CN101726616B - 自动分析装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动分析装置及其工作方法，包括：一个反应盘，用于承载反应杯并带动反应杯转动或停止到预定的位置；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入试剂的试剂分注机构；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入样本的样本分注机构；所述试剂分注机构设置一根试剂针，所述样本分注机构设置一根样本针；在每个工作周期内，反应盘分别启动和停止至少两次，所述试剂针和样本针分别在不同的停止时段向反应杯内进行添加。本发明可以以较低的成本实现单双或更多试剂项目的恒速测试，而且避免了试剂针和样本针的相对位置关系上的限制，有利于整机的结构布局设计。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种对分别注入到反应容器样本和试剂的反应液进行分析的自动分析装置及其工作方法。
【背景技术】
自动生化分析仪是目前应用比较广泛的一类生化分析产品，在临床实验室中用于检测血液、尿液或其它体液的各项生化指标。其特点是模仿手工操作完成生化分析中的加试剂、加样本、混合、保温反应、吸光度检测以及结果计算等一系列过程。仪器主要由反应盘(包括恒温系统)、样本盘(或样本传送架)、试剂盘、样本分注机构、试剂分注机构、搅拌机构、反应杯清洗装置以及用户操作系统组成。
多个反应杯排布在反应盘上，对于每个反应杯来说，其被操作流程为：1、通过清洗装置对反应杯进行清洗；2、反应盘带动反应杯到达加试剂位，通过试剂分注机构向反应杯内加第一试剂；3、反应盘带动反应杯到达加样本位，通过样本分注机构向反应杯内加样本；4、有的还需要通过试剂分注机构再向反应杯内加第二试剂，甚至第三试剂；5、之后进入反应期，测试过程中进行吸光度检测。
如果分析仪整机结构设计不合理，可能会导致加入样本的样本针和加入试剂的试剂针发生干涉，另外，如果加试剂和加样本的时序设计不合理，两针之间可能会存在较强的相对位置限制，从而影响结构布局的优化，例如导致整机部件增加、结构庞大、成本提高等。
【发明内容】
本发明解决的技术问题是，提供一种自动分析装置及其工作方法，在自动分析装置整机结构优化的基础上设计合理的工作时序。
为实现上述目的，本发明提供一种自动分析装置，包括：一个反应盘，用于承载反应杯并带动反应杯转动或停止到预定的位置；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入试剂的试剂分注机构；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入样本的样本分注机构；所述试剂分注机构设置一根试剂针，所述样本分注机构设置一根样本针；在每个工作周期内，反应盘分别启动和停止至少两次，根据预先的设定，在每个停止时段执行与该停止时段对应的一种添加操作。
本发明还提供一种自动分析装置，包括：一个反应盘，用于承载反应杯并带动反应杯转动或停止到预定的位置；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入试剂的试剂分注机构；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入样本的样本分注机构；所述试剂分注机构设置一根试剂针，所述样本分注机构设置一根样本针；在每个工作周期内，反应盘分别启动和停止至少两次，所述试剂针和样本针分别在不同的停止时段向反应杯内进行添加操作。
本发明还提供一种自动分析装置的工作方法，所述自动分析装置包括：一个反应盘，用于承载反应杯并带动反应杯转动或停止到预定的位置；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入试剂的试剂分注机构；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入样本的样本分注机构；所述试剂分注机构设置一根试剂针，所述样本分注机构设置一根样本针；所述工作方法包括以下步骤：在每个工作周期内，反应盘分别启动和停止至少两次，为每个停止时段预设一种与其对应的添加操作，当反应盘处于停止时段时，所述自动分析装置执行与该停止时段对应的添加操作。
本发明还提供一种自动分析装置的工作方法，所述自动分析装置包括：一个反应盘，用于承载反应杯并带动反应杯转动或停止到预定的位置；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入试剂的试剂分注机构；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入样本的样本分注机构；所述试剂分注机构设置一根试剂针，所述样本分注机构设置一根样本针；所述工作方法包括以下步骤：在每个工作周期内，反应盘分别启动和停止至少两次，所述试剂针和样本针分别在不同的停止时段向反应杯内进行添加。
【附图说明】
图1为整机布局图；
图2为单试剂项目工作模式图；
图3为双试剂项目工作模式图；
图4为非常规周期-三试剂项目工作模式图；
图5为非常规周期-抗原再添加工作模式图。
【具体实施方式】
本申请的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
自动分析装置包括一个反应盘、一根样本针、一根试剂针，样本针和试剂针分别设置在样本分注机构和试剂分注机构上。反应盘用于承载反应杯并带动反应杯转动或停止到预定的位置，试剂分注机构位于反应盘转动轨迹附近、用于通过其上的试剂针向反应杯内注入试剂，样本分注机构也位于反应盘转动轨迹附近、用于通过其上的样本针向反应杯内注入样本。基于这种配置一个反应盘、一根样本针、一根试剂针的结构，其工作时序可以为：在每个工作周期内，反应盘分别启动和停止至少两次，在不同的停止时段，自动分析装置执行不同的添加操作。因此，需要为每个停止时段预先设定一种与其对应的添加操作，使自动分析装置在反应盘处于停止时段时执行与该停止时段对应的添加操作，添加操作可以为添加第一试剂、添加样本、添加第二试剂或添加非常规注入液，例如在每个停止时段从第一试剂、样本、第二试剂和非常规注入液中选择一种添加到反应杯。在某些实施例中，某个停止时段对应的添加操作还可以为空，即不执行添加，样本分注机构或试剂分注机构在该停止时段静止不动。
将一个工作周期规定为上一个样本加样操作与下一个样本加样操作之间的时间间隔，各机械部件在每个工作周期内按照规定的动作序列紧密配合，对反应盘上的整圈反应杯依次执行加第一试剂、加样本、加第二试剂等操作，从而快速完成大批量生化项目的测试。每个工作周期，根据反应盘的启动和停止，分成多个启动时段和停止时段，所述试剂针和样本针分别在不同的停止时段向反应杯内进行加样操作。这样加入样本、加入第一试剂和加入第二试剂可在同一个工作周期内完成，并且因为试剂针和样本针的操作在不同的停止时段，即加试剂和加样本在不同的反应盘停止时段内进行，所以试剂针和样本针不会产生干涉，避免了试剂针和样本针的相对位置关系上的限制，有利于整机的结构布局设计。在该实施例中，所述反应盘在每个停止时段，都按照预先的设定，带动反应杯停止在该停止时段所对应的添加物所在位置。所述添加物所在位置是指由样本分注机构带动样本针添加样本的位置(即样本位)或由试剂分注机构带动试剂针添加试剂的位置(即试剂位)。
每个整机设备上可以是仅有一个反应盘、一根样本针、一根试剂针，也可以有多个，但涉及到本发明工作时序的只使用到一个反应盘、一根样本针、一根试剂针。
如图1所示为分析装置整机的结构布局的一种实施例，自动分析装置包括一个反应盘1、一个样本针2、一个试剂针3，样本针2和试剂针3分别设置在样本分注机构和试剂分注机构上(图中未示出)。另外还可以配备光电检测器4、样本盘5、试剂盘6、搅拌器7以及自动清洗站8。
反应盘1位于整机台面的中间偏后的位置，可以保证运行过程中不受干扰。其中反应盘为一圆周型结构，其上等间距的布置了多个反应杯9。反应杯作为容纳反应液提供反应条件的容器，有的还用作比色的器皿；反应杯可以是一次性也可以是重复使用的，本实施例中给出的为可重复使用的反应杯；反应盘可以在反应盘驱动器10的带动下绕反应盘中心轴旋转。
如果采用的可重复使用的反应杯，则需要配备对反应杯进行清洗的清洗站；图1中的清洗站8位于反应盘1的后方偏左的位置上。完成测试后的反应杯9在经停清洗站8的时候被自动清洗，为下一次测试做准备。
样本针2位于反应盘1的前方偏右的位置，且处于反应盘1和样本盘5中间的合适位置。样本针2在运动的过程中其运动轨迹分别可以覆盖到反应盘1和样本盘5。测试过程中，样本针2从样本盘5吸取样本，加入到反应盘1上的反应杯9中。
样本盘5位于整机台面的前方靠右侧，方便对样本进行取放操作。
试剂针3位于反应盘1的前方偏左的位置，且处于反应盘1和试剂盘6中间的合适位置。试剂针3在运动的过程中其运动轨迹分别可以覆盖到反应盘1和试剂盘5。测试过程中，试剂针3从试剂盘6吸取试剂，加入到反应盘1上的反应杯9中。
试剂盘6位于整机台面的前方靠左侧，方便对试剂进行取放操作。
由于测试过程中分别向反应杯中加入不同的试剂和样本作为反应液，因此为了使反应进行的更加充分，实施例中配备了搅拌器对反应液进行搅拌混匀。搅拌器7位于反应盘1左侧偏后的位置。可以避免运行过程中对操作人员的伤害。而且实施例中，在同一位置实现了加入样本后的样本搅拌和加入试剂后的试剂搅拌两种功能，节省了器件，降低了机器成本。
另外，在反应盘1前方，配备了光电检测器4，在反应盘1旋转过程中，对经过光电检测器4可测试范围内的反应杯进行光电检测。光电检测器4配置在反应盘1前方方便对光电检测器的检查和维护。
以上为分析装置的整体布局情况，本实施例中的布局充分考虑了操作人员对试剂、样本的操作；以及对重要器件的维护；对操作人员的保护等因素，而且整机结构紧凑，节省了空间和材料。
图1所示的是实施例中，每个组件还可以在满足其工作时序的基础上根据实际情况进行配置和位置布局。
上述装置的测试流程方式简述如下：首先，试剂针向反应杯加入第一试剂，经过固定的时间，该时间确保所加入的第一试剂被孵育达到反应所需要的温度，然后样本针加入样本并搅拌。如果是单试剂项目，则加入样本后，反应开始，达到设定的反应时间后，反应结束；如果是双试剂项目，则加入样本并搅拌后，经过固定的孵育时间，以充分消除双试剂项目中的杂反应，然后试剂针再加入第二试剂，并搅拌，达到设定的反应时间后，反应结束。如果配置反应杯自动清洗机构，则在测试的同时，便可同时执行对已测试结束的反应杯的清洗。
基于上述的整机结构，结合其工作方法，加入样本、加入第一试剂和加入第二试剂可在同一个工作周期内完成。如果配以反应杯自动清洗装置，即可实现单双试剂恒速的测试速度。可见本方案用最简单的配置形式实现了主流恒速机型的测试流程方式，可以实现两种或两种以上的试剂项目的恒速测试。
单、双试剂的工作模式分别如图2、图3所示。图2中为单试剂项目的工作模式，反应杯完成自动清洗之后，由试剂针向其中加入第一试剂R1，经过2分钟后由样本针向其中加入样本S，之后的反应时间为10分钟。图3中给出的为双试剂项目的工作模式，反应杯完成自动清洗之后，由试剂针向其中加入第一试剂R1，经过2分钟后由样本针向其中加入样本S，经过5分钟之后由试剂针向其中加入第二试剂R2，之后的反应时间为5分钟。
为了支持上述两种工作模式，本方案的工作方法可以看作一系列连续的工作周期，每个工作周期内各组件按照规定的动作序列工作，完成加入样本、加入第一试剂、加入第二试剂、搅拌、光电数据采集以及反应杯自动清洗，如此周而复始地连续执行工作周期，从而高效率地完成多个项目的测试。
根据不同的测试组合，每周期需要完成的动作，可能是上述动作中的一项或者多项。因此对于每周期动作序列的安排，仅须针对完成全部动作进行设计，如果某个工作周期内只需进行部分动作，即如果工作周期内的某个停止时段不需要完成该停止时段预定的操作，则与该操作对应的组件保持静止。
以下以每周期需完成全部动作的情况为例说明工作周期内的动作序列。
在一个工作周期中，反应盘分别逆时针旋转和停止三次，总共转过两圈减去相当于一个反应杯位置的角度。也就是说每个周期内反应盘向顺时针方向前进相当于一个反应杯位置的角度。
每个周期开始时，反应盘第一次旋转，转过一定的角度，根据预先的设定，使需要加入第二试剂的反应杯定位于加试剂的位置A后停止；由试剂针在A位置向该反应杯中加入所需的第二试剂；
上述动作完成之后，反应盘第二次旋转，转过一定角度，根据预先的设定，使需要加入第一试剂的反应杯定位于加试剂的位置A后停止，由试剂针在位置A向该反应杯中加入所需的第一试剂；在此次停止中，搅拌器同时完成停在B位置反应杯的样本搅拌动作；
上述动作完成之后，反应盘第三次旋转，转过一定角度，根据预先的设定，使需要加入样本的反应杯定位于加样本C的位置后停止，由样本针在C位置向该反应杯中加入所需的样本；在此次停止中，搅拌器同时完成停留在B位置反应杯的试剂搅拌动作；清洗站完成停止D位置内反应杯的自动清洗动作。
在反应盘旋转过程中，光电检测器对经过它的反应杯进行光电测试。并根据需要，选取预定时间点和预定波长的数据参与结果的计算。
为了配合反应盘和试剂针的动作，在各个测试项目中已将所需的所有试剂放置到试剂盘的预定位置中。在试剂针向反应盘中加入试剂一或试剂二之前，先由试剂盘将所需的试剂定位到吸试剂位E，由试剂针在试剂盘E位吸取所需的第一或第二试剂。
为了配合反应盘和样本针的动作，在各个测试项目中已将所需的所有样本放置到样本盘的预定位置中。在样本针向反应盘中加入样本之前，先由样本盘将所需的样本定位到吸样本位F，由样本针在样本盘F位吸取所需的样本。
在工作时序中，在哪个停止时段进行哪种操作可以根据需要进行设定，例如还可以设定在第一次停止时加入第一试剂，反应盘转过一定角度后，使需要加入第一试剂的反应杯定位于加试剂的位置A后停止，由试剂针在位置A向该反应杯中加入所需的第一试剂。设定在第二次停止时加入样本，反应盘转过一定角度后，使需要加入样本的反应杯定位于加试剂的位置C后停止，由试剂针在位置C向该反应杯中加入所需的样本。设定在第三次停止时加入第二试剂，反应盘转过一定角度后，使需要加入第二试剂的反应杯定位于加试剂的位置A后停止，由试剂针在位置A向该反应杯中加入所需的第二试剂。
搅拌器的搅拌操作根据目的分为样本搅拌和第二试剂搅拌，执行样本搅拌的时段与加样本的时段间隔一个停止时段，执行第二试剂搅拌的时段与加第二试剂的时段间隔一个停止时段。
清洗装置可以根据设定在任一个停止时段内进行清洗工作，例如在每个工作周期的最后一个停止时段内进行清洗工作或在加入样本的停止时段内进行清洗工作。
上述实施例中提供了一种带有自动清洗的整机配置方式，如果取消自动清洗站，还可以采用一次性反应杯，采取手工或自动换杯的方式。
上述实施例中给出了试剂搅拌和样本在同一搅拌位置进行搅拌的方式，另外还可以采取，在不同的位置分别设置试剂搅拌为和样本搅拌位的方式。
在上述实施例中提到了单双试剂恒速的测试流程，实际上还可以支持三种或更多试剂项目的恒速测试，此时需要反应盘在每个周期停止多次；试剂针和样本针分别在不同的停止时段内加入第一试剂、样本、第二试剂以及第三试剂甚至更多种试剂；此时图4中加入第三试剂前的时间t应为一个固定值，不可设置。
另外，在上述实施例的基础上，在降低测试速度的条件下，可以通过增加常规周期的方式来支持三种及更多试剂项目测试流程；图4中给出的是以此方式支持三试剂项目时的工作模式，通过试剂针在某个停止时段加入第三试剂，其中第三试剂的加入时机可设置。
再例如可以通过增加非常规周期，在测试速度降低的前提下，支持再次向反应杯中加入样本，实现抗原再添加测试，抗原再添加时间可根据情况设定。图5中给出的是此方式所支持的抗原再添加的工作模式，其中第二次样本添加的时机可以设置。
综上所述，本发明的自动分析装置仅采用一个反应盘配合一根试剂针和一根样本针，即可分别完成试剂和样本的加样动作。本发明在于每一工作周期内，反应盘分别启动和停止多次，在不同的停止时间内，分别接受样本、第一试剂、第二试剂或者更多的试剂。本发明可以以较低的成本实现单双或更多试剂项目的恒速测试；而且由于工作时序设计加试剂和加样本在不同的反应盘停止时段内进行，避免了试剂针、样本针以及搅拌杆和反应盘在相对位置上的耦合关系，使得整机布局更加合理，充分考虑用户操作习惯，结构更加紧凑。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种自动分析装置,包括：
一个反应盘，用于承载反应杯并带动反应杯转动或停止到预定的位置；
位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入试剂的试剂分注机构，所述试剂分注机构设置一根试剂针；
位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入样本的样本分注机构，所述样本分注机构设置一根样本针；其特征在于：
在每个工作周期内，所述反应盘分别启动和停止至少两次，根据预先的设定，在每个停止时段由所述试剂针或样本针执行与该停止时段对应的一种添加操作，试剂针和样本针的操作不在同一停止时段，所述工作周期为上一个样本加样操作与下一个样本加样操作之间的时间间隔。
2.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于：所述添加操作为添加第一试剂、添加样本、添加第二试剂或添加非常规注入液。
3.一种自动分析装置,包括：
一个反应盘，用于承载反应杯并带动反应杯转动或停止到预定的位置；
用于向反应杯内注入试剂的试剂分注机构，所述试剂分注机构设置一根试剂针；
用于向反应杯内注入样本的样本分注机构，所述样本分注机构设置一根样本针；其特征在于：
在每个工作周期内，反应盘分别启动和停止至少两次，根据预先的设定，在每个停止时段由所述试剂针或样本针执行与该停止时段对应的一种添加操作，试剂针和样本针的操作不在同一停止时段，所述工作周期为上一个样本加样操作与下一个样本加样操作之间的时间间隔。
4.如权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于：所述反应盘在每个工作周期分别启动和停止三次，所述试剂针和样本针在一个工作周期内分别在不同的停止时段完成添加第一试剂、添加样本和添加第二试剂的操作，当某个停止时段对应的添加操作为空时，即不执行添加。
5.如权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于：还包括位于反应盘转动轨迹附近的搅拌器，所述搅拌器在每个工作周期内预定的停止时段完成对停止在搅拌位置的反应杯内反应液的预定目的的搅拌操作。
6.如权利要求5所述的自动分析装置，其特征在于：所述搅拌器执行样本搅拌的时段与加样本的时段间隔一个停止时段，所述搅拌器执行第二试剂搅拌的时段与加第二试剂的时段间隔一个停止时段。
7.如权利要求5所述的自动分析装置，其特征在于：所述搅拌器在同一位置进行加入样本后的样本搅拌和加入试剂后的试剂搅拌，在由试剂针向在加试剂位置处的反应杯中加入所需的第一试剂的停止时段，搅拌器同时对停在搅拌位置的反应杯完成样本搅拌动作；在由样本针向在加样本位置处的反应杯中加入所需的样本的停止时段，搅拌器同时对停在搅拌位置的反应杯完成试剂搅拌动作。
8.如权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于：还包括位于反应盘转动轨迹附近的清洗装置，所述清洗装置在每个工作周期内预定的停止时段完成对停止在清洗位置的反应杯的清洗工作。
9.一种自动分析装置的工作方法，所述自动分析装置包括：一个反应盘，用于承载反应杯并带动反应杯转动或停止到预定的位置；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入试剂的试剂分注机构；位于反应盘转动轨迹附近、用于向反应杯内注入样本的样本分注机构；所述试剂分注机构设置一根试剂针，所述样本分注机构设置一根样本针；其特征在于所述工作方法包括以下步骤：在每个工作周期内，反应盘分别启动和停止至少两次，为每个停止时段预设一种与其对应的添加操作，根据预先的设定，在每个停止时段由所述试剂针或样本针执行与该停止时段对应的一种添加操作，试剂针和样本针的操作不在同一停止时段，所述工作周期为上一个样本加样操作与下一个样本加样操作之间的时间间隔。
10.如权利要求9所述的工作方法，其特征在于：所述添加操作为添加第一试剂、添加样本、添加第二试剂或添加非常规注入液。
11.如权利要求10所述的工作方法，其特征在于：所述反应盘在每个周期分别启动和停止三次，所述试剂针和样本针在一个工作周期内分别在不同的停止时段完成添加第一试剂、添加样本和添加第二试剂的操作，当某个停止时段对应的添加操作为空时，即不执行添加。
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Application publication date: 20100609 Assignee: Shenzhen Mindray Animal Medical Technology Co.,Ltd. Assignor: SHENZHEN MINDRAY BIO-MEDICAL ELECTRONICS Co.,Ltd. Contract record no.: X2022440020009 Denomination of invention: Automatic analysis device and its working method Granted publication date: 20140716 License type: Common License Record date: 20220804 |