相關(guān)申請

本申請要求2014年7月21日提交的名稱為“管檢查單元和液位檢測聯(lián)合檢測方法”的第62/027,044號美國臨時申請的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其整個公開內(nèi)容通過引用被合并于此用于各種目的。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的醫(yī)療實驗室系統(tǒng)在分析醫(yī)療試樣時使用各種處理。一些處理涉及識別容納于采樣管內(nèi)的醫(yī)療試樣，以便實驗室系統(tǒng)了解如何對它們進行處理。在有些情況下，液體中的成分層的高度必須被精確判斷，以便等分器可以吸出和注入液體成分的校正量。

然而，在有些情況下，檢測液位的能力可能不精確。如果太少或太多液體或液體成分通過等分器被吸出，可能引發(fā)問題。進一步，關(guān)于采樣管中的可用血清量的錯誤信息可能使得分析器探針例如陷入膠化或凝血，造成儀器停工。這可能導(dǎo)致金錢損失和延遲分析結(jié)果。

本發(fā)明的實施例單個地以及共同地解決這些和其他問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例涉及高效處理患者樣本的系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明的一個實施例指向方法，方法包括通過處理器，從分析包含液體的容器的容器檢查單元，接收容器標識數(shù)據(jù)。方法進一步包括通過所述處理器，從分析包含液體的容器的液位檢測單元，接收液位檢測原始數(shù)據(jù)。方法進一步包括至少基于容器標識數(shù)據(jù)和液位檢測原始數(shù)據(jù)，判定容器中的液體的液位檢測結(jié)果。

本發(fā)明的一個實施例指向計算機，計算機包括處理器和耦合到處理器的計算機可讀介質(zhì)，計算機可讀介質(zhì)包括通過處理器執(zhí)行的代碼以實現(xiàn)方法。方法包括通過處理器，從分析包含液體的容器的容器檢查單元，接收容器標識數(shù)據(jù)。方法進一步包括通過所述處理器，從分析包含液體的容器的液位檢測單元，接收液位檢測原始數(shù)據(jù)。方法進一步包括至少基于容器標識數(shù)據(jù)和液位檢測原始數(shù)據(jù)，判定容器中的液體的液位檢測結(jié)果。

本發(fā)明的一個實施例指向系統(tǒng)，系統(tǒng)包括計算機、容器檢查單元以及耦合到計算機的液位檢測單元。計算機包括處理器以及耦合到處理器的計算機可讀介質(zhì)，計算機可讀介質(zhì)包括由處理器執(zhí)行的代碼以實現(xiàn)方法。方法包括通過處理器，從分析包含液體的容器的容器檢查單元，接收容器標識數(shù)據(jù)。方法進一步包括通過所述處理器，從分析包含液體的容器的液位檢測單元，接收液位檢測原始數(shù)據(jù)。方法進一步包括至少基于容器標識數(shù)據(jù)和液位檢測原始數(shù)據(jù)，判定容器中的液體的液位檢測結(jié)果。

本發(fā)明的一個實施例指向方法，方法包括通過處理器，從分析包含液體的容器的容器檢查單元，接收容器標識數(shù)據(jù)。方法進一步包括通過所述處理器，從分析包含液體的容器的液位檢測單元，接收液位檢測數(shù)據(jù)。接收包括接收通過發(fā)送輻射穿過容器的第一部分獲得的第一測量數(shù)據(jù)，以及接收通過發(fā)送輻射穿過容器的第二部分獲得的第二測量數(shù)據(jù)。方法同樣包括至少基于容器標識數(shù)據(jù)、第一測量數(shù)據(jù)以及第二測量數(shù)據(jù)，判定容器中的液體的液位檢測結(jié)果。

本發(fā)明的一個實施例指向計算機，計算機包括處理器和耦合到處理器的計算機可讀介質(zhì)，計算機可讀介質(zhì)包括通過處理器執(zhí)行以完成方法的代碼。方法包括通過處理器，從分析包含液體的容器的容器檢查單元，接收容器標識數(shù)據(jù)。方法進一步包括通過所述處理器，從分析包含液體的容器的液位檢測單元，接收液位檢測數(shù)據(jù)。接收包括接收通過發(fā)送輻射穿過容器的第一部分獲得的第一測量數(shù)據(jù)，以及接收通過發(fā)送輻射穿過容器的第二部分獲得的第二測量數(shù)據(jù)。方法同樣包括至少基于容器標識數(shù)據(jù)、第一測量數(shù)據(jù)以及第二測量數(shù)據(jù)，判定容器中的液體的液位檢測結(jié)果。

根據(jù)各種實施例，第一測量數(shù)據(jù)通過以第一角度發(fā)送輻射穿過容器來被獲得，第二測量數(shù)據(jù)通過以第二角度發(fā)送輻射穿過容器來被獲得。在一些實施例中，第一角度和第二角度之間的差別大于或小于0°。液位檢測單元可能包括多個光源。第一測量和第二測量可以同時完成。在各種實施例中，方法可能同樣包括通過處理器生成組合第一測量數(shù)據(jù)和第二測量數(shù)據(jù)的透視圖。透視圖可以包括關(guān)于容器的結(jié)構(gòu)和容器中容納的液體的信息。透視圖可以指示至少部分容器中的液體是傾斜的。關(guān)于容器的結(jié)構(gòu)的信息可以包括容器的底部和頂部、容器中提供的嵌體的底部和頂部、附加在容器上的標簽的底部和頂部、附加在容器上的標簽的位置和朝向、以及附加于容器的蓋的底部和頂部中的一個或多個的位置。關(guān)于液體的結(jié)構(gòu)的信息可以包括至少部分液體的底部和頂層的位置、至少部分液體的容量以及液體的兩部分之間的傾斜界面中的一個或多個。

本發(fā)明的一個實施例指向方法，方法包括通過液位檢測單元，通過發(fā)送輻射穿過包含液體的容器，分析包含液體的容器。方法進一步包括基于穿過包含液體的容器的輻射，通過液位檢測單元生成信號。方法同樣包括通過液位檢測單元，至少基于信號，判定容器的容器標識數(shù)據(jù)。

在一些實施例中，方法可以同樣包括通過液位檢測單元將容器數(shù)據(jù)提供給處理器，用于利用從容器檢查單元接收到的附加數(shù)據(jù)來交叉檢驗容器數(shù)據(jù)。容器標識數(shù)據(jù)可以包括容器的內(nèi)徑、外徑、蓋高度、內(nèi)徑、蓋類型、底部形狀、假底(嵌體)深度和抽吸容量中的至少一個。

本發(fā)明的一個實施例指向計算機，計算機包括處理器和耦合到處理器的計算機可讀介質(zhì)，計算機可讀介質(zhì)包括通過處理器執(zhí)行以完成方法的代碼。方法包括通過發(fā)送輻射穿過包含液體的容器，由液位檢測單元分析包含液體的容器。方法進一步包括基于穿過包含液體的容器的輻射，通過液位檢測單元生成信號。方法同樣包括通過液位檢測單元，至少基于信號，判定容器的容器標識數(shù)據(jù)。

以下進一步詳細地描述本發(fā)明的這些和其他實施例。

附圖說明

參考下面的附圖可以實現(xiàn)對不同實施例的本質(zhì)和優(yōu)點的進一步理解。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的實驗室自動化系統(tǒng)的框圖。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的使容器類型信息與液位測量對齊的方法的流程圖。

圖3a示出在本發(fā)明的一個實施例中的管檢查單元的一些部件。

圖3b示出在本發(fā)明的一個實施例中的液位檢測單元的一些部件。

圖4示出包括管檢查單元(tiu)和液位檢測單元(lld)的示范性系統(tǒng)。

圖5示出利用在不同波長的吸收和透射曲線的分析的樣本水平檢測的實例。

圖6示出在本發(fā)明的一個實施例中的lld檢測處理。

圖7a-7b示出指示在本發(fā)明的一些實施例中的層過渡特性的圖表。在圖7a-7b中，“強度”可以指的是被觀測到穿過樣本并在lld光探測器部件中被接收到的光強度?！翱潭取笨梢灾傅氖侵甘九clld傳感器(例如，穿過lld光源/光接收元件的采樣管的豎向管道)相關(guān)的管的相對運動的值。

圖8a-8b示出在本發(fā)明的一些實施例中指示蓋特性的圖案。

圖9示出在本發(fā)明的一些實施例中，指示隨容器的內(nèi)徑變化的安全距離的圖表。

圖10示出在本發(fā)明的一個實施例中，利用tiu/lld聯(lián)合結(jié)果的實驗室工作流程。

圖11a-11d示出在本發(fā)明的一個實施例中的采樣管的一些實例。

圖12示出在本發(fā)明的一個實施例中的保持傾斜樣本的示范性采樣管。

圖13示出在本發(fā)明的一個實施例中，對給定采樣管執(zhí)行n＝10次lld信號測量的實驗的結(jié)果。

圖14示出在本發(fā)明的一個實施例中，展示多角度測量的透視圖。

圖15示出在本發(fā)明的一個實施例中，包含水樣的示范性采樣管和由多角度水樣測量組成的相應(yīng)的透視圖。

圖16a示出在本發(fā)明的一個實施例中，包含傾斜的血清-凝膠體交界面和傾斜的凝膠體-凝血交界面的示范性采樣管。

圖16b示出在本發(fā)明的一個實施例中，利用多角度測量的代表圖16a的傾斜的液體交界面的簡單線性斜率。

圖17a示出在本發(fā)明的一個實施例中，描繪涵蓋有信號變化的測量角度的信號變化的透視圖。

圖17b示出在本發(fā)明的一個實施例中，描繪在一些測量角度而不是所有的測量角度的信號變化的透視圖。

圖18示出在本發(fā)明的一個實施例中，血清的類似水的特征在某些測量角度是非常弱的多角度測量的透視圖。

圖19示出在本發(fā)明的一個實施例中，管周圍帶有傾斜的標簽的示范性的水樣管。

圖20a示出在本發(fā)明的一個實施例中的多個(例如，二十)包含樣本的采樣管，其中采樣管具有不同的幾何形狀、蓋和樣本水平面。

圖20b示出在本發(fā)明的一個實施例中，圖20a中示出的每個管的光透射測量。

圖21a示出在本發(fā)明的一個實施例中，基于蓋幾何形狀被分到不同的群組的各種采樣管。

圖21b示出在本發(fā)明的一個實施例中，原始lld數(shù)據(jù)和與圖21a中示出的蓋幾何形狀有關(guān)的數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)。

圖22a示出在本發(fā)明的一個實施例中，描繪為圖21a中示出的蓋幾何形狀計算的相似性分數(shù)的灰度圖。

圖22b示出在本發(fā)明的一個實施例中，描繪為圖21a中示出的蓋幾何形狀計算的相似性分數(shù)的分布的灰度圖。

圖23a示出在本發(fā)明的一個實施例中，基于嵌體幾何形狀被分到不同的群組的各種采樣管。

圖23b示出在本發(fā)明的一個實施例中，原始lld數(shù)據(jù)和與圖21a中示出的嵌體幾何形狀有關(guān)的數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)。

圖24a示出在本發(fā)明的一個實施例中，描繪為圖23a中示出的嵌體幾何形狀計算的相似性分數(shù)的灰度圖。

圖24b示出在本發(fā)明的一個實施例中，描繪為圖23a中示出的嵌體幾何形狀計算的相似性分數(shù)的分布的灰度圖。

圖25示出示范性的計算機裝置的框圖。

具體實施方式

本發(fā)明的實施例涉及處理患者樣本的實驗室系統(tǒng)和方法。例如，試樣容器可以包括要對其進行實驗室分析的血液或其他體液的樣本。試樣的分析可以包括若干處理。例如，可以有預(yù)分析階段、分析階段和后分析階段。預(yù)分析階段可以包括制備分析樣本。預(yù)分析階段可以包括若干部件，例如輸入模塊、分配區(qū)、離心機、開瓶器、血清指數(shù)測量單元、等分器和輸出/分類器。分析階段可以包括進行處理樣本并產(chǎn)生結(jié)果所需的實際測量。后分析階段可以包括為存儲器制備樣本。例如，樣本容器可以通過再加蓋器單元被加蓋，然后被放入存儲器中。

在預(yù)分析階段，在實驗室自動化系統(tǒng)中，夾具單元可以被用于夾持樣本容器來運輸?shù)礁鲉卧?。在有些情況下，在運輸期間，機械臂可以裝備相機以拍攝樣本容器用于標識樣本容器。例如，貝克曼考爾特的automate^tm2500系列(貝克曼考爾特同樣是本發(fā)明的受讓人)包括能夠識別與特定的樣本容器有關(guān)的管類型、蓋類型和蓋顏色的管檢查單元(tiu)。

在預(yù)分析階段，樣本體積和樣本水平面檢測設(shè)備同樣是已知的。傳統(tǒng)的樣本體積或樣本水平面檢測設(shè)備能夠通過分析照相機系統(tǒng)獲取到的二維圖像的圖像分析方式，或者測量光束中的不同波長的吸收/透射的吸收/透射途徑，來檢測樣本容器中的液體的總水平面。一些樣本體積和樣本水平面檢測設(shè)備判定樣本容器中的樣本體積和樣本水平面。在有些情況下，樣本體積可以用采樣管的內(nèi)徑來被計算。樣本體積判定可以利用液位偏移量來進一步被細化，液位偏移量可以取決于基于管高度、蓋形狀和蓋顏色的管類型。

本發(fā)明的實施例能夠?qū)碜匀萜鳈z查單元的容器標識數(shù)據(jù)與來自液位檢測單元的液位檢測原始數(shù)據(jù)結(jié)合，以獲得更精確的液位檢測結(jié)果。例如，在本發(fā)明的一些實施例中，從管檢查單元(例如，tiu)獲得的與樣本容器(例如，采樣管)的特征和標識有關(guān)的信息可以與從液位檢測(例如，lld)單元獲得的信息一起使用。說明性地，tiu可以檢測樣本容器的類型和它的特性，并且可以將它們提供給lld單元。隨后，lld單元可以在一個或多個算法中使用特性，來用于樣本容器的內(nèi)容物的檢測或測量。在本發(fā)明的一些實施例中，lld單元的結(jié)果可以被用于執(zhí)行交叉檢驗和計算，導(dǎo)致樣本容器的專門的處理。本發(fā)明的實施例同樣可以精確和可靠地檢測內(nèi)容物層的特性，這可以減小遍及實驗室系統(tǒng)的樣本處理的失敗率。

在本發(fā)明的實施例中，容器中的樣本的特性可以被判定。“容器”可以具有任意合適的形狀或形式。在一些實施例中，容器可以處于管的形式，其可以具有大于約3：1的長寬比。這種容器可以由包括塑料、玻璃等等的任意合適的材料制成。它們可以同樣包括帶有封閉端和開口端的管體(或更一般地容器本體)。在一些實施例中，容器同樣可以包括被構(gòu)造來覆蓋并附著于管體的開口端的蓋。注意在本說明書中，術(shù)語“容器”、“樣本容器”、“管”或“采樣管”可以互換使用。

容器可以被用于容納例如血清、尿液、凝膠體、全血、凝血等的液體(或樣本)。在一些情況下，如果容器中的樣本涉及血液，容器可以容納全血(或其中的成分)，全血離心處理后可以被分離為例如血漿、血沉棕黃層(白細胞和血小板)和紅血球(包括紅細胞)的成分。在一些實施例中，容器可以是可以在任意樣本被放入容器之前容納凝膠體的血清隔離管。凝膠層可以在離心處理后隔開血漿中的紅細胞和白細胞(可以選擇性地稱為“凝血”)。凝膠體能夠成為血漿和紅細胞之間的屏障，由此允許更有效地移除血漿來用于試驗和相關(guān)目的。在有些情況下，容器同樣可以包括樣本的添加劑(例如，抗凝血劑)。

在本發(fā)明的一些實施例中，容器可以具有與其有關(guān)的某些屬性。一些屬性可以與容器的物理特性有關(guān)，同時其他的屬性可以與容器處理期間的特殊控制有關(guān)。與容器的物理特性有關(guān)的屬性的一些非限定性實例可以包括內(nèi)徑、外徑、帶蓋高度、無蓋高度、蓋高度、蓋幾何形狀、側(cè)面彩色圖案、頂部彩色圖案、頂部橡膠(內(nèi)部)直徑、蓋材料類型、“管具有螺紋”標志，“蓋穿刺”標志、底部形狀、假底(嵌體)、錐度/錐形標志、半透明標志等?？梢杂糜谌萜髦械臉颖镜奶幚淼囊恍┢渌鼘傩钥梢园ㄩ_蓋輪廓、液位高度偏移量、“不計算體積”標志、蓋材料類型、“管具有螺紋”標志、“蓋刺入”標志、“包含凝膠體”標志、期望的凝膠體高度、樣本類型、抽吸容量、蓋重量、空管重量、管夾持高度等。

“內(nèi)徑”參數(shù)可以代表容器的內(nèi)徑。內(nèi)徑可以以毫米或任意其他合適的單位表現(xiàn)?；谌萜鞯男螤?，內(nèi)徑在不同的測量點可以不同。例如，如果容器具有非均勻的形狀(例如，圓錐形)，容器兩端的直徑可能或可能不相同。內(nèi)徑同樣可以被用來判定容器的體積。在本發(fā)明的一些實施例中，容器的樣本體積可以基于容器的內(nèi)徑和容器中的一個或多個液位計算。

“外徑”參數(shù)可以代表容器的標稱外徑。外徑可以以毫米或任意其他合適的單位表現(xiàn)。外徑信息可以被用于判定如何夾持容器(例如，通過機器人104)，并且能夠與支架中允許的目標直徑對比(例如，在支架中用于容器放置的輸入單元108和/或輸出單元124中)。外徑將會比內(nèi)徑大(例如，基于容器的厚度)。

“帶蓋高度”參數(shù)可以代表帶有完全插入的蓋的容器的標稱高度。帶蓋高度可以以毫米或任意其他合適的單位表現(xiàn)。例如，容器高度等于15mm并且蓋高度等于2mm的容器的帶蓋高度會是17mm。描述插入高度的參數(shù)可以被用于計算帶蓋高度，例如容器高度等于15mm，蓋高度等于3mm以及1mm的蓋插入高度的容器的帶蓋高度將會是17mm(15+3-1＝17)。

“無蓋高度”參數(shù)可以代表容器不帶蓋的標稱高度。無蓋高度可以以毫米或任意其他合適的單位表現(xiàn)。參考回前面的實例，無蓋高度將會是15mm。

“蓋高度”參數(shù)可以代表蓋的標稱垂直高度。蓋高度可以以毫米或任意其他合適的單位表現(xiàn)。參考回前面的實例，蓋高度會是2mm。

“蓋幾何形狀”參數(shù)可以代表蓋的幾何形狀。蓋幾何形狀可以包括代表以毫米或任意其他合適的單位測量的實際尺寸的值。蓋的幾何形狀可能是圓柱形，盒狀等。

“顏色搜索區(qū)域”參數(shù)可以代表蓋內(nèi)部(例如，側(cè)面、頂部等)的顏色的搜索區(qū)域。該信息可以被管檢查單元使用以識別附加在容器上的蓋。

“側(cè)面顏色編號”參數(shù)可以代表從可以被用來特征化的蓋的側(cè)視圖中可見的典型的顏色的編號。管檢查單元可以搜索指定編號以識別蓋。在本發(fā)明的一些實施例中，管檢查單元可以使用顏色搜索區(qū)域參數(shù)連同側(cè)面顏色編號參數(shù)來識別蓋(以及由此所得的容器類型)。

“頂部顏色編號”參數(shù)可以代表從可以被用來特征化的蓋的俯視圖中可見的典型的顏色的編號。管檢查單元可以搜索指定頂部顏色編號以識別蓋。在本發(fā)明的一些實施例中，管檢查單元可以使用顏色搜索區(qū)域參數(shù)連同頂部顏色編號參數(shù)來識別蓋。

“側(cè)面彩色圖案”參數(shù)可以代表可以被用來特征化的蓋的側(cè)視圖的彩色圖案。例如，可能有例如迷彩、橫條圖案、均勻的(例如，一個單色)等的若干圖案。側(cè)面彩色圖案參數(shù)可以基于tiu分類利用任意合適的數(shù)據(jù)類型來被描述。

“頂部彩色圖案”參數(shù)可以代表可以被用來特征化的蓋的俯視圖的彩色圖案。例如，可能有例如迷彩、環(huán)形條紋圖案、均勻的(例如，一個單色、卡環(huán))等的若干圖案。頂部彩色圖案參數(shù)可以基于tiu分類利用任意合適的數(shù)據(jù)類型來被描述。

“半透明顏色”參數(shù)可以對于管/蓋/顏色組合，指示半透明的蓋或半透明的管體。在一些實施例中，樣本容器可以基于蓋或管體的半透明顏色分類。在一些實施例中，基于半透明顏色參數(shù)，不同的容器在tiu中可以有不同的處理。半透明顏色參數(shù)可以作為整數(shù)數(shù)據(jù)類型、計數(shù)數(shù)據(jù)類型或任意其他合適的數(shù)據(jù)類型來被描述。

“蓋污染可能性”標志可以由于蓋的不透明而基于蓋污染是否可能而被設(shè)置為真或假。例如，蓋的不透明可能被樣本含量影響，其在分析中可能導(dǎo)致色差。也就是說，在一些情況下，存在有不透明的蓋基于樣本容器中的具體樣本而被不同地檢測的問題。如果“蓋污染可能性”標志被設(shè)為真，那么tiu檢測算法可以使用決定處理中的信息。

“產(chǎn)品編號”可以代表樣本容器的產(chǎn)品編號。它可以包括樣本容器的制造商賦予的標識符。產(chǎn)品編號可以作為數(shù)據(jù)串表現(xiàn)或者可能以任意其他合適的形式表現(xiàn)。

“液位高度偏移量”可以代表在液位檢測結(jié)果中被加到液位的偏移量以補償內(nèi)容物層的測量的高度中的不準確性。例如，樣本體積可以基于測量的液位以及容器的內(nèi)徑計算出。然而，可以假定現(xiàn)有樣本體積比測量的容量大或小。因此，在一些實施例中，基于例如樣本類型、樣本容器類型、容器的不規(guī)則內(nèi)徑、樣本容器的制造商、樣本收集的實驗室等等的若干因素，可以進行對測量的頂部液位的微量校正(例如，1-2mm)。

“不計算體積”標志可以代表對于確定的管/蓋/顏色組合，不需要計算樣本體積。例如，如果“不計算體積”標志被設(shè)置為“假”，那么容器的內(nèi)容物的樣本體積可以通過應(yīng)用確定的偏移量或校正基于液位來被計算出。在一些實施例中，“不計算體積”標志可以被設(shè)置用于管/顏色/蓋的特定組合。標志可以在容器的處理期間通過lld中的檢測算法來被使用。

“樣本類型”參數(shù)可以定義原始樣本中的預(yù)期物或限定的添加劑以及容器中預(yù)期的液體類型。例如，在有些情況下，樣本容器可以包括帶有原始樣本的添加劑(例如，肝磷脂、edta、檸檬酸鹽)。在一些實施例中，基于樣本添加劑、可以完成容器中的潛在包含的針對樣本(例如，血清、血漿、凝血、全血等)的附加推論。例如，如果樣本容器類型對應(yīng)于血液管，任意凝膠體或分離物層可以排除。在其他情況中，如果樣本類型對應(yīng)于edta管，并且凝膠層是被期望的，那么在離心處理之后凝血和凝膠層是被期望。在一些實施例中，樣本類型參數(shù)對于通過特定的管/蓋/顏色組合被編碼的可能的樣本類型列表可以是不確定的。樣本類型可以作為數(shù)據(jù)串或任意其他合適的數(shù)據(jù)類型表現(xiàn)。

“包含凝膠體”參數(shù)可以定義凝膠體是否是樣本內(nèi)容物的一部分。包含凝膠體參數(shù)可以作為枚舉類型或任意其他合適的數(shù)據(jù)類型表現(xiàn)。在一些實施例中，包含凝膠體參數(shù)可以限定為“不存在”、“可能存在”或“確定存在”。該參數(shù)可以在內(nèi)容物層的檢測中通過lld算法來被使用。

“期望的凝膠體高度”參數(shù)可以代表在樣本容器中期望的凝膠體高度。在一些實施例中，期望的凝膠體高度參數(shù)可以與“包含凝膠體”參數(shù)結(jié)合使用。例如，期望的凝膠體高度參數(shù)可以只有當“包含凝膠體”參數(shù)顯示凝膠體可能存在或確定存在時有效。該參數(shù)可以在內(nèi)容物層的檢測中通過lld算法來被使用。“期望的凝膠體高度”可以以毫米或任意其他合適的單位表現(xiàn)。

“頂部內(nèi)徑”參數(shù)可以定義樣本容器或樣本容器本體頂部的內(nèi)徑。頂部內(nèi)徑可以以毫米或任意其他合適的單位表現(xiàn)。在一些實施例中，頂部內(nèi)徑可以與內(nèi)徑相同(例如，對于形狀均勻的容器)。

“錐度”參數(shù)可以定義樣本容器的圓錐形狀。例如，在一些實施例中，樣本容器的上面的內(nèi)徑(例如，如同頂部內(nèi)徑參數(shù)定義的)可能不同于樣本容器的下面的內(nèi)徑。在有些情況下，如果錐度參數(shù)被設(shè)置為“0”，那么樣本容器在底部的內(nèi)徑可以與樣本容器頂部的內(nèi)徑相同。錐度值可以通過lld算法來被使用以判定樣本體積。

“假底偏移量”參數(shù)可以定義從樣本容器的底部向上測量到?jīng)]有樣本液體或內(nèi)容物被期望的高度值。假底偏移量可以以毫米或任意其他合適的單位表現(xiàn)。

“蓋穿刺”參數(shù)可以標記蓋適于穿透吸液。蓋穿刺值可以代表幾種類型的穿刺蓋中的一種穿刺蓋的真/假值或枚舉值。

“底部形狀”參數(shù)可以定義樣本容器的底部形狀。在一些實施例中，底部形狀參數(shù)可以限定或不定。例如，如果被限定，底部形狀值可以呈現(xiàn)代表例如圓錐形、圓、半圓等方底部形狀的類型的枚舉值。其可以通過lld使用用于交叉檢驗?？蛇x擇地，如果底部形狀參數(shù)未被限定，底部形狀可以利用底部形狀參數(shù)來被限定。

“抽吸容量”參數(shù)可以對于管/蓋/顏色組合，定義標稱樣本體積。抽吸容量可以以毫升或任意其他合適的單位表現(xiàn)，在一些實施例中，抽吸容量可以通過制造商指定(例如，數(shù)據(jù)庫可用的或標記在樣本容器上的)，并且它同樣可以取決于容器中的添加劑的數(shù)量。在一些實施例中，抽吸容量可以與lld中檢測到的容量相比來判定樣本內(nèi)容是否在確定的范圍內(nèi)。例如，在一些情況下，樣本內(nèi)容的抽吸容量對于分析來說可能不夠(例如，患者提供的樣本量不足)。

“容器檢查單元”可以包括被配置為識別容器的裝置。例如，在一些實施例中，容器檢查單元可以包括裝置來識別例如類型、尺寸、期望內(nèi)容物等等的容器的特性，以及蓋的特性(是否附加于容器)。在本發(fā)明的一些實施例中，容器檢查單元可以被配置為基于一個或多個與如上討論的容器有關(guān)的特性來識別容器。在一些實施例中，裝置可以包括硬件和軟件部件的組合或其他合適的手段來識別容器。例如，容器檢查單元可以包括相機來拍攝容器以及處理器來分析圖像。每個管類型可以與可以被存儲在數(shù)據(jù)庫(例如，管數(shù)據(jù)庫)中的某些屬性相關(guān)聯(lián)?；诠艿呐臄z的圖像中的蓋的顏色、蓋形狀和管高度，可以通過參照數(shù)據(jù)庫來判定管類型。在一些實施例中，圖像的分析可以包括分析附加在容器上的條型碼，在本發(fā)明的實施例中，容器檢查單元包括管檢查單元(tiu)。

“容器標識數(shù)據(jù)”可以包括識別容器的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一些實施例中，這種數(shù)據(jù)可以利用容器檢查單元或tiu來被判定。在一些實施例中，容器標識數(shù)據(jù)可以包括可以基于與容器相關(guān)聯(lián)的屬性來被用于特性化容器的數(shù)據(jù)。例如，容器特性可以包括容器類型(例如，管類型、高度、內(nèi)徑和外徑、包含凝膠體、抽吸容量、管具有螺紋、開蓋輪廓等)、蓋類型(例如，蓋材料、形狀、穿刺等)、蓋顏色等。

“液位檢測單元”或lld單元可以包括被配置為檢測容器中的液體的水平面或液體成分的裝置。在一些實施例中，取決于容器的內(nèi)容物，lld單元可以檢測液體和固態(tài)物質(zhì)的不同層的不同水平面。例如，容器可以容納例如血清、血漿、尿液、凝膠體、全血、凝血(例如，沒有液體)等的液體。在一些實施例中，裝置可以包括硬件和軟件部件的組合或其他合適的手段來檢測容器中的內(nèi)容物層。例如，內(nèi)容物層可以從拍攝的容器的內(nèi)容物的圖像中或利用吸收和透射測量裝置來被判定。

“液位檢測原始數(shù)據(jù)”可以包括作為容器的液位檢測的結(jié)果而被采集的數(shù)據(jù)。液位檢測原始數(shù)據(jù)不包括管檢查單元的數(shù)據(jù)。在一些實施例中，液位檢測原始數(shù)據(jù)可以包括與容器中的內(nèi)容物層有關(guān)的信息。在一些實施例中，這種數(shù)據(jù)可以利用液位檢測單元來被采集。例如，液位原始數(shù)據(jù)可以含有指示用于給定容器中的給定樣本的例如5mm的限定液層高度的數(shù)據(jù)。在其他實例中，容器可以包括多層液體(例如，作為離心結(jié)果)其可能具有2mm高度的凝血，1mm高度的凝膠體和2mm高度的血漿。

“液位檢測結(jié)果”可以包括液位檢測的后續(xù)結(jié)果。液位檢測結(jié)果可以是利用管檢查單元的數(shù)據(jù)和原始的液位檢測數(shù)據(jù)得出的細化的結(jié)果。液位檢測結(jié)果可以與液位檢測原始數(shù)據(jù)具有相同單位，但是液位檢測結(jié)果可能更精確。液位檢測結(jié)果可以包括與管檢查單元的結(jié)果交叉檢驗前后被判定的值。

“多角度測量”可能包括利用液位檢測單元在多個角度拍攝的容器的光透射數(shù)據(jù)。多角度測量可以對應(yīng)于通過發(fā)射輻射穿過容器的不同部分所獲得的光透射數(shù)據(jù)。例如，多角度測量可以通過相對于光源和液體檢測單元的光探測器旋轉(zhuǎn)容器來被采集?？蛇x擇地，多個光源和光探測器可以用來拍攝容器的多角度測量。在一些實施例中，光源和光探測器可以相對于容器旋轉(zhuǎn)。多角度測量可以服從與容器的幾何形狀以及容器中的內(nèi)容物層有關(guān)的信息。

“透視圖”可以代表利用例如陰影或顏色之類的視覺提示的多角度測量。不同的值可以利用相應(yīng)的陰影或顏色來被呈現(xiàn)。例如，透視圖可以包括利用一個或多個紅外(ir)波長透射，例如，1060nm測量，1550nm測量和/或它們的系數(shù)(即，1060nm測量/1550nm測量的比值)的多角度測量。透視圖的y軸可以代表角度刻度，每個刻度與信號測量的唯一的角度相對應(yīng)。透視圖的x軸可以指示依據(jù)與光束穿過的管的豎直位置有關(guān)的在例如信號讀取指數(shù)的指數(shù)號的每次測量的讀數(shù)。相應(yīng)地，x軸表示與管被輸送越過發(fā)射器/接收器位置時的光通過管的豎直管位置相對應(yīng)的透射光的光強度值。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的實驗室自動化系統(tǒng)100的框圖。

實驗室自動化系統(tǒng)100包括可通信地耦合到機器人104的中央控制器102、系統(tǒng)存儲器106、輸入單元108、分配單元110、管檢查單元(tiu)112、液位檢測單元(lld)114、離心單元116、開蓋/再加蓋單元118、等分單元120、分析單元122和輸出單元124。在一些實施例中，中央控制器102可以利用有線或無線網(wǎng)絡(luò)與實驗室自動化系統(tǒng)100的各單元通信。

中央控制器102可以被配置為在實驗室自動化系統(tǒng)100中操作受控制的處理。在一些實施例中，中央控制器102可以包括通過一個或多個微處理器操作的中央計算機。例如，中央控制器可以包括足以執(zhí)行用于執(zhí)行用戶和/或系統(tǒng)產(chǎn)生的請求的程序成分的至少一個高速數(shù)據(jù)處理器。處理器根據(jù)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，通過穿過導(dǎo)電管的信號與存儲器交互，以執(zhí)行存儲的信號程序代碼。

系統(tǒng)存儲器106可以包括任意合適類型的存儲設(shè)備的任意合適的組合。例如，系統(tǒng)存儲器106可以包括一個或多個易失性或非易失性的存儲器設(shè)備，其可以利用任意合適的電、磁和/或光數(shù)據(jù)存儲技術(shù)來操作。在一些實施例中，系統(tǒng)存儲器106可以包括能夠存儲與不同容器類型(例如，管和蓋的尺寸，及其他特性)、液體類型(例如，對于不同樣本的最小體積要求、濃度等)和任意其他相關(guān)信息有關(guān)的信息的數(shù)據(jù)庫。

機器人104可以包括安裝在機械臂上的機器人夾具單元。機器人夾具單元可以用來夾持樣本容器。例如，機器人夾具單元可以夾持樣本容器來把容器放置到樣本支架中或從樣本支架中提起樣本容器并將其傳送到另一個單元。

輸入單元108能夠容納各種樣本容器、支架、優(yōu)先次序等等并且能夠接收試樣。在一些實施例中，試樣可以放置于輸入單元108中的一個或多個抽屜中。

分配單元110可以被配置為將試樣容器從輸入單元108分配到實驗室自動化系統(tǒng)100的期望的子系統(tǒng)。例如，機器人104可以利用機器人夾具單元將試樣容器傳送到分配區(qū)。在一些實施例中，在通過機器人104傳送到子系統(tǒng)之前，樣本容器可以被傳送到tiu112，用于樣本容器的特性的標識和判定。

tiu112可以被配置為識別容器。在一些實施例中，tiu112可以被配置為測量或提取容器的一個或多個物理特性，例如高度、內(nèi)徑、底部形狀、蓋形狀、蓋顏色等等。在一些實施例中，tiu112可以包括例如相機的成像設(shè)備來拍攝容器。在其他實施例中，容器的至少一些屬性可以利用與識別顏色的設(shè)備相結(jié)合的一個或多個機械設(shè)備來被測量。在一些實施例中，容器可以通過基于與每個容器類型有關(guān)的一個或多個屬性對容器進行分類來被識別。例如，與每個容器類型有關(guān)的一個或多個屬性可以包括內(nèi)徑、外徑、帶蓋高度、無蓋高度、蓋高度、側(cè)面彩色圖案、頂部彩色圖案、頂部橡膠(內(nèi)部)直徑、開蓋輪廓、液位高度偏移量、“不計算體積”標志、蓋材料類型、“管具有螺紋”標志、“蓋穿刺”標志、“包含凝膠體”標志、底部形狀、期望的凝膠體高度、樣本類型、假底(嵌體)、錐度/錐形標志、半透明標志、抽吸容量、空管重量、蓋重量等。tiu112可以或可以不直接耦合到機器人104。

圖11a-11d示出在本發(fā)明的一些實施例中可以通過tiu112被識別的采樣管的一些實例。注意，采樣管/蓋的其他設(shè)計/形狀是可能的。采樣管可以帶蓋或不帶蓋。

如圖11a所示，采樣管1100可以包括可以附加蓋1100b的管體1100a。采樣管1100可以包括由制造商提供的產(chǎn)品編號。管體1100a顯示為包括直的底部形狀。蓋1100b可以是任意形狀、顏色和尺寸。此外，蓋1100b可以與例如“蓋穿刺”、“管具有螺紋”和/或具體的蓋幾何形狀的某些屬性有關(guān)。管體1100a可以包括內(nèi)徑1100c和外徑1100d。在一些實施例中，內(nèi)徑1100c同樣可以被表征為例如均勻形狀的管的頂部內(nèi)徑。參數(shù)1100e可以定義蓋1100b的蓋高度。參數(shù)1100f可以定義管體1100a的無蓋高度。注意，在一些實施例中，其他參數(shù)帶蓋高度可以是限定的或者可以通過1100e和1100f的值求和得出。在一些實施例中，采樣管1100可以包括通過假底偏移量1100h表現(xiàn)的假底1100g。

如圖11b所示，采樣管1102可以包括可以附加蓋1102b的管體1102a。管體1102a可以包括管嵌體1102c。例如，管嵌體1102c可以是兒科嵌體、漏斗嵌體、分隔物等等。蓋1102b同樣可以包括條紋圖案。在該實例中，管體1102a顯示為包括圓的底部形狀。

如圖11c所示，采樣管1104可以包括可以附加蓋1104b的管體1104a。采樣管1104可以包括活塞1104c，以便例如使用針通過拉伸或推動活塞來在管體內(nèi)部生成壓力。管體1104a顯示為包括半圓的底部形狀。

如圖11d所示，采樣管1106可以包括可以附加蓋1106b的管體1106a。管體1106a顯示為包括錐形的底部形狀。注意，由于管體1106a的錐形形狀，頂部內(nèi)徑1106c和底部內(nèi)徑1106d可能不相同。蓋1106b顯示為包括壓環(huán)。

圖11b-11d中示出的采樣管可以包括如同參考圖11a討論的一些或所有物理屬性。此外，參考圖11a-11d討論的采樣管可以包括在管的處理期間可以被tiu112和/或114使用的其他屬性，例如顏色搜索區(qū)域、側(cè)面顏色編號、頂部顏色編號、側(cè)面彩色圖案、頂部彩色圖案、半透明顏色、樣本類型、期望的凝膠體高度、包含凝膠體、錐度、抽吸容量等。

參考回圖1，lld114可以被配置為對樣本容器進行液位測量。在一些實施例中，lld114可以利用能夠垂直掃描容器的紅外測量設(shè)備(例如，通過在垂直方向運送容器穿過光束)來進行測量。液體/血液/凝膠體的透射特性可以生成能夠允許容器內(nèi)的內(nèi)容物的識別和它們的高度或體積的測量值。注意，其它測量設(shè)備包括使用超聲波的成像器和設(shè)備，電容或傳導(dǎo)元件同樣可以被使用。在一些實施例中，lld114可以被配置為使用一個或多個檢測算法來判定容器的內(nèi)容物的液位和/或體積。lld114可以直接或可以不直接耦合到機器人104。例如底部形狀、體積偏移量、內(nèi)徑等等的容器屬性可以不通過lld114被測量并通過tiu112被提供給lld114。

離心單元116可以包括可以被配置為將容器的內(nèi)容物分離為其成分的一個或多個離心機。在一些實施例中，離心單元116可以包括被配置為進行若干與離心有關(guān)的功能的離心控制器。

開蓋/再加蓋單元118可以被配置為打開采樣管的蓋(例如，移除蓋)和/或使采樣管再加蓋(例如，添附蓋)。在一些實施例中，開蓋和再加蓋功能可以通過例如，開蓋單元和再加蓋單元的分開單元來被進行。在一些實施例中，再加蓋可以在樣本被分析并準備好存儲之后進行。

等分單元120可以被配置為基于需要分析的樣本的編號將容器的內(nèi)容物劃分為多個二級樣本。

分析單元122可以被配置為對一個或多個樣本進行分析。在一些實施例中，分析單元122可以處理樣本以生成分析結(jié)果。在一些實施例中，分析單元122可以包括能夠測量樣本的血清指數(shù)的血清指數(shù)模塊。

輸出單元124可以被配置為根據(jù)需要將容器傳送到支架、存儲器或其他單元。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例將從tiu112接收到的容器信息與從lld114接收到的液位測量結(jié)合的方法的流程圖。

方法200包括與tiu112和lld114有關(guān)的處理流程。

在步驟202中，圖像數(shù)據(jù)可以通過tiu112獲得的。在一些實施例中，例如相機之類的圖像獲取設(shè)備可以被用來拍攝容器的圖像。例如，相機可以是獨立的設(shè)備或耦合到機器人104。在一些實施例中，容器可以通過容器上的條型碼、蓋顏色、容器形狀等來被識別。圖像數(shù)據(jù)可以通過tiu112被分析以判定與容器有關(guān)的信息。

在步驟204中，tiu結(jié)果可以基于圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生。例如，tiu結(jié)果可以包括與容器的類型和它的特定屬性(如前面列出的)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

在步驟206中，基于tiu結(jié)果的容器標識數(shù)據(jù)可以被提供給lld114。如方框112a所示，可能有與每個容器類型有關(guān)的一個或多個屬性。屬性的一些非限定性實例可以包括內(nèi)徑、外徑、帶蓋高度、無蓋高度、側(cè)面彩色圖案、頂部彩色圖案、頂部橡膠(內(nèi)部)直徑、開蓋輪廓、液位高度偏移量、“不計算體積”標志、蓋材料類型、“管具有螺紋”標志、“蓋穿刺”標志、“包含凝膠體”標志、底部形狀、期望的凝膠體高度、樣本類型、假底(嵌體)、錐度/錐形標志、半透明標志、抽吸容量等。在一些實施例中，屬性可以基于容器類型/蓋類型/顏色組合被鏈接到被識別的容器，以便將它們作為輸入提供給lld114。在一些實施例中，112a中的一些屬性可以由幾何形狀(例如，高度、直徑、活塞等)、生產(chǎn)方法(例如，凝膠體、錐度等)或制造商(例如，預(yù)定義的抽吸容量)限定?？梢员挥脩粽{(diào)整或可以被預(yù)定義的其他屬性可以包括液體/細胞體積關(guān)系、自旋狀態(tài)計算和來源于如參考圖7a-7b描述的傾斜特性偏移量(例如，血沉棕黃層)。在一些實施例中，附加數(shù)據(jù)可以被提供用于交叉檢驗lld結(jié)果。例如，附加數(shù)據(jù)可以與例如容器高度、期望內(nèi)容物、體積偏移量、底部形狀、錐度/錐形標志、凝膠體高度等的可以相對于lld114計算出的數(shù)據(jù)被交叉檢驗以判定組合結(jié)果的屬性有關(guān)。

在步驟208中，lld測量原始數(shù)據(jù)可以通過lld114來被判定。例如，lld144可以測量由容器中的液體、凝膠體、凝血等的存在所引起的改變的光透射特性水平面。測量原始數(shù)據(jù)可以包括沒有來自tiu的信息的容器的內(nèi)容物的液位，并潛在包括容器的高度測量。例如，容器高度和液位可以以毫米或其他合適的測量單位表現(xiàn)。在一些實施例中，測量可以利用例如相機之類的圖像獲取設(shè)備或利用基于光透射的方法進行。原始數(shù)據(jù)可以提供給檢測算法。檢測算法可以包括血清/尿液檢測算法、全血檢測算法、凝膠體檢測算法和凝血檢測算法。

在步驟210中，根據(jù)本發(fā)明的實施例，檢測算法可以使用tiu112提供的tiu輸入并結(jié)合lld測量數(shù)據(jù)來準確地進行檢測或測量。方法可以不包括非興趣區(qū)域并且可以啟用/禁用具體的內(nèi)容物的搜索。非興趣區(qū)域可以是能夠由蓋高度限定的蓋區(qū)域，以及例如(兒科)嵌體、漏斗嵌體、分隔物、假底或活塞的容器嵌體。非興趣區(qū)域的位置可以不必限于具體位置。同樣可以只定義它們的存在以及選擇性地定義可以隨后被用于lld算法的期望尺寸。例如，假底可以存在于特定類型的樣本容器。假底可以例如是自樣本容器的底緣起的2mm。在步驟210中，檢測算法可以隨后從作為從樣本容器的底緣測量到的檢測液體高度減去2mm，以獲得樣本容器中的樣本的實際高度。

在步驟212中，lld結(jié)果可以作為執(zhí)行檢測算法的結(jié)果被計算出。lld結(jié)果可以包括液位。例如，lld結(jié)果可以包括樣本容器中的每個內(nèi)容物層的測量。lld結(jié)果可以被提供以執(zhí)行交叉檢驗和計算。

在步驟214中，交叉檢驗可以在lld結(jié)果和tiu結(jié)果之間進行，導(dǎo)致容器的專門處理。交叉檢驗步驟214被用于判定lld結(jié)果212是否是錯誤的，并且是否與步驟206和210不同，在步驟206和210中，tiu結(jié)果被用于生成更精確的lld結(jié)果。例如，在步驟214中，與樣本容器有關(guān)的一些屬性(例如，高度、體積偏移量、底部形狀、錐度、凝膠體高度、期望內(nèi)容物)可以從tiu112獲得，以便如下面討論那樣交叉檢驗lld114的結(jié)果。在步驟214的一個具體的說明中，如果判定管的高度小于確定的液位，那么作為交叉檢驗處理的結(jié)果，液位計算將被表征為錯誤。

在本發(fā)明的一些實施例中，這種結(jié)合方法可以包括下面中的一個或多個：

·對比檢測到的體積與抽吸容量：在一些實施例中，基于容器類型，測量的體積可以與容器的抽吸容量(從tiu獲得)對比。例如，抽吸容量可以由容器制造商或定義要被醫(yī)生使用的容器的實驗室來規(guī)定。在一些實施例中，基于測試是否需要樣本體積在特定范圍內(nèi)，樣本可以被接受或拒絕用于進一步處理和/或后續(xù)的分析。

·利用轉(zhuǎn)換分數(shù)/信任度計算有用的凈樣本體積：在一些實施例中，實際的可用的凈容量可以通過考慮不可用液體(例如，血沉棕黃層、凝膠體“噴發(fā)”到血清/血漿/液體區(qū)域等)的偏移量和tiu112提供的容器類型信息得出。容器類型信息可以提供關(guān)于樣本容器的物理尺寸或特性的信息，并且該信息可以被用于幫助判斷凈樣本體積。例如，血沉棕黃層作為離心處理的結(jié)果可以是血樣的一小部分(例如，血沉棕黃層可以在血漿和紅細胞之間)。凝膠體噴發(fā)可能是凝膠體的出現(xiàn)或凝膠體進入例如血清或血漿的其他層的突出。例如，通常，在離心處理之后，凝膠體由于它的密度而在不同的液層中沉淀下來。然而，基于若干因素，例如樣本類型、樣本運輸?shù)綄嶒炇易詣踊到y(tǒng)、樣本的存儲期限和條件等，凝膠體的層可能在容器內(nèi)不均勻并且可能干擾其他層。這種偏移量的判定可以通過檢測層過渡特性，例如，通過可以被用于將分離分數(shù)或信任等級分配給這種過渡的雙層的過渡區(qū)中的陡峭傾斜(參見圖7a)或平緩傾斜(參見圖7b)來實現(xiàn)。隨后，信任等級可以進一步被用來計算偏移量或決定例如安全距離(如參考圖9所討論的)。在得出實際的可用的凈容量的處理中，中間結(jié)果可以被用于計算附加于樣本的其他信息，例如更低的血清邊緣、或指示特定樣本(例如，由于例如傾斜的凝膠體、凝膠體噴出、對于自動等分液體不足等)可能需要手動處理的標記。

·自旋狀態(tài)的計算：在一些實施例中，由lld檢測到的順序的層信息和它們的高度連同由tiu結(jié)果提供的期望內(nèi)容物的定義(例如，可以是某一容器類型的特性的凝膠層)可以被用于決定自旋狀態(tài)(自旋、非自旋)，使用戶能夠在需要的情況下跳過自旋或重復(fù)自旋。在一些實施例中，如上所述的過渡分數(shù)同樣可以涉及該決定。非自旋沉積樣本和自旋樣本在通過nir(近紅外區(qū))中的強度測量被記錄時，可以具有非常相似的特性，并且僅僅通過凝血和液體(血清/血漿)的關(guān)系的兩個情形之間的區(qū)別可能是不可靠的。

○例如，自旋狀態(tài)可以通過血清/血漿和凝血，以及如果可用的話，凝膠體的位置之間的關(guān)系來被判定。如果凝膠在血清/血漿和凝血層之間，可以被認為是自旋。

○如果根據(jù)容器類型，沒有凝膠體被期望出現(xiàn)，自旋狀態(tài)的判定可以取決于若干因素，例如，

■血清/血漿和凝血體積之間的關(guān)系在限定的數(shù)值范圍內(nèi)。例如，體積比＝(凝血體積)/(凝血體積+血清體積)，其中如果體積比<0.5，結(jié)果可以表明自旋狀態(tài)。

■從血清到凝血層的過渡滿足限定的傾斜和動態(tài)數(shù)值范圍。例如，圖7a示出高信任度的傾斜702以及圖7b示出低信任度的傾斜704。

○自旋狀態(tài)可以基于容器類型定義來被限定(例如，因為具體的容器類型可能不需要自旋)，那么lld測量可能不被考慮到自旋狀態(tài)的評估中。

·驗證帶有容器定義的檢測到的層材料：在一些實施例中，交叉檢驗可以從該途徑著手。lld算法可以用輸入的容器類型信息處理一次，并且用假定全部屬性存在的設(shè)定處理第二次。例如，在一些實施例中，lld算法可以只用某些屬性來被執(zhí)行第一次。說明性地，基于容器定義，凝膠層或凝血可能不出現(xiàn)。對于第二次，lld算法可以用全部屬性，例如用所有層存在的假定來被執(zhí)行。lld114可以能夠檢測實際存在的層。檢測到的層可以被用來復(fù)核來自tiu112的容器類型檢測和定義的似真性。如果在確定的容許誤差內(nèi)，處理不揭示矛盾，結(jié)果可以被認為是安全的。

·使用管錐度來用于體積計算：在一些實施例中，tiu容器類型定義可以提供容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的錐度。在一些情況下，一些容器類型的容器內(nèi)壁輕微的漸細到容器底部。這僅通過光學(xué)裝置（tiu）難以檢測，因此容器類型標識（通過例如，管蓋和外徑標識）可以有助于（間接地）通過tiu檢測該特征。錐度在樣本容器的具體生產(chǎn)方法中通常是固定的。基于lld檢測到的具體層的位置和高度，錐度和內(nèi)徑可以被用于增加計算出的體積的精確性。

·在離心機中的容器破損：當旋轉(zhuǎn)樣本之后使用方法的情況中，可以假定樣本自旋。例如，當自旋樣本容器比預(yù)自旋樣本容器的總體積小時，血清/血漿的體積、分隔物（例如，凝膠體）和凝血可以隨后被用來對比在樣本容器插入到離心機之前的預(yù)測量的總體積，來檢測容器破裂。在一些情況下，tiu例如可以將關(guān)于采樣管是否包含分隔物的信息提供給lld以獲得更精確的樣本體積判斷。在其它用途的情形中，液層體積可以在離心處理之后被判定。如果采樣管中的至少一層具有出乎意料的小體積（在離心處理之后與之前相比，或與跟管類型信息有關(guān)的期望的體積相比，管類型信息可以從tiu獲得），那么可以假定管在離心處理期間破碎。

·液體/細胞體積關(guān)系：當方法在旋轉(zhuǎn)樣本之后被使用的情況中，可以假定樣本自旋。血清/血漿、分隔物和凝血的體積可以隨后被用來計算凝血和液體（血漿）之間的關(guān)系。如上所述，tiu可以被用于識別采樣管的特性并且這可以被用于獲得更精確的樣本體積判定。根據(jù)一些研究（例如，關(guān)于實驗室誤差和患者安全的ifcc（國際臨床化學(xué)聯(lián)合會）工作組），液體與總樣本體積的比值可能是關(guān)鍵質(zhì)量指標。例如，clsi（臨床實驗室標準協(xié)會）推薦將樣本中的紅細胞壓積（凝血）百分比閾值設(shè)置為55%。對于在抗凝血樣本中比55%更高的百分比，測試結(jié)果會被影響并有可能錯誤。

·管和蓋高度相互檢驗/校正：在一些實施例中，在tiu112中的圖像能夠提供容器的高度測量（蓋著或打開）。lld114也能夠例如利用激光束的吸收值來提供該信息。對于高度測量，圖像可能具有固定區(qū)域的視野，導(dǎo)致了取決于容器傾斜（面向/背離相機，不是左/右傾斜）的不準確性。除了傾斜以外，每個單個樣本的具體光學(xué)性能和/或樣本容器可能引起頂或底緣被成像器不準確地檢測。這可以是未加蓋管（頂緣）或帶有無色液體的管的情形，導(dǎo)致底緣處的不準確性：

○例如，lld114同樣可能是檢測相同邊緣，除了在紅外光譜中以及通常帶有測量曲線中可見的典型的偏差。在有些情況下，對于某些未加蓋容器（例如，玻璃容器）可能遺漏頂緣。在一些實施例中，為了增強測量安全，雙系統(tǒng)（例如，tiu112和lld114）可以使用其他的測量值來交叉檢驗。因此，校正、錯誤處理和高度值的檢驗可以在一些實施例中被執(zhí)行。

○容器的傾斜同樣可能引起來自tiu112和lld114的不同的高度結(jié)果。在一些實施例中，在當對容器的上下緣檢測失敗的原因不是由容器的特殊光學(xué)性能引起的情況中，數(shù)值差（例如，從tiu112和lld114測量的）可以被用作傾斜指示器。在一些實施例中，為了避免泄露和污染，當操作該容器時，閾值（其可能取決于傾斜量）可以被用于觸發(fā)安全措施（例如，減少機器人速度或扭矩）。

·蓋材料特征化：由來自tiu112的蓋高度參數(shù)所定義的禁區(qū)可以由lld114檢查以搜索材料的具體圖案。在一些實施例中，tiu112可以利用蓋形狀和顏色特征來獨自檢測蓋類型。蓋材料和內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以使得能夠例如利用皮爾遜相關(guān)系數(shù)來被識別的具體吸收特性超出具體閾值、模式識別或關(guān)于測量強度的局部最小量和最大量的相對閾值。對于皮爾遜相關(guān)系數(shù)，測試樣本可以利用一個或多個參考數(shù)據(jù)集來被用來計算它的相關(guān)系數(shù)。圖8a和8b示出一種蓋類型的兩個實例和它若干測量的穩(wěn)定性。通過lld的具體的蓋材料和類型的確認可被用于開蓋處理，夾持力和夾持位置的值可以取決于蓋的材料和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

·再加蓋檢驗：在一些實施例中，tiu112和lld114的結(jié)果可以被用于驗證合適的開蓋和再加蓋處理。在穿過實驗室途中，樣本可能經(jīng)過lld測量設(shè)備（例如，lld114）若干次，但是可以不必經(jīng)過完全配置的tiu112檢測。多數(shù)情況下，tiu112能夠確認蓋存在或不存在。然而，在有些情況下，例如，在系統(tǒng)輸出機器人可能裝備液位檢測單元的系統(tǒng)中，只有當lld114可用時，預(yù)先被識別的tiu112參數(shù)能夠與新的lld結(jié)果結(jié)合，以計算被識別的無蓋管和lld高度測量結(jié)果之間的高度差，其能夠使“再加蓋”蓋的總計高度和開口管關(guān)聯(lián)。對該計算應(yīng)用容許誤差可以允許一個人檢測例如由于內(nèi)部壓力將蓋推離管之類的再加蓋故障，使得它不適宜例如用于進一步傳輸或存檔。

·過渡邊緣檢驗：在一些實施例中，相對于容器的上下表面，描述涉及容器的頂和底面的層（例如，尿液、血清、血漿、脊髓液、凝血、凝膠體、容器底部、活塞等）的開始（上）和末尾（低）的結(jié)果能夠被計算出。例如，由于樣本的運輸或由于離心或由于其他原因，層（例如，血清到凝膠體到凝血）的過渡（“邊緣”）可以不必清晰地可檢測。在這種情況下，lld測量可能在不同的角度進行（例如，通過在配備機器人夾具的lld內(nèi)旋轉(zhuǎn)樣本容器），以驗證檢測到層的水平面。在一些實施例中，有可能在一些系統(tǒng)中利用下面的示范性的方法驗證層的過渡：

○利用配備機器人的lld：在一些實施例中，在樣本容器內(nèi)檢測到的層過渡邊緣可以被放置在與lld探測器（510）相同的水平面，在容器旋轉(zhuǎn)的同時執(zhí)行測量。得到的曲線可以揭示涵蓋徑向扇面或整個環(huán)面的持續(xù)的特征，可以被解釋為檢測到的層過渡邊緣的檢驗/確認。可選擇地，得到的曲線可以揭示不一致或中斷的特性，這意味著預(yù)先檢測到的過渡邊緣不是持續(xù)遍及旋轉(zhuǎn)全程。在后者的情形中，邊緣不能被確認，但是可以通過將樣本容器移動的相對于lld探測器更高或更低并再次重復(fù)相同的旋轉(zhuǎn)測量來被校正。在某個范圍內(nèi)，檢測到的邊緣可以被校正為在實驗室中適于使用。

■解決的問題是，例如，傾斜的凝膠體或偏心凝膠體噴出：第一次測量之后（例如，在執(zhí)行邊緣檢驗之前），lld結(jié)果可以為血清/血漿提供“更低的血清邊緣”值。由于通過透射所執(zhí)行的紅外測量的設(shè)計（一個光束指向并穿過管的中間），結(jié)果可以僅僅基于一個測量角度（例如，管可以被傾斜，或者，如果存在傾斜/有傾度的層，被放置在夾持臂內(nèi)光束能夠不被阻止地穿過樣本液體的旋轉(zhuǎn)位置/角度，同時在其他旋轉(zhuǎn)方位，光束能夠被傾斜層或者偏心凝膠體噴出物的上部阻斷）。當傾斜的凝膠體被檢測到時，“更低的血清邊緣”值可以被增加，以避免當用移液管轉(zhuǎn)移這種帶有傾斜的凝膠體或“凝膠體噴出物”的樣本時，移液管在需要保持的凝膠體中可能的障礙、其他用戶相互作用或者甚至樣本丟失。相比于不帶關(guān)于具體的層過渡邊緣的本性（傾斜、噴出等）的詳細信息應(yīng)用的簡單的一般偏移量，提出的改善的偏移量計算能夠幫助高效的使用可用的液體（例如，對于其中少許體積可用的兒科樣本特別重要）。

○在一些實施例中，成像裝置同樣可以被用來驗證或校正檢測到的層邊緣。在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，可能利用檢測到的（lld）過渡邊緣執(zhí)行對可用的tiu圖像后處理步驟。例如，圖像算法可以在檢測到的區(qū)域中搜索特征（例如，顏色、亮度等）。

■該方法例如會避免測試樣本為獲取該信息的附加的拾取和放置操作（例如，將容器從位置a傳送到位置b）。

○在一些實施例中，能夠周向地掃描檢測到的過渡邊緣的專用設(shè)備（例如，簡單的帶掃描儀的z軸夾具）可以被使用。然而，可能浪費時間。在一些實施例中，可以優(yōu)選地具有如tiu和lld實例中描述的夾具機器人來將樣本移動到期望的位置。

·臨界的填充水平面操控：在一些實施例中，實驗室中容器中相對于容器的頂緣的頂部液體/血液水平面可能對容器的處理有影響。例如，直接受影響的功能可能有：a)機器人速度和軌道適宜性，b)路由決定，c）開蓋，以及d)再加蓋。在一些實施例中，為了安全操作探針，由tiu112提供的可能對lld114作出決定所必需的輸入?yún)?shù)可以是：1）以mm為單位的頂部液位，2)帶蓋的管的總高度，3）不帶蓋的管的總高度，以及4）內(nèi)徑。在一些實施例中，體積數(shù)值可能被附加使用。圖9示出在本發(fā)明的一個實施例中，隨容器的內(nèi)徑變化的安全距離的實例。

○機器人速度：在一些實施例中，機器人最大加速度可以利用頂部容器邊緣和頂部液體/血液水平面之間的距離來被調(diào)整，被稱為安全距離?；谌萜鞯膬?nèi)徑，直立的容器的水平面加速度可能導(dǎo)致液體濺出。內(nèi)徑與安全距離成正比。此外，流體的液體附著力和表面張力同樣可能具有小的影響。在一些實施例中，計算方法同樣可以用于容器運輸/軌道系統(tǒng)。然而，由于不同的加速度分布圖（不是s曲線）和曲線軌道上不同的轉(zhuǎn)動點（例如，與夾具機器人保持的容器和導(dǎo)致傾斜的可能性相比較），容器的總高度能夠影響閾值以及容器是否能夠被安全地放置在軌道系統(tǒng)上的決定。

○路由決定：在一些實施例中，在例如涉及開蓋、再加蓋、等分、分析的路徑的特定路徑上發(fā)送容器的決定規(guī)則中，到例如誤差工作位置、外部運送等的不同工作位置的路由，由于功能矛盾，以上四個命名的輸入?yún)?shù)可能被用來拒絕用于處理的樣本。例如，

■分析器可以具有指定的最大填充水平（例如，由于集成的傳送機構(gòu)）。

■開蓋步驟可以將關(guān)閉的容器轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_的容器。該信息對于單個機器人可能不可用，路由可以決定將容器發(fā)送到誤差工作位置，因為在開蓋之后它也會完全用于校正。

■再加蓋只能在使用的蓋（例如，推蓋、螺帽蓋等）適用于頂部液位時出現(xiàn)。由于分析步驟/在再加蓋完成之前吸走一些液體，頂部液位可能降低。容器中帶有太多液體的再加蓋可能引起泄露和污染。在一些實施例中，可能的溶液可以生成額外的等份以降低頂部液位，以使再加蓋成為可能，并避免附加的手動處理。

○開蓋：在一些實施例中，如果路由決定不考慮開蓋限制，頂部填充水平和安全距離可以被認為是在調(diào)整開蓋輪廓。在標準的開蓋輪廓可以通過應(yīng)用相對大的力量和速度來很快地移除蓋的情況中，這種力量、速度和動作可以被調(diào)整，即，減少考慮安全距離以避免開蓋期間的泄露和污染。

○再加蓋：在一些實施例中，如果路由判斷不考慮再加蓋限制，取決于再加蓋的類型(例如，螺帽蓋、推蓋等)，頂部填充水平和安全距離可以被用于拒絕再加蓋請求。

參考回圖2，在步驟216中，lld和tiu結(jié)果作為交叉檢驗的結(jié)果產(chǎn)生。在一些實施例中，lld和tiu結(jié)果可以包括凈容量、內(nèi)容物確認、液層、凝膠體位置、自旋狀態(tài)、血清/凝血比、管/蓋/顏色id等。

圖3a示出在本發(fā)明的一個實施例中的容器(例如，管)檢查單元的一些部件。

tiu112可以包括耦合到接口單元112b、存儲器112c、tiu測量單元112d和計算機可讀介質(zhì)302的處理器112a。

處理器112a可以包括能夠功能分離或集合的一個或多個微處理機，以使各種部件運行。處理器112a可以被配置為執(zhí)行存儲在計算機可讀介質(zhì)302中的指令。

接口單元112b可以被配置為與實驗室自動化系統(tǒng)100的各種部件連接。例如，接口單元112b可以利用地址線或無線網(wǎng)絡(luò)與中央控制器102、lld114、機器人104及其他實驗室自動化系統(tǒng)100的部件通信。

存儲器112c可以是任意合適的存儲器并且可以包括一個或多個易失性或非易失性存儲器設(shè)備。在本發(fā)明的一些實施例中，存儲器112c可以存儲與各種容器類型有關(guān)的一個或多個屬性。例如，存儲器112c可以包括內(nèi)徑、外徑、高度、無蓋高度、側(cè)面彩色圖案、頂部彩色圖案、頂部橡膠(內(nèi)部)直徑、開蓋輪廓、液位高度偏移量、“不計算體積”標志、蓋材料類型、、“蓋穿刺”標志、“包含凝膠體”標志、底部形狀、期望的凝膠體高度、樣本類型、假底(嵌體)、錐度/錐形標志、半透明標志、抽吸容量等。

tiu測量單元112d可以被配置為進行容器的測量。例如，在一些實施例中，tiu測量單元112d可以被配置為測量或提取容器的一個或多個物理屬性，例如高度、寬度、底部形狀、蓋形狀、蓋顏色等等。在一些實施例中，tiu測量單元112d可以包括例如相機之類的成像設(shè)備來拍攝容器。在其他實施例中，tiu測量單元112d可以被配置為利用一個或多個機械設(shè)備與識別顏色的設(shè)備結(jié)合來測量容器的至少一些屬性。

計算機可讀介質(zhì)302可以包括可以通過處理器112a執(zhí)行的代碼以實現(xiàn)本發(fā)明的實施例。計算機可讀介質(zhì)302可以包括圖像數(shù)據(jù)模塊302a、tiu結(jié)果模塊302b和tiu輸出模塊302c。

圖像數(shù)據(jù)模塊302a可以被配置為接收利用tiu測量單元112d采集的數(shù)據(jù)。例如，圖像數(shù)據(jù)模塊302a可以包括與容器和蓋尺寸、容量、內(nèi)容物等有關(guān)的數(shù)據(jù)。

tiu結(jié)果模塊302b可以被配置為基于圖像數(shù)據(jù)來判定容器的特性。例如，tiu結(jié)果模塊302b可以判斷容器高度、蓋高度、底部區(qū)域、期望內(nèi)容物、嵌體等。

tiu輸出模塊302c可以被配置為將容器標識數(shù)據(jù)提供給lld114。在一些實施例中，tiu輸出模塊302c可以利用附加于每個容器類型的屬性，用于將容器標識數(shù)據(jù)作為輸入提供給lld114。

圖3b示出在本發(fā)明的一個實施例中的液位檢測單元的一些部件。

lld114可以包括耦合到接口單元114b、存儲器114c、lld原始測量單元114d和計算機可讀介質(zhì)304的處理器114a。

處理器114a可以包括能夠功能分離或集合的一個或多個微處理機，以使各種部件運行。處理器114a可以被配置為執(zhí)行存儲在計算機可讀介質(zhì)304中的指令。

接口單元114b可以被配置為與實驗室自動化系統(tǒng)100的各種組件連接。例如，接口單元114b可以利用地址線或無線網(wǎng)絡(luò)與中央控制器102、tiu112、機器人104及其他實驗室自動化系統(tǒng)100的部件通信。

存儲器114c可以是任意合適的存儲器并且可以包括一個或多個易失性或非易失性存儲器設(shè)備。在本發(fā)明的一些實施例中，存儲器114c可以存儲與各種液體類型有關(guān)的一個或多個屬性。

lld原始測量單元114d可以被配置為測量容器的高度和容器的液位以提供液位檢測原始數(shù)據(jù)。在一些實施例中，lld原始測量單元114d可以利用能夠垂直掃描容器的紅外測量設(shè)備(例如，通過在垂直方向上將容器運送穿過光束)來進行測量。液體/血液/凝膠體的透射特性可以生成允許內(nèi)容物的標識的測量值。注意，例如成像器或利用超聲波、電容式的或傳導(dǎo)性的工具之類的其它測量設(shè)備同樣是可能的。

計算機可讀介質(zhì)304可以包括可以通過處理器114a執(zhí)行的代碼以實現(xiàn)本發(fā)明的實施例。計算機可讀介質(zhì)304可以包括輸入模塊304a、lld測量模塊304b、檢測算法模塊304c、lld結(jié)果模塊304d、交叉檢驗?zāi)K304e和輸出模塊304f。

輸入模塊304a可以被配置為從例如tiu112的其他單元接收輸入數(shù)據(jù)。在一些實施例中，輸入數(shù)據(jù)可以包括與容器的特性和標識有關(guān)的數(shù)據(jù)，例如，容器標識數(shù)據(jù)。

lld測量模塊304b可以被配置為分析來自lld原始測量單元114d的液位檢測原始數(shù)據(jù)。例如，液位檢測原始數(shù)據(jù)可以是與容器的液位等有關(guān)的數(shù)據(jù)。

檢測算法模塊304c可以被配置為對液位檢測原始數(shù)據(jù)和由tiu112提供的容器標識數(shù)據(jù)執(zhí)行一個或多個算法。例如，檢測算法模塊304c可以包括血清/尿液檢測算法、全血檢測算法、凝膠體檢測算法和凝血檢測算法中的一個或多個。

血清/尿液檢測算法可以檢測樣本中的血清或尿液。任意已知的檢測樣本是否是或尿液樣本的方法可以被使用。

凝膠體檢測算法可以檢測樣本中的凝膠體。例如，凝膠體檢測算法可以利用任意合適的算法檢測凝膠體。

凝血檢測算法可以檢測樣本中的凝血。例如，凝血可以利用任意合適的算法被檢測。

全血檢測算法可以檢測樣本中的全血。例如，全血可以利用任意合適的算法被檢測。

lld結(jié)果模塊304d可以被配置為基于運算法則的執(zhí)行來判定液位檢測結(jié)果。在一些實施例中，lld結(jié)果可以包括所有的內(nèi)容物層的液位(例如，以毫米為單位的高度)。例如，lld結(jié)果可以包括樣本包括5mm的血清層、1mm的凝膠層和4mm的凝血層。

交叉檢驗?zāi)K304e可以被配置為利用由tiu112提供的附加數(shù)據(jù)來交叉檢驗lld結(jié)果。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以將lld114測量的體積與tiu112提供的抽吸容量進行比較。在有些情況下，如果測量的體積與抽吸容量不同，樣本可以被標記用于手動檢查或不宜用于分析。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以利用基于來自tiu112的容器類型信息的過渡分數(shù)/信任度并且考慮來自lld114的不可用液體(例如，血沉棕黃層、凝膠體“噴出”到血清/血漿/液體區(qū)域等)的偏移量，來計算有用的凈樣本體積。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以基于順序的層信息來判定自旋狀態(tài)以及它們的高度，以及來自lld114的期望內(nèi)容物的定義和/或來自tiu112的容器類型定義。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以基于lld114的液位檢測結(jié)果以及tiu112的容器標識數(shù)據(jù)，來驗證檢測到的層材料與容器定義。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以基于tiu112提供的管錐度信息，來計算樣本體積。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以被用于判斷自旋樣本容器是否比預(yù)自旋樣本容器的總體積小，以檢測離心機中的容器破裂。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以判斷液體與總樣本體積的比值。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以基于來自tiu112的容器標識數(shù)據(jù)和來自lld114的液位檢測數(shù)據(jù)進行管和蓋高度相互的檢驗/校正。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以基于來自tiu112的容器標識數(shù)據(jù)進行蓋材料特征化。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以基于來自tiu112的容器標識數(shù)據(jù)和來自lld114的液位檢測數(shù)據(jù)，來驗證合適的開蓋和再加蓋處理。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以進行如先前參考圖2描述的過渡邊緣檢驗和臨界填充水平操作。

輸出模塊304f可以被配置成為實驗室自動化系統(tǒng)100的各種單元提供輸出。例如，一旦關(guān)于來自容器檢查單元和液位檢測單元的數(shù)據(jù)的交叉檢驗通過交叉檢驗?zāi)K304e進行，輸出模塊304f可以提供結(jié)合的結(jié)果。

圖4示出帶有管檢查單元(tiu)408和液位檢測單元(lld)401的示范性的系統(tǒng)(例如，機器人)400。

機器人400可以包括腔室402。tui408包括能夠被容納在腔室402中的相機，腔室402具有很少的光學(xué)反射，并且如果可能的話，沒有光學(xué)反射。tui408可以對齊并聚焦于包含液體的樣本容器406。照明源410可以為樣本容器406提供光，以便tui408可以拍攝樣本容器406的照片。

tui408可以包括靜物攝影機、彩色圖像照相機、攝影機、光譜相機或類似物。可以使用例如3ccd攝像機的彩色圖像照相機。彩色攝影機的設(shè)置，例如聚焦、白平衡、光闌定位、填充，可以被固定預(yù)設(shè)或可調(diào)整。例如，如在當影像評定軟件報告給控制軟件的數(shù)據(jù)相對于存儲參考數(shù)據(jù)具有質(zhì)量下降時，它們可以借助于影像評定軟件被調(diào)整。算法可以被用于利用例如使用的樣本容器的類型、樣本的類型等的已知數(shù)據(jù)來計算樣本水平和/或體積。

如圖所示，tui408可以傾向于優(yōu)化樣本容器406的視野。借助于測量，樣本容器406信息可以利用相對較少的光學(xué)反射被記錄。

lld401可以包括具有多個叉子(例如，鉗子)404的機械臂403。每個叉子404的最接近的末端404a可以耦合到機械臂403。叉子403的遠端部404b可以保持(例如，攜帶)包含樣本的采樣管406。lld401可以測量在隨機選擇的單個角度穿過采樣管406的光信號(照明源410發(fā)出)。也就是說，光信號可以穿過管406的單個部分。

作為使用相機單元的液位檢測設(shè)備的替換，液位檢測同樣可以伴隨有其他類型的圖像獲取設(shè)備的使用，例如具有帶有限定的波長和評估吸收光譜的分析算法的激光二極管的設(shè)備。激光二極管射束可以聚焦于采樣管的部分，并且聚焦光束的不同波長的吸收和傳輸測量可以通過光敏探測器測量。隨后分析算法可以使用該測量來提供液位和容量。

圖5示出利用在不同波長的吸收和透射曲線的分析進行的樣本水平檢測的實例。在血樣被裝備有采樣管的情況中，系統(tǒng)額外能夠檢測樣本中的血清、血漿或血塊的不同水平面。

在圖5中，部分可操作的液體樣本詢間系統(tǒng)在500被一般描述。第一輻射源514(第二輻射源518關(guān)閉)被布置為將具有第一特征波長(例如，980nm)的第一輻射應(yīng)用到光束組合器516，光束組合器516將第一發(fā)射輻射520引導(dǎo)向采樣管502的位置。第一穿透輻射524可以被檢測器檢測到，例如示出的光電二極管和放大器布置510。檢測器可以是至少一部分圖像獲取設(shè)備的實例。相應(yīng)于第一穿透輻射524的強度的信號528可以隨后在例如可編程集成電路512或計算機的對比結(jié)構(gòu)中被存儲和/或操作。第二輻射源518(第一輻射源514關(guān)閉)被布置為在輕微偏移的位置處將具有第二特征波長(例如，1050nm)的第二輻射應(yīng)用到光束組合器516作為第一發(fā)射輻射520，光束組合器516將平行于第一發(fā)射輻射520的光路的第二發(fā)射輻射522引導(dǎo)向采樣管502上的稍有不同的位置。第二穿透輻射526可以被相同的檢測器檢測到，例如示出的光電二極管和放大器布置510。相應(yīng)于第二穿透輻射526的強度的信號528可以隨后在例如可編程集成電路512或計算機的對比結(jié)構(gòu)中被存儲和/或操作。

圖5進一步描繪利用例如通過lld原始測量單元114d的波長處理被測量和分析的采樣管。如所示的，血清506和凝膠體508對可見光可以是最透明的，同時紅細胞502可以是基本上不透明的。進一步，凝膠體508對紅外光可以是透明的，同時紅細胞502和血清506可以是基本上不透明的。相應(yīng)地，當采樣管502具有分離血清506和紅細胞502的凝膠體508，可以僅僅利用紅外光來“看穿”不同的部分。紅外光讀取在紅外線光束穿過空氣504時很強，在紅外線光束被引導(dǎo)向血清時下降，在被指向凝膠體508時相對強，在被指向紅細胞502時再次下降。通過分析工具進行的分析可以允許樣本的樣本水平面/體積的測量。

在一些實施例中，液位檢測單元500可以結(jié)合帶或不帶管檢查單元(例如，tiu112)的機械臂(例如，耦合到機器人104)。例如，在一些實施例中，采樣管通過機器人夾具被拾取并被垂直傳送越過至少兩個lld的紅外光源。光穿過管的中心。在管相對光源的一側(cè)，檢測器收集不同波長的透射光。附加相機(tiu)可以拍攝管和蓋的至少一個圖像。該至少一個圖像可以從管的側(cè)面和從管的上面(例如，通過反射器)拍攝。

圖6示出在本發(fā)明的一個實施例中的lld檢測的處理流程。

如圖中所示，處理流程600可以從管檢查單元(602)接收tiu結(jié)果(604)開始。例如，tiu測量單元112d可以進行樣本容器的測量并可以提供可以被用于生成容器標識數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)。tiu112可以基于管數(shù)據(jù)庫和管特性(606)檢查容器并識別容器類型、蓋類型和蓋顏色。容器標識數(shù)據(jù)可以被提供給lld114。平行地或在不同的時間，lld原始數(shù)據(jù)可以從lld114獲得。lld原始數(shù)據(jù)可以包括容器(加蓋的或打開的)和內(nèi)容物層的高度測量。

例如蓋高度、底部區(qū)域、期望內(nèi)容物和高度、嵌體和活塞之類的與關(guān)于容器的某些屬性有關(guān)的數(shù)據(jù)可以被提供給lld114。在內(nèi)容物層的計算中，一些屬性可以被用于排除某些區(qū)域。例如，給定通過lld原始數(shù)據(jù)測量的管的開始和結(jié)束尺寸，蓋高度區(qū)域可以被排除。類似地，與底部區(qū)域(例如，假底)、嵌體、活塞等有關(guān)的區(qū)域，因為這些區(qū)域可能不容納任何液體，在液位計算中可以被排除。例如期望內(nèi)容物和高度的屬性可以從附加在容器(例如，存儲在管數(shù)據(jù)庫中)的樣本類型和/或“包含凝膠體”和/或“期望的凝膠體高度”屬性中被判定。

血清尿液檢測算法(612)可以從tiu輸出模塊302c接收蓋高度、底部區(qū)域、期望內(nèi)容物和高度、嵌體和活塞(608)。血清尿液檢測算法612同樣可以接收lld原始數(shù)據(jù)(610)。例如，lld原始數(shù)據(jù)可以通過lld原始測量單元114d測量。血清/尿液檢測算法612可以判斷血清是有效的或無效的血清。例如，參考圖5，血清特性在某些波長可以是可見的。如果血清的存在被檢測到并且血清的高度顯示血清量足夠分析(例如，如果大于4mm)，血清可以是有效的。在一些實施例中，基于樣本的吸水特性(例如，未充分吸收)，血清可以被判定為無效的。血清/尿液檢測算法可以是檢測算法模塊304c的一部分。

如果血清有效(614)，并且如果沒有凝膠體被期望(616)，那么凝血檢測算法可以被執(zhí)行(620)和/或全血檢測算法可以被執(zhí)行(622)。例如，凝血檢測算法和全血檢測算法可以是檢測算法模塊304c的一部分。檢測算法模塊304c可以利用與tiu112提供的容器標識數(shù)據(jù)有關(guān)的信息來判定樣本是否包含凝膠體。

如果血清無效(624)，并且可能含有凝膠體，那么在凝血檢測算法(620)和/或全血檢測算法(622)的執(zhí)行之后，凝膠體檢測算法可以被執(zhí)行(630)。例如，凝膠體檢測算法可以是檢測算法模塊304c的一部分。如果血清無效(624)，并且基于容器標識數(shù)據(jù)沒有凝膠體被期望(626)，那么凝血檢測算法可以被執(zhí)行(620)和/或全血檢測算法可以被執(zhí)行(622)。接下來，可以進行l(wèi)ld結(jié)果計算(634)。例如，lld結(jié)果模塊304d可以提供水平面檢測結(jié)果。在一些實施例中，lld結(jié)果模塊304d可以提供以毫米或任意其他合適的單位表現(xiàn)的內(nèi)容物層。

注意，圖6示出以某些序列并入檢測算法的示范性的處理流程。然而，該算法可以用于任意合適的結(jié)合或次序。在一些實施例中，檢測算法的次序可以取決于lld114使用的波長(如參考圖5討論的)或測量裝置。

如果血清有效，并且只有血清/尿液/血漿(例如，次級管)，那么沒有檢測算法可以被執(zhí)行(632)，且可以進行l(wèi)ld結(jié)果計算(634)。例如，容器是次級管的判定可以基于容器/蓋類型(例如，沒有蓋)完成。次級管可以只容納血清、尿液或血漿而不帶任何凝膠體或凝血的層。因此，凝膠體或凝血層的檢測可能不需要。

基于tiu112提供的附加數(shù)據(jù)和lld結(jié)果，可以進行交叉檢驗(636)。在一些實施例中，交叉檢驗?zāi)K304e可以對容器標識數(shù)據(jù)和液位檢測數(shù)據(jù)進行交叉檢驗。例如，交叉檢驗可以基于與容器有關(guān)的一些屬性來被進行，例如高度、體積偏移量、底部形狀、錐度/錐形、凝膠體高度等。

交叉檢驗的結(jié)果可以在交叉檢驗進行之后產(chǎn)生(638)。在一些實施例中，輸出模塊304f可以生成結(jié)合的結(jié)果。例如，結(jié)合的結(jié)果可以包括容量、內(nèi)容物確認、液層、凝膠體位置、自旋狀態(tài)、血清/凝血比和錯誤狀態(tài)。結(jié)合的結(jié)果可以被用于為樣本計劃路徑，如參考圖10討論的。

圖10示出在本發(fā)明的一個實施例中，利用tiu/lld結(jié)合的結(jié)果的實驗室自動化系統(tǒng)100中的工作流程1000。在圖10中，“l(fā)is”指的是實驗室信息系統(tǒng)。本發(fā)明的實施例可以使用來自tiu和lld數(shù)據(jù)的結(jié)果來按路徑發(fā)送樣本穿過實驗室自動化系統(tǒng)。例如，如上所述，凈容量、自旋狀態(tài)、血清/凝血比和樣本類型可以利用tiu和lld數(shù)據(jù)來被判定，并且它們可以被用于在實驗室自動化系統(tǒng)中為樣本判定合適的路徑。lld和tiu數(shù)據(jù)同樣可以被用來判定樣本是否應(yīng)當跳過離心機，計算源自于原始樣本的二級樣本的數(shù)量，判斷是否為某些類型的分析釋放樣本，優(yōu)化樣本體積使用，和/或判定是否將樣本發(fā)送到誤差工作位置。

本發(fā)明的實施例同樣具有許多優(yōu)勢。如上所述，本發(fā)明的實施例可以結(jié)合tiu和lld數(shù)據(jù)以保證更精確的液位判斷，由此改善樣本處理。例如，一起利用tiu和lld數(shù)據(jù)來計算自旋狀態(tài)并進行過渡邊緣檢驗處理能夠改善等分處理。例如，當采樣管中的兩個分離的液體成分之間的過渡精確時，液體的校正量能夠安全地等分。進一步，tiu和lld數(shù)據(jù)可以被用于準確地判定采樣管的臨界填充水平操作，驗證檢測到的材料的層，利用過渡分數(shù)或信任度閾值計算不同結(jié)構(gòu)的管的樣本體積(例如，圓錐管)，以及有用的凈樣本體積。這同樣可以導(dǎo)致改善等分，因為樣本的校正量在采樣管內(nèi)的任意給定水平面是已知的。進一步，tiu和lld數(shù)據(jù)可以被用于計算自旋狀態(tài)以及判定臨界填充水平操作。如上所述，這能夠?qū)е赂纳频?樣本-特定傳送/操作算法。

在本發(fā)明的一些實施例中，在進行交叉檢驗之后，來自tiu/lld的結(jié)果可以被用于為樣本容器計劃路徑。例如，基于來自tiu112和lld144結(jié)合的結(jié)果(例如，凈容量、自旋狀態(tài)、血清/凝血比、樣本類型等)，中央控制器102—a)能夠判斷能否跳過離心機，b)能夠計算需要的二級樣本的編號，c)能夠為某些分析阻斷/釋放樣本，d)能夠優(yōu)化樣本體積使用，e)能夠發(fā)送給誤差工作位置等等。注意，圖10示出樣本容器的示范性的工作流程。然而，應(yīng)當理解，實驗室自動化系統(tǒng)100的各種部件可以以任意次序以及任意容量來使用來自tiu/lld的結(jié)果。

在步驟1002中，樣本容器的結(jié)果可以從tiu/lld獲得。例如，結(jié)果可以包括血清上下水平面、全血上下水平面、安全等分水平面、自旋狀態(tài)、重量、凈容量和抽吸容量、血清/凝血比以及樣本類型。參考回圖6，結(jié)果(638)可以在利用tiu提供的結(jié)果(606)交叉檢驗(636)lld結(jié)果計算(634)之后，由lld114提供。

在步驟1004中，與自旋狀態(tài)和樣本容器的重量有關(guān)的信息可以用于離心處理。參考回圖1，lld114可以將與自旋狀態(tài)和樣本容器的重量有關(guān)的信息提供給離心單元116。如前所述，信息可以被用于檢測離心單元116中的容器破裂。

在步驟1006中，與蓋有關(guān)的信息(例如，蓋類型、蓋材料和蓋存在的確認)可以被開蓋器所使用。參考回圖1，開蓋/再加蓋單元118可以利用蓋類型信息來判定蓋是否存在和蓋是否需要去除。如果需要被去除，開蓋/再加蓋單元118可以基于蓋類型和材料移除蓋，夾持力和夾持位置的值可以取決于蓋材料和它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在一些實施例中，開蓋/再加蓋單元118可以使用調(diào)整過的開蓋輪廓來避免開蓋期間的泄露和污染。

在步驟1008中，與樣本容器的體積有關(guān)的信息(例如，凈容量和/或抽吸容量)可以被再加蓋器所使用。參考回圖1，在開蓋/再加蓋單元118中的再加蓋器可以利用體積信息來為樣本容器加蓋。在一些實施例中，再加蓋器可以基于再加蓋的類型(例如，螺帽蓋、推蓋等)拒絕再加蓋請求。

在步驟1010中，與樣本容器的凈容量有關(guān)的信息可以被等分器所使用。參考回圖1，等分單元120可以利用凈容量信息來計算二級樣本的編號，用于劃分樣本容器的內(nèi)容。

在步驟1012和1014中，與樣本容器的凈容量和頂部液層有關(guān)的信息可以被一個或多個分析器所使用。參考回圖1，分析單元122中的一個或多個分析器可以利用頂部液層信息和凈容量信息來判定安全距離以及用于臨界填充水平面操作。

在步驟1016中，與樣本容器的再加蓋檢驗和高度檢測有關(guān)的信息可以被用于輸出/存檔單元。參考回圖1，輸出單元124在存檔或存儲樣本容器之前可以利用再加蓋檢驗信息。

本發(fā)明的實施例可以被用于實驗室自動化系統(tǒng)、管標識單元、病人樣本分類/操作設(shè)備、路由、管操作算法等等。例如，tiu112和lld114可以被用于一些現(xiàn)有的實驗室自動化系統(tǒng)(例如，automate^tm2500系列)的輸入管機器人或離心管機器人，在一些實施例中，tiu/lld結(jié)果在等分之前可以被使用以驗證血清/血漿到下面的層(例如，凝血/凝膠體)之間的過渡。在一些實施例中，tiu/lld結(jié)果可以被用于計算包括安全偏移量的有效體積。在一些實施例中，tiu/lld結(jié)果可以被用于提供血清/凝血關(guān)系和凝膠層位置以判定自旋狀態(tài)(例如，可能的狀態(tài)：自旋、可能自旋、非自旋)。在一些實施例中，tiu/lld結(jié)果可以被用于實驗室自動化系統(tǒng)中的預(yù)分析處理。例如，當樣本數(shù)據(jù)/患者數(shù)據(jù)錄入到實驗室系統(tǒng)時(例如，在從輸入?yún)^(qū)拾取上來樣本并獲取tiu和lld數(shù)據(jù)之后，但是在樣本被發(fā)送到特定的路徑/預(yù)分析任務(wù)之前；即，在樣本被安置在分配緩沖區(qū)中的同時)，特定的內(nèi)容物狀態(tài)檢測可以影響工作流程決定(例如，跳過離心機或轉(zhuǎn)動，手動處理等)。在一些實施例中，tiu/lld結(jié)果可以被用于分析過程，例如測量分析器的吸出體積(例如，當樣本體積已被分析探針從管中抽出之后，采樣管通過附加的lld設(shè)備被測量時)。

利用多角度測量的液位檢測

圖2和3b中示出的液位檢測(lld)單元114可以測量以隨機選擇的單個角度穿過包含樣本的采樣管的光信號。也就是說，光信號可以穿過管的單個部分。通過測量以單個角度穿過采樣管的光信號(即，引導(dǎo)光到管的單個部分)來檢測液位，假定所有的液位垂直于管壁并且采樣管保持垂直。然而，可能有液位不垂直于管壁和/或采樣管沒有被垂直保持的情形，例如，通過機械臂。圖12示出通過具有一個或多個叉子1204的機械臂1202保持的采樣管1200。如圖12所示，凝膠體部分1210的低交界面1206和高交界面1208顯著傾斜。

圖13示出對采樣管中提供的傾斜樣本，執(zhí)行n＝10次lld信號測量的實驗的結(jié)果1300。對于第i次信號測量，采樣管繞z軸旋轉(zhuǎn)360°*(i-l)/n。因此，信號測量360°均勻分布。每個圖表對應(yīng)于1060nm和1550nm波長的紅外(ir)光的單個角度測量。特別地，穿過水樣的1060nm和1550nm波長的透射屬性相互間顯著不同。因此，利用這種帶有上述不同透射屬性的波長組合，例如，1060nm和1550nm，有可能識別樣本的血清部分(例如，類似水的部分)。例如，在圖13中示出的示范性的曲線中，血清在指數(shù)180和260之間被識別。一旦血清部分被識別，血清-凝膠體過渡和凝膠體部分可以被識別為鄰近于血清的分段。例如，在圖13中示出的示范性圖表中，血清-凝膠體過渡在指數(shù)260-270(即，在血清部分的右邊)被提供，凝膠體在指數(shù)270-300(即，在血清-凝膠體過渡部分的右邊)被提供。

圖13示出同一采樣管在10個不同的角度測量的10組數(shù)據(jù)的集合?？梢钥闯?，有血清-凝膠體和凝膠體-凝血相對于旋轉(zhuǎn)角度過渡的實質(zhì)變動，即，在每個單次測量之間實質(zhì)的變動。這意味對于傾斜的液位，單個旋轉(zhuǎn)的測量信號將會導(dǎo)致實質(zhì)不準確的結(jié)果。

根據(jù)各種實施例，采樣管中的液位可以在例如與多測量角度相對應(yīng)的管的多個部分被檢測到。在一些實施例中，采樣管可以在兩個連續(xù)的測量之間的預(yù)定義的角度被旋轉(zhuǎn)。在其他實施例中，多對光源和光探測器可以圍繞采樣管被提供，以便同時獲得多次測量。然而，在其他實施例中，采樣管可以在向上或向下移動的同時旋轉(zhuǎn)，其將會產(chǎn)生螺旋掃描路徑?？蛇x擇地，光源和光探測器對可以圍繞采樣管旋轉(zhuǎn)。

示范性的多角度測量過程可以從lld測量旋轉(zhuǎn)0°開始，創(chuàng)建第一次lld測量。tiu可以照射采樣管上的條型碼并使采樣管旋轉(zhuǎn)，以便條型碼可讀的一部分面對tiu相機。相對于lld的旋轉(zhuǎn)距離可以是-180°到0°到+180°的任何地方。保持采樣管的機械臂可以以光檢測器與第一次測量不同的角度(例如，扇區(qū))測量的方式準備第二次lld測量的管旋轉(zhuǎn)。在夾具機械臂包括四個夾具指(例如，叉子)的實施例中，可能有通過分別相鄰的夾具指之間的空間限定的，光束可以進入并穿過采樣管的四個扇區(qū)。如果第一扇區(qū)用于第一次測量，對于第二次測量，剩余扇區(qū)中的一個，即，扇區(qū)二、三或四，可以被使用。在一些實施例中，每個扇區(qū)可以被分成一個或多個分區(qū)。在現(xiàn)有技術(shù)中一個普通技術(shù)人員將會理解此處討論的四個扇區(qū)僅僅被提供用于說明目的，而不應(yīng)當解釋為限定。在第一次之后的測量可以在同一個或其他扇區(qū)中進行，只要夾具指不中斷照明光并且測量不是在同一旋轉(zhuǎn)角被獲取。根據(jù)各種實施例，即使透射軸是相同，測量結(jié)果也可以是不同的，取決于光穿過的材料/液體/凝膠層的結(jié)構(gòu)。如果光在進入管之后正好接觸到局部吸收材料層，那么與光穿過管并恰好在離開管之前接觸那個層的情形(例如，在傾斜的凝膠體或凝血表面的情形中)相比，光散射可能不同。相應(yīng)地，測量值不僅通過照明光穿過的材料來被判定，而且通過材料的次序被判定。也就是說，在角度0°獲得的測量值可能與在角度180°獲得的不相同。根據(jù)各種實施例，最好的視角可以在多角度測量之中被判定，并被用于最佳測量，其可以相當于為液位提供最佳判定的曲線。

多角度測量可以利用透視圖示出，例如圖14中示出的透視圖1400。透視圖1400的y軸是角刻度，每個刻度對應(yīng)于信號被測量的唯一的角度。透視圖1400的x軸按照刻度標定每個測量的讀數(shù)。透視圖中的陰影代表在它自己的透視圖中的每個測量的相對數(shù)量，例如，1060nm測量、1550nm測量或它們的系數(shù)(即，1060nm測量/1550nm測量的比)。顏色越深，測量越大。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解與各種ir測量有關(guān)的透視圖的任意編號可以被用于判斷管和樣本特性。與圖14中提供的1060nm測量、1550nm測量或它們的系數(shù)有關(guān)透視圖的使用是為了說明目的并且不應(yīng)當被解釋為限定。

在當所有的液位垂直于管壁并且采樣管垂直(例如圖5中示出的采樣管502)時的正常狀態(tài)中，將會完美地看見透視圖中的垂直圖案。另一方面，當采樣管中的液位傾斜時，多角度測量有可能檢測到管和樣本的更多結(jié)構(gòu)，識別傾斜的液體界面，檢測系統(tǒng)問題，提高液位檢測的質(zhì)量，以及檢索標簽定位與定向的信息。這些優(yōu)點的每一個接下來將更為詳細的討論。

1.檢測管和樣本的更多結(jié)構(gòu)

當只有管和樣本的一個測量角度時，測量可能被噪聲污染。因此，可能難以判定測量中的某些特征是由管(或管中的樣本)的結(jié)構(gòu)引起的，還是由數(shù)據(jù)采集期間系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲的產(chǎn)物。與此相反，多角度測量可以被用于平滑噪聲和加強測量中的真實的特征。

圖15示出含水采樣管1500和相應(yīng)的透視圖1502。透視圖1502由水樣的多角度測量組成。通過層疊多角度測量，顯然1060nm、1550nm和系數(shù)透視圖中的垂直線揭示液體、管、蓋和標簽的結(jié)構(gòu)，例如管底1504、底部嵌體的頂部1506，底部嵌體的底部1508，標簽的底部1510，水樣的頂層1512，標簽的頂部1514，和蓋幾何形狀1516、1518、1520。

當光穿過空氣(即，光的強度不因為穿過目標或材料而減少)時，利用兩個波長(即1060nm和1550nm)的最高測量被獲得。最高測量以透視圖1502中的深色陰影說明。相應(yīng)地，透視圖開始和結(jié)束處的深色區(qū)域分別示出管上面的(即，管的蓋上面的)區(qū)域和管下面的(即，管底部下面的)區(qū)域。因此，管1504的底部可以在指數(shù)400左右被識別。在指數(shù)400左右，深色陰影結(jié)束，指示蓋的頂部1516。蓋的頂部1516是光在蓋上面的空隙/空氣之后擊中(和穿過)的第一目標。蓋的頸1518和底部1520可能基于靠近蓋的頂部1516的陰影變化被識別。透視圖1502同樣示出指數(shù)150左右的其他深色區(qū)域。如上面提供的，深色區(qū)域?qū)?yīng)于穿過空氣的ir波。因此，指數(shù)150左右的區(qū)域?qū)?yīng)于管中低于蓋底部1520并且高于標簽1514的空氣。

根據(jù)各種實施例，圖像處理技術(shù)(例如，圖像分割法、邊緣檢測、濾波器等)可以在二維透視圖上被直接使用來識別采樣管的結(jié)構(gòu)和它的內(nèi)容物。可選擇地，多角度測量可以利用例如涵蓋多角度的信號對齊、移位補償、平均、加權(quán)平均、濾波等技術(shù)被融合成單次測量。結(jié)果id輸出可以在融合測量中有更小的噪聲和擾動，并代表更多的真實的管和樣本結(jié)構(gòu)。

利用多角度測量，管的三維結(jié)構(gòu)、樣本、蓋和/或標簽同樣可以被重建。重建的三維結(jié)構(gòu)可以具有關(guān)于每個樣本、管、蓋和/或標簽的豐富的信息。信息可以改善lld單元產(chǎn)生的輸出以及為系統(tǒng)操作或臨床使用兩者之一生成新的輸出。由于三維重建基于光透射，它可以揭開在可見光的反射時可能無法看見的管或樣本的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

2.處理傾斜的液體界面

如以上提供的，采樣管中的液位可能不總是垂直于光路。例如，這可能由傾斜的凝膠體和/或傾斜的凝血引起。當這發(fā)生時，單次測量值可能不夠來識別傾斜的液位。圖16a示出傾斜的血清-凝膠體交界面1602和凝膠體-凝血交界面1604的實例。單個測量角度觀測到的血清的底部水平面可以在兩虛線1606之間的任何地方。如果系統(tǒng)在單個角度測量工作，那么血清的底部水平面的數(shù)據(jù)將基于單線(例如，y軸上的1到10的單個指數(shù))來被判定。如圖16a所示，在指數(shù)270左右，數(shù)值從一個指數(shù)到下一個變化。特別地，在兩虛線1606之間的距離可以是在液位檢測和體積計算中產(chǎn)生的誤差的指標。在圖16a中，在兩虛線1606之間的距離在3-5mm左右的范圍內(nèi)。這對應(yīng)于測量的采樣管的各個測量位置的垂直位置偏移量。例如，給定10-16mm內(nèi)徑的采樣管，液體高度中的3-5mm誤差將會導(dǎo)致液體體積中的235μl-1ml誤差，而消費者接受度可能小于250μl。

利用多角度測量(例如，測量多角度的光變化)，傾斜的液體界面的形狀可以被判定。圖16b示出圖16a中示出的1550nm透視圖。然而，利用多角度測量數(shù)據(jù)點(即，相應(yīng)于y軸上的指數(shù)1到10所有的線)，傾斜的交界面可以作為簡單的線性傾斜1650被檢測到。傾斜的交界面的深度可以基于傾斜1650的陡峭度被估計。第三次測量1652和第9次測量1654指示傾斜的血清-凝膠體交界面的頂部。第一次測量1656和第六次測量1658指示傾斜的血清-凝膠體交界面的底部。如果傾斜的交界面不是簡單的斜面，那么更復(fù)雜的公式可以被用于描述傾斜的交界面的形狀。液體界面的估計形狀可以改善體積計算，并將更多信息提供給自動化系統(tǒng)的其他部件以作出更好的決定。

3.系統(tǒng)問題檢測

不能利用單角度測量來被檢測的各種系統(tǒng)問題可以利用多角度測量被檢測到。例如，圖17a中示出的透視圖1702描繪了涵蓋測量角度的信號變化。在圖17a中示出的示范性的測量中，當系統(tǒng)測量時，采樣管1704可能在機械臂1706中向下滑動。類似地，圖17b示出在一些而不是所有測量角度的信號變化的透視圖1750。圖17a和17b兩者表明當系統(tǒng)收集讀數(shù)時，一種使光變形的系統(tǒng)問題，例如臟的測量透鏡、光源問題、機械臂問題等，。類似于圖17a-17b中示出的那些情形可以通過比較涵蓋所有測量角度的相應(yīng)特性來被檢測到。系統(tǒng)警報可以被設(shè)置用于預(yù)警和/或監(jiān)控。

根據(jù)各種實施例，在透視圖中，多角度測量可以被用于通過檢查管幾何形狀(例如，管頂和底的特征)或蓋幾何形狀(例如，蓋頂部特征)來檢測傾斜的管。

4.改善液位檢測的質(zhì)量

基于lld的單角度算法可能受到干擾。圖18示出用于多角度測量的透視圖1800，其中血清的類似水的特征在第3、4、5、9和10測量角度非常微弱，如指數(shù)150和270之間的深色水平線1804所示。1060nm信號比1550nm信號略強，這使得lld算法盡力判定220和270之間(指數(shù)250左右的垂直深色區(qū)域1802)的信號是否來自血清。由于微弱的圖案，lld算法作出錯誤判斷的概率增加。多角度測量提供管和樣本的大圖，并且容易斷定在第3、4、5、9和10測量角度的220和270左右的微弱特征是由于光必須穿過標簽兩次，第一次穿過是在測量3、4和5，第二次穿過是在測量9和10。利用多角度測量，特別是血清在第1、2、6、7和8角度在220和270之間的強特性，可以判斷血清水平面頂部是在220而不是270左右。

5.檢索標簽定位與定向信息

多角度測量同樣可以揭開關(guān)于附加在管周圍的標簽的信息。圖19示出管周圍有傾斜的標簽1902的示范性的采水管1900。傾斜的標簽1902呈現(xiàn)出可以通過算法被檢測到的沿著管壁1904和垂直于管壁1906的清楚的圖案(如通過虛線框所示)。標簽可以在透視圖中的讀數(shù)170和340之間被判定。

利用標簽結(jié)構(gòu)檢測，可以判定液位是否能夠從外部被看到，或者換句話說，管壁上是否有沒有被標簽遮蓋的光縫隙(從管頂?shù)焦艿谆蛘咴诟信d趣區(qū)兩者之一)。光縫隙的檢測可以啟用/禁用測量反射的可見光的基于相機的設(shè)備tiu來檢測液位。光縫隙不必是直的，并且可以為彎曲的，帶有一些限制。

此外，利用標簽結(jié)構(gòu)檢測，能夠進行基于圖像(即，基于機器視覺)的脂血、黃疸和溶血(lih)或者血清指標的檢測。lih檢查的通用方法是入侵，其需要打開蓋?；趫D像的lih檢測是非入侵的，但是需要不被任何標簽阻礙或被單個標簽阻礙的光路(例如，光縫隙)。給定多角度透視圖，可以判定光路是否存在。如果有光路，機器視覺可以被用于檢測lih。識別沒有標簽或單個標簽的光路、血清層和用機器視覺檢查的lih的組合可以提供非入侵的解決方案，其使工作流程成流水線，增加生產(chǎn)量，并改善可靠性。

另外，利用標簽結(jié)構(gòu)檢測，可以判定對于lld掃描管的最佳路徑。獲取光透射信號的掃描管不必遵循直線。為了最小化標簽的不利影響，可以選擇曲線的掃描路徑，以便在每個管高度，標簽對激光的阻礙最小。例如，最佳路徑可以被限定為1060nm信號在透視圖上同一管高度處是最大的一個。沿著最佳路徑，最佳的測量可以被合成并用于lld算法以最小化標簽的干擾。

基于管特征化和分類的透射率

管屬性(包括類型、幾何形狀、尺寸等)和液位位置兩者對于自動化系統(tǒng)中的體積計算及其他處理是必需的。根據(jù)以上討論的各種實施例，管屬性和液位的計算可以分離，并通過兩個模塊實現(xiàn)，管檢查單元(tiu)和液位檢測(lld)模塊。管屬性可以用基于相機并且不依賴于lld工作的專用tiu被檢測到，同時lld模塊上運行的軟件可以從光透射測量來提取樣本水平位置。

根據(jù)下面討論的各種實施例，光透射測量同樣可以被用來檢測管屬性。在其他屬性之中，被測量的管屬性可以包括，內(nèi)部和/或外部管直徑、蓋高度、嵌體深度以及蓋類型以及底部嵌體。用管和蓋結(jié)構(gòu)的知識，液位位置可以被更精確以及可靠地判定。管和液位的知識的結(jié)合可以使僅利用lld模塊實現(xiàn)體積計算。此外，測量出的管屬性可以被下游部件直接使用和/或被用來利用例如tiu的其他模塊產(chǎn)生的相應(yīng)物的交叉檢驗。

1.蓋高度的測量

蓋高度可以通過定位蓋的上和下邊緣從lld測量中被估計。在蓋頂部可以通過定位測量中的第一信號下降來被簡單地判定的同時，可以利用lld模塊中得出的其他位置信息(例如，蓋頂部的位置和樣本頂部的位置)來輔助識別該下邊緣。利用蓋頂部的位置和樣本頂部的位置，搜索區(qū)域可以被劃定并且較低的蓋邊緣可以通過在劃定區(qū)域內(nèi)定位最大測量值被大致判定。判定可以由于比蓋低并且比樣本溶液高的與蓋和樣本溶液相比吸收更少光的空載的管部分實現(xiàn)。一旦完成估算，邊緣位置可以通過判定信號變化(測量值的二階導(dǎo)數(shù))附近的快速變化來被細化。圖20a示出包含樣本的多個(例如，二十個)采樣管。采樣管全部可以具有不同的幾何形狀、蓋和樣本水平面。圖20b示出圖20a中示出的每個管的光透射測量。被識別的蓋區(qū)域參考圖20b中的數(shù)字2000被說明。

2.底部嵌體深度測量

底部嵌體指的是采樣管下端的非圓柱段。嵌體深度的精密測量對于樣本體積的正確計算很重要。關(guān)于lld測量，底部嵌體可以被識別為將樣本溶液鏈接到較低的空氣層。由于樣本溶液中強的光吸收和空氣中的弱吸收，如圖20b所示，在底部嵌體附近的測量值總是在低谷(接近整個測量的最小值)啟動并最后達到高峰(接近測量的最大值)。雖然符合這個標準的區(qū)域可能在整個測量中不是唯一的，但是代表底部嵌體的實際區(qū)域可以通過限定在檢測到的樣本頂部的下面的窄的區(qū)域中的搜索而被唯一地判定。被識別的底部嵌體參考圖20b中的數(shù)字2002說明。

3.管直徑的推導(dǎo)

一旦判定嵌體類型，接下來就可以判定管內(nèi)徑。對于具有簡單幾何形狀的嵌體的管，管內(nèi)徑可以直接從嵌體的縱向尺寸(即，嵌體的深度)估計。例如，對于半球形的管底，橫向尺寸(即，管內(nèi)徑)被期望兩倍于縱向尺寸(即，底部高度)。具有復(fù)雜幾何形狀的底的管，管內(nèi)徑可以利用存儲嵌體類型和管尺寸之間的對應(yīng)關(guān)系的查找表格來被判定。

4.蓋分類

蓋幾何形狀是重要的管特性。圖21a示出基于蓋幾何形狀被分為5個不同的群組2102、2104、2106、2108和2110的各種采樣管。每個群組中的蓋具有相似的幾何形狀(例如，形狀)。對于每個蓋幾何形狀，即，對于每個群組2102、2104、2106、2108和2110，相應(yīng)的lld測量呈現(xiàn)特定的和一致的圖案，如圖21b所示。歸因于沿著管軸的吸收光程長度的變化，圖案是蓋非圓柱形狀的結(jié)果，因而可以成為蓋幾何形狀的簽名。這個簽名通過如圖21b所示的圖表2112的第一行中示出的原始lld數(shù)據(jù)和圖表2114的第二行中示出的數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)呈現(xiàn)。通過評估簽名的相似性，管可以根據(jù)它們的蓋形狀被分類，例如，類型1、類型2、類型3、類型4和類型5。兩個信號u和v的相似性的定量測量是信號的標準化內(nèi)積，計算如下:

每個信號通過高維區(qū)域中的矢量呈現(xiàn)。也就是說，可以為每個管生成與限定的垂直位置相對應(yīng)的傳輸數(shù)值陣列。例如，如果2mm級數(shù)值被分配到管，更長的管會具有更多數(shù)值，這樣導(dǎo)致更高的矢量尺寸。信號值決定矢量位置，信號長度決定向量空間的尺寸。由于一個蓋類型到其他蓋類型的蓋高度不同，對比的信號長度可能不相等。在此情況下，為了向量運算目的，相對短的信號應(yīng)當在信號的低位被補零，以與長的信號對齊。用這種匹配運算，在信號相似性的測量中，蓋高度的信息可以被保全。

除信號相似性之外，信號變化的相似性同樣可以被評估。這兩個相似性數(shù)量的加權(quán)總和可以隨后被用作度量，用于評估對比的蓋是同一類型的概率：加權(quán)總和越高，蓋越有可能是同一類型。對于圖21a中示出的蓋，計算相似性分數(shù)并顯示在圖22a中示出的灰度圖2200中。圖2200的坐標軸代表管指數(shù)(例如，圖21a中示出的20個管的每一個的指數(shù))。如從圖2200看到的，inter類型分數(shù)相比intra類型分數(shù)具有相對更高數(shù)值(例如，對角線中的白色區(qū)域)。類似地，相似性的intra類型分數(shù)比inter類型分數(shù)更高。圖22b示出相似性分數(shù)2210的分布。如圖22b所示，兩種類型的分數(shù)(即，inter類型分數(shù)2204和intra類型分數(shù)2202)是充分分離的。圖22b表明相似性分數(shù)是區(qū)分不同蓋幾何形狀的良好的數(shù)字度量。

上面關(guān)于圖21a-22b討論的蓋分類可以被用于生成包含每個可能在儀器上使用的蓋類型的簽名模板的數(shù)據(jù)庫。當新的蓋類型可用時，數(shù)據(jù)庫更新。當采樣管在儀器上被分析時，它的蓋簽名可以與數(shù)據(jù)庫中的全部蓋簽名模板進行比較。采樣管可以被分配蓋類型，其中蓋類型的簽名與采樣管的蓋簽名具有最高相似性的。

5.底部嵌體分類

類似管蓋，底部嵌體的測量呈現(xiàn)隨嵌體形狀變化的圖案。底部嵌體可以利用分類蓋使用的相同或相似的方法來被分類。當計算標準化內(nèi)積時，方法可以被修改。隨著底部嵌體分類，由于管底的下邊緣可以被更精確和可靠地判定，因此信號段應(yīng)當對齊到右邊并且在左邊補零。為了演示目的，圖21a所示的同一套采樣管在圖23a中根據(jù)嵌體幾何形狀被重新分類。如圖23a所示，對應(yīng)于三個不同類型的底部嵌體，管可能被分為三個群組2302、2304、2306。每個底部嵌體類型可以在如圖23b所示的圖表2308的第一行中示出的原始數(shù)據(jù)和圖表2310的第二行中示出的一階導(dǎo)數(shù)信號中具有唯一的簽名。

除信號相似性之外，信號變化的相似性同樣可以被評估。這兩個相似性數(shù)量的加權(quán)總和可以隨后被用作度量，用于評估對比的底部嵌體是同一類型的概率：加權(quán)總和越高，底部嵌體越有可能是同一類型。對于該套采樣管(例如，圖23a中示出的二十個采樣管)中的底部嵌體的相似性分數(shù)被計算并顯示在圖24a中示出的灰度圖2400中。圖2400的坐標軸代表管指數(shù)(例如，圖21a中示出的20個管的每一個的指數(shù))。如從圖2400看到的，inter類型分數(shù)相比intra類型分數(shù)具有相對更高數(shù)值(例如，對角線中的白色區(qū)域)。圖24b示出相似性分數(shù)2410的分布。如圖24b所示，兩種類型的分數(shù)(即，inter類型分數(shù)2404和intra類型分數(shù)2402)是充分分離的。圖24b表明相似性分數(shù)是區(qū)分不同的底部嵌體的良好的數(shù)字度量。

類似蓋分類的情形，可以生成包含每個底部類型的簽名模板的數(shù)據(jù)庫。當新的底部類型可用時，數(shù)據(jù)庫更新。當采樣管在儀器上被分析時，它的底部簽名可以與數(shù)據(jù)庫中的全部底部簽名模板進行比較。采樣管可以被分配底部類型，其中蓋類型的簽名與采樣管的底部類型簽名具有最高相似性的。

此處參考附圖描述的各種參與者和元件可以操作一個或多個計算機裝置以助于此處描述的功能。上述任何元件，包括任何服務(wù)器、處理器或數(shù)據(jù)庫，可以使用任意合適的子系統(tǒng)編號以助于此處描述的功能，例如，舉例來說，操作和/或控制實驗室自動化系統(tǒng)的功能單元和模塊、運輸系統(tǒng)、計劃表、中央控制器、局部控制器等功能。

這種子系統(tǒng)或部件的實例在圖25中示出。圖25所示的子系統(tǒng)通過系統(tǒng)總線10相互連接。例如打印機18、鍵盤26、固定磁盤28(或其他包含計算機可讀媒體的存儲器)、監(jiān)視器22之類的耦合到顯示適配器20附加的子系統(tǒng)及其他被示出。耦合到輸入輸出控制器12(可以是處理器或其他合適的控制器)的外圍設(shè)備和輸入輸出(io)設(shè)備可以通過任何數(shù)量的例如串行端口24之類的現(xiàn)有技術(shù)中已知手段連接到計算機系統(tǒng)。例如，串行端口24或者外部接口30可以被用于把計算機裝置連接到諸如因特網(wǎng)的廣域網(wǎng)、鼠標輸入裝置或者掃描器。經(jīng)由系統(tǒng)總線的相互連接允許中央處理器16與每個子系統(tǒng)通信并且控制來自系統(tǒng)存儲器14或者固定磁盤28的執(zhí)行指令以及在子系統(tǒng)之間的信息交換。系統(tǒng)存儲器14和/或固定磁盤28可以具體化計算機可讀介質(zhì)。

該技術(shù)的實施例不局限于的上述實施例。以上提供關(guān)于以上描述的方面的一些具體細節(jié)。特定的方面的特定細節(jié)可以在不脫離該技術(shù)的實施例的精神和范圍的前提下結(jié)合成任意合適的方式。例如，后端進程、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)收集及其他進程可以全部被結(jié)合成該技術(shù)的一些實施例。然而，該技術(shù)的其他實施例可以指向與每個單獨的方面相關(guān)的特定實施例，或這些單獨的方面的特定組合。

應(yīng)當理解上述呈現(xiàn)的技術(shù)可以利用模塊或集成方式中的計算機軟件(存儲在有形的物理介質(zhì)中)以控制邏輯的形式實現(xiàn)。此外，該技術(shù)可以以任何圖像處理的形式和/或組合來實現(xiàn)?；诖颂幪峁┑墓_和教導(dǎo)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會知道和理解利用硬件以及硬件和軟件的結(jié)合實現(xiàn)該技術(shù)的其他途徑和/或方法。

在該應(yīng)用程序中描述的任何軟件部件或功能可以作為通過處理器執(zhí)行的使用例如利用例如傳統(tǒng)的或目標調(diào)整技術(shù)的java、c++或perl之類的任意合適的計算機語言的軟件代碼實現(xiàn)。軟件代碼可以作為系列指令或命令存儲在計算機可讀介質(zhì)上，例如隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、例如硬件驅(qū)動或軟盤的硬磁性介質(zhì)、或例如cd-rom的光學(xué)介質(zhì)。任何這種計算機可讀介質(zhì)可以保存在單個計算裝置上或內(nèi)，可以呈現(xiàn)在系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同的計算裝置上或內(nèi)。

以上描述是說明性和非限制性的。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，依據(jù)本公開的審閱，技術(shù)的許多變形會是顯然的。因此，本技術(shù)的范圍應(yīng)當不參考以上描述判斷，而是應(yīng)當參考待定的權(quán)利要求以及它們的整個范圍或等效物判斷。

不脫離本技術(shù)的范圍內(nèi)，任何實施例的一個或多個特征可以與任何其他實施例的一個或多個特征結(jié)合。

未限制數(shù)量的各種敘述均意味著“一個或多個”，除非相反地具體地表示。

全部專利、專利申請、公布和如上所述地描述均通過引用它們的整體合并在此為了所有目的。沒有一項被認為是現(xiàn)有技術(shù)。