CN103512847B - 一种用于集成生化试剂盘的恒定光源检测方法及实现该方法的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于集成生化试剂盘的恒定光源检测方法，包括（1）将内装有生化试剂的集成生化试剂盘进行前处理；（2）控制集成生化试剂盘进行低速转动或在指定位置停止；（3）使用恒定光源照射集成生化试剂盘上的比色孔进行生化试剂检测；（4）由与恒定光源位置对应的光电探测模块获取生化试剂的检测结果。本发明还提供实现该方法的检测装置。本发明采用恒定光源对集成生化试剂盘进行检测，可以显著降低仪器成本及提高光源的稳定性，有效减小比色误差，提高检测精度，同时采用控制装置降低集成生化试剂盘在检测时的旋转速度，有效地避免了主旋电机对检测结果的干扰，提高检测结果的可靠性。

Description

一种用于集成生化试剂盘的恒定光源检测方法及实现该方法的检测装置

技术领域

本发明涉及临床生化检测领域，具体地讲，是涉及一种用于集成生化试剂盘的恒定光源检测方法及实现该方法的检测装置。

背景技术

在医疗领域，检测集成生化试剂盘的生化分析仪因其体积小、重量轻、操作简单、结果准确，越来越受到中小型医院和宠物医院的青睐。目前国内外常见的此类仪器均采用频闪氙灯作为测试光源，当集成生化试剂盘旋转到某一个孔位需要测试时，控制电路立即触发氙灯，氙灯在接到指令后瞬间完成闪烁和测试。这种氙灯光源检测装置可以在较高转速下完成检测，但是该种氙灯模块成本较高以及氙灯闪烁之间的光强度误差不可避免，检测时容易造成误差导致检测结果不准确，这就成为它的明显缺陷。

因此，设计一种成本较低且保证检测结果准确的集成生化试剂盘检测方法和装置成为本领域技术人员重点研究的课题。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种成本低廉、光源稳定性高且保证检测结果准确的用于集成生化试剂盘的恒定光源检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于集成生化试剂盘的恒定光源检测方法，包括如下步骤：

（1）将样本加入集成生化试剂盘后进行离心、分配等前处理；

（2）控制集成生化试剂盘进行低速转动或在指定位置停止；

（3）使用恒定光源照射集成生化试剂盘上的比色孔进行生化试剂检测；

（4）由与恒定光源位置对应的光电探测模块获取生化试剂的检测结果。

其中，步骤（2）中对集成生化试剂盘的控制在本发明中提出了两种技术方案，一种为通过对与集成生化试剂盘连接的主旋电机进行减速或制动实现控制。

另一种为通过关闭主旋电机，采用独立设置的控制装置对集成生化试剂盘进行减速或制动实现控制，具体如下：

（2a）控制与集成生化试剂盘连接的主旋电机停止；

（2b）采用独立设置的控制装置单独驱动集成生化试剂盘绕其轴低速运动或控制集成生化试剂盘在指定位置停止。

基于上述方法，本发明还提供了实现该方法的检测装置，包括带有比色孔的集成生化试剂盘，用于支撑集成生化试剂盘的电机托盘，用于控制集成生化试剂盘绕其中心旋转的主旋电机，以及位于集成生化试剂盘下方并与比色孔位置对应的光电探测模块，所述比色孔上方设有与光电探测模块位置对应的凸透镜，该凸透镜上方设有恒定光源；该检测装置还包括控制集成生化试剂盘进行低速转动或停止的控制装置。

作为优选，所述恒定光源为卤钨灯。

与本发明的检测方法相对应地，在控制装置的实现上本发明提供了两种相应的设计方案，一种为所述控制装置包括与主旋电机连接的转速控制器，以此直接通过转速控制器对主旋电机进行减速或制动，从而直接控制集成生化试剂盘进行低速转动或在指定位置停止。

另一种为所述控制装置包括用于控制集成生化试剂盘低速转动或停止的主动轮，与主动轮连接的辅助电机，一端用于安装辅助电机且中部通过定位转轴进行位置固定的转动支架，与转动支架另一端活动连接的电磁铁，以及设置在电磁铁与转动支架之间的回位弹簧。该方案则是以小直径主动轮带动大直径集成生化试剂盘实现间接对集成生化试剂盘进行控制，这样控制精度更高，提高检测结果的准确度。

进一步地，所述辅助电机为步进电机或减速直流电机。

为了保证使用寿命和充分接触，所述主动轮由橡胶或硅胶材料制成。也可采用齿轮传动方式，具体为所述主动轮采用齿轮，且与主动轮连接的集成生化试剂盘边缘设有与主动轮匹配的外齿。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明采用恒定光源对集成生化试剂盘进行检测，替代现有频闪氙灯模式，可以显著降低仪器成本及提高光源的稳定性，有效减小比色误差，提高检测精度，同时采用小直径主动轮带动大直径集成生化试剂盘实现间接对集成生化试剂盘进行控制，控制精度更高，有效地避免了主旋电机对检测结果的干扰，提高检测结果的可靠性，具有突出的实质性特点和显著的进步，并且本发明设计巧妙，成本低廉，安全可靠，具有广泛的市场应用前景，适合推广应用。

（2）本发明中的恒定光源选用卤钨灯，不仅光源稳定，而且成本非常低，相比现有的频闪氙灯，既节约了成本，又提高了检测精度。

（3）本发明中控制装置采用两种方式实现，均能够有效并准确地控制集成生化试剂盘的转速，为本领域技术人员实现提供了更多选择。

附图说明

图1为本发明-实施例1的结构示意图。

图2为本发明-实施例2的结构示意图。

图3为本发明-实施例2的工作状态结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-集成生化试剂盘，2-比色孔，3-电机托盘，4-主旋电机，5-光电探测模块，6-凸透镜，7-恒定光源，8-转速控制器，9-主动轮，10-辅助电机，11-转动支架，12-定位转轴，13-电磁铁，14-回位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所示，该用于集成生化试剂盘的恒定光源检测装置，包括带有比色孔2的集成生化试剂盘1，设置于集成生化试剂盘下方用于支撑集成生化试剂盘的电机托盘3，与电机托盘连接用于控制集成生化试剂盘绕其中心旋转的主旋电机4，以及位于集成生化试剂盘下方并与比色孔位置对应的光电探测模块5，该比色孔上方设有与光电探测模块位置对应的凸透镜6，该凸透镜上方设有恒定光源；该主旋电机上连接有转速控制器8，用于调整主旋电机的转速，进而控制集成生化试剂盘在检测时进行低速转动或停止。作为优选，所述恒定光源为卤钨灯。

利用该恒定光源检测装置对集成生化试剂盘进行检测的检测方法如下：

（1）将样本加入装有生化试剂的集成生化试剂盘后进行前处理，该前处理的过程与现有技术中集成生化试剂盘在光电测试前的前处理过程基本相同，即主旋电机通过电机托盘带动集成生化试剂盘完成高速离心和样本分配以及变速混合等过程，其具体内容在本发明中不再赘述。

（2）在需要进行光电检测时，通过转速控制器将主旋电机的转速降低至一个稳定的较小值，使集成生化试剂盘低速稳定地转动，该较小值可以根据经验事先预设，也可在实际操作过程中根据实际情况自行选取，在必要时也可关闭主旋电机使集成生化试剂盘停止在指定位置。

（3）使用恒定光源穿过凸透镜照射集成生化试剂盘上的比色孔进行生化试剂检测，此时由于光源稳定、试剂盘转速低速稳定，光线照射在比色孔内能够获得稳定准确的检测效果，以此提高了检测精度和准确度。

（4）最后由与恒定光源位置对应的光电探测模块通过比色孔中的光强度变化来获取该孔位的生化试剂与样本反应后吸光度的变化结果。经过该种方式的生化检测，其结果相比现有的频闪氙灯模式检测结果误差更小，更加准确。

实施例2

如图2和图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，使用另一种方式的控制装置代替连接于主旋电机上的转速控制器，具体来讲，该控制装置包括用于控制集成生化试剂盘低速转动或停止的主动轮9，与主动轮连接的辅助电机10，一端用于安装辅助电机且中部通过定位转轴12进行位置固定的转动支架11，与转动支架另一端活动连接的电磁铁13，以及设置在电磁铁与转动支架之间的回位弹簧14。通过上述设计，电磁铁利用转动支架的杠杆原理控制主动轮与集成生化试剂盘的接触压紧和分离，进而便于检测时对集成生化试剂盘的控制，而辅助电机则通过控制主动轮转动来带动集成生化试剂盘在检测时的低速转动或停止。为了便于集成生化试剂盘精确定位，所述辅助电机可选用步进电机或减速直流电机。为了保证主动轮在与集成生化试剂盘接触时更加充分，所述主动轮由橡胶或硅胶材料制成，并且还能增加主动轮的使用寿命。也可采用齿轮传动方式，具体为所述主动轮采用齿轮，且与主动轮连接的集成生化试剂盘边缘设有与主动轮匹配的外齿。

使用该结构的检测装置与实施例1中检测方法的区别在于，首先在步骤（1）进行前处理过程前需要将控制装置与集成生化试剂盘脱离，具体来说，是先将电磁铁断电，其铁芯在回位弹簧的作用下推动转动支架一端，使转动支架绕定位转轴旋转一定角度，此时主动轮则与集成生化试剂盘脱离，此后正常进行前处理过程。

其次，当需要进行光电检测时，为了克服主旋电机在低转速下平稳性较差以及主旋电机运行下的电磁干扰影响，因此采用辅助电机参与测试动作，具体为进入测试流程时主旋电机停止工作，然后电磁铁通电，克服回位弹簧的作用力拉动转动支架，使主动轮与集成生化试剂盘接触接触，然后辅助电机运行控制主动轮转动并带动集成生化试剂盘低速旋转或根据指令停止在某一特定位置，然后恒定光源发出的光线穿过凸透镜通过比色孔进入光电探测模块，即可完成对集成生化试剂盘的生化检测。

采用本发明的方法作出的生化检测，其结果相比现有的频闪氙灯模式检测结果误差更小，更加准确。如下表1和表2所示，表1为同一个蒸馏水测试盘采用传统氙灯测试10次后的数据，表2为同一个蒸馏水测试盘采用恒定光源（卤钨灯）测试10次后的数据。其中，

表1

注：1、以上结果是对蒸馏水吸光度测试；

2、表中列出的孔位具有相同深度（光径）尺寸；

3、每次测试间隔时间1分钟。

表2

注：1、以上结果是对蒸馏水吸光度测试；

2、表中列出的孔位具有相同深度（光径）尺寸；

3、每次测试间隔时间1分钟。

由表1和表2可以看出，以常用405波长为例，在同样条件下采用本发明的方法和装置测量蒸馏水的吸光度比传统氙灯测试具有更高的重复性，其结果可以满足国家行业标准YY/T0654-2008《全自动生化分析仪》重复性相关要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一致的，也应当在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于集成生化试剂盘的恒定光源检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将样本加入集成生化试剂盘后进行离心、分配前处理；

（2）控制集成生化试剂盘进行低速转动或在指定位置停止；

（3）使用恒定光源照射集成生化试剂盘上的比色孔进行生化试剂检测；

（4）由与恒定光源位置对应的光电探测模块获取生化试剂的检测结果；

所述步骤（2）中，通过关闭主旋电机，采用独立设置的控制装置对集成生化试剂盘进行减速或制动实现控制，具体如下：

（2a）控制与集成生化试剂盘连接的主旋电机停止；

（2b）采用独立设置的控制装置单独驱动集成生化试剂盘绕其轴低速运动或控制集成生化试剂盘在指定位置停止。

2. 实现如权利要求1所述的一种用于集成生化试剂盘的恒定光源检测方法的检测装置，包括带有比色孔（2）的集成生化试剂盘（1），用于支撑集成生化试剂盘（1）的电机托盘（3），用于控制集成生化试剂盘（1）绕其中心旋转的主旋电机（4），以及位于集成生化试剂盘（1）下方并与比色孔（2）位置对应的光电探测模块（5），其特征在于，所述比色孔（2）上方设有与光电探测模块（5）位置对应的凸透镜（6），该凸透镜（6）上方设有恒定光源（7）；该检测装置还包括控制集成生化试剂盘（1）进行低速转动或停止的控制装置；所述控制装置包括用于控制集成生化试剂盘（1）低速转动或停止的主动轮（9），与主动轮（9）连接的辅助电机（10），一端用于安装辅助电机（10）且中部通过定位转轴（12）进行位置固定的转动支架（11），与转动支架（11）另一端活动连接的电磁铁（13），以及设置在电磁铁（13）与转动支架（11）之间的回位弹簧（14）。

3. 根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述恒定光源（7）为卤钨灯。

4. 根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述辅助电机（10）为步进电机或减速直流电机。

5. 根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述主动轮（9）由橡胶或硅胶材料制成。

6. 根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述主动轮（9）为齿轮，且与主动轮连接的集成生化试剂盘边缘设有与主动轮匹配的外齿。