CN107727557A - 一种粒子分析仪及其液路系统和检测控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粒子分析仪及其液路系统和检测及维护控制方法。本发明液路系统包括样本上样系统、流动室组件、负压及零压形成机构和鞘液供给机构，鞘液供给机构与样本上样系统和流动室组件分别相连，样本上样系统通过流动室组件与负压及零压形成机构相连。本发明的含有上述液路系统的粒子分析仪检测时可以采用绝对计数和持续测量两种模式；持续测量可长时间持续测量，且不浪费样本；绝对计数模式可以实现对粒子浓度的测量即绝对计数。并通过定量泵吸取清洗液，对液路系统内部实现自动清洗样本管路，无需手动清洗。

Description

一种粒子分析仪及其液路系统和检测控制方法

技术领域

本发明涉及一种生物学和医学的光学分析技术领域，尤其涉及一种粒子分析仪及其液路系统和控制方法。

背景技术

粒子分析仪用于对液体样本中的各类微小粒子含量进行检测和分析，在医疗领域，粒子分析仪通过应用于血液、体液和免疫等方面的粒子分析。一般的粒子分析仪的液路系统中要经过采样、分血、反应、样本准备、光检测和清洗等流程。有以下三种不同方案：

方案1可以控制检测样本流形成，定量泵吸入一定量样本，然后推入流动室，同时鞘液泵P1和废液泵P2提供鞘液和排掉废液，在流动室中形成鞘液包裹的样本流，由于定量泵推样体积可知，所以通过检测粒子数和推样本的体积值，得出测量样本的绝对计数值(也就是粒子个数/相对应的样本体积，得到样本中特定粒子的浓度值)，具有方便绝对计数功能。但是由于必须先吸取样本然后推样，所以必须事先确定一个样本的吸取量，而且该吸取量有一定的限制，由于样本管路长度及定量泵吸程范围有限，导致样本吸取量不可能很大，所以只能测一定限制值以下的样本量，不能持续进行测量。而且此种模式，由于吸取样本再推样，为了避免样本在管路内被稀释，往往过量吸取一定量的样本，测量结束时，剩余一部分在管路内并没有被推入流动室进行测试，所以导致样本被浪费了一部分。总之，第一种方案只能测一定限制值以下的样本量，且存在样本浪费的问题。

方案2采用负压吸样的方式吸取样本，鞘液泵P1和废液泵P2共同控制流动室中样本针出口的负压，此负压吸取样本，进入流动室后，被鞘液包裹形成样本流。样本通路中串接流量计，与鞘液泵P1形成闭环控制，通过控制鞘液的流速、流量计和鞘液泵闭环控制吸样速度，同时对废液池通过P3快速建立负压，然后通过P2精确控制废液池中负压，从而控制样本吸样速度，提高样本流控制稳定性。用流量计测量样本上样的速度，从而实现样本流形成的同时进行绝对计数功能。本方案的缺点是流量计的成本较高，而且由于流量计对不同样本的介质(水或血样)具有不同的测量偏差，导致测量精确度和一致性等有很多问题。

方案3采用负压吸样的方式，采用1个鞘液泵和1个废液泵以及两个压力传感器，共同控制流动室中样本针出口的负压，此负压吸取样本，进入流动室后，被鞘液包裹形成样本流，液路设计简洁，但问题是无法直接实现绝对计数，需要使用参考粒子，增加了用户的测量成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种粒子分析仪及其液路系统和控制方法,可以根据需要选择持续测量模式和绝对计数测量模式，普通模式下采用负压吸样的方式，可以长时间持续测量，不浪费样本；绝对计数模式下，可以实现体积法的绝对计数；此外，可自动从机外吸取清洗液，对液路系统内部进行清洗维护，无需用户手动进行清洗操作。

本发明的一种粒子分析仪的液路系统，包括样本上样系统、流动室组件、负压及零压形成机构和鞘液供给机构，鞘液供给机构分别与样本上样系统和流动室组件分别相连，所述样本上样系统通过所述流动室组件与所述负压及零压形成机构相连。

优选的，所述样本上样系统包括吸样针、三通、定量泵、电磁阀V06和连接管路；所述三通的一端与所述电磁阀V06和所述吸样针依次连接，所述三通的第二端与所述定量泵连接，所述三通的第三端与所述流动室组件连接。

优选的，所述流动室组件包括流动室和样本针，所述样本针置于所述流动室的内部。

优选的，所述负压及零压形成机构由废液池、排液泵、压力传感器PS02和电磁阀V05及V07组成；所述废液池上设置有所述压力传感器PS02，所述排液泵连接在所述废液池的底部液体出口，打开所述电磁阀V05，则将所述废液池中的废液排掉并建立负压；关闭所述电磁阀V05，打开V07则建立零压。

优选的，所述鞘液供给机构包括鞘液桶、液泵、过滤器、电磁阀V03和压力传感器PS01，所述鞘液桶、所述液泵、所述过滤器、所述电磁阀V03和所述压力传感器PS01依次连接，通过所述液泵从所述鞘液桶吸取鞘液，经过所述过滤器、所述电磁阀V03和所述压力传感器PS01，供给所述流动室组件。

优选的，所述样本上样系统中的三通的第三端经由一段细管路与所述样本针相连,所述细管路的内径≤0.3mm，长度大于100mm。

优选的，所述定量泵的出口管路分两路：其一连接至所述样本上样系统中的三通；另一路设置压力传感器PS03检测其压力，通过电磁阀V01连接至清洗液；所述定量泵的入口管路设置压力传感器PS03检测其压力，经电磁阀V02连接所述鞘液供给机构。

优选的，所述流动室的开口通过电磁阀V04与所述废液池连接。

本发明还提供了一种粒子分析仪，包括上述的液路系统。

本发明还提供了一种上述粒子分析仪的检测控制方法,包括以下两种检测模式以及管路自清洗模式：

绝对计数模式：

S1：控制所述负压及零压形成机构，在所述废液池中形成零压或负压；

S2：打开所述电磁阀V06，所述定量泵经由所述吸样针吸取样本，样本经过所述三通储存在所述连接管路中，然后关闭所述电磁阀V06；

S3：启动所述液泵，吸取鞘液，同时打开所述电磁阀V03和所述电磁阀V04，将鞘液供给所述流动室并进入所述废液池；

S4：利用所述定量泵推动所述连接管路内的样本流进所述流动室内，在所述流动室内形成鞘液包裹的样本流；

S5：对所述流动室内的样本流中的粒子进行检测测量，直至结束；

持续测量模式：

S1：控制所述负压及零压形成机构，在所述废液池中形成负压；

S2：打开所述电磁阀V04和V06，吸取样本经由所述吸样针和所述三通进入所述流动室；

S3:启动所述液泵，吸取鞘液，同时打开所述电磁阀V03，将鞘液供给入所述流动室，在所述流动室内鞘液包括样本形成样本流，最终一起进入所述废液池；

S4：检测所述流动室中样本流中的粒子，直至测量结束；

管路自清洗方法：

S1：打开所述电磁阀V01，所述定量泵吸取清洗液，并将其储存于管路中；

S2：关闭所述电磁阀V01，所述定量泵推送清洗液进入所述吸样针和所述连接管路及所述流动室中；

S3：对所述连接管路及所述流动室进行浸泡清洗，从而实现管路的清洗功能。

本发明的设计液路系统及控制系统，通过控制液路系统工作方式，提供两种测量模式；一种持续测量，用负压吸样进行测量，可以实现长时间的持续测量，对样本浪费少，但是不具有绝对计数功能；另一种绝对计数测量模式，能提供绝对计数功能，但是测量样本的体积有限，而且需要测量前指定。两种方式供用户选择，当用户无需绝对计数时，则可以选择持续测量模式，从而可以长时间持续测量，不浪费样本；当用户需要绝对计数时，则可以选择绝对计数模式，指定测量样本体积，然后启动测量。当用户既需要绝对计数又需要长时间持续测量时，则可以先启用绝对计数模式测量获取计数结果，然后再用持续测量模式再次进行测量。此外，系统还可以自动从机外吸取清洗液，对液路系统内部进行清洗维护，无需用户手动进行清洗操作。

附图说明

图1是样本上样系统的一个优选实施例的结构示意图；

图2是负压及零压形成机构的一个优选实施例的结构示意图；

图3是鞘液供给机构的一个优选实施例的结构示意图；

图4是本发明的一种粒子分析仪的液路系统的一个优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

以下结合附图对本发明作进一步的详细描述。

实施例1：本发明的一种粒子分析仪的液路系统中的样本上样系统的一个优选实施例

图1是样本上样系统的一个优选实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的样本上样系统包括吸样针11、三通12、定量泵13、电磁阀06和连接管路。三通12的一端与电磁阀06和吸样针11依次连接，三通12的第二端与定量泵13连接，三通12的第三端与流动室组件2连接，具体来说，三通12的第三端经由一段细管路14与样本针21相连，所述细管路14的内径≤0.3mm，长度大于100mm。电磁阀06开通，定量泵13可以通过吸样针11吸取一定量的样本经过三通12储存在管路中，然后关断电磁阀06，定量泵13将样本经过三通12向上推进流动室20中；或者开通电磁阀06，用负压通过流动室20直接吸取样本进入流动室20，两种方式可以方便的切换。

实施例2：本发明的一种粒子分析仪的液路系统中的负压及零压形成机构的一个优选实施例

图2是负压及零压形成机构的一个优选实施例的结构示意图，如图2所示，本实施例的负压及零压形成机构由废液池31、排液泵32、压力传感器33和电磁阀05及07组成，其中排液泵32连接在废液池31的底部液体出口，打开电磁阀05，可以将废液池31中废液排掉，同时可以抽负压，根据压力传感器33的检测结果启停，维持一个比较稳定的负压，打开电磁阀07与大气相通可以形成零压。

实施例3：本发明的一种粒子分析仪的液路系统中的鞘液供给机构的一个优选实施例

图3是鞘液供给机构的一个优选实施例的结构示意图，如图3所示，本实施例的鞘液供给机构包括鞘液桶41、液泵42、过滤器43、电磁阀03和压力传感器44，鞘液桶41、液泵42、过滤器43、电磁阀03和压力传感器44依次连接，通过液泵42从鞘液桶41吸取鞘液，经过过滤器43、电磁阀03和压力传感器4，供给流动室20，在内部形成鞘流包裹样本流。

实施例4：本发明的一种粒子分析仪的液路系统的一个优选实施例

图4是本发明的一种粒子分析仪的液路系统的一个优选实施例的结构示意图，如图4所示，本实施例的粒子分析仪的液路系统包括样本上样系统1、流动室组件2、负压及零压形成机构3和鞘液供给机构4，鞘液供给机构4与样本上样系统1和流动室组件2分别相连，样本上样系统1通过流动室组件2与负压及零压形成机构3相连。

本实施例的样本上样系统1如实施例1中所述，包括吸样针11、三通12、定量泵13、电磁阀06和连接管路。电磁阀06开通，定量泵13可以通过吸样针11吸取一定量的样本经过三通12储存在管路中，然后关断电磁阀06，定量泵13将样本经过三通12向上推进流动室20中；或者开通电磁阀06，用负压通过流动室20直接吸取样本进入流动室20，两种方式可以方便的切换。

本实施例的流动室组件2包括流动室20、样本针21以及一段细管路14，该细管路14内径为0.3mm，另一实施例的细管路14内径为0.2mm；长度大于100mm，所述样本针21置于流动室20内部。样本上样系统1中的三通12的一端与流动室组件2中的细管路14相连。

本实施例的负压及零压形成机构3如实施例2中所述，由废液池31、排液泵32、压力传感器33和电磁阀05组成，其中排液泵32连接在废液池31的底部液体出口，打开电磁阀05，可以将废液池31中废液排掉，同时可以抽负压，根据压力传感器33的检测结果启停，维持一个比较稳定的负压；打开电磁阀V07，则废液池31内为零压。

本实施例的鞘液供给机构4如实施例3中所述，包括鞘液桶41、液泵42、过滤器43、电磁阀03和压力传感器44，鞘液桶41、液泵42、过滤器43、电磁阀03和压力传感器44依次连接，通过液泵42从鞘液桶41吸取鞘液，经过过滤器43、电磁阀03和压力传感器4，供给流动室20，在内部形成鞘流包裹样本流。

样本上样系统1中定量泵的出口管路分两路：其一连接至样本上样系统1中的三通12；另一路设置压力传感器PS03检测其压力，通过电磁阀V01连接至清洗液；定量泵13的入口管路设置压力传感器PS03检测其压力，经电磁阀V02连接鞘液供给机构4。

流动室组件2中的流动室20的开口与负压及零压形成机构3中的废液池31连接。

实施例5：含实施例4中所述液路系统的粒子分析仪的应用

本实施例的粒子分析仪包括实施例4中的液路系统，使用本实施例的粒子分析仪,包括以下两种检测模式以及管路自清洗模式：

绝对计数模式：

S1：控制所述负压及零压形成机构，在所述废液池中形成零压或负压；

S2：打开所述电磁阀V06，所述定量泵经由所述吸样针吸取样本，样本经过所述三通储存在所述连接管路中，然后关闭所述电磁阀V06；

S3：启动所述液泵，吸取鞘液，同时打开所述电磁阀V03和所述电磁阀V04，将鞘液供给所述流动室并进入所述废液池；

S4：利用所述定量泵推动所述连接管路内的样本流进所述流动室内，在所述流动室内形成鞘液包裹的样本流；

S5：对所述流动室内的样本流中的粒子进行检测测量，直至结束。

持续测量模式：

S1：控制所述负压及零压形成机构，在所述废液池中形成负压；

S2：打开所述电磁阀V04和V06，吸取样本经由所述吸样针和所述三通进入所述流动室；

S3:启动所述液泵，吸取鞘液，同时打开所述电磁阀V03，将鞘液供给入所述流动室，在所述流动室内鞘液包括样本形成样本流，最终一起进入所述废液池；

S4：检测所述流动室中样本流中的粒子，直至测量结束；

管路自清洗方法：

S1：打开所述电磁阀V01，所述定量泵吸取清洗液，并将其储存于管路中；

S2：关闭所述电磁阀V01，所述定量泵推送清洗液进入所述吸样针和所述连接管路及所述流动室中；

S3：对所述连接管路及所述流动室进行浸泡清洗，从而实现管路的清洗功能。

粒子分析仪在排液泵32、液泵42、过滤器43、电磁阀03、压力传感器44、流动室20、样本针21、三通12、吸样针11和定量泵13的配合下，利用定量泵13就可以吸取样本，并将样本储存在连接管路中，再通过定量泵13就可以将储存在连接管路中的样本推送至流动室20内进行测量。

在电磁阀O4、废液池31、压力传感器33、电磁阀05和排液泵32的配合下，利用排液泵32和电磁阀05形成负压，并通过负压将样本吸进流动室20内，然后进行测量。本发明通过控制液路系统工作方式，可提供两种测量模式：一种持续测量，用负压吸样进行测量，可以实现长时间的持续测量，对样本浪费少，但是不具有绝对计数功能，持续测量模式的流程如下：关闭所有阀，然后开排液泵32和电磁阀05，废液池31中建立并维持负压，启动液泵42，开启电磁阀03和05，再开启电磁阀06，吸样测量直至结束。

另一种绝对计数测量模式，能提供绝对计数功能，但是测量样本的体积有限，而且需要测量前指定；绝对计数测量模式的流程如下：关闭所有阀，然后开电磁阀06，定量泵13吸入一定量样本，启动液泵42，开启电磁阀03和04，定量泵13推送样本，样本体积推完或被停止，清洗样本管路。

上述两种方式供用户选择，当用户无需绝对计数时，则可以选择持续测量模式，从而可以长时间持续测量，不浪费样本；当用户需要绝对计数时，则择绝对计数模式，指定测量样本体积，然后启动测量，当用户既需要绝对计数又需要长时间持续可以选测量时，则可以先启用绝对计数模式测量获取计数结果，然后再用普通模式再次进行测量，此外，系统还可以自动从机外吸取清洗液，对液路系统内部进行清洗维护；无需用户手动进行清洗操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案的发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粒子分析仪的液路系统，其特征在于，所述液路系统包括样本上样系统、流动室组件、负压及零压形成机构和鞘液供给机构，所述鞘液供给机构与所述样本上样系统和所述流动室组件分别相连，所述样本上样系统通过所述流动室组件与所述负压及零压形成机构相连。

2.根据权利要求1所述的液路系统，其特征在于，所述样本上样系统包括吸样针、三通、定量泵、电磁阀V06和连接管路；所述三通的一端与所述电磁阀V06和所述吸样针依次连接，所述三通的第二端与所述定量泵连接，所述三通的第三端与所述流动室组件连接。

3.根据权利要求2所述的液路系统，其特征在于，所述样本上样系统中的三通的第三端经由一段细管路与所述样本针相连,所述细管路的内径≤0.3mm，所述细管路长度>100mm。

4.根据权利要求3所述的液路系统，其特征在于，所述流动室组件包括流动室和样本针，所述样本针置于所述流动室的内部。

5.根据权利要求4所述的液路系统，其特征在于，所述负压及零压形成机构由废液池、排液泵、压力传感器PS02和电磁阀V05及V07组成；所述废液池上设置有所述压力传感器PS02，所述排液泵连接在所述废液池的底部液体出口，打开所述电磁阀V05，则将所述废液池中的废液排掉并建立负压；关闭所述电磁阀V05，打开V07则建立零压。

6.根据权利要求5所述的液路系统，其特征在于，所述鞘液供给机构包括鞘液桶、液泵、过滤器、电磁阀V03和压力传感器PS01，所述鞘液桶、所述液泵、所述过滤器、所述电磁阀V03和所述压力传感器PS01依次连接，通过所述液泵从所述鞘液桶吸取鞘液，经过所述过滤器、所述电磁阀V03和所述压力传感器PS01，供给所述流动室组件。

7.根据权利要求6所述的液路系统，其特征在于，所述定量泵的出口管路分两路：其一连接至所述样本上样系统中的三通；另一路设置压力传感器PS03检测其压力，通过电磁阀V01连接至清洗液；所述定量泵的入口管路设置压力传感器PS03检测其压力，经电磁阀V02连接所述鞘液供给机构。

8.根据权利要求6所述的液路系统，其特征在于，所述流动室的开口通过电磁阀V04与所述废液池连接。

9.一种粒子分析仪，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的液路系统。

10.一种权利要求9所述的粒子分析仪的检测控制方法,其特征在于，包括以下两种检测模式以及管路自清洗方法：

绝对计数模式：

S1：控制所述负压及零压形成机构，在所述废液池中形成零压或负压；

S2：打开所述电磁阀V06，所述定量泵经由所述吸样针吸取样本，样本经过所述三通储存在所述连接管路中，然后关闭所述电磁阀V06；

S3：启动所述液泵，吸取鞘液，同时打开所述电磁阀V03和所述电磁阀V04，将鞘液供给所述流动室并进入所述废液池；

S4：利用所述定量泵推动所述连接管路内的样本流进所述流动室内，在所述流动室内形成鞘液包裹的样本流；

S5：对所述流动室内的样本流中的粒子进行检测测量，直至结束；

持续测量模式：

S1：控制所述负压及零压形成机构，在所述废液池中形成负压；

S2：打开所述电磁阀V04和V06，吸取样本经由所述吸样针和所述三通进入所述流动室；

S3:启动所述液泵，吸取鞘液，同时打开所述电磁阀V03，将鞘液供给入所述流动室，在所述流动室内鞘液包裹样本形成样本流，最终一起进入所述废液池；

S4：检测所述流动室中样本流中的粒子，直至测量结束；

管路自清洗方法：

S1：打开所述电磁阀V01，所述定量泵吸取清洗液，并将其储存于管路中；

S2：关闭所述电磁阀V01，所述定量泵推送清洗液进入所述吸样针和所述连接管路及所述流动室中；

S3：对所述连接管路及所述流动室进行浸泡清洗。