DE3686067T2

DE3686067T2 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen mikrobiologischen analyse.

Info

Publication number: DE3686067T2
Application number: DE19863686067
Authority: DE
Inventors: Samuel Gersen Cohn; Cameron Otzen Cox; Glenn Lawrence Farber; Manfred Karl Hegemann; Maria Carolina Navarro
Original assignee: Sherwood Medical Co
Current assignee: Sherwood Medical Co
Priority date: 1985-02-27
Filing date: 1986-02-26
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2006-02-27
Also published as: EP0193385B1; EP0193385A3; DE3686067D1; EP0193385A2

Description

Die Erfindung betrifft eine mikrobiologische Testvorrichtung und ein Testverfahren, und zwar insbesondere ein verbessertes System, das ein automatisches Inkubieren und Ablesen mikrobiologischer Testschalen ermöglicht.
Eine Vielzahl verschiedener mikrobiologischer Tests wird in Schalen oder Streifen ausgeführt (hier gemeinsam als "schalen" bezeichnet), die eine Vielzahl von Kammern aufweisen, die als Testnäpfchen oder -vertiefungen bekannt sind. Derartige Schalen werden z. B. zur Identifizierung eines Mikroorganismus oder zur Bestimmung der Suszeptibilität dieses Organismus für eine Vielzahl antimikrobieller Mittel benutzt, wobei die letzteren Schalen Suszeptibilitätsschalen genannt werden. Normalerweise enthalten die Testnäpfchen oder -vertiefungen in den Identifizierungsschalen komplexe Chemikalien oder Reagentien, die in Gegenwart einer aktiven fermentierenden Kultur ihre Farbe ändern, trüb werden oder auf andere Weise anzeigen, daß eine Fermentation stattfindet oder stattgefunden hat. In ähnlicher Weise enthalten die Näpfchen bei einem bekannten Suszeptibilitätstest, der Test der minimalen inhibierenden Konzentration (MIC) genannt wird, unterschiedliche Verdünnungen verschiedener antimikrobieller Mittel und ein Wachstumsmedium, um den Verdünnungsgrad der antimikrobiellen Mittel zu bestimmen, der ausreicht, den Organismus zu töten und/oder das Wachstum des Organismus zu inhibieren.
Üblicherweise werden die Testreagentien und das Wachstumsmedium oder die antimikrobiellen Mittel in die Testnäpfchen in wäßriger Lösung eingebracht und später lyophilisiert. Unterschiedliche Kombinationen von Reagens oder Wachstumsmedium werden in verschiedene Näpfchen eingebracht, so daß eine Vielzahl einzelner Reaktionen in einer körperlich kleinen Vorrichtung durchgeführt wird. So kann z. B. bei den MIC-Tests ein regelmäßiges Muster von in Reihen und Spalten angeordneten Näpfchen vorgesehen sein, wobei jede Näpfchenreihe verschiedene antimikrobielle Mittel enthält. Innerhalb einer Reihe nimmt dabei die Konzentration der antimikrobiellen Mittel von Näpfchen zu Näpfchen z. B. um einen Faktor 2 zu. Es können natürlich auch andere Verdünnungsverhältnisse verwendet werden.
Zur Durchführung eines Tests wird jede der Testkammern mit einem Mikroorganismus angeimpft, wobei die Testkammern mit einer ausreichenden Menge Wasser angefüllt werden, um die Reagentien wieder zu bilden. Die Testschalen werden dann bei einer geeigneten Temperatur, wie 35-37ºc, über einen längeren Zeitraum inkubiert. Nach einer vorbestimmten Zeit werden die einzelnen Kammern auf das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Reaktion oder auf einen Hinweis eines Farbwechsels oder auf eine Änderung der Trübung untersucht. Dabei wird angenommen, daß die Untersuchung der Näpfchen auf das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Reaktion oder auf einen Hinweis auf einen Farbwechsel wenigstens teilweise manuell durchgeführt wird. Es muß so ein Laborant für das Präparieren, Animpfen, Inkubieren und das Ablesen der Ergebnisse jeder einzelnen Schale Zeit aufwenden. Da außerdem unterschiedliche Testschalen zur Bestimmung verschiedener Eigenschaften der Mikroorganismen nötig sein können, kann das Ablesen einer Vielzahl von unterschiedlichen Schalen eine ziemlich komplizierte Prozedur sein.
Es gibt Systeme zum automatischen Durchführen wenigstens eines Teils des Ablesevorgangs. Bei einem bestehenden System zur Verwendung für eine halbautomatische Aufzeichnung der Ergebnisse mikrobiologischer Tests wird eine Testschale mit einer Vielzahl von nach einem bestimmten Muster angeordneten Testnäpfchen unter einem transparenten Tastenfeld plaziert. Eine Lichtquelle wirft Licht durch die Schale und das Tastenfeld, so daß der Anwender die Schale mit den Testnäpfchen durch das Tastenfeld sehen kann. Die Tasten des Tastenfelds entsprechen den Testnäpfchen, so daß der Anwender zum Aufzeichnen der Ergebnisse der in den Testnäpfchen durchgeführten Test diejenigen Tasten drückt, die über denjenigen Näpfchen liegen, in welchen bestimmte Testergebnisse erschienen sind.
Für diese Art des Ablesens der Testnäpfchen ist ein fachmännisch sehr gut ausgebildeter Laborant erforderlich, der dafür viel Zeit benötigt. Außerdem kann die Inkubationszeit für Identifizierungsschalen und Suszeptibilitätsschalen völlig verschieden sein, so daß der Anwender die Ergebnisse für einen bestimmten Patienten oder eine bestimmte Probe zu zwei verschiedenen Zeiten aufzeichnen wird. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Identifizierungs- und Suszeptibilitätsergebnisse nicht korrekt demselben Patienten zugeordnet werden. Darüberhinaus bedeuten die für Identifizierungs- und Suszeptibilitätsschalen verschiedenen Inkubationszeiten, daß der Anwender für jeden Patienten zweimal zum Inkubator zurückkehren muß.
In den "Patent Abstracts of Japan", Band 8, Nr. 133, Seite 281 (1570) ist ein automatischer chemischer Analysator offenbart, bei dem eine Reaktionsplatte, auf der eine Vielzahl von Reaktionsröhrchen angeordnet ist, nach dem Passieren ein-es Abschnitts, bei dem das Testmaterial injiziert wird, und eines Abschnitts, bei dem das Reagens injiziert wird, zu einer mehrstufigen thermostatischen Kammer und dann zu einer Meßstation geführt wird. Nach der Messung wird die Reaktionsplatte zum Aufnehmen weiterer Proben zu der Ausgangsposition zurückgebracht.
Die Druckschrift EP-A-12698 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung des Endpunktes bei einem Virusversuch, wobei eine Versuchsplatte mit vielen Näpfchen in einen von einer Lichtquelle beleuchteten Schlitz eingeschoben wird. Über der Platte befindet sich eine Fernsehkamera, die die Platte abtastet und deren Bild auf einem Bildschirm darstellt.
Die Druckschrift FR-A-2 408 136 offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung der optischen Dichte, bei der eine Testnäpfchen enthaltende Platte auf einem Träger befestigt ist und auf einer Schiene über eine Lichtquelle bewegt und von einer photoelektrischen Zelle abgelesen wird.
Die Druckschrift US-A-3 730 364 offenbart eine Vorrichtung zum Laden von Proben in eine Analysevorrichtung in einer vorgegebenen zeitlichen Reihenfolge. Die Vorrichtung umfaßt einen Förderer zum sequentiellen Verschieben einer Reihe von Schalenaufnahmen relativ zur Analysevorrichtung in eine Ladeposition und einen hin- und herbewegbaren Ladestab zum Überführen einer eine Probe enthaltenden Schale von der entsprechenden Schalenaufnahme auf dem Förderer zu der Analysevorrichtung. Der Ladestab weist einen Haken zum Entfernen der Schale aus der Analysevorrichtung nach der Analyse und eine Vorrichtung zum Überführen der Analyserückstände aus der Schale in einen Sammelbehälter auf.
Unter den verschiedenen Gegenständen und Merkmalen der vorliegenden Erfindung ist zu bemerken, daß eine Vorrichtung zum automatischen Durchführen der mikrobiologischen Testprozedur von der Inkubation bis hin zum eigentlichen Ablesen der Testschale selbst bereitgestellt wird. Die bereitgestellte Vorrichtung ist derart, daß die Notwendigkeit eines hochausgebildeten Laboranten zum Ablesen der Testergebnisse weitgehend entfällt, und daß sichergestellt ist, daß Identifizierungs- und Suszeptibilitätsergebnisse für den selben Patienten zusammenbleiben. Die bereitgestellte Vorrichtung ist mit den zur Zeit erhältlichen Identifizierungs- und Suszeptibilitäts-Testschalen kompatibel, ist so flexibel ausgebildet, daß sie mit einer Vielzahl verschiedener Schalenkombinationen verwendet werden kann, und ist in der Anwendung verhältnismäßig wirtschaftlich.
Erfindungsgemäß wird eine mikrobiologische Testvorrichtung bereitgestellt, umfassend eine Inkubationskammer zum Inkubieren einer Vielzahl mikrobiologischer Schalen, wobei jede Schale eine Vielzahl von Näpfchen aufweist, eine Untersuchungsstation, an der die Testschalen untersucht werden können, und Bewegungsmittel, um eine beliebige vorbestimmte Testschale auf Wunsch von der Inkubationskammer zur Untersuchungsstation bewegen zu können, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel Schienenmittel und mindestens einen Träger umfassen, wobei der Träger eine Testschale an einer ersten Position und eine Testschale an einer zweiten Position tragen kann, daß Entnahmemittel vorgesehen sind, die die Testschale von der ersten Position entnehmen können, ohne die Testschale von der zweiten Position zu entnehmen, und daß die Vorrichtung Mittel einschließt, die eine Videokamera zum Erzeugen eines Bildes von Testschalen an der Untersuchungsstation und Mittel zum Verarbeiten dieses Bilds zur Ermittlung von Testergebnissen umfassen.
Die Inkubationskammer ist vorzugsweise vertikal angeordnet, wobei die Schalen übereinander gestapelt sind und die Bewegungsmittel einen Aufzug zum Bewegen einer vorbestimmten Testschale auf ein der Untersuchungsstation entsprechendes Niveau umfassen. Es können auch Mittel zum Bewegen einer Schale von der Inkubationskammer zur Untersuchungsstation und zurück vorgesehen sein.
Der Aufzug kann zwei Stapel aufweisen. Es können Fühlermittel zur Bestimmung der Position des Aufzuges vorgesehen sein. Bei den Fühlermitteln kann es sich um Halleffekt-Sensoren handeln.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Schalen im Aufzug in Schlitzen angeordnet; dabei sind Fühlermittel, die einen Photodioden-Sensor umfassen, zum Nachweis, ob ein Schlitz von einer Schale besetzt ist, vorgesehen.
Die Schalen können von der Inkubationskammer zur Untersuchungskammer auf einer oder mehreren parallelen Schienen transportiert werden. Es können Fühlermittel, die einen Halleffekt-Sensor umfassen, zur Bestimmung der Position der Schalen auf den Schienen vorgesehen sein.
Die Schalen werden von einem Träger transportiert, wobei jeder Träger zum Transportieren von zwei Schalen vorgesehen sein kann.
Die Vorrichtung kann Zugmittel umfassen, die in den Träger eingreifen können, um ihn entlang der Schiene zu transportieren.
Es kann ein Abfallbehälter vorgesehen sein, in welchen überflüssige Schalen automatisch weggeworfen werden können. Es kann durch einen Photodioden-Sensor angezeigt werden, wann der Abfallbehälter voll ist.
Die Vorrichtung umfaßt in der bevorzugten Ausführungsform außerdem Abgabemittel zum Abgeben eines Reagens von einem austauschbaren Reagensquellen-Modul. Zur Abgabe bestimmter Reagentien aus entsprechenden Austrittsöffnungen sind individuelle Pumpen vorgesehen.
Die Vorrichtung kann Mittel zum Regeln der Temperatur und der Feuchtigkeit in der Inkubationskammer umfassen.
Es kann vorgesehen sein, daß auf den Träger ein Identifizierungscode geschrieben werden kann.
Die Vorrichtung umfaßt eine Videokamera, die zum Anfertigen von Bildern der Testschale in der Untersuchungskammer ausgebildet ist. Es können zusätzliche Lichtquellen und Filter vorgesehen sein.
Der Träger umfaßt bei der bevorzugten Ausführungsform Mittel zur Aufnahme einer oder mehreren Schalen und Zugriffsmittel, die ein Entnehmen einer der Schalen vom Träger zum Wegwerfen erlauben.
Die Erfindung gibt auch ein Verfahren zum automatischen Analysieren von Tests an, die in mikrobiologischen Testschalen, wie Suszeptiblitätsschalen und Identifizierungsschalen bereitgestellt sind, wobei die Schalen jeweils eine Vielzahl von Näpfchen aufweisen, umfassend die Schritte des Anfertigens eines Bildes einer auszuwertenden Schale mit einer Videokamera, eines elektronischen Analysierens nur von vorbestimmten interessierenden Bereichen in dem von der Kamera gemachten Bild, wobei die interessierenden Bereiche im wesentlichen innerhalb der Umrisse der Schalennäpfchen liegen, eines elektronischen Ermittelns für jedes interessierende Näpfchen, ob ein interessierender Bereich darin einen zugehörigen Wert aufweist, der einen vorbestimmten Schwellenwert für diesen interessierenden Bereich überschreitet, und eines elektronischen Zuordnens eines binären Teilergebnisses zu jedem Näpfchen, ausgehend davon, ob jeweils für den zugehörigen interessierenden Bereich ein vorbestimmter Schwellenwert überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Tests in einer Identifizierungsschale und einer Suszeptiblitätsschale bereitgestellt werden, die beide in einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, und der gemeinsame Träger automatisch zu einer Untersuchungsstation bewegt wird, bei der eine der Testschalen zu einer ersten vorbestimmten Zeit elektronisch analysiert und vom Träger entnommen wird, und bei der die andere Testschale zu einer späteren zweiten vorbestimmten Zeit elektronisch analysiert wird. Weitere Gegenstände und Abwandlungen des Verfahrens gehen aus der folgenden Beschreibung und den angefügten Ansprüchen hervor.
Weitere Gegenstände der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform ersichtlich, die nur beispielhaft in den angefügten Zeichnungen dargestellt ist. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen mikrobiologischen Testvorrichtung, wobei zur klareren Darstellung Teile herausgebrochen gezeichnet sind;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1, wobei einige Teile herausgebrochen gezeichnet sind;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der inneren Bestandteile der Vorrichtung der Fig. 1;
Fig. 4 eine Aufsicht der Vorrichtung der Fig. 1, wobei zur klareren Darstellung Teile herausgebrochen gezeichnet sind;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Schalenträgers und von Bewegungsmitteln der Erfindung;
Fig. 6 eine Aufsicht des Schalenträgers der Fig. 5 mit Teilen von an ihrem Platz befindlichen Identifizierungs- und Suszeptiblitätsschalen;
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 6;
Fig. 8 eine Vorderansicht (des linken Endes) des Trägers der Fig. 6;
Fig. 9 eine Rückansicht (des rechten Endes) des Trägers der Fig. 6;
Fig. 10 eine Aufsicht einer Identifizierungsschale, die für eine Verwendung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet ist;
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 der Fig. 10;
Fig. 12 eine Aufsicht einer Suszeptibilitätsschale, die für eine Verwendung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
geeignet ist;
Fig. 13 eine Ansicht der Schale der Fig. 12;
Fig. 14 eine schematische Darstellung der Untereinheiten der Vorrichtung der Fig. 1 zum Handhaben von Reagentien und Entnahmen von Identifizierungsschalen;
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung des Reagensreservoirs der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 16 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Fühlervorrichtung zum Nachweis der Anwesenheit eines Trägers;
Fig. 17 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Fühlervorrichtung zur Bestimmung der Position des Aufzuges; und
Fig. 18 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Fühlervorrichtung zur Bestimmung der Position des Trägers.
In den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen bezeichnen die gleichen Bezugszeichen ähnliche Teile.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße automatische mikrobiologische Vorrichtung 11 dargestellt, die eine Inkubationskammer 13 zum Inkubieren einer Vielzahl von mikrobiologischen Testschalen, Suszeptibilitäts- und Identifizierungsschalen 15 und 17 (s. Fig. 12 und 10) umfaßt, wobei die Schalen in einem gemeinsamen Träger 19 (Fig. 1) getragen werden. Wie in Fig. 12 und 10 dargestellt ist, umfassen die Suszeptibilitätsschalen 15 und die Identifizierungsschalen 17 jeweils eine Vielzahl von Näpfchen oder Vertiefungen 21 und 23, die jeweils in Reihen und Spalten angeordnet sind. Wieder bezugnehmend auf Fig. 1, werden die gemeinsamen Träger 19 manuell durch eine Ladetür (nicht gezeigt) in einer Vielzahl von Schlitzen 25 in der Inkubationskammer 13 plaziert. Die Schlitze 25 sind senkrecht in einem Aufzug 27 angeordnet, der durch einen riemengetriebenen Spindeltrieb 29 vertikal in der Inkubationskammer 13 bewegt werden kann. Eine teflonbeschichtete Antriebsspindel 31 und ein Präzisionsschrittmotor 33 des Spindeltriebs sind in Fig. 1 dargestellt. Der Aufzug 27 kann beispielsweise zwei Reihen mit dreißig Schlitzen umfassen, so daß er bis zu sechzig gemeinsame Träger 19 aufnehmen kann. Mit Hilfe des Triebs 29 kann jeder der Schlitze 25 auf das Niveau des niedrigsten in Fig. 1 gezeigten Schlitzes bewegt werden, so daß der gemeinsame Träger 19 durch eine Zugriffsöffnung zur weiteren, im folgenden erläuterten Behandlung aus dem Inkubator entfernt werden kann. Die Temperatur und die Feuchtigkeit in der Inkubationskammer 13 werden durch eine Vielzahl von Sensoren und durch eine Heizvorrichtung (nicht gezeigt) und den im folgenden erläuterten Befeuchter engbandig geregelt.
Im einzelnen umfaßt die Vorrichtung 11 außerdem ein Gehäuse 35, das über die Zugriffsöffnung mit dem Inneren der Inkubationskammer 13 in Kommunikation ist. Das Gehäuse 35 nimmt eine Untersuchungsstation 37 und Bewegungsmittel 39 zum Transportieren gemeinsamer Träger von den Schlitzen 25 durch die Zugriffsöffnung zu der Untersuchungsstation 37 und über diese hinaus auf, wie im folgenden beschrieben wird. Über der Untersuchungsstation 37 ist eine Lichtquelle 41 und unter der Untersuchungsstation ein Paar Videokameras 43 angeordnet. Alternativ dazu kann auch ein Paar Lichtquellen verwendet werden, wobei über jeder Kamera eine Lichtquelle angeordnet ist. In dem Gehäuse 35 ist außerdem ein Abfallbehälter 45 mit einem Sensorsystem zum Feststellen des Zeitpunkts, an dem dar Behälter 45 voll ist, vorgesehen, wobei das Sensorsystem eine Photodiode 46A und einen Photodetektor 46B umfaßt. Das Gehäuse 35 nimmt außerdem einen Abgabekopf 47 zum Abgeben von Reagens in die Identifizierungsnäpfchen 23 und ein Schwenksystem zur Entfernung von Identifizierungsschalen oder -streifen von gemeinsamen Trägern 19 auf, wobei das Schwenksystem ein Paar Schwenkgabeln 49 umfaßt.
In Fig. 2 ist zu sehen, daß die beiden Reihen von Schlitzen 25 im Aufzug 27 nebeneinander in der Inkubationskammer 13 angeordnet sind. Träger-Transportmittel 39 umfassen ein Paar Schienen 51, an denen jeweils ein separater motorgetriebener Schlitten 53 verfahrbar ist. Jeder der Schlitten 53 trägt einen im wesentlichen L-förmigen Stab 55, der in eine entsprechende Ausnehmung (s. Fig. 4) im gemeinsamen Träger 19 einrücken kann, um jeden gewünschten Träger aus seinem Schlitz 25 in der Inkubationskammer durch eine der Zugriffsöffnungen des Paars Zugriffsöffnungen 56 (Fig. 3) zur Untersuchungsstation 37 zu bewegen. Die Träger 19 werden von ihren Schlitzen zur Untersuchungsstation entlang eines zweiten Paars Schienen 57 bewegt.
Der Abgabekopf 47, der über den Schienen 57 und auf der Inkubationskammer 13 gegenüberliegenden Seite der Untersuchungsstation 37 angeordnet ist, wird mit einem Schlitten 59 entlang einer Schiene 61 mit Hilfe eines Riementriebs 63 mit einem Riementrieb-Schrittmotor 65 verfahren. Im einzelnen ist der Abgabekopf 47 zwischen der gezeigten, über der am weitesten rechts gelegenen Schiene 57 liegenden Extremstellung zu einer entsprechenden Position, die im wesentlichen links der am weitesten links gelegenen Schiene 57 liegt, bewegbar, so daß jedes beliebige Reagens in jede Vertiefung der Identifikationsschale eines gemeinsamen Trägers auf jeder der beiden Schienen abgegeben werden kann.
Obwohl ein Paar Schienen 57 und ein Paar Kameras 43 vorgesehen ist, ist es möglich, eine einzelne Lichtquelle 41 zu verwenden, solange eine kühle und gleichmäßige Ausleuchtung des Untersuchungsbereichs erzielt werden kann. Es wurde erkannt, daß eine mit Diffusorplatten ausgerüstete Kaltkathodenlampe eine derartige Ausleuchtung bereitstellt. Alternativ dazu kann ein Paar derartiger, mit Diffusorplatten ausgerüstete Lampen verwendet werden. Zweckmäßigerweise kann die Untersuchungsstation in eine linke und eine rechte Hälfte 37A bzw. 37B unterteilt sein. Unter der Untersuchungsstation 37A und zwischen dieser Untersuchungsstation und der entsprechenden Kamera 43 ist ein Satz Filter 67 vorgesehen, die so angebracht sind, daß jeder aus einer Vielzahl von Filtern so bewegt werden kann, daß er das Gesichtsfeld der Kamera 43 überdeckt. Ein ähnlicher Satz Filter ist zwischen der Untersuchungsstation 37B und der rechten Kamera 43 vorgesehen. Die Filter können z. B. auf einem Rad 69 angebracht sein, das mit Hilfe eines Motors 71 um seine Achse drehbar ist, so daß das gewünschte Filter an eine benötigte Stelle gedreht werden kann. Die Filter können Farbfilter, neutrale Intensitätsfilter und Eichvorrichtungen umfassen. Die Anordnung der Kameras 43 und der Filterräder 69 wird so gewählt, daß die wahrscheinlich größte vorkommende Schale (z. B. eine Suszeptibilitätsschale) vollständig im Gesichtsfeld der Kamera liegt und keine weitere Bewegung nötig ist, wenn sie einmal im Gesichtsfeld positioniert ist. Die Kameralinse und der Abstand der Kamera zur Schale sind so optimiert, daß die Größe der Schale im Gesichtsfeld maximal und die optische Verzerrung minimal ist.
In Fig. 3 ist zusätzlich zu den oben erwähnten Bauteilen der Vorrichtung 11 eine Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 73 zum Verarbeiten der Bilder der Kameras 43 und zum Steuern der verschiedenen Funktionen der Vorrichtung 11 dargestellt. Der Datenverarbeitungsteil der Einheit 73 kann Bildprozessoren umfassen, wie die mit der Handelsbezeichnung System 20,000H von Unitron Imagetek Systems, Plainview, New York, mit der Handelsbezeichnung IP-512 von Imaging Technology, Inc., Woburn, Massachusetts, mit der Handelsbezeichnung Model 1000 von Image Technology Corporation, Deer Park, New York, mit der Handelsbezeichnung Scan 78/99 von Eikonix Corporation, Bedford, Massachusetts, oder mit der Handelsbezeichnung Model 109RM von LogE/Spatial Data Systems, Goleta, California. Die Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 73 analysiert nicht nur die Bilder der Kameras 43, sondern bestimmt in der im folgenden beschriebenen Weise aus dieser Analyse ein Teil-Testergebnis für jedes Näpfchen in einer Schale und (ein) Gesamt- Testergebnis(se) für jede Schale. Unmittelbar rechts der Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 73 sind zwei Temperaturregler 75 zum Regeln der Temperatur in der Vorrichtung 11 und insbesondere der Temperatur in der Inkubationskammer 13 dargestellt. Unter der Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 73 befindet sich ein Reservoir 77, das eine Vielzahl von (z. B. zwanzig) Reagentien enthält, welche zum Abgeben in die Identifikationsschalen 17 benötigt werden. Das Pumpen des Reagens aus dem Reservoir zum Verteilerkopf 47 wird durch einen Satz Reagenspumpen oder Hubmagneten 79 bewirkt. Auf der rechten Seite der Reagens-Hubmagneten 79 sind ein Paar Prazisions-Schrittmotoren 81 zum Antreiben der Schlitten 53 für die gemeinsamen Träger in geeigneter Weise an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens der Vorrichtung 11 angebracht. Im einzelnen stehen die Motore 81 jeweils in Wirkverbindung mit einem Riementrieb 83, um den entsprechenden Schlitten 53 entlang der Schiene 51 so zu verfahren, daß die gemeinsamen Träger, wenn nötig, von der Inkubationskammer zur Untersuchungsstation und wenn nötig, in den Bereich unter den Abgabekopf 47 bewegt werden. Eine Barriere oder eine Trennwand 85 ist in Fig. 3 im wesentlichen links des Abgabekopfes 47 und der Untersuchungsstation 37 vorgesehen, um den Abfallbehälter 45 von der Untersuchungsstation zu isolieren. Die Trennwand 85 umfaßt unmittelbar unter dem Verteilerkopf 47 eine geneigte Ebene, so daß verschüttete Reagentien (wie sie z. B. beim Inbetriebnehmen des Abgabekopfes auftreten können) in den Abfallbehälter 45 geleitet werden. Zur Steuerung des Betriebs der Motoren 81 für den Antrieb der gemeinsamen Träger, des Motors 33 für den Antrieb des Aufzugs, des Motors 65 für den Antrieb des Abgabekopfs und der Motoren 71 für die Filterräder sind mehrere Motorsteuereinrichtungen 87 vorgesehen. Es wird deutlich werden, daß die Datenverarbeitungs- und Steuereinheit 73 Steuerschaltungen zur Steuerung des Betriebs der Vorrichtung 11 und insbesondere zur Steuerung der Motorsteuereinrichtungen 87 umfaßt, um die verschiedenen Baugruppen der Vorrichtung wie unten beschrieben, in koordinierter Weise zu bewegen. Zum Beispiel kann die Einheit 73 einen Mikrocomputer umfassen, der in geeigneter Weise zur Steuerung der Vorrichtung programmiert ist. Alternativ dazu kann eine fest verdrahtete Schaltung vorgesehen sein, die die gleiche Funktion erfüllt. Außerdem ist zum Regeln der Feuchtigkeit in der Vorrichtung 11 und insbesondere der Feuchtigkeit in der Inkubationskammer 13 ein Befeuchter 89 vorgesehen.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß jedes Gleis 57 ein Paar Schienen 91 und 93 umfaßt, die sich von der Zugriffsöffnung nahe der Inkubationskammer 13 über den Ort des Verteilerkopfs 47 hinaus erstrecken. Die Schiene 91 jedes Gleises reicht über die Schiene 93 hinaus, um das Entfernen des Trägers 19 zu erleichtern. Die Gleise 51 erstrecken sich im wesentlichen von der Inkubationskammer 13 zur gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung 11. Jeder gemeinsame Träger umfaßt eine Ausnehmung, in der eine Zugvorrichtung oder der Greifstab 55 lose ruhen kann, um den gewünschten gemeinsamen Träger aus dem entsprechenden Schlitz 25 in der Inkubationskammer in die in Fig. 4 gezeigte Position in der Untersuchungsstation zu schleppen. Der gemeinsame Träger kann unter den Abgabekopf 47 gebracht werden, indem man den betreffenden Schlitten 53 weiter nach links als in Fig. 4 gezeigt, verschiebt. Falls gewünscht, fällt der gemeinsame Träger durch eine weitere Verschiebung des Schlittens nach links in Fig. 4 vom Ende der Schiene 93 direkt in den Abfallbehälter 45.
Der gemeinsame Träger 19 (in Fig. 4 detaillierter dargestellt) umfaßt einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen 97 mit einem über den Rahmen reichenden Quersteg 99, um zwei mittige Aussparungen 101 und 103 zu definieren. Die Größe der Aussparung 101 ist so gewählt, daß sie eine Identifizierungsschale, wie in Fig. 10 gezeigt, aufnehmen kann, während die Größe der Aussparung 103 so gewählt ist, daß eine oder mehrere Suszeptibilitätsschale(n) 15, wie in Fig. 12 gezeigt, gehalten werden kann (können). Entlang des Umfanges der Aussparung 101 ist ungefähr auf halber Höhe ein vorspringender Rand 105 zum Unterstützen einer Identifizierungsschale 17 in der mittigen Aussparung 101 vorgesehen. In der vorderen Wand des Rahmens 97 sind ein Paar Schlitze 107 vorgesehen, so daß die Zinken 109 der Gabel 49 eine Identifizierungsschale aus der mittigen Aussparung 101 entfernen können. Die Schlitze 107 reichen unter den vorspringenden Rand 105, und die Zinken 109 sind nach hinten ansteigend ausgebildet, so daß die Zinken, wenn der Träger 19 zum Ort der Gabel 49 bewegt wird, unter die Identifizierungsschale fahren und sie vom Träger 19 heben. Zwischen den beiden Gabeln 49 erstreckt sich ein Anschlagsteg 111, der im wesentlichen oben hinten an den Gabeln angeordnet ist.
In ähnlicher Weise umfaßt die mittige Aussparung 103 einen vorspringenden Rand 113 zum Unterstützen einer oder mehrerer Suszeptibilitätsschalen 15. Ein Paar Positioniernasen 115 ragen zur genauen und sicheren Positionierung einer Suzeptibilitätsschale in der mittigen Aussparung 103 vom vorspringenden Rand 113 nach oben. Der gemeinsame Träger 19 umfaßt außerdem einen Vorsprung 117, der an der unteren rechten Ecke des Rahmens, wie in Fig. 5 gezeigt, im wesentlichen vom Rahmen nach außen ragt. Der Vorsprung hat den Zweck sicherzustellen, daß der gemeinsame Träger 19 mit der richtigen Orientierung in die Inkubationskammer 13 geladen wird. Die Kammer 13 umfaßt eine entsprechende Einrichtung (nicht gezeigt), die verhindert, daß der Träger in einen Schlitz 25 eingeschoben werden kann, falls er falsch herum gedreht ist. Auf dem ganz rechts gelegenen Teil des Rahmens 97 befindet sich außerdem ein Satz von Ausnehmungen 119, die jeweils die Form der Ziffer "8" aufweisen, und dazu vorgesehen sind, genau die Stelle zu definieren, an die der Benutzer die Information zur Patienten- oder Probenidentifizierung für die von dem betreffenden Träger 19 getragenen Schalen schreiben kann. Durch die Ausnehmungen 119 ist auch sichergestellt, daß die Identifizierungsnummer einfach durch das erfindungsgemäße Bildverarbeitungssystem gelesen werden kann. In Fig. 5 ist auch eine der vielen alternativen Ausführungsformen des Gleises 51 dargestellt (diese ist mit 51A bezeichnet).
Aus den Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß der Rahmen 97 eine nach oben geneigte Vorderfläche 121 umfaßt, auf der der Stab 55 falls nötig, gleiten kann (vorzugsweise ist jedoch ein derartiges Gleiten nicht nötig), wenn er in einen Schlitz 25 der Inkubationskammer 13 geschoben wird. Am obersten Punkt der Rampe 121 ist eine abfallende Rampe 123 vorgesehen, die in der Ausnehmung 95 endet. Eine weitere nach oben gerichtete Rampe 125 ist am hinteren Teil der Aussparung 95 angeordnet. Sie endet in einer abfallenden Rampe 127, die auf das allgemeine Niveau der Oberseite des Rahmens 97 abfällt. In Fig. 6 ist auch ein Teil einer suszeptibilitätsschale 15 in der mittigen Aussparung 103 und ein Teil einer Identifizierungsschale 17 in der mittigen Aussparung 101 dargestellt. Der Rahmen 97 umfaßt außerdem eine vordere Lippe 129, die im wesentlichen am Boden des Rahmens angeordnet ist. Der Quersteg 99 ist, wie aus Fig. 7 ersichtlich, im wesentlichen C-förmig. Die Ausnehmungen 119 sind in der oberen Fläche einer Randleiste 131 des Trägers 19 angeordnet.
An der Vorderseite weist der Rahmen 97 (Fig. 8) ein Paar Schultern 133 auf, die aus dem Körper des Trägers vorstehen und die Vorderfläche bilden, von der die Rampe 121 ansteigt. In ähnlicher Weise zeigt die Rückansicht des Trägers 19 (Fig. 9), daß der Rahmen 97 auch eine Fläche oder Schulter 135 zum Unterstützen des Trägers 19 beim Verfahren entlang der Schienen 57 definiert.
Eine Identifizierungsschale 17 (Fig. 10), die geeignet ist, in der mittigen Aussparung 101 des Trägers 19 aufgenommen zu werden, umfaßt ein Paar Reihen von Näpfchen oder Vertiefungen 23, die in Spalten angeordnet sind. Die Vertiefungen können zum Identifizieren verschiedener Mikroorganismen unterschiedliche Reagentien enthalten, von denen einige vom Abgabekopf 47 dort hinein abgegeben wurden. Jede Vertiefung umfaßt einen im wesentlichen kreisförmigen offen oder aeroben Teil 137 und einen im wesentlichen geschlossenen oder anaeroben Teil 139, der in Fluid- Kommunikation mit dem Teil 137 steht. Die Vertiefungen 23 sind tatsächlich Kammern, in denen zwischen dem darin befindlichen Reagens und der bestimmten Probe, mit der die Vertiefungen jeweils angeimpft wurden, Reaktionen stattfinden, die den bestimmten, in der Probe vorhandenen Mikroorganismus identifizieren können. Jedoch zeigt nicht jede Reaktion das gleiche Ergebnis. Bei einigen Reaktionen zeigt sich nur im Teil 137, der der Luft ausgesetzt ist, ein Ergebnis. Andere Reaktionen können nur im anaeroben Teil 139 der Vertiefung auftreten. Wieder andere Reaktionen können in beiden Teilen der Vertiefung vorliegen. Die Reaktionen können einen Farbwechsel, eine Veränderung der Trübung oder die Bildung eines Stoffes in irgendeiner im wesentlichen vorbestimmten Form mit sich bringen. Für eine vorgegebene Vertiefung muß es daher nicht notwendig sein, die gesamte Vertiefung zu analysieren. Es ist möglich, daß ein interessierender Bereich 141 im Teil 137 der einzige Bereich dieser Vertiefung ist, dessen Bild verarbeitet werden muß. In ähnlicher Weise kann bei anderen Reaktionen ein interessierender Bereich 143 im geschlossenen Teil 139 der Vertiefung 23 das einzig Benötigte sein. Bei wieder anderen Reaktionen kann ein interessierender Bereich 145 erforderlich sein, der sich sowohl über den aeroben als auch den anaeroben Teil der Vertiefung erstreckt. Es können abhängig von den beteiligten Reaktionen andere mögliche, in der Form, Anordnung und Größe variierte, interessierende Bereiche benötigt oder gewünscht sein.
Die Vertiefung 23 (Fig. 11) umfaßt im Bereich des Teils 137 einen hochgezogenen Hals 147, der vorzugsweise aus einer einzelnen Schicht eines transparenten und relativ steifen Kunststoffmaterials geformt ist. Der Boden der Vertiefung 23 wird durch eine allen Vertiefungen gemeinsame transparente Grundfläche 149 gebildet.
Wie in Fig. 12 zu sehen ist, umfassen die Suszeptibilitätsschalen 15 eine große Anzahl von Näpfchen 21, die in Reihen und Spalten angeordnet sind. Die Näpfchen 21 befinden sich in einer relativ ebenen Tafel 151 aus steifem Kunststoffmaterial, die hängende Schultern 153 (Fig. 13) aufweist. An zwei Seiten erstreckt sich die Schulter 153 nach unten außen in einen Flansch 155, der eine ausreichend kleine Wandstärke aufweist, um zwischen die Positioniernase 115 und den Rahmen 97 des Trägers zu passen (Fig. 6). Ein interessierender Bereich 157 kann für jedes der Näpfchen 21 im wesentlichen den gleichen Umriß wie das Näpfchen selbst haben, da man bei Suszeptibilitätstests normalerweise nach einer Trübungsänderung sucht, die im gesamten Näpfchen vorliegen wird. Es können natürlich andere interessierende Bereiche verwendet werden. Die Näpfchen 21 (Fig. 13) haben, wie in Fig. 13 dargestellt, eine konvexe Bodenfläche 159, durch die der Inhalt des Näpfchens 23 vergrößert dargestellt wird, wenn das Näpfchen von unten betrachtet wird.
Die die Reagensabgabe und das Entfernen von Identifizierungsschalen betreffenden erfindungsgemäßen Merkmale sind in Fig. 14 detaillierter dargestellt. Der Abgabekopf 47 umfaßt zwei Reihen von Reagensabgabestutzen 161 und 163 zur Abgabe der Reagentien in die Vertiefungen 23. Die Identifizierungsschale kann wie oben beschrieben mit Hilfe des Stabs 55 so positioniert werden, daß sich die aeroben Teile der Vertiefungen 23 unmittelbar unter den Stutzen 161 und 163 befinden. Jeder Stutzen jeder Reihe ist mit einem flexiblen Schlauch 165 (es sind nur zwei dieser Schläuche dargestellt) über ein Paar Rückschlagventile 167 und 169 und einen Pumpmechanismus 171 mit einer das geeignete Reagens enthaltenden Flasche 173 verbunden. Nimmt man an, daß zwanzig Stutzen vorhanden sind, so können bei geeigneter Positionierung des Abgabekopfes 47 bis zu zwanzig verschiedene Reagentien in jede der Vertiefungen abgegeben werden.
Jeder Reagensflasche 173 kann ein Sensor 175 zugeordnet sein, mit dem bestimmt wird, wann die Reagensflasche praktisch leer ist. Ein derartiger Sensor 175 ist in Fig. 14 als Photosensor dargestellt, der eine Lichtquelle 175A und einen Photodetektor 175B umfaßt. Es können natürlich auch andere Sensoren verwendet werden. Angenommen in der Reagensflasche 173 sei Reagens vorhanden, so wird es mit Hilfe eines Pumpmechanismus 171 (jeder Schlauch mit zugehörigem Reagens weist einen eigenen Pumpmechanismus 171 auf) durch den Schlauch 165 zum entsprechenden Stutzen 161 oder 163 gepumpt. Der Pumpmechanismus 171 umfaßt einen Hubmagneten 177 mit einem Stempel 179, der sich auf der einen Seite des Schlauches 165 befindet, während sich auf der anderen Seite des Schlauches 165 eine Aufsetzfläche 181 befindet, gegen die der Schlauch 165 bei Betätigung des Hubmagneten 177 durch den Stempel 179 gedrückt werden kann. Der Betrieb des Hubmagneten 177 wird selbstverständlich durch die Steuerschaltung 73 gesteuert. Wenn der Hubmagnet 177 betätigt wird, drückt er eine vorbestimmte Menge des Reagens aus dem Schlauch 165. Es ist zu bemerken, daß der Schlauch 165 normalerweise offen ist, und daß ein Abgeben des Reagens nur stattfindet, wenn der Schlauch geschlossen oder durch den Hubmagneten 177 komprimiert wird. Diese Eigenschaft wird durch das Vorhandensein der beiden Rückschlagventile 167 und 169 ermöglicht, bei denen es sich um Klappenventile handeln kann. Als Folge dieser Anordnung wird bei jeder Betätigung des Hubmagneten 177 eine genaue Menge des Reagens abgegeben; auch wird verhindert, daß nach der Betätigung der Hubmagneten Tropfen aus dem Schlauch 165 vom Abgabekopf fallen können.
Jedes Rohr 165 ist oberhalb der Gabel 49 mit einem am Schlitten 59 befestigten Bügel 183 aufgehängt. Der Schlitten 59 umfaßt auch einen Abstandhalter 185 zum sicheren Halten der Schläuche 165 beim Verfahren des Abgabekopfs 47. Der Schlitten 59 trägt auch in geeigneter Weise einen Magneten 187, der sich mit dem Schlitten 59 bewegt, wenn dieser entlang der Schiene 61 verfahren wird. Neben der Schiene 61 ist ein ihr gegenüber feststehender Sensorträger 189 vorgesehen, der einen Satz Halleffekt-Sensoren 191 feststehend trägt (nur einer der Sensoren ist gezeigt). Die Halleffekt-Sensoren geben an, wann der Abgabekopf 47 richtig über einer Identifizierungsschale positioniert ist (es wird angenommen, daß sich die Identifizierungsschale in der in Fig. 14 gezeigten Position befindet), um das gewünschte Reagens in die gewünschte Vertiefung abzugeben.
Das System zum Entfernen und Wegwerfen von Identifizierungsschalen umfaßt nicht nur die Gabel 49, sondern auch ein Paar Hubmagnete 193 und 195. Die Gabel 49 ist drehbar an einer Stange 197 befestigt, die sich am oberen Ende der Gabel durch diese erstreckt. Die Stange 197 definiert eine Achse, um die die Gabel 49 schwenkbar ist. Die Stange 197 ist feststehend mit einem starren Träger 199 eines Paars von im wesentlichen parallelen Trägern 199 an einem Ende dieser Träger befestigt. Das andere Ende der Träger 199 ist schwenkbar an einer zweiten Stange 201 befestigt.
Der Stößel des Hubmagneten 193 ist fest mit einen Ende eines Hebebalkens 203 verbunden, an dessen anderem Ende der Hubmagnet 195 befestigt ist. Der Hebebalken 203 kann sich nur vertikal bewegen, so daß bei Betätigung des Hubmagneten 193 der Hebebalken 203 und der Hubmagnet 195 in die in Fig. 14 gestrichelt dargestellte Stellung gehoben werden. Dadurch wird auch die Gabel 49 ohne gedreht zu werden nach oben versetzt, was zur Folge hat, daß der Träger 199 um den Stab 201 in die in Fig. 14 gestrichelt dargestellte Stellung geschwenkt wird. Wenn sich die Zinken der Gabel 49 zum Zeitpunkt der Betätigung des Hubmagneten 193 unter einer Identifizierungsschale befinden, so hat die Betätigung dieses Hubmagneten zur Folge, daß die Gabel und die Identifizierungsschale um eine Strecke nach oben bewegt werden, die ausreicht, die Schale frei vom Träger 19 abzuheben. Eine anschließende Betätigung des Hubmagneten 195 bewirkt dann, daß dessen Stößel an den Anschlagsteg 111 zwischen den Gabeln anschlägt und erzwingt so eine Verschwenkung beider Gabeln um die Achse der Stange 197 in die in Fig. 14 gestrichelt dargestellte Stellung. In dieser Stellung fällt die Identifizierungsschale 17 frei in den Abfallbehälter 45. Um somit eine Identifizierungsschale von einem gemeinsamen Träger 19 zu entfernen, wird die Schale zuerst von Schalentransportmitteln 39 in eine etwa links von der in Fig. 14 gezeigten Stellung bewegt, in der die Zinken der Gabel 49 durch die Schlitze in der Vorderwand des gemeinsamen Trägers 19 eindringen und unter die Identifizierungsschale 17 gleiten. Wenn der gemeinsame Träger sich in dieser Stellung befindet, wird der Hubmagnet 193 betätigt, wodurch die Identifikationsschale frei von dem Träger abgehoben wird. Dann werden die Trägertransportmittel 93 betätigt, so daß der gemeinsame Träger zurück in die in Fig. 14 gezeigte Stellung oder darüber hinaus bewegt wird. Dann wird dar Hubmagnet 195 betätigt, um die die Identifizierungsschale, wie in Fig. 14 gezeigt, wegzuwerfen.
Wie in Fig. 15 zu sehen ist, umfaßt das Reagenzreservoir eine Grundplatte 205, die verschiebbar an einem Paar Endplatten 207 (nur eine der Endplatten ist dargestellt) angeordnet ist. Eine feststehende Ausrichtplatte 209 ist unmittelbar über der Grundplatte 205 angeordnet und weist eine Vielzahl von durchgehenden Öffnungen auf, die unmittelbar über den Reagensflaschen 173 zentriert sind. Eine bewegliche Deckplatte 211 ist ebenfalls verschiebbar an den Endplatten 207 befestigt. Die Deckplatte 211 weist eine Vielzahl von an ihr befestigten Abziehröhren 213 auf, die zum Durchtritt in die Reagensflaschen 173 durch die Öffnungen in der Ausrichtplatte 209 passen. Jede Abziehröhre 213 ist in geeigneter Weise mit dem entsprechenden Schlauch 165 verbunden. Diese besondere Konstruktion des Reagensreservoirs 77 erlaubt ein Entfernen der Reagensflaschen als auswechselbares Modul oder auswechselbare Einheit, wodurch die Stillstandszeit der Vorrichtung minimiert wird. Dieses Entfernen und Auswechseln geschieht auf einfache Weise, indem die Deckplatte 211 relativ zu den Endplatten 207 nach oben in die in Fig. 15 gezeigte Position verschoben wird und indem anschließend die verschiebbare Reagens-Grundplatte 205 zusammen mit den Reagensflaschen in der Darstellung der Fig. 15 nach links verschoben wird, um das ganze Modul aus dem Reservoir zu nehmen. Anschließend kann ein gefülltes Reagensmodul in den Platz eingeschoben werden. Die Deckplatte 211 wird dann zurück in die im wesentlichen in Fig. 14 gezeigte Position bewegt. Es ist eine Feder 215 zum Beaufschlagen der Deckplatte 211 in Aufwärtsrichtung zum Abfedern der Relativbewegung zwischen der Deckplatte 211 und dem Reagensmodul vorgesehen. Des weiteren ist ein Schnapphaken 217 zum Verriegeln der Deckplatte in der in Fig. 14 dargestellten Arbeitsposition vorgesehen.
In Fig. 16 ist ein in der Inkubationskammer 13 gelegener Schlitz 25 mit einem photoelektrischen Sensor dargestellt, der aus einer Lichtquelle, wie eine Photodiode 219, auf der einen Seite des Schlitzes und einem Photodetektor 221 auf der anderen Seite des Schlitzes besteht. Wenn sich ein gemeinsamer Träger 19 im Schlitz befindet, wie es in Fig. 16 gestrichelt dargestellt ist, kann das Licht der Photodiode 219 den Photodetektor 221 nicht erreichen. Wenn sich dagegen gemeinsame Träger nicht im Schlitz befinden kann das Licht der Photodiode auf den Photodetektor 221 fallen. Die Kombination der Photodiode 219 und des Photodetektors 221 bilden somit einen Sensor zum Nachweis der Anwesenheit eines gemeinsamen Trägers in dem dieser Photodiode und diesem Photodetektor zugehörigen Schlitz 25. Jeder der sechzig Schlitze weist eine Kombination aus Photodiode und Photodetektor auf, so daß die Steuerschaltung zu jedem Zeitpunkt herausfinden kann, welche Schlitze gemeinsame Träger enthalten und welche leer sind.
Es muß der Steuerschaltung nicht nur bekannt sein, welche Schlitze leer sind, sondern auch, in welcher Stellung sich der Aufzug 27 in der Inkubationskammer 13 befindet, da gemeinsame Träger nur aus der Inkubationskammer genommen werden können, wenn sich der betreffende Schlitz wie in Fig. 2 dargestellt, auf dem Niveau der entsprechenden Zugriffsöffnung befindet. Die Steuerschaltung weist die Stellung des Aufzuges mit Hilfe eines Satzes von dreißig Halleffekt-Sensoren 223 (Fig. 18) nach, die an einem relativ zum Gehäuse der Inkubationskammer 13 unbeweglichen, vorstehenden Rand 225 befestigt sind. An einem mit dem Aufzug 27 bewegten Bauteil 229 ist ein Magnet 227 in geeigneter Weise angebracht. Jedem Schlitz 25 entspricht ein in einer Reihe angeordneter Sensor 223, so daß die Halleffekt- Sensoren beim Heben oder Senken des Aufzugs 27 den Magneten jeweils detektieren, wenn er in eine Schlitzposition bewegt wird. Auf diese Weise kann die Steuerschaltung genau ermitteln, welcher Schlitz sich an den Zugriffsöffnungen befindet, so daß der gemeinsame Träger des Schlitzes mit Hilfe der Trägertransportmittel 39 aus der Inkubationskammer genommen werden kann. Die Verwendung des Präzisionsschrittmotors 33 trägt zur genauen Steuerung der Aufzugstellung bei.
In ähnlicher Weise ist eine Reihe von Halleffekt-Sensoren 231 relativ zum Gleis 57 fest angeordnet. Die Sensoren stellen mögliche Sollstellungen des gemeinsamen Trägers dar. Solche Sollstellungen des gemeinsamen Trägers können Stellungen an der Untersuchungsstation, am Abgabekopf und die Stellung, bei der die Identifizierungsschale mit Hilfe der Gabel 49 vom Träger entfernt wird, umfassen. An einem mit dem Träger 53 bewegten Flansch 235 ist ein Magnet in geeigneter Weise angebracht. Die Stellung des Magneten 233 stellt somit genau die momentane Stellung des gemeinsamen Trägers dar. Eine genaue Positionierung der Träger wird auch durch die Präzisionsschrittmotoren 81 erzielt.
Die Vorrichtung 11 arbeitet wie folgt:
Der Anwender der Vorrichtung 11 impft zunächst in üblicher Weise die Identifizierungsschale 17 und die Suszeptibilitätschale 15 an. Diese Schalen können vor oder nach der Animpfung mit der zu testenden Probe im gemeinsamen Träger 19 plaziert werden. Der Anwender schreibt eine Identifizierungsnummer in die Ausnehmungen 119 auf dem gemeinsamen Träger und schiebt ihn in einen freien Schlitz 25 in der Inkubationskammer 13. Um den Träger in einen leeren Schlitz einzuschieben, muß der Anwender die Ladetür (nicht gezeigt) öffnen. Normalerweise sind alle Türen der Vorrichtung 1 verschlossen; sie werden von der Steuereinheit 73 überwacht. Zum Öffnen der Aufzugsladetür drückt der Anwender einen Tür- Meldeschalter. Daraufhin entriegelt die Einheit 73 alle Türen, sobald alle zu diesem Zeitpunkt stattfindenden kritischen Operationen beendet sind. Derartige kritische Operationen umfassen jegliche Verschiebung der Transportmittel 39, das Ablesen einer der Schalen durch die Videokameras, das Hinzufügen von Reagens in die Vertiefungen und die Farbentwicklung in den Vertiefungen. Diese Verriegelungsfunktion, die in der Software der Einheit 73 implementiert ist, verhindert Bedienungsfehler, wie das Einschieben eines Trägers in einen Schlitz, der von einem in der Untersuchungsstation befindlichen Träger belegt ist, das Auswechseln eines Reagens, von dem gerade abgegeben werden soll, oder das Entfernen des Abfallbehälters (biologischer Schutzbeutel) in einem Moment, in dem ein Träger weggeworfen werden soll.
Die Steuerschaltung 73 stellt mit Hilfe der Photodiode 219 und des Photodetektors 221, die dem Schlitz zugeordnet sind, in welchen der Träger gerade eingeschoben wurde, fest, daß ein gemeinsamer Träger gerade in diesen betreffenden Schlitz 25 eingeschoben wurde. Daraufhin veranlaßt die Steuerschaltung den Motor 33, den Aufzug 27 auf das richtige Niveau zu verfahren, auf dem die neu eingeschobene Schale 19 aus dem Schlitz 25 entfernt und zur Untersuchungsstation 37 gebracht werden kann. Sobald der gewünschte Schlitz die Zugriffsöffnung erreicht, an der die Schale herausgenommen und zur Untersuchungsstation gebracht werden kann, wird der Schlitz mit dem Schrittmotor 33 einen halben Schritt nach unten gefahren, so daß der Haken oder Stab der Trägertransportmittel in die Inkubationskammer bewegt und direkt über der Ausnehmung 95 plaziert werden kann. Der Aufzug wird dann einen halben Schritt nach oben gefahren, so daß der Haken der Transportmittel in die Ausnehmung im Träger eingreift. Der Haken wird dann, in der Darstellung der Fig. 1 nach links bewegt und zieht dabei den gewünschten gemeinsamen Träger entlang der Schienen 57 zur Untersuchungsstation. Sobald der Träger die Untersuchungsstation erreicht, was durch den entsprechenden Magneten 231 und den Halleffekt-Sensor 233 genau angezeigt wird, wird die auf der Schale angeschriebene Nummer gelesen. Das Lesen erfolgt durch eine Verarbeitung des von der Kamera 43 gemachten Bildes der Schale. Im einzelnen sind die Steuerschaltung und die Bildverarbeitungsschaltung so programmiert, daß in diesem Betriebsmodus die einzigen interessierenden Bereiche den Geradensegmenten der Ausnehmungen 119 entsprechen. Das Bildverarbeitungssystem betrachtet nur diese betreffenden Geradensegmente. Indem es bestimmt, ob auf ein bestimmtes Geradesegment geschrieben wurde (durch Untersuchung der Lichtintensität, die durch dieses bestimmte Segment gelangt) kann sofort die betreffende, in die Ausnehmungen 119 geschriebene Identifizierungsnummer bestimmt werden. In ähnlicher Weise kann die Steuerschaltung den speziellen Typ der auf dem gemeinsamen Träger 19 befindlichen Identifizierungs- und Suszeptibilitätsschalen identifizieren, indem der interessierende Bereich untersucht wird, der dem Produktcode für diese spezielle Schale entspricht. Die in Fig. 12 dargestellte Suszeptibilitätsschale weist z. B. die aufgedruckte Kennzeichnung "MIC" zur Produktidentifizierung auf. Durch Untersuchen von interessierenden Bereichen, die den verschiedenen, diese Kennzeichnung bildenden Segmenten entsprechen, kann die Steuerschaltung 73 den Schalentyp identifizieren. Die verschiedenen Arten von Identifizierungsschalen können auf ähnliche Weise identifiziert werden. Nachdem die Schalen und die Probennummer identifiziert wurden, wird der Träger durch die Transportmittel 39 zurück in seinen Schlitz gefahren. Dann wird der Aufzug um einen halben Schritt nach unten gefahren. Durch die Bewegung des Aufzugs um einen halben Schritt nach unten wird der Stab 55 aus der im Träger befindlichen Ausnehmung 95 befreit. Der Stab 55 wird dann aus der Inkubationskammer bewegt, und der Aufzug wird zurück nach oben verfahren.
Zum Verarbeiten der Bilder der in die Ausnehmungen 119 geschriebenen Nummern und der Bilder der Näpfchen und Vertretungen, wie im folgenden beschrieben wird, benötigt die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit 73 eine über die Untersuchungsstation 37 gleichförmige Ausleuchtung. Dies wird teilweise durch die besondere, oben beschriebene Lichtquelle 41 erreicht. Der Bildprozessor nimmt außerdem die Untergrund- Lichtintensität an jedem Punkt oder Pixel in den interessierenden Bereichen auf, wodurch jeder Varition der Lichtquelle Rechnung getragen wird. Des weiteren kann es beim Ablesen der Ergebnisse verschiedener Schalen manchmal gewünscht sein, das Ergebnis der Bildverarbeitung irgend eines bestimmten Näpfchens nach der Inkubation mit dem verarbeiteten Bild, das vor der Inkubation aufgenommen wurde, zu vergleichen. Aus diesem Grunde wird der zu testende gemeinsame Träger zu einem Anfangszeitpunkt T-Null, z. B. 30 min nachdem der Träger in die Inkubationskammer eingeschoben wurde, wieder von dem Aufzug zur entsprechenden Zugriffsöffnung verfahren und von dort mit den Transportmitteln 39 zur Untersuchungsstation gebracht. Mit Hilfe der Einrichtung der Fig. 18 zur Positionsbestimmung kann die Schale jedesmal genau und wiederholbar an derselben Stelle der Untersuchungsstation positioniert werden. Eine derartige Genauigkeit wird auch durch die Verwendung eines Schrittmotors zum Antreiben der Transportmittel 39 sichergestellt. Die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit 73 beginnt daraufhin Bezugswerte für jede der Vertiefungen und jedes der Näpfchen in den Schale und im Trägers 19 an der Untersuchungsstation aufzunehmen. Die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit 73 betrachtet sequentiell jede Vertiefung und jedes Näpfchen; genauer gesagt betrachtet sie das Bild nur innerhalb des interessierenden Bereiches jeder einzelnen Vertiefung oder jedes einzelnen Näpfchens. Die Einheit 73 kann so programmiert werden, daß die einzelnen Größen, Formen und Anordnungen der interessierenden Bereiche festgelegt sind, so daß verschiedene Schalen mit verschiedenen Tests mit ein und derselben Vorrichtung 11 abgelesen werden können. Sobald die Vorrichtung, wie oben beschrieben, den jeweiligen Schalentyp identifiziert hat, untersucht sie sequentiell die interessierenden Bereiche, die zuvor für diese bestimmte Schale definiert worden sind. Zum Beispiel weist die in Fig. 10 gezeigte Identifizierungsschale drei exemplarische interessierende Bereiche auf, die in drei verschiedenen Vertiefungen dargestellt sind. Andere Schalen können interessierende Bereiche mit anderen Größen und/oder Formen aufweisen, wobei sich diese interessierenden Bereiche für eine bestimmte Schale von Vertiefung zu Vertiefung unterscheiden können. Die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit 73 betrachtet somit den interessierenden Bereich eine Vertiefung und hält das Ergebnis fest, betrachtet dann den interessierenden Bereich der nächsten Vertiefung und hält das Ergebnis fest und führt dies weiter, bis alle Vertiefungen untersucht worden sind. Die Näpfchen der Suszeptibilitätsschale 15 (Fig. 12) werden zu geeigneter Zeit auf ähnliche Art und Weise sequentiell untersucht.
Die Videokamera 43 gibt für jedes Bildelement oder Pixel in den interessierenden Bereichen eine Spannung aus. Die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit ist programmiert, die Zahl derjenigen Pixel in einem gegebenen interessierenden Bereich zu zählen, deren zugehörige Spannung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Zum Beispiel würde in einem abbildenden System, das von Schwarz nach Weiß 246 Graustufen auflösen kann, wobei Schwarz der vollen Spannung und Weiß einer Null-Spannung entspricht, jedem interessierenden Bereich ein Spannungs-Schwellenwert zugeordnet sein, der zwischen einem positiven und einem negativen Ergebnis für das betreffende Näpfchen diskriminiert. Die aufgenommenen Bezugs-Meßwerte stellen daher die Auswahl der Pixel jeweils in einem interessierenden Bereich dar, deren jeweilige Spannung größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Dieser Bezugswert wird später von der Bildverarbeitungs- und Steuereinheit zur Bestimmung der tatsächlichen Änderung in einem Näpfchen nach der Inkubationszeit verwendet. Nachdem die Bezugswerte bestimmt wurden, wird der Träger wie oben beschrieben, in die Inkubationskammer zurückgebracht. Die Inkubation der Schalen wird dann wieder aufgenommen.
Die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit 73 verfügt über vorprogrammierte, die Inkubationszeiten der verschiedenen verwendbaren Schalentypen betreffende Information. Da die Einheit, wie oben beschrieben, den Typ der speziellen Schalen in einem Träger identifiziert hat, kann und wird sie die Inkubationszeit für jede Schale festsetzen. Eine typische Inkubationszeit kann 5 h für eine Identifizierungsschale und 24 h für eine Suszeptibilitätsschale betragen. Nachdem die 5 h Inkubationszeit einer bestimmten Identifizierungsschale vergangen sind, wird der gemeinsame Träger, der diese bestimmte Schale trägt, wieder in die Position verfahren, in der die Transportmittel 39 den Träger aus der Inkubationskammer nehmen können. Falls die Identifizierungsschale eine derjenigen Schalen ist, in die nach der Inkubation vom Abgabekopf 47 ein Reagens der Inkubation hinzugefügt werden muß, so bewegt die Steuereinheit 73 anschließend den gemeinsamen Träger mit Hilfe der Transportmittel 39 zu der in Fig. 14 gezeigten Stelle. Falls sich der Verteilerkopf 47 noch nicht an der richtigen Position befindet, wird er gesteuert von der Steuereinheit 73 in die richtige Position über der Identifikationsschale 17 bewegt. Es kann sein, daß mehr als ein Reagens für eine bestimmte Vertiefung der Identifikationsschale 17 benötigt wird. Dazu wird der der einem der benötigten Reagentien zugehörige Abgabestutzen über der Vertiefung positioniert, das benötigte Reagens in die Vertiefung gepumpt und der Abgabekopf wieder bewegt, um den Abgabestutzen für das zweite benötigte Reagens über der Vertiefung zu positionieren. Dann wird das zweite Reagens in die Vertiefung gepumpt. Dieses exakte Positionieren des Abgabekopfes 47 wird durch ,die oben beschriebene Verwendung des Schrittmotors und der Hall-Sensoren ermöglicht. Nachdem alle benötigten Reagentien in die richtigen Vertiefungen der Identifizierungsschale 17 abgegeben wurden, und ein geeigneter Zeitabschnitt für das Auftreten einer Reaktion (oder von Reaktionen) abgewartet wurde, veranlaßt die Steuereinheit 73, daß der Träger 19 durch die Transportmittel 39 zurück zur Untersuchungsstation verfahren wird. Für bestimmte Tests kann es nötig sein, die Identifizierungsschale, jeweils nachdem Reagens einer Vertiefung zugegeben wurde, zurück zur Untersuchungsstation zu verfahren. Bei anderen Tests kann es möglich sein, mit dem Verfahren des Trägers zur Untersuchungsstation zum Zweck des Ablesens zu warten, bis in alle Vertiefungen Reagentien hinzugefügt wurden. An der Untersuchungsstation untersucht die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit wiederum die interessierenden Bereiche jeder gewünschten Vertiefung der Identifizierungsschale. Da die Ergebnisse einiger Identifizierungstests Farbwechsel umfassen können, kann die Steuereinheit 73 das geeignete Filterrad 69 betätigen, um eine bestimmte Vertiefung ein- oder mehrmals unter Verwendung eines oder mehrerer Filter zu untersuchen, um zu bestimmen, ob der Farbwechsel tatsächlich stattgefunden hat. Die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit bestimmt für jede Vertiefung, genauer für jeden interessierenden Bereich innerhalb einer Vertiefung, die Anzahl derjenigen Pixel innerhalb dieses interessierenden Bereichs, bei denen die zugehörige Spannung den vorbestimmten Schwellenwert für diesen interessierenden Bereich überschreitet. Falls diese Pixelanzahl eine vorbestimmte Zahl überschreitet, wird dieser Vertiefung ein positives Ergebnis zugeordnet. Alternativ dazu könnte einem Näpfchen oder einer Vertiefung ein positives Ergebnis zugeordnet werden, falls die mittlere Graustufe (Spannung) des interessierenden Bereichs eine vorbestimmte Schwelle überschreitet. Diese auf Vertiefungen bezogenen Ergebnisse werden binäre Teilergebnisse genannt, da sie nur zeigen, ob eine bestimmte Reaktion in einer bestimmten Vertiefung stattgefunden hat. Die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit analysiert dann die binären Teilergebnisse der Vertiefungen, um die mögliche Identität eines Mikroorganismus in der Probe zu bestimmen. Diese Bestimmung wird durchgeführt, indem die binären Teilergebnisse dieser bestimmten Identifizierungsschale mit vorher aufgezeichneten Ergebnismustern für diese Identifizierungsschalen verglichen werden. Falls das Muster der binären Teilergebnisse nicht einem bekannten Muster entspricht, d. h. falls das Ergebnismuster in irgendeiner Beziehung nicht sinnvoll ist, veranlaßt die Bildverarbeitungs- und Steuereinheit, daß der Träger zurück zum Aufzug gebracht wird und eine Warnmeldung für den Anwender angezeigt wird, daß diese bestimmte Identifikationsschale manuell gelesen werden soll. Falls andererseits das Ergebnismuster der Identifizierungsschale sinnvoll ist, wird die wahrscheinliche Identität des Mikroorganismus von der Bildverarbeitungs- und Steuereinheit 73 aufgezeichnet und der gemeinsame Träger an die Stelle verfahren, an der die Gabel die Identifizierungsschale entnehmen und in den Abfallbehälter 45 überführen kann. Der gemeinsame Träger mit der noch intakten Suszeptibilitätsschale wird dann zur Inkubationskammer für eine zusätzliche Inkubation zurückgebracht.
Nachdem die Inkubation der Suszeptibilitätsschale beendet ist, wird der die Suszeptibilitätsschale aufnehmende gemeinsame Träger wieder zur Untersuchungsstation gebracht, wo diese ähnlich wie die Identifizierungsschale abgelesen wird. Bei einer Suszeptibilitätsschale wird es jedoch eine Reihe von Ergebnissen geben, die für die verschiedenen antimikrobiellen Mittel, für die der Mikroorganismus suszeptibel ist, und für die benötigte Konzentration des jeweiligen antimikrobiellen Mittels stehen. Diese Ergebnisse werden wiederum von der Bildverarbeitungs- und Steuereinheit 73 gespeichert. Nach dem Ablesen der Suszeptibilitätsschale ziehen die Transportmittel 39 den gemeinsamen Träger und die Suszeptibilitätsschale entlang des Gleises 57, bis der gemeinsame Träger mit der Schale von der kürzeren Schiene 93 in den Abfallbehälter 45 fällt. Während dieser Operation wird der Hubmagnet 193 betätigt, um die Gabel 49 aus dem Weg des Trägers zu entfernen.
Man sieht somit, daß die Vorrichtung 11 auf vollständig automatische Weise Identifizierungs- und Suszeptibilitätsschalen vollständig automatisch inkubiert, abliest und entsorgt, und dabei die Ergebnisse der Tests zur späteren Verwendung aufzeichnet. Selbstverständlich können von der Vorrichtung 11 andere Typen von Schalen auf ähnliche Weise gelesen werden, einschließlich verschiedener biochemischer Schalen und sämtlicher anderer Schalen, bei denen sich in einem interessierenden Bereich eine voraussagbare Änderung durch eine Reaktion zeigt.

Claims

1. Mikrobiologische Testvorrichtung, umfassend eine Inkubationskammer (13) zum Inkubieren mehrerer mikrobiologischer schalen, wobei jede Schale eine Vielzahl von Näpfchen aufweist, eine Untersuchungsstation (37), an der die Testschalen untersucht werden können, und Bewegungsmittel (29, 39), um bei Bedarf eine beliebige vorbestimmte Testschale von der Inkubationskammer (13) zur Untersuchungsstation (37) bewegen zu können, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel Schienenmittel (57) und mindestens einen Träger (19) umfassen, wobei der Träger eine Testschale an einer ersten Position (101) und eine Testschale an einer zweiten Position (103) tragen kann, Entnahmemittel (49) vorgesehen sind, die die Testschale von der ersten Position entnehmen können, ohne die Testschale von der zweiten Position zu entnehmen, und die Vorrichtung Mittel einschließt, die eine Videokamera (43) zum Erzeugen eines Bilds von Testschalen an der Untersuchungsstation (37) und Mittel zum Verarbeiten (73) dieses Bilds zur Ermittlung von Testergebnissen umfassen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Inkubationskammer (13) vertikal angeordnet ist, wobei die Schalen in der Inkubationskammer übereinander stapelbar sind, und die Bewegungsmittel (29, 39) einen Aufzug (27) zum Bewegen vorbestimmter Testschalen auf ein der Untersuchungsstation (37) entsprechendes Niveau umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel (29, 39) außerdem Mittel (51, 53) zum Bewegen einer Schale, die sich in der Inkubationskammer (13) auf dem der Untersuchungsstation (37) entsprechenden Niveau befindet, aus der Inkubationskammer (13) zur Untersuchungsstation (37) umfassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stapel von schalen in dem Aufzug (27) angeordnet ist, wobei der Stapel von dem Aufzug (27) bewegt werden kann, um vorbestimmte Testschalen auf das der Untersuchungsstation (37) entsprechende Niveau zu bringen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen in mindestens zwei Stapeln in der Inkubationskammer angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem umfassend Mittel (89) zum Regeln der Feuchtigkeit in der Inkubationskammer (13).

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem umfassend Fühlermittel (223, 227) zur Bestimmung der Position des Aufzugs.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlermittel (223, 227) einen Halleffekt-Sensor umfassen.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen im Aufzug (27) in Schlitzen (25) angeordnet sind und die Vorrichtung außerdem Fühlermittel (219, 221) zum Nachweis, ob ein Schlitz von einer Schale besetzt ist, aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlermittel (219, 221) einen Photodioden-Sensor umfassen.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienenmittel mindestens zwei parallele Schienen (51) umfassen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, außerdem umfassend Fühlermittel (231, 233) zur Bestimmung der Position der Schalen auf den Schienenmitteln.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlermittel (231, 233) einen Halleffekt-Sensor umfassen.

14. Vorrichtung nach Ansprüchen 11 bis 13, außerdem umfassend eine Vielzahl der Träger (19) zum Tragen jeweils einer oder mehrerer Schalen, wobei die Träger (19) längs der Schienenmittel (51) verschiebbar sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmemittel (49) Mittel (109) zum Abheben der Schale vom Träger umfassen.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel (29, 39) außerdem Zugmittel (53) umfassen, die in einen Träger (19) eingreifen können, um den Träger entlang der Schienenmittel (51) zu transportieren.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugmittel (53) einen Stab (55) umfassen, der in eine Ausnehmung (95) eines Trägers (19) eingreifen kann.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem umfassend einen Abfallbehälter (45), in den eine Schale weggeworfen werden kann, nachdem die Ergebnisse für diese Schale bestimmt worden sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, außerdem umfassend Mittel (46A, 46B) zum Anzeigen, wann der Abfallbehälter (45) voll ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem umfassend Abgabemittel (77, 171, 47) zum Zuführen von Reagentien zu den Schalen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, außerdem umfassend eine Reagensstation, wobei eine Schale von der Inkubationskammer zu der Abgabestation bewegbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabemittel eine Vielzahl von Reagensquellen (173) und einen Satz Rohrleitungen (165) umfassen, wobei sich die Rohrleitungen entsprechend von der Vielzahl der Reagensquellen (173) zu einem Abgabekopf (47) erstrecken.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabemittel Mittel (171) zum Fördern von Fluid durch die Rohrleitungen (165) zum Abgeben von Reagentien aus den Rohrleitungen umfassen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabemittel außerdem Ventilmittel (169) umfassen, um einen Ein-Richtungs-Fluß durch die Rohrleitungen (165) bereitzustellen und ein Abtropfen aus den Rohrleitungen zu verhindern.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel (169) ein zweifach-Klappenventil für jede Rohrleitung (165) umfassen.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (171) zum Fördern von Fluid durch die Rohrleitungen einen mit jeweils einer Rohrleitung (165) asoziierten Hubmagnet (177) umfassen, der zum Abgeben einer vorbestimmten Menge Reagens betätigbar ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, außerdem umfassend Fühlermittel (175A, 175B) zum Nachweis, wann die Menge eines Reagens unter ein vorbestimmtes Niveau fällt.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Reagensquellen ein auswechselbares Modul ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel (29, 39) zwei parallele Schienen (51) und die Abgabemittel einen im allgemeinen oberhalb einer der Schienen angeordneten Abgabekopf (47) umfassen und Mittel (59) zum Verschieben des Abgabekopfs von einer zu der anderen Schiene vorgesehen sind.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verschieben des Abgabekopfs eine dritte Schiene (61) umfassen, die oberhalb von und im allgemeinen rechtwinklig zu dem Paar Schienen (51) angeordnet ist.

31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (19) eine Schablone (119) umfaßt, um das manuelle Anbringen von identifizierungsdaten an dem Träger zu erleichtern, wobei die Identifizierungsdaten mit den Bildverarbeitungsmitteln lesbar sind.

32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem umfassend eine Lichtquelle (41), um ein Durchstrahlen mit Licht von Testschalen an der Untersuchungsstation zu verursachen.

33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Videokamera (43) oder die Lichtquelle (41) oberhalb der Untersuchungsstation und die jeweils andere unterhalb der Untersuchungsstation angeordnet sind.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (41) eine Kaltkathodenlampe ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (41) eine Diffusorplatte umfaßt, um Licht im wesentlichen gleichmäßig über die Untersuchungsstation zu verteilen.

36. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außerdem umfassend Filtermittel (69) zum selektiven Filtern des von der Videokamera empfangenen Lichts, um in wenigstens einigen der Näpfchen vorhandene Farben zu bestimmen.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermittel (69) auch ein neutrales Intensitätsfilter umfassen.

38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermittel (69) auf derselben Seite der Untersuchungsstation wie die Videokamera (43) angeordnet sind.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermittel (69) und die Videokamera (43) unterhalb der Untersuchungsstation (37) angeordnet sind.

40. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Träger (19) einen relativ starren Rahmen (97) umfaßt, der eine oder mehrere mittige Aussparungen (101, 103) zur Aufnahme der mikrobiologischen Testschale begrenzt, wobei der Rahmen ein Paar gegenüberliegender paralleler Vorsprünge (133, 135) und Rastmittel (95) aufweist, und die Bewegungsmittel (29, 39) außerdem ein Paar paralleler Schienen (91, 93) und Antriebsmittel (55) umfassen, wobei die parallelen Vorsprünge (133, 135) des Rahmens (97) geeignet sind, auf den parallelen Schienen (91, 93) der Bewegungsmittel (29, 39) zu laufen, und die Rastmittel mit den Antriebsmitteln (55) zusammenwirken, um den Rahmen (97) entlang der Schienen zu bewegen.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (97) zwei durch einen Quersteg (99) getrennte Aussparungen (101, 103) begrenzt, wobei jede Aussparung zur Aufnahme einer Schale geeignet ist.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Aussparungen (101, 103) so gewählt ist, daß sie zwei verschiedene Schalen aufnehmen können.

43. Vorrichtung nach Anspruch 41 oder Anspruch 42, außerdem umfassend einstückig in dem Rahmen ausgebildete Zugriffsmittel, um das Entnehmen nur einer der Schalen von dem Trägermitteln (19) zu erlauben. ???

44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugriffsmittel zwei Schlitze (107) umfassen, die sich vom oberen Rand des Rahmens nach unten erstrecken.

45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen eine oder mehrere Nasen (115) umfaßt, um wenigstens eine der Schalen in Position zu halten.

46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (97) Mittel (117) umfaßt, die einstückig mit dem Rahmen sind und im allgemeinen von einer Seite des Rahmens hervorstehen, um eine bevorzugte Orientierung des Trägers anzugeben.

47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel (95) eine Ausnehmung umfassen, die in einem der Vorsprünge des Paars Vorsprünge des Rahmens ausgebildet ist.

48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen eine aufwärtsgerichtete, an die Ausnehmung angrenzende Rampe (121) umfaßt.

49. Vorrichtung nach Anspruch 47 oder Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vorsprünge des Paars Vorsprünge eine Ausnehmung umfassen.

50. Verfahren zum automatischen Analysieren von Tests, die in mikrobiologischen Testschalen, wie Suszeptibilitätsschalen und identifizierungsschal bereitgestellt si, wobei die Schalen jeweils eine Vielzahl von Näpfchen aufweisen, umfassend die Schritte des Anfertigens eines Bildes einer auszuwertenden Schale mit einer Videokamera,

eines elektronischen Analysierens nur von vorbestimmten interessierenden Bereichen in dem von der Kamera gemachten Bild, wobei die interessierenden Bereiche im wesentlichen innerhalb der Umrisse der Schalennäpfchen liegen, eines elektronischen Ermittelns für jedes interessierende Näpfchen, ob ein interessierender Bereich darin einen zugehörigen Wert aufweist, der einen vorbestimmten Schwellenwert für diesen interessierenden Bereich überschreitet, und eines elektronischen Zuordnens eines binären Teilergebnisses zu jedem Näpfchen, ausgehend davon, ob jeweils für den zugehörigen interessierenden Bereich ein vorbestimmter Schwellenwert überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Tests in einer Identifizierungsschale und einer Suszeptibilitätsschale bereitgestellt werden, die beide in einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, und der gemeinsame Träger automatisch zu einer Untersuchungsstation bewegt wird, bei der eine der Testschalen zu einer ersten vorbestimmten Zeit elektronisch analysiert und vom Träger entnommen wird, und bei der die andere Testschale zu einer späteren, zweiten vorbestimmten Zeit elektronisch analysiert wird.

51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Analysierens vorbestimmter interessierender Bereiche das Analysieren von Bereichen wenigstens zweier verschiedener, eine unterschiedliche Form aufweisender Näpfchen einer Schale umfaßt.

52. Verfahren nach Anspruch 51 oder Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei interessierende Näpfchen verschiedene vorbestimmte Schwellenwerte haben.

53. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 52, umfassend den weiteren Schritt eines Einfügens wenigstens eines optischen Filters zwischen eine in der Untersuchungsstation befindliche Schale und die Videokamera, so daß das binäre Teilergebnis für wenigstens ein interessierendes Näpfchen aussagen kann, ob in dem Näpfchen ein Farbwechsel aufgetreten ist.

54. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen ein Produktidentifizierungs-Symbol aufweisen und

daß das Verfahren außerdem den Schritt eines elektronischen Ermittelns des speziellen, an der Untersuchungsstation anwesenden Schalentyps durch Verarbeiten des von der Videokamera erzeugten Bilds des Produktidentifizierungs-Symbols an der Schale umfaßt.

55. Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß der Ermittlungsschritt ein elektronisches Analysieren der Bilder nur an vorbestimmten Bereichen, an denen sich das Produktsymbol befindet, umfaßt.

56. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale eine Stelle umfaßt, auf die manuell geschrieben werden kann, und daß das Verfahren außerdem den Schritt eines elektronischen Lesens der Aufschrift durch Verarbeiten wenigstens eines vorbestimmten, der Position der Aufschrift entsprechenden interessierenden Bereichs in dem Bild umfaßt.

57. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Aufschrift in dem Bild für jedes Symbol der Aufschrift mehrere interessierende Bereiche umfaßt, und der Schritt des elektronischen Lesens der Aufschrift ein elektronisches Lesen jedes Symbols umfaßt.

58. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 57, dadurch gekennzeichnet, daß der Ermittlungsschritt ein Ermitteln der Anzahl der Bildpunkte in dem interessierenden Bereich, die eine eine vorbestimmte Spannung übersteigende Spannung aufweisen, und ein Zuordnen eines binären Teilergebnisses zu jedem Näpfchen, ausgehend von der Anzahl der Bildpunkte, die die vorbestimmte Spannung übersteigen, umfaßt.

59. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 58, außerdem umfassend den Schritt eines Speicherns einer Lichtuntergrund-Intensität für jeden Bildpunkt, und zwar wenigstens in den interessierenden Bereichen, um eine räumliche Ungleichförmigkeit des Licht zu berücksichtigen.

60. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 59, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bereitstellens der Tests ein Inkubieren der Schalen für eine vorbestimmte Zeit und außerdem den Schritt eines Analysierens eines Videobilds der Schale vor einer Signifikanten Inkubation der Schale zur Bestimmung von Bezugswerten für diese Schale umfaßt.

61. Verfahren nach Anspruch 60, außerdem umfassend den Schritt eines Vergleichens der Bezugswerte jedes Näpfchens mit den nach der Inkubation gewonnenen Werten des jeweiligen Näpfchens.

62. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 61, außerdem umfassend den Schritt eines Ermittelns der Identität eines Mikroorganismus durch elektronisches Analysieren der binären Teilergebnisse der einzelnen Identifizierungsschalen- Näpfchen.

63. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 62, außerdem umfassend den Schritt eines Ermittelns der Suszeptibilität eines Mikroorganismus durch elektronisches Analysieren der binären Teilergebnisse der einzelnen Suszeptibilitätsschalen-Näpfchen.

64. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 63, außerdem umfassend die Schritte eines sequentiellen elektronischen Analysierens der interessierenden Näpfchen in einer Schale zur Erzeugung einer Serie von binären Teilergebnissen.

65. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 64, umfassend den Schritt eines Programmierens der Relativpositionen der vorbestimmten Interessierenden Bereiche.

66. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 65, umfassend den Schritt eines Programmierens der Form der vorbestimmten interessierenden Bereiche.

67. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 66, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bereitstellens der Testschalen ein Plazieren der Schalen in einem Inkubator vor der elektronischen Analyse der Schalen und ein elektronisches Aufzeichnen der Identität und der Position einer Schale im Inkubator, nachdem diese in den Inkubator eingebracht wurde, umfaßt.

68. Verfahren nach Anspruch 67, außerdem umfassend die Schritte eines Transportierens der Schale vom Inkubator zur Untersuchungsstation, eines Ermittelns der Identität der Schale durch Verarbeitung des Videobilds und eines Transportierens der Schale zurück zum Inkubator.

69. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 68, umfassend die weiteren Schritte eines elektronischen Erkennens nicht sinnvoller Kombinationen binärer Teilergebnisse und eines Anzeigens dieses Sachverhalts.

70. Verfahren nach Anspruch 69, umfassend den weiteren Schritt eines Zurückhaltens der Schale, wenn eine nicht sinnvolle Kombination gefunden wird.