CN103728460B - 一种自动化细菌性阴道病检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动化细菌性阴道病检测仪，包括加样装置、温育装置、采样针装置和检测装置，所述加样装置用于放置样品杯，所述温育装置用于给样品育温，所述采样针装置用于给样品加入显色剂，所述检测装置用于样品的显色检测。与现有技术相比，本发明提供的自动化细菌性阴道病检测仪，可以提高BV检测仪的自动化程度、检测效率，保证酶活性的稳定，消除交叉感染，降低仪器运行的故障率和能耗。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，确切地说是指一种自动化细菌性阴道病检测仪。
背景技术
细菌性阴道病（bacterial vaginosis,简称BV）是育龄妇女常见的阴道感染性疾病，发病原因是由于阴道中正常菌群（主要为乳酸杆菌）被过度增殖的加特纳菌、厌氧菌、人型支原体的混合菌群所取代，造成菌群失调而引起的疾病。BV的主要病原菌在侵蚀阴道细胞时会产生唾液酸酶，且唾液酸酶含量与BV致病菌之间存在着量的关系，唾液酸酶为检测BV的有效标志物。采用唾液酸酶底物检测阴道分泌物中的唾液酸酶来诊断BV。在唾液酸酶存在的情况下，唾液酸酶底物水解生成的产物在碱性条件下会发生显色反应，可根据颜色的变化来判定是否患有BV。
目前，市场上现有的BV检测的工具主要是BV快速检测试剂盒，有多胺法、酶化学反应、唾液酸酶法三种主要的检测方法，该类产品主要功能是温育和比色，需要进行人工控制时间和阴阳性判断，手工操作繁琐，且目测的主观误差和孵育时间手工定时不准均会对检测结果造成一定的影响。
现在，BV检测仪开始向集加样、温控、检测、报告输出为一体的全自动化检测仪发展，但是，现有的BV快速检测试剂盒和BV检测仪自动化程度低，检测过程繁琐，结果判断受人的主观影响大。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种自动化细菌性阴道病检测仪，可以提高BV检测仪的自动化程度、检测效率，保证酶活性的稳定，消除交叉感染，降低仪器运行的故障率和能耗。
为了解决以上的技术问题，本发明提供的自动化细菌性阴道病检测仪，包括加样装置、温育装置、采样针装置和检测装置，所述加样装置用于放置样品杯，所述温育装置用于给样品育温，所述采样针装置用于给样品加入显色剂，所述检测装置用于样品的显色检测；其中：
所述加样装置包括反应盘和第一转动机构，所述反应盘设置有多个预留孔位，所述多个预留孔位分为加样位、加显色剂位、检测位和落杯位，所述反应盘由所述第一转动机构带动旋转；
所述温育装置包括加热盘和发热体，所述加热盘固定在所述反应盘的下方，所述加热盘沿着所述预留孔位的转动路径设置有导向槽，所述导向槽在落杯位位置断开成为落杯缺口，所述加热盘底部沿所述导向槽的走向方向开有恒温槽，所述恒温槽内设置有所述发热体；
所述采样针装置包括探针、升降机构、机械手、柱塞泵和辅助平台，所述探针通过导管与所述柱塞泵连接，所述探针通过所述升降机构固定在所述机械手上，所述辅助平台包括清洗位和显色剂位，所述清洗位、所述显色剂位和所述反应盘的加显色剂位分布在探针运动轨迹路线上，所述机械手带动所述探针在水平方向依次沿着所述清洗位、所述显色剂位和所述反应盘的加显色剂位来回运动，所述升降机构带动在竖直方向上下运动；
所述检测装置固定在所述检测位对应位置的加热盘上，所述检测装置包括单色光源、线性光电池、放大电路、基准电压电路、AD转换电路和主控电路，一定波长的所述单色光源发射的单色光透过样品杯后的透射光或一定波长的所述单色光源发射的单色光照射样品杯后的反射光，最后被所述光电池吸收，转换成电压后，在经过所述放大电路将电压放大到一定倍数后，由基准电压电路提供基准电压，由AD转换电路将模拟电压转换成数字信号，根据朗伯—比耳定律计算出该溶液的吸光度，再经过主控电路计算出反应前后的吸光度变化计算出结果。
优选地，所述机械手包括第二转动机构和机械臂，所述第二转动机构带动所述机械臂来回旋转一定弧度，所述探针通过所述升降机构固定在所述机械手的机械臂上；所述升降机构为电机带动升降。
优选地，所述第一转动机构包括第一电机、第一转动齿轮和第一转动轴组件，所述第一转动轴组件安装在所述第一转动齿轮上，所述第一电机通过皮带带动所述第一转动齿轮旋转，进而带动所述第一转动轴组件的转动轴旋转，所述反应盘与所述第一转动轴组件连接。
优选地，所述第二转动机构包括第二电机、第二转动齿轮和第二转动轴，所述第二转动轴安装在所述第二转动齿轮上，所述第二电机通过皮带带动所述第二转动齿轮旋转，进而带动所述第二转动轴旋转，所述机械臂与所述第二转动轴连接。
优选地，所述机械手包括动力机构、滑轨、滑块和机械臂，所述动力机构带动所述滑块在所述滑轨上直线来回滑动，所述探针通过所述升降机构固定在所述机械手的机械臂上；所述升降机构为电机带动升降。
优选地，自动化细菌性阴道病检测仪还包括显示屏和打印机，显示屏显示的内容有位置号、ID号、阴阳性判断结果、吸光度、检测时间、检测日期，打印机打印上述信息。
另外，本发明还公开一种自动化细菌性阴道病检测仪，包括加样装置、温育装置、采样针装置和检测装置，所述加样装置用于放置样品杯，所述温育装置用于给样品育温，所述采样针装置用于给样品加入显色剂，所述检测装置用于样品的显色检测；其中：
所述加样装置包括反应盘和第一转动机构，所述反应盘设置有多个预留孔位，所述多个预留孔位分为加样位、加显色剂位、检测位和落杯位，所述反应盘由所述第一转动机构带动旋转；
所述温育装置包括加热盘和发热体，所述加热盘固定在所述反应盘的下方，所述加热盘沿着所述预留孔位的转动路径设置有导向槽，所述导向槽在落杯位位置断开成为落杯缺口，所述加热盘底部沿所述导向槽的走向方向开有恒温槽，所述恒温槽内设置有所述发热体；
所述采样针装置包括探针、升降机构、机械手、柱塞泵和辅助平台，所述探针通过导管与所述柱塞泵连接，所述探针通过所述升降机构固定在所述机械手上，所述辅助平台包括清洗位和显色剂位，所述清洗位、所述显色剂位和所述反应盘的加显色剂位分布在探针运动轨迹路线上，所述机械手带动所述探针在水平方向依次沿着所述清洗位、所述显色剂位和所述反应盘的加显色剂位来回运动，所述升降机构带动在竖直方向上下运动；
所述检测装置固定在所述检测位对应位置的加热盘上，所述检测装置包括光源、颜色传感器和主控电路，光源的白色光透过样品杯后，颜色传感器检测到反应杯所反射回来的光后将反射回来的光分解为红色、绿色、蓝色，并以频率的大小分别表示红色、绿色、蓝色的光强，然后主控电路再通过色彩空间的算法计算出该溶液的颜色。
本发明提供的自动化细菌性阴道病检测仪的动作过程如下：
采样针装置的探针在机械手的带动下，探针依次在清洗位内清洗，在显色剂位吸取显色剂，在反应盘的加显色剂位加入显色剂在样品杯内；同时育温装置的加热盘沿着预留孔位的转动路径设置有导向槽，导向槽在落杯位位置断开成为落杯缺口，样品杯的底部由加热盘的导向槽承托着，加热盘上的发热体沿着预留孔位的转动路径对样品杯进行保温加热；只需放入样品杯放置在反应盘的加样位上，随着反应盘的旋转，样品杯在加显色剂位上被加入显色剂，然后在检测位上被检测装置检测出结果，最后样品杯随着反应盘转到落杯位时，由于加热盘的导向槽在落杯位位置断开成为落杯缺口，其底部空缺，样本瓶在重力和离心力作用下离心下落，掉入废液瓶箱内。
与现有技术相比，本发明提供的自动化细菌性阴道病检测仪，全自动化检测操作简单，可获得样本的阴阳性结果，检测周期短，经过温育、显色和比色阶段后，单样本检测时间为8min，连续检测的周期仅30s，最大检测120个标本/小时，保证了在大批量检测时的快速和便捷，同时使得整个操作过程标准化，消除目测时的主观误差和手工孵育的定时不准，同时也克服了交叉感染、机械故障等困难，同时可以保证检测的高效率、高精确度以及唾液酸酶的高活性，其结构和设计在联动和布局上安排合理巧妙，从而可以减少运动部件引发的故障。
附图说明
图1为本发明实施例1中自动化细菌性阴道病检测仪打开时的结构图；
图2为本发明实施例1中自动化细菌性阴道病检测仪的俯视结构图；
图3为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中主要装置的俯视结构图；
图4为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中加样装置的结构示意图；
图5为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中加热盘的正面结构示意图；
图6为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中加热盘的背面结构示意图；
图7为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中检测装置的结构框图；
图8为本发明实施例2自动化细菌性阴道病检测仪中检测装置的结构框图。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。
实施例1
请参见图1-图7，图1为本发明实施例1中自动化细菌性阴道病检测仪打开时的结构图；图2为本发明实施例1中自动化细菌性阴道病检测仪的俯视结构图；图3为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中主要装置的俯视结构图；图4为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中加样装置的结构示意图；图5为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中加热盘的正面结构示意图；图6为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中加热盘的背面结构示意图；图7为本发明实施例1自动化细菌性阴道病检测仪中检测装置的结构框图。
本发明实施例提供的自动化细菌性阴道病检测仪，包括加样装置、温育装置、采样针装置和检测装置，加样装置用于放置样品杯，温育装置用于给样品育温，采样针装置用于给样品加入显色剂，检测装置用于样品的显色检测；其中：
加样装置包括反应盘1和第一转动机构，反应盘1设置有多个预留孔位，多个预留孔位分为加样位9、加显色剂位10、检测位11和落杯位12，反应盘1由第一转动机构带动旋转；
温育装置包括加热盘23和发热体29，加热盘23固定在反应盘1的下方，加热盘23沿着预留孔位的转动路径设置有导向槽27，导向槽27在落杯位位置断开成为落杯缺口24，加热盘23底部沿导向槽27的走向方向开有恒温槽28，恒温槽28内设置有发热体29，发热体29为电热丝；
采样针装置包括探针15、升降机构、机械手、柱塞泵和辅助平台3，探针15通过导管与柱塞泵连接，探针15通过升降机构固定在机械手上，辅助平台3包括清洗位21和显色剂位22，清洗位21、显色剂位22和反应盘1的加显色剂位10分布在探针运动轨迹路线上，机械手带动探针15在水平方向依次沿着清洗位21、显色剂位22和反应盘1的加显色剂位10来回运动，升降机构带动探针在竖直方向上下运动；
检测装置8固定在检测位对应位置的加热盘23上，检测装置8包括单色光源81、光电池82、放大电路83、基准电压电路86、AD转换电路84和主控电路85，一定波长的单色光源81发射的单色光照射样品杯后的反射光，最后被光电池82吸收，转换成电压后，在经过放大电路83将电压放大到一定倍数后，由基准电压电路86提供基准电压，由AD转换电路84将模拟电压转换成数字信号，根据朗伯—比耳定律计算出该溶液的吸光度，再经过主控电路85计算出反应前后的吸光度变化计算出结果。
机械手包括第二转动机构和机械臂2，第二转动机构带动机械臂2来回旋转一定弧度，探针15通过升降机构固定在机械手的机械臂2上；升降机构为电机带动升降。
第一转动机构包括第一电机13、第一转动齿轮25和第一转动轴组件26，第一转动轴组件26安装在第一转动齿轮25上，第一电机13通过皮带带动第一转动齿轮25旋转，进而带动第一转动轴组件26的转动轴旋转，反应盘1与第一转动轴组件26连接，因此反应盘1旋转。
第二转动机构包括第二电机4、第二转动齿轮5和第二转动轴16，第二转动轴16安装在第二转动齿轮5上，第二电机4通过皮带带动第二转动齿轮5旋转，进而带动第二转动轴16旋转，机械臂2与第二转动轴16连接。在第二旋转齿轮5旁边设置有光电开关19，在第二旋转齿轮5上开设有触动缺口20，当第二电机4带动第二旋转齿轮5旋转时，第二旋转齿轮5的触动缺口20旋转到光电开关19的位置时，光电开关19给第二电机4信号让其停止旋转，等待下一步的操作。
在反应盘的加样位9旁边设置有红外传感器7，当有样品杯加入到加样位9时，红外传感器7会感应到样品杯时，指示灯14亮起，并给主控制板31一个信号，检测仪开始工作，
自动化细菌性阴道病检测仪还包括显示屏17和打印机30，显示屏17显示的内容有位置号、ID号、阴阳性判断结果、吸光度、检测时间、检测日期，打印机30打印上述信息。
在温育和比色功能的基础上，增加了加样、光电检测、记录和取样装置，检测采用光电比色法，极大提高了细菌性阴道病检测仪自动化程度，保证整个检测过程的全自动化。
本发明提供的自动化细菌性阴道病检测仪的动作过程如下：
采样针装置的探针15在机械手的带动下，探针15依次在清洗位21内清洗，在显色剂位22吸取显色剂，在反应盘1的加显色剂位10加入显色剂在样品杯内；同时育温装置的加热盘23沿着预留孔位的转动路径设置有导向槽27，导向槽27在落杯位位置断开成为落杯缺口24，样品杯的底部由加热盘23的导向槽27承托着，加热盘23上的发热体29沿着预留孔位的转动路径对样品杯进行保温加热；只需放入样品杯放置在反应盘1的加样位9上，随着反应盘1的旋转，样品杯在加显色剂位10上被加入显色剂，然后在检测位11上被检测装置检测出结果，最后样品杯随着反应盘转到落杯位12时，由于加热盘23的导向槽27在落杯位位置断开成为落杯缺口24，其底部空缺，样本瓶在重力和离心力作用下离心下落，掉入样品杯回收箱6内。
与现有技术相比，本发明提供的自动化细菌性阴道病检测仪，全自动化检测操作简单，可获得样本的阴阳性结果，检测周期短，经过温育、显色和比色阶段后，单样本检测时间为8min，连续检测的周期仅30s，最大检测120个标本/小时，保证了在大批量检测时的快速和便捷，同时使得整个操作过程标准化，消除目测时的主观误差和手工孵育的定时不准，同时也克服了交叉感染、机械故障等困难，同时可以保证检测的高效率、高精确度以及唾液酸酶的高活性，其结构和设计在联动和布局上安排合理巧妙，从而可以减少运动部件引发的故障。
加样、显色、温育、光电检测操作的衔接和相应装置在操作平台的布局，节省了空间，降低了运动部件引发的故障率。
落杯时的离心下落，使得样品杯不会聚集堆积，可增大样品杯回收箱6的使用空间，同时降低了仪器的能耗。
实施例2
请参见图8，图8为本发明实施例2自动化细菌性阴道病检测仪中检测装置的结构框图。
本实施例的自动化细菌性阴道病检测仪基本结构与实施例1相同，唯一的区别是检测装置不同。
本实施例的自动化细菌性阴道病检测仪，其检测装置8也是固定在检测位对应位置的加热盘上，检测装置8直接检测被测溶液的颜色及颜色深度。检测装置8包括光源、颜色传感器和主控电路，光源87的白色光透过样品杯后，颜色传感器88检测到反应杯所反射回来的光后将反射回来的光分解为红色、绿色、蓝色，并以频率的大小分别表示红色、绿色、蓝色的光强，然后主控电路89再通过色彩空间的算法计算出该溶液的颜色。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种自动化细菌性阴道病检测仪，其特征在于，包括加样装置、温育装置、采样针装置和检测装置，所述加样装置用于放置样品杯，所述温育装置用于给样品育温，所述采样针装置用于给样品加入显色剂，所述检测装置用于样品的显色检测；其中：
所述加样装置包括反应盘和第一转动机构，所述反应盘设置有多个预留孔位，所述多个预留孔位分为加样位、加显色剂位、检测位和落杯位，所述反应盘由所述第一转动机构带动旋转；
所述温育装置包括加热盘和发热体，所述加热盘固定在所述反应盘的下方，所述加热盘沿着所述预留孔位的转动路径设置有导向槽，所述导向槽在落杯位位置断开成为落杯缺口，所述加热盘底部沿所述导向槽的走向方向开有恒温槽，所述恒温槽内设置有所述发热体；
所述采样针装置包括探针、升降机构、机械手、柱塞泵和辅助平台，所述探针通过导管与所述柱塞泵连接，所述探针通过所述升降机构固定在所述机械手上，所述辅助平台包括清洗位和显色剂位，所述清洗位、所述显色剂位和所述反应盘的加显色剂位分布在探针运动轨迹路线上，所述机械手带动所述探针在水平方向依次沿着所述清洗位、所述显色剂位和所述反应盘的加显色剂位来回运动，所述升降机构带动在竖直方向上下运动；
所述检测装置固定在所述检测位对应位置的加热盘上，所述检测装置包括单色光源、光电池、放大电路、基准电压电路、AD转换电路和主控电路，一定波长的所述单色光源发射的单色光透过样品杯后的透射光或一定波长的所述单色光源发射的单色光照射样品杯后的反射光，最后被所述光电池吸收，转换成电压后，在经过所述放大电路将电压放大到一定倍数后，由基准电压电路提供基准电压，由AD转换电路将模拟电压转换成数字信号，根据朗伯—比耳定律计算出溶液的吸光度，再经过主控电路计算出反应前后的吸光度变化计算出结果。
2.根据权利要求1所述的自动化细菌性阴道病检测仪，其特征在于，所述机械手包括第二转动机构和机械臂，所述第二转动机构带动所述机械臂来回旋转一定弧度，所述探针通过所述升降机构固定在所述机械手的机械臂上；所述升降机构为电机带动升降。
3.根据权利要求1所述的自动化细菌性阴道病检测仪，其特征在于，所述第一转动机构包括第一电机、第一转动齿轮和第一转动轴组件，所述第一转动轴组件安装在所述第一转动齿轮上，所述第一电机通过皮带带动所述第一转动齿轮旋转，进而带动所述第一转动轴组件的转动轴旋转，所述反应盘与所述第一转动轴组件连接。
4.根据权利要求2所述的自动化细菌性阴道病检测仪，其特征在于，所述第二转动机构包括第二电机、第二转动齿轮和第二转动轴，所述第二转动轴安装在所述第二转动齿轮上，所述第二电机通过皮带带动所述第二转动齿轮旋转，进而带动所述第二转动轴旋转，所述机械臂与所述第二转动轴连接。
5.根据权利要求1所述的自动化细菌性阴道病检测仪，其特征在于，所述机械手包括动力机构、滑轨、滑块和机械臂，所述动力机构带动所述滑块在所述滑轨上直线来回滑动，所述探针通过所述升降机构固定在所述机械手的机械臂上；所述升降机构为电机带动升降。
6.根据权利要求1所述的自动化细菌性阴道病检测仪，其特征在于，还包括显示屏和打印机，显示屏显示的内容有位置号、ID号、阴阳性判断结果、吸光度、检测时间、检测日期，打印机打印信息。
7.一种自动化细菌性阴道病检测仪，其特征在于，包括加样装置、温育装置、采样针装置和检测装置，所述加样装置用于放置样品杯，所述温育装置用于给样品育温，所述采样针装置用于给样品加入显色剂，所述检测装置用于样品的显色检测；其中：
所述加样装置包括反应盘和第一转动机构，所述反应盘设置有多个预留孔位，所述多个预留孔位分为加样位、加显色剂位、检测位和落杯位，所述反应盘由所述第一转动机构带动旋转；
所述温育装置包括加热盘和发热体，所述加热盘固定在所述反应盘的下方，所述加热盘沿着所述预留孔位的转动路径设置有导向槽，所述导向槽在落杯位位置断开成为落杯缺口，所述加热盘底部沿所述导向槽的走向方向开有恒温槽，所述恒温槽内设置有所述发热体；
所述采样针装置包括探针、升降机构、机械手、柱塞泵和辅助平台，所述探针通过导管与所述柱塞泵连接，所述探针通过所述升降机构固定在所述机械手上，所述辅助平台包括清洗位和显色剂位，所述清洗位、所述显色剂位和所述反应盘的加显色剂位分布在探针运动轨迹路线上，所述机械手带动所述探针在水平方向依次沿着所述清洗位、所述显色剂位和所述反应盘的加显色剂位来回运动，所述升降机构带动在竖直方向上下运动；
所述检测装置固定在所述检测位对应位置的加热盘上，所述检测装置包括光源、颜色传感器和主控电路，光源的白色光透过样品杯后，颜色传感器检测到反应杯所反射回来的光后将反射回来的光分解为红色、绿色、蓝色，并以频率的大小分别表示红色、绿色、蓝色的光强，然后主控电路再通过色彩空间的算法计算出溶液的颜色。
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