CN109564235B - 用于对生物液体摇动和取样的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于对生物液体进行摇动和取样的装置，该装置能够对管(14)中的生物液体执行取样，所述装置包括摇动器(26)，所述摇动器(26)适于通过在两个摇动位置之间执行一系列倾斜运动来混合保持一个或多个管(14)的支架(12)。摇动器(26)还布置成倾斜超过最远离支架(12)插入位置的摇动位置，以通过重力排出支架(12)。

Description

用于对生物液体摇动和取样的装置

技术领域

本发明涉及针对生物液体、特别是诸如血液的体液进行取样的领域。

背景技术

近几十年来，适于血液制品的分析设备经历了许多发展。所述设备现在涵盖了从小型、功能有限的机器到能够将几乎整个样本处理链自动化的复杂网络设备的非常广泛的性能水平。

对于入门级制品，可靠性和成本控制已成为决定制品价值的关键因素。

发明内容

本发明旨在改善这种情况。为此目的，本发明提出一种对生物液体进行摇动和取样的装置，其设计成用于对管内的生物液体进行取样，所述装置包括摇动器，该摇动器设计成通过执行在两个摇动位置之间的一系列倾斜运动来混合保持一个或多个管的支架，其特征在于该摇动器还布置成倾斜超过最远离支架插入位置的摇动位置，以通过重力将支架移除。

该装置是特别有利的，因为它提供了取样构件，所述取样构件仅需要一个用来使管运动从而取样的致动器。因此，取样构件是静态的，这提高了可靠性。此外，仅需要一个致动器的事实有助于降低生产成本、装配时间和必要的机械调整。

在不同的变型中，该装置可以具有以下特征中的一个或多个特征：

-摇动器包括敞开的支撑件，并且该装置还具有盖子，所述盖子布置成防止在支架摇动期间支架从摇动器中脱出，并且所述盖子旋转地安装在摇动器上以便当支撑件倾斜超过最远离支架插入位置的摇动位置时通过支撑件中的开口释放支架；

-盖子具有当摇动器到达最远离支架的插入位置的摇动位置时抵靠摇动器的部分，以及当摇动器倾斜超过该位置时布置成被压缩使得盖子不会防止支架脱出的弹簧；

-该装置还具有斜坡，该斜坡布置成接收从摇动器排出的支架并将支架朝向装置的出口引导；

-斜坡具有朝向出口取向的斜面，以引导从装置排出的支架；

-摇动器在两个摇动位置之间进行一系列的倾斜运动，这两个摇动位置相对于支架在摇动器中的插入位置分别位于0°和120°处；

-该装置还具有可伸缩的止动部，所述止动部布置成使得当摇动器已经保持支架时防止支架干扰摇动器；

-该装置还具有：设计成用于刺穿待取样的管的塞子的静态穿孔器；设计成用于从由穿孔器刺穿的管通过该穿孔器取样的抽吸器；以及推动器，所述推动器包括单个致动器并且设计成用于将穿孔器前面的管推靠所述穿孔器并将所述管带回；以及

-推动器通过连接到板的部件运动，所述板在两个杆上滑动并由马达驱动的凸轮驱动；以及返回装置，其一端部通过块件连接到该部件，该块件连接到弹簧并且所述块件布置成抵靠止动部以便在推动器继续运动时防止所述端部运动。

本发明还涉及一种对生物液体进行摇动和取样的方法，所述方法包括以下操作：

-将支架插入到装置的摇动器中；

-通过使摇动器在两个摇动位置之间执行一系列的倾斜运动来混合保持一个或多个管的支架；

-从被摇动的其中一个管取出生物液体的至少一个样本；

-使摇动器倾斜超出最远离支架插入位置的摇动位置；以及

-通过重力排出支架。

附图说明

参考附图，在下面的非限制性说明性示例的描述中更好地阐述本发明的其他特征、目标和优点，其中：

-图1是根据本发明的装置的透视图；

-图2是类似于图1的视图，其中壳体被移除；

-图3是图2的一部分的透视图；

-图4是根据箭头IV的图3的局部透视图；

-图5是根据箭头V的图3的局部透视图；

-图6至图8是图3在管支架的不同进展阶段时的侧视图；

-图9和图10是图3在管支架的不同摇动阶段时的侧视图；

-图11是根据图3中的箭头XI的视图；

-图12是取样构件的前视图；

-图13至图15是图12的一部分在管取样的不同阶段时的放大视图；

-图16至图18是图3在管支架排出的不同阶段的侧视图；以及

-图19是图3的相对透视图，示出排出的管支架。

具体实施方式

附图和说明书中的大多数元件是公知的，因此可以用于更好地理解本发明并且适当地有助于本发明的定义。

图1是根据本发明的适于生物液体2的摇动和取样装置的透视图。

装置2包括具有总体为平行六面体形状的壳体4和用于插入“紧急”管(或与支架不相容的管，诸如儿科管)的活板门6，用于试剂的空间8，用于取回所分析的支架12的出口10和用于插入待分析的支架12的空间(图1中未示出)。支架12布置成接收包含生物液体(诸如血液制品)的管14，该装置2设计成用于取样和分析。

图2是类似于图1的视图，其中壳体4已被移除。如图所示，装置2的内部具有上部部分以及下部部分20，上部部分分成用于对管14进行摇动和取样的区域16和分析区域18，而下部部分20分成出口区域22和电力供应区域24。

装置2布置成按顺序操作，即插入支架12(或紧急管)、摇动(紧急管在插入之前被摇动)、取样、分析、和在分析下一个支架12之前将插入的支架12从装置2移除等。

出于该原因，装置2按此顺序进行描述，详细描述装置2的每个相关部分。因此，图3至图8描述用于将支架12装载到摇动器26中的区域16的部分。装置2用于装载的部分包括托盘28。托盘28在最远离摇动器26的端部处保持支架12。

支架12可以插入到托盘28上的任何空间内，并由装载组合件30推动，装载组合件30包括两个指状部32和34，两个指状部32和34由托盘28下方的板35连接到由马达38驱动的带36。指状部32和34相对于板35旋转地安装，使得当装载组合件30向后运动以装载下一个支架12时，指状部32和34围绕所述支架运动到其后部。在指状部32的一侧上，装载组合件具有发射红外光束的检测器40，其用于确定指状部32已经运动到支架12后面。然后停止装载组合件30。

一旦装载组合件30检测到指状部32和34已经运动到支架12后面，则装载组合件就反转马达38的操作方向，使得指状部32和34将支架12朝向摇动器26推动。板35还保持两个平行六面体的塑料斜坡41，其中与板35相对并且最靠近摇动器26的端部是倾斜的。该倾斜部分使得当装载组合件30将支架12朝向摇动器26推动时，倾斜部分通过托盘28中的孔44逐渐升高两个L形止动部42(参见图6至图8)。因此，在装载组合件30的行程终点位置处，止动部42防止其他支架12与摇动器26接触。

摇动器26包括基本上L形的支撑件46。支架12在插入时是垂直的，即管14沿Z方向放置，止动件位于顶部处。支撑件46略低于托盘28并且具有折叠部47，折叠部47形成突出部(图4中示出)，一旦将支架放置在摇动器26中，该突出部就有助于保持支架12。由于支撑件46和托盘28之间的轻微偏移，突出部47不妨碍插入。

系统2有利地具有条形码读取器45，其位于取样站处并用于确定地识别(即，在识别和取样之间不运动管14)支架12的类型(支架12上的条形码)，并用于检测管14的存在并且在适用的情况下识别管14。

摇动器26然后在下述两个位置之间执行支架12的若干倾斜运动：

-第一位置，其中管14与支架12的插入位置形成大约0°的角度(使用图9中的虚线示出)；以及

-第二位置，其中管14与支架12的插入位置形成大约120°的角度(图10)。

在一个变型中并且取决于支架12如何插入到摇动器26中，角度可以是不同的并且可以相对于支架12的插入位置在-180°和180°之间变化。

第一和第二位置之间的倾斜运动是通过将旋转运动施加到与由马达52驱动的带50啮合的齿轮48来执行的。为了防止支架12在支撑件46倾斜时掉落，盖子54安装到摇动器26上。盖子54包括两个部分56和58，部分56用于保持支架12，而部分58的作用用图16至图19来解释。

一旦完成摇动，支架12就通过导轨62上的引导件60在Y方向上逐渐运动。图11更清楚地示出这种运动以及摇动和取样之间的关系。引导件16基本上为U形，在围绕支架12的端部处具有两个臂64和66，并且引导件包括连接到由马达72驱动的带70的连接部68。因此，当引导件60在方向Y上被驱动时，臂64将支架朝向取样区域74推动。一旦所有管14都被取样，则引导件60就在另一个方向上被驱动，并且臂66将支架12返回到摇动器26，从而使得支架可以从装置2中移除。如图11右手侧所示，示出处理紧急管的部分。经由活板门6插入的紧急管被接收在圆筒76中，圆筒76具有与紧急管类型相关联的条形码。为了对紧急管进行取样，通过引导件60将圆筒76带到取样区域74，引导件的臂66与圆筒76接合。在本文所述的示例中，如果装置2检测到已插入紧急管，在适用时，该装置完成对装载的支架12中当前管14的取样，然后处理紧急管。由于装置2被设计成在给定的支架中逐管地执行摇动/取样循环，因此插入紧急管不会引起任何问题。可以在具有或不具有塞子的情况下插入紧急管。

下面参考图12至图15解释取样过程。与大多数现有装置不同，在根据本发明的装置2中通过下述执行取样：

-管向上转动，这减少了死体积和泄漏的风险；

-用具有单个致动器的静态取样组合件执行取样。

实际上，装置2的布置有助于简化取样，从而使装置更可靠和更经济。因此，取样区域包括静态穿孔器78和抽吸器80，并且是管14运动以执行取样。由于支架12被臂64推动，每个管14的定位是已知的并且可以精确地布置在穿孔器78下方。然后推动器82使得管14沿Z方向运动以刺穿管的塞子。一旦上述完成，则抽吸器80(在这种情况下为针)运动到穿孔器78中以取出管14中的生物液体样本。最后，当推动器82缩回时，返回装置83将管14返回到支架12。

在这里描述的示例中，推动器82是通过导轨62中的凹部和支架12底部中的相应开口的指状部。指状部82刚性地连接到板84，板84通过由马达88运动的凸轮86沿着轴线Z运动。指状部82和板84之间的连接由基本沿Z方向延伸的部件90提供。部件90也连接到返回装置83，返回装置83由两个杆92和最靠近穿孔器78的一个端部94构成，该端部94基本上是矩形的并且位于局部悬在由穿孔器78刺穿的管14的塞子上方的平面(X；Y)中。因此，当部件90由板84向后运动时，端部94将管14推入到支架12中。

端部94以一定的间隙安装在部件90上。因此，端部94通过块件100连接到杆92，块件100搁置在两个弹簧102上，每个弹簧102具有与杆92的静态连接。该双杆连接确保端部94只能沿轴线Z运动。

对部件90进行调节，使得端部94最初随着指状部82向上运动而管14被该后者推动。当端部94接近取样组合件时，块件100遇到止动部96。然后，杆92和指状部82继续沿轴线Z运动，而弹簧102压靠块件100。一旦取出样本，部件90向下运动并且在端部94压靠管14的塞子之前释放弹簧102，使其逐渐返回到支架12中。

这在图13至图15中更清楚地示出，图13至图15示出指状部82和部件90运动直到穿孔器78刺穿管14的塞子。在这里示出的示例中，管14是能够由支架12保持的最小类型的管。因此，弹簧102处于最大压缩状态，与较大的管14相比穿孔器78穿入“最远的”管14中没那么深。指状部82具有比端部94更大的间隙，并且弹簧102有助于防止端部94干扰穿孔器78。因此，使用单个致动器执行取样功能。为了确保管14正确地重新插入到支架12中并且当引导件60将支架60返回到摇动器26的支撑件46时不会被盖子54的部分56阻挡，如果需要，端部94具有迫使管14进入支架12的倾斜平面104。

一旦支架12就位，就执行另一个摇动过程，并以相同的方式对随后的管14进行取样，以此类推，直到所有的管14都被取样。然后，引导件60将支架12返回到摇动器26，从而可以将支架12移除，如图16至图19所示。

为此，摇动器26使支撑件46倾斜到从摇动器26中的支架12的插入位置接近180°的角位置。当支撑件46相对于角插入位置达到大约135°的角位置时(图17)，盖子54的部分58抵靠引导件60止动并且弹簧106开始被压缩，这导致盖子54停止旋转，而支撑件46继续倾斜。随着支撑件46相对于角插入位置的角度继续增加，支架12的底部在部分56和部分58之间逐渐暴露，直到部分56完全停止保持支架12的支架的底部(图18)。然后，支架12通过重力从摇动器26排出。

然后，支架12掉落并沿斜坡108向下滑动到出口20(图19)。有利地，斜坡108的与出口20连接的部分沿方向X在方向Z上倾斜，使得支架12通过重力被引导到出口20。如果相继移除多个支架12，则所述支架一个接一个地定位。如果出口在斜面108的端部处具有垂直偏移，例如在接收托盘上方，则支架12可以堆叠在彼此的顶部上，使得管基本上是水平的，与支架到摇动器26中的基本水平插入相反。

在一个变型中，支架12直接排出到接收托盘或任何其他构件中，使得所述支架能够通过重力取回。

因此，本发明涉及一种用于对生物液体取样的装置，该装置能够对管中的生物液体取样，其特征在于它具有：静态穿孔器，其设计成刺穿待取样的管的塞子；抽吸器，其设计成用于从由穿孔器刺穿的管通过该穿孔器取样；以及推动器，其包括单个致动器，并设计成将穿孔器前面的管推靠所述穿孔器并将管带回。

此装置可以具有以下特征中的一个或多个：

-推动器由连接到板的一个部件运动，所述板在两个杆上滑动并由马达驱动的凸轮驱动；

-该装置具有返回装置，该返回装置具有通过连接到弹簧的块件连接到所述部件的一端；以及

-该块件布置成到达止动部，以便在推动器继续运动时止动该端部运动。

Claims (8)

1.一种用于对生物液体进行摇动和取样的装置，其设计成对管(14)中的生物液体取样，所述装置包括摇动器(26)，所述摇动器(26)设计成通过在两个摇动位置之间执行一系列倾斜运动来混合保持一个或多个管(14)的支架(12)，其特征在于，所述摇动器(26)包括敞开的支撑件(46)，所述装置还具有盖子(54)，所述盖子(54)布置成防止所述支架(12)在支架摇动期间从摇动器(26)中脱出，并且所述盖子(54)旋转地安装在摇动器(26)上，以便当支撑件(46)倾斜超过最远离支架(12)插入位置的摇动位置时通过支撑件(46)中的开口释放支架(12)，所述盖子(54)具有部分(58)和弹簧(106)，当摇动器到达最远离支架(12)插入位置的摇动位置时，所述部分(58)抵靠摇动器(26)，所述弹簧(106)布置成当摇动器(26)倾斜超过该位置时被压缩，使得盖子(54)不会防止支架(12)脱出，所述摇动器(26)还布置成倾斜超过最远离支架(12)的插入位置的摇动位置，以通过重力将支架(12)排出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括斜坡(108)，所述斜坡(108)布置成接收从所述摇动器(26)排出的支架(12)并朝向所述装置的出口(20)引导支架(12)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述斜坡(108)具有朝向所述出口(20)取向的斜面，以便引导从所述装置排出的支架(12)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述摇动器(26)在相对于所述支架(12)在摇动器(26)中的插入位置分别位于0°和120°处的两个摇动位置之间执行一系列倾斜运动。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，还包括伸缩止动部(42)，所述伸缩止动部(42)布置成当所述摇动器(26)已经保持支架(12)时防止所述支架(12)干扰所述摇动器(26)。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：静态穿孔器(78)，其设计成刺穿待取样的管(14)的塞子；抽吸器(80)，其设计成用于从由穿孔器(78)刺穿的管(14)通过该穿孔器(78)取样；以及推动器(82)，其包括单个致动器并且设计成将穿孔器(78)前面的管(14)朝向所述穿孔器(78)推动并将管(14)带回。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，推动器(82)通过连接到板(84)的部件(90)运动，板(84)由马达(88)驱动的凸轮(86)驱动；返回装置(83)，其一端部(94)通过块件(100)连接到部件(90)，该块件(100)连接到弹簧(102)并且布置成抵靠止动部(96)以当推动器(82)继续运动时防止端部(94)运动。

8.一种用于对生物液体进行摇动和取样的方法，所述方法包括以下操作：

-将支架(12)插入到如权利要求1至7之一所述的装置的摇动器(26)中；

-通过在两个摇动位置之间执行一系列倾斜运动来混合保持一个或多个管(14)的支架(12)；

-从被摇动的其中一个管(14)中取出生物液体的至少一个样本；

-使摇动器(26)倾斜超过最远离支架(12)插入位置的摇动位置；以及

-通过重力将支架(12)排出。

Images