試劑卡對齊系統和方法技術方案

試劑卡分析機包括被構造成發送光學信號的光學信號源以及光學信號探測器，該光學信號探測器與光學信號源間隔開一定距離以限定所述光學信號所被發送至的光學信號路徑，該光學信號探測器被構造成探測所述光學信號并且輸出指示所述光學信號的電信號。讀取器被構造成讀取試劑卡的試劑墊。試劑卡移動機構被構造成使得具有包括前端和后端的試劑墊的試劑卡移動通過光學信號路徑。光學探測器接口電耦合至光學信號探測器，并且被構造成接收電信號并且當試劑卡運動通過光學信號路徑時輸出指示前端和后端中的至少一者的墊探測信號。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】參考結合 于2011年12月16日提交的美國臨時專利申請序列號61/576，503的全部內容被明確地并入本文以供參考。
本文公開的本專利技術原理大體涉及非接觸位置探測，并且更具體地但并非限制性地涉及經由試劑卡對齊系統實現的用于醫療診斷的試劑測試墊的光學位置探測和分析。
技術介紹
試劑測試條廣泛地用于醫學和臨床化學領域。測試條通常具有一個或更多個測試區域，并且每個測試區域均能夠響應于與液體標本的接觸而經歷顏色變化。液體標本通常包含一種或更多種感興趣的成分、物質或性質。通過分析測試條所經歷的顏色變化可確定標本中這些感興趣成分的存在性和濃度。通常，這種分析包括在測試區域或測試墊與顏色標準或標尺之間的顏色比較。以此方式，試劑測試條有助于醫生診斷疾病和其他健康問題。為了滿足醫療行業的需求以及其他外延技術(例如釀造工業、化學制造業等等)的需求，已經研發了無數分析過程、組成物和工具，包括所謂的“浸入即讀”型試劑測試裝置。不管浸入即讀測試裝置是用于生物流體或組織的分析還是用于商業或工業流體或物質的分析，大體過程均包括測試裝置接觸要被測試的樣品或標本，并且手動或儀器地分析所述測試裝置。本領域一直尋求經濟地且快速地實施多次測試、特別是經由使用自動過程來實施的測試工具和方法。自動分析機系統在每次測試的成本、測試處理容積和/或獲得測試結果或其他信息的速度方面優于手動測試。近年來的發展是引入了多簡檔(multiple-profile)試劑卡和多簡檔試劑卡自動分析機。多簡檔試劑卡實質上是卡形測試裝置，其包括基體和被定位在基體上的多個浸潰試劑的墊(或陣列)，以用于同時地或順序地執行多次分析物分析，例如在美國專利號4，526，753中所公開的，其全部內容被明確地并入本文以供參考。多簡檔試劑卡實現了執行自動分析的高效、經濟性、快速且方便的方法。被構造成使用多簡檔試劑卡的自動分析機通常例如從存儲抽屜或盒取出多簡檔試劑卡，并且經由卡移動機構使得多簡檔試劑卡在行進表面上方前進通過分析機。卡移動機構可以是例如傳送帶、棘輪機構、滑動坡道或者卡抓取或拉動機構。當多簡檔試劑卡沿行進表面運動或行進時，一個或更多個樣品分配器(例如手動或自動移液器或移液器桿)可以將一個或更多個樣品或試劑沉積或分配到一個或更多個試劑墊上。之后，可以(例如手動或自動地)分析多簡檔試劑卡以便測定測試結果，例如經由光學成像系統、顯微鏡或分光計來進行。最后，所用試劑卡從分析機被移除并且以適當方式被丟棄或處置。在多簡檔試劑卡的制造期間，試劑墊通常成行地(例如形成一個或更多個測試條)附接到試劑卡的基體上。然而，典型制造容差允許成行試劑墊相對于試劑卡的基體的位置具有大約2_的可能變化，且相鄰行的試劑墊通常彼此分開大約5_。進一步，因為試劑墊的形狀是大體矩形的，所以最優的是將樣品基本沉積在試劑墊的中心或試劑墊的中央區域，以便有助于確保試劑墊徹底飽和有樣品，并且基本防止樣品泄漏出試劑墊并漏到試劑卡的基體上或漏到相鄰試劑墊中。由于需要將樣品精確地分配到試劑墊上并且由于試劑卡上的試劑墊位置具有相對大的制造容差這一事實，對于自動分析機而言重要的是，在沉積樣品在試劑墊上之前將試劑墊精確放置在多簡檔試劑卡上。多種現有技術系統試圖解決這一問題而沒有成功。多種這樣的系統是接觸系統，其復雜并且不準確，并且會導致試劑卡的誤傳送或者由于與其接觸而導致對試劑卡或試劑墊的損壞。為此，現有技術中需要一種非接觸光學方法和對齊系統，其用于精確地確定試劑卡的位置以及試劑卡上的一個或更多個試劑墊的位置。本文公開的本專利技術原理涉及這種光學卡對齊系統和方法。
技術實現思路
在一個方面，本文公開的本專利技術原理涉及一種試劑卡分析機，其包括:光學信號源，該光學信號源被構造成發送具有一定強度的光學信號；以及光學信號探測器，該光學信號探測器與光學信號源間隔開一定距離以致光學信號源和光學信號探測器協作以限定光學信號源發送光學信號所處的光學信號路徑。光學信號探測器被構造成探測光學信號并且輸出指示該光學信號的強度的電信號。讀取器被構造成讀取試劑卡的試劑墊。試劑卡移動機構被構造成使得具有包括前端和后端的試劑墊的一個或更多個試劑卡移動通過光學信號路徑并且朝向讀取器移動。光學探測器接口電耦合至光學信號探測器，并且被構造成接收來自光學信號探測器的電信號并且當試劑卡運動通過光學信號路徑時輸出指示試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測信號。光學信號路徑可以在第一位置，并且被構造成分配一定量的樣品的樣品分配器可以被定位在與第一位置間隔開一個已知距離的第二位置。卡移動機構可以被構造成移動所述一個或更多個試劑卡以致所述一個或更多個試劑墊基于墊探測信號大致定位在第二位置。在一些示例性實施例中，所述一個或更多個試劑墊可以具有中央區域，并且樣品分配器可以被構造成在所述一個或更多個試劑墊的中央區域上分配一定量的樣品。讀取器可以包括成像系統，其被構造成在與第一位置間隔開一個已知距離的第三位置處捕捉所述一個或更多個試劑墊的圖像。卡移動機構可以被構造成移動所述一個或更多個試劑卡以致所述一個或更多個試劑墊基于墊探測信號大致定位在第三位置。光學信號可以具有大約850納米的波長。光學信號源可以包括豎直腔面發射激光器。豎直腔面發射激光器可以被構造成發射包括具有小于大約2°的角展度的光束的光學信號。在另一方面，本文公開的本專利技術原理涉及一種試劑卡分析機，其包括:光學信號源，該光學信號源附接到支架并且被構造成發送具有一定強度的光學信號；以及光學信號探測器，該光學信號探測器被附接到支架并且與光學信號源間隔開一定距離，以致光學信號源和光學信號探測器協作以限定在第一位置處的光學信號路徑，該光學信號探測器被構造成探測光學信號并且生成指示光學信號的電信號。讀取器被構造成讀取位于第二位置處的試劑卡的一個或更多個試劑墊，該第二位置距第一位置一個已知距離。樣品分配器被構造成在試劑卡的所述一個或更多個試劑墊上分配一定量的樣品并且被定位在第三位置處。卡移動機構被構造成使得試劑卡在光學信號源和光學信號探測器之間移動以致試劑卡干涉光學信號，并且移動試劑卡以致將所述一個或更多個試劑墊大致定位在第二和第三位置處。光學探測器接口電耦合到光學信號探測器，并且被構造成接收來自光學信號探測器的電信號并且當試劑卡在光學信號源和光學信號探測器之間運動時輸出指示試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測信號。控制器被構造成控制讀取器、樣品分配器和移動機構，所述控制器電耦合至光學探測器接口，其中所述控制器被構造成操作卡移動機構以移動所述一個或更多個試劑卡，以致所述一個或更多個試劑墊基于墊探測信號大致被定位在第二位置處或大致被定位在第三位置處。所述一個或更多個試劑墊可以具有中央區域，并且樣品分配器可以被構造成在所述一個或更多個試劑墊的中央區域上分配一定量的樣品。讀取器可以包括成像系統，其被構造成在第三位置處捕捉所述一個或更多個試劑墊的圖像。光學信號可以具有大約850納米的波長。光學信號源可以包括豎直腔面發射激光器。豎直腔面發射激光器可以被構造成發射包括具有小于大約2°的角展度的光束的光學信號。在另一方面，本文公開的本專利技術原理涉及一種方法，其包括:使得具有包括前端和后端的一系列試劑墊的試劑卡通過由彼此間隔開一定距離的光學信本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種試劑卡分析機，包括：光學信號源，該光學信號源被構造成發送具有一定強度的光學信號；光學信號探測器，該光學信號探測器與所述光學信號源間隔開一定距離，以致所述光學信號源和所述光學信號探測器協作，以限定所述光學信號源發送所述光學信號所處的光學信號路徑，該光學信號探測器被構造成探測所述光學信號并且輸出指示所述光學信號的強度的電信號；讀取器，所述讀取器被構造成讀取試劑卡的試劑墊；試劑卡移動機構，所述試劑卡移動機構被構造成使得具有包括前端和后端的所述試劑墊的一個或更多個試劑卡移動通過所述光學信號路徑并且朝向所述讀取器移動；以及光學探測器接口，所述光學探測器接口電耦合至所述光學信號探測器，并且被構造成接收來自所述光學信號探測器的電信號并且當所述試劑卡移動通過所述光學信號路徑時輸出指示所述試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測信號。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.12.16 US 61/576,5031.一種試劑卡分析機,包括: 光學信號源，該光學信號源被構造成發送具有一定強度的光學信號； 光學信號探測器，該光學信號探測器與所述光學信號源間隔開一定距離，以致所述光學信號源和所述光學信號探測器協作，以限定所述光學信號源發送所述光學信號所處的光學信號路徑，該光學信號探測器被構造成探測所述光學信號并且輸出指示所述光學信號的強度的電信號； 讀取器，所述讀取器被構造成讀取試劑卡的試劑墊； 試劑卡移動機構，所述試劑卡移動機構被構造成使得具有包括前端和后端的所述試劑墊的一個或更多個試劑卡移動通過所述光學信號路徑并且朝向所述讀取器移動；以及 光學探測器接口，所述光學探測器接口電耦合至所述光學信號探測器，并且被構造成接收來自所述光 學信號探測器的電信號并且當所述試劑卡移動通過所述光學信號路徑時輸出指示所述試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測信號。2.根據權利要求1所述的分析機，其中所述光學信號路徑處于第一位置，并且所述分析機還包括樣品分配器，該樣品分配器被構造成在與所述第一位置間隔開已知距離的第二位置處分配一定量樣品，并且其中所述卡移動機構被構造成移動所述一個或更多個試劑卡，以致所述一個或更多個試劑墊基于所述墊探測信號大致被定位在所述第二位置處。3.根據權利要求2所述的分析機，其中所述一個或更多個試劑墊具有中央區域，并且其中所述樣品分配器被構造成在所述一個或更多個試劑墊的所述中央區域上分配一定量樣品。4.根據權利要求2所述的分析機，其中所述讀取器包括成像系統，所述成像系統被構造成在與所述第一位置間隔開已知距離的第三位置處捕捉所述一個或更多個試劑墊的圖像，并且其中所述卡移動機構被構造成移動所述一個或更多個試劑卡，以致所述一個或更多個試劑墊基于所述墊探測信號大致被定位在所述第三位置處。5.根據權利要求1所述的分析機，其中所述光學信號具有大約850納米的波長。6.根據權利要求1所述的分析機，其中所述光學信號源包括豎直腔面發射激光器。7.根據權利要求6所述的分析機，其中所述豎直腔面發射激光器被構造成發送包括具有小于大約2°的角展度的光束的光學信號。8.—種試劑卡分析機,包括: 光學信號源，該光學信號源被附接到支架并且被構造成發送具有一定強度的光學信號; 光學信號探測器，該光學信號探測器被附接到所述支架并且與所述光學信號源間隔開一定距離，以致所述光學信號源和所述光學信號探測器協作以限定在第一位置處的光學信號路徑，該光學信號探測器被構造成探測所述光學信號并且生成指示所述光學信號的電信號; 讀取器，其被構造成讀取...

【專利技術屬性】
技術研發人員：L邁爾斯基，GN贊托斯，
申請(專利權)人：西門子醫療保健診斷公司，
類型：發明
國別省市：美國;US