CN105784571B - 一种特定反应蛋白crp的双池子测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特定反应蛋白CRP的双池子测量方法及装置，包括：测量池、反应池、注射器组件、多个三通阀、多个两通阀、多个压断阀以及连接各组件的管道，所述注射器组件中的注射器分别通过三通阀和管道连接测量池和反应池，稀释液桶和CRP试剂R1液桶分别通过三通阀连接注射器组件的注射器；CRP试剂R2液桶直接连接反应池；所述测量池设置有底部设置有排废液管道，该管道上设置有两通阀，测量池顶部设置有两个连接注射器的入口，在靠近顶部的侧壁上还设置有开口，通过压断阀和三通接头连接反应池；所述反应池设置有三个入口，分别加入CRP试剂R1液、CRP试剂R2液和稀释液，底部设置有排液口，所述排液口通过压断阀连接三通接头。采用本发明相当程度的提高了检测速度；不会带来携带污染。

Description

一种特定反应蛋白CRP的双池子测量方法及装置

技术领域

本发明涉及血细胞分析技术领域，尤其涉及的是一种特定反应蛋白CRP的双池子测量方法及装置。

背景技术

特定反应蛋白CRP的检测主要有两种方式：一种是生化分析仪中检测CRP，将血样先离心，取出血清，将血清、反应试剂加入反应池，通过透射比浊方法测出CRP含量，测试时间约90秒，该方法适合大样本量的医院；另一种是使用特定蛋白分析仪单独检测CRP，手工用定量器具将血样、反应试剂加入反应池,通过散射比浊方法测出CRP含量，测试时间最快90秒，该方法操作繁琐，适合门诊和急诊科。

近来，另一种新的检测方式是将CRP检测与血细胞分析仪结合，但此种技术在兼顾线性与超敏CRP检测等性能条件下，并由于试剂限制，检测速度较低，本专利即提供一种方法及装置，解决此问题，实现在血细胞分析仪中高效的检测特定反应蛋白CRP。

专利号CN 201510059624公布了一种带全血CRP检测的流体系统以及一种血细胞分析仪，此方法能实现同时检测特定反应蛋白CRP与血常规参数，能够满足中小医院、社康中心等小型卫生部门检测血常规和特定反应蛋白CRP的需求，并能帮助医生通过WBC与CRP检验结果准确区分判断病毒感染与细菌感染。但此种方法受试剂限制，无法满足在样本量较大的情况下快速的检测血常规和CRP，检测速度无法进一步提高。

个别医疗器械生产商，最近也提供了一种在血细胞分析仪上检测CRP的双池子检测方案，其实现方案是：将CRP双池子布置在采样针的行走路径上，使用采样针将一个池子的样本吸取到另一个池子中进行测量。此方案的缺陷是：1)CRP试剂与全血样本的反应物会附着在采样针内壁，很难清洗干净采样针，这将对下一次测量带来携带污染，并且会对本次测量的血常规检验参数如WBC、HGB等带来未知的风险，导致测量结果不准确，2)CRP双池子布置要求严格，必须在采样针的行走路径上。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特定反应蛋白CRP的双池子测量方法及装置，旨在解决现有技术容易带来交叉污染，检测速度较慢，有待提高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，主要包括：测量池、反应池、注射器组件、多个三通阀、多个两通阀、多个压断阀以及连接各组件的管道，其中，所述注射器组件中的注射器分别通过三通阀和管道连接测量池和反应池，稀释液桶和CRP试剂R1液桶分别通过三通阀连接注射器组件的注射器；CRP试剂R2液桶连接反应池；所述测量池底部设置有排废液管道，该管道上设置有两通阀，测量池顶部设置有两个连接注射器的入口，在靠近顶部的侧壁上还设置有开口，通过压断阀和三通接头连接反应池；所述反应池设置有三个入口，分别加入CRP试剂R1液、CRP试剂R2液和稀释液，底部设置有排液口，所述排液口通过压断阀连接三通接头。

所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其中，所述注射器组件包括第一注射器和第二注射器，所述第一注射器通过第一三通阀分别连接CRP试剂R1液和第二三通阀，所述第二三通阀连接到测量池的第二端口和反应池；所述第二注射器通过第三三通阀分别连接稀释液桶和第四三通阀，所述第四三通阀连接到测量池的第三端口和反应池；所述反应池还连接有CRP试剂R2液；所述反应池的出口连接有第一压断阀，所述第一压断阀通过三通接头分别连接第二压断阀和第一两通阀，所述第一两通阀出口连接废液排除设施；所述第二压断阀连接到测量池的第一端口，所述测量池的出口通过第二两通阀连接到废液排除设施。所述测量池第四端口通过第三两通阀与大气连通。

所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其中，所述测量池的第一端口处于测量池的下部，第二端口、第三端口和第四端口处于测量池的上部。

所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其中，所述测量池内部容积设计为0.9ml，测量池密封设计，通过四个端口以及排废液口与外界连接，内壁粗糙度设计为0.8。

所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其中，注射器组件通过丝杆步进电机驱动，丝杠推动注射器活塞运动，吸取或推出液体，步进电机每步带动丝杠的行程为定值，推送液体精度达到0.001ul

所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其中，所述第一压断阀和第二压断阀中的管路用易清洗的胶管，压断阀的通电时将其中的胶管压住，堵断胶管通道；不通电时，胶管通道保持通畅。

所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其中，第二三通阀连接测量池的管路的总容积大于稀释液注射器的总量程。

一种如上所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置的测量方法，其包括以下步骤：

步骤S1：通过血细胞分析仪的采样模块完成全血样本采样后，向反应池加入CRP试剂R1液、CRP试剂R2液充当底液，采样针将全血样本加入到反应池中并混匀，进行反应；

步骤S2：通过控制系统控制第三三通阀和第四三通阀处于通电状态，第一压断阀和第二压断阀处于常开位置，通过注射器组件将反应池中的测量样本吸取到测量池中；

步骤S3：测量样本到达测量池之后，继续进行反应孵育，同时分别控制第三三通阀通电、第四三通阀失电、第一三通阀通电、第二三通阀失电，通过注射器组件的向上运动将稀释液、CRP试剂R1液加入到反应池将反应池内壁容腔清洗干净，废液通过反应池底部经第一两通阀排出，为下一个全血样本的反应做准备；

步骤S4：测量池中反应孵育好的样本开始进行测量，光学系统采集测量信号，硬件系统将测量信号转换为电信号，软件系统将电信号做处理，记录显示；

步骤S5：测量池中样本的样本测量结束之后，第一压断阀处于常闭端，第二压断阀处于常开端，并通过组合控制第三三通阀通电、第四三通阀通电、第一三通阀通电、第二三通阀通电、第一两通阀通电，分别将稀释液、CRP试剂R1液加入到测量池中清洗干净测量池以及第二压断阀与测量池的管路；第一两通阀、第三两通阀通电状态，第二压断阀与测量池的管路清洗后的废液经第一两通阀排出，测量池的废液通过测量池底部经第二两通阀排出，样本测量流程结束。

本发明的有益效果：本发明提供的双池子测量方法及装置具有以下优点：首先测量速度高，前一个全血样本的继续孵育及测量和下一个全血样本的反应可以并行，相当程度的提高了检测速度；不会带来携带污染，通过测量池五个端口物理位置的设计、测量池内壁粗糙度的设计、以及相关管路的设计，可实现测量之后便于清洗，不会带来携带污染，影响到下一个全血样本的测量结果；试剂耗量低，通过测量池的小容积设计，使得清洗测量池以及相关管路时消耗的试剂量少，起到节约试剂量的好处。测量池可以灵活布置，测量池的测量样本无需通过采样针分配，因此测量池不需要布置在采样针的行走路径内，只需尽量靠近反应池即可。

附图说明

图1是本发明提供的双池子CRP的流体测试装置；

图2是本发明提供的方法的测量流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

本发明提供的测试装置，主要包括：测量池、反应池、注射器组件、多个三通阀、多个两通阀、多个压断阀以及连接各组件的管道。所述注射器组件中的注射器分别通过三通阀和管道连接测量池和反应池，稀释液桶和CRP试剂R1液桶分别通过三通阀连接注射器组件的注射器；CRP试剂R2液桶直接连接反应池；所述测量池底部设置有排废液管道，该管道上设置有两通阀，测量池顶部设置有两个连接注射器的入口，在靠近顶部的侧壁上还设置有开口，通过压断阀和三通接头连接反应池和废液管道；所述反应池设置有三个入口，分别加入CRP试剂R1液、CRP试剂R2液和稀释液，底部设置有排液口，所述排液口通过压断阀连接三通接头。

本发明具体的实施例，如图1所示，所述注射器组件包括第一注射器I1和第二注射器I2，所述第一注射器I1通过第一三通阀F3分别连接CRP试剂R1液和第二三通阀F4，所述第二三通阀F4连接到测量池11的第二端口K2和反应池12；所述第二注射器I2通过第三三通阀F5分别连接稀释液桶和第四三通阀F6，所述第四三通阀F6连接到测量池11的第三端口K3和反应池12；所述反应池12还连接有CRP试剂R2液；所述反应池12的出口连接有第一压断阀F1，所述第一压断阀F1通过三通接头J1分别连接第二压断阀F2和第一两通阀F7，所述第一两通阀F7出口连接废液排除设施；所述第二压断阀F2连接到测量池11的第一端口K1。所述测量池11的出口通过第二两通阀F8连接到废液排除设施。所述测量池11的第四端口K4通过第三两通阀F9与连接大气。

本发明中将所述测量池11内部容积设计为0.9ml，测量池密封设计，仅通过四个端口K1、K2、K3、K4以及排废液口与外界连接，每个测量池均需在150KPa的正压力下通过密封测试才能投入使用，为了保证测量池内壁光滑，不易粘附液膜，容易清洗内壁粗糙度设计为0.8。

所述注射器组件中使用第二注射器I2将测量样本从反应池吸取到测量池，第二注射器I2的量程设计为10ml。注射器组件通过丝杆步进电机驱动，丝杠推动注射器活塞运动，吸取或推出液体，步进电机每步带动丝杠的行程为定值，注射器内孔表面为加工精度极高的圆柱面，截面积固定，因此注射器吸取或推出的液量也是一个可计算的标准值，精度能达到0.001ul。

本发明提供的步进电机步距为0.0122mm/步，注射器容量为10ml，内径为14.6mm，由此可算出步进电机每走一步注射器排出或者吸入的液量为2.041ul，通过控制步进电机每秒的档位速度，可高精度的控制注射器组件的吸排液量。

所述压断阀F1和F2中的管路使用容易清洗的胶管，压断阀的通电时将其中的胶管压住，堵断胶管通道，不通电时，胶管通道保持通畅，如此测量样本、试剂仅经过压断阀中的胶管，不会进入压断阀F1和F2，不会因阀内部清洗不干净而带来携带污染。通过灵活设计，反应池到测量池的胶管长度尽量短，这样偏于测量样本的传送，并且容易清洗。第二三通阀F4连接测量池11的管路T2在考虑位置设计的情况下，尽量短，能提高CRP试剂R1液的定量精度。管路T2的总容积需略大于稀释液注射器的总量程。

将本发明提供的此部分流体测试装置并入血细胞分析仪的流体系统(未画出)中，则组成一套完整的带特定反应蛋白CRP的血细胞分析仪流体系统。此套系统可用于三分类血细胞分析仪、五分类血细胞分析仪、以及高端的血细胞分析仪中。

本发明的图示中均未给出与双池子CRP流体系统配合完成测量的光学系统、机械系统、硬件系统、软件系统等。需要特殊说明的是本发明提供的方法中，测量池上是密闭的，仅可以通过其上的五个端口与外界联通，测量池内壁光滑，不易粘附液膜，容易清洗，并且测量池内部容积相对与注射器组件的总量程要小得多。反应池为敞开型，内壁同样要求光滑，不易粘附液膜，容易清洗。

按照整套血细胞分析仪流体系统(包含图1双池子CRP流体测量装置)连接号之后，配合光学系统、机械系统、硬件系统、软件系统等即可完成血常规参数与特定反应蛋白CRP的测量，具体测量流程如图2所示，具体步骤如下：

步骤S1：通过血细胞分析仪的采样模块完成全血样本采样后，使用注射器或者定量泵等能精确定量的流体元器件向反应池加入CRP试剂R1液、CRP试剂R2液充当底液，采样针将全血样本加入到反应池中并混匀，进行反应。另外，在测量流程中可以设计全血样本、R1液、R2液配合加样，这样更有利于混匀、反应孵育。

步骤S2：通过控制系统控制第三三通阀和第四三通阀处于通电状态，第一压断阀和第二压断阀处于常开位置，通过注射器组件将反应池中的测量样本吸取到测量池中。

测量池体积相对于注射器的总量程小得多，通过注射器组件柱塞的往下运动，使得测量池产生相当的负压。由于测量池与反应池连接的第一端口K1处于低位，测量池与注射器组件的连接第二端口K2和第三端口K3处于高位，测量样本经两个压断阀、管路T1到达测量池第一端口K1之后，由于重力作用就会流向测量池底部，而且测量样本不会接触到端口K2、K3，更不会污染管路T2、T3中的CRP试剂R1液、稀释液。

步骤S3：测量样本到达测量池之后，继续进行反应孵育，与此同时分别控制第三三通阀通电、第四三通阀失电、第一三通阀通电、第二三通阀失电，通过注射器组件的向上运动将稀释液、CRP试剂R1液加入到反应池将反应池内壁容腔清洗干净，废液通过反应池底部经第一两通阀排出(动力可有废液泵提供，未画出)，为下一个全血样本的反应做准备，避免携带污染。

步骤S4：测量池中反应孵育好的样本开始进行测量，光学系统采集测量信号，硬件系统将测量信号转换为电信号，软件系统将电信号做处理，记录显示。

步骤S5：测量池中样本的样本测量结束之后，第一压断阀处于常闭端，第二压断阀处于常开端，并通过组合控制第三三通阀通电、第四三通阀通电、第一三通阀通电、第二三通阀通电、第一两通阀通电，分别将稀释液、CRP试剂R1液加入到测量池中清洗干净测量池以及第二压断阀与测量池的管路T1，为下一次测量池接收样本做准备，为了保证管理T1清洗可靠，稀释液、CRP试剂R1液必须越过三通接头接头J1；第一两通阀、第三两通阀通电状态，第二压断阀与测量池的管路清洗后的废液经第一两通阀排出，测量池的废液通过测量池底部经第二两通阀排出(动力可有废液泵提供，未画出)，至此整个样本测量流程结束。

在第三步、第四步期间，设计合理测量流程，此段时间清洗干净的反应池随时可以进行下一个样本的反应孵育，如此可将前一个全血样本的继续孵育及测量过程和下一个全血样本的反应孵育并行，大大的提高了血细胞分析仪的检测速度。

技术方案中CRP试剂R1液、R2液、稀释液以及测量样本的精确定量优先使用注射器来实现，需要说明的是精确定量方案还可以采用定量泵等流体定连元器件。需要说明的是，本方案不仅可以用在特定反应蛋白CRP，还可以用于检测其他类项目。

本发明提供的双池子测量方法及装置具有以下优点：首先测量速度高，前一个全血样本的继续孵育及测量和下一个全血样本的反应可以并行，相当程度的提高了检测速度；不会带来携带污染，通过测量池五个端口物理位置的设计、测量池内壁粗糙度的设计、以及相关管路的设计，可实现测量之后便于清洗，不会带来携带污染，影响到下一个全血样本的测量结果；试剂耗量低，通过测量池的小容积设计，使得清洗测量池以及相关管路时消耗的试剂量少，起到节约试剂量的好处。测量池可以灵活布置，测量池的测量样本无需通过采样针分配，因此测量池不需要布置在采样针的行走路径内，只需尽量靠近反应池即可。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，主要包括：测量池、反应池、注射器组件、多个三通阀、多个两通阀、多个压断阀以及连接各组件的管道，其特征在于，所述注射器组件中的注射器分别通过三通阀和管道连接测量池和反应池，所述注射器组件包括第一注射器和第二注射器，所述第一注射器通过第一三通阀分别连接CRP试剂R1液和第二三通阀，所述第二三通阀连接到测量池和反应池；所述第二注射器通过第三三通阀分别连接稀释液桶和第四三通阀，所述第四三通阀连接到测量池和反应池；

稀释液桶和CRP试剂R1液桶分别通过三通阀连接注射器组件的注射器；CRP试剂R2液桶连接反应池；所述测量池底部设置有排废液管道，该管道上设置有两通阀，测量池顶部设置有两个连接注射器的入口，在靠近顶部的侧壁上还设置有开口，通过压断阀和三通接头连接反应池；所述测量池的出口通过第二两通阀连接到废液排除设施；

所述反应池设置有三个入口，分别加入CRP试剂R1液、CRP试剂R2液和稀释液，底部设置有排液口，所述排液口通过压断阀连接三通接头；所述反应池还连接有CRP试剂R2液；所述反应池的出口连接有第一压断阀，所述第一压断阀通过三通接头分别连接第二压断阀和第一两通阀，所述第一两通阀出口连接废液排除设施。

2.根据权利要求1所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其特征在于，所述第二三通阀连接到测量池的第二端口；所述第四三通阀连接到测量池的第三端口；所述第二压断阀连接到测量池的第一端口，所述测量池的第四端口通过第三两通阀与大气连通。

3.根据权利要求2所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其特征在于，所述测量池的第一端口处于测量池的下部，第二端口、第三端口和第四端口处于测量池的上部。

4.根据权利要求3所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其特征在于，所述测量池内部容积设计为0.9ml，测量池密封设计，通过四个端口以及排废液口与外界连接，内壁粗糙度设计为0.8。

5.根据权利要求4所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其特征在于，注射器组件通过丝杆步进电机驱动，丝杠推动注射器活塞运动，吸取或推出液体，步进电机每步带动丝杠的行程为定值，推送液体精度达到0.001ul。

6.根据权利要求5所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其特征在于，所述第一压断阀和第二压断阀中的管路用易清洗的胶管，压断阀通电时将其中的胶管压住，堵断胶管通道；不通电时，胶管通道保持通畅。

7.根据权利要求6所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置，其特征在于，第二三通阀连接测量池的管路的总容积大于稀释液注射器的总量程。

8.一种根据权利要求1至7中任意一项所述的特定反应蛋白CRP的双池子测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：通过血细胞分析仪的采样模块完成全血样本采样后，向反应池加入CRP试剂R1液、CRP试剂R2液充当底液，采样针将全血样本加入到反应池中并混匀，进行反应；

步骤S2：通过控制系统控制第三三通阀和第四三通阀处于通电状态，第一压断阀和第二压断阀处于常开位置，通过注射器组件将反应池中的测量样本吸取到测量池中；

步骤S3：测量样本到达测量池之后，继续进行反应孵育，同时分别控制第三三通阀通电、第四三通阀失电、第一三通阀通电、第二三通阀失电，通过注射器组件的向上运动将稀释液、CRP试剂R1液加入到反应池将反应池内壁容腔清洗干净，废液通过反应池底部经第一两通阀排出，为下一个全血样本的反应做准备；

步骤S4：测量池中反应孵育好的样本开始进行测量，光学系统采集测量信号，硬件系统将测量信号转换为电信号，软件系统将电信号做处理，记录显示；

步骤S5：测量池中样本的样本测量结束之后，第一压断阀处于常闭端，第二压断阀处于常开端，并通过组合控制第三三通阀通电、第四三通阀通电、第一三通阀通电、第二三通阀通电、第一两通阀通电，分别将稀释液、CRP试剂R1液加入到测量池中清洗干净测量池以及第二压断阀与测量池的管路；第一两通阀、第三两通阀通电状态，第二压断阀与测量池的管路清洗后的废液经第一两通阀排出，测量池的废液通过测量池底部经第二两通阀排出，样本测量流程结束。

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