自动化的样品处理系统的制作方法
【专利说明】自动化的样品处理系统
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请涉及2012年11月7日提交的标题为“Automated Sample ProcessingSystem”的美国临时专利申请号61/723，736。本申请在此以引用方式全文并入于此用于所有目的。
【背景技术】
[0003]实验室系统的软件配置是已知的。
[0004]EP 2 450 711A1中描述了一个公开的分析系统。所述公开的系统包括彼此互动以优化分析系统中的样品处理工作流的样品工作流管理器和仪器管理器，如EP 2 450 711A1的图2中可见。
[0005]仪器管理器从用户或LIS (实验室信息系统)接收测试程序，并将命令发送到连接的分析仪或如输送单元的其它连接的自动化设备。样品工作流管理器从连接的分析仪单元接收过程信息，并将预配置的处理路线发送到仪器管理器以处理信息。
[0006]美国专利号6，581，012中描述了另一公开的分析系统。本专利所描述的临床实验室系统的公开的软件架构包括用于处理从测试请求到测试结果的工作流的三个层，其示意性地描绘于美国专利号6，581，012的图2中。描述样品排程的另一参考是美国专利号6，721，615ο
[0007]在用户接口层，用户输入测试程序，所述测试程序被转发到工作流自动化层。工作流自动化层从测试程序生成测试指令并将其转发到物理元素层，以借助于连接的分析仪来进行所请求的测试。分析仪通过对应的SPM(样本处理模块)对象返回测试结果，且在工作流自动化层内，结果被验证，并且如果有效就被转发到用户接口层以光学表示给用户。
[0008]虽然所述系统可能是有用的，但是持续需要可提供更好的样品处理优化的系统。例如，由样品容器的仪器管理器创建的处理计划可具有许多不同的潜在路线。样品容器所采取的路线可能不是最优的，从而降低了实验室系统的整体效率。期望改进整体效率，因为实验室系统上经常有超过处理能力的样品需要处理。
[0009]本发明的实施例解决这些和其它问题。
【发明内容】
[0010]本发明的实施例针对在诊断实验室环境中，且尤其在具有由样品输送系统连接的多个诊断分析仪的自动化的诊断实验室环境中的改进的样品处理系统。通常，诊断实验室环境包括对病人样品执行离散诊断测试的多个分析仪和制备所述病人样品以进行测试的系统。自动化的诊断实验室包括样品制备系统、多个分析仪和用于在样品制备系统和个别分析仪之间输送病人样品的系统。本发明针对控制样品制备系统的操作和所述系统如何选择、制备并传送病人样品到分析仪的过程控制架构。
[0011]在本发明的实施例中，工作流管理层(丽L)可生成样品的处理计划。所述处理计划可包括关于需要在样品上运行的过程(例如，免疫测定试验、化学试验等)的信息、关于系统上分析仪的状态(例如，可用性、试剂状态等)的信息和为分析仪上的下游处理做准备所需进行的制备样品的具体步骤。所述处理计划可被提供到过程控制层(PCL)，所述过程控制层可独立于WML操作。与至少一个处理器一起工作的PCL可检查等待被处理的所有样品，并可对其进行评估。提取样品的顺序可取决于将在样品上执行的测试，和将被用以处理样品的分析仪(或例如分析仪的其它处理设备)的类型和状态(例如，如果在分析仪或其它处理设备处有将减缓整个过程的样品的任何备份)。
[0012]WML可为单一的层，或在一个实施例中为两个单独的层。在这个实施例中，第一层接收关于每个样品上要执行的测试类型的指令，以编制基本分析仪列表来路由所述样品。第二层与用以获得路线的WML的第一层和个别分析仪通信，以确定所述分析仪是否可执行所需的测试，拥有足够的耗材和试剂来进行所述测试并以其他方式操作。这个信息连同路线被传输到PCL。PCL利用所述信息根据各种规则选择合适的病人样品进行处理，从而最大化通过实验室的病人样品的流。
[0013]在一些实施例中，首先处理的样品将取决于这些特定的规则。例如，一个规则可为仅首先提取STAT(具有短的周转时间或高处理优先级的样品管)样品，但只在其相比任何其它非STAT样品能更快地处理的情况下如此。系统中每个分析仪前的输入缓冲器可由PCL分析，以确定其是否被装满到添加更多的样品到输入缓冲器将减慢系统的程度。例如，包括STAT样品和非STAT样品的两个样品可能需要被实验室自动化系统处理。STAT样品可能需要经过免疫分析仪A，且PCL可确定存在等待被免疫分析仪A处理的其它样品的队列。另一方面，非STAT样品不需要由免疫分析仪A来处理，而是将由不具有等待处理的样品队列的免疫分析仪B和化学分析仪A来处理。在这种情况下，在选择STAT样品进行处理之前，可选择非STAT样品进行处理，以整体考虑到系统的限制而最大化处理速度和实验室自动化系统的利用。此外，也可将样品制备系统制备每个样品以供下游分析仪进行处理所需步骤的数量和类型纳入选择样品的考虑，以最大化通过整个实验室系统的流。
[0014]在本发明的实施例中，在WML和实验室自动化系统以及可控制的实验室设备之间可能有恒定的通信，所述实验室自动化系统包括PCL和连接和非连接的分析仪，所述可控制的实验室设备被包含在样品制备系统中，例如所包括的离心机、移液器等。WML可不断地接收关于连接和非连接的分析仪的状态(例如，分析仪可操作、不可操作、忙碌、空闲等)，或其它可控制的实验室设备的更新，且可不断地将处理计划和分析仪状态信息提供到PCL。使用该信息，PCL可独立操作，以生成依赖于所述样品的路线的病人样品的排程，所述排程可优化通过实验室自动化系统和其它可控制的实验室设备的样品的处理。
[0015]在本发明的实施例中，处理样品的时间，即从处理开始的时间到样品被分析仪分析之后的时间，可被特征化为两个时间段。第一时间段(时段A)可为通过实验室自动化系统的样品制备系统处理样品的速度，其中制备样品以进行分析。第二时间段(时段B)可为处理所制备的样品以在所需分析仪上确定测试结果所需要的剩余时间。本发明的实施例可用以有效地最小化第一时间段(时段A)和第二时间段(时段B)的总和。
[0016]本发明的一个实施例针对一种方法，包括:由至少一个处理器使用工作流管理层来生成样品容器(例如，样品管)中样品的处理或路线计划，和将所述路线计划提供到过程控制层(PCL)。所述路线计划包括可呈给定顺序的处理指令的列表。所述方法也包括由使用过程控制层的至少一个处理器根据路线计划且根据样品制备系统的可用性和样品的优先级来确定通过样品制备系统且到所需分析仪中的每一个的优化路线，使用过程控制层(PCL)，和使用优化路线来处理样品。
[0017]本发明的另一实施例针对一种计算机装置，包括至少一个处理器，和存储器设备，所述存储器设备存储可由至少一个处理器执行的多个软件部件。所述多个软件部件包括:工作流管理层，其可操作以生成包括呈给定顺序的处理步骤列表的处理计划；和处理器控制层，其可操作以确定优化路线。
[0018]本发明的另一实施例针对一种系统，包括多个样品处理子系统，和计算机装置。所述计算机装置包括至少一个处理器，和存储器设备，所述存储器设备存储可由至少一个处理器执行的多个软件部件。所述多个软件部件包括工作流管理层，其可操作以生成处理计划；和处理器控制层，其可操作以选择优化路线。
[0019]本发明的另一实施例针对一种自动化的样品处理系统，包括工作流管理控制器，所述工作流管理控制器包括第一处理器，和第一计算机可读介质，所述第一计算机可读介质包括工作流管理层。所述系统也包括LAS控制器，其耦接到工作流管理控制器且为实验室自动化系统的一部分，所述LAS控制器包括第二处理器，和第二计算机可读介质，所述第二计算机可读介质包括过程控制层和中间控制层。
[0020]本发明的另一实施例针对一种方法，包括:由工作流管理控制器来将待处理的样品的指令数据提供到耦接到工作流管理控制器的LAS控制器，所述工作流管理控制器包括第一处理器，和第一计算机可读介质，所述第一计算机可读介质包括工作流管理层，所述LAS控制器为实验室自动化系统的一部分，且包括第二处理器，和第二计算机可读介质，所述第二计算机可读介质包括过程控制层和中间控制层。所述方法也可包括由LAS控制器来执行指令数据。
[0021]本发明的另一实施例针对一种方法，包括:由使用过程控制层的至少一个处理器将路线段提供到中间控制层。所述方法也包括:由至少一个处理器和中间控制层来生成指令以控制路线段的子系统或路线段的子组件容器的操作，其中子组件容器控制与子组件容器相关的多个子组件。所述方法也包括由设备控制层来执行指令。在一些实施例中，中间控制层(MCL)还可从PCL接收路线段以进行处理，且这些路线段还可由MCL来优化。在本发明的实施例中，MCL可独立于PCL和WML操作。
[0022]本发明的另一实施例针对一种系统，包括计算机装置，所述计算机装置包括至少一个处理器，和存储器设备，所述存储器设备存储可由至少一个处理器执行的多个软件部件。所述软件部件包括过程控制层，其配置为使用至少一个处理器将路线段提供到中间控制层；中间控制层，其配置为使用至少一个处理器生成指令以控制路线段的子系统或路线段的子组件容器的操作。所述子组件容器控制与子组件容器相关的多个子组件。所述系统也包括设备控制层，其配置为使用至少一个处理器来执行指令。
[0023]在又一实施例中，WML由两个单独的控制层形成。这些层可使用单个处理器，或两个或更多个不同的处理器来执行。第一层接收关于将在病人样品上执行的测试的类型的指令。该第一层然后编制限定执行所述测试所需的分析仪的类型的所述样品的路线计划。所述路线计划只识别分析仪的类型，而非将执行所述测试的指定分析仪。第二控制层提供与样品制备系统和个别分析仪的连续通信。该第二控制层查询制备系统和分析仪以确定这些单元中每一个的状态。这个状态包括每个系统或分析仪的可用性、每个系统或分析仪处必要试剂和耗材的量，和每个系统或分析仪的维护和/或质量类型状态。该第二层将关于制备系统和分析仪的状态的信息连同样品路线信息提供到PCL，PCL然后利用所述信息来编制通过实验室系统的个别样品的排程。根据这个实施例，第一 WML层可由被称为中间件的物品涵盖，其中第二层为当前未用于实验室自动化系统中的附加的处理层。
[0024]下文中更详细地描述了本发明的这些和其它实施例。
【附图说明】
[0025]图1A是根据本发明的一个实施例的高阶管理架构的方框图。
[0026]图1B是根据本发明的一个实施例的管理架构的方框图。
[0027]图1C示出了说明根据本发明的一个实施例的自动化的样品处理系统的一些部件的方框图。