CN1133438A - 自动样品分析仪 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的之在是提供一种外形小而结构紧凑的分析仪。用于指导分析仪操作和显示分析结果和操作情况的输入/输出设备以可拆卸的方式固定于仪器的机身上。由于输入/输出装置可以固定在机身主体的上部，所述仪器的占用空间有所节省而且可以在桌上操作。该分析仪有一个样品盘和一个试剂盘。试剂盘的直径大于样品盘的直径，而且两者都安排在仪器的前缘以便使样品盘的中心比试剂盘的中心更靠近操作者。所述，整个布局紧凑，而且仪器本身结构紧凑。

Description

自动样品分析仪
本发明涉及一种分析仪，尤其涉及一种在临床生物化学领域用于人的血样或尿样分析或家畜的血样和尿样分析的仪器。
为了扩大仪器的容量以同时进行多个反应和为了防止反应试剂之间的相互污染，传统的这类仪器将反应容器增至二倍或三倍，它们排列成行，彼此隔开，为了连续使用，每次实验后都要清洗，正如，未审定的日本公开专利No.6-88828中所公开的。
上述传统的装置的问题在于，从未对仪品进行过有关缩减外型尺寸的研究，以供自动分析人或家畜的血样或尿样，因而需要较大空间。另一个问题是，未曾有过对控制键盘和显示器的布局的充分研究，因此，优器在操作容易性和避免出错方面都不能令人满意。
为了解决上述问题，根据本发明的第一个方面，一台用于人血样或尿样分析的仪器包括：一个包含持样品的装置，持试剂的装置，供样品与试剂进行反应的反应容器，和对每个反应容器中的反应后所得溶液进行分析的分析装置在内的机身；用于控制反应和分析操作的操作装置；显示有关反应及分析操作的信息的显示装置；其中操作装置和显示装置作为输入/输出设备做成一个单元，以可拆卸的连接方式固定在机身上。
根据本发明的第二个方面，一个分析仪包括：可安放许多样品容器的持样品的装置，可盛放试剂的持试剂的装置，供一个样品与试剂反应的反应装置，用移液管吸取样品和试剂至每个反应容器中的移液装置，分析得自每个反应容器中的反应溶液的分析装置，和一个具备控制上述各装置的控制装置和显示上述操作信息的显示装置的输入/输出设备，其中，持样品的装置和持试剂的装置被安排在仪器的近操作者一侧，移液装置被布置在持样品的装置和持试剂的装置的后面，输入/输出设备位于持样品的装置后方的上部。
在根据本发明的第一个方面的分析仪中，由于输入/输出设备可装在机身上，也可以与机身分开，所以可以根据环境条件灵活选择操作位置，从而利于设备的操作。根据本发明的第二个方面的分析仪，持样品的装置，持试剂的装置和移液装置被紧密地安排在一起，而且，因为输入/输出设备位于持样品的装置的背后，所以可以在操作输入/输出设备时放置样品，由此使仪器很紧凑且易于操作。
将本发明用于一种自动地分析例如牛、马、猪、家禽，狗和猫等动物的血样或尿样包括流经身体的血液循环的仪器上，有同样的结果。
图1.根据本发明的第一种具体实例的用于分析人血样或尿样的仪器外观图示。
图2.图1所示分析仪器折除了输入/输入设备后的外观图示。
图3.操作过程中，操作者与图1所示的仪器的位置关系图示。
图4.操作过程中，操作者与仪器机身分开的输入/输出设备的关系图。
图5.本发明的分析仪器的分开的罩盖之一被打开时的状态图。
图6.本发明中的分析仪器的两个分开的罩盖全部打开时的状态图。
图7.分析仪机身内部件的布置图。
图8.输入/输出设备的透视图。
图9.图8所示的输入/输出设备的截面图。
图10.图8所示的输入/输出设备的后视图。
以下根据本发明的一种具体实例来说明一种用于分析人的血样或尿样的装置。图1所示为包括机身10和一个输入/输出设备40的分析仪的外观，图2所示为除去输入/输出设备40后，分开的罩盖22和24略为打开时的分析仪外观图。机身10包括分开的，可彼此独立开、合的第一罩盖22和第2罩盖24。这样，如下所述，可以通过只打开和关闭罩盖22来放置和取出一个样品。所以，在打开和关闭罩盖22时，不会碰坏持试剂的装置和移液装置的吸嘴而且不伤及操作者的手。
第一罩盖22和第二罩盖24分别有视窗26和28，当罩盖22和24关上时，两窗形成一个连续的窗口。视窗26和28用相同的材料，如塑料，玻璃等制成。由于有视窗26和28，即使关上罩盖22和24，仍然可凭目视确保测试仪器的正常运作。第一个罩盖22上有一个小口30，即，一个孔，用来安装具有操作装置42和显示装置44的输入/输出设备。第一罩盖上的小口30可以是一个小口或是一个槽口。如图2所示，供固定输入/输出设备40的固定装置32为输入/输出设备40提供安装位，将输入/输出设备40上的基座41(参见图8)插入此固定装置。输入/输出设备40的显示装置44有触摸板的功能。但是，即使根据功能推动触摸板时，固定装置可防止输入/输出设备40的跌落。机身10的一侧有一个供连接输入/输出设备的一根信号缆线的连接器16，以便当输入/输出设备40与机身10分开时用以连接信号缆线。
机身10上有一个盖12，用来遮盖一个放置软磁盘等存储介质的存储设备13。由于存储设备13缩进在机身10的平台18前缘之后，所以即使样品或试剂溢出，也不会流入存储设备13。
机身10的样品侧的一角14是可拆卸的。虽然，在本具体实例中，角14可被移除，其实包括角14在内的整个这一侧都是可使之拆卸的。当移去角14时，以下将要叙述的样品盘可以被移走，从而可以使用另一样品输送线管。这可以满足直接用样品输送管提供样品，用该分析仪器进行大量样品分析的大型医院和大型研究机构的需要。本具体实例中的没有样品侧的角14的分析仪装有样品输送管，样品由以下将要叙述的移液设备吸入，然后进行分析。
图3和图4显示了本发明的分析仪器的操作条件的实例。图3所示的例子是，如图1所示的输入/输出设备40被安装于分析仪上进行使用的状态，而图4显示的例子是，如图2所示的输入/输出设备40与机身10分开进行使用的状态。图4中只表示出输入/输出设备40，省略了机身10。本具体实例的分析仪通常在桌面上使用。桌2有标准高度，例如，在日本为850mm，国外为900mm。图3所示的显示单元上使用液晶显示装置44，而且最好安装在与操作者双目等高的位置。日本女性双目高度的平均值是1455-1600mm，日本男性的双目高度的平均值是1720-1740mm，欧美男性的双目高度的平均值是1820-1850mm。所以，分析仪上的液晶显示装置的高度最好设定于1490～1765mm。
相对于水平线L1的液晶显示板的倾斜度C3以100°～130°为宜。如果显示板垂直安装，即装或90°，显示板可以会在用手触摸时由指甲造成损坏。尤其当显示板具有触摸板功能时，指甲划伤是个严重问题。在图3中，角度C1和C2显示了液晶显示板可被很好地看清的角度范围，而角C1相对于垂直线L2向上成10°夹角。向上的角C1如不超过10°，液晶显示可被很好地看清，而且，向上的角C1若不小于这个角度，不能很好地看清显视板。相对于垂直线L2的向下夹角C2为30°。向下夹角若不小于30°，不能很好地看清显示板。因为角C2大于角C1，当显示平面成大于90°，即与水平线L1成直角的时候，显示平面可适从任何高度的人。考虑到这几点，相对于L1的C3角以100°～300°为宜。
在图3中，输入/输出设备40固定在分析仪的机身10上，使其操作装置42向下倾斜更靠近操作者一侧。这种向下倾斜更靠近操作者一侧的角度利于操作装置42上的键盘的操作，降低操作时的疲劳。操作装置42也变得易被看清。操作装置42与L1线之间的夹角C4以5°～30°为宜。在这个角度范围内，放在键盘上的手的角度比较适宜于手腕的角度。图4表示一个例子，其中图3所示的输入/输出设备被从机身10拆下后放在桌2上。由于输入/输出设备40被直接放置在桌2上，而不是在机身10上，液晶显示平面与水平线L1的夹角比图3中所示者要大。这样，眼睛的位置在图3所示的C1和C2的范围内。由此，在图3和图4所示的两种操作状态中，液晶显示屏都易于看清。
如图1至图3所示，罩盖22和24都有包括一个凸面和一个凹面组成的曲面。靠近操作者一侧为凹面，后侧为凸面。输入/输出设备40的操作装置安置在凸表面上而视窗26和28安置在凹面上，这样可使增加操作装置的42的下倾的角度从而改善操作特性。由于视窗的位置形成在输入/输出设备40的操作者由一侧的凹表面部分上，仪器的内部可容易地通过视窗看到。
图5显示只打开第一罩盖22的状态，图6显示将第1罩盖22和第二罩盖24都打开时的状态，图7显示一个样品盘112，一个试剂盘122，一个移液设备116等在平台18面上的布置情况。平台18上有两个圆形的穴，其中之一放置样品盘112，另一个放置试剂盘122。每个有如血清，尿样之类的样品的许多样品容器144，沿圆周放在样品盘112上。另一方面，有试剂的许多试剂瓶124同轴地装在试剂盘122上并且维持于低于预先设定的低温度以防试剂的化学变化。在本具体实例中，每个含在盘122的经向上的、分别含试剂125，126和127的三个试剂瓶24的组成一个组。将许多例如聚乙烯制成的较廉价的一次性尖嘴放在尖嘴架128中。将许多反应容器放在容器架130中。在容器架130后方是一个用来保持恒温并使反应在此恒温下进行的反应单元(培养箱)132。用一个夹紧器装置138，用以从尖嘴架128中取出一个尖嘴，将尖嘴转移至一个尖嘴缓冲器144，再从握持许多反应容器的容器架130中取出一个反应容器并转移至一个反应容器缓冲器145，后者是个放置暂时撒回的容器之处。
如图7所示，能吸取样品和试剂的移液设备166放在样品盘112和试剂盘122的后面。移液装置166从样品吸取位置152向尖嘴丢弃位置146沿水平方向直线性地进行移动。移液装置166的平移轨迹154与试剂瓶125，126和127的圆周运动的轨迹的交点分别对应于试剂的吸取位置160，162和164。分析单元140在反应液吸取位置142吸取反应液并对其进行分析。参考用的数字166表示一个盛放分别从尖嘴丢弃位置146和反应容器丢弃位置168所丢弃的用过的尖嘴和反应容器的一次性盒子。参考用的数字170表示一个清洗尖嘴的装置，参考用的数字134表示一个控制整个仪器的设备。
如图7所示，试剂盘122的直径大于样品盘112的直径，两个盘的设置都尽可能靠近操作者，而且样品盘112的中心比试剂盘122的中心更靠近操作者一侧。结果，移液装置116被斜放在两盘的背侧。这样的布局可使整台仪器更紧凑并且减少仪器占用面积。平台18上有个标记180(参见图5和图6)，它指示样品盘的某个参考位置。标记180是作为向样品盘112中顺次放入样品时的参考位置用的。控制设备134感知某一样品的转动的角度并可使样品盘112的转动停止，与标记180符合，并停在该位置。
在一试验中，当一个需被快速分析即试验的样品被移入该仪器中时，控制设备134在输入/输出设备40上显示出该样品的安放位置并控制好样品盘的停止位置使安放入的位置与标记180符合。所以，可以将样品放在标记180所指的位置，从而防止出错。
平台18的前缘被削除，如参照数字19所示。由于平台18的前缘不是突出的而是被削除的，试剂和样品的污渍很易被擦去。角落14是可拆除的，当角14被移走时，持样品的装置也一同被移走。所以，当在有样品输送管的医院的场所，传送管可被用于替代持样品的装置。
图6显示的是图7所示的平台18装上一个盖子后的状态。在移液装置116上方安装了一块护板116’用来保护移液设备116的滑动机构，输入/输出设备可拆卸地固定于护板116’上。图5所示为只打开罩子22时的情况。由于罩盖22是用来盖住样品盘112的，所以只需打开盖22就可以由样品盘122放进和取出样品。在图5所示的状态中，由于盖24盖住了试剂盘122的绝大部分或至少其试剂吸取点，从而在换样时可防止灰尘等物落入试剂盘122。而且，盖24防止了仪器被损和因与试剂盘122接触而对手造成损伤。如图5所示，当打开盖22放置样品时，操作者可以看见在关闭盖22后由显示单元44所显示的样品放置位置。这样就可以在看着显示单元44方便地确证样品的放置位置。
图8、9、10所示为输入/输出设备40。图8是输入/输出设备40前侧的透视图，图9是它的截面图，图10是它的后视图。输入/输出设备40包括：基座41和安装于基座41上的操作装置42和显示装置44。在一次分析操作的准备工作都已完成后，即，每个样品的试验项目由触摸板46选定和指定后，按图8所示的启动键63。当由键63启动了移液操作后，反应就开始了，反应液开始接受分析。用终止键65终止移液和分析操作。取样终正键64设在启动键63和终止键65之间。键63和键65用于两个彼此相反的过程，因此这两个键之间的按键错误将导致严重后果。这一麻烦通过在两个键中间设置一个别的键加以避免。取样终止键64终止移液操作，而分析过程仍在继续进行。可以通过按取样终止键64补加样品。
当需快速分析一个样品时，可使用键62，它具有与终止键65相同的功能。但是，键62还具有允许进行一次具有较高优先权的实验的功能。即，用键62终止取样操作时，随后加入某个样品，将这个样品优先于其他样品进行分析。换句话说，这一样品在其他样品之前进行移液和测试。键68和69是屏幕操作键，必须安装在操作装置上而不是显示装置44的触摸板上。十个键的键盘70最好装在操作装置上，因为键盘70装在触摸板上时操作有困难。
图9是输入/输出设备40的截面图。在基座41上有形成一个装、拆设备的机构52和54，机构52包含一个能与机身上的固定装置32配合的嵌进部分。当用力按包含有一个按钮的装置54时，就可以松开嵌进部分52与固定装置32之间的配合。
图10是输入/输出装置40的后视图。在基座41上设有电源，一个用于向机身和从机身的控制设备传递信号的信号线缆的连接器56，和作为脱卸机构的上述按钮54。在基座41上有可沿伸设备58，需要时，它可以由基座41中抽出，这时即使按动图8所示的触摸板46也可以防止输入/输出设备跌落。虽然在需要时向基座41推进和从基座41抽出沿伸装置58的一种结构是极其简单的，但也可将沿伸装置做成一个分离开的单元，在需要时将其固定到基座41上。
如上所述，在这一具体实例中，输入/输出设备40既可以被安装在机身10是使用，也可以从机身拆下后分开使用。输入/输出设备40用于选择样品的测试内容，开始和停止测试，通过显示以确证测试条件和结果，加入和更换样品等。然而，与个人电脑和文字处理机的键盘不同，输入/输出设备40并不是经常被使用的，指定之后样品自动被测试，且测试条件可每隔一定时间加以确证。不同于常规的OA仪，操作者是在处理样品和试剂的工作场所采取站立姿势操作输入/输出设备40的。输入/输出设备40具有减少设备使用面积、设备本身紧凑的优点。该装置的优点还在于，由于操作者以站立姿势操作，这一设备可以固定在仪器的机身上。本发明中的分析仪被做成很紧凑，所以与必须放在地板上的仪器相比，它还具有在桌面上使用和结省空间的优点。

Claims (20)

1.一种用于分析人体血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
一个包括持样品的装置，持试剂的装置，用于样品与试剂反应的反应容器和用于分析在所述反应容器中由反应产生的反应液的分析装置；
用于控制反应和分析操作的操作装置；和
显示有关反应和分析操作的信息的显示装置；
其中所述操作装置和所述显示装置被做成一个可通过可拆卸式的固定装置固定于所述分析仪的机身上的一个输入/输出单元。
2.根据权利要求1所述的分析仪，其特征还在于，其中所述输入/输出设备有一个用以支承操作装置和显示装置的基座，以及两种机构，其一位于所述基座上构成所述可拆制式固定装置，另一机构位于所述分析仪的所述机身上，构成可拆卸的固定装置，并且，所述输入/输出装置的基座上还有一个可向后延伸所述基座的延伸装置。
3.一种用于分析人的血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
可以承载许多样品容器的持样品的装置；
可以承载许多试剂瓶的持试剂的装置；
供一个样品与一种试剂反应的反应装置；
供向反应容器吸移一种样品和一种试剂的移液装置；
供分析在所述反应容器中反应产生的反应液的分析装置；
一个输入/输出装置，它包括：供控制持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的操作装置，以及供显示所述的持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的有关操作的信息的显示装置；
其中所述持样品的装置和持试剂的装置被安排成位于操作者一侧，移液装置位于所述持样品的装置和所述持试剂的装置的背后，且所述输入/输出设备被安排在所述持样品的装置的背侧的上方。
4.根据权利要求3所述的分析仪，其特征还在于，其中所述输入/输出装置的所述操作装置被安排成向操作者一侧下倾。
5.一种用于分析人的血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
可以承载许多样品容器的持样品的装置；
可以承载许多试剂瓶的持试剂的装置；
供一个样品与一种试剂反应的反应装置；
供向反应容器吸移一种样品和一种试剂的移液装置；
供分析在所述反应容器中反应产生的反应液的分析装置；
一个输入/输出装置，它包括：供控制持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的操作装置，以及供显示所述的持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的有关操作的信息的显示装置；和
一个用以遮盖持样品的装置的，带有一个孔或槽口的盖子；
其中所述输入/输出装置被装于这个孔或槽口中，从而使所述输入/输出装置的所述操作装置和所述显示装置位于关闭的所述盖子之上。
6.根据权利要求5所述的分析仪，其特征还在于，其中在持样品的装置上方的所述盖子的所述的孔或槽口的靠操作者一侧设有一个窗口，以便可以透过窗口看见持样品的装置。
7.根据权利要求5所述的分析仪，其特征还在于，其中所述的输入/输出装置向靠近操作者一侧下倾。
8.根据权利要求5所述的分析仪，其特征还在于，其中所述的输入/输出设备的宽度比持样品的装置的盖子的宽度小。
9.一种用于分析人的血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
可以承载许多样品容器的持样品的装置；
可以承载许多试剂瓶的持试剂的装置；
供一个样品与一种试剂反应的反应装置；
供向反应容器吸移一种样品和一种试剂的移液装置；
供分析在所述反应容器中反应产生的反应液的分析装置；
一个输入/输出装置，它包括：供控制持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的操作装置，以及供显示所述的持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的有关操作的信息的显示装置；和
一个用以遮盖持样品的装置和持试剂的装置的盖子；
其中所述盖子在背侧有一个凸表面，而在它的操作者一侧为凹表面。
10.根据权利要求9所述的分析仪，其特征还在于，在所述凸表面中有一个孔或槽口，并将输入/输出设备安置在该孔或槽口上，以便使操作装置和显示装置位于关闭的所述盖子之上。
11.根据权利要求9所述的分析仪，其特征还在于，在所述盖子的凸形外表面上开有一个窗口以便能透过窗口看清所述持样品的装置和持试剂的装置。
12.一种用于分析人的血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
可以承载许多样品容器的持样品的装置；
可以承载许多试剂瓶的持试剂的装置；
供一个样品与一种试剂反应的反应装置；
供向反应容器吸移一种样品和一种试剂的移液装置；
供分析在所述反应容器中反应产生的反应液的分析装置；
一个输入/输出装置，它包括：供控制持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的操作装置，以及供显示所述的持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的有关操作的信息的显示装置；和
一个用以遮盖持样品的装置的盖子；和
一个用以遮盖所述试剂瓶的吸液点的盖子；
其中所述的两个盖子可以相互独立地开和关。
13.一种用于分析人的血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
可以承载许多样品容器的持样品的装置；
可以承载许多试剂瓶的持试剂的装置；
供一个样品与一种试剂反应的反应装置；
供向反应容器吸移一种样品和一种试剂的移液装置；
供分析在所述反应容器中反应产生的反应液的分析装置；
一块位于所述吸液装置上方的保护板；
其中所述持样品的装置和所述持试剂的装置位于靠近操作者一侧，而所述移液装置位于所述持样品的装置和所述持试剂的装置的背侧。
14.根据权利要求13所述的分析仪，其特征还在于，它还包括一个包括了用于控制所述各装置的控制装置和用于显示有关所述各装置的运行情况的信息的显示装置，而且连接在保护板上的输入/输出装置。
15.一种用于分析人的血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
可以承载许多样品容器的持样品的装置；
可以承载许多试剂瓶的持试剂的装置；
供一个样品与一种试剂反应的反应装置；
供向反应容器吸移一种样品和一种试剂的移液装置；
供分析在所述反应容器中反应产生的反应液的分析装置；
一个含持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的机身；和
用以指示所述持样品的装置的参照位置的指示装置。
16.根据权利要求15所述的分析仪，其特征还在于，其中的持样品的装置为圆形的且位于所述机身的平台上的一个圆形孔穴中，而且在所述平台上有一个用作指示参照位置的装置的标记。
17.根据权利要求16所述的分析仪，其特征还在于，它还包括一个用以控制分析操作的控制设备，用于通过所述控制装置指导控制的输入设备，而且，所述控制设备根据输入设备的指令控制所述持样品的装置使持样品的装置上的某一样品的装载位符合于所述标记位置。
18.一种用于分析人的血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
可以承载许多样品容器的持样品的装置；
可以承载许多试剂瓶的持试剂的装置；
供一个样品与一种试剂反应的反应装置；
供向反应容器吸移一种样品和一种试剂的移液装置；
供分析在所述反应容器中反应产生的反应液的分析装置；
其中所述持样品的装置被制成可沿圆周放置样品的圆形，所述持样品的装置的中心比所述持试剂的装置的中心更靠近操作者，所述移液装置被斜放在所述持样品的装置和所述持试剂的装置的背侧。
19.一种用于分析人的血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
可以承载许多样品容器的持样品的装置；
可以承载许多试剂瓶的持试剂的装置；
供一个样品与一种试剂反应的反应装置；
供向反应容器吸移一种样品和一种试剂的移液装置；
供分析在所述反应容器中反应产生的反应液的分析装置；
一个输入/输出装置，它包括：供控制持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的操作装置，以及供显示所述的持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的有关操作的信息的显示装置；
其中所述持样品的装置和持试剂的装置位于近操作者一侧，所述移液装置位于所述持样品的装置和所述持试剂的装置的背侧，所述输入/输出设备的安装高度为1490mm～1765mm，而且位于持样品的装置的背面。
20.一种用于分析人的血样或尿样的仪器，其特征在于，它包括：
可以承载许多样品容器的持样品的装置；
可以承载许多试剂瓶的持试剂的装置；
供一个样品与一种试剂反应的反应装置；
供向反应容器吸移一种样品和一种试剂的移液装置；
供分析在所述反应容器中反应产生的反应液的分析装置；
一个输入/输出装置，它包括：供控制持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的操作装置，以及供显示所述的持样品的装置，持试剂的装置，反应装置，移液装置和分析装置的有关操作的信息的显示装置；
其中所述的持样品的装置和所述的持试剂的装置位于操作者一侧，所述移液装置位于所述持样品的装置和所述持试剂的装置的背面，输入/输出设备安装在与所述持样品的装置的背面上方的平面成100°～300°角。
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