CN101251543A - 反应盘信号采样装置外置式全自动生化分析仪 - Google Patents

Abstract

一种反应盘信号采样装置外置式生化分析仪，属于一种医疗器械，它包括反应盘部件，该反应盘部件安装在生化分析仪的机壳中，其特征是所述的反应盘部件包括反应盘底板(1)、反应盘(2)、驱动电机(3)、同步带(4)、同步带轮(5)、反应盘轴(6)、反应盘保温箱(7)、反应杯架(8)，反应杯架(8)上设有一环形反应杯槽(11)，在反应杯槽(11)的外侧设有光源入口(12)，与八个滤色片(14)相配的八个光纤(17)的一端均安装在所述的光纤安装孔(13)中，八个光纤(17)的另一端穿出反应盘保温箱(7)固定在对应的八个光纤定位套(16)中，所述的光纤定位套(16)安装在信号板固定架(15)上，信号板固定架(15)固定在反应盘底板(1)上并位于反应盘保温箱(7)的外侧。它具有防污染效果好结构简单的优点。

Description

反应盘信号采样装置外置式全自动生化分析仪

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，尤其是一种生化分析仪，具体地说是一种反应盘信号采样装置外置式生化分析仪。

背景技术

生化分析仪(Chemistry Analyzer)是临床检验中经常使用的重要分析仪器之一，它通过对血液或者其他体液的分析来测定各种生化指标：如转氨酶、血红蛋白、白蛋白、总蛋白、胆固醇、肌肝、葡萄糖、无机磷、淀粉酶、钙等。结合其他临床资料，进行综合分析，可以帮助诊断疾病，对器官功能做出评价，鉴别并发因子，以及决定今后治疗的基准等。

在生化分析仪中，常用的分析方法是利用八个滤色片进行信号采样并由计算机根据采集到的信号进行分析，得出相应的理化指标，为了得到八个不同波段的采样信号，需要在反应盘上安装八个滤色片，每个滤色片与相应的信号采样板相连，为此必须在反应盘架上加工八个安装孔，通过光纤将八个安装孔所通过的相应滤色片的光引导到反应盘架上，再由信号采样板采样后送入计算机处理系统进行处理，由于信号板及滤色片均安装在反应盘架上，其安装槽紧邻反应盒，因此在向反应盒中加注血样、反应液及清洗过程中很容易将血样、反应液或清洗液撒溅到信号板安装槽中，对滤色片和信号板造成污染，而滤色片及信号板受污染后，轻则影响数据的准确性，重则造成其损坏，必须及时更换，使得使用成本增加，因此使用时必须十分小心，同时由于每个反应盒必须经过八次采样，因此采样中存在时差，也会影响到数据的一致性和可重复性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的生化分析仪的滤色片及信号板在使用过程中易受血样、反应液或清洗液污染及分析数据重复性差的问题，设计一种可一次性检测八个波段数据且滤色片及信号板可完全不会受到污染的反应盘信号采样装置外置式生化分析仪。

本发明的技术方案是：

一种反应盘信号采样装置外置式生化分析仪，包括反应盘部件，该反应盘部件安装在生化分析仪的机壳中，其特征是所述的反应盘部件包括反应盘底板1、反应盘2、驱动电机3、同步带4、同步带轮5、反应盘轴6、反应盘保温箱7、反应杯架8，驱动电机3安装在反应盘底板1的下部，反应盘轴6安装在反应盘底板1上，同步带轮5安装在反应盘轴6的下端上，反应盘2安装在反应盘轴6的上端上并随其同步转动，同步带轮5通过同步带4与驱动电机3相连，反应盘保温箱7安装在反应盘底板1上，反应盘2、反应盘轴6的上端均位于反应盘保温箱7中；反应杯架8通过与反应盘底板1相连的反应盘垫付10安装在反应盘保温箱7中，反应杯架8上设有一环形反应杯槽11，在反应杯槽11的外侧设有光源入口12，在反应杯槽11的内侧与所述光源入口12相对位置处设有一个光纤安装孔13，与八个滤色片14相配的八个光纤17的一端均安装在所述的光纤安装孔13中，八个光纤17的另一端穿出反应盘保温箱7固定在对应的八个光纤定位套16中，所述的光纤定位套16安装在信号板固定架15上，信号板固定架15固定在反应盘底板1上并位于反应盘保温箱7的外侧；在信号板固定架15上、光纤定位套16的一侧安装有为分析系统提供信号的滤色片14及信号接收板。

所述的信号板固定架15呈弧形结构，所述的八个光纤定位套16均布在所述的信号板固定架15上。

在所述的反应盘保温箱7的上部设有活动盖板18，在其侧壁上与所述的光源入口12相对位置处设有光源安装孔19。

本发明的有益效果：

本发明首先在生化分析仪上采用了将滤色片和信号板与反应盘分离的方法，通过光纤将光源信号引导到反应盘外，从根据上避免了作为分析仪最重要的部件的滤色片及信号的污染和损坏，可大大节约设备的使用和维护费用(每个滤色片的更换成本约1000元)，而且可大大降低设备的密封等级及制造难度，降低设备制造费用。

本发明首次将原先需分8次对同一试样分别进行采样改为一次性采样，即由原先的八合一，改为一分八，大大提高了采样的准确性和数据的可重复性，因为血样在转动过程中随时会受到各种因素的干扰，8个时间所采集的数据与一个时间采集的8个数据有着一定的区别，会在一定程度上影响数据的准确性。

本发明可防止因滤色片或信号板受污染而仍然进行数据采集所可能造成的数据不准，以及由此造成的诊断失误，防止相关医疗事故的发生。

本发明的结构简单，滤色片及信号板的安装、更换也更为方便，原先由于反应盘架中的安装槽很小，更换时十分不便，而本实用新型采用外置结构后，即使需要更换也十分方便，操作空间较大。

使用本发明的反应盘部件可在反应盘支架上省去原先用于安装滤色片及信号板的安装槽，使得反应盘架的结构也更为简单，制造更加方便。

附图说明

图1是本发明的反应盘部件的结构示意图。

图2是本发明的信号板固定架的结构示意图。

图3是图2的俯视结构示意图。

图4是图3的A-A剖视图旋转图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、2、3、4所示。

一种反应盘信号采样装置外置式生化分析仪，包括反应盘部件，该反应盘部件安装在生化分析仪的机壳中，所述的反应盘部件包括反应盘底板1、反应盘2、驱动电机3、同步带4、同步带轮5、反应盘轴6、反应盘保温箱7、反应杯架8等，如图1所示，反应盘底板1安装在底板支柱20上，底板支柱20则固定在生化分析仪的机壳中，驱动电机3安装在反应盘底板1的下部，反应盘轴6通过安装在反应盘底板1上的轴套9安装在反应盘底板1上，安装时先将轴套9固定在反应盘底板1上，再将轴承套装在反应盘轴9上，最后将反应盘轴9连同轴承一起装及轴套9中即可，同步带轮5安装在反应盘轴6的下端上，反应盘2安装在反应盘轴6的上端上并随其同步转动，同步带轮5通过同步带4与驱动电机3相连，反应盘保温箱7安装在反应盘底板1上，其上部设有活动盖板18，反应盘2、反应盘轴6的上端均位于反应盘保温箱7中；反应杯架8通过与反应盘底板1相连的反应盘垫付10安装在反应盘保温箱7中，反应杯架8上设有一环形反应杯槽11，反应杯的具体安装结构可采用与现有设备相同的结构，即将反应板安装在一个个弧状安装块上弧状安装块再卡插在反应盘2上，这样反应盘2转动时，即带有反应杯在反应杯槽11中转动依次通过反应杯架8上的、反应杯槽11的外侧设置的光源入口12，在反应盘保温箱7侧壁相对位置处开有安装光源的光源安装孔19，在反应杯槽11的内侧与所述光源入口12相对位置处设有一个光纤安装孔13，与八个滤色片14相配的八个光纤17的一端均安装在所述的光纤安装孔13中，八个光纤17的另一端穿出反应盘保温箱7固定在对应的八个光纤定位套16中，所述的8个光纤定位套16均匀地安装在弧形信号板固定架15上，如图2、3、4所示，信号板固定架15固定在反应盘底板1上并位于反应盘保温箱7的外侧；在信号板固定架15上、光纤定位套16的一侧安装有为分析系统提供信号的滤色片14及信号接收板。

本发明的生化分析仪未涉及的滤色片的安装定位结构、信号板及其安装方式以及光源、单色器、检测器、加样系统、清洗系统、温控系统及分析处理软件等均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。下面分别对这些部件及系统作一简单介绍。

1.光源

理想的光源应在整个波长范围内产生恒定的光强度，噪声低，长期稳定。遗憾的是实际上没有这样的光源，因此，需要依工作波段的不同选取不同的光源。氘灯可在紫外区产生一定强度的连续光谱，在可见区也能提供有用的光强。尽管现在的氘灯噪声已很低，但灯的噪声仍是限制整个仪器噪声水平的主要因素。卤钨灯在部分紫外区和整个可见光范围内可产生较强的连续光谱，噪声低，漂移小。因此本发明的生化分析仪以采用卤钨灯作为光源为最佳。

2.单色器

单色器是使不同波长的光以不同角度发散的组件，按色散元件的不同，可分为棱镜单色器、光栅单色器和滤光片式单色器。

棱镜既简单又便宜，但其色散是弯曲且非线性的，长波色散率小，短波色散率高，因此欲得到相同的光谱强度，狭缝宽度要随波长而改变，并且各光谱线间隔不同，为非匀排光谱。

光栅的色散率大，色散角与波长成线性关系，分辨率高，光谱范围宽。但是，采用光栅的仪器设计时须注意光谱叠级、检测灵敏度及光学布局(前分光或后分光)等因素的影响。

滤光片价格便宜，通过科学、合理的设计，采用滤光片分光方式完全可以获得与光栅分光同等的效果，因此本发明采用的单色器为滤光片。

3.检测器

检测器的作用是将光信号转换为电信号。理想的检测器应具有线性范围宽，噪声低，灵敏度高。故生化分析仪的检测器一般为光电倍增管或光电二极管。光电倍增管阴极材料的性质决定了其光谱灵敏度。光电倍增管在紫外—可见范围内有良好的灵敏度，它对弱光的灵敏度很高。但是，在光谱分析应用中，高灵敏度是用于测定低浓度物质的，为准确检测空白和样品间的微小差别，检测器在强信号时必须噪声低。光电二极管(或光电二极管阵列)广泛应用于生化分析仪，是目前中高档生化分析仪采用的主流技术。光电二极管检测动态范围宽，作为固体元件比光电倍增管更耐用。早期的光电二极管在紫外区灵敏度较低，但该问题已克服，硅光电二极管的检测范围约是170nm～1100nm，因此，具体实施时可采用光电二极管作为本发明的检测器，利用其对感应到的相应波段的光谱信号进行转换，使其变成计算机能识别和处理的电信号。

4.加样系统

加样系统的精度直接影响测量结果，因此，加样系统也是生化分析仪的重要部件之一。

加样系统分为血样加样系统和试剂加样系统，两者在原理和结构上并无区别。加样过程由初始化过程、吸样过程、排样过程和清洗过程组成。

加样精度一般靠以下技术保证：

(1)合理的液路设计和连接技术；

(2)液面检测技术：采样针能够感应液面，探测到液面后插入适当深度后会停止；

(3)随量跟踪技术：采样针根据所分配液体的多少自动调整下降深度；

(4)堵塞检测：探针能自动检测血液或试剂中纤维蛋白质或其他杂物堵针，堵针后根据内置压力感受器进行处理。

而这些技术在现有的血样分析仪中均有成熟的技术可供借鉴和直接采用。

5.清洗系统

在生化分析仪中，反应杯清洗可通过两种方案实现，即机内清洗反应杯和自动更换反应杯。

采用机内清洗反应杯方式，反应杯是反复使用的。清洗过程包括吸干反应液、注入酸性清洗剂、吸干酸性清洗剂、注入碱性清洗剂、吸干碱性清洗剂、注入去离子水(可能有多次)、干燥反应杯等步骤。清洗的效果直接决定着仪器的携带污染。机内清洗的最大缺点是，很难保证将反应杯彻底清洗干净，因此反应杯污染引起的误差不可避免；而且，用水量比较大也是一个问题。

自动更换反应杯方式是采用一次性反应杯，因此仪器的携带污染会大大降低；同时，由于减少了重复清洗的过程，可进一步提高仪器的可靠性，同时，仪器的用水量也会大大降低。对于本发明来说，由于将易污染和易损坏的滤光片及信号处理板移离了反应杯，因此即使清洗过程中有清洗液流入反应杯槽中也不会造成污染和损坏，因此，具体采用何种清洗方式可根据需要加以确定。

6.温控系统

各类生化反应尤其是酶类对温度波动非常敏感，需要一个恒定的温度，才能取得可靠、准确的结果，一般要求把反应室的温度波动控制在±0.1℃。目前较多采用的方法有空气浴法、恒温水浴法、恒温液加热法等。因此，本发明的保温箱体7的加热可采用上述方法中的任一种加以实现。

7.软件系统

软件系统的目标是为用户提供方便实用、容易学习、界面友好、容易操作的软件。

软件应具备的功能主要有：一是为用户提供操作仪器的界面，以实现项目的编辑，样本/试剂设置，项目的申请、执行，结果的输出和历史纪录查询等；二是控制仪器各个部分工作，实现各种生化分析方法及一些辅助功能，对于一台生化分析仪器来说，自动化程度越高，仪器的功能也越强；三是数据的分析处理与计算，如病人信息和原始数据存储、化验结果汇总报告、失控报告、质控数据计算绘图、质控回顾性检查分析、质控物和质控数据管理，等等。

本发明其它未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1、一种反应盘信号采样装置外置式生化分析仪，包括反应盘部件，该反应盘部件安装在生化分析仪的机壳中，其特征是所述的反应盘部件包括反应盘底板(1)、反应盘(2)、驱动电机(3)、同步带(4)、同步带轮(5)、反应盘轴(6)、反应盘保温箱(7)、反应杯架(8)，驱动电机(3)安装在反应盘底板(1)的下部，反应盘轴(6)安装在反应盘底板(1)上，同步带轮(5)安装在反应盘轴(6)的下端上，反应盘(2)安装在反应盘轴(6)的上端上并随其同步转动，同步带轮(5)通过同步带(4)与驱动电机(3)相连，反应盘保温箱(7)安装在反应盘底板(1)上，反应盘(2)、反应盘轴(6)的上端均位于反应盘保温箱(7)中；反应杯架(8)通过与反应盘底板(1)相连的反应盘垫付(10)安装在反应盘保温箱(7)中，反应杯架(8)上设有一环形反应杯槽(11)，在反应杯槽(11)的外侧设有光源入口(12)，在反应杯槽(11)的内侧与所述光源入口(12)相对位置处设有一个光纤安装孔(13)，与八个滤色片(14)相配的八个光纤(17)的一端均安装在所述的光纤安装孔(13)中，八个光纤(17)的另一端穿出反应盘保温箱(7)固定在对应的八个光纤定位套(16)中，所述的光纤定位套(16)安装在信号板固定架(15)上，信号板固定架(15)固定在反应盘底板(1)上并位于反应盘保温箱(7)的外侧；在信号板固定架(15)上、光纤定位套(16)的一侧安装有为分析系统提供信号的滤色片(14)及信号接收板。

2、根据权利要求1所述的反应盘信号采样装置外置式生化分析仪，其特征是所述的信号板固定架(15)呈弧形结构，所述的八个光纤定位套(16)均布在所述的信号板固定架(15)上。

3、根据权利要求1所述的反应盘信号采样装置外置式生化分析仪，其特征是在所述的反应盘保温箱(7)的上部设有活动盖板(18)，在其侧壁上与所述的光源入口(12)相对位置处设有光源安装孔(19)。

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