

图25示出了根据本公开的一个实施方式的自动玻片制造染色器系统的正视图。

图26示出了在根据本公开的一个实施方式的自动玻片制造染色器系统的一个水平面的俯视图。

图27示出了根据一个实施方式的自动玻片制造染色器系统的部件的配置。

图28示出了根据一个实施方式的自动玻片制造染色器系统的一个水平面。该示例中显示的水平面包括试剂抽屉和数字形态成像子系统。

图29示出了根据本公开的一个实施方式的系统的机架，其中机架包括用于对准集成分析系统的相邻模块的内部传送系统的附接点和对准特征。

图30示出了根据本公开的一个实施方式的系统的机架，其中机架包括用于对准集成分析系统的相邻模块的内部传送系统的附接点和对准特征。

图31示出了根据一个实施方式的内部容器传送系统。

图32示出了根据一个实施方式的相邻模块的对准的内部传送系统。

图33示出了根据一个实施方式的内部传送系统的端部。

图34示出了根据一个实施方式的相邻模块的内部传送系统的端部。

图35示出了根据本公开的一个实施方式的经由第一和第二模块的对准的内部传送系统在集成系统的第一和第二模块之间传送的架。

图36示出了根据一个实施方式的经由第一和第二模块的对准的内部传送系统在集成系统的第一和第二模块之间传送的架的俯视图。

图37示出了根据一个实施方式的包括具有引入弯曲部的导轨的内部传送系统。

图38示出了根据一个实施方式的位于内部传送系统中的架。

图39示出了根据本公开的一个实施方式的具有对准特征的架的中央部分。

图40示出了包括具有架位置传感器对和架拾取位置传感器对的导轨的内部传送系统。

图41示出了基于光学传感器确定在集成分析系统内的架位置的示例配置和方案。

图42示出了根据本公开的一个实施方式的封闭试管架的特征。

图43示出了根据本公开的一个实施方式的封闭试管架的特征。

图44示出了根据本公开的一个实施方式的样品试管架固定机构。

图45示出了根据本公开的一个实施方式的用于通道位置感测的通道和架特征。

图46示出了根据本公开的一个实施方式的封闭试管架的特征。

图47示出了根据本公开的某些实施方式的开放式试管架的两个示例。

图48示出了根据本公开的一个实施方式的玻片载体。

图49示出了根据本公开的一个实施方式的玻片载体。

图50示出了根据本公开的一个实施方式的玻片输入/输出架。

图51示出了根据本公开的一个实施方式的玻片输入/输出架。

图52示出了根据本公开的一个实施方式的具有安装的玻片包的玻片输入盒。

图53示出了根据一个实施方式的自动血液学分析系统的机架。

图54示出了根据本公开的一个实施方式的自动血液学分析系统的样品试管架加载区域的图示。

图55示出了根据本公开的一个实施方式的玻片制造染色器系统的机架。

图56示出了根据一个实施方式的玻片制造染色器系统的前部加载区域。

图57示出了根据本公开的一个实施方式的可由自动血液学分析系统执行的示例工作流程的流程图。

图58示出了可以根据一个实施方式实现的开放试管工作流程的流程图。

图59示出了示例工作流程的流程图，其中样品经由内部传送系统从第一模块到第二模块的传送以及下游的进一步分析基于血液学分析结果。

图60示出了根据本公开的一个实施方式的与机器人、夹持器和相机子系统相关的示例工作流程的流程图。

图61示出了根据本公开的一个实施方式的与机器人、夹持器和相机子系统相关的示例工作流程的流程图。

图62示出了根据本公开的一个实施方式的玻片制造染色器的功能架构。

图63示出了根据本公开的一个实施方式的玻片制造染色器的配置和相关功能。

图64示出了根据本公开的一个实施方式的涂片干燥装置。

具体实施方式

本公开的方面包括分析系统和方法。根据某些实施方式，提供了一种集成分析系统，包括第一模块，第一模块包括样品分析部件和第一内部容器传送系统。集成分析系统还包括第二模块，第二模块包括第二内部容器传送系统。第一和第二模块定位成彼此相邻，使得第一和第二内部容器传送系统对准并适于将容器从第一模块传送到第二模块。还提供了分析和制备样品(例如血液样品)的方法以及用于本公开的分析系统内的部件。

在更详细地描述本系统和方法之前，应当理解，本公开不限于所描述的特定实施方式，因而当然可以做出改变。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方式，而不意图限制。

在提供一定范围的值的情况下，应当理解，除非上下文另有明确规定，否则到下限的单位的十分之一、在该范围的上限和下限之间以及任何其它陈述的每个中间值，或在所述范围内的中间值包含在本发明的系统和方法内。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在较小范围内，并且也被包括在系统和方法内，且受限于所述范围内的任何特别排除的限制。在所述范围包括一个或两个限制的情况下，排除前述所包括的限制中的一个或两个的范围也包括系统和方法中。

本文给出了某些范围，其中数值之前是术语“约”。术语“约”在本文中用于为其后的确切数字以及接近或近似于术语后的数字的数字提供文字支持。在确定数字是否接近或近似具体列举的数字时，接近或近似的未列举的数字可以是在其呈现的上下文中提供具体列举的数字的实质等同的数字。

除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语含义与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。尽管在本发明的实施或测试中也可以使用与本文描述的方法和材料类似或等同的任何方法和材料，但现在描述代表性的说明性系统和方法。

本说明书中引用的所有公开和专利均以引用的方式并入本文，如同每个单独的公开或专利被具体且单独地指示为通过引用并入并且通过引用并入本文以公开和描述与所引用的公开相关的方法和/或材料。任何公开的引用是由于其公开在提交日期之前，并且不应该被解释为承认本发明无权由于先前的发明而早于这些公开。此外，所提供的公开日期可能与实际公开日期不同，这可能需要单独确认。

注意，如本文和所附权利要求中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式(“a”，“an”和“the”)包括复数指示物。进一步指出，权利要求可以被撰写为排除任何可选元素。这样，该陈述意图用作引用基础以使用与引用权利要求的元素相关的诸如“唯一”、“仅仅”等排他性术语或使用“负面的”限定。

在阅读本公开时对于本领域技术人员将显而易见的是，本文中描述和示出的每个单独实施方式具有分立的部件和特征，其可以容易地与任何其它数个实施方式的特征的分开或组合，而不背离本系统和方法的范围或精神。任何记载的方法都可以按照记载的事件顺序或以逻辑上可能的任何其它顺序来执行。

系统

本公开的方面包括样品分析系统。分析系统可适于执行多种感兴趣的分析，包括血液学分析、玻片制备和细胞形态分析、红细胞沉降速率(esr)分析、血液凝固分析、实时核酸扩增分析、免疫测定分析、临床化学，及其组合。在某些方面，分析系统是自动的，这意味着系统能够在无需用户干预的情况下执行样品分析和任何必要的样品制备步骤。

根据某些实施方式，分析系统是自动血液学分析系统。现在将描述根据本公开的实施方式的自动血液学分析系统的方面。

自动血液学分析系统被设计为执行自动血液测试。系统可以是可扩展的并且处理全血和体液样品以产生包含相关参数信息的血液学结果。系统可以对全血样品和体液执行测试以确定红细胞(rbc)、血小板(plt)和白细胞(wbc)的计数，测量血红蛋白(hgb)，计数未成熟的红细胞，以及感兴趣的任何其它血液或体液参数。

系统可以用作单独的自动血液学分析系统，或者用作具有一个或多个其它这样的自动血液学分析系统、一个或多个玻片制造染色器、或者其组合的集成系统的一部分(例如，配置在工作单元中)。当玻片制造染色器存在于集成系统中时，玻片制造染色器可选地包括执行自动数字细胞形态成像分析的功能。

图1中示出了根据一个实施方式的集成系统。在该示例配置中，集成系统100包括两个自动血液学分析系统模块(模块102和104)和玻片制造染色器模块106。集成系统适于将(例如存在于样品试管架中的)样品试管在集成系统的模块之间传送。例如，包括存在于模块102中的一个或多个样品试管的架可被运送到模块104(反之亦然)，例如以平衡模块102和104之间的工作量。此外，如果例如异常结果是从在模块102或模块104中执行的血液学分析获得，则系统适于将包含与异常结果相关联的样品的样品试管运送到玻片制造染色器模块106以进行自动制备样品的血液涂片或体液涂片并给其染色(以及可选地，自动数字细胞形态成像分析)。

对于在集成系统的模块内的样品试管运送，每个模块包括内部容器传送系统，传送系统包括传送带。模块定位成使得相邻模块的内部传送系统的传送带对准，从而允许在模块之间传送试管架。以下详细描述关于用于在集成分析系统的模块之间运送容器的内部容器传送系统的细节。

集成分析系统的第二示例配置在图2中示出，其中集成系统200包括两个自动血液学分析系统模块——模块202和204。模块202和204的内部容器传送系统被对准以进行(例如，其存在于样品试管架中的)样品试管在模块之间的自动运送。在该示例中，玻片制造染色器模块206不是集成系统200的一部分，而是作为单独的单元存在。

自动血液学分析系统(其可以单独存在或作为集成系统的模块存在)可以被配置为包括五个主要区域：前部样品加载区域、样品处理区域、电子器件区、试剂抽屉、和后部流体区域。布局将样品加载区域和可选地本地用户界面(lui)触摸屏放置在方便的位置，以便于用户在操作期间根据需要添加/移除样品架并检查系统状态。分析仪顶部的电子器件区高于系统中的所有流体，以使风险最小化，有助于冷却、emi/emc保护和电气安全。样品处理区域以对系统性能有用的方式将机器人样本处理、样品抽吸/分配、培养、注射、流动池和光学器件共同定位。后部流体区域包含支持子系统，以提供气动压力、水、废物处理和稀释剂复原。

样品加载区域

本公开的自动血液学分析系统包括前部样品加载区域。加载区域可以包括具有通道的平台，其中用户将样品试管架放置到通道中。通道可以通过通道分隔器分开。通道的数量可以改变。在某些方面，加载区域包括从1至20个通道，例如从5至15个通道(例如12个通道)。根据某些实施方式，封闭样品试管架适于保持从1至20个试管，例如从5至15个试管。例如，架可以保持10个封闭的样品试管。在某些方面，加载区域具有12个通道，以用于接收适于保持10个封闭样品试管的封闭样品试管架，使得系统具有120个封闭试管样品加载能力。

根据某些实施方式，样品加载区域包括位于通道上方的指示器面板。指示器面板包括与每个通道对准的通道指示灯，以向用户指示包括通道状态、通道可用性、和/或类似情况的信息。

在某些方面，样品加载区域包括用于检测加载区域的通道内的架的存在和/或位置的检测系统。根据某些实施方式，这样的检测系统包括通道分隔器，通道分隔器具有用于感测通道内的架的存在和/或位置的一体式光学发射器/检测器对。架位置传感器可以设置在通道分隔器的前部和后部，以用于检测样品分析完成时，架是否部分插入、完全插入、还是已被系统弹出。例如，通道分隔器可以各自包含光学发射器(例如，红外led发射器)以及光学传感器(例如上部和下部传感器)的前后设置。来自一个通道分隔器的led由相邻通道分隔器上的传感器感测。前部发射器和传感器三件组被定位为使得能够确定架存在或不存在。系统能够检测架是否是部分插入、弹出架等。可以使用前部和后部发射器/传感器三件组的组合来确定架被完全插入并因此准备好被处理。感测窗可能位于架中，当架被完全插入时，感测窗仅允许下后部传感器看到后部led。图45示出了对根据该方案的完全插入的架的感测。示出了完全插入的架4500的端部，以及包括led4502、下部传感器4504和上部传感器4506的后部感测三件组。在完全插入位置中，从led4502发射的光(在箭头方向上)通过感测窗口4508并且被下部传感器4504检测到。在完全插入位置中，由于不存在led4502与上部传感器4506之间的感测窗口，从led4502发射的光未被上部传感器4506检测到。下部传感器4504检测到光和上部传感器4506未检测到光的组合指示架完全插入。当通道中没有架时，前部和后部传感器三件组中的上部和下部传感器都将检测来自led的光。当试管架被部分插入时，架防止从led发射的光到达上部和下部传感器。

根据某些实施方式，当架被完全插入到通道中时，通过固定机构将架固定就位。例如，可以通过在通道表面上并与存在于架下侧上的凹口匹配的锁定肋将架固定就位。在架被完全插入时，架的可逆固定阻止用户移除处理中的架，同时仍然允许在例如系统断电的情况下移除架。示例固定机构在图44中示出。示出了样品试管架4400的剖视图，样品试管架4400适于保持血液样品试管(例如样品试管4402)并且在架4400的下侧上具有凹口4404，当架被完全插入到通道中时，凹口4404与通道表面上的锁定肋4406匹配。

图53示出了根据一个实施方式的自动血液学分析系统的机架。系统的前部加载区域由箭头表示。

图54提供了根据本公开的实施方式的自动血液学分析系统的隔离的样品试管架加载区域的图示。在该示例中，加载区域5400包括12个通道(包括通道5402)，样品试管架(例如，架5404)可以被插入到通道中。加载区域还包括2个小孔洞(例如，小孔洞5406)，该小孔洞允许用户将架临时存储在样品试管架通道的任一侧上。在该示例中还包括加载区域5400的上部部分5408，上部部分5408包括指示器面板，指示器面板包括在每个通道上方的指示器灯(例如，灯5410)以用于向用户指示加载区域中的每个通道的状态、可用性和/或类似情况。还示出了通道分隔器5412的内部部分。这样的分隔器可以包括led和光学传感器，以用于确定插入到加载区域的通道中的架的存在和位置，如本文其它地方详细描述的。

本公开的玻片制造染色器系统还包括样品加载区域。样品加载区包括一个或多个用于将空白显微镜玻片加载到玻片制造染色器系统中的通道。例如，系统可以包括用于将玻片输入盒加载到系统中的通道，其中每个盒适于保持空白玻片包，系统从玻片包取出空白玻片以制备新的玻片(例如血液涂片)。在图16中示出了具有用于将玻片输入盒加载到系统中的通道的玻片制造染色器系统加载区域的实施方式。示出了玻片制造染色器系统的前部的一部分，其具有玻片输入盒通道1600、1602和1604，玻片输入盒1606、1608和1610已经由用户分别插入到通道1600、1602和1604中。在玻片输入盒通道的右侧是由用户将样品试管架插入其中的通道。图52中示出了根据一个实施方式的玻片输入盒。示出了安装有玻片包5202的玻片输入盒5200(空白玻片未示出)。

玻片制造染色器系统的样品加载区域还可以包括一个或多个通道，样品试管架可以被加载到通道中从而到系统中。通道和样品试管架可以具有与上面参考自动血液学分析系统所描述的相同或相似的类型。

玻片制造染色器系统的样品加载区域还可以包括用于玻片输入/输出架的一个或多个通道。玻片输入/输出架适于保持一个或多个玻片载体以便系统接收外部制备的玻片和/或用于将已经由系统制备和处理(以及可选地，分析)的玻片输出到用户。玻片载体在处理(例如染色、冲洗等)过程中保持已制备的玻片(例如血液涂片玻片)并且帮助玻片在系统内的运送。图48示出了根据一个实施方式的玻片载体。在该示例中，载体适于沿垂直方向保持10个玻片。图49示出了根据另一个实施方式的玻片载体。在该示例中，载体适于在垂直方向上保持10个玻片，并围绕侧面和底面封闭，以容纳存在于玻片上的任何液体试剂。例如，这种玻片载体用于保持玻片，玻片包括添加到玻片以用于高倍放大的数字形态分析的浸油。

图50中示出了根据一个实施方式的玻片输入/输出架。在该示例中，架包括四个槽，每个槽适于保持玻片载体。所示为输入/输出架，其中两个槽由与图48中所示的玻片载体相同或相似类型的玻片载体占据。图51是玻片输入架的图示，其中两个槽由与图49所示的“封闭”玻片载体相同或类型相似的玻片载体占据。

根据某些实施方式，玻片输入/输出架包括用于将玻片载体插入的孔、用于在加载区域中感测存在和位置的穿透窗口、与加载区域配合以使得架正向放置到通道中并保持就位直到系统将其弹出的特征、以及用于机器人夹持器来拾取架以用于将其通道弹出的特征。

图56示出了根据一个实施方式的玻片制造染色器系统的前部加载区。在该示例中，玻片制造染色器系统前部加载区5600包括用于玻片输入盒(例如，玻片输入盒5602)的通道、用于样品试管架(例如样品试管架5604)的通道、以及用于玻片输入/输出架(例如，玻片输入/输出架5606)的通道。还包括上部面板5608，其包括指示器灯(例如，指示灯5610)以用于向用户指示每个通道的状态、每个通道的可用性和/或类似情况。

在样品加载区域的通道下方可以包括可收缩的搁架以向用户提供工作空间，而不增加系统的占地面积。在加载样品、运行开放试管样品等时，这样的工作空间是有用的。

图3中示出了根据本公开的实施方式的集成系统的样品加载区域。该示例涉及集成分析系统300，其包括两个自动血液学分析系统模块(模块302和304)和自动玻片制造机染色器模块306。模块302和304各自包括样品加载区域(其包括12个通道)。每个通道适于保持样品试管架，例如封闭的样品试管架或开放模式样品试管架。根据该实施方式的自动玻片制造染色器模块306的加载区域包括3个玻片输入盒通道、8个样品试管架通道(仅示出其中的7个)和3个用于玻片输入/输出架(未示出)的通道。

样品试管架

本公开的方面包括用于保持样品试管的架，架用于例如本公开的自动血液学分析系统和玻片制造染色器系统。本公开的架包括封闭试管架和开放试管架。封闭试管架是通常设计为保持普通/常规血液样品试管(其包括可刺穿盖)的“标准”试管架。开放试管架被设计为保持例如含有低容量样品的管。在开放试管模式中，可以手动地使管重新悬置，取下盖并将管置于特殊的开放试管架中。仪器识别开放试管架并将其移动到指定的开放试管位置进行抽吸。

本公开的管架包括用于将样品试管插入的孔，并且可以另外包括以下中的一个或任意组合：架顶部上的架id条形码标签；架一端或两端的可读架id标签；用于在加载区域中感测存在和位置的光学穿透窗口；用于将架放置在系统内的内部传送器的拾取区域中的穿透窗口；与加载区域中的通道匹配以使得架正向放置到通道中并保持就位直到系统将弹出它的特征；用于系统的机器人夹持器来拾取架以将架移动到内部传送器以将架移动到开放试管处理区域，或用于将架从通道弹出的一个或多个特征；以及与内部传送器轨道中的对准凹口匹配的对准孔，以用于架在传送器中的初始对准。

在图42中提供了根据本公开的一个实施方式的封闭试管架的图示。该示例中示出了具有10个封闭试管容量的封闭试管架4200。封闭试管4202在架4200的位置1中示出。在该实施方式中，封闭试管架4200包括架顶部上的架id条形码标签4204、架端部上的架id标签4206、架的中央位置中的机器人夹持特征4208、以及两端处的通道位置感测窗口(例如，感测窗口4210)。图43提供了图42中所示的封闭试管架的下侧的一部分的图示。在该视图中示出了凹口4300，当架完全插入通道时，凹口4300用于与存在于通道表面上的特征(例如锁定肋)匹配以用于将架反向固定在通道中。图44中提供了示出该特征的架的剖视图。图43中还示出了架id标签4206和通道位置感测窗口4210。

图46中提供了根据本公开的一个实施方式的封闭试管架的一部分的图示。在该示例中，封闭试管架包括在架的顶部上的架id条形码标签4602、机器人夹持特征4604、传送器对准孔4606、和传送器位置感测窗口4608。对准孔4606通过与内部传送器的轨道中的对准凹口匹配来帮助架在内部传送器中的对准(例如初始对准)。感测窗口4608帮助检测和跟踪自动血液学分析系统或玻片制造染色系统的内部传送系统内的架。

开放试管架用于容纳必须无盖处理的试管，包括但不限于没有可刺穿盖的儿科“子弹”试管和其它非标准尺寸试管。用户根据待处理的开放试管的直径选择合适的开放试管架。可以在架中(例如，在架的顶部)设置凹槽以在处理期间临时存储已移除的盖。这允许盖在处理后可以很容易地返回到其初始试管。根据某些实施方式，开放试管架包含用于样品试管的两个孔。两个孔的直径可以相同或不同。当直径不同时，用户为待处理的试管的类型选择适当的孔，并且将保持试管的端部首先插入到加载区域中。可以在开放试管架中提供的其它特征包括用于保持系留盖不妨碍样品进出试管的盖保持特征、用于待插入的试管标签“标记”的槽，和/或其它类似特征。

在某些方面，开放试管架由机器人夹持器拾取并且被放置在开放试管处理区域以用于样品抽吸。为了使机器人夹持器清洁抽吸组件并获得足够的可达范围，开放试管架上的夹持特征可放置在架上的偏移位置(而非中心位置)。为了可以在任一方向插入架，可以在开放试管架上提供两个偏移夹持特征。还可以包括中心夹持特征以允许机器人夹持器以与标准(封闭)试管架相同的方式将开放试管架弹出。

图47中示出了本公开的两个示例开放试管架。开放试管架4700在一端具有开放试管孔4702并且在另一端具有开放试管孔4704。该示例中的孔4702和4704具有不同的直径以用于容纳不同的开放试管尺寸(这里，孔4702直径为13mm，并且孔4704直径为15mm)。类似地，开放试管架4706在一端具有开放试管孔4708，并且在另一端具有开放试管孔4710。孔4708和4710具有不同的直径，以用于容纳不同的开放试管尺寸(这里，孔4708直径为11毫米，并且孔4710直径为13毫米)。架4700和4706各自包括架顶部上的架id条形码标签(参见架4700顶部的标签4712)、三个机器人夹持特征(参见架4706上的三个机器人夹持特征组4714)、在每个端部处的通道位置感测窗口(参见架4706的通道位置感测窗口4716)、以及在每个端部处的架id标签(参见架4706的架id标签4718)。另外，架4700和4706包括用于保持从开放试管中移除的盖的储存袋(参见其中存储有盖的架4700的盖存储袋4720)。还提供了试管标签“标记”的槽(参见试管标签标记槽4722)。如图所示，槽可以与试管孔中心对准，或者可以与试管孔相切。架4706包括翻盖保持特征4724，用于例如在开放试管样品抽吸期间将系留盖保持为不妨碍样品进出试管。

用于血液学分析的样品处理

本公开的自动血液学分析系统适于血液和体液样品的自动处理以进行血液学分析。例如，系统可以适于执行如图57的流程图所示的工作流程。在用户将样品试管架加载到系统中时，系统自动从架取回样品试管并读取样品试管的标签(例如，打印在标签上的条形码)。将试管内的样品(例如通过颠倒混合)重新悬浮并且运送到系统的抽吸/分配区域。将样品试管的盖刺穿，等分试样的样品从试管中抽吸，被分配到稀释剂中并被培养一段时间以适合于确定的测试方案。然后使用光学激发/检测系统将稀释的样品注入流动池以进行血液学分析。处理已收集的数据并且将结果显示给用户。现在将更详细地描述根据本公开的实施方式的该工作流程的方面。

一旦在系统内，样品试管的移动即由机器人夹持器管理，机器人夹持器可以在整个系统中自由移动。图4中示出了根据一个实施方式的系统的内部视图。在左侧是样品加载区域400的内部部分，其中样品试管架在最远的通道中。右侧是样品处理区域404。内部传送系统406位于加载区域400和处理区域404之间。系统包括用于检测试管在架中的存在的机器视觉。如图所示，机器人夹持器402已经从样品试管架拾取了样品试管。

在样品抽吸之前，可以使用数字成像条形码相机来识别样品试管。在某些方面，机器人夹持器适于旋转样品试管，并且当机器人夹持器旋转样品试管时，数字成像条形码相机捕获样品试管上的条形码的360度图像。该实施例在图5中示出。如图所示，机器人夹持器502已从加载区域取回样品试管504。当机器人夹持器502旋转样品试管时，数字成像条形码相机506捕获样品试管504上的条形码的360度图像，在捕获360度图像时，机器人夹持器502旋转样品试管504。

机器人夹持器和数字成像条形码相机可以是机器人、夹持器、和相机子系统的一部分，其能够对试管、试管架、玻片载体或玻片载体架(后两种当在玻片制造染色器中时适用)进行自动移动和执行视觉功能。运动功能可以分成笛卡尔运动任务和旋转运动任务，而视觉功能可以分成条码解码任务和机器视觉任务。图60示出了根据本公开的实施方式的示出与机器人、夹持器、和照相机子系统相关的示例工作流程的流程图。图61示出了根据本公开的实施方式的示出与机器人、夹持器、和照相机子系统相关的进一步的示例工作流程的流程图。

在识别样品试管后，将样品重新悬浮。在某些方面，机器人夹持器将样品试管移动到机载颠倒混合器，该混合器颠倒样品试管以重新悬浮样品。在图6中示出了具有多管容量(在该示例中为3管容量)的机载颠倒混合器602。

当样品重新悬浮后，样品试管由机器人夹持器移动到抽吸/分配子系统。抽吸/分配子系统适于以开放或封闭试管取样模式从样品试管抽吸样品。封闭试管取样在刺穿站进行。开放试管取样可以在已经被机器人夹持器移动到专用开放模式处理区域的开放试管架中进行，如图12所示，图12示出了示例自动血液学分析系统的内部视图。在该示例中，机器人夹持器1200从样品加载区域1204取回开放试管架1202，并将架1202运送到专用开放模式处理区域1206。图13中示出了在专用开放模式处理区域处被插入到开放样品试管1302中的示例抽吸/分配子系统的抽吸探针1300。

抽吸/分配子系统可以进一步适于将样品分配到培养杯中(例如，废物、rbc、wbc、hgb、和/或类似物)。探针用于样品抽吸和分配。根据某些实施方式，使用镍钛诺探针。镍钛诺材料具有超弹性，并且与分析仪中使用的试剂相容。在某些方面，使用步进电机来使探针上升/下降。抽吸/分配子系统可以配备有用于管底的光学传感器以感应和归位探针托架。可以包括线性编码器来验证探针位置。子系统可以包括清洗块以清洗探针外表面。稀释剂可用于探针内表面。可以(例如，在轨道上)包括机器人以将子系统运送到刺穿机、培养组件和开放模式位置。根据某些实施方式，子系统适于与培养子系统和压力传感器结合使用，以用于缺陷样品和凝块检测。

在图7中示出了根据本公开的一个实施方式的抽吸/分配子系统。抽吸/分配子系统700包括适于刺穿封闭试管706的盖704的探针702。对于开放试管处理，包括开放试管的开放试管架可以被移动到开放模式处理区域708。电机能够将抽吸/分配子系统从封闭试管抽吸/分配位置移动到开放模式处理区域708。

对于样品培养和注入流式细胞仪，自动血液学分析系统可以包括培养和注射子系统，培养和注射子系统适于制备样品(例如，生物样品和试剂的均匀混合，以及混合物的培养)并且将已制备的样品递送到用于rbc/retc、wbc样品的光学流动池以及用于hgb样品的hgb流动池以进行分析。根据某些实施方式，设计允许用稀释剂(rbc路径)和水(wbc和hgb)流动通路以冲洗样品路径及培养杯以使遗留最小化。

系统可以包括培养子系统，培养子系统包括培养杯块、桨叶混合器、培养阀歧管、一个或多个去泡器、试剂泵、加热器(例如，用于retc和wbc试剂)、气泡检测传感器、和压力传感器。培养杯块可以具有两个块的布置，每个块具有培养杯，例如rbc杯(其将处理rbc、plt和retc反应)、wbc杯、和hgb杯。图8示出了具有这种布置的示例培养杯块。

首先在每个杯中加入固定体积的适当试剂，随后加入样品。样品(如全血或体液)和试剂在培养杯中混合。将已知量的已制备的样品从用于分析的杯中抽吸到分级管线中。上升过程结束后，将每个杯子排干并冲洗，然后排干清洗液，以使遗留最小化。每个培养杯可以设有独立的排放口、试剂填充口、气泡混合口、和溢流口。

混合可以经由压电桨、气泡混合和/或类似混合进行。桨式混合可以在整个培养期间进行。对于气泡混合，加压空气(例如5psi)通过气泡注入口进入杯。加压空气可以经由孔限流器路由。在某些方面，在培养期间，将空气两次注入rbc和wbc杯，每次持续100ms。对于hgb杯，空气注入可能持续100ms，并在培养期内进行四次。

缺陷样品/气泡检测可以包括在从样品试管抽吸样品之后监测废料杯中的第一次沉积。led和光电二极管可以围绕废料杯定位成例如彼此夹角105度。当抽吸分配探针下降并将样品丢弃到废料杯中时，打开led。如果期望的血液样品体积没有被完全吸入，那么探针尾缘中会有空气。因此，在废料杯中的第一次沉积期间空气气泡会被光电二极管检测到。然后可以将气泡信号标记为可能的缺陷样品。

缺陷样品/凝块检测是在样品抽吸时监测探针中的真空。可以使用凝胶分离的压阻式传感器来监测在样品抽吸过程中的真空度。如果探针中发生任何堵塞，真空度的显着增加将会被压力传感器检测到，并可能被标记为可能的缺陷样品。

注射子系统可以适于从培养杯中选择样品，将已制备的样品转移到分级管线中，将鞘流提供到光学流动池中，将样品(例如rbc/retc和wbc样品)注入光学流动池中，将hgb样品转移到hgb流动池，冲洗样品路径和流动池等。可以使用容积式泵将rbc/retc和wbc样品注入光学流动池。

对于流动池中的光学分析，系统包括光学子系统。光学子系统可以适于将已处理的全血或体液样品通过流动池液压动态聚焦，使激光束穿过流中的单个细胞，检测单个血细胞的光散射和荧光，并输出能够用于确定细胞尺寸和类型的电信号。

光学子系统询问样品以对细胞进行计数并生成可用于对每个细胞进行分类的数据。流动池产生一个细的芯流，通过迫使样品进入高速鞘流，个体细胞被分离。激光束通过芯流，并例如在8个位置处测量散射光。子系统可以包括外壳组件，外壳组件包括光束成形光学器件、流动池、前向散射块、侧向散射块、和荧光块。光束成形光学单元可以包括内部单模保偏光纤、准直透镜、圆柱形水平聚焦透镜、和圆柱形垂直聚焦透镜。来自光束成形光学器件的激光穿过具有90°侧向散射/荧光收集透镜的流动池(例如，熔融氧化硅流动池)。可以在下方提供同心喷嘴以将流体动力聚焦的样品流和周围的载体鞘液(例如去离子水)引入流动通道。流体废物可能会从顶部口排出。

前向散射采集/检测块可以包括平凸球面透镜、具有针孔的x掩模和5通道环分段光检测器，以实现ias0、ias1、ias2、和ias3(中间角散射)和all(轴向光损)逐个细胞散射检测。90°侧向散射块可以包括圆形掩模、45°光谱分束器、偏振分束器、dss(拼出)掩模、带通滤波器(例如两个488nm带通滤波器)、聚焦透镜(例如，2个聚焦透镜)和光电二极管(例如两个雪崩光电二极管(apd))，可实现逐个细胞的pss和dss散射检测。荧光块可以包括圆形开口掩模、45°光谱分束器，其后是由两个平凸球面透镜、两个fl1(505-545nm)带通滤波器、125μm狭缝和光电倍增器(pmt)组成的空间滤波器管。在某些方面，激光器是classiii488nm固态激光器，其适于通过单模保偏光纤传输最高达20mw的激光。

光学子系统可以包括外部印刷电路板(pcb)。例如，光学子系统可以包括2个外部pcb：ddc(数字数据采集)和ob1(模拟信号)。这些pcb处理来自光学试验台的电信号以创建列表模式数据文件。数据包含对于流动池中检测到的每个事件有8个传感器读数的数量。

图23示出了根据本公开的实施方式的自动血液学分析系统的侧视图。在该实施方式中示出了自动血液学分析系统2300，其尤其具有前部加载区域2302、样品处理和血液学分析区域2304、本地用户界面(lui)2306和可伸缩搁架2308。

图24示出了根据本公开的实施方式的自动血液学分析系统的俯视图。如图所示，自动血液学分析系统尤其包括前部加载区域2402、样品处理和血液学分析区域2404、内部传送机系统2406、和可伸缩搁架2408。

可以在分析系统的前部提供用于清洁和维护的用户通道。可以提供位于加载区域上方的在前部上的门，以进入样品试管架以进行清洁、移除架、回收试管和/或类似操作。

电子设备可以分布在整个仪器中以操作硬件子系统。已分布的电子器件利用外围板的通用架构(例如，以24vdc电源操作)和总线接口(例如，can总线接口)进行通信。在子系统内，任何传感器、阀门、电机、泵和/或类似物可以由外围板供电、监视、和控制。这种方法能够可测试的独立子系统被创建并简化仪器线束。

电源可以从配电系统(pds)(例如，通过5安培信道)分配到子系统。计算机子系统利用设施电压和频率下的交流电源。电源转换到所需的计算机电压是通过独立的电源来完成的。提供了不间断电源(ups)以用于能量存储，使系统在设施断电后继续运行一段时间(例如，持续5分钟或更长时间)。ups提供了完成在处理中的样品的分析、存储测试结果、以及配置仪器以有序关机的能力。

热量(其由电子子系统产生)和湿气可以通过用冷却风扇对机架进行通风来去除。这种通风扇可以适于将机架内的温度保持在不高于实验室环境温度条件(例如从15至33℃)以上5℃。热子系统可适于将试剂抽屉内的温度保持在不高于环境温度以上3℃以最大化试剂开瓶寿命。

流体子系统控制分析系统中的液体和气动，包括分配试剂、样品抽吸、样品培养、流动池操作、样品之间的清洗、收集废物和定期清洁。使用气动压力和真空将水和稀释剂泵入整个仪器。试剂、样品抽吸/分配和注入流动池需要流体计量以确保系统准确性。使用活塞泵(例如高精度idex活塞泵)来控制用于这些应用的流体流动。液位传感器和压力传感器向流体控制器提供反馈以保持适当的功能。

将血液和/或体液样品试管引入样品试管架中的系统并通过保持单个试管的开放试管架。一般用自动化试管处理子系统来处理试管，自动化试管处理子系统通过系统中的处理步骤利用机器人来夹持试管、读取存在于试管上的条形码、并移动试管。自动化试管处理子系统以有限范围的直径、高度、和盖配置处理封闭试管。在开放试管模式中可以使用更广泛范围的试管配置。在开放试管模式中，将试管手动重新悬置，将盖移除并将试管放置在特殊的开放试管架中。仪器识别开放试管架并将其移动到特殊的位置以进行抽吸。图58示出了可根据本公开的实施方式实现的提供开放试管工作流程的流程图。

试剂储存在分析系统前部的抽屉中的瓶(例如1升瓶)中。可以提供两瓶或更多瓶的hgb、wbc、和稀释剂，以允许在系统继续运行时更换空瓶。当retic试剂在环境温度下使用寿命有限且使用频率较低时，retic试剂可以为单瓶。稀释剂可作为浓缩物(例如20x浓缩物)储存并使用来自外部水系统(例如elga水系统)的超纯水或使用内部储存的盒装水在仪器上重构。

根据某些实施方式，系统中的一种或多种试剂被提供在包括键控盖的瓶中。键控盖可以包括具有至少一个圆环凸起的键控元件。一个或多个圆环提供特定构造的环和由环限定的空间。由一个或多个圆环形成的特定构造用作“键”，“键”需要接收设备(例如，自动化血液学分析系统、玻片制造染色器系统等)上的相应构造以启用将被接收的盖上的键控元件。例如，接收设备上的相应的键控元件的形状和尺寸将被设定为能够适当地对准和接收键控盖的一个或多个圆环。例如，接收设备上的键控元件可以包括一个或多个圆环凹槽或井，凹槽或井被适当地定位成与键控盖上的一个或多个圆环对准。此外，接收设备上的键控元件可以包括一个或多个圆环，圆环被适当地定位成与键控盖上的键控元件上的一个或多个空间对准，键控元件上的一个或多个空间由键控盖上的一个或多个圆环限定。关于可用于本公开的系统的试剂瓶的键控盖的进一步细节可以参见美国专利申请公开no.2014/0263316。图14示出了具有键控盖的示例试剂瓶。图15示出了自动血液学分析系统的试剂抽屉，其中具有键控盖的翻转试剂瓶与对应的接收设备中对准并插入其中。

还提供了可以使用本公开的系统执行的血液学分析方法。在某些方面，提供了一种方法，方法包括将包括一个或多个血液或体液样品试管的样品试管架放置在自动血液学分析系统的样品加载区域中，(使用机器人夹持器)将血液或体液样品从样品加载区域运送到自动血液学分析系统内的样品混合装置，并且混合血液样品。方法还包括使用机器人夹持器将已混合的血液样品从血液样品混合装置运送到自动血液学分析系统内的样品抽吸装置，并使用样品抽吸装置抽吸样品的一部分。方法还包括通过将样品的一部分分配到存在于自动血液学分析系统中的稀释杯中来稀释样品的该部分。方法还包括使稀释的样品流过存在于自动血液学分析系统中的流动池，以及光学分析流动池中的样品。方法可以包括在机器人夹持器旋转样品试管时读取样品试管上的条形码。读取可包括在机器人夹持器旋转样品试管时捕获条形码的图像(例如，360度图像)。在某些方面，方法还包括将样品试管架中的血液或体液样品试管从自动血液学分析系统运送到玻片制备系统(例如本文其他地方描述的本公开的玻片制造染色器)。根据某些实施方式，自动血液学分析系统和玻片制备系统分别包括第一和第二内部样品试管架传送系统，第一和第二内部样品试管架传送系统可操作地彼此耦合，并且传送由第一和第二内部样品试管架传送系统执行。方法可以包括在传送期间跟踪样品试管架，例如使用本文其它地方描述的跟踪方法，其可以采用沿着内部传送系统布置的光学发射器/检测器对、当容器架位于光学发射器/检测器对之间时适于允许光学发射器/检测器对之间的光通信的孔等。方法还可以包括在玻片制备系统中制备包括血液或体液涂片的玻片。玻片制备系统可以是玻片制备和细胞形态成像系统。例如，方法可以包括在系统的较高水平面中制备玻片并且在系统的较低水平面中执行数字细胞形态成像。在某些方面，使用升降机组件将在较高水平面上制备的玻片运送到较低水平面。在使用升降机组件进行运送期间，玻片可以从竖直方向旋转到水平方向。根据某些实施方式，方法包括使用自动玻片制备和细胞形态成像系统的细胞形态成像系统对存在于血液或体液涂片中的细胞的形态成像。

机载质控物存储

血液学分析仪通常利用血样质控制材料(“qc物”或“控制物”)来日常验证仪器的校准和操作。这些控制物可以存储在真空采血型小瓶中，并在与血液学分析仪分开的冰箱中冷藏。使用控制物的正常程序是从冰箱中取出试管并让它们自然平衡到室温。然后操作者通常通过用手将试管翻转预先确定的翻转次数以确保材料完全混合。由于材料中的细胞可能很脆弱，所以混合动作不能很激烈。在控制物的情况下，材料可能比正常血液粘稠得多(例如高水平质控物)，并且因此可能需要比正常血液更多的翻转。控制物升至室温所需的时间加上完全混合它们所需的额外翻转时间，防止控制物像正常血液样品一样被快速而高效地处理。

根据某些实施方式，本公开的系统包括用于存储一个或多个质控(“qc”)物的机载设备。

在某些方面，提供了一种自动血液学分析系统，其包括质控物储存装置。设备可以是冷藏qc物储存装置。qc物储存装置可以适用于重新悬浮qc物。例如，设备可以包括翻转混合器，该翻转混合器将包括qc物的试管反复翻转一段时间以使质控物充分重新悬浮，或者周期性地将qc物保持在重新悬浮状态。

包括质控物储存装置的自动血液学分析系统可以包括机器人处理系统，机器人处理系统适于接收包括质控物的容器(例如在系统的加载区域处)并且将质控物递送至质控物储存装置。机器人处理系统可以包括条形码读取器，条形码读取器适于读取包括质控物的容器上的条形码。

根据某些实施方式，包括qc物储存装置的自动血液学分析系统包括存储器，存储器包括由计算设备执行的qc测试计划，qc测试计划使得系统从qc物存储器自动取回包括qc物的容器、使用qc物执行qc测量、并将包括qc物的容器返回到qc物储存装置。存储器还可以包括使得系统周期性地翻转混合qc物以将qc物保持在悬浮状态的指令。如果qc物没有保持在悬浮状态，则存储器可以包括使得系统在执行qc测量之前使存在于容器中的qc物重新悬浮(例如，通过翻转混合)的指令。翻转混合器可以是qc物储存装置的一部分或与qc物储存装置分离。例如，可以使用翻转混合器执行翻转混合，翻转混合器也用于使待由自动血液学分析系统分析的样品(例如，血液或体液样品)重新悬浮。

传统上，控制物在使用前已平衡至室温，主要是因为升温至室温允许较粘稠的控制物在一定程度上变稀以提高混合程度。根据本公开的方面，冷藏式机载质控(qc)物储存装置周期性地翻转混合处于冷藏状态的qc物，防止qc颗粒(例如细胞)在重力作用下堆积，免去在运行系统中的qc测定之前将qc物进行升温的需要。

还提供了与qc物储存装置相关联的方法。在某些方面，本公开提供了在自动血液学分析系统中执行质控测定的自动化方法。方法可以包括使用机器人夹持器将qc物容器从机载qc物储存装置运送至机载混合装置，并且混合qc物容器中的qc物。方法还可以包括使用机器人夹持器将qc物容器从混合装置运送到机载抽吸装置，并且从qc物容器抽吸qc物并且将qc物分配到稀释剂中以产生稀释的qc物样品。方法还可以包括对在自动血液学分析系统中的稀释的qc物样品执行qc测定。

图11示出了根据一个实施方式的质控物储存装置。示出了具有机载qc物储存装置1102的自动血液学分析系统的内部视图。在该示例中，设备1102被冷藏并具有存储三个qc管的能力，如图所示。

内部容器传送系统

如上文所概述的，本公开的方面包括内部容器传送系统。根据一个实施方式，提供了一种分析系统，其包括内部容器传送系统，内部容器传送系统适于将容器从分析系统内的第一位置运送到分析系统内的第二位置。“内部容器传送系统”是指适合于在系统(例如自动血液学分析系统、玻片制造染色器系统等)内运送容器(例如样品试管、试剂管、质控物试管等)和/或包括这些管的架的运送系统，其中传送系统完全包含在其所处的系统内(例如，不延伸超出其所处系统的机架)。在包括两个或更多个模块(其各自具有内部传送系统)的集成分析系统中，集成分析系统可以适于经由模块的内部传送系统在模块之间运送(例如，存在于架中的)容器。

根据某些实施方式，内部容器传送系统包括传送带。图9示出了系统900的一部分，其包括示例内部容器传送系统902，传送系统902包括传送带904。在某些方面，内部容器传送系统的传送带是齿形带。

在某些方面，内部容器传送系统适于在系统内并且可选地在集成分析系统的模块之间运送容器架(例如样品试管架、试剂管架、质控物试管架、玻片架等)。图10以举例的方式示出了自动血液学分析系统的内部视图，其中封闭样品试管架1000经由集成分析系统内的相邻模块的对准的内部容器传送系统的传送带向右离开系统。

包括存在于集成系统的第一模块中的一个或多个试管(例如，封闭或开放模式样品试管)的架可被运送到集成系统的第二模块，例如以平衡模块之间的工作量。此外，如果例如从在自动血液学分析系统模块中执行的血液学分析获得异常结果，则包括载玻片制造染色器模块的集成系统可以适于将包括样品试管(其包含与异常结果相关联的样品)的架运送到用于自动制备和染色样品的血液或体液涂片(以及，可选地，用于自动化数字细胞形态成像分析)的玻片制造染色器。图59示出了示例工作流程的流程图，其中通过内部传送系统将样品从第一模块运送到第二模块并且下游进一步分析基于血液学分析结果进行。

相应地，在某些方面，本公开提供了集成分析系统，包括：第一模块，第一模块包括样品分析部件(例如血液学分析部件)和第一内部容器传送系统的；以及第二模块，第二模块包括第二内部容器传送系统。第一和第二模块被定位成彼此相邻，使得第一和第二内部容器传送系统对准并且适于将容器和/或容器架从第一模块传送到第二模块。根据某些实施方式，第一和第二模块经由机械接口彼此连接。在某些方面，机械接口包括附接点、对准特征，或二者。根据某些实施方式，提供了附接点和对准特征，其中附接点是螺钉并且对准特征是突片和槽。图29示出了示例系统的机架。如图所示，机架2900包括附接点和对准特征(例如附接点和对准特征2902)，以将内部传送系统2904与相邻模块的内部传送系统对准。图30示出了示例系统机架的更近距离的视图，其中机架3000包括附接点和对准特征3002以及附接点和对准特征3004，附接点和对准特征促进集成分析系统的相邻模块的内部传送系统的对准。

根据某些实施方式，集成分析系统还包括第三模块，第三模块包括第三内部容器传送系统。第三模块被定位成与第二模块相邻，使得第二和第三模块的内部容器传送系统对准并适于将容器从第二模块传运送第三模块。第二和第三模块的内部容器传送系统可以进一步适于将容器从第三模块传送到第二模块。

还提供了涉及内部容器传送系统的方法。例如，在某些方面，提供了一种方法，方法包括分析第一模块(其包括样品分析部件和第一内部容器传送系统)中的样品，将样品容器中的样品从第一模块传送到第二模块(其包括第二内部容器传送系统)，其中第一和第二内部容器传送系统对准并适于将容器从第一模块运送到第二模块。根据某些实施方式，分析第一模块中的样品包括执行选自以下的分析：红细胞(rbc)分析、血小板(plt)分析、血红蛋白(hgb)分析、白细胞(wbc)分析、平均红细胞体积(mcv)分析、平均血小板体积(mpv)分析、白细胞分类(wbcdiff)分析、有核红细胞(nrbc)分析、网织红细胞(retc)分析、凝血分析、核酸分析、免疫测定、及其任何组合。基于对第一模块中的样品的分析将样品传送到第二模块。在某些方面，基于对第一样品分析模块中的样品的分析在第二模块中进行样品制备过程、样品类型分析，或其二者。样品可以存在于样品容器(例如样品试管)中，并且传送样品可以包括传送在容器架中的样品容器。传送可以包括在传送过程中跟踪容器架，例如使用在本文其它地方描述的本公开的任何跟踪方法(诸如使用在架中的光学发射器/检测器对和感测窗口等)。

在某些方面，本公开的集成分析系统包括用于确定在第一和第二内部容器传送系统内的容器架的存在和/或位置的跟踪系统。跟踪系统可以包括用于检测容器架位置的一个或多个光学发射器和一个或多个光学检测器。在一个示例中，在系统内的架包括窗口，当架位于发射器/检测器对之间并且位于在传送器系统内的特定位置时，窗口允许发射器/检测器对之间的光通信，并且当架不处于在传送系统内的特定位置时(因为窗口未与发射器/检测器对准)，窗口阻止发射器/检测器对之间的光通信。也就是说，可以利用发射器/检测器对之间或这些对的组合之间的光通信的存在或不存在来确定容器架在单个或集成系统内的位置。

图31示出了根据一个实施方式的内部容器传送系统。在该示例中，内部传送系统3100包括传送带3102、电机和滑轮组件相关联的驱动带3104。

系统3100包括导轨3106。导轨可以包括引入弯曲部(例如引入弯曲部3106)以在架被机器人夹持器加载到传送系统时将试管架引导到传送器中。该示例还包括在导轨3106的端部处的导入弯曲部3110，以用于相邻模块的内部传送系统之间的未对准偏差。

该示例中还包括架位置传感器和架拾取位置传感器。架位置传感器对3112、3114、3116和3118是光学发射器/检测器对，其中光学发射器位于导轨上并且该对中的检测器位于相对的导轨上的对应位置处。当架沿着传送系统行进时，架位置传感器对之间的光通信的存在或不存在指示架在内部传送系统中的位置。系统3100还包括架拾取位置传感器对3120。

图32示出了根据一个实施方式的相邻模块的对准的内部传送系统。示出了模块3202的机架和相邻模块3204的机架，这些模块分别包括对准的内部容器传送系统3206和3208，以用于在模块之间运送容器架。在某些方面，模块3202和3204都是自动血液学分析系统。在其它方面，模块3202是自动血液学分析系统，并且模块3204是玻片制造染色器(其可选地具有数字形态成像能力)。

图33示出了根据一个实施方式的内部传送系统的端部。内部传送系统3300具有传送带3302、导轨3304、架位置传感器对(例如架位置传感器对3306)和在导轨3304端部处的引入弯曲部3308，以用于与相邻模块的内部传送系统的未对准的公差。

图34示出了相邻模块的内部传送系统的端部。模块3402包括内部传送系统3404，并且模块3406包括内部传送系统3408。在该示例中，传送系统3404和3408表现出轻微的未对准，但是例如由于在导轨端部处存在引入弯曲以及可选地存在架本身的斜切引入边缘，集成系统适于在存在这种未对准的情况下在模块之间转移架，。

图35示出了根据本公开的实施方式的经由第一和第二模块的对准的内部传送系统在集成系统的第一和第二模块之间运送的架。示出了具有内部传送系统3504的第一模块3502和具有内部传送系统3508的第一模块3506。架3510行进跨过内部传送系统3504和内部传送系统3508之间的传送带的间隙3512。

图36是根据本公开的实施方式的经由第一和第二模块的对准的内部传送系统在集成系统的第一和第二模块之间运送的架的俯视图的图示。示出了第一模块的内部传送系统3602和相邻第二模块的内部传送系统3604。尽管相邻模块的内部传送系统之间存在轻微的未对准，但集成系统适于在模块之间运送架3606。

图37示出了是内部传送系统，其包括具有引入弯曲部3704的导轨3702和具有引入弯曲部3708的导轨3706。当架被机器人夹持器加载到传送系统中时，引入弯曲部将试管架引导到传送器中。在该示例中的试管架的引导通过沿着架的基部的侧面的斜切边缘3710的存在而得到进一步的促进。图38示出了位于图37的内部传送系统中的架。架在传送带3802上，架的侧面和系统的导轨之间具有间隙3804。

图39是根据本公开的实施方式的架的中央部分的图示。架包括在架中的圆形特征3902，圆形特征3902由内部传送系统的导轨中的半圆形特征补充。圆形特征可以用于将试管/架机器人夹持器与架传送机架对准。

图40示出了内部传送系统，其包括具有架位置传感器对4004和架拾取位置传感器对4006的导轨4002。架4008在传送带4010上并位于内部传送系统的中心位置。

图41中示意性地示出了用于基于光学传感器确定在包括第一和第二模块的集成分析系统内的架位置的示例配置和方案。在该示例中，架包括位于架中心的感测窗口(参见例如图46中的感测窗口4608)，使得可以基于架位置传感器对是被架阻挡还是在进行光通信中(例如，经由感测窗口或由于架不存在)来确定架在系统中的位置。

本公开的内部容器传送系统可以被包括在多种不同的系统类型中。其中内部容器传送系统使用的系统类型的非限制性示例包括血液学分析系统、玻片制备系统(例如玻片制造染色系统)、细胞形态成像系统、玻片制备和细胞形态成像系统、红细胞沉降速率(esr)分析系统、凝血分析系统、实时核酸扩增系统、免疫测定系统、和临床化学系统。

根据某些实施方式，容器的至少一个是样品容器，并且集成分析系统适于基于第一模块中的样品的分析将至少一个样品容器从第一模块运送到第二模块。在某些方面，集成分析系统包括自动血液学分析系统模块和玻片制造染色系统模块。除了物理集成之外，这种集成系统还可以包括智能集成。例如，对于自动血液学分析系统模块中的特定样品获得的血液学分析结果可以被传送给玻片制造染色器模块。在某些方面，结果是异常结果(例如，涉及rbc、plt、hgb和wbc以及它们的相关的参数(诸如涉及mcv、mpv、wbcdiff、nrbc、和retc)中的一个或任意组合)，这由自动血液学分析系统标记。当经由内部传送系统将样品运送到玻片制造染色器以进行玻片制备(并且可选地，进行数字形态成像分析)时，基于传送的血液学分析结果，玻片制造染色器可以实现特定的玻片涂片制作方案、染色方案、形态学分析方案，或其组合。下游的示例工作流程

举例来说，如果自动血液学分析系统模块确定样品表现出低白细胞(wbc)浓度，则可将该结果传送到玻片制造染色系统模块。当该样品被运送到玻片制造染色系统模块，玻片制造染色系统模块可以基于所传送的低wbc浓度结果制备该样品的两个或更多个涂片，其中涂片的默认数量可以是例如1个涂片。来自这种低浓度样品的单个涂片可能不包括足够的wbc或plt图像用于分析。以这种方式，自动血液学分析系统模块中获得的和传送到玻片制造染色系统模块的结果被利用以确保为后续分析制备足够数量的涂片。

该相同的概念适用于其他低浓度结果，诸如低血小板(plt)浓度结果、非血液体液样品的低细胞计数、低有核红细胞(nrbc)浓度结果等。例如，nrbc是患者健康状况和恢复状况的有力指标。如果识别出小的/可疑的nrbc群(例如，<1％nr/w)，那么传统分析仪通常选择不报告nrbc结果。在根据本发明的方面的智能集成系统中，在从自动血液学分析系统模块“得知”可疑nrbc信息之后，玻片制造染色系统模块可以制备比正常情况更多的玻片、指示数字形态成像子系统以查看更多有核细胞，或执行其二者，以确认样品中是否存在nrbc。

智能集成的另一个示例是在高嗜碱性粒细胞浓度的情况下。嗜碱性粒细胞相对难以染色。如果样品含有高％ba，则“标准”染色过程可能产生次优的细胞图像。在这种情况下，在从自动血液学分析系统模块传送高嗜碱性粒细胞结果之后，玻片制造染色系统模块可以调整(例如延长)样品的染色持续时间，以确保涂片的充分染色/着色。

作为智能集成的另一个示例，分析仪在处理异常wbc亚群时可能会经历更多困难。因此，玻片制造染色系统模块对这些细胞进行更集中的检查可能更有价值。在这样的情况下，在从自动血液学分析系统模块接收到标记信息之后，玻片制造染色系统模块在捕获标准数量的wbc图像(例如120个图像)之后、基于已标记结果对特定细胞类型执行扩展的成像。

智能集成的另一个示例是在血小板(plt)团块的情况下。plt团块最有可能在涂片端部“集中”。自动血液学分析系统模块可以以合理的特异性和灵敏度标记plt团块。标记的信息可以传递到玻片制造染色系统模块，这将允许数字形态学成像子系统在plt团块富集位置(例如，涂片端部)附近拍摄额外的图像。plt团块的诊断将受益于这种分析仪形态学的集成。

智能集成允许下游玻片制造染色系统模块的高效工作流程。在制备和读取给定样品的玻片时，可以使用从上游自动血液学分析系统模块生成的信息进行自定义调整，而不是将标准工作流程应用到所有患者样品。

玻片制造染色系统

本公开的方面包括自动玻片制造染色系统。这样的系统以自动的方式产生适合医疗技术人员和临床病理学家审查的涂片(例如血液涂片、体液涂片等)。根据某些实施方式，本公开的玻片制造染色系统包括数字形态学子系统，其生成并存储涂片中的细胞的数字图像并且执行例如白细胞(wbc)5分类、红色血细胞(rbc)形态、和/或类似特征等的预先分类。玻片制造染色系统可以作为集成分析系统的一部分提供(参见例如图1)或者可以作为单独的系统提供(参见例如图2)。

现在将描述根据本公开的实施方式的自动玻片制造染色系统的示例工作流程。存在于系统的前部加载区域中的玻片盒中的空白玻片被运送到玻片打印机，玻片打印机在玻片的可打印区域上打印可跟踪的条形码和/或可读的符号。抽吸/分配子系统将一滴样品(例如，一滴血液或体液)施加到玻片上。涂片设备将样品滴涂抹成适合于形态学评估的单层。将得到的涂片(即其上有涂片的玻片)加载到玻片载体并进行干燥。然后将含有一个或多个涂片的玻片载体转移到玻片染色子系统中，玻片染色子系统固定、染色、冲洗并且干燥玻片载体上的玻片。如果系统包括数字形态学子系统，则可以将已染色并干燥的玻片转移到数字形态学子系统进行数字形态学分析。图63示出了用于执行上述工作流程的玻片制造染色器的示例配置。

根据某些实施方式，玻片打印机包括包含打印机色带的打印机盒，并且盒是被设计为用于由玻片制造染色系统用户进行替换的密封单元。类似地，涂片设备可以包括涂抹刀片盒，涂抹刀片盒包括涂抹刀片(例如，pet涂抹刀片)，并且是设计成一旦所有涂抹刀片都已被使用就成为用户可更换的密封单元。根据某些实施方式，密封的玻片打印机盒和密封涂抹刀片盒被设置在搁架中，搁架从系统中拉出以便于用户根据需要更换盒。图18示出了一个这样的实施方式。如图所示，搁架1802包括玻片打印机盒1804和涂抹刀片打印机盒1806，搁架可以由用户拉出以便于获取和更换盒。

在某些方面，涂抹刀片盒包括输入卷轴、辊杆、卷取卷轴、以及其中形成有多个切口的涂抹带。涂抹带初始缠绕在输入卷轴内并联接到卷取卷轴，使得可以将涂抹带从输入卷轴拉入卷取卷轴中。涂抹带在输入卷轴和卷取卷轴之间围绕辊杆缠绕，使得多个切口中的每一个都形成刀片，该刀片从涂抹带延伸以便当涂抹带被拉入到卷取卷轴时暴露涂抹表面。关于在本公开的玻片制造染色器中使用的涂抹带盒的细节可以参见美国专利no.9,011,773。

根据某些实施方式，本公开的玻片制造染色器包括血液涂片干燥装置。在某些方面，血液涂片干燥装置包括腔室、适于将玻片保持在具有堆叠方向的堆叠构造中的玻片保持器、以及可操作地联接到腔室并适于在平行于堆叠方向的方向中排空腔室的真空装置。真空装置可以适于在腔室内产生从0.25至0.75大气压(atm)的真空。例如，真空装置可以适于在腔室中产生0.5atm的真空。血液涂片干燥装置可以进一步包括适于加热腔室的加热器。用于本公开的血液涂片设备的加热器的示例是红外(ir)加热器。在某些方面，加热器在与堆叠方向正交的方向中辐射热量。

对于自动制备血液涂片的挑战之一是快速干燥玻片上的涂片而不损伤细胞。在环境条件下干燥单个涂片玻片的通常时间约为3-4分钟。当玻片堆叠时(例如在玻片载体中)，干燥时间显着更长(例如10-12分钟)。本发明人已经发现，在涂片上方使用加压气流的常规方法引起涂片细胞的损伤并且打乱细胞的分布，并且当加热至35℃以上时血细胞会受到损伤。因此，当试图减少干燥时间时，对流传热和常规加热具有不希望的后果。本发明人已经发现，在干燥血液涂片时利用低压力(例如真空)减少了干燥时间，并且不会引起细胞损伤或影响涂片中细胞的分布，例如，这是因为没有或者仅有极少量的空气流过涂片。此外，本发明人已经发现，即使在高湿度和/或低温环境下，实施真空也能达到快速干燥。常规的干燥方法在高湿度下不适用，因为干燥时间较长，并且会在堆叠的玻片的情况下产生伪影。而且，当使用常规的干燥策略来干燥堆叠的玻片时，积聚在上部玻片上的水分经常滴落在上部玻片下方的玻片上。

玻片保持器可以适于保持任何希望数量的堆叠的玻片。例如，玻片保持器可以适于保持从1至50个玻片，例如从2至40个玻片、从3至30个玻片、从4至25个玻片、从5至20个玻片、或从5至15个玻片(例如10个玻片)。在某些方面，玻片保持器适于保持2个或更多、5个或更多、10个或更多、20个或更多、30个或更多、40个或更多、或50个或更多的玻片。

图64示意性地示出了根据一个实施方式的血液涂片干燥装置。在该示例中，玻片保持在水平方向中，使得堆叠方向是竖直的(即，水平玻片竖直堆叠)。堆叠方向由示意图右侧的竖直箭头指示。设备包括与容纳竖直堆叠的玻片的腔室联接的真空装置，真空装置适于在平行于堆叠方向的方向中排空腔室。例如，真空装置可以在腔室下方并且联接到腔室的底部，使得腔室在堆叠方向中从底部排空。该示例设备包括ir加热器，加热器设置在玻片附近并在与堆叠方向正交的方向中(即，在图64所示的设备的示例构造中的水平方向上)向玻片辐射热量。

本发明人已经发现，在其中血液涂片干燥装置包括如上所述构造的加热器的实施方式中，干燥装置能够选择性地加热血液涂片——也就是说，与血细胞(例如红细胞和白血细胞)相比，可以将更多的能量选择性地提供给血浆。结果，蒸发速率增加。

还提供了可以使用上述血液涂片干燥装置实施的方法。根据某些实施方式，提供了一种干燥存在于玻片上的血液涂片的方法。方法包括将包括液态(“未干燥的”)血液涂片的玻片定位在玻片保持器(其适于将玻片保持在具有堆叠方向的堆叠构造中)中，和在包括玻片保持器的腔室中产生真空。产生真空(例如从0.25至0.75atm的真空，诸如0.5atm)包括在平行于堆叠方向的方向上排空腔室。方法还可以包括在腔室中产生真空的同时加热腔室。加热可以包括在与堆叠方向正交的方向中朝向玻片辐射热量。在某些方面，使用红外(ir)加热器执行加热。

在某些方面，玻片制造染色系统包括数字形态学子系统。子系统包括数字显微镜。子系统还可以包括玻片加载机、油施加系统(例如用于施加到涂片上以进行高倍率形态学分析)、振动隔离部件、油性玻片载体等。在某些方面，当玻片制造染色系统包括数字形态学子系统时，数字形态学子系统位于处理台下方的系统的下部隔室中。该示例构造在图19中示出，其示出了包括数字形态学子系统1902的玻片制造染色系统的下部隔室1900。当以这种方式构造时，数字形态学子系统可以包括玻片载体升降机，玻片载体升降机将包含玻片的玻片载体从上部处理态下降到下部隔室子系统中的数字显微镜。图20中示出示例升降机如。示出了玻片载体升降机的上部部分2000，升降机保持油性玻片载体2002和玻片载体2004，使得存在于玻片载体中的玻片首先保持在竖直方向中。在该实施方式中，当玻片载体通过升降机下降到用于数字形态学分析的玻片制造染色系统的下部隔室时，升降机旋转玻片载体，使得当存在于玻片载体中的玻片到达下部隔室时处于水平定向中。这种水平定向有助于从玻片载体取下玻片，以及将玻片以水平定向放置在数字显微镜的载物台上。图21示出了当升降机将玻片载体下降到下部隔室时升降机旋转玻片载体。图22示出了放置在数字形态学子系统的数字显微镜的载物台上的玻片，玻片从存在于子系统的玻片载体升降机中的水平定向的玻片载体取回。

在某些方面，当玻片制造染色系统包括数字形态学子系统时，子系统可以包括数字显微镜，数字显微镜包括物镜、图像传感器、以及在物镜和图像传感器之间的镜筒透镜，镜筒透镜具有小于1x的放大率值。根据某些实施方式，镜筒透镜具有从0.3x到0.7x的放大率值，诸如从0.4x到0.6x(例如，0.5x)。

在需要高成像分辨率的高通量数字显微镜应用中，基础限制来自视场(fov)和物镜的光学分辨率之间的折衷。设计和制造具有高分辨能力的物镜需要使用多个部件来校正数个像差，并随着分辨率向由光波长施加的其物理限制增加导致视场减小。本发明人已经发现，通过包括镜筒透镜(例如，具有0.5x的放大率值的镜筒透镜)可以实现具有高分辨率和宽视场的数字光学显微镜。与0.5x镜筒透镜组合使用的任何物镜的分辨率值会被保留，而其各自的fov会扩大2倍，且不会降低图像质量。通过使用微分辨率栅格测量20x/n.a.＝0.5和100x/n.a.＝1.3物镜的分辨率和使用微尺测量fov来验证这个设计概念。已确认测量的分辨率值与这些物镜的理论分辨率值匹配，同时它们的fov被扩大两次。此外，在扩大的fov的尺寸增大的情况下，场的平坦度得以保持。

还提供了利用如上所述的包括镜筒透镜的这种数字显微镜的相关方法。在某些方面，提供了一种方法，包括将有细胞置于其上的显微镜玻片放置在数字显微镜的载物台上。数字显微镜包括物镜、图像传感器、和物镜与图像传感器之间的镜筒透镜，镜筒透镜具有小于1x的放大率值(例如，从0.3x至0.7x，诸如从0.4x至0.6x(例如，0.5x))。方法还包括使用数字显微镜获取细胞的数字图像。

图17示出了根据本公开的实施方式的玻片制造染色系统的内部视图。在该示例中，该系统(尤其)包括：前部加载区域；玻片打印机，抽吸/分配子系统以及在系统左侧上的涂片设备；以及在系统右侧上的固定和染色站。图62示出了根据本公开的一个实施方式的玻片制造染色器的功能架构。

图55示出了根据本公开的实施方式的玻片制造染色系统的机架。系统的前部加载区由箭头指示。

图25中示出了根据本公开的实施方式的自动玻片制造染色系统的正视图。系统2500(尤其)包括前部加载区域2502、流控子系统2504、缓冲器和废物抽屉2506、以及数字形态学子系统2508。

图26示出了以在图25中的“a”表示的水平面处的图25的自动玻片制造染色器系统的俯视图。该水平面包括前部加载区域，前部加载区域具有用于玻片输入盒的通道(例如，玻片输入盒通道2602)、用于样品试管架的通道、以及用于玻片输入/输出架(例如玻片输入/输出架通道2604)的通道。设置在前部加载区域和样品处理区域之间的是内部传送系统2606。分级区域2608适于将玻片存储在排列的玻片载体中以用于后续处理和/或数字形态学成像分析。还包括用于固定、染色、冲洗和干燥涂片的浴槽2610。

图27示出了根据本公开的一个实施方式的自动玻片制造染色器系统的部件的示例构造。在该示例中，系统包括前部加载区域2702、用于从玻片输入盒2706中取回玻片的玻片拾取器2704。玻片拾取器将玻片输入玻片打印机2708，以用于在玻片的可打印区域上打印识别信息。在打印之后，玻片移动到抽吸/分配模块2710，其中样品被施加到玻片上，随后被涂抹刀片盒2712涂抹。该系统还包括用于重新悬浮血液或体液样品的重新悬浮模块2714(例如，翻转混合器)、分级区域2716、和固定/染色/冲洗区域2718。系统包括内部传送系统2720。还示出了盖刺穿器模块2722，其适于刺穿封闭试管样品试管的盖以从试管中抽吸样品。

图28是根据一个实施方式的自动玻片制造染色系统的水平面的示意图。该示例中所示的水平面包括试剂抽屉2802和数字形态学成像子系统2804。

本地用户界面

本公开的自动血液学分析系统和玻片制造染色系统可以包括本地用户界面(lui)。在某些方面，lui包括用于向用户显示图形用户界面的触摸屏显示器(例如，触摸屏lcd显示器)和相关联的计算机硬件。lui显示器可以安装在用户可达到的位置，并且在某些方面，lui显示器安装在系统的前部加载区域上方。

显示器可以使用户能够本地查看患者结果并评估仪器的状态。lui可能能够显示条形码信息、提供样品id跟踪和输入、显示仪器状态、通道状态、试剂状态、qc状态、故障条件等。

例如，图1示出了根据本公开的实施方式的lui，其中集成分析系统的每个模块包括安装在每个模块的前部加载区域上方的lui。

尽管出于清楚理解的目的已经通过举例说明和示例详细描述了本发明，但鉴于本发明的教导，对本领域普通技术人员显而易见的是，可以对本发明做出某些改变和修改，而不脱离所附权利要求的精神或范围。

因此，上文仅仅说明了本发明的原理。应该理解，本领域技术人员将能够设计出多种布置，尽管这样的布置没有在这里明确地描述或示出，但体现了本发明的原理并且被包括在本发明的精神和范围内。此外，本文记载的所有示例和条件性语言主要意图帮助读者理解本发明的原理和发明人为推进现有技术而贡献的概念，并且应被解释为不限于这些具体描述的示例。此外，本文记载的本发明的原理、方面、和实施方式以及其具体示例的所有陈述意图涵盖其结构和功能的等同物。另外，意图在于这样的等同物包括当前已知的等同物和未来所发展的等同物，即，执行相同功能的发展的任何元件，而不论结构如何。因此，本发明的范围不意图限于在此示出和描述的示例性实施方式。相反，本发明的范围和精神由所附权利要求来体现。