CN101495872B - 能够在分析自动化设备中使用的取样设备和方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的设备包括本体(14)、针(10)、密封装置(11)以及用于输送和抽空液体的装置(121、122)。针(10)包括位于密封装置(11)和针(10)的取样端部(103)之间的至少一个凹槽(101)。取样端部(103)包括通向该端部的侧壁的取样孔隙(102)。通过解决了将含有待分析产品的管子的内部置于大气压力下的问题，根据本发明的设备使得有可能减轻在现有技术中遭遇的泄露问题。

Description

能够在分析自动化设备中使用的取样设备和方法

技术领域

本发明涉及一种能够在分析自动化设备中使用的取样设备。它还涉及一种实现根据本发明的设备的、用于提取样本和/或取样的过程。

本发明技术领域是取样自动化和/或注射设备并且尤其是分析自动化设备领域。

背景技术

通常，在分析自动化设备中使用的、含有待分析产品的管子是带有通常由弹性体制成的塞子的管子。这些管子越来越多地被置于相对真空下以便于对这些管子进行填充。例如，当提取血样时，使用管子，在其中形成相对真空以避免使用注射器。在分析自动化设备中，通过将适当的针穿过塞子执行取样和注射操作而不将塞子从这些管子移除。现在，当对在这些管子中容纳的产品进行取样时，管子内部和外部之间的压差引起困难。而且，当针穿过塞子时，塞子的变形以及针刺入管子中增加了这些管子中的压力波动。

所有这些压力变化均能够降低从这些管子取出或者注射到其中的数量的准确度。目前的系统和设备推荐使用专用针以试图解决这些问题。因此，专利FR 2 767 583提出使用一种针，所述针在一方面具有锋利的尖端(cutting tip)并且在另一方面在其外表面上具有狭槽、空腔或者凹槽，由于该凹槽的存在，则通过空气在管子外部和内部之间的循环，允许将管子的内部置于大气压力下。

然而，这样一种针引起若干问题。首先，在其外侧表面上存在凹槽引起在取样操作期间所处理的产品发生泄漏的风险。其次，锋利的针尖端对所需要的处理其的操作人员构成风险，即，他们可能被针刺伤。

而且，取样自动化设备具有供给回路用于在分析所取样本期间使用的稀释剂或者用于旨在清洁针的产品。这种清洁操作是时常进行的并且具有首要的重要性从而待分析产品不会被彼此或者被分析产品所污染。因此，使用例如在专利FR 2 767 583中描述的、在其外侧表面上带有凹槽的针一方面引起稀释剂经由这个狭槽泄漏的问题，另一方面也会引起旨在清洁针的产品经由这个狭槽泄漏的问题。

发明内容

本发明的另一个目标在于提出一种取样设备，该取样设备允许克服上述泄漏问题而同时解决将管子的内部置于大气压力下的问题。

本发明的一个目标在于提出一种取样和/或注射设备，与目前的设备相比，该设备刺伤操作员的危险性更低。

本发明提出，利用一种能够在自动分析设备中使用的取样设备处理上述问题，这种设备包括：

-本体，

-能够在适用于提取样本的延伸位置和缩进位置之间在本体中移动的取样针，所述针具有取样端部和在其外侧表面上纵向延伸的至少一个凹槽，和

-在本体和所述针的外侧表面之间的密封装置；该凹槽在该密封装置和取样端部之间延伸，而与针在其延伸位置和缩进位置之间的位置无关。

通过组合使用针的外侧表面上的至少一个凹槽和密封装置，根据本发明的设备有利地为以下问题提供方案：

-一方面，是通过将其中执行了取样(和/或注射)的管子的内部体积置于大气压力下而引起的、关于由针所取样或者注射的数量的准确度方面的问题；和

-另一方面，是稀释产品或者清洁产品经由凹槽泄漏的问题。

在根据本发明设备的一个具体实施例中，针能够具有至少一个第二凹槽，该第二凹槽被如此布置，使得在缩进位置，密封装置被布置在第一和第二凹槽之间，所述第一和第二凹槽各自在它们之间限定相应的开槽区和密封区。

事实上，为了确保即便管子含有少量产品时也将在管子中执行取样，将针移动至靠近管子的底部。因此，可以是这样一种情形，即，第一凹槽已经穿透管子超出塞子，从而不再确保空气循环。这通常不成为问题，因为被取样的体积较小。然而，如果期望取样更大的数量，于是被设置成在延伸位置穿过塞子的第二开槽区允许空气循环继续进行。

当然，针能够具有利用各自的密封区而相互分离的若干开槽区。

有利地，根据本发明的设备在其外侧表面上能够具有若干凹槽，凹槽的数目可以根据所追求的用途确定。

凹槽的尺寸，并且更加具体地，凹槽的长度和深度应该是这样的，当塞子被刺穿时，塞子的变形并不阻塞凹槽并且不会因此防止管子的内部体积被置于大气压力下。

在一个具体实施例中，凹槽能够具有矩形、三角形、圆形或者梯形或者甚至燕尾形截面，这些截面中的每一个均具有其自身技术效果。例如，圆形截面便于对针并且尤其是凹槽进行清洁，而正方形、矩形或者还有梯形截面允许更加有效地施加大气压力。而且，所述截面中的每一个均提出或大或小的生产问题。

密封装置被置于根据本发明设备的本体的内部体积中。因此，在某种程度上，它们允许本体的内部体积被划分成两个部分：

-被称作下游的一个部分，对应于内部体积的沿着针的取样端部的方向位于超出密封装置处的那个部分；和，

-被称作上游的一个部分，对应于本体的内部体积的其余部分。

密封装置的任务是在下游部分和上游部分之间形成密封。它们被布置成在一方面与针的外侧表面接触，并且另一方面与设备本体的内侧表面接触。在密封装置和针之间的接触被调节从而针能够沿其滑动。

该密封装置能够有利地包括至少一个密封环。

该密封装置能够有利地安放在本体的至少一个肩台上。该密封装置还能够夹紧或者非夹紧地安装在两个肩台或者狭槽或者突出到设备本体的内部体积中的形状之间。

有利地，根据本发明的设备能够进而包括用于供给在根据本发明设备的本体下游的体积中的给定液体的装置(122)和/或用于移除所述液体的装置(121)。这些装置能够包括至少一个供给所述给定液体的回路和一个移除所述给定液体的回路。在根据本发明设备的一个具体形式中，该供给回路和该移除回路能够具有公共部分。该供给和/或移除装置能够进而包括用于推动或者抽吸供给回路和/或移除回路中的液体的装置，例如泵、阀。这些装置能够进而包括阻断装置用于当这些回路未使用时阻断供给回路和/或移除回路。

在根据本发明设备的一个具体形式中，所被供给的液体能够包括处于压力下的液体。

在根据本发明设备的另一个具体形式中，所被供给和/或抽出的液体能够包括清洁产品和/或用于对针进行漂洗的产品。在这个具体配置中，根据本发明的设备能够被置于清洁槽(cleaning tank)上方，该清洁槽被提供用以在漂洗和/或清洁操作期间回收部分产品。在这种配置中，针优选地位于缩进位置从而清洁和/或漂洗产品与针的将被清洁和/或漂洗的下游部分直接接触。

按照根据本发明设备的另一个具体形式，该液体能够包括预期将被添加到器皿的稀释产品，所述器皿含有从管子提取的样本以期提交该样本用以进行各种分析。

该液体还能够包括在分析范围内有可能预期与所提取的样本发生反应的试剂。

有利地，在针的取样端部一侧上，凹槽在距所述端部一定距离处终止。这个距离能够是取样端部的形状的以及该端部尺寸的函数，从而该取样端部具有足够抵抗力以穿过含有待分析产品的管子的塞子而不被损坏。在刺穿塞子期间在针上施加的应力不得损坏针。

在根据本发明设备的一个具体形式中，针的取样端部可以是圆形的。当需要操作人员使用针时，这样一种圆形端部可以使操作人员被针刺伤的风险降低。

然而，在根据本发明设备的另一个具体形式中，针的端部可以是尖头，并且更加具体地，针能够具备带有锋利边缘(cutting edge)的取样端部，利用至少一个或者多个表面将这个锋利边缘连接到针的基本柱形的本体，这些表面中的至少一个具有取样孔。

有利地，针的取样端部能够具有在针的表面上横向地开口的至少一个孔。这样一种孔使得下述成为可能，首先防止在穿透这个塞子期间从管子的塞子上切除小片，并且其次，防止针被从塞子切除的小片阻塞，现有技术中大多数在端部处具有孔的针是这种情形。而且，这样一种孔使得关于利用根据本发明的设备所取样产品的数量的准确度更高。

令人惊讶地是，看起来针的凹槽还改进了关于这种针的清洁性能。

根据本发明的另一个特征，提出一种使用根据本发明的设备的方法。

附图说明

通过绝非限制性的对实施例的详细说明和附图，其它优点和特征将变得明显，附图中：

-图1是根据本发明的设备的图解性截面图，该设备的取样针处于缩进位置；

-图2A是根据本发明的设备的图解性截面图，该设备的取样针处于延伸位置；

-图2B是根据本发明的设备的图解性截面图，该设备的取样针具有两个开槽区并且处于延伸位置；

-图3是能够在根据本发明的设备中使用的、具有不同截面的凹槽的四种针的图解性截面图；

-图4是能够在根据本发明的设备中使用的、四种针的图解性截面图，每一种针具有不同数目的凹槽；

-图5是三种针的图解性截面图，每一种针具有具备不同形状的取样端部。

具体实施方式

上述实例是根据本发明设备的一种具体的非限制性应用。

图1是根据本发明的取样设备的图解性截面图，该设备包括本体14、针10、密封装置11，以及用于供给和移除该设备的本体14的内部体积中的液体的装置121和122。取样针10设有取样端部103。在图1部分地表示出具有塞子131的管子13。在该图中，取样针处于缩进位置，即，取样端部103位于本体14的内部。

另外，这个针10具有在其外侧表面上的两个凹槽101和孔102。凹槽101位于密封装置11与针10的取样端部103之间。实际上，凹槽101并不在针的整个长度上延伸而是仅仅存在于针10的有限部分上。这个有限部分位于取样端部103和密封装置11之间，而与针在图1所示的缩进位置和允许提取预期用以分析的样本的延伸位置之间的位置无关(见图2A和2B)。凹槽101因此沿着取样端部103的方向位于超过密封装置之处。

密封装置11被置于根据本发明设备的本体14的内部体积中。它们允许本体14的内部体积被划分成两个部分：

-被称作下游的一个部分16，对应于本体14内部体积沿着针10的取样端部103的方向位于超出密封装置11之外的那个部分；和，

-被称作上游的一个部分15，对应于本体14的内部体积的其余部分。

密封装置11的任务是，在下游部分16和上游部分15之间形成密封。它们被布置成在一方面与针10的外侧表面接触，并且在另一方面与设备本体14的内侧表面接触。在密封装置11和针10之间的接触被调节从而针10能够沿其滑动。

在这里描述的具体实例中，该密封装置构成密封环。该密封环安放在设备本体14的肩台19上。

该设备还具有用于下游部分16中的给定液体的供给回路122和移除回路121。该设备还能够具有用于推动或者用于抽吸供给回路和/或移除回路中的产品的装置(未示出)，例如泵和阀。另外，这些装置能够包括当它们未使用时用于阻断供给回路122和/或移除回路121的装置。当然，在另一个实施例中，回路121能够用作供给回路用于下游部分中的液体，并且回路122作为用于该液体的移除回路。

被供给到下游部分16中的液体能够处于压力下。它可以是一种清洁产品或者一种稀释产品。在被供给回路122供给的液体是清洁产品的情形中，该设备被置于接收槽(未示出)的上方，所述接收槽被提供用以接收全部或者部分清洁产品。通过移除回路121在本体的内部体积的下游部分16处产生真空，也能够将该清洁产品移除。在被供给回路122供给的液体是稀释产品的情形中，该设备被置于用以接收所讨论产品的器皿(未示出)上方。密封装置11的任务是确保设备本体14的内部体积的上游部分15相对于在下游部分中被供给装置122所供给产品的密封。

在图2A中，根据本发明的设备被示为取样针10处于延伸位置中。更加准确地，示出了在利用针10穿透管子13的塞子131之后的针10。在穿透管子13的塞子131期间，利用通过凹槽101的空气循环，管子13的内部被置于大气压力下。

而且，在取样端部103的侧壁上并且靠近这个端部103的尖端，针10具有取样孔102。这个孔102的定位使得下述成为可能，首先防止在穿透这个塞子期间从管子13的塞子131切除小片并且防止所讨论的小片将孔102阻断，并且其次，关于在针10中取样的数量，以高准确度提取待分析产品18的样本17。

凹槽101在距取样端部103一定距离处终止。这个距离可以是取样端部103的形状的以及端部103的尺寸的函数，并且使得取样端部103具有足够抵抗力以穿过含有待分析产品18的管子13的塞子131而不被损坏。在刺穿塞子期间在针10上施加的应力不得损坏针10。

图2B是根据本发明的设备的图解性截面图。在图2B中，取样针10处于取样位置。针10的取样端部103靠近含有待取样产品18的管子13的底部定位。针10具有两个开槽区104和105。在利用针10刺穿管子13的塞子131期间，第一开槽区104允许管子13的内部被置于大气压力下。第二开槽区105，包括凹槽106，通过管子13的塞子以允许空气在管子13的内部和外部之间循环从而避免由于取样大量产品18而产生真空。当针10处于其缩进位置时，该密封装置被布置在第一开槽区104和第二开槽区105之间。

如在图3中所示，针10可以具有具备正方形或者矩形截面的凹槽31、具备圆形截面凹槽32、具备三角形截面的凹槽33、和/或具备梯形并且尤其是燕尾形截面的凹槽34。这些截面中的每一种均具有其自身技术效果。例如，圆形截面便于对针，尤其是对凹槽进行清洁，而正方形、矩形或者还有梯形截面允许对管子13的内部更加有效地产生大气压力。

图4是具有单个凹槽的针41的图解性示意图。还在图4中示出具有2个凹槽的针42、具有3个凹槽的针43和具有4个凹槽的针44。

而且，针10的取样端部103能够具有如在图5中所示的圆形形状51。当需要操作人员处理针时，这样一种圆形端部51可以使操作人员被针伤害，尤其是被刺伤的风险降低。

然而，在根据本发明设备的一个具体形式中，针的端部可以具有尖头形状52和53。更加具体地，针能够具备带有锋利边缘的取样端部，利用至少一个或者多个表面将这个锋利边缘连接到针的基本柱形的本体，这些表面中的至少一个具有取样孔。

当然，根据本发明的设备不限于刚才描述的实例。针的凹槽的数目、布置和形状可以改变。在以上具体实例的说明范围内，针可以具备带有不同于所述那些的截面的取样端部。

取样针能够以圆形运动而被移动。可借助于狭槽或者几个肩台而固定密封装置。最后，取样针能够具有若干取样孔。

Claims (18)

1.一种能够在自动分析设备中使用的取样设备，所述设备包括：

-本体(14)，

-取样针(10)，其能够在适用于提取在管子(13)中的样本(17)的延伸位置与缩进位置之间在本体(14)中移动，所述针(10)具有取样端部(103)和至少一个在其外侧表面上纵向延伸的第一凹槽(101)，和

-在本体(14)和针(10)的所述外侧表面之间的密封装置(11)；

所述凹槽(101)在所述密封装置(11)和所述取样端部(103)之间延伸，而与所述针(10)在其延伸位置与其缩进位置之间的位置无关。

2.根据权利要求1的设备，其特征在于，针(10)具有至少一个第二凹槽(106)，该第二凹槽布置成使得在缩进位置中密封装置被布置在所述第一凹槽(101)和第二凹槽(106)之间。

3.根据权利要求2的设备，其特征在于，针具有由各自的密封区域相互分离的几个开槽区。

4.根据前面权利要求中任何一项的设备，其特征在于，密封装置(11)安放在本体(14)的至少一个肩台(19)上。

5.根据前面权利要求1-3中任何一项的设备，其特征在于，密封装置(11)包括至少一个密封环。

6.根据前面权利要求1-3中任何一项的设备，其特征在于，其还具有用于供给在本体(14)的相对于密封装置(11)位于针(10)的取样端部(103)一侧上的内部体积中的液体的装置(122)和/或用于移除所述内部体积中的所述液体的装置(121)。

7.根据权利要求6的设备，其特征在于，液体包括处于压力下的液体。

8.根据权利要求6的设备，其特征在于，液体包括清洁和/或漂洗产品。

9.根据权利要求6的设备，其特征在于，液体包括稀释产品。

10.根据前面权利要求1-3中任何一项的设备，其特征在于，在针(10)的取样端部(103)一侧上，第一凹槽(101)在距所述端部(103)一定距离处终止。

11.根据前面权利要求1-3中任何一项的设备，其特征在于，第一凹槽(101)具有矩形截面(31)。

12.根据权利要求1到3中任何一项的设备，其特征在于，第一凹槽(101)具有三角形截面(33)。

13.根据权利要求1到3中任何一项的设备，其特征在于，第一凹槽(101)具有圆形截面(32)。

14.根据权利要求1到3中任何一项的设备，其特征在于，第一凹槽(101)具有梯形截面(34)。

15.根据前面权利要求1-3中任何一项的设备，其特征在于，针(10)的取样端部(103)是圆形的。

16.根据前面权利要求1-3中任何一项的设备，其特征在于，针(10)的取样端部(103)具有至少一个在针(10)的表面上横向开口的孔(102)。

17.一种用于分析样本的方法，其特征在于，使用一种取样设备，取样设备包括：

-本体(14)，

-取样针(10)，其能够在适用于提取在管子(13)中的样本(17)的延伸位置和缩进位置之间在本体(14)中移动，所述针(10)具有取样端部(103)和至少一个在其外侧表面上纵向延伸的凹槽(101)，和

-在本体(14)和针(10)的所述外侧表面之间的密封装置(11)；

密封装置和所述凹槽被配置成使得所述凹槽(101)在所述密封装置(11)和所述取样端部(103)之间延伸，而与所述针(10)在其延伸位置与其缩进位置之间的位置无关。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述样本是血样。

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