ES2289152T3 - Sistema de medida de control de flujo y metodo para el control de la filtracion de muestras basadas en liquido. - Google Patents

Sistema de medida de control de flujo y metodo para el control de la filtracion de muestras basadas en liquido. Download PDF

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Norman J. Pressman
William J. Mayer
Lucien J. Wroblewski
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MonoGen Inc
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Abstract

Un método para el filtrado de una muestra líquida que contiene materia en partículas pequeñas para recoger una concentración deseada de pequeñas partículas sobre un lugar de recogida con filtro (F), que consta: del movimiento del líquido de las muestras a través de un filtro (F) bajo una presión sustancialmente constante; de la detección cuando un primer volumen predeterminado de líquido haya pasado a través del filtro (F); de la determinación del tiempo que tarda (la base de tiempo de referencia) para que el próximo volumen de líquido pase a través del filtro (F); de la determinación del tiempo que tarda (la base de tiempo incremental) para que cada volumen incremental subsiguiente de líquido, igual al anterior, pase a través del filtro (F); y de la comparación de cada base de tiempo incremental después de la determinación de ello a la base de tiempo de referencia, y terminar el flujo de líquido a través del filtro (F) cuando el ratio de la base de tiempo incremental a la base detiempo de referencia alcanza o excede un valor de ratio predeterminado.

Description

Sistema de medida de control de flujo y método para el control de la filtración de muestras basadas en líquido.
Referencia transversal a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional estadounidense número 60/330.092, de propiedad común, registrada el 19 de octubre de 2001, 60/372.080, registrada el 15 de abril de 2002 y 60/373.658 registrada el 19 de abril de 2002, todos los cuales se incorporan en este documento como referencia. Esta solicitud también está relacionada con la solicitud estadounidense número 10/122.151, no provisional, de propiedad común, registrada el 15 de abril de 2002, que también se incorpora en este documento como referencia.
Campo técnico
La presente invención se dirige a aparatos y métodos para recoger y procesar muestras de un líquido que contiene una materia en partículas, por ejemplo fluido biológico, incluyendo la recogida y el depósito de una capa uniforme de pequeñas partículas de ello (por ejemplo células) adecuado para su examen (por ejemplo el uso en protocolos de citología) sobre un portaobjetos de microscopio u otra superficie.
Antecedentes
La citología de diagnóstico, en particular en el área de la patología clínica, basa las interpretaciones y los diagnósticos citológicos en el examen de las células y de otros objetos microscópicos. La exactitud del proceso de chequeo y de diagnóstico, y la preparación de unas muestras óptimamente interpretables de unos especímenes dependen típicamente de una preparación adecuada de las muestras y los especímenes. En este respecto, la muestra ideal consistiría en una capa única de células espaciadas sustancialmente de modo igualado, que permite a los citotecnológicos, citopatológicos, otros profesionales médicos y equipos automatizados de chequeo y de diagnóstico ver o representar las células más claramente de modo que se puedan identificar anormalidades más rápidamente, con más exactitud y de modo más reproducible. Metodologías más modernas tales como un análisis de imagen citométrico e inmunocitoquimica requieren un aparato de preparación y métodos que sean seguros, efectivos, exactos, precisos, reproducibles, poco caros, eficientes, rápidos y convenientes.
El examen citológico de una muestra empieza con la obtención de muestras que incluyen una muestra de células del paciente, que se puede hacer típicamente por raspado, frotis o cepillado de un área, como en el caso de muestras cervicales o por la recogida de fluidos corporales, tales como los obtenidos de la cavidad torácica, vejiga o columna espinal, o por aspiración por aguja fina o biopsia de aguja fina. En una preparación citológica manual convencional, las células en el fluido se transfieren a continuación directamente o por pasos de procesamiento basados en centrifugado sobre un portaobjetos de vidrio para microscopio para su visión. En una preparación citológica automática típica, un montaje de filtro se coloca en la suspensión líquida y el montaje de filtro tanto dispersa las células como captura las células sobre el filtro. El filtro se retira a continuación y se pone en contacto con un portaobjetos de microscopio. En todos estos esfuerzos, un factor limitativo en el protocolo de preparación de muestras es la separación de modo adecuado de la materia sólida de su portador fluido y en la recogida y el concentrado de modo fácil y eficiente de la materia sólida en una forma accesible de inmediato para examinarla bajo un microscopio.
En la actualidad, las muestras biológicas se recogen para exámenes citológicos usando contenedores especiales. Estos contenedores usualmente contienen una solución conservante y de transporte para conservar la muestra citológica durante el transporte desde el lugar de recogida al laboratorio citológico de diagnóstico. Además, las muestras citológicas recogidas de las cavidades del cuerpo usando un frotis, espátula o cepillo también se conservan en unos contenedores especiales con fijador (por ejemplo fijador de acetona o alcohol) antes de la transferencia de las células sobre el portaobjetos o membrana para el manchado o examen. Se sabe que los contenedores de muestras permiten que se procese una muestra biológica basada en líquido directamente en el contenedor para obtener una capa sustancialmente uniforme de células en un lugar de recogida (en un alojamiento de filtro que define una cámara de separación de materia en pequeñas partículas) que está asociada con el contenedor mismo. Véase por ejemplo las patentes estadounidenses números 5.301.685; 5.471.994; 6.296.764 y 6.309.362 de Raouf a. Guirguis, todas las cuales están incorporadas en este documento como referencia.
Las técnicas de filtración enseñadas en estas patentes en la práctica han producido unos resultados bastante buenos en términos de obtener en los portaobjetos algo próximo a una mono-capa de células, pero hay espacio para mejora. Además, los tipos de contenedores de muestras dados a conocer en estas patentes requieren unas tapas de apertura especialmente configuradas y adaptadores para ello que están diseñados para ajustarse con el alojamiento de filtro, y con el equipo de succión (por ejemplo una jeringuilla o una fuente de vacío mecanizada) usada para aspirar líquido del contenedor y pasarlo a través del filtro. Además la extracción del filtro de tal forma que se pueda presionar contra un portaobjetos para microscopio para transferir las células recogidas sobre el portaobjetos requiere el desensamblado de las piezas de cooperación de la tapa y/o los adaptadores asociados con ello. Si el tratamiento se hace con un equipo automatizado, se requieren dispositivos especiales de manejo para llevar a cabo un desensamblado de este tipo. Toda esta complejidad añade tiempo, y material y costes de mano de obra al proceso requerido antes del examen citológico en sí.
En general, los equipos automatizados desarrollados hasta ahora para el tratamiento de muestras basadas en líquido no se han llevado a cabo con una consistencia, fiabilidad, velocidad y automatización suficientes para satisfacer las necesidades actuales y proyectadas en el chequeo de cánceres y otros procedimientos médicos, de diagnóstico, de chequeo y de análisis basados en una citología. El sistema de tratamiento automatizado basado en viales dado a conocer en este documento proporciona una solución segura, elegante y eficaz para estos problemas.
El documento EPO448837 da a conocer un aparato y método para la recogida de una cantidad seleccionada de partículas que tienen un tamaño medio conocido, por encima de un tamaño de umbral y que están en un medio fluido.
Resumen de la invención dada a conocer
Se pueden encontrar aspectos de la presente invención en las reivindicaciones 1 y 10 independientes adjuntas; las formas de la presente invención se pueden encontrar en las reivindicaciones dependientes adjuntas, a las cuales se debería hacer referencia ahora.
El vial de muestras dado a conocer en este documento aloja un conjunto de procesamiento completo, típicamente uno para la mezcla de las muestras basadas en líquido en ello y para mantener un filtro sobre el cual se puede recoger una capa uniforme de células de la muestra. Se espera que el vial de la muestra se embale previamente con una solución de conservante líquido, como es común, y sea enviado a un punto de cuidados para la recogida de la muestra.
El conjunto de proceso está conectado a una tapa simple para el vial por medio de una conexión simple y barata, que se puede soltar. Cuando se retira la tapa en el punto de cuidados (la oficina del médico, la clínica, el hospital, etc...), el conjunto del proceso permanece en la tapa para permitir al personal médico un acceso fácil al interior del contenedor para la inserción de una muestra biológica en el vial. La tapa, junto con el conjunto de procesamiento adherido, se vuelve a colocar para sellar el vial. El vial puede ser enviado a continuación a un laboratorio para su procesamiento.
Cuando el vial se manipula de un modo sencillo, mientras que está aún cerrado, el conjunto de procesamiento se suelta de la tapa y permanece en el vial para el acceso por el equipo de laboratorio automatizado o de modo manual cuando la tapa se retira subsecuentemente. En una forma preferida, una fuerza hacia abajo en el centro de la tapa es lo único que se requiere para separar el conjunto de procesamiento de la tapa. En contraste con los viales de muestras de tipo previo tratados anteriormente, el vial de la presente invención no requiere otra interacción con la tapa, que se pueda retirar por un simple dispositivo de destapado y se deseche para evitar una contaminación. Unas nervaduras en el interior del vial mantienen el conjunto de procesamiento en la posición adecuada para un acceso durante el proceso. Este vial que tiene todo lo necesario y la disposición del conjunto de procesamiento reducen al mínimo la exposición del operador humano a peligros biológicos, tales como tuberculosis u otros patógenos en esputos o en otros tipos de muestras, tales como extracciones, fluido de punción espinal, lavado gástrico, aspirados de aguja fina y muestras ginecológicas.
Al aparato automatizado de procesamiento de la muestras dado a conocer en este documento se refiere como el dispositivo "LBP" (por preparación basada en líquido), y está diseñado para producir portaobjetos de alta calidad y consistencia. El dispositivo LBP también se puede interconectar con un dispositivo para la detección y/o la cuantificación de cambios múltiples morfológicos, citoquímicos y/o moleculares al nivel de la célula.
Durante los últimos dos años o así, una revisión de la literatura y nuevo análisis de los datos existentes ha llevado a la identificación de un panel de reactivos de diagnóstico molecular que son capaces de detectar y caracterizar cáncer de pulmón, que es el cáncer más común, con una alta sensibilidad y especificidad. Véase por ejemplo, las solicitudes de patente estadounidenses números US 2003010499A1 y US 20030199685 Al, las dos registradas el 12 de marzo 2002, y el número US 20030190602 Al, registrado el 12 de septiembre de 2002. Aquí se pueden hacer reaccionar las células con anticuerpos y o "muestras" de ácido nucleico que identifican un patrón de cambios que es consistente con un diagnóstico de cáncer. El sistema molecular puede usar algoritmos con una sintonización/afinado fino para esa heterogeneidad de tumores.
La identificación de cambios moleculares al nivel celular es uno de los modos en que se puede detectar un cáncer temprano y en una etapa más curable. Tales dispositivos moleculares se pueden usar para la detección y el diagnóstico temprano, con la sensibilidad y especificidad necesarios para justificar su uso como unos chequeos basados en poblaciones para individuos que corren el peligro de desarrollar cáncer. Un dispositivo de diagnóstico molecular de este tipo también se puede usar para caracterizar el tumor, permitiendo con ello que el oncólogo estratifique sus pacientes, que adapte la terapia al cliente, y que supervise el paciente para una evaluación de la eficacia de la terapia y la regresión, progresión o recurrencia de la enfermedad. La disponibilidad de tales pruebas también fomentará el desarrollo de nuevas aproximaciones terapéuticas más efectivas para el tratamiento de la enfermedad en una etapa temprana.
Tales diagnósticos moleculares están diseñados para equilibrar el coste y el rendimiento de las pruebas. Mientras que las pruebas de chequeo deben presentar una elevada sensibilidad y especificidad, el coste siempre es un factor crítico, ya que las pruebas están dirigidas típicamente para llevarse a cabo en una gran cantidad de individuos, quienes, mientras que sufren un riesgo, no tienen típicamente una evidencia sintomática de la enfermedad. En este respecto, el presente dispositivo LBP se puede interconectar con un dispositivo de diagnóstico molecular para desarrollar un sistema para diagnosticar un cáncer de modo automático, con una mínima o ninguna intervención humana. Alternativamente, el presente dispositivo LBP se puede interconectar con un puesto de trabajo de patología, donde los profesionales médicos pueden observar portaobjetos individuales preparados por el dispositivo LBP. El sistema de diagnóstico resultante, independiente de si está interconectado a un dispositivo de observación automatizado o uno manual, puede ser interconectado con un sistema de administración de datos integrado basado en un programa especializado y un sistema de operación por ordenador para administrar la entrada de datos y el intercambio de información, y una red con los sistemas de información del laboratorio y del hospital.
El presente dispositivo LBP transporta múltiples viales de muestras del tipo novedoso mencionado anteriormente, secuencialmente a través de varios puestos de procesamiento y produce muestras fijadas sobre portaobjetos, cada portaobjetos lleva un código de barras y está enlazado a través de un sistema de administración de datos con el vial y con el paciente del cual procedía. Se retiran automáticamente los portaobjetos nuevos, uno tras otro, de un caset, y cada uno de ellos se devuelve al mismo caset después que se haya fijado la muestra en ello. Se pueden cargar casetes de portaobjetos múltiples en el dispositivo LBP, y el dispositivo sacará automáticamente portaobjetos nuevos del próximo caset después que se hayan usado todos los portaobjetos del anterior. Los casetes de portaobjetos de preferencia están configurados para una inmersión en líquido y una interconexión con un equipo de manchado automatizado que manchará las muestras sin tener que retirar los portaobjetos del caset. En este respecto, los casetes de preferencia tienen unas ranuras que permiten el drenaje del líquido y unas ranuras u otros medios que cooperan con los ganchos usados normalmente en el equipo de manchado para suspender otros tipos de soportes de portaobjetos. Los mismos casetes de portaobjetos también están configurados para la interconexión con un equipo de diagnóstico automatizado y con otros dispositivos que forman parte de un sistema integrado.
Mientras que los viales de muestras se pueden cargar en el transporte de modo manual, los beneficios completos de la automatización se pueden cumplir usando un sistema de manejo de viales opcional que carga automáticamente los viales de las muestras para el tratamiento, y retira cada uno después de haber completado su tratamiento. En un ejemplo de un sistema de manejo de este tipo, los viales se cargan inicialmente de modo manual en las bandejas especiales de ahorro de espacio que contienen hasta 41 viales cada uno. Se pueden cargar hasta ocho bandejas en el dispositivo LBP, y el dispositivo los tratará todos secuencialmente, retirando uno cada vez de una bandeja y devolviendo los viales procesados (y sellados de nuevo) a una bandeja. Las bandejas se pueden usar también para almacenar y recuperar viales procesados.
Se transporta cada vial a través del dispositivo LBP sobre una cinta de transporte controlada por ordenador, en su propio receptáculo. (En el ejemplo dado a conocer la cinta de transporte tiene treinta receptáculos). Los viales y los receptáculos están adaptados de modo que los viales continúan a lo largo de la vía de procesamiento en una orientación adecuada y no pueden rotar de modo independiente de su receptáculo respectivo. Primero pasan un lector de código de barras (en el puesto de adquisición de datos), donde se lee el código de barras del vial, y luego se continua paso a paso a través de los siguientes puestos de procesamiento del dispositivo LBP: un puesto de destapado que incluye una operación de desecho de la tapa; un puesto de mezclado primario o de dispersión; un puesto de carga de filtro; un puesto de adquisición de la muestra y desecho de filtro; un puesto de deposición de las células; y un puesto de nuevo tapado. Hay también un puesto de presentación de los portaobjetos, en el cual se presenta un nuevo portaobjetos de microscopio al puesto de adquisición de la muestra para la transferencia de la muestra sobre el portaobjetos. Cada uno de los puestos 1 opera de modo independiente en el vial presentado a ello por la cinta de transporte, pero la cinta de transporte no avanzará hasta que todos los puestos de operación hayan completado sus tareas respectivas.
El puesto de destapado del vial tiene un agarrador rotatorio que desatornilla la tapa del vial y la desecha. Antes de hacer eso, sin embargo, el cabezal de destapado presiona sobre el centro de la tapa para separar el conjunto de procesamiento interno de la tapa. El puesto de mezclado primario tiene un collar de expansión que agarra el conjunto de procesamiento, lo eleva ligeramente y lo mueve (por ejemplo lo hace girar) de acuerdo con el protocolo de agitación específico de la muestra (velocidad y duración). El puesto de carga del filtro distribuye un tipo de filtro específico para la muestra en una cámara de separación de materia en partículas (distribuidor) en la parte superior del conjunto de procesamiento. El puesto de adquisición de muestras tiene un cabezal de succión que se sella sobre el filtro en la parte superior del conjunto de procesamiento y primero mueve el conjunto de procesamiento lentamente para volver a suspender la materia en pequeñas partículas en la muestra basada en líquido. Luego el cabezal de succión hace un vacío sobre el filtro para aspirar la muestra basada en líquido del vial y pasado el filtro, dejando una monocapa de células en la superficie del fondo del filtro. Después la muestra en monocapa se transfiere a un portaobjetos nuevo, y el vial se mueve al puesto de nuevo tapado, donde se le aplica un sellado de lámina al vial.
Un sistema de filtro mejorado asegura que se produce una muestra de monocapa de la más elevada calidad. El líquido de las muestras fluye a través del filtro al igual que sustancialmente a través de la superficie frontal del filtro. Específicamente, el líquido de las muestras se hace para tener un componente de flujo secundario a través de la superficie del filtro. El flujo secundario está diseñado para fluir radialmente hacia fuera o tener un componente sustancial radial, que crea una acción de cizallamiento que baldea o lava los grupos de partículas de adherencia relativamente débiles de modo que se pueden formar capas más delgadas y distribuidas de modo más uniforme en la superficie frontal del filtro. En este respecto, el presente sistema incluye una salida periférica a través de la cual el líquido de las muestras puede fluir desde el área adyacente a la superficie frontal del filtro.
El conjunto de filtro de preferencia tiene un soporte, una frita asentada en el soporte, y un filtro de membrana situado sobre y en contacto con la superficie exterior de la frita. La frita se puede extender más allá del final del soporte. El filtro de membrana puede estar sujeto al soporte. La porción de la pared lateral que se extiende más allá del soporte forma un área a través de la cual el líquido de la muestra puede fluir, creando un flujo secundario. El soporte puede estar configurado de modo que la frita está ligeramente arqueada hacia fuera en el centro de modo que cuando se aplica una presión sobre un portaobjetos durante el paso de transferencia de la muestra, la porción central de la frita se aplana a un contacto más igualado del filtro de membrana sobre el portaobjetos para una transferencia más efectiva.
El distribuidor en la parte superior del conjunto de tratamiento asienta el conjunto de filtro con el filtro de membrana cara hacia abajo. El distribuidor de preferencia tiene una pared de fondo configurada sustancialmente cónicamente que sube desde la entrada central (que se comunica con la porción del tubo de succión dependiente). El conjunto de filtro y la pared de fondo configurada de modo cónico forman una cámara distribuidora que tiene un ligero hueco en su periferia, formando una salida periférica, por virtud de los miembros alzados o los distanciadores que actúan como separadores. Los distanciadores pueden tener canales entre sí a través de los cuales el líquido de las muestras puede fluir hacia fuera de la cámara distribuidora.
En este documento se especifican varios materiales preferidos y alternativos posibles para varios componentes del sistema. Se ha de comprender que las elecciones de material no están limitadas a los materiales específicos mencionados, y que la elección de un material alternativo está dirigido por muchos factores, entre los cuales la funcionalidad, la exactitud de moldeo, la durabilidad, la resistencia química, la caducidad, el coste, la disponibilidad y/o la claridad óptica (por ejemplo para dirigir los requerimientos de usuarios o los temas de comercialización).
Breve descripción de las figuras de dibujo
Las formas preferidas del sistema dado a conocer y la invención, que incluye el mejor modo para llevar a cabo la invención, se describen en detalle a continuación, puramente a modo de ejemplo, con referencia al dibujo que lo acompaña, en el cual:
La figura 1 es una vista en sección vertical a través de un vial de muestra para el uso con el dispositivo LBP, que muestra el conjunto de procesamiento (agitador) en el vial conectado a la tapa;
La figura 2a es una vista en alzada frontal de la porción del contenedor del vial;
La figura 2b es una vista en planta superior del contenedor., mostrado con el agitador retirado;
La figura 3 es una vista en planta superior del agitador;
La figura 4 es una vista en planta inferior de la guarnición interior que se ajusta dentro de la tapa;
La figura 5 es una vista en sección vertical explosionada del agitador y un conjunto de filtro adaptado para el uso en el agitador;
La figura 6 es una vista en sección vertical de la porción superior del agitador, que muestra el conjunto de filtro en su lugar en la cámara de separación de la materia en partículas.
La figura 7a es una vista esquemática parcial de la disposición representada en la figura 6, que muestra el flujo del líquido y la materia en pequeñas partículas separada de ello;
La figura 7b es una vista similar a la figura 7a, que muestra el flujo del líquido en un sistema de filtro de tipo previo;
La figura 8 es una vista en sección transversal explosionada del conjunto de filtro;
La figura 9 es una ilustración esquemática de la configuración dimensional del distribuidor de flujo;
La figura 10 es una vista en sección vertical del vial de muestra similar a la figura 1, pero que muestra el agitador separado de la tapa;
La figura 10a es una vista en sección vertical parcial similar a la figura 10, que muestra una modificación del agitador;
La figura 11 es una vista en planta superior del dispositivo LBP;
La figura 11a es un diagrama esquemático de la secuencia de operación del dispositivo LBP;
La figura 12 es una vista en perspectiva frontal del dispositivo LBP, con ciertas partes retiradas para la claridad;
La figura 13 es una vista en perspectiva posterior de una porción del dispositivo LBP, que muestra el mecanismo de carga/descarga automático;
La figura 14 es una vista en planta superior del mecanismo de carga/descarga automático;
La figura 15 es una vista frontal en alzado del mecanismo de carga/descarga automático;
La figura 15a es una vista en sección de un detalle tomado a lo largo de la línea 15a-15a en la figura 14;
La figura 16 es una vista en alzado de una realización alternativa de un agarrador para el mecanismo de carga/descarga automático;
La figura 17 es una vista en perspectiva de una bandeja de viales de muestras usada en el mecanismo de carga/descarga automático;
La figura 18 es una vista en detalle ampliada tomada en una línea en círculo (18) en la figura 17;
La figura 19 es una vista en perspectiva del fondo de la bandeja de viales de muestras de la figura 17;
La figura 20 es una vista en perspectiva de tres bandejas de viales de muestras apiladas;
La figura 21 es un diagrama de bloque que muestra el manejo de los viales de muestras y el flujo de datos;
La figura 21a es un diagrama en imagen que muestra un sistema de laboratorio general que incorpora el dispositivo LBP;
La figura 21b es una tabla de base de datos relacionada;
La figura 22 es un diagrama de bloque que muestra un 1 puesto de operación o de ordenador;
La figura 23 es un facsímile de una pantalla de ordenador;
La figura 24 es un facsímile de otra pantalla de ordenador;
La figura 25 es un facsímile de dos pantallas de ordenador;
La figura 26 es una vista en sección vertical de un vial de muestra que se destapa;
La figura 27 es una vista frontal en alzado, parcialmente en sección, de un vial de muestra conectado por el cabezal de destapado del dispositivo LBP;
La figura 28 es una vista en planta superior del cabezal de destapado, tomado a lo largo de la línea 28-28 en la figura 27;
La figura 29 es una vista en perfil del puesto de destapado del dispositivo LBP;
La figura 30 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 30-30 en la figura 29;
La figura 31 es una vista en planta superior del puesto de destapado de la figura 29;
La figura 32 es una vista en sección vertical de un contenedor de muestras que muestra la conexión por el cabezal primario de agitación;
La figura 33 es una vista en perfil del puesto de agitación primario del dispositivo LBP;
La figura 34 es una vista frontal en alzado del puesto de agitación primario;
La figura 35 es una vista en planta superior del puesto primario de agitación:
La figura 36 es una vista en sección vertical de un contenedor de muestras durante la carga del filtro;
La figura 37 es una vista en perfil de la porción del almacén del puesto de carga del filtro del dispositivo LBP;
La figura 38 es una vista en alzado frontal de la porción del empujador del puesto de carga del filtro;
La figura 39 es una vista desde la planta superior de la porción del empujador del puesto de carga del filtro;
La figura 40 es una vista en planta superior de la porción del almacén del puesto de carga del filtro;
La figura 41 es una vista en sección vertical de un contenedor de muestras durante la adquisición de las muestras;
La figura 42 es una vista en sección vertical de un contenedor de muestras durante la transferencia de muestras a un portaobjetos;
La figura 43 es una vista en perfil del puesto de adquisición de muestras del dispositivo LBP;
La figura 44 es una vista en alzado frontal de la porción inferior del puesto de adquisición de muestras;
La figura 45 es una vista en planta superior del puesto de adquisición de muestras, parcialmente en sección, tomado a lo largo de la línea 45-45 en la figura 43;
La figura 46 es una vista en planta superior del puesto de adquisición de muestras;
La figura 47 es una vista esquemática de un medidor de flujo de burbuja usado en el puesto de adquisición de muestras;
La figura 47a es una vista esquemática de una modificación del medidor de flujo de la figura 47;
La figura 48 es una vista esquemática de un sistema de vacío usado en el puesto de adquisición de muestras;
La figura 49 es un cuadro de operación para el sistema de vacío de la figura 48;
La figura 50 es una vista en perspectiva frontal del puesto de nuevo tapado del dispositivo LBP;
La figura 51 es una vista en perfil del puesto de nuevo tapado;
La figura 52 es una vista en perspectiva frontal de un caset de portaobjetos usado en el dispositivo LBP;
La figura 53 es una vista en perspectiva en detalle del caset de portaobjetos tomado de la figura 52;
La figura 54 es una vista en perspectiva posterior del caset de portaobjetos;
La figura 55 es una vista en perfil del caset de portaobjetos;
La figura 56 es una vista en planta superior del sistema de presentación de portaobjetos del dispositivo LBP; y
La figura 57 es una vista en perfil del sistema de presentación de portaobjetos.
Descripción detallada del mejor modo
Una descripción completa de este sistema de procesado y de manejo de muestras con base de viales debe empezar con el vial mismo, que consiste en un contenedor, una tapa y un conjunto de procesado (agitador) en el vial.
Vial de muestras
Refiriéndose a las figuras 1, 2a y 2b, el vial (10) consta de un contenedor (20), una tapa (30) y un conjunto de procesado (40). El conjunto de procesado (40) está diseñado para llevar a cabo varias funciones, entre ellas el mezclado, y a esta forma rotatoria preferida se referirá como un agitador por el bien de la conveniencia. El contenedor (20) de preferencia está moldeado en un plástico traslucido, de preferencia polipropileno, y tiene una pared sustancialmente cilíndrica (21), que rodea su eje longitudinal, unido a una pared de fondo cónico (22). Posibles plásticos alternativos incluyen ABS y tereftalato de policiclohexilenodimetileno, glicol (comercialmente disponible de Eastman Kodak Co, bajo el nombre de EASTAR DN 004). Una porción pequeña (24) de pared (21) es de preferencia plana, la superficie exterior de la porción plana adaptada para recibir indicios, por ejemplo una etiqueta de código de barras, que contiene información en relación con la muestra colocada en el vial. Aunque solo se muestra una porción plana, el contenedor podía estar configurado sin porción plana, o con dos o más porciones planas, cada una adaptada para recibir indicios. Alternativamente, los indicios se podían situar en una porción curva de la pared (21). El final de fondo de la porción plana (24) tiene una entalladura (25) en forma de arco que actúa para mantener el contenedor en una orientación adecuada cuando se maneja por el dispositivo LBP, que del modo indicado está diseñado para mecer el contenedor y moverlo a través de varios puestos de tratamiento. Una entalladura de una forma diferente (por ejemplo en forma de "V") se puede usar tanto en cuanto la entalladura se empareje correctamente con el dispositivo LBP. Otras estructuras adecuadas de emparejado se pueden usar en su lugar.
Cuatro nervaduras longitudinales (26) se proyectan hacia dentro de la pared (21). Los finales superiores (27) de las nervaduras (26) forman descansos para el agitador (40) cuando se separa de la tapa (30) (véase la figura 10). La parte superior del contenedor (20) tiene una abertura (28) y una rosca helicoidal standard derecha (29) que de preferencia se extiende en una vuelta y una vuelta y media y se empareja con una rosca similar en la tapa (30). Se pueden usar otros tipos de conexión de tapa a contenedor, tales como conexiones de bayoneta, disposición de ajuste de presión, etc...
La tapa (30) consta de una tapa de rosca de plástico moldeado simple disponible comercialmente (31), y una guarnición interior novedosa (32) retenida en la tapa. La tapa (30) de preferencia está moldeada en polipropileno, pero ABS y EASTAR DN 004, entre otros, son elecciones de materia plástica alternativas. La tapa (31) tiene una parte superior sólida plana, y una brida dependiente estriada externamente con una rosca helicoidal interna (33) que se empareja con la rosca (29) en el contenedor (20). Refiriéndose a la figura 4, la guarnición interior (32) está moldeada en una materia plástica, de preferencia polietileno, y tiene una base sustancialmente plana (34) de un tamaño para ajustarse prieto dentro de la tapa (31), detrás de la rosca (33), de modo que la guarnición interior no se separa de inmediato de la tapa. Del modo visto en la figura 1, la base de la guarnición interior (34) sirve como un sellado de tipo casquillo entre la tapa (31) y el borde de la pared del contenedor (21).
La base de la guarnición interior (34) tiene un conector en la forma de una proyección anular (35) que de preferencia es ligeramente cónico de forma, de preferencia formando un ángulo de alrededor de 5º a su eje central. En otras palabras, el diámetro interior del conector anular (35) es mayor en su final proximal, donde se une a la base de la guarnición interior (34), que en su lado distal. La base de la guarnición interior (34) también tiene una protuberancia central anular (36) que se proyecta más allá de la base (34) que el conector anular (35) para interactuar con el agitador (40), del modo descrito a continuación.
Mientras que se prefiere el uso de una guarnición interior separada emparejada con una tapa standard, la tapa podría estar moldeada íntegramente en una pieza para incluir el conector anular (35) y la protuberancia central anular (36). Una tapa de una sola pieza de este tipo (o incluso una tapa de dos piezas del modo descrito anteriormente) podría en su lugar estar configurada para actuar como un sellado de tipo tapón por la proyección dentro y el sellado contra el interior del borde de la pared del contenedor (21).
Refiriéndose a las figuras 1, 3 y 5, el agitador (40) está moldeado en plástico, de preferencia polipropileno, y tiene una base circular o una pared de fondo (41), en inclinación en su centro, con una puerta de entrada central (42); un tubo de succión central dependiente (43) con dos puertos de succión diametralmente opuestos (44) cerca del fondo del tubo; y un elemento de dispersión (mezclado) en la forma de álabes (45) que se extienden lateralmente. La porción superior del agitador (40) tiene una cámara de separación de materia en partículas en forma de copa o distribuidor (46) definido por la base (41) y una pared anular vertical (47). Los bordes superiores de la pared (47) están en bisel, el borde interior (48) de preferencia está biselado a un grado mayor para facilitar la colocación de un conjunto de filtro (F) en el distribuidor (46), del modo descrito a continuación. Una materia plástica alternativa posible para el agitador incluye ABS y EASTAR DN 004.
La pared anular (47) sirve como conector para la conexión del agitador (40) de modo que puede soltarse la guarnición interior de la tapa (32), y por tanto está dimensionada para adaptarse prieta dentro del conector anular (35) (véase la figura 1). Específicamente, hay una fricción o ajuste de presión entre los conectores (35 y 47) de tal forma que el manejo normal del vial 1 cerrado, y el manejo normal de la tapa (30) cuando se retira del contenedor (20) (por ejemplo para colocar una muestra biológica en el contenedor) no causará separación del agitador de la tapa. El conector (47) está dimensionado en relación con el conector (35) de modo que hay una interferencia diametrica inicial muy ligera, de preferencia alrededor de 0,31 mm. El conector (47) es más rígido que el conector (35), por tanto el ensamblado del agitador a la tapa implica una ligera deformación principalmente del conector (35), resultando en una fuerza de fricción que mantiene el agitador y la tapa conectados. La aplicación de una fuerza externa al vial que vence esta fuerza de retención a fricción causará que el agitador (40) se separe de la tapa (30) y caiga por la gravedad más adentro del contenedor (20) (véase la figura 10).
La fuerza de separación externa de preferencia se aplica a la porción central de la tapa (30) (véase la flecha en la figura 10), que desvía la tapa (31) y la guarnición interior (32) hacia dentro. Del modo ilustrado en la figura 1, la protuberancia central (36) en la guarnición interior (32) está dimensionada de tal forma que su final distal entra justo en contacto o se encuentra muy cerca de la base (41) del agitador. Por tanto, cuando la porción central de la tapa se presiona, la protuberancia central (36) se desviará más que el conector anular (35) en la guarnición interior (32), y empujará el agitador (40) fuera de la conexión con el conector (35). La deflexión hacia dentro de la guarnición interior (32) también causa que el conector (35) se extienda hacia fuera, reduciendo con ello la fuerza de retención y facilitando la separación del agitador. La fuerza de separación aplicada a la tapa (30) y que se requiere para separar el agitador debería estar en la gama de 5 a 30 libras, de preferencia alrededor de 12 libras.
Una vez separada de la tapa (30), el agitador (40) se para en los finales superiores (27) de las nervaduras (26). Véase la figura 10. La cámara de separación de la materia en partículas (distribuidor) (46) por tanto está soportada de modo estable cerca de la abertura del contenedor y se accede fácilmente por los cabezales de tratamiento de LBP, lo cual manipulará el agitador para procesar la muestra directamente en el contenedor. Se requieren al menos tres nervaduras (26) para formar un soporte estable para el agitador, pero se prefieren cuatro porque ese número parece promover más completamente la dispersión de la materia en partículas pequeñas en el líquido durante la agitación. Si el agitador se soltara inadvertidamente de la tapa en el lugar del punto de cuidado, el médico o un asistente simplemente coloca el agitador de modo suelto en el vial de modo que baja en la muestra y luego se atornilla la tapa del modo usual. Esto no es difícil porque las nervaduras en el vial permiten la inserción del agitador en solo una dirección. Una vez que el vial se cierra con la muestra dentro, el agitador permanece en el vial a través de todo el procesado y se sella dentro de ello cuando se vuelve a tapar el vial.
Un pequeño porcentaje de las muestras del paciente, como se puede encontrar en la prueba Pap ginecológica y otros tipos de muestras, contienen grandes grupos de células, artefactos y/o desechos celulares o no celulares. Algunos de estos objetos grandes, si se recogen y se depositan en un portaobjetos pueden oscurecer la visualización de las células diagnósticas y, en consecuencia, resultar en una interpretación o diagnóstico menos exacto de la muestra del portaobjetos. Como quiera que la mayoría de estas características no son de relevancia diagnóstica, su eliminación de la muestra es, en general deseable. Para lograr este resultado, las puertas de succión laterales (44) en el tubo de succión del agitador (43) de preferencia se eliminan (véase la figura loa) en favor de un control de cerca de la interconexión entre el fondo del tubo de succión (43) y la proyección pequeña (23) en el centro de la pared de fondo (22) del contenedor (20). Esta interconexión efectivamente forma una válvula dosificadora cuya geometría (orificio) (23a) está creada cuando el agitador (40) descansa sobre las nervaduras (26) del contenedor (20) (véase la figura 10). Un tamaño adecuado del orificio de flujo anular (23a) evita que entren grandes objetos en el tubo de succión (43), mientras que permite el paso de objetos más pequeños que pueden ser útiles diagnósticamente. Mientras que el orificio (23a) tiene una sección de paso delgada y un área de dosificación pequeña, el atascado no es un tema debido a su gran diámetro. El orificio anular (23a) de preferencia tiene un diámetro exterior del orden de 0,105 pulgadas y un diámetro interior del orden de 0,071 pulgadas, dando como rendimiento un ancho de paso del orden de 0,017 pulgadas. Este tamaño de orificio se optimiza para muestras ginecológicas.
Sistema de filtro
Las figuras 6 y 8 ilustran una realización de un conjunto de filtro (F) de acuerdo con la presente invención. Las figuras 3 y 6 ilustran una realización de un distribuidor (46) (en el agitador (40)) de acuerdo con la presente invención. El sistema de filtro incluye el conjunto de filtro (F) y el distribuidor (46).
Refiriéndose a las figuras 6 a 8, el conjunto de filtro (F) consta de un alojamiento de filtro o soporte (200), una frita porosa (202), y un filtro de membrana poroso (205). La figura 8 muestra estos componentes más claramente en una vista explosionada. El soporte (200) puede tener una forma de copa o de contenedor, que tiene un receso o una cavidad (206) para el asiento de la frita (202) y una cámara (207) entre la frita (202) y el soporte (200). La frita (202) y el filtro de membrana (205) se pueden hacer de los materiales dados a conocer en las patentes de Guirguis, identificadas anteriormente, notablemente las patentes estadounidenses números 5.301.685 y 5.471.994, cuyas revelaciones están incorporadas aquí por referencia.
En el presente conjunto de filtro (F) el filtro de membrana (205), la frita (202), y el soporte (200) están ensamblados entre sí como una unidad. La frita (202), que tiene una forma cilíndrica, está alojada primero en el soporte (200). Luego el filtro de membrana (205) se sujeta de modo permanente, se adhiere, se junta o se funde con el soporte (200). En la realización ilustrada, el perímetro exterior o el borde del filtro de membrana (205) está fundido al soporte (200). En este respecto, el soporte (200) tiene un bisel o chaflán (208) formado alrededor de una esquina circunferencial exterior (209). El bisel (208) proporciona una superficie en ángulo a la que el filtro de membrana (205) se puede sujetar usando una técnica de unión convencional, tal como soldadura ultrasónica. El soporte (200) y el filtro de membrana (205) deberían hacerse de materiales que se fundan entre sí. De preferencia los dos se hacen de policarbonato aunque un soporte ABS funcionará con un filtro de membrana de policarbonato. El poliéster termoplástico se podría usar para el soporte si el filtro de membrana se hace del mismo material. La frita (202) de preferencia se hace de polietileno.
Refiriéndose a la figura 8, el soporte (200) de preferencia es cilíndrico y consta de un cuerpo sustancialmente en forma de copa que tiene una pared de fondo o uña base (210) y una pared lateral cilíndrica sustancialmente vertical (211) que se extiende desde allí y termina en un borde (211a). La pared lateral (211) tiene un saliente anular (212) que se extiende radialmente hacia dentro, hacia el centro. El saliente (212) actúa como un asiento que sitúa de modo exacto la frita (202). La frita (202) de preferencia está dimensionada de tal forma que la cara exterior o frontal (213) de la frita es saliente del (se extiende más allá del) borde (211a) cuando la porción periférica de la cara posterior de la frita hace tope en el saliente (212).
El diámetro interior de la pared lateral (211) puede estar dimensionado para conectar con fricción y mantener la frita (202). en su lugar. En este respecto, el diámetro exterior de la frita puede corresponder sustancialmente al diámetro interior de la pared lateral (211) para mantener mecánicamente, es decir con fricción, la frita (202) en su lugar. Sin embargo, como quiera que el filtro de membrana (205) cubra la frita (202), la frita no necesita estar mantenida a modo de fricción al soporte. Es decir, la frita (202) se puede asentar de modo suelto en el soporte. Asentando en fricción, la frita (202) en el soporte (200), sin embargo, mantiene la frita (202) en su lugar de modo que la sujeción del filtro del miembro (205) se puede hacer en un lugar remoto. También simplifica y reduce el coste de la producción en masa de ensamblados de filtro porque el soporte (200) y la frita (202) se pueden unir para hacer un subconjunto seguro y se puede almacenar para la sujeción posterior del filtro de membrana (205).
Después de que la frita (202) se haya asentado en el soporte (200), el filtro de membrana (205) se tapiza sobre la superficie exterior de la frita (213) y la porción expuesta (214) de la pared lateral de la frita (215) que se extiende más allá del soporte (200), y está sujeto al bisel (208), como se ve mejor en la figura 6. La porción de la pared lateral exterior expuesta de la frita (214) proporciona un área de superficie anular a través de la cual el líquido de la muestra puede fluir para proporcionar una vía de flujo doble, del modo ilustrado esquemáticamente en la figura 7a.
Los ensamblados de filtro (F) pueden estar codificados para indicar un tamaño de poros y una densidad de poros diferentes (número de poros por unidad de área de sección transversal) como se pueda requerir para protocolos de tratamiento específicos. Se prefiere el código de color de los ensamblados de filtro, aunque se puede usar cualquier forma de codificación detectable por máquina, incluyendo proyecciones de distinción, tales como boquillas pequeñas, para el reconocimiento basado en sensores táctiles. El dispositivo LBP está provisto con un sensor que puede discriminar entre estos colores u otros códigos para asegurar una selección de filtro adecuado. Los conjuntos de filtro también pueden estar provistos en portadores de papel para una inserción fácil dentro del dispositivo LBP.
Refiriéndose de nuevo a la figura 8, la pared de fondo del soporte (210) tiene una abertura central (204) a través de la cual se puede aplicar un vacío para sacar el líquido de muestra a través de ella. El soporte (200) además incluye una proyección o protrusión central (216) que se extiende dentro del soporte desde la pared de fondo (210). La protrusión central (216) está alineada con la abertura (204) y situada en la cámara (207), que está definida por la cara interior de la frita (218), la cara interior (219) de la pared de fondo (210) y el lado interior (220) de la pared lateral (211). La protrusión (216) es sustancialmente hueca y tiene una pluralidad de aberturas laterales (221) que distribuyen el vacío a la cámara (207) y proporcionan un flujo sustancialmente simétrico a través de la cámara. El líquido de muestra sacado a través del filtro de membrana (205) y la frita (202) llena la cámara (207) y sale de la cámara (207) a través de las aberturas laterales (221) y la abertura central (204).
La protrusión (216) tiene una superficie a tope (217) que se enfrenta y se extiende hacia la cara superior del soporte. La superficie a tope (217) está configurada para hacer tope contra la cara posterior de la frita (218). En particular, la superficie a tope (217) es ligeramente sobresaliente del resalte anular (212). Es decir la superficie a tope (217) está ligeramente por encima o por debajo del nivel del resalte anular (212) de modo que la cara exterior de la frita (213) se arquea ligeramente hacia fuera cuando la frita está instalada en el soporte. Por ejemplo, la superficie a tope (217) se puede extender más allá de la altura del saliente anular (212) en aproximadamente 0,002 pulgadas. El ligero arqueado resultante creado por la protrusión que empuja afuera la porción central de la frita (202) asegura que la parte central del filtro de membrana (205) contacte el portaobjetos. La presión aplicada sobre el portaobjetos durante la impresión allana la cara frontal de la frita (213), asegurando un contacto completo del filtro de membrana (205) con el portaobjetos para transferir con mayor eficacia las pequeñas partículas recogidas al portaobjetos y reducir al mínimo cualquier artefacto de deposición. Si se desea esta configuración ligeramente arqueada, la frita (202) de preferencia está asentada con seguridad en el soporte (200), tal como por fricción del modo explicado anteriormente.
Debido a la configuración arqueada de la frita, el filtro de membrana (205) no necesita ser tirante. Esto simplifica el proceso de fabricación, reduce el coste, y reduce la tasa de la parte de rechazo. Cualquier tipo de arruga grande puede funcionar de modo efectivo. Como se observa, la frita (202) de preferencia es ligeramente deformable, su cumplimiento permite que se flexione y se allane contra un portaobjetos de vidrio después de la aspiración para transferir las células y otros objetos de interés del filtro sobre el portaobjetos. Para llevar a cabo esto la frita debería tener una elasticidad que permite que sea aplastado plano por la aplicación de una fuerza de 8 libras a través de un desplazamiento de 0,0016 pulgadas. Buenos materiales de frita incluyen polietileno sinterizado y poliéster sinterizado. La frita (202) puede ser de un material poroso, con poros espacialmente al azar, típicamente con tamaños de poro en la gama de aproximadamente 50 micrómetros a 70 micrómetros. Un atributo significativo de este material es que es de una impedancia de baja fluidez en relación con el material del filtro de membrana delgada (205) (que típicamente tiene unos tamaños de poro de aproximadamente 5 micrómetros a 8 micrómetros). En otras palabras, la caída de presión a través de la frita (202) es mucho menor que la caída de presión a través del filtro de membrana (205). Por tanto, el fluido que pasa a través del filtro fluye libremente a través de la frita. Alternativamente, en lugar de tener poros situados al azar, la frita (202) se puede hacer de un material o una estructura que tiene muchos canales en paralelo de pequeños diámetros interiores (por ejemplo de 50 micrómetros a 70 micrómetros) a través de los cuales el fluido y las partículas aspiradas pueden fluir. Una disposición de canal en paralelo de este tipo se comportaría como un medio permeable de fluido interior con una impedancia de fluidez baja aparente. De hecho, cualquier material o dispositivo con características de deformabilidad/resiliencia y de impedancia de fluidez baja adecuada se puede usar en el puesto de adquisición de muestras, ya sea que tenga poros o no.
Se ha encontrado que el flujo del líquido de muestras sustancialmente o mayormente en una dirección axial, es decir perpendicular al filtro de membrana, puede acumular capas o grupos de pequeñas partículas, del modo ilustrado esquemáticamente en la figura 7b, particularmente si el vacío se aplica a través del filtro de membrana para un período más largo que sea necesario. Esto puede ocurrir incluso con el diseño de flujo doble Guirguis, que proporciona algunos componentes de flujo secundario que están dirigidos radialmente. Véase por ejemplo las figuras 4 y 12 de las patentes estadounidenses de Guirguis números 5.471.994 y 5.301.685. Parece que el flujo secundario generado por esa configuración es insuficiente para crear un baldeo efectivo o acción de cizallamiento a través del filtro de membrana. Una primera patente de Guirguis, notablemente la patente estadounidense número 5.137.031 da a conocer un distribuidor en forma de embudo o de cono. En esa disposición, sin embargo, no hay un flujo de salida radial secundario en su periferia. Como no hay ningún flujo distinto que directamente a través del filtro mismo, no hay sustancialmente ningún componente de flujo radial. Correspondientemente, el líquido de las muestras solo fluye sustancialmente perpendicularmente al filtro de membrana.
Refiriéndose a la Figura 6, el diámetro interior de la pared vertical (47) del distribuidor (46) en la parte superior del agitador (40) está dimensionado para ser ligeramente mayor que el diámetro exterior del conjunto de filtro (F), notablemente la pared lateral del soporte (211), de modo que el distribuidor (46) puede recibir y asentar el conjunto de filtro (F), con el filtro de membrana (205) cara hacia abajo, del modo ilustrado. El conjunto de filtro (F) puede estar asentado de modo flojo en el distribuidor (46). Cuando el conjunto de filtro (F) está sentado en el distribuidor (46), el borde periférico exterior del filtro de membrana (205) descansa sobre la pared de fondo (41). La pared de fondo (41) está configurada para tener un pozo o receso que forma una cámara de distribuidor (M) cuando el conjunto de filtro (F) está asentado en el distribuidor (46). La cámara (M) está por tanto unida por la superficie exterior del filtro de membrana (205) y la superficie superior (41S) de la pared del fondo (41).
La disposición de flujo doble actual soluciona el problema de la acumulación de pequeñas partículas en la cara del filtro de membrana. Esta disposición causa una fuerza o acción de cizallamiento a través de la cara frontal del filtro de membrana que es suficiente para baldear las partículas apartándolas y procurar que no se acumulen o formen capas. Las partículas acumuladas o en capas tienen una unión más débil con la capa debajo de ellas a medida que se acumulan, debido a que la potencia de succión se reduce a medida que los poros del filtro de membrana (205) llegan a estar cubiertos con partículas. Se crea una fuerza de cizallamiento transmitiendo un componente de flujo sustancialmente radial o tangencial al líquido de muestras a través de la cara frontal del filtro de membrana (205). Este componente de flujo está sustancialmente en paralelo a la cara frontal del filtro de membrana, es decir está perpendicular a la dirección de acumulación de las capas, y baldea las pequeñas partículas radialmente afuera, alejadas de la cara frontal del filtro de membrana.
Para proporcionar una vía de flujo secundario o radial, el distribuidor (46) está configurado para proporcionar un espaciado pequeño o hueco (G) (véase la figura 6) en la periferia de la cámara distribuidor (M), entre la cara frontal del filtro de membrana (205) y la superficie superior (41S) de la pared de fondo (41), para permitir que las partículas baldeadas salgan de la cámara distribuidor (M), alejado de la cara frontal del filtro de membrana. El hueco (G) debe ser suficientemente grande para evitar que las partículas lo atasquen. Es decir, si. el hueco (G) se hace demasiado pequeño para las partículas que se están filtrando, el hueco (G) puede llegar a atascarse, cortando el flujo secundario. El tamaño mínimo del hueco finalmente depende del tamaño de las partículas, la viscosidad del líquido de las muestras y la temperatura del líquido de las muestras. Se ha determinado que el hueco (G) debería ser de al menos de 0,004 pulgadas para evitar el atasco por las pequeñas partículas celulares.
Refiriéndose a las figuras 3 y 6, para crear el hueco (G), que forma una boquilla de salida, la pared de fondo (41) del distribuidor (46) incluye una pluralidad de separaciones espaciadas o nervaduras alzadas (48a) alrededor de la periferia del distribuidor (46). Los espacios (49) entre las nervaduras (48a) proporcionan un paso para que el líquido de muestras salga de la cámara (M). En la realización ilustrada y preferida, el distribuidor (46) tiene un diámetro interior de 23,4 mm y tiene 36 nervaduras (48a), espaciadas de modo igualado a 10º. Las nervaduras tienen 0,150 mm de altura y una combinación en arco dentro del saliente que las rodea con un radio R de 0,63 mm, del modo ilustrado. Por supuesto, la presente invención contempla otras configuraciones de nervaduras espaciadas o separaciones, que están previstas para espaciar el conjunto de filtro con precisión de la pared de fondo (41) de modo que se cree un área de flujo de salida con precisión. Dependiendo del número y del espesor de las nervaduras o separaciones, el área de flujo de salida total se puede reducir hasta un 50% comparada con el área de entrada.
Se ha observado que en la disposición de filtro del tipo Guirguis al que se refiere anteriormente que el líquido de muestra que viaja radialmente afuera pierde velocidad. El presente sistema de filtro de flujo doble compensa la reducción de la velocidad proporcionando una superficie poco profunda, sustancialmente cónica a través de la cual fluye el líquido de muestras. Esta superficie forma una cámara distribuidora (M) de distribución sustancialmente cónica que confronta el filtro de membrana (205). La cámara (M) de acuerdo con la presente invención tiene una salida radial anular (O), a través de los espacios (49), que tienen un área que es más o menos igual a o menor que el área máxima de la entrada central (I). Refiriéndose a la figura 9, el área de "cara" del paso de flujo anular dirigido radialmente es cilíndrica y está definida (ligado) en cualquier radio dado (R_{1}, R_{x}, R_{y}, ..., R_{2}) por la superficie frontal del filtro de membrana (205) y la superficie cónica (41S) del distribuidor. Cuando el líquido de muestra sale afuera, el radio se incrementa mientras que se reduce la altura del distribuidor. La cámara distribuidora (M) puede estar configurada de tal forma que la altura (H_{1}, H_{x}, H_{y}, ..., H_{2}) se reduce a una tasa que mantiene el área de la cara del paso anular sustancialmente uniforme desde la entrada (I) a la salida (O) del perímetro exterior del distribuidor, dando como resultado una velocidad de flujo radial sustancialmente lineal a través de la cara del filtro de membrana (205).
En este respecto, refiriéndose aún a la figura 9, el área de flujo radial teórico máximo de una entrada de distribuidor redondo (I) se puede definir como la circunferencia (2\piR_{1}) multiplicada por la altura de la cámara distribuidora (H_{1}). En este caso, (2\piR_{1}H_{1}) define el área circunferencial total de la entrada del distribuidor (I). El área de flujo circunferencial máximo de una salida (O) de distribuidor redondo se puede definir como (2\piR_{2}H_{2}). Si el área de flujo de salida es igual al área de flujo de entrada, entonces las áreas de entrada y de salida se pueden expresar como:
\quad
2\piR_{1}H_{1} = 2\piR_{2}H_{2}
\quad
R_{1}H_{1} = R_{2}H_{2}
Usando esta expresión, las alturas, por ejemplo (H_{x}, H_{y},) se pueden definir en sus radios dados, por ejemplo (R_{x}, R_{y}) de la entrada (I) a la salida (O). Si se trazan las alturas (H_{1}, ..., H_{x}, ..., H_{y}, ..., H_{2}) de la entrada a la salida, la superficie resultante (41S) sería curvada, no lineal. Sin embargo, se ha observado que una superficie del distribuidor curvada significativamente inferior no funciona tan efectivamente como una superficie lineal (41S). Correspondientemente, la presente realización preferida contempla una superficie lineal o sustancialmente o casi lineal (41S) (que puede ser ligeramente curvada) que se extiende desde la entrada a la salida. También, hay una altura mínima (H_{2}) de aproximadamente 0,0006 pulgadas de espacio libre para que el líquido de las muestras fluya efectivamente. Basado en este requerimiento, el (R_{1}) mínimo se puede definir como 0,006 R_{2}/H_{1} pulgadas. Con esta configuración, a medida que el líquido de las muestras se saca a través del filtro, el líquido de muestra atraviesa la cara frontal del filtro de membrana (205) en una dirección que es sustancialmente paralela con o se aproxima casi a la cara frontal del filtro de membrana, creando la acción de cizallamiento deseada.
El estudio empírico ha revelado que para una superficie cónica lineal (41S), el área de la salida (O) de preferencia debería ser menor que o igual al área máxima de la entrada (I). Es decir (R_{1}H_{1} R_{2}H_{2}).Por ejemplo, el distribuidor ejemplar puede tener las siguientes dimensiones (todas las unidades aquí en mm): R_{1} = 1,24, H_{1} = 1,32, R_{2} = 10,00,
H_{2} = G = 0,15. El área de entrada máxima sería por tanto 3,27 \pi mm^{2} y el área de salida 3,00 \pi mm^{2}, que es ligeramente inferior al área de entrada máxima, pero mayor que el área de entrada promedio, que se puede definir como un 50% del área de entrada máxima (1,64 \pi mm^{2}). Por tanto, el área de salida 1 puede caer entre el área de entrada máxima y el área de entrada media. Otro ejemplo puede tener las siguientes dimensiones (todas las unidades aquí son pulgadas): R_{1} = 0,0040, H_{1} = 0,060, R_{2} = 0,400, H_{2} = 0,006. El área de entrada máxima sería por tanto 0,0048 \pi pulg^{2}, que es igual al área de salida.
En resumen, la cámara distribuidora (M) que confronta el filtro de membrana sustancialmente plana debería tener una configuración de embudo poco profunda y una salida periférica para crear un flujo sustancialmente radial a través de la superficie exterior del filtro de membrana. El flujo radial crea una acción de cizallamiento que arrastra o baldea cualquier pequeña partícula que está sujeta de modo relativamente débil para dejar una capa muy delgada de partículas. -una monocapa- en la superficie del filtro de membrana.
Dispositivo y método LBP
Las figuras 11-57 ilustran una realización preferida de un dispositivo LBP de acuerdo con la presente invención. El dispositivo LBP es una máquina automatizada para la preparación de portaobjetos para ver, visualizar o para análisis óptico. El dispositivo LBP puede usar el sistema de filtrado de doble flujo descrito anteriormente (figuras 6, 7a, 9) para recoger monocapas o capas delgadas de células y transferirlas sobre los portaobjetos.
Refiriéndose a la figura 11, la realización ilustrada del dispositivo LBP puede ser dividida en compartimentos en al menos seis puestos de procesado discretos: puesto de adquisición de datos (lector de código de barras) (230); puesto de destapado (400); puesto de agitación primaria (500); puesto de colocación del filtro (600); puesto de adquisición de muestra (700); y puesto de nuevo tapado (800). Estos seis puestos están estructurados para el procesado en paralelo, lo que significa que todos estos puestos pueden operar de modo simultáneo e independientemente uno de otro. El dispositivo LBP también incluye un puesto de lectura de datos separado, un puesto de presentación de los portaobjetos, un puesto de manejo de los portaobjetos, un puesto de manejo de los caset, todos los cuales pueden estar incorporados como un sistema integrado (900). El dispositivo LBP incluye además un mecanismo de transporte (240) para mover los contenedores de muestra a los varios puestos de operación. Puede además incorporar un mecanismo de carga automático (300) que carga y descarga automáticamente viales de muestras sobre y del mecanismo de transporte. Todos los puestos están controlados por ordenador. La figura 11a muestra la secuencia de operación del dispositivo LBP. Esta es la tabla de nivel superior de la cual está estructurado el programa de operación.
La figura 12 muestra los elementos de la estructura básica del dispositivo LBP, notablemente una estructura (260) de preferencia hecha de aluminio estirada por presión, de preferencia en rolletes (no indicado) para la movilidad, y una placa de base de aluminio mecanizada (262) soportada por la estructura y sobre la cual están montados los mecanismos de operación principales. Debajo de la placa de base hay un compresor (264) para suministrar aire comprimido para dar potencia a algunos de los componentes; una bomba de vacío (no indicada) que proporciona una fuente de vacío para varios componentes; baldas de acero inoxidable para contener bandejas de viales usadas en el mecanismo de carga automática (300); y componentes eléctricos, incluyendo suministros de potencia y controladores, y equipos varios. No se requeriría un compresor si se usaran unos actuadores de potencia eléctrica en lugar de actuadores con potencia por aire. Un interfaz de usuario, por ejemplo una pantalla LCD táctil (no indicada) se monta a la izquierda del mecanismo de transporte (240) y da al técnico el control sobre la operación de la máquina más allá de los protocolos normales de proceso automatizados. Véase la figura 25, que muestra ejemplos de una pantalla de registro (superior) y una pantalla de navegación (fondo) como pudieran aparecer en la interfaz de usuario. Por supuesto que se presentarían otras pantallas al usuario cuando interactúa con el interfaz de usuario.
Una versión "económica" del dispositivo LBP puede tomar la forma de un modelo de encimera para el procesado de un número más limitado de muestras a la vez. En un modelo de este tipo, ciertos componentes se pueden eliminar, tal como una estructura (260) y un mecanismo de carga automática (300), mientras que los otros componentes pueden ser escalados hacia atrás, tal como la capacidad del puesto de colocación de filtro (600). Fuentes externas de vacío y aire comprimido se podrían usar para dar potencia a un dispositivo de este tipo, mientras que otros componentes (suministros de potencia, controladores, etc....) se podrían volver a colocar en uno o más módulos adyacentes a o en una placa de base de una máquina modificada. Varias realizaciones de implementar estas modificaciones serán aparentes de inmediato para aquellos con conocimiento en la técnica.
Mecanismo de transporte
Refiriéndose a la figura 11, el mecanismo de transporte (240) consta de una cinta de transporte sin fin (242) propulsada por un motor a pasos (no indicado) alrededor de unas ruedas dentadas de precisión (242, 244). La cinta de transporte tiene una pluralidad de receptáculos o portadores (246), conectados por pasadores (248), para recibir un número correspondiente de viales de muestras. La realización ilustrada en la figura 11 tiene 30 receptáculos, numerados de 1 a 30. Dependiendo del tamaño del vial de muestra y la longitud de la cinta de transporte, el dispositivo LBP puede usar menos que o más de 30 receptáculos, según se desea o sea factible, lo suficientemente largo para permitir que se complete todo el procesado en una sola línea.
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Los receptáculos (246) de la cinta de transporte de conexión están guiados entre las ruedas dentadas por pares de carriles de guía (250) que forman vías, y tiene un sistema de corrección de posición convencional (no indicado) para posicionar de modo exacto los receptáculos. El dispositivo LBP puede localizar la posición de cada receptáculo y propulsor de pasos o clasificarlos de un modo convencional. Por ejemplo, el dispositivo LBP puede incluir unos sensores de posición lineal, tal como sensores ópticos o un fotointerruptor en cada enlace, que puede alimentar la posición a un controlador para registrar una posición del portador y clasificar con precisión cada portador en cada uno de los puestos de procesado a lo largo de la vía de procesado. El modo de propulsar la cinta de transporte para una alineación con precisión y posicionado es convencional y por tanto no se describirá en mayor detalle.
Los carriles de guía (250) que forman vías en los ejes (Z) e (Y) conectan ranuras mecanizadas en los laterales de los receptáculos. Véase por ejemplo las figuras 29, 33, 37 y 43. Las vías mecánicas y las ruedas dentadas de propulsión pueden estar construidas de un plástico autolubricante para operación sin la necesidad de añadir un lubricante externo. Los receptáculos (246) pueden tener cada uno una ventana (247) (véase la figura 12) para permitir el acceso a un escaneado óptico o láser del código de barras en los contenedores de muestras. La cinta de transporte puede ser de aluminio de recubrimiento duro, impregnada con PTFE7 para una limpieza fácil. Los pasadores de conexión (248) pueden estar esmerilados con precisión y endurecidos. Los pasadores de conexión pueden ser fijados axialmente en su lugar en un taladro de conexión no rotatorio. Los taladros de conexión rotatorios pueden estar instalados con un material de cojinete adecuado capaz de una operación sin lubricante adicional. Para la seguridad del operador, la operación de la cinta de transporte puede estar enclavada con la tapa de la máquina (no indicado).
Los receptáculos (246) están también configurados de tal forma que reciben o asientan los viales de muestras en una orientación en particular. Es decir, los viales de muestras y los receptáculos están configurados de modo complementario y adaptados de modo que los viales solo pueden estar asentados en los receptáculos en una orientación en particular. Por ejemplo, los viales pueden tener forma de "D", teniendo notablemente un lado plano (véase las figuras 2a, 2b) y los receptáculos pueden tener una forma de "D" de modo que los lados planos se alinean entre sí. De esta forma los viales no giran en relación con los receptáculos, mientras que permiten un movimiento vertical no restringido en relación con los receptáculos. Además de la forma de "D", cada vial puede tener una entalladura de fondo (25) (véase la figura 2a), y los receptáculos pueden tener un pasador o perno emparejado (no indicado) que se adapta dentro de la entalladura (25). Mientras que la entalladura y pasador ilustrados tienen forma de arco, pueden tomar otras formas emparejadas (por ejemplo en forma de "V").
Mecanismo de carga/descarga de vial
Las figuras 12, 13 y 14 muestran el mecanismo de carga y descarga de viales automatizados (300). Un brazo pivotado de recogida y colocación (304) está montado sobre un dispositivo elevador (306) llevado por un motor de tornillo de avance vertical (eje Y) (308) en la parte superior de un standard vertical (310). El brazo (304) tiene un agarrador (312) de tipo quijada operada de modo eléctrico o neumático convencional adaptado para agarrar y mover los viales de muestra (10) en tres grados de libertad. Un movimiento de brazo en planos horizontales está permitido por el motor de tornillo de avance lateral (314), que está montado de modo pivotante en una consola de tipo clevis (316) al carro elevador (306). En lugar de un agarrador de tipo quijada del modo indicado, se puede equipar el brazo de recogida y colocación con un agarrador de tipo de cabezal de succión operado de modo neumático convencional del modo indicado en la figura 15. Un agarrador de este tipo tiene un fuelle de goma de silicona (318) que se sella contra la tapa (30) de un vial cuando se coloca contra la tapa y está sujeto a succión a través de una línea de succión (320). Si una actuación mecánica o neumática del agarrador se lleva a cabo a través de la operación programada de la máquina del modo comprendido por aquellos con conocimientos en la técnica.
Refiriéndose a las figuras 17-20, viales de muestras 10 están almacenados en bandejas especiales de viales de plástico moldeado de inyección (330) que se deslizan dentro de la máquina en las baldas (320) (véase la figura 12). Para evitar la confusión, se debería indicar que las figuras 13-15 muestran una forma diferente de bandeja (hecha de acero estampado), pero la operación del mecanismo que gira las bandejas, independiente de su construcción, es el mismo. Las bandejas de plástico de viales (330) son la realización preferida y se hacen de preferencia de polipropileno. El término "bandeja" del modo usado en este documento no está limitado a las formas indicadas, y debería ser considerado como que cubre cualquier tipo de portador, con armadura o sin ella, que puede soportar y mover una selección generalmente planar de artículos discretos en general del modo descrito en este documento.
Cada bandeja (330) tiene cuarenta y un recesos circulares. (332) de tamaño y de configuración para recibir viales de muestras (10) solo en una orientación. El borde superior de cada receso (332) de preferencia tiene un borde en bisel (333), que facilita una inserción suave de los viales. Los recesos están dispuestos en una serie de cuatro hileras concéntricas de sujeción ajustada, de preferencia como sigue. La fila más hacia el exterior tiene seis recesos; la fila siguiente hacia dentro tiene ocho recesos; la tercera fila hacia dentro tiene nueve recesos; y la fila más hacia dentro tiene ocho recesos. Los receptáculos de las filas adyacentes están escalonados para un espaciado más cercano. Los receptáculos de la segunda fila están alineados radialmente con los receptáculos de la cuarta hilera (más hacia dentro). Los receptáculos de la hilera más hacia el exterior están espaciados a 18º en el centro. Los receptáculos de cada una de las otras filas están espaciados a 36º en el centro. Por supuesto, otras selecciones de receptáculo se podrían usar tanto en cuanto permitan un acceso a todos los viales por el brazo de recogida y colocación (304). Cada receptáculo tiene un lugar único y dirigible, de modo que se puede acceder a cualquier vial a voluntad y en cualquier secuencia.
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Del modo observado previamente, la orientación de los viales de muestras durante el tratamiento es crítico, de modo que la orientación adecuada de los viales almacenados en estas bandejas asegura que el brazo de recogida y colocación (304) situará de modo adecuado cada vial en un receptáculo de la cinta de transporte (246). Correspondientemente, cada receso (332) tiene en su fondo (véase la figura 19) un pasador fijo de espaciado (334) que tiene un tamaño para ajustarse dentro de la ranura (25) en el vial. Los pasadores (334) están instalados, por ejemplo con adhesivo, en ranuras (335) que están moldeadas dentro de la bandeja adyacente a los fondos de los recesos (332). Algunos de los pasadores se han omitido de la figura 19 para propósitos ilustrativos.
Los pasadores (334) están dispuestos en ángulos específicos con respecto al plano mediano de la bandeja (330) de tal forma que cada vial retirado de la bandeja se entrega a un receptáculo de transporte con su ranura alineada con el pasador ajustado a ese receptáculo y viceversa. Cada uno de estos ángulos está dictado por la posición rotacional de la bandeja (330) cuando un vial en un receso específico (332) ha de ser accedido por el brazo de recogida y colocación (304) y la rotación angular del brazo de recogida y colocación desde el punto de recogida del vial al punto de colocación del vial en el receptáculo de la cinta de transporte (246). La determinación de estos ángulos está considerada como estando dentro de las capacidades de alguien con conocimientos corrientes en la técnica.
La bandeja (330) también tiene tres puestos de guiado verticales (336), cada uno con una bola con muelle (338) en su punta, que cooperan con las guías (no indicados) encima de cada balda (302) y sirven para guiar la bandeja dentro de la máquina cuando se inserta y asegurar su orientación adecuada. Los puestos de guiado (336) también sirven como puestos de apilado cuando las bandejas se apilan para su almacenaje (véase figura 20), las bolas (338) que conectan hoyuelos (339) (véase la figura 19) en el fondo de la bandeja superior.
La bandeja (330) también tiene una entalladura acampanada grande (340) que está orientada hacia la máquina cuando la bandeja se inserta en una balda (302). La porción más hacia dentro de la entalladura (340) tiene unos chaveteros (342) opuestos que están adaptados para su conexión por llaves flotantes, del modo descrito posteriormente. Los chaveteros de preferencia están formados de una inserción de cubo (343) de latón laminado que está en receso a ras con la parte superior de la bandeja y fijado con ello con tornillos.
Refiriéndose a las figuras 14, 15 y 15a, un husillo exterior rotatorio (350) que lleva muñón en su parte superior y en su fondo en los cojinetes (352, 354), respectivamente. El husillo exterior (350) se conecta y gira solo una bandeja a la vez de modo que el brazo de recogida y colocación (304) puede acceder a los viales de ello por el movimiento hacia abajo a través de una abertura (266) en la placa de base (262) y pasar cualquier bandeja vacía a través de las entalladuras direccionales (340). La figura 14 muestra las posiciones del alojamiento de las bandejas en líneas de punto, con sus entalladuras (340) alineadas y abrazando el husillo exterior (350). El husillo (350) se gira de un modo con precisión desde el fondo por un motor paso a paso de rotación controlada por ordenador (356) y una cinta temporizadora (358) que conecta los engranajes de temporización (360, 362). Un sensor (363) de posición rotatorio óptico dirigido hacia abajo situado por encima de las entalladuras de bandejas alineadas detecta cuando y a que distancia se ha rotado una bandeja de su posición de alojamiento y proporciona una retro-alimentación de control para la rotación del motor de pasos (356).
Dentro del husillo exterior (350) hay un husillo interior (364) que lleva ocho pares de llaves opuestas (365), un par para cada bandeja. Las llaves (365) se proyectan desde el husillo exterior (350) a través de ranuras opuestas (366) en el husillo exterior, (véase la figura 15a, que es una vista en sección a través de los husillos y las porciones del centro de las dos bandejas del fondo). El husillo interior (364) se mueve verticalmente dentro del husillo exterior (350) por un tornillo de avance interior (372). El tornillo de avance (372) es rotado por el motor de pasos del tornillo de avance (374) a través de una correa temporizadora (376) y unos engranajes temporizadores (378, 380). Una llave de sensor "alojamiento" (382) (véase la figura 15) está situada en la parte superior del husillo interior (364) para proporcionar un punto de referencia, es decir cuando la máquina se conecta, será el "alojamiento" del husillo interior al sensor de alojamiento de llave (382) y luego hacer referencia de sus movimientos desde allí.
El espaciado vertical igualado de los pares de llaves se puede ver en la figura 15. Este espaciado, o paso, difiere del paso de los chaveteros (342) en un complemento completo de bandejas instaladas (330). Correspondientemente, que chaveteros sean conectados por las llaves depende de la posición vertical del husillo interior, y solo un par de chaveteros (bandeja) puede estar conectado en cualquier momento. La vista ampliada de la figura 15a muestra que los chaveteros (342) de la bandeja de fondo (330-1) están conectados por llaves (365), mientras que los chaveteros de la bandeja encima de ello, (330-2), no están conectados por ninguna llave. El movimiento del husillo interior (364) por un octavo de diferencia de paso desconecta una bandeja y conecta la bandeja inmediatamente adyacente. La operación del mecanismo de carga y descarga no está afectada por la ausencia de una o más bandejas de las ranuras de bandeja, que están definidas por baldas (302).
Cuando una bandeja seleccionada se ha de acceder por el brazo de recogida y colocación (304) (del modo determinado por el controlador del ordenador), el motor de tornillo de avance (374) mueve el husillo interior en la distancia apropiada de modo que la llave apropiada conecta los chaveteros de la bandeja seleccionada. El motor de rotación (356) luego gira la bandeja adaptada a la posición angular adecuada de modo que el brazo (304) puede acceder un receso en particular (332). La disposición superpuesta de las bandejas, el modo en el cual se accede a una bandeja seleccionada con el agarrador (312) a través de las entalladuras acampanadas (340) de las bandejas superiores, y el espaciado ajustado de los recesos (332) en cada bandeja se dirige hacia un sistema de manejo de viales extremadamente compacto de alta capacidad y eficiente que está incorporado de inmediato en la base compacta del dispositivo LBP.
En la realización mostrada, el dispositivo LBP puede acomodar hasta ocho bandejas que mantienen cuarenta y un viales de muestras cada uno. Uno de los cuarenta y un recesos se puede reservar para un vial de limpieza, que contendría una solución de limpieza y se pasaría por el dispositivo LBP para limpiar las varias partes del dispositivo que normalmente entran en contacto con el fluido de la muestra. Alternativamente el vial número 41 podría contener una muestra típica de control para propósitos de calibración. Por tanto el dispositivo LBP puede acomodar hasta al menos (320) viales que contienen muestras a procesar. El dispositivo por tanto es capaz de operar de modo continuo sin ser atendido durante un largo plazo - al menos ocho horas - de modo que el procesado de las muestras se puede llevar a cabo incluso cuando el personal de laboratorio no está normalmente presente, tal como por la noche.
Cuando las bandejas (330) llevan código de barras o están etiquetadas de otra forma con datos de identificación legibles con máquina, se pueden usar en un dispositivo de almacenaje automatizado que puede acceder a una bandeja en particular por orden. Los datos de identificación de la bandeja se pueden introducir en 1 el sistema de administración de datos integrado de modo que la ubicación de cualquier vial de muestras en el almacenaje en bandejas se puede determinar de inmediato.
Se puede lograr una reducción en el coste del almacenaje de viales de muestras basado en bandejas usando un sistema de tipo funda en unión con bandejas (330). Por ejemplo, los viales pueden ser soportados y almacenados en fundas de tipo hoja delgada (no indicado) que se conforman a bandejas (330) y se deslizan de inmediato en los recesos (332). Las fundas son suficientemente rígidas para ser autoestables cuando están cargadas completamente, se pueden almacenar, y se pueden alojar en carritos de ruedas para facilitar la movilidad.
Administración de muestras y acceso de datos
Es por supuesto importante mantener la localización de cada vial de muestras en los portaobjetos de muestras producidos de cada vial. Correspondientemente, el dispositivo LBP comunica típicamente con el sistema integrado de administración de datos (DMS) (104) a través de un puesto de acceso (102) u otro ordenador. La figura 21 ilustra esquemáticamente el manejo de viales de muestras y el flujo de datos que se integra en la operación del dispositivo LBP. El enlace de comunicación entre el dispositivo LBP y el DMS se puede hacer a través de Ethernet o de otro protocolo que usa una conexión directa de igual a igual, o a través de una red basada en servidor.
La operación de tratamiento de las muestras empieza con la recogida o la transferencia de datos desde el vial de muestras etiquetadas, por ejemplo a través de lector de código de barras en un terminal de entrada de 1 datos o un puesto de acceso, al DMS a través de o bien una conexión directa o sobre una red. Los datos de localización de las muestras pueden incluir, por ejemplo, el nombre del paciente, el número de identificación de la prueba (ID), los datos del paciente y cualquier instrucción especial de tratamiento. Por ejemplo, el vial de muestras con código de barras puede estar conectado inicialmente a la información del paciente por un impreso de requisición en papel y subsecuentemente por un numérico único de (ID) asignado en la base de datos. En una realización preferida, la información del paciente y de la prueba que incluye el código de barras del vial se puede introducir en la base de datos DMS de la red en el lugar del punto de cuidados (por ejemplo la consulta del médico), eliminando con ello completamente la necesidad de un impreso de requisición en papel. La patente estadounidense número 5.963.368 (incorporada en este documento por referencia), que está asignada a AccuMed International Inc. (ahora Diagnostics Molecular, Inc o MDI) da a conocer un concepto similar del modo aplicado a un instrumento controlado por ordenador para el análisis de muestras biológicas (un microscopio) y el almacenaje de los datos de cada análisis. La patente 5903368 está concedida exclusivamente a MonoGen, Inc (el propietario de esta solicitud) en el campo de la citología basada en líquidos en combinación con o para el uso con dispositivos, sistemas, procesos y/o instrumentos de análisis basados en imágenes no fluorescentes. El sistema de administración de datos y puesto de operación de patología de MonoGen disponible comercialmente implementa el concepto dado a conocer en la patente 5963368.
Cada vial de muestras incluye un símbolo de identificación (ID) o etiqueta (por ejemplo un código de barras) y/o etiqueta o símbolo de información almacenada tal como un holograma o un chip o dispositivo de memoria. La forma presente contempla la lectura de una etiqueta de (ID) que usa un lector óptico, tal como un lector de código de barras, que proporciona la información a un (DMS) para compartir la información entre los diferentes puestos de trabajo o instrumentos en el mismo o en diferentes lugares, tales como laboratorios, oficinas médicas, hospitales u otros proporcionadores de cuidado a pacientes. La figura 21 representa un sistema de laboratorio general en el cual el (DMS) se expande para enlazar datos de la muestra/paciente a través de un servidor a una variedad de dispositivos de tratamiento
de muestras y/o puestos de operación por ordenador para una administración completamente integrada de muestras.
Un lector de código de barras (230) separado (véase la figura 11) está montado en la misma máquina LBP, y escanea todos los viales de muestras antes del tratamiento a través de una ranura en cada receptáculo transparente (246). Cada uno de los receptáculos de transporte (246) se localiza usando este símbolo o código, tal como un código de barras que se puede leer con un dispositivo de lectura óptico convencional. Los lectores de código de barras usados en el dispositivo LBP pueden ser de cualquier tipo disponible comercialmente, tales como Keyence BL-600, con una capacidad mínima de códigos objetivo BCR de Interleaved (interestratificado) 2 de 5, Código 128c, o EAN-128. Los lectores de códigos de barras de preferencia están sellados en cerramientos estancos a líquidos para la protección del operador. Después de la lectura, los datos de (ID) del receptáculo de transporte/vial de muestra se transmiten al (DMS) de la base de datos del servidor o el puesto de trabajo. La base de datos del servidor o el puesto de trabajo local pueden entonces transmitir de regreso al dispositivo LBP el protocolo específico de tratamiento que se ha de llevar a cabo en ese espécimen individual.
Algunas de las funciones más importantes del sistema de administración de datos (DMS) incluyen:
La obtención de datos sobre el paciente y las muestras durante el acceso y hacerlos disponibles a cada instrumento del modo requerido para ajustar los parámetros del tratamiento y para proporcionar datos médicos a la persona que revisa los portaobjetos;
Mantener la cadena de custodia de las muestras y portaobjetos para asegurar la integridad de los datos;
Los impresos requeridos para la compilación de los datos y la impresión para informes reguladores, de conformidad y administración de laboratorio;
La generación de informes médicos y asegurar la integridad usando firmas electrónicas digitales custodiadas;
La administración de la facturación para los instrumentos por los cargos según "el uso";
El almacenaje de los protocolos de tratamiento óptimos de los datos para cada tratamiento y el suministro al instrumento de acuerdo con el tipo de muestra y/o los requerimientos del usuario; y
Facilitar los diagnósticos remotos y la reparación, y proporcionar guías de localización de defectos y manuales de usuario.
La figura 21b muestra un ejemplo de una tabla de base de datos relacional que se puede usar para llevar a cabo estas tareas.
El (DMS) puede proporcionar un flujo de datos libre de papel entre las diferentes etapas del proceso citológicas, que salvan una cantidad significativa de tiempo y costes de personal, reduciendo los errores de transcripción, mejorando la exactitud, y eliminando el espacio requerido para almacenar registros de papel. Por la automatización y la administración de adquisición de datos, su almacenaje y su recuperación, cada operación se hace más eficiente, reduciendo de modo significativo el tiempo de respuesta para las muestras. La calidad de las muestras se mejora por las rutinas de calibración automática y comprobación que identifican los problemas potenciales temprano. El soporte de idiomas extranjeros flexible para ventas a nivel mundial ayuda a los laboratorios en entornos multi-culturales.
El (DMS) proporciona un interfaz de usuario común que proporciona información detallada sobre la operación de cada dispositivo de laboratorio y puesto de trabajo conectados y junto con los manuales de usuario en línea y ayudas de preparación facilitan el uso y reducen al mínimo la preparación. El (DMS) maneja el intercambio de todos los datos de las muestras y los pacientes relevantes con el (LIS) propio de los usuarios (u otros sistemas de administración de datos) a través de una interconexión de programa proporcionado. Además, las capacidades de diagnóstico de instrumentos remotos aseguran una operación máxima libre de interrupciones. La reducción del papeleo, la compatibilidad transversal de inmediato con otros instrumentos y las redes de ordenador existentes, y la integración con el sistema de información del hospital central o del laboratorio proporciona unos beneficios de usuario significativos.
En una operación típica, el laboratorio:
(1) recibe una requisición del proporcionador de cuidados de la salud junto con el vial de muestras antes del código de barras,
(2) asigna un número (ID) único (número de acceso) al espécimen, y
(3) basado en información sobre la requisición, entra un ((ID)) de prueba (LBP) para especificar el proceso a usar.
La figura 23 muestra un ejemplo de pantallas de acceso (entrada de datos) que se presenta al técnico, dentro del cual se introducen el código de barras del vial, el número de acceso y el código de proceso de (LBP). Cuando el vial de muestras se carga dentro del dispositivo (LBP) para su tratamiento, el dispositivo (LBP) automáticamente lee el código de barras en el vial de la muestra y transmite el número del código de barras (106) al (DMS), que devuelve los parámetros de tratamiento para la prueba seleccionada y el número de portaobjetos que se han de producir. El dispositivo (LBP) devuelve un acuse de recibo (108) y procesa la muestra, haciendo uno o más portaobjetos del modo instru(ID)o a través del (DMS). Inmediatamente antes de que el dispositivo de (LBP) imprima un portaobjetos de muestra con el material filtrado de un vial de muestras, el dispositivo (LBP) lee el código de barras del portaobjetos al que se ha adjudicado previamente un código de barras que ha de recibir la muestra de la prueba. El dispositivo (LBP) envía cada código de barras (110) de portaobjetos y su código de barras de vial asociado al (DMS) que actualiza la base de datos del paciente con el número del código de barras del portaobjetos, remisión con el número de vial correcto, y señala (112) al dispositivo (LBP) de continuar. El dispositivo (LBP) luego imprime una muestra citológica de la muestra sobre uno o más portaobjetos y prepara el registro de datos a bordo para que se trate el próximo espécimen. La figura 24 muestra un ejemplo de una pantalla de menú (DMS) que muestra los artículos de datos que están ahora relacionados con la base de datos de (DMS), incluyendo el número de vial, el(los) número(s) de portaobjetos y los datos del paciente. El (DMS) puede producir un informe imprimible que relaciona unos números (ID) de los portaobjetos y los números (ID) de los viales asociados, los datos del paciente y los protocolos del tratamiento.
Como mínimo las variables del protocolo incluyen parámetros de mezcla de muestras (velocidad de agitación y tiempo) y la selección de filtros. Típicamente, la velocidad de agitación primaria se puede variar de 500 rpm a 3000 rpm seleccionable en pasos de 50 rpm. El intervalo de agitación se puede variar de 5 a 120 segundos, seleccionable en incrementos de 5 segundos. La elección del tipo de filtro se basa en el diámetro de poros promedio: o bien 5 micras (alojamiento rojo), por ejemplo para muestras no ginecológicas, tal como muestras de esputo, u 8 micras (alojamiento blanco), por ejemplo para muestras ginecológicas, dependiendo del protocolo de prueba seleccionado.
El dispositivo (LBP) es capaz de procesar recorridos de muestras mezcladas (es decir recorridos que pueden incluir viales que contienen varios tipos de muestras) de modo intercambiable y sin la necesidad de tratamiento en lotes o muestras del mismo tipo. El tratamiento de las muestras puede incluir al menos 100 diferentes protocolos de tratamiento residentes dentro del (DMS) y accesible para los usuarios. Los códigos de tratamiento predefinidos (ID's de prueba) tales como los siguientes se pueden usar para simplificar la introducción por el operador y especificar qué protocolo de tratamiento se usa:
1
quiste de pecho, L (izq.)
2
quiste de pecho, R (dcho.)
3
cepillado bronquial
4
lavado bronquial
5
lavado bronco alveolar
6
fluido cerebroespinal
7
cepillado/lavado de colon
8
cepillado/lavado de esófago
9
cepillado/lavado gástrico
10
raspado gingival (bucal)
11
prueba PAP gin.
12
cepillado/lavado intestinal
13
descarga de pezón, izquierdo
14
descarga de pezón, derecho
15
quiste de ovario, izquierdo
16
quiste de ovario, derecho
17
efusión pericardial
18
efusión peritoneal
19
efusión pleural
20
cepillado/lavado rectal
21
esputo, inducido
22
esputo, espontáneo
23
orina, cateterizado
24
orina, vaciado
Cada muestra se trata con un nuevo filtro para evitar la posibilidad de contaminación cruzada. En realización presente, cualquiera de los dos o más tipos de filtro diferentes se puede especificar para la versatilidad en la selección de la prueba (los ocho tubos de filtro del dispositivo permiten hasta ocho diferentes tipos de filtro). Los parámetros de tratamiento para cada tipo de preparación de muestra se pueden determinar de modo remoto y de antemano, y ser comunicados al dispositivo de tratamiento usando un enlace de comunicación bidireccional que utiliza el código de barras del vial del espécimen como identificador clave. El dispositivo (LBP) puede usar protocolos de tratamiento por omisión (cargado previamente en el (DMS)) al igual que protocolos de tratamiento generados en laboratorio que los usuarios pueden añadir al (DMS).
Un sensor de vial llenado en exceso (no indicado) se puede posicionar en o justo corriente abajo del lector de código de barras (230) para detectar si está presente una cantidad excesiva de fluido en cada vial traslúcido. La abertura y el tratamiento de un vial rellenado en exceso pueden dar como resultado un derrame peligroso o la eyección de fluido biológico. Correspondientemente, si se detecta un vial rellenado en exceso, el (DMS) será notificado de ello y el protocolo de tratamiento completo de (LBP) para ese vial será cancelado, permitiendo que el vial llenado en exceso continúe a través de la vía de tratamiento sin abrirse. Alternativamente, una condición de llenado en exceso se puede percibir en el soporte de la cinta de transporte (246) en el cual se cargan los viales por el mecanismo de carga de vial (300). Si se detecta un vial llenado en exceso allí, el (OMS) será informado de ello y se dará instrucciones al mecanismo de carga de devolver inmediatamente el vial rellenado en exceso a su bandeja (330).
Una aproximación similar se puede usar para ocuparse de otras anomalías detectadas cuando cada vial se carga en la cinta de transporte. Por ejemplo, se puede usar un sensor (no indicado) para detectar un código de barras no legible en el vial, o detectar cuando un vial está en una posición inadecuada en el soporte (246). Cuando cualquiera de estas condiciones se detecta, el (DMS) será informado de ello y el mecanismo de carga recibirá instrucciones de devolver inmediatamente el vial llenado en exceso a su bandeja (330).
La figura 22 es un diagrama de bloques que muestra los componentes de un sistema de ordenador para propósito general o un puesto de trabajo (270), que se puede usar para operar el (DMS). El sistema de ordenador (270) típicamente incluye una unidad de procesamiento central (CPU) (272) y una memoria de sistema (274). La memoria de sistema (274) típicamente contiene un sistema de operación (276), un impulsor BIOS (278), y unos programas de aplicación (271), tal como un (DMS). Además, el sistema de ordenador (270) puede incluir unos dispositivos de entrada (273), tales como un ratón, un teclado, un micrófono, un joystick, un lector de códigos de barras y ópticos, etc... y dispositivos de salida tales como una impresora (275P) y un monitor de visualización (275M).
El sistema de ordenador o el puesto de trabajo pueden ser conectados a una red electrónica (280), tal como una red de ordenadores. La red de ordenadores (280) puede ser una red pública, tal como el Internet o el Metropolitan Area Network (MAN), u otra red privada, tal como un Local Area Network (LAN) de la corporación, o Wide Area Network (WAN), o una red virtual privada. En este respecto, el sistema de ordenador (270) puede incluir un interfaz de comunicaciones (277), tal como Ethernet, USB, o Firewire, que se puede usar para comunicarse con la red electrónica (280). Otros sistemas de ordenador (279), tal como una base de datos servidor remoto, otros tipos de puestos de operación incluyendo analizadores automatizados y ordenadores o bases de datos (por ejemplo LIS) de un hospital, laboratorio u otro establecimiento médico, también se pueden conectar con la red electrónica (280). Otros dispositivos (LBP), al igual que otros tipos de instrumentos de tratamiento de las muestras (por ejemplo manchadores de portaobjetos automatizados y cubreobjetos) (279a) también se pueden conectar entre sí y el (DMS) a través de la red.
Una persona con conocimientos en la técnica reconocería que el sistema previamente descrito incluye unos componentes típicos de un sistema de ordenador de propósito general conectado con una red electrónica. Muchas otras configuraciones similares se pueden usar para controlar el dispositivo (LBP) y sus procesos. Además, se debería reconocer que el sistema de ordenador y la red dados a conocer en este documento se pueden programar y configurar por una persona con conocimientos en la técnica para implementar los métodos, el sistema y programa tratados en este documento, al igual que se pueden proveer los datos de ordenador requeridos y las señales electrónicas para implementar la presente invención.
Además, una persona con conocimientos en la técnica reconocería que el invento implementado por "ordenador" descrito más adelante en este documento puede incluir componentes que no son ordenadores "per se", sino que incluyen dispositivos tales como aparatos de Internet y Controladores de Lógica Programables (PLCs) que se pueden usar para proporcionar una o más funcionalidades tratadas en este documento. Además, mientras que las redes "electrónicas" se usan genéricamente para referirse a la red de comunicaciones que conecta los lugares de tratamiento de la presente invención, una persona con conocimientos en la técnica reconocería que tales redes podrían ser implementados usando tecnologías ópticas u otros equivalentes. Una persona con conocimientos en la técnica reconocería que se pueden proporcionar otras configuraciones de sistemas y estructuras de datos para implementar la funcionalidad de la presente invención. Todas las configuraciones y estructuras de datos de este tipo están consideradas como estando dentro del objetivo de la presente invención. En este contexto, también se ha de comprender que la presente invención puede utilizar medidas de tratamiento de información y de seguridad para la transmisión de datos electrónicos a través de redes. Por tanto, la encriptación, autenticación, verificación, compresión y otras medidas de seguridad y de tratamiento de información para la transmisión de datos electrónicos a través tanto de las redes públicas como privadas están proporcionados, donde sea necesario, usando técnicas que son bien conocidas por aquellos con conocimientos en la técnica.
Puesto de destapado
Una de las ventajas del presente dispositivo y sistema (LBP) basado en viales es que reduce al mínimo la exposición del operador a las muestras, que pueden contener peligros biológicos potenciales. Refiriéndose a las figuras 26-31, el dispositivo (LBP) tiene un mecanismo de destapado (400) que primeramente separa automáticamente el agitador (40) en el vial de la tapa (30), y luego retira y descarta la tapa - todo sin intervención por parte de un operador. Véase la figura 26, que muestra el agitador que descansa sobre las nervaduras de viales (26) después de haber retirado la tapa (30).
Un vial de muestras cerrado (10) que ha llegado al puesto de destapado en su receptáculo de transporte (246) se encuentra por un cabezal de destapado (402) que se baja sobre la tapa (30) del vial del espécimen. Véase las figuras 27 y 28. El cabezal de destapado (402) tiene cuatro patas ahusadas (404) que forman una cavidad de agarre ahusado que tiene unos bordes interiores (406) en forma de cincel espaciados y con un tamaño para cerrarse progresivamente sobre la tapa (30) a medida que se baja el cabezal (402). Una vez que la tapa está conectada prieto por las patas, un husillo central o émbolo (408) se baja en contacto con el centro de la tapa (30) y aplica una fuerza hacia abajo a la tapa para causar que el agitador (40) se separe de la tapa (30), del modo descrito anteriormente, y se baje en el vial sobre las nervaduras (26). Luego el émbolo se retrae y se gira el cabezal de destapado (402) en el sentido contrario al reloj (figura 28) para desatornillar la tapa (30) y retirarla del contenedor (20). Después, el cabezal de destapado con la tapa retirada en su agarre se mueve lateralmente a la posición indicada en líneas discontinuas (410) en las figuras 29 y 11 y el émbolo se baja de nuevo, esta vez para eyectar la tapa (30), que cae dentro de un conducto de caída o cesta de desecho (no indicado) debajo del cabezal de destapado. Alternativamente, un conducto de desecho móvil se puede colocar debajo del cabezal de destapado para coger la tapa eyectada, de modo que no se requiere el movimiento lateral del cabezal de destapado. Las tapas no se vuelven a usar para eliminar la posibilidad de una contaminación cruzada.
El émbolo (408) se lleva por un cilindro neumático (412), montado sobre una consola en ("L") (415) en la parte superior del cabezal de destapado, que puede aplicar una fuerza sobre la tapa de hasta alrededor de 30 libras. Un muelle de bobina (413) devuelve el émbolo a su posición retraída cuando el cilindro (412) está desactivado. El cabezal (402) es capaz de aplicar un momento de torsión de destapado a través de las patas de agarre de hasta alrededor de 101 libras -pie, que es suficiente para aflojar la tapa. Las patas de agarre pueden ser del tipo de activación automática de modo que la alineación con precisión con la tapa o pequeñas variaciones en la geometría de la tapa no frustran su agarre.
El mecanismo de destapado tiene una estructura de montaje (414) soportada sobre bloques (416) que se deslizan lateralmente de la vía de tratamiento sobre los carriles (418). Un motor de pasos de eje "Y" (420) y tornillo de avance (422) llevan a cabo un movimiento lateral. El cabezal de. destapado (402) está montado de modo rotatorio en un bloque de cojinete (424). El bloque de cojinete (424) está fijado a una estructura "C" (426) que es deslizable verticalmente sobre la estructura de montaje (414). El movimiento vertical de la estructura "C" (426) y de allí el cabezal de destapado (402) se lleva a cabo por el motor de pasos del eje "Z" (428) y tornillo de avance (430). El tornillo de avance (430) puede ser deformado verticalmente para acomodar el movimiento hacia arriba de la tapa (30) mientras que se desatornilla. Sin embargo, se prefiere que el motor de pasos (428) se active durante la secuencia de destapado de modo que el cabezal (402) suba a aproximadamente la misma tasa que, pero no más rápido que, la tapa de desenroscado. El cabezal de destapado (402) se lleva de modo rotatorio por el motor destapador (432) a través de una unidad de reducción de engranaje (433), una cinta temporizadora (434) y poleas temporizadores (436, 438).
El cabezal de destapado descrito anteriormente también funcionaría con viales que tienen una conexión convencional de tipo bayoneta de "presionar y girar" entre el contenedor y la tapa. La fuerza hacia abajo del émbolo (408) sería suficiente para liberar el cierre interno anti-retorno de la conexión, que permite que el agarrador gire y retire la tapa. Los viales que tienen tapas que no requieren rotación para la retirada, por ejemplo una tapa de enganche rápido, requeriría un cabezal de destapado diseñado de modo diferente, preparado para el tipo de conexión de tapa implicada.
Alternativas al émbolo previamente descrito (408) se pueden emplear en o corriente arriba del puesto de destapado para la aplicación de la fuerza externa requerida al vial tapado para llevar a cabo la separación del agitador de la tapa. Por ejemplo, una leva, brazo de palanca u otro elemento mecánico móvil pueden contactar y presionar hacia abajo sobre la tapa. Alternativamente, una fuerza externa abrupta hacia arriba se puede aplicar al vial para dar como rendimiento una fuerza de aceleración que vence la fuerza de retención por fricción entre los conectores (35 y 47), tirando con eficacia el agitador afuera de su conexión con la tapa. Esto se puede hacer por ejemplo moviendo el vial cerrado rápidamente hacia abajo para golpear el fondo del contenedor (20) contra una superficie más bien dura, por ejemplo por empuje mecánico y/o neumático del vial cerrado dentro del portador de transporte (246) que mantendrá el vial durante los pasos subsecuentes de tratamiento, o por dejar caer el vial hacia abajo en un conducto a una distancia suficiente para desalojar el agitador. Otro modo para ejercer una fuerza externa abrupta hacia arriba sobre el vial es golpear el fondo del contenedor (20) con un miembro golpeador. Esto se puede lograr por ejemplo por mecer el contenedor (20) y empujar momentáneamente un golpeador contra el fondo del contenedor, por ejemplo a través de una abertura de fondo en el portador de vial (246), por medios neumáticos y/o mecánicos. El diseño de estas y otras variantes de mecanismos automatizados adecuados para llevar a cabo estas tareas está dentro del agarre de aquellos con conocimientos en las técnicas mecánicas.
Puesto de tratamiento previo (agitación primaria)
Después de completar el destapado, el mecanismo de transporte clasifica el contenedor de muestras a un puesto donde ocurre el tratamiento previo. El puesto del tratamiento previo es el lugar en el cual las operaciones de tratamiento previo, tales como la dispersión de las muestras dentro de su contenedor se llevan a cabo antes de mover el contenedor y su muestra al puesto de adquisición de muestras. El puesto de tratamiento previo típicamente lleva a cabo una operación de dispersión. En la realización preferida, la operación de dispersión se lleva a cabo por un mezclador mecánico, que gira a una velocidad fija y durante una duración fija dentro del contenedor de muestras: en este ejemplo, el mezclador sirve para dispersar unas partículas grandes y partículas microscópicas, tales como células humanas dentro de la muestra con base líquida por homogeneización de la muestra. Alternativamente, la muestra puede contener objetos de tamaño inferior a las células tales como moléculas en forma cristalina u otras formas de conformaciones. En ese caso, se puede introducir un agente químico en la muestra en el puesto de tratamiento previo, para, por ejemplo, disolver ciertas estructuras cristalinas y permitir que se dispersen las moléculas a través de toda la muestra basada en líquido a través de unos procesos de difusión química sin la necesidad de una agitación mecánica. En este ejemplo, el puesto de tratamiento químico previo introduce su agente de dispersión a través del cabezal de tratamiento previo.
En la realización ilustrada preferida el tratamiento previo ocurre en el puesto de agitación primario (500), que usa un protocolo de agitación especificado o instruido para agitar el espécimen, si se necesita, usando el agitador (40) en el contenedor, a una velocidad especificada (rpm) para una duración especificada. El protocolo de agitación principalmente depende de la muestra del modo descrito anteriormente, y normalmente está previsto para desagregar cualquier material mucoso y dispersarlo y/u otro material en partículas en el líquido del espécimen.
Refiriéndose a las figuras 32-35, el puesto de agitación primario (500) tiene un cabezal de agitación (502) en forma de un collar de acero de expansión. El collar está formado en el final inferior de un eje (503) que se divide en seis dedos flexibles (504) definidos por seis ranuras espaciadas de modo igualado (506). El eje (503) es rotativo en un bloque de cojinete (508) fijado a una estructura en "C" (510) que es deslizable verticalmente sobre una estructura de montaje (512). El movimiento vertical de la estructura "C" (510) y de allí el cabezal de agitación (502) se lleva a cabo por un motor de pasos del eje "Z" (514) y un tornillo de avance (516). El cabezal de agitación (502) es llevado de modo rotatorio por un motor de agitación (518) a través de una cinta temporizadora (520) y unas poleas de temporización (522, 524).
Las superficies internas de los dedos de collar (504) ahusan de modo uniforme hacia dentro hacia el final inferior del collar. Un émbolo central (526), móvil verticalmente por un cilindro neumático (528) a tope una consola (530), expande los dedos (504) hacia fuera cuando desciende y se encuentra con el paso de estrechado definido por los dedos de ahusado. Por tanto el diámetro del final inferior del cabezal de agitación (collar) (502) incrementa cuando se baja el émbolo. Este final tiene un tamaño para ajustarse de modo suelto, pero de cerca dentro de la pared anular (47) en la parte superior del agitador (40) cuando el collar no está expandido. Cuando el émbolo (526) baja, los dedos (504) se expanden hacia fuera para apretar contra el interior de la pared (47), en el tubo múltiple "M", conectando con seguridad el agitador.
En operación, el cabezal de agitación (502) se baja primero de modo que el collar entra en el tubo distribuidor "M". El motor y la ménsula indicados en línea de trazo en las figuras (33 y 34) indican esta posición bajada. Luego el émbolo (526) desciende para enclavar el cabezal de agitación al agitador. Entonces el motor de pasos (514) se opera para alzar ligeramente el cabezal de agitación y el agitador (40) sujetos. Este movimiento vertical solo ha de ser muy pequeño, tal como 0,050 pulgadas, justo para liberar el agitador de las nervaduras (26) y evitar una interferencia con el contenedor durante la agitación. Luego el motor de agitación (DC) (518) se opera de acuerdo con el protocolo de agitación específico del espécimen. La velocidad de agitación puede variar, y es usualmente en la gama de alrededor de 500 rpm hasta aproximadamente 3.000 rpm. El tiempo de agitación puede variar alrededor de 5 segundos a aproximadamente 90 segundos. La base o la pared de fondo (41) del agitador actúa como un dispositivo giratorio para empujar cualquier líquido que puede subir a lo largo del agitador contra la pared del contenedor, y evita el escape del líquido del contenedor. Retirar el émbolo (526) del collar libera el agitador (40) del collar (502) de modo que el contenedor de muestras se puede mover hacia el puesto siguiente.
Se podría usar un collar de contracción en lugar de un collar de expansión (502). En ese caso, los dedos de collar se ajustarían alrededor del exterior de la pared anular (47), y se apretarían juntos para sujetarse alrededor de la pared por un manguito descendente que rodea los dedos.
Puesto de colocación del filtro
En el puesto de colocación del filtro (600) hay alojado un conjunto de filtro (F) apropiado (véase la figura 5) dentro del tubo múltiple (M) abierto en la parte superior del agitador (40). Los conjuntos de filtro pueden venir en diferentes configuraciones de filtro para el reconocimiento automatizado con máquina. Por ejemplo, un juego de conjuntos de filtro se pueden colorear en rojo (5 micrómetros), otro juego en blanco (8 micrómetros), cada uno teniendo unas propiedades de filtrado diferentes, y un sensor de color puede detectar qué tipo de filtro está delante de ello y causa que se cargue el filtro adecuado. Los conjuntos de filtro se dispensan por un empujador de un almacén que tiene múltiples tubos de filtro.
Las figuras 36-40 muestran la estructura y la operación del puesto de colocación del filtro. Refiriéndose a las figuras 37 y 40, un cabezal de dispensado de filtro (610) consta de un almacén de filtro en forma de un portaherramientas rotatorio (612)rotativo sobre un husillo (614) por un motor de pasos (616). El puesto vertical (611) proporciona el soporte principal del portaherramientas rotatorio. El portaherramientas rotatorio (612) tiene una placa de soporte superior (618) con ocho orificios espaciados de modo igualado (620) cerca de su periferia, cada abertura de orificio a través del borde de la placa (618) con una ranura (622). Una placa de guiado de fondo (624) sobre un husillo (614) tiene una disposición similar de orificios que están alineados con los orificios y las ranuras en la placa de soporte superior.
Ocho tubos de filtro de acero (626), cada uno con un saliente de soporte superior (628) es soportado verticalmente en orificios (620) y los orificios alineados debajo de ellos, con los salientes descansando en la parte superior de la placa superior (618). Cada tubo de filtro (626) tiene una ranura por la longitud completa (630), y su porción de fondo está dividida en cuatro dedos con muelle (632) por ranuras (634). Justo por encima del final del fondo los dedos (632) se curvan hacia dentro, formando salientes interiores redondeados (636) contra los cuales descansa un conjunto de filtro (F). El tubo de filtro está dimensionado de tal forma que los salientes (636) mantienen hasta una columna completa de conjuntos de filtro (F) para que no se caigan afuera del tubo, pero se desvía para permitir que un conjunto de filtro pase cuando se empuja la columna hacia abajo sin dañar el conjunto de filtros. Los dedos (632) forman por tanto una obstrucción con muelle.
La figura 39 muestra la posición del almacén de filtro (612) en relación con la vía de tratamiento y los puestos de tratamiento adyacentes, notablemente el puesto de agitación primario (500) a la izquierda, y el puesto de adquisición de muestras (700) a la derecha, todos situados en un lado de la vía de tratamiento del modo definido por los carriles de guía (250). En el otro lado de la vía de tratamiento opuesto al almacén de filtro (612) está el ensamblado que soporta y lleva un brazo empujador (640). Este ensamblado consta de un puesto de soporte (642) que soporta un tornillo de avance de eje "Z" (644) llevado por un motor de pasos 5 (no indicado) que mueve un transportador (646) que lleva el brazo de empuje (640). Un sensor de filtro (650) situado enfrente de la placa de guiado de fondo (624) controla el paso (caída) del conjunto de filtro más bajo (F) en el tubo de filtro presentado en (es decir directamente encima) el contenedor de muestras. El sensor (650) también detecta cuando el tubo de filtro está vacío. Un segundo sensor (651) supervisa el tipo de filtro.
Los conjuntos de filtro del mismo tipo se apilan en la orientación adecuada, con el lado del filtro de membrana (borde biselado) cara hacia abajo, en cada tubo. Por ejemplo, 54 ensamblados de filtro se pueden alojar en cada tubo; por tanto un total de 432 ensamblados de filtro se pueden cargar en el almacén. Cincuenta y cuatro ensamblados de filtro se pueden embalar previamente en una columna que se inserta en un tubo de filtro con una lengüeta de envoltura se proyecta desde la ranura (630), y se desenvuelve por tirar de la lengüeta hacia fuera. Alternativamente, los ensamblados de filtro del mismo tipo se pueden verter sobre un alimentador vibratorio, que puede reconocer su orientación por configuración geométrica, y orientar de modo adecuado y alimentar los ensamblados de filtro sobre los tubos. Varios de estos filtros pueden usarse, uno para cada tipo de ensamblado de filtro.
En operación, con el brazo empujador (640) en su posición de alojamiento (superior), indicada por el contorno de transportador en línea de trazos en la figura 38, el almacén de filtro (612) está rotado por el motor de paso (616) hasta que el sensor (650) detecta la presencia del tipo especificado del conjunto de filtro en el tubo de filtro delante de ello. El transportador (646) se mueve entonces hacia abajo con el brazo empujador (640) que se mueve a través de la ranura (630) para presionar la columna de los conjuntos de filtro en ese tubo hacia abajo, hasta que el conjunto de filtro más abajo se cae del tubo dentro del tubo distribuidor (M) en el agitador (40). Cuando se percibe la caída del filtro, el transportador (646) con su brazo empujador (640) detiene su avance. En una disposición alternativa, se puede usar un sensor de peso para supervisar el peso de la columna de filtros y detecta por el cambio del peso cuando el conjunto de filtro ha caído de la columna y cuando el tubo de filtro está vacío.
El uso de ocho tubos de filtro (626) en el almacén (612) permite un proceso no atendido de todas las muestras alojadas en las bandejas del cargador automático de viales (300). Para un modelo de encimera del tipo descrito previamente, sin embargo, un tubo de filtro simple soportado en una posición fija encima de la vía de tratamiento bastaría para el tratamiento de las muestras que requieren el mismo tipo de filtro.
Puesto de adquisición de muestras y de deposición de las células
Refiriéndose a la figura 41, el puesto de adquisición de muestras (700) tiene un cabezal de succión (702) que baja para conectar la porción superior del agitador (40). Antes de sacar un vacío sobre la muestra a través del conjunto de filtro (F), el cabezal de succión agarra, eleva ligeramente y gira el agitador (40), esta vez más lentamente que en el puesto de agitación primario (típicamente no más de 500 rpm para un intervalo de 5 segundos), para volver a suspender la materia en partículas en el líquido de muestras. El motor de nueva agitación puede ser un Maxton de corriente continua de 24 voltios de tipo reductor de engranaje planetario. Luego se aplica una succión a través de la línea de succión (750) para aspirar el líquido de muestras desde el contenedor (20) a través de un tubo de succión (43), en la cámara de separación de la materia en partículas (distribuidor) (46) y a través del conjunto de filtro (F), dejando una monocapa o una capa delgada de células depositadas de modo uniforme sobre la superficie de fondo del filtro del modo descrito previamente. También puede ser posible rotar el agitador lentamente mientras que se aspira el líquido de las muestras.
La figura 6 muestra como coopera el cabezal de succión con la pared anular (47) del distribuidor del agitador y el conjunto de filtro (F) en ello. La porción exterior (704) del cabezal de succión envuelve la pared (47) y tiene un anillo en "O"(769) que se sella contra el exterior de la pared (47). La porción interior (706) del cabezal de succión tiene dos anillos en "O" concéntricos (762, 764), que se sellan contra la parte superior del soporte de filtro (200). La succión aplicada a través del puerto (750) crea un vacío alrededor de la abertura central (204) y dentro del soporte de filtro (200), que saca líquido dentro del distribuidor (46) y a través del filtro (202). Un anillo en "O" (766) se interpone entre las porciones interior y exterior del cabezal de succión.
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Refiriéndose a la figura 42, cuando la aspiración del espécimen está completa, el cabezal de succión (702) se alza. La porción interior (706) del cabezal de succión se extiende al mismo tiempo por la acción de un cilindro neumático (no indicado) montado encima del cabezal de succión. Cuando se alza el cabezal de succión (702), la porción exterior (704) se desconecta del agitador (40), pero el conjunto de filtro (F) se retiene en la porción interior (706) por la aplicación de un vacío a través de la línea de succión (752) al espacio anular entre los anillos en "O" (762 y 764). Por tanto el cabezal de succión (702) retira el conjunto de filtro (F) del agitador y puede continuar aplicando una ligera succión por medio de la línea de succión (750) a través del filtro para llevar a cabo un grado deseado de control de humedad del material celular en el filtro.
El cabezal de succión (702) luego se mueve lateralmente alejándose de la cinta de transporte por pivotado en 90º alrededor de un eje vertical a la posición de transferencia de las células "P" mostrada en la figura 46, para situar el conjunto de filtro (F) sobre un portaobjetos (S) de microscopio entregado por un caset de portaobjetos en el puesto de presentación del portaobjetos (900). Este movimiento de pivotado del cabezal de succión (702) también se puede ver en las figuras 11 y 39. La porción interior (706) del cabezal de succión (702) luego se mueve hacia abajo para presionar el filtro contra el portaobjetos (S) con una fuerza de apretado en la gama de 4 a 8 libras y transferir la monocapa de células sobre ello. Las líneas de corte en la figura 42 muestran este cambio en la posición del cabezal de succión (702) y el contacto del filtro con el portaobjetos (S). En lugar de ser montado de modo pivotante, el cabezal de succión (702) podría estar montado para un movimiento rectilíneo a y de un lugar diferente de deposición donde los portaobjetos se presentan por ejemplo encima de la vía de tratamiento.
Refiriéndose a las figuras 43-46, el cabezal de succión (702) está montado de modo rotatorio sobre una viga (716) que también lleva el motor de nuevo agitado (718), que gira el cabezal de succión (702) a través de una cinta de temporizado (720). La viga (716) está soportada de modo pivotante sobre un eje vertical (721) en un portaobjetos (722), que es móvil verticalmente a lo largo del soporte del marco (724) por medio de un motor de pasos de eje "Z" (726) y un tornillo de avance (728). El motor (726) mueve por tanto todo el cabezal de succión verticalmente. El movimiento pivotante de la viga (716) se lleva a cabo por un motor de pasos (717) que opera a través de un tren de engranajes (no indicado). El movimiento vertical de la porción interior (706) del cabezal de succión se lleva a cabo por un cilindro neumático y muelle de retorno (no indicado) montado por encima del cabezal de succión a una consola en "L" (719), sustancialmente idéntica a la disposición (412, 413, 415) (véase la figura 29) usada para mover el émbolo (408) del cabezal de destapado (402).
El soporte de la estructura (724) está montado sobre un portaobjetos (730) para ser movible lateralmente de la vía de transporte. Un motor de pasos de eje "Y" (732) y un tornillo de avance (734) llevan a cabo este movimiento. Después de que el portaobjetos está impreso el cabezal de succión se alza por el motor de eje "Z", y el motor de pasos de eje "Y" (732) avanza todo el conjunto a la posición de línea discontinua "X" indicada en la figura 43. Luego el cabezal de succión pivota de regreso a su orientación original, transversal a la vía de transporte (posición "S" en la figura 46). El motor de pasos de eje "Y" (732) luego tira el conjunto de regreso completo a su posición original (líneas sólidas en la figura 43). Cuando el cabezal de succión (702) se mueve (a la derecha del modo visto en la figura 43), el conjunto de filtro (F) retenido parado es "raspado" del cabezal de succión por el borde (736) de un tubo de filtro (de desecho) usado con la parte superior abierta (738) (véase también las figuras 11 y 39). Esto deja el cabezal de succión (702) libre para conectar un conjunto de filtro nuevo.
La fuente de vacío que comunica con el cabezal de succión (702) tira un ligero vacío por ejemplo en la gama de 3 pulgadas a 10 pulgadas de Hg (ajustable por un regulador), a través de la línea de succión (750) para aspirar el líquido de espécimen y sacarlo a través del conjunto de filtro (F). El vacío regulado por separado aplicado a través de la línea de succión (752) para mantener el conjunto de filtro en el cabezal de succión (702) es más elevado, del orden de 20 pulgadas de Hg.
La formación de muestras de alta calidad sobre los portaobjetos de microscopio depende críticamente de la deposición de una monocapa de células de la concentración especificada (es decir el número de células por área de unidad) sobre la superficie del filtro que contactará con el portaobjetos. Eso, a su vez, depende críticamente de la tasa de aspiración y/o del volumen de flujo aspirado. Como quiera que la concentración de células sobre la superficie de filtro es una función del número de poros de filtro bloqueados por los sólidos suspendidos en el líquido de las muestras, el porcentaje de reducción de flujo de la condición de filtro abierto máximo correlaciona con el bloqueo o la cantidad de acumulación en el filtro. Debido a la naturaleza de las muestras biológicas, la concentración de partículas sólidas es un variable significante en el tratamiento y se debe tomar en consideración. También, es importante identificar el volumen total del material filtrado sobre una base de tiempo real para otras operaciones de tratamiento.
El puesto de adquisición de muestras por tanto incluye además un sistema de control de deposición para el control de la duración de vacío de la extracción del líquido por la supervisión de la tasa de flujo y/o el volumen aspirado. La tasa de flujo supervisada o el volumen aspirado se puede usar para señalar un corte de vacío y/o una retracción de cabezal de succión, que se correlaciona con la concentración especificada de células recogidas en la superficie de filtro de membrana. Si no se logra un factor de concentración especificado antes que un volumen de fluido especificado sea aspirado, el sistema puede también emitir una señal de retracción.
Unos tipos diferentes de sistemas o módulos de control de deposición se pueden usar para estos propósitos. La figura 47 muestra esquemáticamente un sistema de este tipo, que tiene un medidor en forma de un detector de nivel digital situado a lo largo de una columna de fluido. Este sistema de "flujo de burbujas" puede usar sensores en forma de una pluralidad de emisores de diodos luminosos (LED) y el número de fotosensores correspondientes, tal como un sensor Omron, LED infrarrojo EE-SPX613 GaAs, colocado a lo largo de la longitud de la columna. Se puede usar cualquier otro tipo de sensores. Alternativamente los sensores LED tal como los sensores Omron mencionados anteriormente se pueden usar sin los correspondientes emisores cuando están situados justo en el borde de un tubo de vidrio. El borde del menisco del líquido en el tubo difracciona la luz que pasa a través del tubo, y el sensor detectará el patrón de luz desviado cuando el borde del menisco que se eleva alcanza el sensor.
La columna de fluido está formada en un tubo o cilindro (770) transparente que se extiende verticalmente, por ejemplo hecho de vidrio Pyrex de 9 mm de diámetro por 1 mm de espesor. El fluido del espécimen aspirado se saca del contenedor de muestra a través del filtro de membrana, y se tira en el cilindro de vidrio (770) a través de la línea de succión (750) y una válvula de 3 vías (778), por medio de una fuente de vacío (772) conectada a la parte superior del cilindro. Los sensores (774) están situados de modo igualado a lo largo de la longitud del cilindro (770), de preferencia a intervalos de 1,5 ml de capacidad, y están interconectados con un controlador o un microprocesador (776).
En operación, en el estado normal, sin nada de fluido en el tubo (770), la línea de relé del sensor es "baja". El vacío empieza a sacar fluido dentro del tubo a través del filtro, y el controlador marca el comienzo de la secuencia de extracción. Cuando el fluido alcanza el primer sensor, la primera línea de relé del sensor se pone en "alto". El controlador marca el tiempo que tardó el fluido en alcanzar el primer sensor, indicando la condición de casi flujo libre del filtro, y la viscosidad relativa del fluido en la prueba. Cuando se introduce 1,5 ml de fluido adicional en el tubo, la línea de relé del segundo sensor se pone "alto". El intervalo de tiempo para los primeros 1,5 ml de fluido (entre el primer y el segundo sensor) se anota por el controlador, y esto se convierte en la base de tiempo de referencia. Se introduce cada 1,5 ml adicional en el sistema (y se detecta por los sensores sucesivos), la base del tiempo para ese incremento se computa. Cuando la base de tiempo incremental alcanza un porcentaje derivado empíricamente (por ejemplo un 120%) de la base de tiempo original (referencia), el controlador indica que la recogida de célula se ha completado, y una señal de parada se transmite, de preferencia para retraer el cabezal de succión (702) del distribuidor en el contenedor de muestras. La figura derivada empíricamente mencionada antriormente es variable con el protocolo y controla directamente la celularidad de la muestra de especímenes.
La mejor aproximación de la condición de flujo libre del filtro se obtiene si el tiempo que el fluido tarda en alcanzar el primer sensor (774) se mantiene a un mínimo práctico. Esto se puede lograr por la incorporación del primer sensor en el cabezal de succión mismo, como se muestra esquemáticamente en la figura 47a. En esta realización, la porción interior (706) del cabezal de succión lleva un emisor (774a) y un sensor opuesto (774b), que detecta el borde de avance de la columna de fluido muy cerca del conjunto de filtro (F). La porción exterior (704), que tiene dientes (775) conectadas por la cinta de temporización (no indicado) es rotatorio alrededor de la porción interior (706) (observa el cojinete interpuesto (773)) para rotar el agitador (no indicado) y agitar el espécimen antes de la aspiración.
Durante la operación de extracción de la muestra, el controlador registra el volumen cumulativo o el total aspirado. Si el volumen cumulativo alcanza un nivel predeterminado antes de alcanzar la reducción de la tasa de flujo predeterminado del flujo de referencia, el controlador también emitirá una señal de parada y una bandera que indica que la señal de parada se emite no como resultado del flujo reducido deseado, sino al alcanzar el límite máximo de extracción de líquido. Un portaobjetos formado bajo la condición señalada probablemente formará una condición hipo-celular. El controlador puede imprimir el portaobjetos e indicar al (DMS) que es probable que exista una condición hipo- celular. Correspondientemente, si existe la condición señalada, el controlador emite una señal para purgar el líquido en el cilindro (770) e inicia una segunda extracción. El cilindro es purgado de todo el líquido después de tomar cada muestra.
Refiriéndose a la figura 48, el sistema de control de deposición puede tener un valor de purgado, de modo que cuando se completa el ciclo de purgado, la señal de parada generada por el controlador (776) abrirá la válvula de purgado para ventilar la línea de suministro de vacío a la atmósfera y desviar el líquido que permanece en el cilindro (770) a un contenedor de desecho. El cilindro (770) se puede mantener bajo una presión negativa. El sistema está entonces preparado para el próximo ciclo. Específicamente, el sistema puede tener una válvula de solenoide de 2 vías (V3) en la línea de succión con una puerta (780) abierta a la atmósfera. El fondo del cilindro (770) está conectado a un distribuidor de válvulas (782) con dos válvulas de solenoide (V-2, V-4). Las válvulas de solenoide pueden ser de la serie LF Lee diseñadas para el uso en sistemas de vacío, válvula de dos vías LFVA 2450110H, sellado viton, 24 voltios y válvula de 3 vías, LFRX0500300B, sello viton, 24 voltios. La válvula de 2 vías (V-4) puede llevar el líquido de las muestras al cilindro de flujo de burbujas (770), o a la válvula de paso de vacío (784). La válvula de 2 vías (V-2) puede controlar la fuente de vacío de deshidratación del filtro. La figura 49 ilustra la lógica de válvula.
El sistema de control de deposición puede usar un indicador de nivel analógico en lugar de los sensores digitales (774). El indicador de nivel analógico percibe la capacitancia del líquido aspirado. La diferencia está solo en el método de percibir el volumen y la tasa de llenado del líquido en el cilindro (770). Aquí se usan dos electrodos espaciados, uno alrededor del exterior del cilindro (770) y el otro situado abajo del centro del cilindro, separado del líquido aspirado por un dieléctrico. Una corriente de elevada frecuencia, tal como 10 kHz, de baja tensión se aplica a través de los electrodos. La capacitancia en este sistema se mide por un circuito de puente, que proporciona una indicación analógica de capacitancia en el circuito. A medida que el fluido llena la columna, la capacitancia en el circuito se incrementa. Con este sistema se obtiene fácilmente un diferencial de 10X en la capacitancia directa. La capacitancia se indica sobre una base de tiempo real y se pueden tomar muestras con suficiente frecuencia para proporcionar el control del sistema de muestreo. Esta disposición, al igual que los dos primeros, usa un ordenador o un microprocesador y una tecnología de flujo de burbujas para medir la tasa de flujo y el volumen de fluido total en tiempo real. El incremento del volumen predeterminado para estas disposiciones puede estar en la gama de alrededor de 0,1 ml a 5,0 ml, y de preferencia está en la gama de alrededor de 1,0 a 2,0 ml.
Un sistema diferente puede usar un indicador ultrasónico para medir el movimiento del fluido a través de un tubo. El sistema ultrasónico usa una propagación de ondas ultrasónicas a través de un líquido en movimiento. En este respecto, el tercer sistema emplea un emisor y detector ultrasónico sujeto a través del tubo de extracción de líquido (línea de succión (750)) que opera en el final distal del conjunto de filtro (F). Este sistema proporciona una indicación digital de flujo del fluido en el tubo, el volumen total aspirado a través del tubo se calcula por un cálculo de intervalo de flujo. Mide la desviación de fase de la fuente del generador de ondas ultrasónicas a un detector para medir la velocidad de flujo.
Otro modo para medir un volumen de fluido aspirado y controlar la duración de la extracción de muestra es la detección del cambio en el peso del vial de espécimen. Esto se puede lograr usando un sensor que hace una medición de alta precisión del peso o de la masa del vial que contiene la muestra que se está aspirando. El peso del vial o la masa se mide repetidamente a una frecuencia elevada del tal forma que la tasa de cambio del peso o de la masa del vial se determina con exactitud. La aspiración del espécimen se completa cuando la tasa de cambio en el peso o la masa se ha reducido en una cantidad predeterminada o porcentaje de la tasa inicial. El sensor de peso puede ser, por ejemplo, una célula de carga en cada receptáculo de la cinta de transporte (246), o una célula de carga simple debajo de la cinta de transporte en el cabezal de adquisición de la muestra que sube para conectar el contenedor por encima de ello. En cualquier caso, el cabezal de adquisición de la muestra se puede alzar ligeramente durante la aspiración para descargar el contenedor de modo que la célula de carga puede medir solo el peso combinado del contenedor y el espécimen restante.
Aunque la adquisición de la muestra de preferencia se lleva a cabo a través de aspiración (usando un vacío), también se puede llevar a cabo por la puesta bajo presión del contenedor (20) a través de un cabezal apropiado que se sella contra la parte superior del contenedor y fuerza el líquido del espécimen hacia arriba a través del tubo (43) y a través del conjunto de filtro por medio de una presión neumática positiva. Los mecanismos y esquemas de control del volumen de fluido descritos anteriormente también funcionarían en unión con un sistema de adquisición de muestra bajo presión de este tipo.
La concentración de la célula se puede seleccionar de baja a elevada definiendo el corte del control de flujo. Para un resultado de celularidad típica bajo, el corte puede ser de un 80% de la referencia de 120% de referencia tratada previamente, y para la celularidad elevada el corte se puede ajustar a un 60% de la referencia, seleccionable en incrementos de un 5 El número de portaobjetos por muestra puede variar de uno a tres. Algunos protocolos típicos por defecto son como sigue:
GIN: 1.000 RPM de agitación, intervalo de 30 segundos, filtro de micrómetro de 8, un 60% de celularidad elevado, un portaobjetos.
Orina: 1.000 RPM de agitación, intervalo de 20 segundos, filtro de micrómetro de 5, un 70% de celularidad mediana, un portaobjetos.
Esputo pulmonar: 3.000 RPM de agitación, intervalo de 120 segundos, filtro de micrómetro de 5, un 80% de celularidad elevada, dos portaobjetos.
Puesto de nuevo tapado
Después de terminar el ciclo de tratamiento de la muestra, el contenedor de la muestra se vuelve a sellar con el agitador aún dentro del contenedor. Se prefiere el uso de una lámina delgada de aluminio revestida de polipropileno, para formar una nueva tapa, que está disponible en forma de rollo. Se saca la lámina a través del final abierto del contenedor de muestras, se une térmicamente al contenedor a una temperatura de sellado de alrededor de 365ºF aplicada durante alrededor de 3 segundos con una fuerza de sellado de 3 libras, y cortada del rollo. Por supuesto, se puede usar cualquier otro tipo de material para el nuevo tapado mientras que sea compatible con el material de vial y cree un sellado seguro y fiable. Por ejemplo, se podría usar una lámina respaldada con un adhesivo de resina de fraguado térmico; se podría usar una lámina de respaldo pegajosa que no requiere calor para llevar a cabo el sellado; o un material de sellado de plástico se puede unir al contenedor por ultrasonido. Para mejorar una operación no atendida, un dispositivo automático de enroscado podría estar incluido para enroscar un nuevo rollo de material de sellado en el mecanismo de nuevo tapado. Cortar tapas de un rollo se puede eliminar si se alimentan al mecanismo de nuevo tapado cierres de cortado previo con troquel montado de rollo que tienen lengüetas que se pelan.
Refiriéndose a las figuras 50 y 52, el mecanismo de nuevo tapado (800) tiene una placa de soporte lateral (802) fijada a la placa de base de la máquina. La placa de soporte lateral lleva una estructura principal (810) que tiene una placa superior (812) con ranuras (814, 816), y dos placas laterales (818, 820). Un molinete propulsor (822) está provisto de muñón en placas laterales (818, 820). Un motor de avance de lámina (824), montado en una consola (826), lleva el molinete. Un rodillo de presión (828) está montado de modo pivotante a la estructura principal (810) y conecta de modo elástico el molinete bajo la influencia de un muelle (830). El molinete (822) y el rodillo de presión (828) definen entre sí una garganta a través del cual corre la lámina, y tiene unas superficies elásticas que agarran la lámina para la alimentación positiva. Una manilla (832) permite que se abra la garganta de modo manual para permitir que se alimente el final de la lámina dentro de la garganta después de pasar primero a través de la ranura (814). Un husillo (804), llevado la placa de soporte lateral (802) soporta un rodillo de lámina sustituible.
La figura 51 muestra la vía de la lámina (834) a través de la garganta. Un cortador en forma de "L" (836) se pivota en su codo en la parte posterior de la estructura principal (810). Un final de un cilindro actuador cortador neumático de una sola acción (838) se monta sobre una consola (840) y el otro final del cilindro está conectado con la pata superior (842) del cortador (836). La pata inferior del cortador tiene una lámina (844) que descansa normalmente por encima de la vía de lámina corriente abajo de la garganta, sostenida en esa posición por un muelle (845) conectado entre la pata superior (842) y la placa de soporte (802).
Un poste posterior (850) soporta de modo pivotante un brazo (852) que se extiende hacia adelante hacia la estructura principal (810). El brazo (852) lleva una placa de presión calentada (854) y una horquilla de guiado de la lámina (856) que tiene dos dientes que se extienden hacia la garganta y están espaciados entre sí para permitir que la placa de presión (854) pase entre ellos. El brazo (852) se mantiene elevado, en la posición de descanso mostrada en la figura 51, por un muelle (858). Durante la operación de nuevo tapado, un cilindro neumático de una sola acción (860) tira del brazo (852) para bajar la placa de presión (854) y la horquilla de guiado (856). Observe la posición de un contenedor (20) en un receptáculo de transporte (no indicado) debajo de la placa de presión (854).
En operación, el motor de avance de la lámina gira el molinete (822) para alimentar una longitud medida de lámina pasada la lámina cortadora (844), dentro de la horquilla (856), y a la posición indicada por la línea discontinua en la figura 51. Una célula fotoeléctrica (862) detecta el borde de ataque de la lámina y señala al motor que se pare. Luego el cilindro (838) se activa para cortar la lámina, y se activa el cilindro (860) para tirar del brazo (852) hacia abajo para sellar la posición. La longitud de corte de la lámina se coloca en sándwich entre la placa (854) y el contenedor (20), y se sella el contenedor. Después de aproximadamente tres segundos se desactiva el cilindro (860) y el brazo (852) sube, volviendo a su posición de descanso. Se puede usar opcionalmente una ayuda de vacío (no indicada) para ayudar a mantener la longitud de corte de la lámina en su posición sobre la placa de presión antes del sellado.
Las tapas de lámina aplicadas por el mecanismo de nuevo tapado tienen aproximadamente forma cuadrada. Las esquinas de las tapas de lámina pueden sobresalir de los viales e interferir con otros viales tapados nuevamente que se devuelven a las bandejas (330). Correspondientemente, está provisto un anillo de plegado de la lámina (870) (visto en líneas de corte en la figura 51) de preferencia que actúa para plegar los bordes y esquinas de cada tapa de lámina hacia abajo a lo largo del lateral del contenedor. El anillo de plegado de la lámina (870) está montado de preferencia para actuar sobre el vial en la posición de transporte inmediatamente corriente abajo del mecanismo de nuevo tapado, es decir en la posición "FF" en la figura 51, y puede ser montado sobre el mecanismo de nuevo tapado mismo, por ejemplo a la estructura principal (810), de modo que la acción del cilindro (860) sirve simultáneamente para aplicar una tapa de lámina sobre un contenedor y plegar los bordes y esquinas de la tapa de lámina del contenedor precedente (corriente abajo). Alternativamente, el anillo de plegado de la lámina o un mecanismo de plegado de la lámina equivalente se puede montar más abajo del mecanismo de nuevo tapado para actuar de modo independiente de ello.
El anillo de plegado de la lámina (870) es un anillo de metal que tiene un diámetro interior que es ligeramente mayor que el diámetro exterior de la porción de rosca del contenedor (20). El anillo (870) está montado en un brazo (no indicado) que se mueve hacia abajo cuando se activa para bajar el anillo (870) sobre la parte superior del contenedor. Cuando el anillo envuelve el contenedor, pliega las porciones en voladizo (872) de la tapa de lámina contra el lateral del contenedor. Cuando el anillo sube después de plegar la lámina, el contenedor se mantiene en su posición en su receptáculo de transporte por un pasador (no indicado) que está montado sobre un muelle de hoja (no indicado) y está situado en el centro del anillo (870). La hoja de muelle es llevada por el brazo que sostiene el anillo, de modo que el pasador presiona hacia abajo de modo elástico el centro de la tapa de lámina hasta que el brazo y el anillo se retraen completamente.
Los sellos de lámina aplicados a los contenedores procesados se perforan fácilmente por una jeringuilla o una pipeta para obtener más muestras de especímenes de líquido. Los sellados son muy duraderos, sin embargo, resisten un trato brusco y evitan el escape en unas condiciones de baja presión ambiental, por ejemplo en un avión que vuela hasta 40.000 pies. Además, el aspecto del sello de lámina lo hace distinguible de inmediato de la tapa de un vial no procesado, haciendo el manejo de unos operadores con pocos conocimientos virtualmente infalible. Para evitar el potencial de perforado del sellado de lámina inadvertidamente, el contenedor sellado de nuevo se puede tapar con una tapa de enroscado no usada de un color diferente.
Manejo y presentación del portaobjetos
El dispositivo (LBP) puede usar 30 y 40 almacenes de plástico de portaobjetos (casetes) que pueden aceptar portaobjetos standard de 25 mm x 75 mm x 1 mm y 1 x 3 x 0,040 pulgadas. Los portaobjetos con base métrica y pulgadas se pueden usar de modo intercambiable. Las figuras 52-55 muestran un caset (C) de 40 portaobjetos adecuado para el uso en el dispositivo (LBP). El caset de portaobjetos es en algunos respectos similar al dado a conocer en la patente americana número 5.690.892 (incorporado en este documento por referencia), pero es adaptado especialmente también para el uso en otros dispositivos, tal como un colador automatizado, un analizador de imágenes automatizado y un puesto de trabajo de patología, de modo que los portaobjetos no han de ser descargados y cargados de nuevo en almacenes diferentes para su uso en esos dispositivos. Indicios legibles con máquina en el caset, tal como un código de barras o un microchip incrustado, proporcionan información del caset que se puede conectar por el (DMS) a los códigos de barras en los portaobjetos en el caset de modo que la ubicación y el estado de cualquier caset y cualquier portaobjetos en ese caset se puede localizar en un sistema de laboratorio. Los casetes se pueden amontonar para un almacenaje compacto y una fácil recuperación.
Específicamente, el caset portaobjetos está moldeado de plástico y tiene una forma generalmente rectangular con una frente abierta (902), una pared posterior (904), una pared superior (906), una pared de fondo (908) y unas paredes laterales (910). La pared superior (906) lleva información de código de barras (909). Una brida guiada (912) se extiende lateralmente hacia fuera de cada pared lateral. La pared posterior (904) tiene una abertura central rectangular (914) a través de la cual puede pasar un transportador de portaobjetos (véase debajo) para extraer y devolver un portaobjetos a la vez. Un resalto de proyección hacia dentro (916) alrededor de la abertura central actúa como un tope contra el cual los portaobjetos están a tope cuando se insertan en el caset. El material preferido para el caset es plástico ABS; elecciones alternativas incluyen poliuretano, poliéster termoplástico, y polipropileno. La cara de frente abierto tiene un tamaño para acomodar la parte posterior de otro caset similar para que se puedan apilar.
Los portaobjetos están soportados sobre baldas (918) en cada lado del caset. En la realización ilustrada hay 41 pares de baldas izquierdas y derechas, y cada par (salvo el par superior) soporta un portaobjetos que se extiende por el espacio entre las baldas. Refiriéndose a la vista detallada en la figura 53, cada balda (salvo las baldas de la parte superior y del fondo) tiene un borde superior alzado (920) sobre el cual el portaobjetos descansa y un muelle transversal inferior (922) para aplicar una fuerza para apretar y con ello contener a fricción el portaobjetos contra el borde superior directamente debajo de ello. Esta disposición retiene los portaobjetos para que no se caigan fuera del caset, incluso cuando se mantiene el caset cara hacia abajo, pero permite que cada portaobjetos sea movido afuera y de regreso dentro del caset por el aparato de presentación del portaobjetos, descrito posteriormente, sin bloquear, rascar o interferir con las muestras montadas en el portaobjetos. Cada balda (918) también tiene una rampa de introducción (924) que guía el portaobjetos durante la inserción dentro del caset. Cada balda (918) (incluyendo el muelle (922)) de preferencia está moldeada íntegramente en el caset y está sujeta tanto a la pared posterior (904) como a una pared lateral (910). Sin embargo, los muelles fabricados separadamente, de plástico o de metal, se pueden insertar entre las baldas en su lugar.
Cada pared lateral está provista con múltiples puertos de drenaje (926) que permiten que el fluido drene del caset después de retirar un baño de manchado. Los últimos puertos de drenaje (superior e inferior) (923) en cada lado también cooperan con un conjunto colgador de un manchador para mover el caset de un baño de manchado a otro. Durante la operación de manchado el caset se orienta generalmente en su lado, colgado de los últimos dos puertos de drenaje en el lado superior. Una construcción completamente de plástico hace que el caset sea compatible con baños de ácido y todo tipo de composiciones de baño de manchado.
Refiriéndose a la figura 54, la pared posterior (904) tiene dos hileras de aberturas (927) que forman dos cremalleras de engranajes moldeadas íntegramente (928), que están adaptadas para conectar engranajes de piñón (936) (véase debajo) para mover el caset longitudinalmente de modo que se puede acceder a cada portaobjetos por parte del transportador de portaobjetos. Dos cremalleras espaciadas en paralelo y dos engranajes de piñón mejoran la suavidad y el posicionado exacto del caset, comparado con una sola cremallera con un solo piñón. También integral con la pared posterior hay una fila de 40 ranuras de percepción de la posición de los casetes (929) que se extienden a través de la pared posterior y son coincidentes con las posiciones de los portaobjetos para permitir la percepción óptica de cada portaobjeto. Además, una pared posterior (904) tiene una fila de 40 recesos ciegos (925) (estos no se extienden completamente a través de la pared posterior) que permiten una percepción con exactitud de la posición del caset cuando se lleva a través de las cremalleras de engranaje (928).
El caset moldeado de preferencia se suministra envuelto en plástico sellado para su limpieza, con los portaobjetos instalados. Por tanto es bien adecuado para su embarque, con un coste relativamente bajo, desechable pero reusable. Tiene una elevada capacidad de almacenaje y se puede apilar con otros, proporcionando por tanto un almacenaje de alta densidad para las muestras de especímenes.
Los casets de portaobjetos poblados con portaobjetos se cargan manualmente en el dispositivo (LBP) en una vía de alimentación elevada (930) (véase la figura 11) situada detrás del puesto de carga del filtro (600) y el puesto de adquisición de las muestras (700). No se requiere de ningún pestillo para introducir el caset en el sistema. Hasta diez casetes sin procesar se pueden cargar en el dispositivo (LBP) en cualquier momento, pero solo en una sola orientación. Los casetes pueden ser marcados con un indicador superior, y no se aceptarán si están instalados hacia atrás o al revés. Los casetes se cargan con sus frentes abiertos cara a la derecha, del modo visto en la figura 11, con el caset guía entre los carriles verticales (932).
El caset principal se mueve hacia abajo de modo incremental siempre que se ha de retirar un nuevo portaobjetos del caset para la impresión del espécimen. Esto se logra por un motor por pasos que impulsa unos engranajes de piñón (936) (no indicado) que conecta la cremallera (928) en la parte trasera del caset (C) (véase figura 54). Cuando todos los portaobjetos en el caset se han procesado, el caset baja todo el camino a la vía de alimentación de salida (940), y un empujador de tornillo de avance/motor de pasos (938) mueve el caset a la derecha dentro de la vía de alimentación de salida (940), y luego se retrae. Luego se avanza el próximo caset en la vía de alimentación de entrada (930) por el empujador de tornillo de avance/motor (no indicado) a la posición frontal entre los carriles verticales (932), donde se conecta por los engranajes de piñón (936) y se mueve hacia abajo hasta que el primer portaobjetos (inferior) entra en posición para la extracción. Cada una de las vías de alimentación puede tener un sensor de alojamiento, que puede ser de tipo Omron de obturador que tiene todo lo necesario y un sensor completo de caset, que puede ser de fibra óptica de Keyence.
Las figuras 11, 56 y 57 muestran el sistema de presentación de portaobjetos, que usa un sistema de alimentación de transportador de portaobjetos (960), por ejemplo AM pieza número 5000-1, para la extracción de un portaobjetos cada vez del caset a lo largo del eje "X" y colocarlo en un manejador de eje "Y", que mueve el portaobjetos a la posición de presionado (impresión). La patente estadounidense número 5.690.892 anteriormente mencionada da a conocer una disposición de caset portaobjetos y transportador similar usada en un puesto de operación de patología (microscopio). El manejador de eje "Y" (962) tiene una placa de presión de portaobjetos (964) fijada a un seguidor (966, 967). El manejador se lleva por un motor de pasos (970) y un tornillo de avance (972), guiado a lo largo de un carril (968). Un portaobjetos se mantiene sobre la placa de presión bajo un saliente fijo (974) (contra un muelle 976) y un brazo pivotado (978) que se desvía por muelle en la dirección contraria al reloj del modo visto en la figura 56.
Cuando el manejador (962) mueve a la izquierda, el brazo (978) se mueve alejándose de un tope ajustable (980) y gira sobre el portaobjetos. El recorrido de portaobjetos del eje "Y" completo (mostrado como "T" en la figura 57) trae el centro del portaobjetos a la posición de impresión "P" (observa la posición de la línea de puntos del portaobjetos y el manejador en la figura 56). En su camino a la posición de impresión el número del código de barras en el portaobjetos se adquiere por parte de un lector de código de barras (982) y se transmite a la base de datos de servidor. Cuando se alcanza la posición de impresión, el cabezal de succión (702), que se ha pivotado a lo largo del arco "A" alrededor del eje (721), baja el conjunto de filtro (F) en contacto con el portaobjetos, del modo descrito previamente, depositando (imprimiendo) el espécimen en el portaobjetos. El vacío en el filtro se mantiene a lo largo de todo el ciclo de impresión para evitar una hidratación en exceso de la muestra y un goteado no intencionado.
Después de la impresión, el portaobjetos se mueve de nuevo a la derecha, pausando bajo un cabezal de dispensado de fijador (984). Aquí una bomba propulsada por solenoide (no indicado), tal como Lee LPL x 050AA, 24V, 20 microlitos por impulso, dando como rendimiento 12 microlitos por impulso (máximo de 2 impulsos/segundo), aplica fijador a la muestra. El volumen total se puede determinar por el número de ciclos del solenoide. El volumen de fijador total dispensado es programable en incrementos de 20 microlitos. Puede tener una conexión flexible a una boquilla de chorro de zafiro de dispensado con un orificio de 0,030 pulgadas. El líquido puede ser alimentado por gravedad de un depósito a la bomba. El depósito puede ser un depósito y puede tener un sensor de "fluido bajo" conectado al sistema de operación. Se puede emplear más de un distribuidor de fijador para proporcionar fijadores alternativos del modo determinado por los protocolos de tratamiento.
Después de la fijación del espécimen, el portaobjetos completo se mueve todo el camino a la derecha, donde se transfiere por el mecanismo de transportador del portaobjetos de regreso a su posición original en el caset. Cuando el caset ha sido completamente tratado, todo el caset se eyecta en la vía de alimentación de salida (940) del modo descrito anteriormente.
Un completo sistema de laboratorio
El presente dispositivo (LBP) no requiere que las muestras sean tratadas previamente antes de la carga, y puede automatizar cada paso del proceso de preparación de los portaobjetos. Además, el dispositivo no requiere que el operador abra cualquiera de los contenedores de muestras - una característica de seguridad del operador importante. El dispositivo (LBP) puede preparar automáticamente portaobjetos de citología de alta calidad de todos los tipos de muestras, incluyendo muestras GIN que contienen mucosa y muestras no GIN, que usan el puesto de mezcla de alto cizallamiento, de alta velocidad integral que facilita la disgregación de la mucosa. El sistema de filtro de doble flujo incorporado permite la producción de portaobjetos con una separación de células óptimas, una concentración de células, una dispersión de células y una preservación óptima de antígenos, ADN y características morfológicas para mejorar el rendimiento de la prueba subsiguiente. Los casetes de portaobjetos, que contienen hasta 40 portaobjetos cada uno, se utilizarán en los dispositivos de tratamiento de laboratorio subsiguiente para evitar la necesidad de mano de obra intensiva para transferir los portaobjetos a diferentes cremalleras antes de continuar con el tratamiento de portaobjetos. Los datos del paciente, de la muestra, del vial, del caset y del portaobjetos se pueden transferir automáticamente al (LIS) sobre la red de usuario, a través de un interfaz de programa (DMS).
El presente dispositivo (LBP) puede proporcionar ocho horas de operación no atendida. Por tanto si el operador vuelve a cargar el dispositivo antes de marcharse al acabar el día, un laboratorio de un solo turno puede producir dos turnos de rendimiento por día sin añadir personal o costes por equipos. El movimiento total puede exceder de 160.000 portaobjetos al año, a un coste por prueba significativamente por debajo del sistema (LBP) principal actual.
El dispositivo (LBP) también tiene la capacidad de tratar muestras para pruebas de diagnóstico molecular actuales y futuras que incluyen análisis de ADN cuantitativos, y pruebas que usan marcadores y sondas. Las características incorporadas en el dispositivo incluyen la capacidad de emplear distribuidores de fijador múltiples para proporcionar unos fijadores no de rutina que se pueden requerir para pruebas de diagnóstico molecular especiales.
El completo sistema de laboratorio, ilustrado por ejemplo en la figura 21a, incluye un puesto de revisión de patología, un puesto de operación de microscopio ayudado por ordenador usado por patólogos para revisar portaobjetos de muestras y ejecutar el procedimiento de fin del proceso de casos de citología. Como con todos los componentes del sistema de laboratorio, los puestos de revisión de patologías se conectan por el (DMS) y con ello a todos los otros dispositivos en el sistema, para un acceso rápido a los datos del paciente y a la información del tratamiento de la muestra. El puesto de revisión patológico acepta casetes de portaobjetos para una carga automatizada y revisión de los portaobjetos de muestras. Analizadores de imágenes completamente automatizados por ordenador, llevarán a cabo análisis cuantitativos de ADN y pruebas de diagnóstico molecular, recibiendo sus instrucciones de operación e informando de sus resultados a través de códigos de barras de muestras que usan el DMS integral. Véase, por ejemplo, patentes estadounidenses de AccMed/MDI números 5.963.368; 6.091.842; y 6.148.096, que están incorporadas en este documento por referencia.
El sistema de laboratorio también incluirá, por ejemplo automanchadores de portaobjetos y cubreobjetos automáticos (y/o dispositivos de una combinación de manchadores/cubreobjetos automatizados) controlados a través de (DMS) que usan el mismo caset de portaobjetos que el presente dispositivo (LBP). Los casetes que contienen portaobjetos tratados se pueden usar directamente en estos dispositivos adicionales sin la necesidad de descargar los portaobjetos y volver a cargarlos en estantes separados.
La inter-conectividad y el alto grado de automatización de los dispositivos de tratamiento y analíticos que forman el sistema de laboratorio permitirán un tratamiento y análisis de alta calidad, de alto rendimiento de las muestras a un coste relativamente bajo.
Aplicabilidad industrial
La invención previamente indicada presenta un sistema y método basado en viales seguro, efectivo, exacto, eficaz, preciso, reproducible, barato, eficiente, rápido y conveniente para la recogida, el manejo y el tratamiento de muestras celulares basadas en líquido, proporcionando una administración de las muestras y de información completamente integrada en un sistema de laboratorio de citología de diagnóstico completo.
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Referencias citadas en la descripción
Esta lista de referencias citadas por el solicitante es solo para la conveniencia del lector. No forma parte del documento europeo de patente. Aunque se haya tenido un gran cuidado en compilar las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y EPO rechaza toda responsabilidad en este respecto.
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Claims (18)

1. Un método para el filtrado de una muestra líquida que contiene materia en partículas pequeñas para recoger una concentración deseada de pequeñas partículas sobre un lugar de recogida con filtro (F), que consta:
del movimiento del líquido de las muestras a través de un filtro (F) bajo una presión sustancialmente constante;
de la detección cuando un primer volumen predeterminado de líquido haya pasado a través del filtro (F);
de la determinación del tiempo que tarda (la base de tiempo de referencia) para que el próximo volumen de líquido pase a través del filtro (F);
de la determinación del tiempo que tarda (la base de tiempo incremental) para que cada volumen incremental subsiguiente de líquido, igual al anterior, pase a través del filtro (F); y
de la comparación de cada base de tiempo incremental después de la determinación de ello a la base de tiempo de referencia, y terminar el flujo de líquido a través del filtro (F) cuando el ratio de la base de tiempo incremental a la base de tiempo de referencia alcanza o excede un valor de ratio predeterminado.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, que además consta de la supervisión del volumen total de líquido que haya pasado a través del filtro (F); y la terminación del flujo de líquido a través del filtro (F) cuando el volumen total alcanza un valor total predeterminado.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, que además consta de la generación de una señal de alerta si el flujo de líquido a través del filtro (F) se termina antes que el ratio de la base de tiempo incremental a la base del tiempo de referencia alcance o exceda el valor de ratio predeterminado.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, en el cual el valor del ratio predeterminado es una función del protocolo para el tratamiento de las muestras.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, para la recogida de células para la citología, en el cual la materia en partículas pequeñas en la muestra consta de un material celular.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el valor del ratio predeterminado es una función del protocolo para el tratamiento de las muestras.
7. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el volumen incremental del líquido está en la gama de alrededor de 0,1 ml a 5,0 ml.
8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual el volumen incremental del líquido está en la gama de alrededor de 1,0 ml a 2,0 ml.
9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, para la recogida de una pluralidad de muestras de células de la misma muestra, en el cual después de que se termine la recogida de la muestra de células de la concentración deseada en un primer filtro (F) y el flujo del líquido a través del primer filtro (F), los pasos de recogida citados se repitan al menos una vez para recoger al menos una muestra más de células, cada muestra de células se recoge en un filtro respectivo (F).
10. Un aparato para el control de la filtración de una muestra de líquido que contiene materia en partículas pequeñas para obtener una concentración deseada de partículas recogidas en un lugar de recogida con filtro (F), que consta:
de una fuente de presión sustancialmente constante (772) que lleva a cabo el movimiento del líquido a través del filtro (F);
de un medidor de volumen de líquido filtrado, y
de un controlador (776) conectado de modo operativo con la fuente de presión y el medidor,
caracterizado por el hecho de que el controlador (776) detecta cuando un primer volumen predeterminado de líquido haya pasado a través del filtro;
determina el tiempo que tarda (la base de tiempo de referencia) para que el próximo volumen incremental de líquido pase a través del filtro (F);
determina el tiempo que tarda (la base de tiempo incremental) para que cada volumen de líquido incremental subsiguiente, igual al anterior, pase a través del filtro (F); y
compara cada base de tiempo incremental después de la determinación de ello a la base de tiempo de referencia, y termina el flujo de líquido a través del filtro (F) cuando el ratio de la base de tiempo incremental a la base de tiempo de referencia alcanza o excede de un valor de ratio predeterminado.
11. Aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual el controlador (776) supervisa el volumen total de líquido que haya pasado a través del filtro, y termina el flujo de líquido a través del filtro (F) cuando el volumen total alcanza un valor total predeterminado.
12. Aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el cual el controlador genera una señal de alerta si se termina el flujo de líquido a través del filtro (F) antes de que el ratio de la base de tiempo incremental a la base de tiempo de referencia alcance o exceda un valor de ratio predeterminado.
13. Aparato de acuerdo con la reivindicación 10, 11 o 12 en el cual el valor del ratio predeterminado es una función del protocolo para el tratamiento de la muestra.
14. Aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en el cual el medidor del volumen de líquido filtrado consta de un tubo (770) a través del cual pasa el 5 líquido filtrado para formar una columna de líquido, y elementos de detector (774) situados a lo largo del tubo (770) y conectados de modo operativo al controlador (776).
15. Aparato de acuerdo con la reivindicación 14, en el cual el tubo (770) es transparente para un sensor (774) y los elementos de detector (774) constan de unos detectores ópticos espaciados de modo igualado para detectar el borde de menisco de la columna de líquido.
16. Aparato de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual cada elemento de detector (774) consta de un sensor de diodo luminoso.
17. Aparato de acuerdo con la reivindicación 15, en el cual cada elemento de detector (774) consta de un emisor de diodo luminoso y un sensor fotoeléctrico.
18. Aparato de acuerdo con la reivindicación 14, en el cual los elementos de detector (774) constan de un par de electrodos de capacitor en paralelo situados a lo largo del tubo (770), uno de los electrodos dentro del tubo (770) y el otro electrodo afuera del tubo (770).
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