CN108318701A - 用于自动分析装置的试剂台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于自动分析装置的试剂台(1),包括第一和第二试剂容器存储器(2,10)以及将试剂容器(16)在第一和第二试剂容器存储器(2,10)之间转移的转移装置(20)。此外,本发明涉及一种将试剂容器载入自动分析装置的方法。
Description
本申请是申请日为2013年11月11日、申请号为201310556972.4、发明名称为“用于自动分析装置的试剂台”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明属于用于实验诊断学的自动分析装置领域,并涉及用于自动分析装置的试剂台,包括第一和第二试剂容器存储器以及将试剂容器在第一和第二试剂容器存储器之间转移的转移装置。另外,本发明涉及将试剂容器载入自动分析装置的方法。
背景技术
目前,大量的用于确定体液样本或生物样本中的生理参数的检测和分析方法以自动化的方式并且在自动分析装置和同样在称为体外(in-vitro)诊断系统中大批量地进行。
目前的分析装置能对一种样本进行多种检测反应和分析。为了以自动方式执行多种检验,需要使用多种装置用于进行样本容器、反应容器和试剂容器的空间转移,例如,具有抓取功能的转移臂、传输带或可旋转传输轮,同样用于进行液体转移,例如,移液装置。所述装置包括控制单元,控制单元能通过适当软件计划和处理以很大程度上独立的方式进行预期分析的工作步骤。
这种自动操作分析装置中使用的许多测量系统都基于光度测量原理。这些方法实现了液体样本中分析物的质量和数量检测。临床上相关的参数,例如,分析物的浓度或活性,通常通过将患者的一部分体液(例如,血液、血浆、血清或尿液)在反应容器内与一种或多种检验试剂混合,由此进行生化反应而确定,该生化反应使检验混合物的光学或其它物理特性发生了可测量的变化。
分析所需的试剂一般存储在装置内试剂台的试剂容器存储器中的合适试剂容器中。由于要进行多种不同类型的分析,所述试剂容器存储器一般包括多个用于试剂容器的插座位置,并且许多情况下还包括冷却单元,用于保证试剂的保质期。分析装置以自动方式使用试剂容器存储器,并且需要时通过具有移液机构的转移臂取出各种分析所需的试剂。
如果其中一种试剂容器中的试剂用完,或者超过了它的有效期,则需要更换。必须由用户手动进行更换。此处出现的问题是,分析装置运行期间试剂容器的手动更换中断了装置的运行,减少了检验处理量,因为需要通过中断装置的工作流程或至少中断移液装置使用试剂容器而首先确保在使用试剂容器时,用户没有受到装置的可移动装置(例如,移液装置或旋转传输轮)的伤害,并第二,确保没有对可移动装置造成损坏。
目前为止,这个问题通过完全中断工作,或在时间上限制用户对装置的试剂容器存储器的使用选项而得以解决。
因此,现有技术公开了实现试剂容器存储器的装载,特别是通过第二个单独试剂容器存储器进行装载的分析装置。例如,为此设置抽屉,新的试剂容器由用户连续插入抽屉。新的试剂随后通过转移装置以自动方式传输到主试剂容器中。
因此,由于试剂容器的更换可在不中断当前操作的情况下进行,自动分析处理可更快进行。这可通过直接手动使用第一试剂容器存储器而实现,分析装置运行期间由用于转移试剂液体的移液装置连续使用第一试剂容器存储器,完全防止在对应插座位置装入新试剂容器并不是由用户手动进行,而是通过合适的转移装置以自动的方式进行。
发明内容
本发明的目的在于提供用于自动分析装置的试剂台,用于进一步增加灵活性并尽可能实现用户连续更换试剂容器而不会阻碍过程中装置内部的工作步骤。
根据本发明,该目的通过第二试剂容器存储器的环形布置的插座位置和旋转安装的第二试剂容器存储器而实现。为此,有利地,试剂容器存储器具有可控旋转机构,例如,步进电机。
由于插座位置的环形布置,以及试剂容器存储器的可旋转设计,转移装置可使用每个插座位置。这同样可应用并特别应用于如果转移装置以特别简单的方式进行线性传输。由此,卸载和装载过程可同时进行,并且装载和卸载的试剂容器的顺序可由控制单元以完全灵活的方式计划,并且可以最佳方式整合到已计划的分析工作步骤中。用户限制为手动使用第二试剂容器存储器的插座位置,在这之上移液装置无法在分析期间连续自动使用。确切的说,第二试剂容器存储器仅用于装载、卸载和存储多个试剂容器。因此,通过用户接触元件(例如,接触窗)在一侧手动使用第二试剂容器,并且在另一侧由转移装置自动进行。
为了装载装置,将新试剂容器被手动插入第二试剂容器存储器中。控制单元建立不对当前分析产生不利影响的合适时间之后,新试剂容器通过转移装置从第二试剂容器存储器转移到第一试剂容器存储器内。相反,用过的、不再需要的试剂容器通过转移装置从第一试剂容器存储器转移到第二试剂容器存储器内。为了卸载装置,用手将用过的试剂容器从第二试剂容器存储器中取出。
有利地,第一试剂容器存储器的插座位置也环形地布置。此处,多个插座位置特别优选地环形布置成多个同心圆,插座位置布置为径向对称。由此可使用第一试剂容器存储器的所有位置,甚至在转移系统具有线性设计的情况下也是如此。
旋转安装的试剂容器存储器中插座位置的环形布置可实现通过转移装置特别简单的设计同时使用所有插座位置,即,通过仅沿着朝向试剂容器存储器中心点的线移动的转移装置的抓取机构实现。这样,抓取机构仅需要沿一个维度移动,而各个插座位置通过试剂容器存储器的旋转在抓取机构的下方移动。此处,插座位置优选布置为径向对称。
用户接触元件允许用户使用试剂台的第二试剂容器存储器中的用于试剂容器的至少一个插座位置。自动分析装置中的试剂台通常至少由分析装置的壳体包围,以保护部分高度敏感试剂不受意外温度变化或曝光的影响。用户接触元件可实施为接触窗的形式,即,分析装置壳体中开口的形式,该接触窗在设有试剂台的装置内部与装置外围之间建立连接。用户接触元件优选为可锁接触窗,例如,可由活板或滑动门锁紧。
转移装置用于将试剂容器在第一和第二试剂容器存储器之间转移,反之亦然。根据要转移的试剂容器的类型的不同,转移装置可具有不同设计。转移装置优选包括抓取机构,用于将试剂容器从插座位置中抬起,或将试剂容器放入其中。为此,抓取机构优选移动设置在导轨上,导轨在第一和第二试剂容器存储器之间延伸。可替代地,抓取机构可设于机械臂上。在一个优选实施例中,抓取机构设有传感器,传感器能使其确定试剂容器存储器中的插座位置是否被占用。
另外,试剂台优选包括控制单元,控制单元配置为使得转移装置在第二试剂容器存储器的指定位置上始终能使用与用户可用手使用的试剂容器插座位置不同的用于试剂容器的插座位置。这首先实现了特别高的操作安全水平。其次,它实现了特别有效的更换:用户将试剂容器插入可旋转的第二试剂容器存储器的插座位置内,并手动控制旋转机构,由此可使用第二试剂容器存储器的另一个插座位置。此处,可将试剂容器再次插入或取出等。一旦用户插入所有试剂容器,转移装置可以自动方式运行,并根据控制单元的指示控制试剂容器存储器的旋转机构和转移装置将试剂容器从第二到第一试剂容器存储器进行转移。
在一个有利的实施例中,控制单元配置为,使得当用户使用第二试剂容器存储器的插座位置时,转移系统无法使用。尽管为了进行分析,移液机构无法自动使用第二试剂容器存储器,但转移装置可自动进行使用。通过配置控制单元,使得在用户手动使用时防止转移装置自动使用,由于用户不会在第二试剂容器存储器的区域内受伤,操作安全性提高。为此,将控制单元与保护机构连接。例如,可通过用户接触元件的区域内的光电屏障提供保护,一旦发现有用户使用时,会中断转移装置的使用。如果用户接触元件实施为接触窗,可提供可锁门或活板,转移装置仅能在门或活板的锁紧状态下使用插座位置。
在一个进一步有利的实施例中,试剂台包括用于试剂容器的识别机构。识别机构可(例如)包括条码读取器、QR代码读取器或RFID读取器,用于读出印在试剂容器上的信息。可替代地,识别机构可包括数字摄像机,记录试剂容器的数字图像,并将其与存储信息相比较,以识别不同试剂容器。
识别机构优选沿第二和第一试剂容器存储器之间的转移路径设置,或设置在转移装置本身上,使得在试剂容器从第二到第一试剂容器存储器转移期间,已建立和存储了新装入的试剂的类型。因此,控制单元在转移期间已知晓适当信息,并且不需要仅在载入第一试剂容器存储器之后建立适当信息。其优点在于,特别地,插座位置之间的距离,或从试剂容器存储器的边缘到插座位置的距离在第一和第二试剂容器存储器中都不需要选择过大,以便在此读出信息。因此,更多试剂容器可容纳在具有指定面积的试剂容器存储器中,装置可为更节省空间的设计。
在一个进一步有利的实施例中,试剂台包括用于振动试剂容器的振动机构。这是因为,一些试剂需要振动,以避免沉淀或离析。
振动机构优选沿着第二和第一试剂容器存储器之间的转移路径上连接,或连接在转移装置本身上,使得试剂容器在从第二到第一试剂容器存储器转移期间被振动。
振动机构可以用于试剂容器的特殊插座位置的形式实施,从第二试剂容器存储器中去除试剂容器,并且识别机构将其识别为待振动的试剂之后,将其转移到振动机构中。例如,用于振动的特殊插座位置可根据振动台的原理或以通过头部旋转的支架的形式实施。可替代地,振动机构可由根据涡旋混合器的原理的旋转偏心机构构成,当转移装置使试剂容器与偏心机构接触时,振动机构进行旋转运动,并由此对试剂容器进行机械振动。
在另一个实施例中,振动机构可与转移装置集成在一起。例如,为此,连接有用于试剂容器的抓取机构的臂可实施并控制为抓取机构可在转移过程期间进行振动运动的形式。
本发明的另一个主题是包括根据本发明的试剂台的自动分析装置。
另外,本发明涉及将至少一个试剂容器载入自动分析装置的方法。根据本发明的方法包括以下方法步骤:
a)将试剂容器置于第二试剂容器存储器的插座位置内,
b)将第二试剂容器存储器旋转至使得转移装置能够使用插座位置的位置,
c)通过转移装置将试剂容器从插座位置去除,
d)通过转移装置将试剂容器转移到第一试剂容器存储器的插座位置,并且
e)通过转移装置将试剂容器置于第一试剂容器存储器的插座位置。
试剂容器优选由用户手动放置在第二试剂容器存储器的插座位置内。
在本方法的另一个优选实施例中,在试剂容器转移到第二试剂容器存储器的插座位置期间,试剂容器经过识别机构(例如,条码扫描仪、数字摄像机或RFID读取器),识别机构获取试剂容器相关的标识信息或容器内容物相关的信息。
在本方法的依次的其他优选实施例中,在将所述的试剂容器放置到第二试剂容器存储器的插座位置之前,对试剂容器进行振动。
本发明获得的优点包括,特别地,通过使用两个具有环形布置的插座位置的独立的可旋转的试剂容器存储器,试剂容器存储器可由线性转移装置耦合,大大提高了分析装置的操作安全性和分析处理量。同样地,由于用户可在对他合适的任何时间进行所需试剂容器装载和卸载步骤,增加了用户友好性。集成的振动和识别功能不会降低系统的处理量。
上述设置的进一步优点在于,用户可装入多个试剂容器,或多个试剂容器可同时装载和卸载。如果第二试剂容器存储器仅具有一个插座位置,可在无危险的情况下插入试剂容器,但根据控制单元的处理计划,用户必须等待转移装置再次去除试剂容器。通过设置多个插座位置避免这个问题。第二试剂容器存储器的多个插座位置还可由用户通过用户接触元件同时使用。另外,每种情况下,在任何指定时间,都可仅对一个插座位置使用手动。
附图说明
下文将基于附图对本发明进行详细说明。
图1示意性的示出了分析装置(未显示任何细节)的试剂台1的设计。试剂台1具有第一试剂容器存储器2,在以自动方式执行的多个体液样本的分析期间,分析装置1通过移液机构(未显示任何细节)使用第一试剂容器存储器2。为了计划工作步骤并进入用户预期的分析过程,分析装置1具有设计为个人计算机的控制单元(未显示任何细节)。
具体实施方式
试剂容器存储器2具有圆形设计,并绕轴4可旋转的安装。由控制单元控制旋转。试剂容器存储器2被冷却单元6包围,该冷却单元确保试剂容器存储器2内试剂的保质期。试剂容器本身未示出;仅显示了用于试剂容器的插座位置8,其绕轴4设置成具有三种不同半径的同心圆。此处,从里到外,各个圆分别包括六个、十八个和二十四个插座位置8,因此总共有四十八个插座位置8。
例行操作期间,用户无法使用试剂容器存储器2。为了装载和卸载试剂容器,试剂台1具有绕轴12旋转安装的第二试剂容器存储器10。试剂容器存储器10包括八个用于试剂容器的插座位置14,以环形的方式绕轴12设置。示出了试剂容器16处于插座位置14内。用户可通过静态的(即,非同步旋转的)接触窗(未显示任何细节)使用其中一个插座位置14。接触窗设于位置18上,并且具有可锁门。
试剂台1还包括转移装置20,转移装置20包括抓取机构22,实施为将试剂容器16从插座位置8,14中抬起,或将试剂容器放入其中。抓取机构移动设置在导轨24上,导轨24在轴4,12之间基本线性延伸。试剂台1还包括旋转机构26,用于自动旋转第二试剂容器存储器10。抓取机构22设有传感器,传感器能使控制单元确定各个插座位置8,14是否被占用。
例如由于有效期到期或需要使用,为了将一个或多个试剂容器16从试剂容器存储器2中卸载,通过转移装置20将相应的试剂容器16从试剂容器存储器2转移到试剂容器存储器10中。该过程由控制单元自动进行,使所需工作步骤可集成到分析程序中,不会造成中断。
为此,首先使试剂容器存储器2绕轴4旋转,使具有要更换的试剂容器16的对应插座位置8设于导轨24下方。抓取机构22取出试剂容器16,沿导轨24将其传输到试剂容器存储器10中。试剂容器存储器10的旋转使得未占用的插座位置14处于导轨24下方,并且抓取机构22将试剂容器16置于未占用的插座位置14内。随后,试剂容器16通过旋转机构26传输到位置18上,使其可由用户通过接触窗取出。此处,旋转机构26设计为,使得接触窗的门一旦打开,旋转机构26停止。
用户现在可将新的试剂容器16插入插座位置14。如果还要插入其它试剂容器16,用户可关闭接触窗的门,手动启动旋转机构26,以将另一个未占用的插座位置14置于位置18。此时,分析系统可在不受到阻碍的情况下对第一试剂容器存储器2进行使用。一旦所有所需试剂容器16都插入之后,用户开始进行转移。现在,控制单元通过转移装置20以自动方式将试剂容器转移到第一试剂容器存储器2未占用的插座位置8上,试剂容器以最佳方式集成到分析过程中。
为此,试剂容器存储器10首先绕轴4旋转,使具有新插入的试剂容器16的合适插座位置14设于导轨24下方。抓取机构22去除试剂容器16,沿着导轨24将其传输到第一试剂容器存储器2。试剂容器存储器2的旋转使得未占用的插座位置14处于导轨24下方,并且抓取机构22将试剂容器16置于未占用的插座位置14内。对第二试剂容器存储器10中的所有新占用的插座位置14重复该过程,均由控制机构以自动方式控制,优化了转移过程,使其不对分析产生不利影响。
转移期间,识别机构28读出各个试剂容器16上的条码,该识别机构包括条码读取器,以静态的方式设置使得转移装置20可触及,所述条码特别包含内容物和有效期相关的信息。该信息存储在控制单元内,使控制单元始终具有插入第一试剂容器存储器2的每个插座位置8的试剂容器的相关信息。
转移装置20还包括可由抓取机构22触及的振动机构30。新插入的试剂容器可在放入第一试剂容器存储器2之前被插入其中并振动。另外,控制单元还可以普通的间隔时间设置用于需要借助转移装置20从试剂容器存储器2去除的具有试剂的试剂容器,并在振动机构30中振动。同样,这些步骤也可以最佳方式集成到分析程序中。
参考符号列表
1 试剂台
2 第一试剂容器存储器
4 轴
6 冷却单元
8 插座位置
10 第二试剂容器存储器
12 轴
14 插座位置
16 试剂容器
18 位置
20 转移装置
22 抓取机构
24 导轨
26 旋转机构
28 识别机构
30 振动机构。
Claims (22)
1.一种用于自动分析装置的试剂台(1),包括
第一试剂容器存储器(2),具有用于试剂容器的多个插座位置(8),
第二试剂容器存储器(10),具有用于试剂容器的多个插座位置(14),其中,用户能够通过用户接触元件触及所述第二试剂容器存储器的至少一个插座位置(14),并且所述试剂台包括
转移装置(20),用于将试剂容器在所述第一试剂容器存储器和所述第二试剂容器存储器(2,10)之间转移,
其中,所述第二试剂容器存储器(10)的插座位置(14)环形地布置,并且所述第二试剂容器存储器(10)可旋转地安装。
2.根据权利要求1所述的试剂台(1),包括控制单元,配置为使得在用户使用所述第二试剂容器存储器(10)的插座位置(14)时,所述转移装置(20)无法使用所述第二试剂容器存储器(10)。
3.根据权利要求2所述的试剂台(1),其中,所述控制单元连接至保护机构。
4.根据权利要求3所述的试剂台(1),其中,所述控制单元连接至所述用户接触元件的区域内的光电屏障或可锁滑动门或活板。
5.根据前述权利要求中任一项所述的试剂台(1),进一步包括用于试剂容器的识别机构(28)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的试剂台(1),进一步包括用于试剂容器的振动机构(30)。
7.根据权利要求5所述的试剂台(1),进一步包括用于试剂容器的振动机构(30)。
8.根据权利要求1所述的试剂台(1),其中,所述第一试剂容器存储器(2)的插座位置(8)环形地布置。
9.根据权利要求7所述的试剂台(1),其中,所述第一试剂容器存储器(2)的插座位置(8)环形地布置为多个同心圆。
10.根据权利要求8所述的试剂台(1),其中,所述第一试剂容器存储器(2)的插座位置(8)布置为径向对称。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的试剂台(1),其中,所述第一试剂容器存储器(2)可旋转地安装。
12.根据权利要求10所述的试剂台(1),其中,所述第一试剂容器存储器(2)可旋转地安装。
13.根据权利要求9-10中任一项所述的试剂台(1),其中,所述转移装置(20)沿着连接环形布置的插座位置(8,14)的中心点(4,12)的线移动。
14.根据权利要求12所述的试剂台(1),其中,所述转移装置(20)沿着连接环形布置的插座位置(8,14)的中心点(4,12)的线移动。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的试剂台(1),包括使用所述第一试剂容器存储器(2)但不使用所述第二试剂容器存储器(10)的移液装置。
16.根据权利要求14所述的试剂台(1),包括使用所述第一试剂容器存储器(2)但不使用所述第二试剂容器存储器(10)的移液装置。
17.一种自动分析装置,包括前述权利要求中任一项所述的试剂台(1)。
18.一种将至少一个试剂容器载入自动分析装置的方法,包括以下连续的方法步骤:
a)将试剂容器(16)置于第二试剂容器存储器(10)的插座位置(14)中,
b)将所述第二试剂容器存储器(10)旋转至使得转移装置(20)能够使用所述插座位置(14)的位置,
c)通过所述转移装置(20)将所述试剂容器(16)从所述插座位置(14)去除,
d)通过所述转移装置(20)将所述试剂容器(16)转移至第一试剂容器存储器(2)的插座位置(8),并且
e)通过所述转移装置(20)将所述试剂容器(16)置于所述第一试剂容器存储器(2)的插座位置(8)中。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,步骤a)中放置所述试剂容器(16)的步骤由用户手动进行。
20.根据权利要求18和19中任一项所述的方法,其中,在所述试剂容器(16)转移至所述第一试剂容器存储器(2)的插座位置(8)期间,所述试剂容器(16)经过识别机构(28),所述识别机构(28)获取与所述试剂容器(16)的标识相关的信息。
21.根据权利要求18至19中任一项所述的方法,其中,在将所述试剂容器(16)置于所述第一试剂容器存储器(2)的插座位置(8)之前,将所述试剂容器(16)进行振动。
22.根据权利要求20所述的方法,其中,在将所述试剂容器(16)置于所述第一试剂容器存储器(2)的插座位置(8)之前,将所述试剂容器(16)进行振动。
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