CN105865870A - 标本预处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开的标本预处理设备，包括机械本体，所述机械本体包括机架，所述机架包括下部的电控系统及设置于所述机架之上的工作台，所述工作台上包括上部的机械手，所述工作台还包括管盖拾取及压装机构、管盖自动上料机构、废盖收集排除装置及一组或多组载条架；所述管盖自动上料机构上还包括条形码扫描装置及光电试管成像器。具有自动化、流水线管理的流程功能，设备内的自动开盖，密闭处置，完全杜绝了气溶胶污染，保障了检测实验的源头程序化，可溯源化，标准化，杜绝了工作人员的职业损害，既保护了工作人员的职业防护工作，由保障了生物安全；具有自我功能和环节监测系统，充分保障了试管的安全转移，彻底杜绝了人为倾漏的可能性，杜绝了由此引发的实验室内环境污染。

Description

标本预处理设备

技术领域

本发明涉及标准预处理技术领域，尤其涉及一种标本预处理设备。

背景技术

根据我国现行血液中心（中心血站）实验流程是“酶免+核酸”的运行，在核酸检测中又分“单检”与“混检”，目前，我国血液中心（中心血站）无偿献血采集的血液，必须送入检测实验室进行系统的项目指标检测；其中，核酸检测项目工作流程有两种：单检及混检。

1、血清学检测+核酸检测单检设备:采血科室在现场采集血液标本一般有两套,一套供核酸检测使用,一套酶免检测使用，两套标本为一样的条码；在采集血液时，就将标本条码的相关信息传到血液中心（中心血站）的信息管理系统。采血科室采集的试管标本，放在专用的试管架上，通过专业运输送到检测实验室,在核酸检测实验室和酶免检测实验室分别进行标本交接。检测实验室收到标本后，马上人工清点标本数目,再用手工将每个标本条码扫描录入血液中心（中心血站）信息管理系统；检测实验室与采血科室现场录入的完全一致，则完成标本交接。检测实验室再将标本离心,待标本离心完后,进行试管开盖,接着人工将离心后的试管转移到试管载条,核酸检测、酶免检测的标本分别进入不同的检测试验。检测实验室的第一次酶免试验做完后,人工挑选出阳性标本,将阴性标本进行第二次酶免检测；酶免检测后的标本（包括阴性、阳性标本试管）不保存。核酸检测后的标本（包括阴性、阳性标本试管）加盖保存（3~35天不等，逾期处置）。

2、血清学检测+核酸检测混检设备：采血科室在现场采集血液标本一般有两套,一套供核酸检测使用,一套酶免检测使用，两套标本为一样的条码；在采集血液时，就将标本条码的相关信息传到血液中心（中心血站）的信息管理系统。采血科采集的试管标本放在专用的试管架上，通过专业运输送到检测实验室,在核酸检测实验室和酶免检测实验室分别进行标本交接,检验科收到标本后马上人工清点标本数目,再用手工将每个标本条码扫描录入血液中心（中心血站）信息管理系统,检测实验室与采血科现场录入的完全一致则完成标本交接,。检验科将酶免标本离心,待标本离心后,再进行标本试管开盖,人工将开盖后的试管转移到试管载条,进行两种不同品牌的试剂进行酶免检测实验,两种不同品牌的酶免检测均为阳性的标本直接挑选出来做报废处理，单种试剂检测阳性的标本挑选出来做二次确认检测，酶免检测后的标本（包括阴性、阳性标本试管）不保存。为了防止强阳性核酸检测标本产生气溶胶污染，核酸检测实验室根据两种酶免检测结果,人工将核酸检测标本中的酶免检测阳性标本挑选出来,将剩余的核酸阴性标本进行开始核酸检测实验，核酸检测后的标本人工挑出阳性和阴性标本（包括阴性、阳性标本试管）加盖保存（3~35天不等，逾期处置）。

根据目前现状及技术难题得出如下缺陷及隐患：

1、在人工交接标本的过程中，工作人员需要逐个扫描标本条码。当标本数量较多时，容易发生漏扫，重复扫描，导致整个交接工作必须重新开始，增加了不必要的工作量。

2、工作人员在试管开盖的工程中，试管盖的开取容易对工作人员造成划痕外伤，在职业性伤害上有严重隐患；人工进行试管的转移，人工传递标本时存在实验室地面打滑或手持试管运行过程中样本倾漏，导致实验室污染的风险，本身标本产生的气溶胶易导致标本间的污染，致使检测结果混乱，假阳性增加；反复的再次检测，导致检测成本的巨大增加，也增加了工作人员的工作量。

3、在阳性标本的挑选时，往往需要在大批的标本中挑选出个别的不合格标本，工作人员只能用“大海捞针”的方式进行此项工作，耗时、耗力、耗人工，而且一旦标本挑选错误，导致的结果是将不合格标本误当合格标本进行放行，后果不堪设想。

4、不同的工作人员，在整个工作流程中各自为阵，没有统一的动作标准规定，随意性大，系统误差很大，根本没有可溯源性，给管理造成很大的难度，为后续的检测实验结果是否准确留下极大隐患。

5、核酸检测标本根据《血站管理办法规定》必须封盖保存（时间3~35天不等），工作人员要对每一个标本进行逐一加盖，加盖环节必须小心翼翼，一旦人为的试管泄露，会致核酸检测实验室的污染，整个实验室必须重新全面消毒清洁，才能再次进行工作。

6、根据血站技术操作规程（2015版）规定，标本的交接必须由检验科专工业作人员进行，由于采血点采血时间和采血点距离不同导致交接时间完全不同，为了符合管理办法，交接工作给检验科专业工作人员带来了巨大的工作量和工作压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种标本预处理设备，有效解决上述技术问题。

为有效解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

标本预处理设备，包括机械本体，所述机械本体包括机架，所述机架包括下部的电控系统及设置于所述机架之上的工作台，所述工作台上包括上部的机械手，所述机械手包括横向设置的第一机械手及设置于所述第一机械手上的垂直机械手，所述垂直机械手分别包括第二机械手及第三机械手，所述第二机械手前端设有旋转轴及夹紧手指，所述第三机械手上设有试管拴取机构，所述工作台还包括管盖拾取及压装机构、管盖自动上料机构、废盖收集排除装置及一组或多组载条架；所述管盖自动上料机构上还包括条形码扫描装置及光电试管成像器。

特别的，所述机架上还包括一保护罩，所述保护罩上顶部设有上层流机构、高效过滤装置，所述保护罩一侧包括一自动开关门。

特别的，所述机架上还包括试管夹紧装置及与之连接的旋转定位盘。

特别的，所述机架上还包一下层流装置及设置于所述下层流装置一侧的试管架，所述试管架连接设置一试管架自动进出机构，所述试管架上包括多组规则排布的试管。

特别的，所述载条架连接设置一载条架自动进出机构。

本发明的有益效果为：本发明提供的标本预处理设备，具有自动化、流水线管理的流程功能，设备内的自动开盖，密闭处置，完全杜绝了气溶胶污染，保障了检测实验的源头程序化，可溯源化，标准化，杜绝了工作人员的职业损害，既保护了工作人员的职业防护工作，由保障了生物安全；具有自我功能和环节监测系统，充分保障了试管的安全转移，彻底杜绝了人为倾漏的可能性，杜绝了由此引发的实验室内环境污染。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明所述标本预处理设备的结构示意图；

图2是本发明所述标本预处理设备的侧视图；

图3是本发明所述标本预处理设备的俯视图。

其中：

1保护罩,2上层流机构,3高效过滤装置,4第二机械手,5第一机械手,6旋转轴,7夹紧手指,8自动开关门,9载条架,10废料收集排除装置,11管盖拾取及压装机构,12管盖自动上料机构,13电控系统,14机架, 15试管夹紧装置，16第三机械手,17试管拴取机构,18下流层装置,19试管架,20试管架自动进出机构,21载条架自动进出机构,22条形码扫描装置,23光电试管成像器,24旋转定位盘。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2及图3所示，本实施例中提供的标本预处理设备，包括机械本体，所述机械本体包括机架14，所述机架14包括下部的电控系统14及设置于所述机架14之上的工作台，所述工作台上包括上部的机械手，所述机械手包括横向设置的第一机械手5及设置于所述第一机械手5上的垂直机械手，所述垂直机械手分别包括第二机械手4及第三机械手16，所述第二机械手4前端设有旋转轴6及夹紧手指7，所述第三机械手16上设有试管拴取机构17，所述工作台还包括管盖拾取及压装机构11、管盖自动上料机构12、废盖收集排除装置10及一组或多组载条架9；所述管盖自动上料机构12上还包括条形码扫描装置22及光电试管成像器23。

所述机架14上还包括一保护罩1，所述保护罩1上顶部设有上层流机构2、高效过滤装置3，所述保护罩1一侧包括一自动开关门8。所述机架14上还包括试管夹紧装置15及与之连接的旋转定位盘24。所述机架14上还包一下层流装置18及设置于所述下层流装置18一侧的试管架19，所述试管架19连接设置一试管架自动进出机构20，所述试管架19上包括多组规则排布的试管。所述载条架9连接设置一载条架自动进出机构21。

申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某步骤，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的方法，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些步骤的其它实施方式。

下面具体阐述本实施例中设备的工作原理：

1、核酸标本预处理：

第一种模式：酶免实验完成后,设备已经获取到酶免标本阳性的(针对核酸采用混检模式的；此模式是两套同一条码的标本，一套用于核酸实验，一套用于酶免实验，需要先行进行酶免实验，根据血站管理大网获取的酶免实验结果信息对核酸标本试管进行挑选，剔除酶免实验已经显示为阳性标本，剩下的核酸标本试管再进行核酸实验)。

设备开机，空气对流装置自动打开，气流由下部四边注入，往中部汇聚往上运动，达到空气对流的效果，杜绝气溶胶污染空气。

将核酸试管架放在设备试管架托盘上，设备红外线感应到试管架放置好后设备自动门打开，试管架托盘托住试管架自动往设备内运动，运动到达工作位置后，自动门关闭，设备自动拍照留档。

将4条空核酸试管载架放置设备试管载架托盘上，设备感应到载条放置完毕，设备自动门打开，载条托盘托住试管载条往设备内运动，到达工作位置后，自动门关闭。（在此依据澳斯邦设备的标本载条设计模板，澳斯邦载条每条32人份，为市场上最长的载条）

设备开始工作，机械手从试管架上依次抓取试管放置中间旋转工位上，在转运过程中，机械手旋转获取核酸试管条码，设备系统将核酸试管条码信息与血站管理大网的酶免结果比对,如果获取的核酸试管条码信息为酶免实验确认为阳性或再检的,机械手将标本自动送至阳性试管载条,如果为正常标本,机械手将标本送至设备旋转工位,旋转工位感应到试管放置好后，开始旋转，转至开盖工位，开盖装置打开试管盖，废试管盖弃入废盖收集容器内，开完试管盖后的试管随着旋转工位进入下一步转运区域。

设备感应到开完试管盖的试管进入转运区域后，转运机械手开始工作，将试管由旋转工位转运至试管载条。设备软件核对完核酸标本数量和条码，设备将试管载条自动退出，工作人员将试管载条获取进行试验检测，做完试验，检验科核酸设备会发出试验报告，我方设备自动获取试验报告数据，工作人员将做完试验的标本载条放入设备试管载条托盘上，试管载条托盘往设备内运行，运行中，设备的固定扫描头获取条码，再根据试验报告数据，机械手自动将阳性标本挑选出，放置阳性标本载条上，工作人员可以对阳性标本进行二次核酸再检；其他阴性标本进行加盖封装。

加盖功能:

试管盖专门定制，采用自动进样系统，试管盖自动到达到旋转架加盖工位上，做完试验的标本由机械手从试管载条上抓取放置于旋转工位上，旋转工位检测到试管放置完毕，旋转工位开始工作，试管随之旋转到加盖工位上时，加盖器工作，将试管盖压入试管，加完盖的试管继续旋转到转移工位，转运机械手将试管转移到样品保存盒，进行标本封存，完成工作。

设备扫描获取试管的条码，通过软件，与血站管理软件对接，跟外采科采血科录入数据比对，标本数目条码无误，设备正常运行，并出具标本核对交接报告，如果出现条码扫描不到，或条码异常，设备出现提示：“人工马上录入，标本录入完后集中处理，忽略不计，”三个提示。如果选择人工马上录入，机械手将标本放回标本盒，标本盒载架自动退出，工作人员根据软件提示位置，人工录入标本号，点击确定，设备继续工作，该标本在软件中出现黄色标示，打印报告客户可以选择是否需要显色打印，不选择则打印报表不做标示，如果选择标本录入完毕后集中处理，设备不再扫描该标本，等一批标本处理完，全部放置试管载条上后，管理软件出现载条的模拟图例，扫描出现问题对的标本出现相应标识，然后提示请人工录入，这时候，工作人员将标本载条由设备内取出，进行人工录入，录入的标本在软件上显示标识，打印报告时，客户可以选择去掉标识打印；如果选择忽略不计，软件出现红色标示，打印报告需出现重点提示。溯源跟踪报告，每批实验完毕，软件打印出标本交接报告单，内容为：标本交接数量，照片，时间，交接人员，交接地点，交接条码核对，试管开盖情况”。报告单下面是设备工作自检状态记录。设备留未来升级端口，预想留远程故障诊断报警功能。

第二种模式：酶免实验完成后，设备酶免和核酸同时进行(针对核酸采用单检模式的)。

试管架进料功能：

将试管架放在设备试管架托盘上，设备红外线感应到试管架放置好后设备自动门打开，试管架托盘托住试管架自动往设备内运动，运动到达工作位置后，自动门关闭，设备自动拍照留档。

试管载条进料功能：

将4条空试管载架放置设备试管载架托盘上，设备感应到载条放置完毕，设备自动门打开，载条托盘托住试管载条往设备内运动，到达工作位置后，自动门关闭。（在此依据澳斯邦设备的标本载条设计模板，澳斯邦载条每条32人份，为市场上最长的载条）

标本交接和条码核对及开盖功能：

设备开始工作，机械手从试管架上依次抓取试管放置中间旋转工位上，在转运过程中，机械手旋转获取条码，旋转工位感应到试管放置好后，开始旋转，转至开盖工位，开盖装置打开试管盖，废试管盖弃入废盖收集容器内，开完试管盖后的试管随着旋转工位进入下一步转运区域，

试管由旋转工位转运至试管载条功能：

设备感应到开完试管盖的试管进入转运区域后，转运机械手开始工作，将试管由旋转工位转运至试管载条。

设备软件核对完标本数量和条码，设备将试管载条自动退出，工作人员将试管载条获取进行试验检测，做完试验，检验科酶免设备会发出试验报告，我方设备自动获取试验报告数据，工作人员将做完试验的标本载条放入设备试管载条托盘上，试管载条托盘往设备内运行，运行中，设备的固定扫描头获取条码，再根据试验报告数据，机械手自动将阳性标本挑选出，放置阳性标本载条上，工作人员可以对阳性标本进行二次再检；其他阴性标本进行加盖封装。

加盖功能:

试管盖专门定制，采用自动进样系统，试管盖自动到达到旋转架加盖工位上，做完试验的标本由机械手从试管载条上抓取放置于旋转工位上，旋转工位检测到试管放置完毕，旋转工位开始工作，试管随之旋转到加盖工位上时，加盖器工作，将试管盖压入试管，加完盖的试管继续旋转到转移工位，转运机械手将试管转移到样品保存盒，进行标本封存，完成工作。

软件部分功能，主要针对条码获取和资料溯源部分。

设备扫描获取试管的条码，通过软件，与血站管理软件对接，跟外采科采血科录入数据比对，标本数目条码无误，设备正常运行，并出具标本核对交接报告，如果出现条码扫描不到，或条码异常，设备出现提示：“人工马上录入，标本录入完后集中处理，忽略不计，”三个提示。如果选择人工马上录入，机械手将标本放回标本盒，标本盒载架自动退出，工作人员根据软件提示位置，人工录入标本号，点击确定，设备继续工作，该标本在软件中出现黄色标示，打印报告客户可以选择是否需要显色打印，不选择则打印报表不做标示，如果选择标本录入完毕后集中处理，设备不再扫描该标本，等一批标本处理完，全部放置试管载条上后，管理软件出现载条的模拟图例，扫描出现问题对的标本出现相应标示，然后提示请人工录入，这时候，工作人员将标本载条由设备内取出，进行人工录入，录入的标本在软件上显示标识，打印报告时，客户可以选择去掉标识打印；如果选择忽略不计，软件出现红色标示，打印报告需出现重点提示。溯源跟踪报告，每批实验完毕，软件打印出标本交接报告单，内容为：标本交接数量，照片，时间，交接人员，交接地点，交接条码核对，试管开盖情况”。报告单下面是设备工作自检状态记录。设备留未来升级端口，预想留远程故障诊断报警功能。

2、酶免标本预处理：

设备开机，空气对流装置自动打开，气流由下部四边注入，往中部汇聚往上运动，达到空气对流的效果，杜绝气溶胶污染空气。

试管架进料功能：

将试管架放在设备试管架托盘上，设备红外线感应到试管架放置好后设备自动门打开，试管架托盘托住试管架自动往设备内运动，运动到达工作位置后，自动门关闭，设备自动拍照留档。

试管载条进料功能：

将4条空试管载架放置设备试管载架托盘上，设备感应到载条放置完毕，设备自动门打开，载条托盘托住试管载条往设备内运动，到达工作位置后，自动门关闭。（在此依据澳斯邦设备的标本载条设计模板，澳斯邦载条每条32人份，为市场上最长的载条）

标本交接和条码核对及开盖功能：

设备开始工作，机械手从试管架上依次抓取试管放置中间旋转工位上，在转运过程中，机械手旋转获取条码，旋转工位感应到试管放置好后，开始旋转，转至开盖工位，开盖装置打开试管盖，废试管盖弃入废盖收集容器内，开完试管盖后的试管随着旋转工位进入下一步转运区域，

试管由旋转工位转运至试管载条功能：

设备感应到开完试管盖的试管进入转运区域后，转运机械手开始工作，将试管由旋转工位转运至试管载条。

设备软件核对完标本数量和条码，设备将试管载条自动退出，工作人员将试管载条获取进行试验检测，

做完试验，检验科酶免设备会发出试验报告，我方设备自动获取试验报告数据，工作人员将做完试验的标本载条放入设备试管载条托盘上，试管载条托盘往设备内运行，运行中，设备的固定扫描头获取条码，再根据试验报告数据，机械手自动将阳性标本挑选出，放置阳性标本载条上，工作人员可以对阳性标本进行二次酶免再检；其他阴性标本进行加盖封装。

功能:

试管盖专门定制，采用自动进样系统，试管盖自动到达到旋转架加盖工位上，做完试验的标本由机械手从试管载条上抓取放置于旋转工位上，旋转工位检测到试管放置完毕，旋转工位开始工作，试管随之旋转到加盖工位上时，加盖器工作，将试管盖压入试管，加完盖的试管继续旋转到转移工位，转运机械手将试管转移到样品保存盒，进行标本封存，完成工作。

软件部分功能，主要针对条码获取和资料溯源部分。

设备扫描获取试管的条码，通过软件，与血站管理软件对接，跟外采科采血科录入数据比对，标本数目条码无误，设备正常运行，并出具标本核对交接报告，如果出现条码扫描不到，或条码异常，设备出现提示：“人工马上录入，标本录入完后集中处理，忽略不计，”三个提示。如果选择人工马上录入，机械手将标本放回标本盒，标本盒载架自动退出，工作人员根据软件提示位置，人工录入标本号，点击确定，设备继续工作，该标本在软件中出现黄色标示，打印报告客户可以选择是否需要显色打印，不选择则打印报表不做标示，如果选择标本录入完毕后集中处理，设备不再扫描该标本，等一批标本处理完，全部放置试管载条上后，管理软件出现载条的模拟图例，扫描出现问题对的标本出现相应标示，然后提示请人工录入，这时候，工作人员将标本载条由设备内取出，进行人工录入，录入的标本在软件上显示标识，打印报告时，客户可以选择去掉标识打印；如果选择忽略不计，软件出现红色标示，打印报告需出现重点提示。溯源跟踪报告，每批实验完毕，软件打印出标本交接报告单，内容为：标本交接数量，照片，时间，交接人员，交接地点，交接条码核对，试管开盖情况”。报告单下面是设备工作自检状态记录。设备留未来升级端口，预想留远程故障诊断报警功能。

申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有实施方式均在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.标本预处理设备，其特征在于，包括机械本体，所述机械本体包括机架，所述机架包括下部的电控系统及设置于所述机架之上的工作台，所述工作台上包括上部的机械手，所述机械手包括横向设置的第一机械手及设置于所述第一机械手上的垂直机械手，所述垂直机械手分别包括第二机械手及第三机械手，所述第二机械手前端设有旋转轴及夹紧手指，所述第三机械手上设有试管拴取机构，所述工作台还包括管盖拾取及压装机构、管盖自动上料机构、废盖收集排除装置及一组或多组载条架；所述管盖自动上料机构上还包括条形码扫描装置及光电试管成像器。

2.根据权利要求1所述的标本预处理设备，其特征在于，所述机架上还包括一保护罩，所述保护罩上顶部设有上层流机构、高效过滤装置，所述保护罩一侧包括一自动开关门。

3.根据权利要求1所述的标本预处理设备，其特征在于，所述机架上还包括试管夹紧装置及与之连接的旋转定位盘。

4.根据权利要求1所述的标本预处理设备，其特征在于，所述机架上还包一下层流装置及设置于所述下层流装置一侧的试管架，所述试管架连接设置一试管架自动进出机构，所述试管架上包括多组规则排布的试管。

5.根据权利要求1所述的标本预处理设备，其特征在于，所述载条架连接设置一载条架自动进出机构。