DE60126910T2

DE60126910T2 - Verfahren und anordnung zur automatischen färbung von gewebeproben

Info

Publication number: DE60126910T2
Application number: DE60126910T
Authority: DE
Inventors: Ken K. Fremont TSEUNG; Glenn Danville TAKAYAMA; Norman K. San Ramon RHETT; Mark V. Castro Valley CORL
Original assignee: Lab Vision Corp
Current assignee: Lab Vision Corp
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2001-01-08
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2021-01-09
Also published as: CA2396805A1; DK1247084T3; CA2396805C; JP5444443B2; CN1404573A; ES2282227T3; JP5189721B2; WO2001051909A1; DE60126910D1; US6746851B1; CN1236297C; ATE355513T1; JP2003519791A; EP1247084B1; EP1247084A1; JP2013040974A; AU2001226345A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der medizinischen Laboratoriumsausrüstung. Die vorliegende Erfindung offenbart insbesondere ein vollautomatisiertes System zum Färben von Gewebeproben und Zellpräparaten.
Hintergrund der Erfindung
Zu den normalen Funktionen medizinischer Laboratorien gehört das Untersuchen von Zellen und Zellgewebe unter einem Mikroskop. Der Mangel an Kontrast zwischen individuellen Zellen und der Hintergrundmatrix oder zwischen individuellen Teilen von Zellen kann das Untersuchen von Zellen und Gewebepräparaten schwierig gestalten. Um den Kontrast zu verbessern, haben Forscher zu untersuchende Zellen und Gewebeproben eingefärbt. Die Färbemittel werden von den unterschiedlichen Strukturen in Zellen auf jeweils andere Weise aufgenommen, so dass der Kontrast zwischen unterschiedlichen Zellstrukturen verbessert wird.
Bei dem Einfärben von Gewebeproben handelt es sich um einen zeitaufwendigen Prozess, der keineswegs trivial ist. Häufig sind mehrere unterschiedliche Färbe- und Spülstufen erforderlich. Jede Stufe erfordert eine spezifische Menge an Reagens oder Puffer und benötigt einen spezifischen Zeitaufwand. So wird häufig ausgebildetes technisches Personal für die Durchführung solcher Arbeiten eingesetzt. Außerdem müssen Krankenhäuser und Laboratorien für Patientendiagnosen sehr viele Gewebeproben einfärben. Darum wurden automatisierte Gewebefärbesysteme entwickelt. Durch die Automatisierung dieses Prozesses wird kostenintensive menschliche Arbeit überflüssig. Außerdem verringert das automatische Färben von Proben die Fehlerwahrscheinlichkeit während des Färbeprozesses.
Um einwandfreie Färbeverfahren sicherzustellen, erfordern die meisten automatischen Färbesysteme, dass die Bedienungsperson das Färbeprotokoll sorgfältig eingibt und die richtigen Reagenzien sorgfältig einfüllt. Die komplizierten Bedie nungsabläufe machen es erforderlich, dass Bedienungspersonal eingearbeitet werden muss, bevor es solche Vorrichtungen einwandfrei betätigen kann. Darum wäre es wünschenswert, die Betriebsweise einer automatischen Gewebefärbevorrichtung zu vereinfachen.
Im U.S.-Patent Nr. 5800784 wird ein kassettenartiges chemisches Probenbehandlungssystem beschrieben. Die Kassette umfasst mehrere Probenkolonnen, Reagens-Wells, Probenaufnahmetrichter, Ausrichtmittel für die Kolonnen und einen maschinenlesbaren Satz eines Instruktionscodes zur Festlegung des chemischen Behandlungsprotokolls.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, ein Objektträgergestell und eine Apparatur zur Probenträgerpräparation. Das Verfahren und die Apparatur nach der vorliegenden Erfindung verwendet Objektträgertabletts mit Behältern für mindestens einen Probenträger und eine zugehörige Reagenzienpackung. Der Probenträger und/oder die Reagenzienpackung enthält eine Kennung, die ein besonderes Objektträgerpräparationsprotokoll spezifiziert, das zu befolgen ist. Das Verfahren und die Apparatur lesen die Kennung, um das besondere Objektträgerpräparationsprotokoll festzulegen und präparieren den Probenträger dann entsprechend dem speziellen Objektträgerpräparationsprotokoll. Die Apparatur kann einige oder alle der für das besondere Objektträgerpräparationsprotokoll erforderlichen Reagenzien aus der Reagenzienpackung erhalten.
Weitere Aufgabenmerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus den Zeichnungen und der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten auf diesem Gebiet aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich. Es zeigt
1A eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer ersten zu neigenden Ablaufbeckenanordnung,
1B die zu neigende Ablaufbeckenanordnung nach 1A, wobei die zu neigende Ablaufbeckenanordnung nach rechts geneigt ist,
1C die zu neigende Ablaufbeckenanordnung nach 1A, wobei die zu neigende Ablaufbeckenanordnung nach links geneigt ist,
2A eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer zweiten zu neigenden Ablaufbeckenanordnung,
2B die zu neigende Ablaufbeckenanordnung nach 2A, wobei die zu neigende Ablaufbeckenanordnung nach rechts geneigt ist,
2C die zu neigende Ablaufbeckenanordnung nach 2A, wobei die zu neigende Ablaufbeckenanordnung nach links geneigt ist,
3 ein Konzeptdiagramm der inneren Fluid-Flusskomponenten der automatischen Färbeapparatur,
4A eine erste Anordnung einer Reagenzienpackung für die automatische Färbeapparatur nach der vorliegenden Erfindung,
4B eine zweite Anordnung einer Reagenzienpackung für die automatische Färbeapparatur nach der vorliegenden Erfindung,
5A eine Reagenzienpackung mit vier Wells der automatischen Färbeapparatur nach der vorliegenden Erfindung,
5B eine Reagenzienpackung mit sechs Wells der automatischen Färbeapparatur nach der vorliegenden Erfindung,
5C eine Reagenzienpackung mit acht Wells der automatischen Färbeapparatur nach der vorliegenden Erfindung,
6A eine erste Ausführungsform einer Reagenzienportions-Großpackung,
6B eine zweite Ausführungsform einer Reagenzienportions-Großpackung,
7A eine Vorderansicht eines kombinierten Objektträger- und Reagenziengestells für das Präparieren von vier Trägern,
7B eine Rückansicht eines kombinierten Objektträger- und Reagenziengestells für das Präparieren von vier Trägern,
8A ein Flussdiagramm des allgemeinen Betriebsablaufs der automatischen Färbeapparatur,
8B eine Flussdiagrammzusammenfassung des Objektträgerprotokoll-Bearbeitungsablaufsystems des Steuerprogramms für die automatische Färbevorrichtung,
9A bis 9D ein Flussdiagramm, das die Einzelheiten bei der Hinzufügung eines neuen Objektträgers in die derzeit zu befolgende Planordnung (Currently Scheduled Array = CSA) darstellt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Es wird ein Verfahren und eine Apparatur zum automatischen Färben von Gewebeproben offenbart. In der folgenden Beschreibung wird für die Erläuterung eine spezielle Nomenklatur verwendet, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung sicherzustellen. Fachleute auf diesem Gebiet werden jedoch einsehen, dass diese spezifischen Einzelheiten für die praktische Ausführung der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich sind. So wird die vorliegende Erfindung beispielsweise mit Bezug auf das Färben von Gewebeproben beschrieben. Dieselben Techniken können jedoch ohne weiteres auf andere Arten von Objektträgerpräparation angewendet werden.
Gegenständliche Komponenten von automatischen Färbevorrichtungen
Die vorliegende Erfindung umfasst Fortschritte auf dem Gebiet automatisch arbeitender Objektträgereinfärbungen. Ein Beispiel für eine automatische Objektträger-Färbeapparatur ist in der ersten Figur des U.S.-Patents 5.839.091 vom 17. November 1998 mit dem Titel „Method and apparatus for automatic tissue staining" zu sehen, die hiermit vollständig eingeschlossen ist. Ein automatisches Färbesystem wird zum Färben von Gewebeproben verwendet, die sich auf Glasträgern befinden. Die vorliegende Erfindung verwendet mehrere unterschiedliche Objektträgergestelle, die jeweils einen oder mehrere Objektträger aufnehmen. In einer Ausführungsform sind sechs Objektträgergestelle vorgesehen und jedes Objektträgergestell kann vier Objektträger aufnehmen, so dass die automatische Färbevorrichtung vierundzwanzig verschiedene Objektträger gleichzeitig aufnehmen kann.
Eine automatische Färbevorrichtung verwendet ein Roboter-Zuführsystem, das große Mengen an Reagenzien, kleine Mengen hinzuzufügender Reagenzien, Pufferlösungen und Luft an die Glasobjektträger liefert. Das Roboter-Zuführsystem wird durch ein Rechnersystem gesteuert. Das Rechnersystem führt ein automatisches Färbesteuerprogramm aus, das Steuerbefehle zur Steuerung des Roboter-Zuführsystems ausgibt. In einer Ausführungsform besteht das Roboter-Zuführsystem der automatischen Färbevorrichtung aus einem X-Achsen-Mechanismus, einem Y-Achsen-Mechanismus und einem Z-Kopf, wie es in dem U.S.-Patent 5.839.091 dargestellt ist. Der Z-Kopf enthält ein Massenfluid-Zuführrohr zur Abgabe einiger weniger ausgewählter Massenreagenzien und von Pufferspüllösung, einen Lüfterflügel, um Luft auf die Objektträger zu blasen, und eine Spritzensonde zum Aufnehmen von Reagenzien, die auf die Glasträger gebracht werden.
Um eine Kontamination zu vermeiden, wird die Spritzensonde zwischen den Benutzungsvorgängen für unterschiedliche Reagenzien in einem Waschgehälter für Reagenssonden gereinigt. Der Waschbehälter enthält drei verschiedene Aufnahmebehälter, die in drei Stufen benutzt werden. Das erste Loch wird zum Spü len des Sondeninnenraums benutzt, indem Pufferspüllösung durch den Sondeninnenraum und in einen ersten Spülaufnahmebehälter gedrückt wird. Der zweite Aufnahmebehälter wird für die Reinigung der Sondenaußenfläche benutzt, indem Pufferspüllösung durch das Innere der Sonde gedrückt wird, während sich die Sonde in dem eng bemessenen zweiten Aufnahmebehälter befindet, so dass die Pufferlösung außen an der Sonde nach oben gedrückt wird. Endlich wird die Sonde in einen dritten Aufnahmebehälter gebracht und Luft wird durch die Sonde geblasen, um die Sonde von der Pufferspüllösung zu reinigen.
Unterhalb des Objektträgergestells der automatischen Färbevorrichtung ist eine Ablaufbeckenanordnung vorgesehen. Die Ablaufbeckenanordnung fängt die Reagenzien und die Pufferspüllösung auf, die von den Objektträgern abtropfen. In 1A ist eine Schnittansicht von oben auf eine erste Ausführungsform einer Ablaufbeckenanordnung gezeigt. Wie in 1A dargestellt, sitzt ein zu neigendes Ablaufbecken 210 unterhalb einer Halterung 205 für die (nicht dargestellten) Objektträgergestelle. Mit Hilfe eines Neigemechanismus 220 kann das zu neigende Ablaufbecken 210 nach links oder rechts geneigt werden. Wenn das zu neigende Ablaufbecken 210, wie in 1B dargestellt, nach rechts unten geneigt ist, läuft alle überschüssige Flüssigkeit, die von den Objektträgern herunterläuft, aus dem Abflussloch 231 auf der rechten Seite, durch den Wellschlauch 241 und das Abflussrohr 251 und schließlich in eine Abfallleitung #1 (nicht gezeigt). Auf ähnliche Weise läuft alle überschüssige Flüssigkeit aus dem Abflussloch 232, durch den Wellschlauch 242 und das Abflussrohr 252 und schließlich in eine Abfallleitung #2 (nicht gezeigt), wenn das zu neigende Ablaufbecken 210 nach unten links geneigt ist, wie dies in 1C dargestellt ist. Wie in den 1A bis 1C dargestellt ist, ist es günstig, dass die beiden Abflussleitungen an derselben Stelle aus der Vorrichtung hinausgeführt werden.
Mit dem zu neigenden Ablaufbeckensystem nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, unterschiedliche Arten von Abflussleitungen vorzusehen, so dass eine erste Abflussleitung für das Entfernen von ungefährlichem Abfall und die andere Abflussleitung für das Entfernen von gefährlichem Abfall verwendet werden kann. Die Abflussleitung für ungefährlichen Abfall kann einfach an einen Abwasseranschluss angeschlossen werden. Die Abflussleitung für gefährlichen Ab fall sollte in einen an einem geeigneten Ort vorgesehenen Behälter für solche Abfälle führen.
In den 2A bis 2C sind alternative Ausführungsformen eines zu neigenden Ablaufbeckensystems dargestellt. Die Abflussleitungen in den 2A bis 2C verlaufen gerade nach unten, so dass die beiden Abflussleitungen an unterschiedlichen Stellen aus der Vorrichtung hinausgeführt sind.
Fluidflusskomponenten
Es sind mehrere andere Komponenten ebenfalls innerhalb der automatischen Färbevorrichtung angeordnet. In 3 ist ein Konzeptdiagramm der Fluidflusskomponenten der automatischen Färbevorrichtung dargestellt. In 3 sind drei verschiedene Ausgabevorrichtungen dargestellt, die auf der Z-Kopf-Baugruppe der automatischen Färbevorrichtung angeordnet sind, um Luft oder Fluid an die Objektträger abzugeben.
Eine erste Ausgabevorrichtung ist das Massenfluid-Abgaberohr 321. Das Massenfluid-Abgaberohr 321 wird für die Zuführung verhältnismäßig großer Fluidmengen an die Objektträger verwendet. Das Massenfluid-Abgaberohr 321 kann Pufferlösung aus einem Puffervorrat 301 oder Reagenzien von internen Massenreagenzienvorräten 302, 303 und 304 abgeben. Das jeweils abzugebende Fluid wird durch ein 8-Wege-Verteilungsventil 331 ausgewählt.
Eine zweite Abgabevorrichtung ist die Reagens-Abgabesonde 322. Die Reagens-Abgabesonde 322 saugt ein spezifisches Reagens mit einer Spritzenpumpe 340 ein und gibt dann das eingesogene Reagens auf spezifische Objektträger ab. Um eine Kontaminierung der Reagens-Abgabesonde 322 mit unterschiedlichen Reagenzien zu vermeiden, reinigt die automatische Färbevorrichtung die Reagens-Abgabesonde 322. Im Einzelnen spült die automatische Färbevorrichtung zuerst die Reagens-Abgabesonde 322, indem unter Nutzung eines Dreiwegeventils 332 Pufferlösung durch die Reagens-Abgabesonde 322 gedrückt wird. Danach trocknet die automatische Färbevorrichtung die Reagens-Abgabesonde 322, indem unter Nutzung eines Dreiwegeventils 333 Luft durch die Reagens-Abgabesonde 322 gedrückt wird.
Die dritte Abgabevorrichtung ist das Lüfterblatt 323. Das Lüfterblatt 323 wird zum Trocknen der Objektträger und zum Wegblasen überflüssiger Reagenzien verwendet.
Reagenzienpackungen für automatische Färbevorrichtungen Zur Vereinfachung des Betriebsablaufs führt die vorliegende Erfindung ein automatisches Färbevorrichtungssystem ein, das die Arbeitsabläufe stark vereinfacht. Um das automatische Färbevorrichtungssystem nach der vorliegenden Erfindung zu verwenden, setzt eine Bedienungsperson einfach einen Satz Objektträger ein, wobei jeder Objektträger von einer speziellen Reagenzienpackung begleitet ist, das die für ein spezifisches Objektträgerpräparationsprotokoll erforderlichen Reagenzien enthält. Außerdem enthält die Reagenzienpackung Informationen, die das durchzuführende Objektträgerpräparationsprotokoll kennzeichnen.
In 4A ist eine erste Ausführungsform einer Reagenzienpackung dargestellt, die mit dem automatischen Färbevorrichtungssystem nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Wie in 4A gezeigt ist, umfasst die Reagenzienpackung einen Behälter mit einem Satz von Aufnahmetaschen (401 bis 406 in 4A) zum Aufbewahren von Reagenzien. Der Behälter ist mit einer Abdeckung 410 verschlossen. Die Abdeckung 410 kann eine Kennungsmarkierung wie einen Strichcode 411 aufweisen, um das auszuführende Objektträgerpräparationsprotokoll zu kennzeichnen. Die Abdeckung 410 schützt und hält die Reagenzien in den Aufnahmetaschen 401 bis 406, im Nachfolgenden Wells genannt, jedoch ist die Reagens-Abgabesonde 322 in der Lage, die Abdeckung zu durchstechen und sich den erforderlichen Zugang zum Reagens zu verschaffen.
Die Abdeckung 410 kann außerdem einen zweiten Strichcode in Form eines Kennungsetiketts 420 aufweisen. Das Strichcode-Kennungsetikett 420 kann direkt auf einen Objektträger aufgebracht werden, so dass die automatische Färbevorrichtung automatisch das auszuführende Objektträgerpräparationsprotokoll erkennt.
In 4B ist eine alternative Ausführungsform einer Reagenzienpackung 490 dargestellt. In der alternativen Ausführungsform der 4B sind die Kennungen 431 und 441 parallel zur Reihe der Wells 401 bis 406 angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) ist ein zu neigendes Ablaufbecken mit vier Abflussöffnungen, eine Abflussöffnung in jeder Ecke, geschaffen worden. In einer solchen Ausführungsform können vier unterschiedliche Abfallsysteme eingesetzt werden.
Mit dem automatischen Färbevorrichtungssystem nach der vorliegenden Erfindung können viele verschiedene Objektträgerpräparationsprotokolle gehandhabt werden, die eine unterschiedliche Anzahl von Reagenzien erfordern. In den 5A, 5B und 5C sind Reagenzienpackungen unterschiedlicher Größe für unterschiedliche Protokolle dargestellt. 5A zeigt eine einfache Packung mit vier Reagenzien für einfache Objektträgerpräparationen. 5B stellt die Sechs-Reagenzienpackung nach 4A dar. In 5C ist eine Packung mit acht Reagenzien für komplexe Objektträgerpräparationsprotokolle dargestellt.
Die automatische Färbevorrichtung wird für die Durchführung einer großen Anzahl von Objektträgerpräparationen verwendet. Für jede Objektträgerpräparation wird eine Reagenzienpackung benötigt. Um den Einkauf zu vereinfachen, können Reagenzienpackungen als Reagensportions-Großpackungen eingekauft werden. 6A stellt eine mögliche Großpackung dar, bei der mehrere Reagenzienpackungen in einer perforierten, zweidimensionalen Matrix individueller Reagenzienpackungen verkauft werden. 6B zeigt eine ebenfalls mögliche Großpackung, bei der mehrere Reagenzienpackungen als ein Streifen miteinander verbundener individueller Reagenzienpackungen verkauft werden.
Obiektträgergestelle für automatische Färbevorrichtungen
Die Objektträgergestelle für die automatische Färbevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung sind für eine leichte Handhabung und maximale Flexibilität konstruiert. 7A zeigt eine Vorderansicht eines möglichen Objektträgergestells, das in der automatischen Färbevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Das Objektträgergestell 700 hat vier Objektträgerpositionen, so dass das Objektträgergestell 700 vier Objektträger 710 aufnehmen kann. Es ist möglich, dass andere Ausführungsformen von Objektträgergestellen mehr oder weniger als vier Objektträger aufnehmen können. Bei den Objektträ gern kann es sich um U.S.-Standardträger oder um Objektträger mit internationalen Abmessungen handeln. Das Objektträgergestell 700 enthält weiter vier Reagenspositionen als Vorratsmöglichkeit für Reagenzienpackungen 720, die den daran angrenzenden Objektträgerpositionen zugeordnet sind. 7B zeigt eine Ansicht von hinten auf das Objektträgergestell 700.
Steuerung und Programmierung der automatischen Färbevorrichtung
Wie im voraufgegangenen Abschnitt angegeben wurde, wird die automatische Färbevorrichtung über ein Rechnersystem gesteuert. In der vorliegenden Ausführungsform basiert das Rechnersystem auf einer Standard-Personal-Computer (PC)-Hauptplatine (PC) mit einem PCI-Bus. Zur Steuerung des Betriebes lässt das Rechnersystem ein Steuerprogramm für die automatische Färbevorrichtung ablaufen.
Bei dem Steuerprogramm für die automatische Färbevorrichtung handelt es sich um ein anspruchsvolles Steuerprogramm, mit dem viele Merkmale hinsichtlich Sicherheit, automatischer Objektträgerprotokollprogrammierung, Steuerung und Aufzeichnung praktisch umgesetzt werden. Um das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung vollständig zu beschreiben, wird hier anhand eines Anwendungsbeispiels die automatische Färbevorrichtung Schritt für Schritt durchlaufen.
Beladen durch die Bedienungsperson
Für den Betrieb der automatischen Färbevorrichtung belädt eine Bedienungsperson Objektträgertabletts (wie in 7A und 7B dargestellt) mit Probenträgern und zugehörigen Reagenzienpackungen. In einer Ausführungsform legt die Bedienungsperson einfach die richtige Reagenzienpackung in den Reagenspackungsbehälter neben den zu präparierenden Probenträger. In einer weiteren Ausführungsform legt die Bedienungsperson eine zugehörige Kennung auf den matten Bereich des zu präparierenden Probenträgers. Dies kann dadurch geschehen, dass ein Strichcode-Etikett 420 von der Reagenzienpackung 400 abgezogen wird und auf dem matten Bereich des Trägers angebracht wird. Indem jeder Träger mit dem jeweils auszuführenden Protokoll etikettiert wird, werden Fehler ausgeschaltet, die dadurch entstehen, dass die falsche Reagenzienpackung neben einen Probenträger platziert wird.
Protokollkennung der Objektträgerpräparation
Nach dem Beladen mit einem oder mehreren Trägertabletts bringt die Bedienungsperson die beladenen Trägertabletts in das automatische Färbesystem. Die Bedienungsperson instruiert dann das automatische Färbesystem durch die Aktivierung einer Neustarteingabe, mit der Objektträgerpräparation zu beginnen. Wenn die Bedienungsperson Objektträger in die automatische Färbevorrichtung eingefügt hat, die mit sehr hoher Priorität zu bearbeiten sind, dann kann sie stattdessen einen „STAT"-Eingang drücken, um damit anzuzeigen, dass die Bearbeitung der neuen Objektträger eine sehr hohe Priorität besitzt. Das automatische Färbesystem beginnt seinen Betrieb dann mit der Prüfung der Objektträger und Reagenzienpackungen, mit denen es beladen wurde, um festzustellen, welche Objektträgerpräparationsprotokolle durchgeführt werden müssen. Im Einzelnen liest das automatische Färbesystem alle Kennungen (auf den Objektträgern und/oder Reagenzienpackungen) und konsultiert dann eine Objektträgerpräparationsprotokoll-Datenbank, die die unterschiedlichen Kennungen auf den Reagenzienpackungen mit den durchzuführenden Objektträgerpräparationsprotokollen in Verbindung bringt.
Die Datenbank für die Objektträgerpräparationsprotokolle kann periodisch dadurch aktualisiert werden, dass Medien wie Floppy Disks oder CD-ROMs, die in ein geeignetes Laufwerk der automatischen Färbevorrichtung eingeschoben werden. In einer Ausführungsform wird für das automatische Färbesystem ein Netzwerk verwendet, das sich automatisch Datenbank-Updates holt. Das kann so ausgeführt sein, dass eine automatische Färbevorrichtung an eine Telefonleitung über ein Modem angeschlossen ist, so dass die automatische Färbevorrichtung automatisch eine spezielle Nummer anruft, um aktualisierte Daten für die Datenbank für Objektträgerpräparationsprotokolle zu erhalten. In einer alternativen Ausführungsform kann die automatische Färbevorrichtung an das globale Netz angeschlossen sein, so dass die automatische Färbevorrichtung mit einem Server verbunden wird, der die neuesten Informationen für Datenbanken für die Präparationsprotokolle von Objektträgern speichert. In jeder dieser Ausführungs formen kann die automatische Färbevorrichtung ebenfalls gleichzeitig Programmaktualisierungen erhalten, so dass die die automatische Färbevorrichtung steuernde Software automatisch aktualisiert werden kann.
Betrieb der Obiektträgerfärbeapparatur
Wenn eine Bedienungsperson die automatische Färbeapparatur beladen hat, kann sie den Färbevorgang starten. In 8A ist der allgemeine Ablauf des Betriebs der automatischen Färbevorrichtung dargestellt. In 8A ist gezeigt, dass die Bedienungsperson bei Schritt 801 ein Objektträger/Färbetablett belädt. Die Bedienungsperson startet dann den Betrieb der Apparatur, indem sie bei Schritt 802 den Knopf für Neustart oder STAT drückt. Bei Schritt 803 untersucht die automatische Färbeapparatur dann alle Objektträger, um zu bestimmen, welche Objektträgerprotokolle ausgeführt werden müssen. Das System kann ein Strichcode-Etikett 402 auf einem Objektträger mit einem Strichcode 411 auf der Abdeckung 410 einer benachbarten Reagenzienpackung vergleichen, um sicherzustellen, dass neben jeden der Objektträger die richtige Reagenzienpackung angeordnet wurde. Nach der Untersuchung aller Objektträger und Reagenzienpackungen erzeugt das System einen Färbeablaufplan. Einzelheiten der Art und Weise, wie die Färbeapparatur den Färbeablaufplan erstellt, wird im folgenden Abschnitt dargelegt.
Nach der Berechnung des Färbeablaufplans beginnt die automatische Färbeapparatur mit der Bearbeitung von Objektträgern entsprechend einem erzeugten Färbeablaufplan. Das System fährt mit den Färbevorgängen fort, bis einer der Zustände entsprechend Schritt 805 festgestellt wird (oder ein Fehler auftritt). Insbesondere wird bei Schritt 805 bestimmt, ob der Färbevorgang vollständig abgeschlossen wurde, der Färbevorgang teilweise abgeschlossen wurde oder ob die Bedienungsperson den Halteknopf gedrückt hat.
Ist der Färbevorgang teilweise abgeschlossen, dann schreitet das System zum Schritt 807 weiter, wo die Bedienungsperson über die (den) vollständig bearbeiteten Objektträger informiert wird. Die Bedienungsperson will möglicherweise solche Objektträger herausnehmen, damit sie untersucht werden können.
Wenn die Bedienungsperson den Halteknopf gedrückt hat, stoppt das System vorübergehend den Betrieb. Die Bedienungsperson kann dann zusätzliche Objektträgertabletts bei Schritt 801 einfügen. Das System bleibt angehalten, während es darauf wartet, dass die Bedienungsperson den Knopf für Neustart oder STAT drückt. Wenn die Bedienungsperson entweder den Neustartknopf oder den STAT-Knopf bei Schritt 802 gedrückt hat, fährt das System bei Schritt 803 fort, einen neuen Färbeablaufplan zu erzeugen. Das System nimmt dann bei Schritt 804 den Färbevorgang der Objektträger wieder auf und verwendet dazu den neuen Färbeablaufplan.
Wenn das System bei Schritt 805 den Färbevorgang vollständig abgeschlossen hat, dann kann das System den Betrieb einstellen. Wie aus 8A hervorgeht, kann eine Bedienungsperson kontinuierlich fertig bearbeitete Objektträgertabletts aus der Vorrichtung herausnehmen und neue Objektträgertabletts kontinuierlich hinzufügen, indem lediglich die Halt- und Neustart-/STAT-Knöpfe gedrückt werden. Die Färbeapparatur kann also den ganzen Tag lang fortlaufend in Betrieb sein.
Ablaufpläne für das Präparieren von Objektträgern
Wenn die durchzuführenden Objektträgerpräparationsprotokolle einmal identifiziert sind, fährt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung fort mit dem Berechnen des effizientesten Abgabemuster für die Durchführung der erwünschten Objektträgerprotokolle.
8B stellt eine Zusammenfassung der Art und Weise dar, wie das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung das effizienteste Abgabemuster berechnet. Bei Schritt 810 in 8B stellt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung als Erstes fest, ob ein Färbevorgang bereits läuft. Ist das der Fall, dann fügt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung die neuen Objektträger bei Schritt 815 einer Ablauftabelle hinzu. Die Ablauftabelle wird zur Programmierung des Steuerprogramms der automatischen Färbevorrichtung benutzt.
Bei Schritt 820 lässt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung die Z-Kopf-Baugruppe alle Objektträgerpositionen abtasten, um festzustellen, ob neue Objektträger hinzugefügt oder vorhandene Objektträger herausgenommen wurden. Wurde ein Objektträger herausgenommen, dessen Protokoll noch nicht abgeschlossen war, dann kann die automatische Färbevorrichtung die Bedienungsperson auf den Fehler aufmerksam machen und nachfragen, ob die Bedienungsperson den Objektträger in die automatische Färbevorrichtung zurückstellen möchte. Wurden ein oder mehrere Objektträger hinzugefügt, dann fügt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung jene Objektträger in die derzeit zu befolgende Planordnung ein, wie es in 8B bei Schritt 820 angegeben wurde. Kennzeichnet die Bedienungsperson die neuen Objektträger als „STAT", dann werden diese neu hinzugefügten Objektträger mit höchster Priorität behandelt.
Nachdem das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung die hinzugefügten Objektträger in die Ablauftabelle eingetragen hat, schreitet das Steuerprogramm der Färbevorrichtung zum Schritt 830 fort, um die automatische Programmierung zu beginnen. Bei Schritt 830 bringt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung die Objektträger zuerst in eine spezifische Ordnung. In einer Ausführungsform ordnet das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung die Objektträger auf der Basis der folgenden Ordnung:

1. Objektträger höchster Priorität (wie STAT-Träger)
2. Objektträger mit der längsten Inkubationszeit
3. Numerische Ordnung

Dann fährt das System fort, die Objektträger nach einem genau definierten Verfahren erneut zu ordnen. In 8B ist ein mögliches Verfahren zum Ordnen der Objektträger dargestellt. Zu Beginn definiert der erste Objektträger der bei Schritt 830 erfolgten Ordnung die derzeit zu befolgende Planordnung (CSA). CSA definiert eine neu vorgeschlagene Objektträgerordnung. Bei Schritt 845 wählt das Verfahren den nächsten Objektträger aus der Ablauftabelle, dessen Ablauf noch nicht geplant ist. Dieser Objektträger wird dann in die CSA eingegeben, wie es bei Schritt 850 angegeben ist. Bei Schritt 860 stellt das Verfahren fest, ob der Objektträger auf geeignete Weise in die derzeit gültige Stufe der CSA passt. Das Verfahren, mit dem festgestellt wird, ob ein Objektträger in die derzeit gültige Stufe der CSA passt, ist in den 9A bis 9D vollständig definiert. Passte der Objektträger nicht, dann schreitet das Verfahren zum Schritt 870 fort, um festzustellen, ob das Steuerprogramm versucht hat, alle übrigen Objektträger ohne Ablaufplan in die derzeit laufende Stufe einzupassen. Sind Objektträger ohne Ablaufplan vorhanden, bei denen das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung nicht versucht hat, sie in die derzeit ablaufende Stufe einzufügen, dann schreitet das Verfahren zum Schritt 873 fort, um einen Objektträger ohne Ablaufplan mit einem unterschiedlichen Protokoll auszuwählen. Dann kehrt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung zum Schritt 850 zurück und versucht, jenen Objektträger in die derzeit laufende Stufe einzufügen.
Wenn das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung bei Schritt 870 nicht in der Lage ist, irgendeinen Objektträger ohne Ablaufplan in die derzeit laufende Stufe einzufügen, dann schaltet das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung zur nächsten Stufe der derzeit zu befolgenden Planordnung (CSA), wie für Schritt 879 beschrieben. Dann kehrt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung zum Schritt 845 zurück und beginnt, Objektträger in die neue Stufe zu bringen.
Zurück bei Schritt 860 stellt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung nach dem Hinzufügen jedes neuen Objektträgers zur CSA fest, ob alle Objektträger wie bei Schritt 880 angegeben mit einem Ablaufplan versehen sind. Wenn alle Objektträger einen Ablaufplan haben, stellt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung fest, ob es einen Objektträgerbearbeitungsplan erzeugt hat, der schneller ist als die derzeit beste Zeit. Stellt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung fest, dass es einen Objektträgerbearbeitungsplan erzeugt hat, der schneller ist als die vorher beste Zeit, dann wird der neu erzeugte Ablaufplan als bester Ablaufplan bei Schritt 883 gespeichert. Bei Schritt 890 stellt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung fest, ob es alle möglichen Objektträgerordnungen ausprobiert hat. Ist das nicht der Fall, dann schreitet das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung zum Schritt 895 weiter, wo es die Ordnung der Objektträger verändert, die Ordnung der bezeichneten Objektträgerpriorität jedoch aufrechterhält. Dann schaltet das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung zurück zum Schritt 840, um einen neuen Objektträgerablaufplan zu testen. Wenn das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung bei Schritt 890 feststellt, dass es alle möglichen Objektträgerordnungen (die die Reihenfolge der Objektträgerpriorität gewahrt haben) probiert hat, kehrt das Steuerprogramm der automatischen Färbevorrichtung zum besten Ablaufplan zurück.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer automatischen Färbevorrichtung, das das Aufnehmen eines Objektträgertabletts, das wenigstens einen Probenträger hat, und Präparieren des Probenträgers gemäß einem Objektträgerpräparationsprotokoll beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektträgertablett eine mit dem Probenträger assoziierte Reagenzienpackung aufweist, wobei die Reagenzienpackung oder der Probenträger eine erste Kennung umfasst, die ein spezielles Objektträgerpräparationsprotokoll spezifiziert, und dass das Verfahren das Ablesen der ersten Kennung und das Präparieren des Probenträgers gemäß dem jeweiligen Objektträgerpräparationsprotokoll beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Anhalten der Vorrichtung während des Betriebs und Neustarten der Vorrichtung nach dem Hinzufügen eines zusätzlichen Probenträgers zum Objektträgertablett beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Reagenzienpackung mit dem Probenträger dadurch assoziiert ist, dass sie sich neben dem Probenträger befindet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Reagenzienpackung die erste Kennung umfasst und wobei die Reagenzienpackung mit dem Probenträger dadurch assoziiert ist, dass sich eine zweite Kennung auf dem Probenträger befindet, die mit der ersten Kennung übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Probenträger die erste Kennung umfasst und wobei die Reagenzienpackung mit dem Probenträger dadurch assoziiert ist, dass sie eine zweite Kennung aufweist, die mit der ersten Kennung übereinstimmt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die genannte Reagenzienpackung einen Satz Wells beinhaltet, wobei jedes Well ein Reagens enthält, das für das jeweilige Objektträgerpräparationsprotokoll benötigt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die genannte Reagenzienpackung eine Abziehkennung umfasst, wobei die Abziehkennung zum Aufbringen auf den Probenträger vorgesehen. ist.
Objektträgergestell für eine Objektträgerfärbeapparatur, wobei das Objektträgergestell einen ersten Behälter zur Aufnahme eines Probenträgers umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektträgergestell ferner einen zweiten Behälter für die Aufnahme einer Reagenzienpackung umfasst und dass die Reagenzienpackung wenigstens ein Reagens enthält, das zum Präparieren des genannten Probenträgers benötigt wird, und eine Kennung aufweist, die ein Objektträgerpräparationsprotokoll für den Probenträger kennzeichnet.
Objektträgergestell nach Anspruch 8, bei dem ferner der genannte erste Behälter und der genannte zweite Behälter nebeneinander liegen.
Reagenzienpackung für eine Objektträgerfärbeapparatur, wobei die Reagenzienpackung einen Satz Wells umfasst, wobei die genannten Wells Reagenzien für ein spezifisches Objektträgerpräparationsprotokoll enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Reagenzienpackung ferner eine mit dem jeweiligen Objektträgerpräparationsprotokoll assoziierte Kennung umfasst.
Reagenzienpackung nach Anspruch 10, wobei die Kennung ein Abziehetikett zum Aufbringen auf einen zugehörigen Probenträger umfasst.
Apparatur zum Färben von Probenträgern, umfassend wenigstens ein Objektträgertablett zum Aufnehmen von wenigstens einem Probenträger und eine automatische Färbekopfbaugruppe, wobei die genannte automatische Färbekopfbaugruppe Reagenzen empfängt und diese auf den Probenträger absetzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger eine mit einem Objektträger-Präparationsprotokoll assoziierte Kennung aufweist und dass die Apparatur ferner eine Eingabevorrichtung zum Lesen der Kennung und ein Steuersystem zum Steuern der automatischen Färbekopfbaugruppe umfasst, um den Probenträger gemäß dem Objektträgerpräparationsprotokoll zu präparieren.
Apparatur nach Anspruch 12, die ferner einen Halteeingang zum Anhalten der Apparatur während der Verarbeitung und einen Neustarteingang zum Neustarten der Apparatur nach dem Hinzufügen eines neuen Probenträgers zum Objektträgertablett umfasst.
Apparatur nach Anspruch 13, die mehr als ein Objektträgertablett umfasst, wobei jedes Objektträgertablett zum Aufnehmen von mehr als einem Probenträger vorgesehen ist, wobei der Halteeingang zum Anhalten der Apparatur während eines Färbevorgangs vorgesehen ist, der Neustarteingang zum Neustarten der Apparatur nach dem Hinzufügen neuer Probenträger zu einem der Objektträgertabletts vorgesehen ist und das Steuersystem bewirkt, dass die automatische Färbekopfbaugruppe einen neuen Satz Kennungen liest, die mit den neuen Probenträgern assoziiert sind, um die neuen Probenträger dem Färbevorgang hinzuzufügen.
Apparatur nach Anspruch 14, die ferner einen STAT Neustarteingang umfasst, wobei der STAT Neustarteingang zum Neustarten der Apparatur nach dem Hinzufügen neuer Probenträger zu einem der genannten Objektträgertabletts vorgesehen ist, wobei die neuen Probenträger vordringlich behandelt werden.
Apparatur nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei die genannte Apparatur ferner Reagenzienpackungen umfasst.
Apparatur nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das oder jedes Objektträgertablett eine mit dem Probenträger assoziierte Reagenzienpackung hat, wobei die assoziierte Reagenzienpackung Reagenzien beinhaltet, die für die Verarbeitung des Probenträgers benötigt werden.
Apparatur nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, wobei die oder jede Reagenzienpackung einen Satz Wells umfasst, wobei jedes Well ein Reagens enthält, das für ein spezielles Objektträgerpräparationsprotokoll benötigt wird.
Apparatur nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei die oder jede Kennung einen Strichcode auf dem oder jedem Probenträger umfasst.