CN109470879A - 一种便携式全自动微流控生化分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗检测设备领域，特别是涉及一种便携式全自动微流控生化分析仪。该分析仪包括分析仪壳体，以及安装在所述分析仪壳体内的检测分析系统，并在所述分析仪壳体的外表面分别设置有触摸显示模块、进样舱门、打印机模块、NFC模块、外部接口模块以及便携提手；所述检测分析系统，包括装载模块、微型摄像模块、微泵及气路模块、动作模块、加热模块、测量模块、电源模块、主控模块；所述主控模块又包括数据采集模块、温度控制模块、运动控制模块、通讯模块、数据及信号处理模块。该分析仪是一种用血量小、免离心、检测项目多、测试速度快、操作简便、成本低廉、性能可靠、携带方便的实用化小型生化分析仪。

Description

一种便携式全自动微流控生化分析仪

技术领域

本发明涉及医疗检测设备领域，特别是涉及一种便携式全自动微流控生化分析仪。

背景技术

生化分析是临床诊断中常用的重要手段之一，通过对血液或者其他体液的分析来测定各种生化指标。随着社会经济以及科学技术的不断进步，生化分析技术也得到了空前的发展，而生化分析仪在各种大中型医疗单位中也是越来越普及。

但是，由于这些仪器往往结构复杂、占用空间大、制造成本高、操作复杂、报告周期长，配套的生化反应试剂盒也较为昂贵，因此这些仪器在普通乡镇的小型医疗单位难以得到普及。目前，市场上已经推出了一些的小型化的生化检测仪器，然而这些只是大型生化仪的小型化、集成化，整体流程依然与传统方法一致，用血量大，需抽取静脉血和离心分离，难于在基层推广使用。另外，市场上也推出了干式生化分析仪，支持指尖血，但是在临床中，受干式试纸或芯片的限制，一个患者往往需要做好几项干式生化的检测，并且需要使用不同的干式仪器，不仅人工操作繁琐，试纸成本也高，反应灵敏度也不如预期。

综上所述，市场上急需一种用血量小、免离心、检测项目多、测试速度快、操作简便、成本低廉、性能可靠、携带方便的实用化小型生化分析仪。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种便携式全自动微流控生化分析仪，包括分析仪壳体，以及安装在所述分析仪壳体内的检测分析系统，并在所述分析仪壳体的外表面分别设置有触摸显示模块、进样舱门、打印机模块、NFC模块、外部接口模块以及便携提手。所述检测分析系统，包括装载模块、微型摄像模块、微泵及气路模块、动作模块、加热模块、测量模块、电源模块、主控模块。所述主控模块又包括数据采集模块、温度控制模块、运动控制模块、通讯模块、数据及信号处理模块。

所述触摸显示模块，用于实时显示所述数据与信号处理模块的处理信息。所述外部接口模块，与所述通讯模块连接，用于连接外部设备，支持通过无线网络与外部设备连接。所述打印机模块，为微型热敏打印机，可输出打印报告单。所述NFC模块，可实现外部信息快速录入，包括身份证信息、医保卡信息、会员卡信息、以及待测样本的芯片或卡片信息。

所述装载模块，用于承载和精确放置待测样本的微流控芯片，为测试做好准备。

所述微型摄像模块，用于获取微流控芯片的条码、二维码、图形、以及颜色信息，可自动识别芯片的生产批号、检测类型以及个人信息。

所述微泵及气路模块，用于提供微流控芯片提供预压力，以及待测样本在芯片流道中液体的流动驱动力。

所述动作模块，用于实现所述装载模块与所述微泵模块在仪器工作中的不同空间位置上机械动作。

所述加热模块，其加热区隐藏于装载模块的内部，用于维持待测样本处于预设的恒定温度。

所述测量模块，为光检测系统，可实现多波长检测，用于实时测量并获取多路待测样本在整个反应过程中的微小变化，并转化为方便处理的数字信号。

所述数据采集模块，用于实时采集一个或多个所述测量模块输出的数字信号，并对数据作预处理。

所述温度控制模块，用于控制所述加热模块的实时温度，可根据不同加热状态实时调节加热参数，实现优化控制。

所述运动控制模块，用于控制所述运动模块的动作。

所述通讯模块，用于完成所述数据与信号处理模块的通讯要求，实现信息交互。

所述数据及信号处理模块，用于接收并处理来自所述数据采集模块、温度控制模块和运动控制模块的各种信息。

所述电源模块，用于提供仪器稳定可靠的电源需求，含UPS备用电源，可断电使用。

所述微流控芯片，用于待测样本处理、分配、反应、检测，为多用途多指标微流控芯片；所述待测样本包括但不限于各种流体样品，如血液、血浆、血清、组织液、淋巴液、脑脊液、精液、唾液、尿液等体液或者环境水样或各种液体提取物。

与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：操作简单，报告结果快，10分钟内可完成多项的常规生化检测，不需要离心血液样本，无需专业医师；用血量少，仅需20ul全血，不仅支持静脉血也支持末梢血检测；试剂用量少,只有常规生化分析仪的10-20分之一；杜绝了加样过程中交叉污染，准确性更优。同时，重量轻，体积小，易便携，结构简单，成本极低，可靠性高，用途广泛，大到三甲医院的急诊科室，小到社区和乡镇卫生院，尤其适用于目前常规仪器不能适合工作的环境，是我国分级诊疗政策下的最佳仪器解决方案；另外，因采用的耗材微流控芯片全封闭，一次性使用，无二次污染，使用后统一销毁，将可以最大限度减小对环境的污染，对生命体不产生辐射，绿色环保。

附图说明

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据下列非限制性图将更好地理解本发明，其中：

图1所示为本发明实施例提供的便携式全自动微流控生化分析仪结构示意图；

图2所示为本发明实施例提供的便携式全自动微流控生化分析仪结构舱门开启示意图；

图3所示为本发明实施例提供的便携式全自动微流控生化分析仪结构侧后方示意图；

图4所示为本发明实施例提供的便携式全自动微流控生化分析仪结构内部示意图；

图5所示为本发明实施例提供的便携式全自动微流控生化分析仪等待加样的示意图；

图6所示为本发明实施例提供的便携式全自动微流控生化分析仪正在检测中的示意图。

图中：

1、分析仪壳体；2、打印机模块；3、触摸显示模块；4、进样舱门；5、NFC模块；6、装载模块；7、外部接口模块；8、便携提手；9、微流控芯片；10、微泵及气路模块；11、电源模块；12、主控模块；13、运动电机；14、导轨；15、动作模块；16、支撑结构；17、测量模块；18、同步带。

具体实施方式

如图1-6所示，一种便携式全自动微流控生化分析仪，包括分析仪壳体1，分析仪壳体1内安装有检测分析系统，并在分析仪壳体1的外表面分别设置有触摸显示模块3、进样舱门4、打印机模块2、NFC模块5、外部接口模块7、以及便携提手8。检测分析系统，包括装载模块6、微型摄像模块、微泵及气路模块10、动作模块15、加热模块、测量模块17、电源模块11、主控模块12。主控模块12又包括数据采集模块、温度控制模块、运动控制模块、通讯模块、数据及信号处理模块。

触摸显示模块3，用于实时显示所述数据与信号处理模块的处理信息。

外部接口模块7，与通讯模块连接，用于连接外部设备，支持通过无线网络与外部设备连接。

打印机模块2为微型热敏打印机，可输出打印报告单。

NFC模块5可实现外部信息快速录入，包括身份证信息、医保卡信息、会员卡信息、以及待测样本的芯片或卡片信息。

装载模块6，用于承载和精确放置待测样本的微流控芯片9，为测试做好准备；

微型摄像模块，用于获取待测样本的微流控芯片9的条码、二维码、图形、以及颜色信息，可自动识别芯片的生产批号、检测类型、以及个人信息。

微泵及气路模块10，用于提供待测样本的微流控芯片9提供预压力，以及待测样本在芯片9流道中液体的流动驱动力；

动作模块15，用于实现装载模块6与所述微泵模块10在仪器工作中的不同空间位置上机械动作；

加热模块，其加热区隐藏于装载模块6的内部，用于维持待测样本处于预设的恒定温度；

测量模块，为光检测系统，可实现多波长检测，用于实时测量并获取多路待测样本在整个反应过程中的微小变化，并转化为方便处理的数字信号；

数据采集模块，用于实时采集一个或多个所述测量模块输出的数字信号，并对数据作预处理；

温度控制模块，用于控制加热模块的实时温度，可根据不同加热状态实时调节加热参数，实现优化控制；

运动控制模块，用于控制运动模块15的运动动作；

通讯模块，用于完成数据与信号处理模块的通讯要求，实现信息交互；

数据及信号处理模块，用于接收并处理来自数据采集模块、温度控制模块和运动控制模块的各种信息；

电源模块11，用于提供仪器稳定可靠的电源需求，含UPS备用电源，可断电使用。

微流控芯片9，用于样本处理、分配、反应、检测，为多用途多指标微流控芯片；待测样本包括但不限于各种流体样品，如血液、血浆、血清、组织液、淋巴液、脑脊液、精液、唾液、尿液等体液或者环境水样或各种液体提取物。

本发明还提供了一种利用上述所述的便携式全自动微流控生化分析仪的使用方法，具体步骤为：

S1.首先开启该便携式全自动微流控生化分析仪，待其上电自检后等待操作；

S2.录入待测患者信息后启动测试，装载模块自动出仓，放置待测样本的微流控芯片，等待加样；

S3.加样后按提示启动检测，此时装载模块自动进仓，加热模块自动工作并保持预设温度，微型摄像模块获自动取待测样本的微流控芯片上的生产批号、检测类型、个人信息等基本信息；

S4.仪器自动进入测试工作，其中测量模块与微泵及气路模块配合完成待测样本在微流控芯片流道中流动、样本处理、定量分配到指定区域、反应及检测等过程。

S5.检测完成后自动出仓，显示检测结果，并打印报告单。

S6.完成测试任务，仪器自动复位，最后断电关机。

Claims (15)

1.一种便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，包括分析仪壳体，以及安装在所述分析仪壳体内的检测分析系统，并在所述分析仪壳体的外表面分别设置有触摸显示模块、进样舱门、打印机模块、NFC模块、外部接口模块以及便携提手；所述检测分析系统，包括装载模块、微型摄像模块、微泵及气路模块、动作模块、加热模块、测量模块、电源模块、主控模块；所述主控模块又包括数据采集模块、温度控制模块、运动控制模块、通讯模块、数据及信号处理模块。

2.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述触摸显示模块，用于实时显示所述数据与信号处理模块的处理信息；所述外部接口模块，与所述通讯模块连接，用于连接外部设备，支持通过无线网络与外部设备连接；所述打印机模块，为微型热敏打印机，可输出打印报告单；所述NFC模块，可实现外部信息快速录入，包括身份证信息、医保卡信息、会员卡信息、以及待测样本的芯片或卡片信息。

3.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述装载模块，用于承载和精确放置待测样本的微流控芯片，为测试做好准备。

4.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述微型摄像模块，用于获取微流控芯片的条码、二维码、图形、以及颜色信息，可自动识别芯片的生产批号、检测类型以及个人信息。

5.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述微泵及气路模块，用于提供微流控芯片提供预压力，以及待测样本在芯片流道中液体的流动驱动力。

6.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述动作模块，用于实现所述装载模块与所述微泵模块在仪器工作中的不同空间位置上机械动作。

7.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述加热模块，其加热区隐藏于装载模块的内部，用于维持待测样本处于预设的恒定温度。

8.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述测量模块，为光检测系统，可实现多波长检测，用于实时测量并获取多路待测样本在整个反应过程中的微小变化，并转化为方便处理的数字信号。

9.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述数据采集模块，用于实时采集一个或多个所述测量模块输出的数字信号，并对数据作预处理。

10.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述温度控制模块，用于控制所述加热模块的实时温度，可根据不同加热状态实时调节加热参数，实现优化控制。

11.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述运动控制模块，用于控制所述运动模块的动作。

12.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述通讯模块，用于完成所述数据与信号处理模块的通讯要求，实现信息交互。

13.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述数据及信号处理模块，用于接收并处理来自所述数据采集模块、温度控制模块和运动控制模块的各种信息。

14.权利要求1所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述电源模块，用于提供仪器稳定可靠的电源需求，含UPS备用电源，可断电使用。

15.权利要求3所述的便携式全自动微流控生化分析仪，其特征在于，所述微流控芯片，用于待测样本处理、分配、反应、检测，为多用途多指标微流控芯片；所述待测样本包括但不限于各种流体样品，如血液、血浆、血清、组织液、淋巴液、脑脊液、精液、唾液、尿液等体液或者环境水样或各种液体提取物。