CN114137245A - 样本分析仪及其检测流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种样本分析仪及其检测流程，所述样本分析仪包括：进样组件，沿X方向延伸的进样路径输送盛装有待测样本的试管的样本架；转运组件，沿X方向延伸的转运路径将样本架输送的试管转运至吸样位；采样组件，在所述吸样位对所述转运组件上的试管进行样本采集并沿Y方向延伸的分样路径移动至多个分样位；以及反应测量组件，包括沿Y方向排布的多个反应测量池，所述多个反应测量池分别对应所述多个分样位设置，所述采样组件沿所述分样路径移动至各分样位时将所吸取的待测样本分注至各反应测量池；其中，所述转运路径平行于所述进样路径，所述转运路径与所述分样路径在所述吸样位处立体相交，本发明充分利用三维空间，整体布局合理、运行可靠。

Description

样本分析仪及其检测流程

技术领域

本发明涉及样本检测技术领域，特别是涉及一种样本分析仪及其检测流程。

背景技术

样本分析仪是最常用的血细胞分析仪，其借助试剂对血液样本中的各种细胞，如红细胞、白细胞、血小板、血红蛋白等进行统计分析，为疾病的诊疗提供依据。

随着样本分析仪自动化程度越来越高，其组件也越来越多，通常包括有进样组件、混匀组件、采样组件、反应测量组件、控制组件等，通过控制组件协调其它组件的运行，使得待测样本能够被运送至相应的位置，如运送至混匀组件进行混匀操作、运送至采样组件进行穿刺采样、运送至反应测量组件进行具体项目的检测等。若各个组件的布局不够合理，不仅会导致整个样本分析仪体积庞大，还使得各个组件的运行难以协调，控制方案复杂、可靠性下降，给仪器的使用、维护等带来诸多不便。

发明内容

有鉴于此，提供一种布局合理、运行可靠的样本分析仪及其检测流程。

本发明提供一种样本分析仪，包括：进样组件，沿X方向延伸的进样路径输送盛装有待测样本的试管的样本架；转运组件，沿X方向延伸的转运路径将样本架输送的试管转运至吸样位；采样组件，在所述吸样位对所述转运组件上的试管进行样本采集并沿Y方向延伸的分样路径移动至多个分样位；以及反应测量组件，包括沿Y方向排布的多个反应测量池，所述多个反应测量池分别对应所述多个分样位设置，所述采样组件沿所述分样路径移动至各分样位时将所吸取的待测样本分注至各反应测量池；其中，所述转运路径平行于所述进样路径且所述转运路径位于所述进样路径的上方，所述转运路径与所述分样路径在所述吸样位处立体相交。

本发明还提供一种样本分析仪的检测流程，包括：自动进样步骤，装载有待测试管的样本架沿X方向的进样路径移动进样；样本混匀步骤，第一混匀组件抓取所述样本架上的静脉血试管并进行第一混匀操作，或，第一混匀组件抓取所述样本架上的微量血试管并转移至第二混匀组件进行第二混匀操作；转运步骤，混匀后的试管沿一平行于所述进样路径的转运路径转运至吸样位；以及采样及分样步骤，采样针沿穿刺路径移动至吸样位并从转运组件上的试管中吸取样本，再沿Y方向的分样路径将吸取的样本分配给反应测量组件进行样本检测。

相较于现有技术，本发明样本分析仪的各组件的移动路径立体相交，充分利用三维空间来协调各个组件的移动，各个组件的移动可以同步进行，提高进样速度，有效提升单个样本的检测速度，整体布局更紧凑合理，整机体积可以更小，同时也方便仪器后期可模块化进行维护，维护更便捷。

附图说明

图1为本发明样本分析仪第一实施例的示意图。

图2为图1所示样本分析仪的另一角度示意图。

图3为图1所示样本分析仪的自动进样组件、混匀组件和转运组件的再一角度示意图。

图4为图1所示样本分析仪的采样组件和反应测量组件再一角度示意图。

图5为本发明样本分析仪第二实施例的示意图。

图6为本发明样本分析仪第三实施例的示意图。

图7为本发明样本分析仪第四实施例的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例，以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

本发明附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明提供一种样本分析仪，用于生物样本，特别是血液样本的检测分析。图1-2所示为本发明样本分析仪的一具体实施例，所示样本分析仪包括多个组件，如自动进样组件10、混匀组件20、转运组件30、采样组件40、反应测量组件50、控制组件等，其中控制组件用于协调其它组件，如进样组件10、混匀组件20、转运组件30、采样组件40、反应测量组件50的运行。本发明所涉及的方向是以样本分析仪在使用时面向用户的一侧为前侧、背向用户的一侧为后侧，前后方向即图示的Y方向；图示的X方向即左右方向，图示的Z方向即上下方向。

自动进样组件10设置于样本分析仪的主机外并位于主机的前侧，顺沿一X方向延伸的进样路径12移动将盛装有待测样本的试管14朝向主机输送；混匀组件20、转运组件30、采样组件40、反应测量组件50、控制组件等设置于主机内部，避免外界环境影响检测结果。自动进样组件10所输送的试管14内的待测样本经过混匀组件20进行充分混匀后，转运组件30将试管14由置样位A转移至吸样位B，采样组件40在吸样位B对试管14穿刺采样后将吸取的待测样本注入至反应测量组件50来获取最终的检测结果。反应测量组件50通常是多个，包括如RBC/PLT反应测量组件、WBC反应测量组件、HGB反应测量组件等，可以进行多项目的联检，还可设有多个免疫检测模块，包括CRP反应测量组件或SAA反应测量组件，及其适配的试剂供应存储装置。

通常，盛装有不同待检者的待测样本的多个试管14置放于同一样本架16上，每一试管14上贴设有条码来记录相应待检者的信息，使得检测结果能够自动匹配相应待检者。进样路径12的左右两端可以分别设置样本架装载平台和样本架卸载平台，样本架16由装载平台送入进样路径12，之后沿着进样路径12移动至对准置样位A，混匀组件20在置样位A抓取样本架16上的试管14，之后样本架16继续移动至卸载平台并在卸载平台被卸载，装载下一批待测试管14。优选地，在进样路径12上设置有标签扫码器对试管14上的标签信息进行识别，使得检测结果与对应的待检者能够自动匹配。

在样本检测中，所使用的试管14通常包括静脉血试管和微量血试管两种类型，相对于静脉血试管来说，微量血试管在高度和容积上要小的多，因此后续步骤中混匀组件20所采用的混匀方式、采样组件40穿刺采样的高度等均会有所不同。在血液样本的检测中，静脉血试管用于盛装采血量相对较多的静脉血；微量血试管用于盛装采血量相对较少的末梢血。优选地，在进样路径12上设置有试管类型检测器，在进行混匀操作之前对试管14的类型进行识别，所识别出的类型信息传送至控制组件，控制组件据此产生相应的控制信号启动混匀组件20、采样组件40等进行相应的操作。

混匀组件20包括第一混匀组件20a和第二混匀组件20b，第一混匀组件20a包括第一混匀位C1、第二混匀组件20b包括第二混匀位C2，静脉血试管在第一混匀位C1以旋转、颠倒等方式进行混匀操作，使得采血量相对较多的静脉血样可以快速混匀；微量血试管在第二混匀位C2以高频振动等方式进行混匀操作，可以快速将采血量相对较少的末梢血样充分混匀而不会破坏血液内的细胞形态。第一混匀组件20a的驱动可以是旋转电机，第二混匀组件20b的驱动可以是偏心电机。待测样本经过混匀后再进行穿刺采样，确保采样组件40所吸取的待测样本混合均匀，避免样本静置分层影响检测的准确性。

如图3所示，第一混匀组件20a还包括有夹持机构，夹持机构包括抓手21和驱动抓手21活动（包括上下移动和开合）的驱动件，如气缸、电机等。抓手21位于置样位A的正上方，当样本架16顺延进样路径12移动至对正置样位A时，抓手21沿着Z方向延伸的升降路径22移动来抓放试管14。当抓手21下移所抓取的试管14为静脉血试管时，在控制组件的作用下，抓手21带着试管14上移一定高度至第一混匀位C1，第一混匀位C1设置于置样位A的正上方，在第一混匀位C1旋转电机驱使抓手21以及所抓取的静脉血试管转动将静脉血样混合均匀，混匀后抓手21下移将试管14放置于转运组件30。

本实施例中，第二混匀组件20b偏置于第一混匀组件20a的后方并可以沿一Y方向延伸的接收路径24前后移动。如图3所示，接收路径24位于进样路径12上方并与进样路径12相垂直，两者在置样位A立体相交，这里所描述的立体相交是指两者在三维空间内不相交，但是在XY平面的投影相交且交点在置样位A。当抓手21所抓取的试管14为微量血试管时，在控制组件的作用下，首先，抓手21带着试管14上移一定高度以避开接收路径24；之后，第二混匀组件20b顺延接收路径24向前移动至抓手21的正下方；之后，抓手21下移并张开，将微量血试管放置于第二混匀组件20b的混匀座23；之后，抓手21上移复位，第二混匀组件20b带着混匀座23内的微量血试管顺延接收路径24由置样位A向后移动至第二混匀位C2进行混匀操作，将末梢血样混合均匀；之后，第二混匀组件20b带着混匀后的微量血试管顺延接收路径24向前移动回到抓手21的下方；之后，抓手21再次下移并抓取混匀座23内的微量血试管并最终放置于转运组件30。

转运组件30包括用于放置混匀后的试管14的样本容置座31，容置座31沿X方向延伸的转运路径32在置样位A与吸样位B之间来回移动，对于静脉血试管，抓手21上移至第一混匀位C1进行混匀操作时，转运组件30的容置座31可以直接移动至抓手21正下方的置样位A，完成混匀操作之后，抓手21下移即可将混匀后的静脉血试管放置于转运组件30的容置座31，当然，也可待混匀操作完成之后，转运组件30再将容置座31移动至抓手21正下方的置样位A，抓手21再将混匀后的静脉血试管转移至转运组件30的容置座31上；对于微量血试管，抓手21从第二混匀组件20b抓取混匀后的微量血试管后需要再次提升一定高度，之后第二混匀组件20b向后移动以避开置样位A，再之后转运组件30移动至置样位A，最后抓手21再次下移将混匀后的微量血试管放置于转运组件30的容置座31。对于不同类型的试管14，转运组件30上的容置座31的结构、尺寸、形状等不同，确保试管14在转运组件30上能够稳定放置。

转运路径32与进样路径12均沿X方向延伸，两者相互平行并具有一定的高度差，较佳地转运路径32位于进样路径12的上方，略高于样本架16上的试管14，如此转运组件30的移动与样本架16的移动不会产生干涉，两者可以同时动作形成流水线式的作业模式，提高样本的进样速度，同时提高单个样本的检测速度。本实施例中，沿着进样方向，吸样位B处于置样位A之前，如此样本架16在朝向置样位A的方向移动时会路经吸样位B。在XY平面的投影上，转运路径32与进样路径12重合。转运组件30朝向置样位A移动时，其移动方向与样本架16的移动方向一致；反之，转运组件30朝向吸样位B移动时，其移动方向与样本架16的移动方向相反。

转运路径32与接收路径24在XY平面的投影相垂直，两者在置样位A立体相交。在Z方向上，转运路径32可以高于或者低于接收路径24，具体可以根据主机内的空间来设计，确保各个组件能够顺畅地移动而不会产生冲突。

采样组件40包括采样针41以及驱动采样针41移动的驱动件，如气缸、电机等，采样针41的移动包括顺延Z方向延伸的穿刺路径42的移动和顺沿Y方向延伸的分样路径44的移动，其中穿刺路径42由吸样位B向上延伸至穿刺位D，分样路径44由穿刺位D向后延伸至多个分样位，图1示中分样位为3个并分别标示为E1、E2、E3。采样针41两个方向的移动路径在穿刺位D垂直相交，两个方向的移动可以由不同的驱动件来实现，也可以通过同一驱动件与不同的传动件的配合来实现。转运路径32与穿刺路径42在吸样位B垂直相交，穿刺位D位于吸样位B的正上方，使得分样路径44位于转运路径32的上方，两者在穿刺位D/吸样位B立体相交。

在穿刺采样的过程中，首先转运组件30移动至吸样位B，使得混匀后的试管14位于采样针41的正下方，如此采样针41顺沿穿刺路径42由穿刺位D下移即可准确地刺入至试管14中吸取待测样本。由于试管14类型的不同，采样针41下降的高度不同，具体地采样针41对静脉血试管穿刺采样时下降的高度H1大于采样针41对微量血试管穿刺采样时下降的高度H2。采样针41需要下降的高度可以通过控制组件来精确控制，确保采样针41尽可能地到达试管14的底部但不会与管底发生碰撞，如此能尽可能地吸取更多的样本用于分析检测，尤其是多个联检项目的测试。在吸取足量的待测样本之后，采样针41上移至穿刺位D，然后沿着分样路径44向后朝向各个分样位E1、E2、E3移动。

每一分样位E1、E2、E3对应其中一个反应测量组件50设置，相应地，本实施例中各个反应测量组件50包括多个反应测量池50a、50b、50c，反应测量池50a、50b、50c在主机内沿着Y方向顺序排布且位于转运组件30的后方，如图4所示。每一反应测量池50a、50b、50c对应一分样位E1、E2、E3设置，采样针41移动至每一分样位E1、E2、E3时将预定剂量的待测样本注入至相应一反应测量池50a、50b、50c中，如WBC/RBC池、WDF/RET池等。根据反应测量组件50的不同，通过试剂针、定量泵等向各个反应池中输入有预定剂量的相应试剂，如特定蛋白检测试剂、荧光试剂、稀释剂、鞘液试剂等。待测样本与相应的试剂在反应测量组件50的反应池中混合/反应形成样本液，之后通过反应测量组件50的检测模块，如鞘流阻抗检测模块等来获取检测结果。

在一具体实施例中，反应测量组件50包括血常规检测模块及特定蛋白检测模块，血常规检测模块包括至少一血常规分样位，特定蛋白检测模块包括至少一试剂冷藏位及至少一特定蛋白测量位，其中试剂冷藏位、特定蛋白测量位、血常规分样位沿分样路径依次排布。较佳地，试剂冷藏位处设置试剂冷藏机构，试剂冷藏机构包括一试剂更换门，试剂更换门设于所述样本分析仪的前侧，可以开合进行实际的更换与补充。

控制组件包括主控板、驱动板、温控板、刷卡板等，其中，主控板控制整个样本分析仪的工作流程并处理检测信息以形成分析结果；驱动板用于样本分析仪中各流路的驱动控制；温控板用于检测过程中的温度控制；刷卡板用于识别操作人员的身份和权限，控制主机的面壳的开合，方便工作人员打开面板补充或者更换检测所需的各种试剂，同时避免面壳被随意打开而影响检测结果的准确性。控制组件通常设置于主机的顶部，即方便与其它组件之间的电气连接，也尽量与流路分离，避免液体泄漏而影响电气安全。

较佳地，本发明样本分析仪还设置有开放采样位A0，开放采样位A0设置于主机外侧。采样组件40的运动路径还包括自分样路径44沿Y方向进一步向前延伸的开放采样路径18，开放采样位A0位于开放采样路径18上。所述开放采样路径18与转运路径32在采样位B垂直相交，在XY平面的投影上，开放采样路径18与分样路径44在采样位B/穿刺位D相连。开放采样位A0是急诊试管的采样位置，当有急诊需求时，采样组件40沿着开放采样路径18朝向主机前侧移动至开放采样位A0。开放采样位A0下方可以设置实体的样本位，如可以是主机内弹出一支撑部件，急诊试管放置于支撑部件的样本位；或者，也可以不设置实体的样本位，用户直接将急诊试管置放于采样针41下方。通过开放采样位A0的设置，用户可以直接启动优先检测流程，放入急诊试管进行检测。

本发明样本分析仪用于样本检测时，其检测流程包括以下步骤：

自动进样步骤，装载有待测试管14的样本架16沿X方向的进样路径12移动进样；

样本混匀步骤，第一混匀组件20a抓取所述样本架16上的静脉血试管14并进行第一混匀操作，或，第一混匀组件20a抓取所述样本架16上的微量血试管14并转移至第二混匀组件20b进行第二混匀操作；

转运步骤，混匀后的试管14沿一平行于所述进样路径12的转运路径32转运至吸样位B；以及

采样及分样步骤，采样针41沿穿刺路径42移动至吸样位B并从转运组件30上的试管14中吸取样本，再沿Y方向的分样路径44移动将吸取的样本分配给反应测量组件50；

检测，分注至各反应测量组件50的待测样本与相应的试剂在反应池混合并通过检测模块来以获取检测结果。

本发明中，进样路径12、转运路径32沿X方向延伸并平行设置，接收路径24、开放采样路径18、分样路径44均沿Y方向延伸并平行设置，各个路径在Z方向上形成高度差而相互错开，使得X方向的各个路径与Y方向的各个路径立体相交但实际不相交，充分利用三维空间来协调各个组件的移动，各个组件的移动可以同步进行，使得样本检测可以流水化作业，提高进样速度，有效提升单个样本的检测速度，这不仅使得各个组件的布局合理，整机布局更紧凑，样本分析仪的整体外形尺寸可以更小，设备的占地更小，便于接入级联分析系统或流水线；同时也方便仪器后期可模块化进行维护，维护更便捷。

图5所示为本发明样本分析仪的另一实施例，其与第一实施例的不同之处主要在于第二混匀组件20b。本实施例中，第二混匀组件20b设置于置样位A的前侧，第二混匀组件20b沿Y方向延伸的接收路径24向后朝向置样位A移动、向前朝向第二混匀位C2移动。相较于第一实施例，第二混匀组件20b设置于置样位A的前侧可以与各个反应测量组件50错开，既方便第二混匀组件20b的设置与运动，也方便反应测量组件50的设置与扩展。

图6所示为本发明样本分析仪的第三实施例，其与第一实施例的不同之处主要在于置样位A。本实施例中，沿着进样的方向，置样位A位于吸样位B之前，如此进样路径12与转运路径32在XY平面的投影是处于同一直线上并在置样位A相交，样本架16的移动方向与转运组件30朝向吸样位B的移动方向相同、与转运组件30朝向吸样位B的移动方向相反。相较于第一实施例，本实施例中样本架16的移动路径可以更短、进样速度更快。

图7所示为本发明样本分析仪的第四实施例，其与第一实施例的不同之处在于第二混匀组件20b和置样位A。本实施例中，沿着进样的方向，置样位A位于吸样位B之前，进样路径12与转运路径32在XY平面的投影是处于同一直线上并在置样位A相连；第二混匀组件20b位于置样位A的前侧，第二混匀组件20b沿Y方向延伸的接收路径24向后朝向置样位A移动、向前朝向第二混匀位C2移动。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种样本分析仪，其特征在于，包括：

进样组件，沿X方向延伸的进样路径输送盛装有待测样本的试管的样本架；

转运组件，沿X方向延伸的转运路径将样本架输送的试管转运至吸样位；

采样组件，在所述吸样位对所述转运组件上的试管进行样本采集并沿Y方向延伸的分样路径移动至多个分样位；以及

反应测量组件，包括沿Y方向排布的多个反应测量池，所述多个反应测量池分别对应所述多个分样位设置，所述采样组件沿所述分样路径移动至各分样位时将所吸取的待测样本分注至各反应测量池；

其中，所述转运路径平行于所述进样路径且所述转运路径位于所述进样路径的上方，所述转运路径与所述分样路径在所述吸样位处立体相交。

2.如权利要求1所述的样本分析仪，其特征在于，所述转运组件位于所述进样组件的上方，所述转运组件包括一样本容置座，所述样本容置座沿所述转运路径至少在置样位与所述吸样位之间移动以转运所述试管。

3.如权利要求2所述的样本分析仪，其特征在于，沿所述转运路径的延伸方向，所述置样位设于所述吸样位之前或之后，所述进样路径与所述转运路径在XY平面的投影位于同一直线上。

4.如权利要求2所述的样本分析仪，其特征在于，所述样本分析仪还包括用于对静脉血试管进行混匀操作的第一混匀组件，所述第一混匀组件包括夹持机构，所述夹持机构将所述样本架上的试管转移至所述转运组件的样本容置座，所述夹持机构包括沿Z方向的升降路径，所述升降路径在所述置样位处与所述转运路径立体相交。

5.如权利要求4所述的样本分析仪，其特征在于，所述样本分析仪还包括用于对微量血试管进行混匀操作的第二混匀组件，所述第二混匀组件具有沿Y方向延伸的接收路径并在所述接收路径上设有第二混匀位，所述夹持机构将所述样本架上的微量血试管转移至所述第二混匀组件，所述第二混匀组件在所述第二混匀位对所述微量血试管进行混匀操作。

6.如权利要求5所述的样本分析仪，其特征在于，所述第二混匀组件上设有混匀座，所述混匀座沿所述接收路径在所述置样位与所述第二混匀位之间移动，且越过所述进样组件的样本架的试管上方。

7.如权利要求5所述的样本分析仪，其特征在于，沿所述接收路径的延伸方向，所述第二混匀位处于所述置样位的前方或者后方，所述接收路径与所述转运路径在所述置样位处立体相交。

8.如权利要求1所述的样本分析仪，其特征在于，还包括开放采样位，所述开放采样位设于所述样本分析仪的前侧，所述采样组件的运动路径还包括自所述分样路径沿Y方向进一步向前延伸的开放采样路径，所述开放采样位设于所述开放采样路径上，所述开放采样路径与所述转运路径在XY平面的投影在所述吸样位处垂直相交。

9.如权利要求1所述的样本分析仪，其特征在于，所述反应测量组件还包括血常规检测模块及特定蛋白检测模块，所述血常规检测模块包括至少一血常规分样位，所述特定蛋白检测模块包括至少一试剂冷藏位及至少一特定蛋白测量位，所述试剂冷藏位、所述特定蛋白测量位、及血常规分样位沿所述分样路径依次排布。

10.如权利要求9所述的样本分析仪，其特征在于，在所述试剂冷藏位处设置试剂冷藏机构，所述试剂冷藏机构包括一试剂更换门，所述试剂更换门设于所述样本分析仪的前侧。

11.一种样本分析仪的检测流程，包括：

自动进样步骤，装载有待测试管的样本架沿X方向的进样路径移动进样；

样本混匀步骤，第一混匀组件抓取所述样本架上的静脉血试管并进行第一混匀操作，或，第一混匀组件抓取所述样本架上的微量血试管并转移至第二混匀组件进行第二混匀操作；

转运步骤，混匀后的试管沿一平行于所述进样路径的转运路径转运至吸样位；以及

采样及分样步骤，采样针沿穿刺路径移动至吸样位并从转运组件上的试管中吸取样本，再沿Y方向的分样路径将吸取的样本分配给反应测量组件进行样本检测。

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