CN115009666A - 生物样本保存转运的智能系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了生物样本保存转运的智能系统和方法。该智能系统包括：生物样本保存转运的智能容器、服务器和若干个管理终端。本发明中，通过读取样本信息和取样人员信息来控制容器的自动开关以完成样本存取，在样本存取全程中，自动记录实时的时间信息和温度信息，自动新建和核销取样任务，自动通知取样人员，全程无需人工输入信息。本发明可有效解决生物离体样本的及时保存和转运，能保障样本全程低温，能保证记录的准确性和及时性，并能在系统中追溯人员和样本信息，为生物样本的高质量保存转运提供保障。该系统和方法适用于不同样本类型以及多个不同的应用场景。

Description

生物样本保存转运的智能系统和方法

技术领域

本发明属于生物样本的储存运输领域，具体涉及生物样本保存转运的智能系统和方法。

背景技术

生物样本库又称生物银行(Biobank)，主要是指标准化收集、处理、储存健康或疾病生物体的生物分子、细胞、组织和器官等样本(包括人体器官组织、全血、血浆、血清、生物体液、或经处理过的生物样本如DNA、RNA、蛋白等)，以及与这些生物样本相关的临床、病理、治疗、随访、知情同意等资料的，集生物材料和相关信息于一体的应用系统。生物样本已成为支持现代转化医学和科学研究的关键，而附在生物样本上的各种信息和数据是生物样本的核心，是生物医学研究和健康产业发展的重要资源，也是人口健康领域长远发展的重要战略性资源。

为确保生物样本信息和质量的有效性，有必要对样本的采集、保存、转运、制备、入库和储存等流程做出详细、全面的规范。近年来，生物样本库的自动化存储设备产品的上市，对于生物样本入库后的自动化储存和管理提出有效的解决方案，但是，生物样本离体到入库的过程中生物样本的保存和转运，作为至关重要的环节，却一直没有相应的设备产品，目前所能用到的专业的保存转运装置几乎空白。

通常，生物样本离体到入库，涉及比较复杂的环节，都会影响样本的质量。例如，在一家医院里，生物样本离体到入库的过程中，涉及到多方人员的参与，包括：样本采集人员、样本转运人员、样本制备人员等，这都涉及到样本在多方人员之间的通知、转运和临时保存。由于涉及的人员和环节众多，需要控制的因素也比较多，目前尚没有专业的用于生物样本保存及转运的智能系统。

当前，生物样本保存及转运，仍采取传统的方式，具体现状及存在的问题如下：

(1)生物样本离体或采集后没有及时通知转运，使得后续样本制备延迟，影响样本质量。

(2)生物样本离体后等待转运时，没有及时冷藏保存，有可能影响样本质量。生物样本需要保存在冷藏环境下能有效延缓样本各类大分子降解，从而保证样本质量。

(3)生物样本转运不能追溯，如果出现样本丢失时就无法追溯。

(4)手动录入信息，工作效率较低且实时性较差，记录中也容易出错。

(5)无法满足不同样本类型、不同应用场景的样本保存和转运的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物样本保存转运的智能系统和方法，在样本离体后及时低温保存并同步通知到取样人员，保证样本转运和处理及时性；样本存取全程自动记录时间、温度以及存取信息，在温度异常时报警以便于及时处理，能保障样本全程低温且能实现人员追溯。该系统和方法适用于不同样本类型，自动记录相关信息以保证准确性，适用于多个场景等。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种生物样本保存转运的智能容器，包括：容器主体、容器外壳和容器门/盖，所述容器主体包括冷冻仓和设有温度传感器的样本存取及保存腔；所述容器门/盖设有开关机构，用于控制所述容器门/盖的开关，还包括：读取工具、控制器和显示器，与供电机构连接；其中，

所述读取工具包括第一读取工具和第二读取工具，所述第一读取工具用于读取样本信息，所述第二读取工具用于读取取样人员信息；

所述控制器包括温度单元、时间单元、开关单元、定位单元、处理单元和远程信号发送单元，所述温度单元、时间单元、开关单元、定位单元各自分别与所述处理单元连接，所述处理单元连接所述远程信号发送单元，同时，所述处理单元还与所述显示器连接；

所述温度单元用于实时记录所述样本存取及保存腔内温度，与设定温度进行比较和判断，并在温度异常时给出报警信息，同时，将实时温度信息和报警信息传输给所述处理单元；

所述时间单元，用于实时记录时间信息，并传输给所述处理单元；

所述开关单元，用于保存和识别所述第一读取工具和第二读取工具所读取的样本信息和取样人员信息，据此判断样本的存取并发出开关指令给所述开关机构，以控制所述容器门/盖的开启与关闭，同时，将所述样本信息、取样人员信息、样本存取信息和开关信息传输给所述处理单元；

所述定位单元，用于确定实时位置信息，并传输给所述处理单元；

所述处理单元用于存储实时温度信息、报警信息、时间信息、样本信息、取样人员信息、样本存取信息、开关信息和位置信息，并选择所需信息传送给所述显示器和远程信号发送单元，从而在所述显示器同步显示所需信息和由所述远程信号发送单元同步发送到服务器。

在本发明的一具体实例中，所述温度单元包括依次连接的温度记录模块、温度判断模块和温度报警模块，而且，所述温度记录模块的输入端接所述温度传感器，所述温度记录模块的输出端还与所述处理单元连接，同时，所述温度报警模块的输出端与所述处理单元连接；

所述温度记录模块，用于将所述温度传感器实时测得的所述样本存取及保存腔内温度进行记录，并将信息同步到所述温度判断模块和处理单元中；所述温度判断模块将所述样本存取及保存腔内实时温度与设定温度进行比较，判断是否到达警戒值，从而决定是否发出警报，并将该信息发送到所述温度报警模块；所述温度报警模块将报警信息同步到所述处理单元；所述处理单元存储实时温度信息和报警信息，并将其传送到所述显示器和远程信号发送单元，从而在所述显示器同步显示并由所述远程信号发送单元同步发送到服务器。

在本发明的一具体实例中，所述开关单元包括：依次连接的第一信息存储模块和第一信息识别模块，依次连接的第二信息存储模块和第二信息识别模块，以及同时与所述第一信息识别模块、第二信息识别模块连接的开关命令模块；所述第一信息存储模块与第一读取工具连接，所述第二信息存储模块与第二读取工具连接；同时，所述第一信息存储模块、第一信息识别模块、第二信息存储模块、第二信息识别模块、开关命令模块各自分别与所述处理单元连接；

所述第一信息存储模块用于保存由所述第一读取工具读取的样本信息，所述第一信息识别模块用于识别读取到的样本信息是否新的信息：如是，将该样本信息识别为“样本存入”；如否，将该样本信息识别为“样本取出”；

所述第二信息存储模块用于保存由所述第二读取工具读取的取样人员信息，所述第二信息识别模块用于识别读取到的取样人员信息是否已获得授权：如是，将该取样人员信息识别为“取样人”；如否，将该样本信息识别为“未知信息”；

所述开关命令模块用于根据识别信息发出开关命令：当收到“样本存入”的识别信息时，所述开关命令模块同时给出“开启”指令和“延时关闭”指令至所述开关机构，所述开关机构接收到指令后打开所述容器门/盖并在指定的延时时间内关闭所述容器门/盖；当收到“样本取出”的识别信息时，所述开关命令模块给出“关闭”指令至所述开关机构，所述开关机构接收到指令后即时关闭所述容器门/盖；当收到“取样人”的识别信息时，所述开关命令模块给出“开启”指令至所述开关机构，所述开关机构接收到指令后打开所述容器门/盖；当收到“未知信息”的识别信息时，所述开关命令模块不发出指令。

在本发明的一具体实例中，所述供电机构为外部电源和/或蓄电池。

在本发明的一具体实例中，在所述容器主体和容器外壳之间还设有保温层。

在本发明的一具体实例中，所述生物样本保存转运的智能容器还包括样本处理台。

在本发明的一具体实例中，所述样本处理台自带半导体制冷器，与供电机构连接。

在本发明的一具体实例中，所述样本处理台为折叠式处理台，设在所述容器外壳的一侧，并与所述容器外壳的侧面活动连接。

在本发明的一具体实例中，所述冷冻仓包括第一冷冻仓和/或第二冷冻仓；其中，所述第一冷冻仓和所述样本存取及保存腔独立设置，所述容器门/盖即为所述样本存取及保存腔的腔门；所述第二冷冻仓紧贴着所述容器主体内壁并环绕所述样本存取及保存腔设置，所述第二冷冻仓为半导体制冷器，与所述供电机构连接。

在本发明的一些具体实例中，所述第一冷冻仓和所述样本存取及保存腔独立设置，可以是将所述第一冷冻仓和所述样本存取及保存腔分别设置在所述容器主体的下层和上层；也可以是将所述第一冷冻仓和所述样本存取及保存腔分别设置在所述容器主体的上层和下层；也可以是将所述第一冷冻仓和所述样本存取及保存腔分别设置在所述容器主体的左侧和右侧；还可以是将所述第一冷冻仓和所述样本存取及保存腔分别设置在所述容器主体的右侧和左侧。

在本发明的一具体实例中，所述第一冷冻仓为可替换的抽屉式冷冻盒体或冷冻模块，可抽出来替换。

在本发明的一具体实例中，所述样本存取及保存腔被分隔为若干分区，从而对于不同样本存放架的样本进行分区管理。

在本发明的一具体实例中，所述样本存放架存放的样本包括但不限于：组织样本、血液样本、尿液样本、粪便样本、痰液样本、唾液样本、胸水样本、腹水样本、脑脊液样本、脊髓样本。

在本发明的一具体实例中，所述显示器为显示屏。

在本发明中，在所述显示器上显示的所需信息，可以根据实际需要来进行选择。通常来说，可以包括但不限于实时温度信息、时间信息和警报信息。当然，还可以包括：样本信息、取样人员信息、样本存取信息(“请存样”、“请取样”“存样完成”“取样完成”)、开关信息和位置信息。

在本发明的一具体实例中，所述显示器还连接有语音单元，用于对显示信息进行语音播报，尤其是对于警报信息或/和存取样动作相关信息进行语音播报。

在本发明的一具体实例中，所述显示器还连接警示灯，在收到温度警报信息时亮起红灯，以便于起到更直观显著的警示作用。

在本发明的一具体实例中，所述样本信息包括但不限于患者住院号、患者姓名和样本类型。

在本发明的一具体实例中，所述可读性条码包括但不限于二维码或条形码。

在本发明的一具体实例中，所述第一读取工具为红外扫码窗口，其内置有二维码扫描模块融合条码扫描模块。

在本发明的一具体实例中，所述个人身份信息包括但不限于身份证明信息、工作卡牌信息和人脸识别信息。

在本发明的一具体实例中，所述第二读取工具为IC卡读卡器、射频识别(RFID)模块和摄像头中的一种或多种。

在本发明的一具体实例中，所述定位单元为GPRS定位器。

本发明中，所述读取工具可以设置在所述容器外壳或/和所述容器门/盖上。

本发明中，所述显示器可以设置在所述容器外壳或/和所述容器门/盖上。

本发明中，所述控制器可以设置在所述容器主体或/和所述容器外壳上。

本发明还公开了一种生物样本保存转运的智能系统，包括：所述生物样本保存转运的智能容器、服务器和若干个管理终端。

在本发明的一具体实例中，所述服务器为医院智能管理系统或云平台。

在本发明的一具体实例中，所述管理终端为台式电脑、笔记本电脑、手持移动终端和个人手机中的一种或多种。

本发明还公开了一种生物样本保存转运的智能方法，包括：

(1)开启所述生物样本保存转运的智能系统，所述生物样本保存转运的智能容器的定位信息自动同步至所述服务器；

(2)采样人员采集样本离体后，将样本处理并密封，再将负载有样本信息的可读性条码贴到样本外包装上；

(3)采样人员将所述可读性条码置于所述第一读取工具下，扫描读取后，所述显示器上显示样本信息以及“请存样”，所述容器门/盖开启，采样人员将所述样本存入，所述容器门/盖自动延时关闭，所述显示器上显示“存样完成”，同时，样本信息、样本存入时间和温度信息均同步至所述服务器；所述服务器同时会新建取样任务，所述取样任务包括但不限于位置信息、样本信息、样本存入时间信息和取样期限，并将取样指令发送到目标取样人员，所述取样期限按照样本类型自动设置为样本存入后若干时间；

(4)取样人员从所述管理终端获取到取样任务信息后，及时来到定位位置，将个人身份信息交由第二读取工具读取后，所述显示器上显示取样人员信息以及“请取样”，所述容器门/盖开启，取样人员取出所述样本，并将所述样本外包装上的可读性条码置于所述第一读取工具下，扫描读取后，所述显示器上显示样本信息以及“取样完成”，所述容器门/盖关闭；同时，取样人员信息、样本信息、样本取出时间和温度信息均同步至所述服务器，所述服务器同时会自动核销该样本对应的取样任务，并将核销信息发送到所述目标取样人员。

所述样本信息包括但不限于患者住院号、患者姓名和样本类型。

所述可读性条码包括但不限于二维码或条形码。

在本发明的一具体实例中，所述第一读取工具为红外扫码窗口，内置有二维码扫描模块融合条码扫描模块。

所述个人身份信息包括但不限于身份证明信息、工作卡牌信息和人脸识别信息。

在本发明的一具体实例中，所述第二读取工具为IC卡读卡器、射频识别(RFID)模块和摄像头中的一种或多种。

同时，所述生物样本保存转运的智能容器还可以作为转运箱来使用。取样人员从所述管理终端获取到取样任务信息后，来到定位位置后，可以将装有样本的所述生物样本保存转运的智能容器一并取走，回到目标位置后再按上述步骤(4)取出样本。由于蓄电池可以供电，所述生物样本保存转运的智能容器在转运过程中仍可正常运行。

相对于现有技术，本发明具有以下有益的技术效果：

(1)本发明的生物样本保存转运的智能容器，可设置在手术室内作为保存箱使用，也可以作为从手术室转运到样本库或其他场所的转运箱，所以，既能够保证样本离体后迅速置于低温保存，也能够保证转运中的低温保存，由此可实现样本离体后全程均处于低温保存中，能够很好地保障样本的质量。

(2)本发明的生物样本保存转运的智能容器，从样本离体后马上置于其中到样本被取走离开的全过程中，样本信息(患者姓名、离体时间、样本类型等)、实时温度、样本的存取时间、取样人信息均自动被记录和存储，并同步在服务器上，不但提高了信息记录的准确性，而且也十分便于系统溯源，不限于取样人员溯源，还可以包括样本的追溯分析。

(3)本发明的生物样本保存转运的智能容器，自动读取和识别样本信息和取样人员信息，再据此发出相关指令，使得样品的存取有序进行，便于管理。

(4)本发明的生物样本保存转运的智能系统和方法，在离体样本存入后能够自动新建取样任务并通知取样人员在指定时间内取样，可以避免人工遗忘取样的情况，从而保证生物样本的及时处理，提高生物样本质量。

(5)本发明的生物样本保存转运的智能系统和方法，可适用于不同样本类型，适用于多种应用场景，包括手术室，病房，样本运输等，有广泛的应用前景。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。

附图说明

图1是本发明的生物样本保存转运的智能容器的第一实施例的结构示意图。

图2是图1中箱子主体内部的结构示意图。

图3是图1中箱门的结构示意图。

图4是图1中箱子外壳的结构示意图。

图5是图1中控制器的结构示意图。

图6是图5中温度单元的结构示意图。

图7是图5中开关单元的结构及其连接关系的示意图。

图8是本发明的生物样本保存转运的智能系统的结构示意图。

具体实施方式

以下，结合附图和实施例，对本发明的实施方式进行详细说明，以更清楚地理解本发明的技术内容。

实施例1生物样本保存转运智能箱

如图1所示，在本发明的一具体实例中，一种生物样本保存转运智能箱，包括：箱子主体1、箱子外壳2和箱门3，在箱子主体1和箱子外壳2之间还设有保温层12。

箱子主体1内部包括冷冻仓4和样本存取及保存腔5。

如图2所示，冷冻仓4设在箱子主体1的下层，样本存取及保存腔5设在箱子主体1的上层，箱门3即为样本存取及保存腔5的腔门。

箱门3既可以是设在箱子主体1的上层的侧开门，也可以设在箱子主体1的顶部的上开门。

在这样的设计下，冷冻仓4和样本存取及保存腔5相对独立，互不影响。当打开箱门3进行样本存放和取出的时候，冷冻仓4仍然可以保持独立的密闭状态，不会因开门而将热气带入冷冻仓4；同样，冷冻仓4内制冷物质的更换也非常方便，只需要打开冷冻仓4即可实现。

冷冻仓4的制冷物质可以做成模块式的。更换的时候，只需要将冷冻模块抽离出来进行更换即可，可以在极短时间内完成更换，基本不对样本存取与保存腔5产生影响。

当然，也可以将冷冻仓4紧贴着箱子主体1内壁并环绕样本存取及保存腔5设置。

更好的方式是，同时在箱子主体1下层设置第一冷冻仓，并紧贴着箱子主体1内壁并环绕样本存取及保存腔5设置第二冷冻仓，并且，第二冷冻仓采用半导体制冷器，与供电机构连接。

样本存取及保存腔5用于存放样本。样本存取及保存腔5内设置有样本存放架6和温度传感器7。

样本存放架6用于有序存放样本。样本存放架6可以存放的样本包括：组织样本、血液样本、尿液样本、粪便样本、痰液样本、唾液样本、胸水样本、腹水样本、脑脊液样本、脊髓样本等。

样本存取及保存腔5可被分隔为若干分区，从而对于不同样本存放架6的样本进行分区管理。

温度传感器7用于实时探测样本存取及保存腔5内的温度。

如图3所示，箱门3，设有开关机构10和读取工具，开关机构10用于控制箱门3的开关，读取工具包括第一读取工具111和第二读取工具112，第一读取工具111用于读取样本信息，第二读取工具112用于读取取样人员信息。

样本信息可以负载在可读性条码上，例如二维码或条形码，一般可以由采样人员打印后贴在样本容器(可以是样本袋、样本盒或样本管等，需要时还可采用无菌样本容器，有利于下游原代培养)上。图3中，第一读取工具111为红外扫码窗口，内置有二维码扫描模块融合条码扫描模块。

样本信息包括但不限于患者住院号、患者姓名和样本类型。

取样人员信息可以负载在非接触式的射频(RF)工作卡牌或接触式IC卡上。当然，取样人员信息也可以是人脸识别信息。图3中，第二读取工具112包括IC卡读卡器1121、射频识别(RFID)模块1122和摄像头1123。当然，实际使用中，也可以根据需要选择设置其中任意一个或两个。取样人员的身份信息(包括但不限于身份证明信息、工作卡牌信息和人脸识别信息)预存储在服务器中，仅有能与服务器中预存储的身份信息匹配成功的取样人员信息，才被识别为授权的取样人员信息，才能开启箱门3。

如图4所示，箱子外壳2上设有控制器8(图4中未显示)和显示器9。控制器8和显示器9均与供电机构连接。

显示器9为显示屏。

显示器9，可根据实际需要来选择所需信息，例如，可用于显示实时温度信息、时间信息和警报信息，还可以同时显示样本信息、取样人员信息、样本存取信息(“请存样”、“请取样”“存样完成”“取样完成”)、开关信息和位置信息。

当然，也可以加设一个语音单元，与显示器9连接，用于实现对于警报信息的语音播报。存取样信息也可以进行语音播报。

或者，也可以加设一个警示灯，与显示器9连接，在收到温度警报信息时亮起红灯，以便于起到更直观显著的警示作用。

如图5所示，控制器8包括：温度单元81、时间单元82、开关单元83、定位单元84、处理单元85和远程信号发送单元86。其中，温度单元81、时间单元82、开关单元83、定位单元84各自分别与处理单元85连接，处理单元85连接远程信号发送单元86，同时，处理单元85还与显示器9连接。

如图6所示，温度单元81包括依次连接的温度记录模块811、温度判断模块812和温度报警模块813，而且，温度记录模块811的输入端接温度传感器7，温度记录模块811的输出端还与处理单元85连接，同时，温度报警模块813的输出端也与处理单元85连接。

温度记录模块811，用于将温度传感器实时测得的样本存取及保存腔5内温度进行记录，并将信息同步到温度判断模块812和处理单元85中；

温度判断模块812将样本存取及保存腔5内实时温度与预先设置的温度临界点(或者设定温度)进行比较，判断是否到达警戒值，从而决定是否发出警报，并将该信息发送到温度报警模块813；

温度报警模块813将报警信息同步到处理单元85；

处理单元85存储实时温度信息和报警信息，并将其传送到显示器9和远程信号发送单元86，从而在显示器9同步显示并由远程信号发送单元86同步发送到服务器。

也可以将温度判断模块812与处理单元85连接，方便对预设的温度临界点进行调整。

时间单元82，用于记录实时时间信息。时间单元82与处理单元85连接，实时时间信息由处理单元85存储，并持续传送给显示器9和远程信号发送单元86，从而在显示器9同步显示并由远程信号发送单元86同步发送到服务器。

如图7所示，开关单元83包括：第一信息存储模块831、第二信息存储模块832、第一信息识别模块833、第二信息识别模块834、开关命令模块835。

第一信息存储模块831与第一读取工具111连接，第一信息存储模块831用于保存由第一读取工具111读取的样本信息。

第一信息识别模块833与第一信息存储模块831连接，第一信息识别模块833用于识别读取到的样本信息是否新的信息：如是，将该样本信息识别为“样本存入”；如否，将该样本信息识别为“样本取出”。

开关命令模块835与第一信息识别模块833连接，开关命令模块835用于根据识别信息发出开关命令：当收到“样本存入”的识别信息时，开关命令模块835同时给出“open”指令和“延时关闭”指令至开关机构10，开关机构10接收到指令后打开箱门3并在指定的延时时间内关闭箱门3；当收到“样本取出”的识别信息时，开关命令模块835给出“close”指令至开关机构10，开关机构10接收到指令后即时关闭箱门3。

同时，第一信息存储模块831与处理单元85连接，将读取到的样本信息实时存储在处理单元85上，并由处理单元85传送到显示器9和远程信号发送单元86，从而在显示器9同步显示样本信息(可以是关键信息如患者名称、样本类型等)并由远程信号发送单元86同步发送到服务器。

第一信息识别模块833与处理单元85连接，将“样本存入”的识别信息传输至处理单元85，并在显示器9上同步显示“请存样”以及延时显示“存样完成”，同时，通过远程信号发送单元86同步传输到服务器；将“样本取出”的识别信息传输至处理单元85，并在显示器9上同步显示“取样完成”，同时，通过远程信号发送单元86同步传输到服务器。

第二信息存储模块832与第二读取工具112连接，第二信息存储模块831用于保存由第二读取工具112读取的取样人员信息。

第二信息识别模块834与第二信息存储模块832连接，第二信息识别模块834用于识别读取到的取样人员信息是否已获得授权：如是，将该信息识别为“取样人”；如否，将该样本信息识别为“未知信息”。

开关命令模块835与第二信息识别模块834连接，开关命令模块835用于根据识别信息发出开关命令：当收到“取样人”的识别信息时，开关命令模块835给出“open”指令至开关机构10，开关机构10接收到指令后打开箱门3；当收到“未知信息”的识别信息时，开关命令模块835不给出指令，箱门3保持关闭状态。

同时，第二信息存储模块832与处理单元85连接，将读取到的取样人员信息实时存储在处理单元85上，并由处理单元85传送到显示器9和远程信号发送单元86，从而在显示器9同步显示取样人员信息(可以是关键信息如取样人的姓名或工号等)并由远程信号发送单元86同步发送到服务器。

第二信息识别模块834与处理单元85连接，将“取样人”的识别信息传输至处理单元85，并由处理单元85传送到显示器9和远程信号发送单元86，从而在显示器9同步显示“请取样”并由远程信号发送单元86同步发送到服务器。

开关命令模块835与处理单元85连接，将“open”指令、“延时关闭”指令、“close”指令等开关信息实时存储在处理单元85上，并由处理单元85传送到显示器9和远程信号发送单元86，从而在显示器9同步显示并由远程信号发送单元86同步发送到服务器。

定位单元84，用于确定该生物样本保存转运智能箱的实时位置并将位置信息发送到处理单元85，再由处理单元85传送到显示器9和远程信号发送单元86，从而在显示器9同步显示位置信息(可以是简要信息如位置编码)并由远程信号发送单元86同步发送到服务器。对于不在移动中的生物样本保存转运智能箱而言，其处于医院的某一确定的位置，如某科1号手术室，这一确定位置在服务器上有明确的编号与之对应，所以该生物样本保存转运智能箱就会被临时赋予该编号。当系统中其他相关人员看到信息来源于该编号时，能马上明确是来自于位于该手术室的生物样本保存转运智能箱的样本。

上述实施例中的生物样本保存转运智能箱，既可以是固定放置在医院某一固定位置，例如某手术室；也可以移动使用，例如从手术室带到样本库，或者，转送至其他医院或机构。因此，也可以采取GPRS来对生物样本保存转运智能箱进行精确定位。

上述实施例中，供电机构可以是外部电源，也可以是蓄电池。更好的方式是，同时采取外部电源和蓄电池，一方面可以应对断电的紧急情况，另一方面满足转运时的移动用电需求。

此外，上述实施例中，生物样本保存转运智能箱还可以包括一个样本处理台，样本处理台用于采样人员进行样本处理。该样本处理台自带半导体制冷器，与供电机构连接。

样本处理台可以直接设置在生物样本保存转运智能箱的顶部上方，也可以做成折叠式处理台，设在生物样本保存转运智能箱的一侧，并与生物样本保存转运智能箱的侧面活动连接，可旋转270°放置在生物样本保存转运智能箱的顶部上方。该折叠式样本处理台，不用时位于生物样本保存转运智能箱的侧面，使用时置于生物样本保存转运智能箱的顶部上方。

样本处理台与生物样本保存转运智能箱，既可以是一体式的，也可以是可拆卸式的。

实施例2一种生物样本保存转运的智能系统及其使用方法

如图8所示，在本发明的一具体实例中，一种生物样本保存转运的智能系统，包括：实施例1的生物样本保存转运智能箱、服务器和若干个管理终端。

服务器可以是医院智能管理系统或云平台。

管理终端可以是台式电脑、笔记本电脑、手持移动终端和个人手机中的一种或多种。

当服务器接收到“存样完成”信息后，为取样人员自动建立取样任务，将取样指令自动发送至目标取样人员的个人系统账户或个人手机账号，取样人员登陆管理终端即可获取该任务信息或者打开手机短信也可以获取该任务信息；

当服务器接收到“取样完成”信息后，将在系统或平台上自动核销该取样任务，并将核销信息自动发送至目标取样人员的个人系统账户或个人手机账号，取样人员登陆管理终端即可获取该核销信息或者打开手机短信也可以获取该核销信息。

以下将以放置在手术室内的生物样本保存转运智能箱为例，来详细说明使用上述系统进行生物样本保存转运的智能方法。

其工作过程如下：

(1)将上述生物样本保存转运智能箱置于手术室内并保持通电状态，该生物样本保存转运智能箱的定位信息自动同步至医院智能管理系统。

(2)采样人员在手术中采集患者的组织样本，手术室组织样本离体后放到无菌样本袋，密封，采样人员将打印好的负载有样本信息的二维码或条形码贴到无菌样本袋上。样本信息包括但不限于住院号、患者姓名和样本类型。

(3)采样人员将无菌样本袋上的二维码或条形码置于第一读取工具111下，扫描读取后，显示器9上显示样本信息以及“请存样”，箱门3开启，采样人员核对样本信息后，将装有组织样本的无菌样本袋放到样本存取及保存腔5后，箱门3自动延时关闭，显示器9上显示“存样完成”。同时，样本信息、样本存入时间和温度信息均同步至医院智能管理系统。医院智能管理系统同时会新建取样任务(包含但不限于定位信息、样本信息、样本存入时间信息、取样期限)，并将取样指令发送到目标取样人员。取样期限按照样本类型自动设置为样本存入后若干时间。

(4)取样人员从已登录个人账户的管理终端或个人手机账号获取到取样任务信息后，及时来到定位的手术室，将工作牌交由第二读取工具112读取后，显示器9上显示取样人员信息以及“请取样”，箱门3开启，取样人员核对取样人员信息后取出无菌样本袋，并将无菌样本袋上二维码或条形码置于第一读取工具111下，扫描读取后，显示器9上显示样本信息以及“取样完成”，箱门3关闭。同时，取样人员信息、样本信息、样本取出时间和温度信息均同步至医院智能管理系统。医院智能管理系统同时会自动核销该样本对应的取样任务，并将核销信息发送到目标取样人员。

当然，在无菌样本袋被采样人员存入上述生物样本保存转运智能箱至无菌样本袋被取样人员取出的这段时间里，样本信息以及样本所处环境信息(温度信息、时间信息、位置信息等)一直都实时同步至医院智能管理系统，或者，也可以设置间隔时间段进行信息同步，例如，每半个小时发送一次。

此外，无菌样本袋置于上述生物样本保存转运智能箱内，如果出现温度异常的情况，显示器9上会显示报警信息并发出报警鸣叫，提示更换或检修冷冻仓。

可以看出，在上述生物样本保存转运的智能系统中，离体样本的温度全程被监测、记录并保存在医院智能管理系统上，在温度异常时有及时的处理保障，能够保障离体样本低温保存的质量。而且，由于离体样本存入后，医院智能管理系统会自动新建取样任务并远程通知取样人员，通过设置期限管理可以保证样本能及时转运。此外，样本的存入、保存和取出，无论是样本还是人员，无论是温度还是时间，都自动同步到医院智能管理系统，便于样本的管理追溯，也可以监控工作进度。

另外，上述保存转运智能箱也可以作为转运箱来使用。取样人员到达手术室后，可以将电源断开(蓄电池仍可提供电力)，再携带上述保存转运智能箱进行转运。上述保存转运智能箱也可以作为远距离样本转运箱，可以不定时发送箱内温度和箱子位置信息。

上述生物样本保存转运智能箱以及系统，可适用于手术室切除的组织样本等；病房采集的血液样本、尿液样本、粪便样本、胸水样本、腹水样本等；院前准备中心采集的血液样本、尿液样本、粪便样本等；门诊检验采集的血液样本、尿液样本、粪便样本等；院外例如社区采集的血液样本、尿液样本、粪便样本等。

此外，上述生物样本保存转运的智能系统和方法，可涵盖各种供电模式，包括电源，电池等；可涵盖各种制冷方式，包括半导体，干冰，冰袋，液氮等；可涵盖各种识别模式，包括一维码，二维码，电子卡，指纹，人脸等；可涵盖各种温度警报模式，包括声音，光，远程等；可涵盖各种通知模式，包括短信，微信，电话，接收器等；有线，无线传输，网络，通信，卫星等；涵盖各种定位模式，包括预编制，GPS定位等。

可见，上述生物样本保存转运的智能系统和方法，在样本离体后就放入低温保存箱并同步通知到下一流程，能及时记录生物样本离体或采集时间，控制样本保存温度，保证样本转运和处理及时性，并能实现系统内人员追溯和无菌保障，有利于提高生物样本质量，为生物医学研究提供高质量的生物样本。该系统和方法适用于不同样本类型，自动记录相关信息以保证准确性，适用于多个场景等。

由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离原理的情况下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

例如，在容器主体1和容器外壳2之间的保温层，并不是必须的，如果采取由保温材料制得的容器外壳2，则可以不必加设保温层12。

再例如，冷冻层4和样本存取及保存腔5独立设置时，可以是上下结构，也可以是左右结构，均能实现其效果。

再例如，读取工具也可以设置在容器外壳2。

再例如，显示器9可以设置在箱门3。控制器8也可以设置在容器主体1。

……

诸如此类，在此不再一一列举。

而且，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种生物样本保存转运的智能容器，包括：容器主体、容器外壳和容器门/盖，所述容器主体包括冷冻仓和设有温度传感器的样本存取及保存腔；所述容器门/盖设有开关机构，用于控制所述容器门/盖的开关，其特征在于，还包括：读取工具、控制器和显示器，与供电机构连接；其中，

所述读取工具包括第一读取工具和第二读取工具，所述第一读取工具用于读取样本信息，所述第二读取工具用于读取取样人员信息；

所述控制器包括温度单元、时间单元、开关单元、定位单元、处理单元和远程信号发送单元，所述温度单元、时间单元、开关单元、定位单元各自分别与所述处理单元连接，所述处理单元连接所述远程信号发送单元，同时，所述处理单元还与所述显示器连接；

所述温度单元用于实时记录所述样本存取及保存腔内温度，与设定温度进行比较和判断，并在温度异常时给出报警信息，同时，将实时温度信息和报警信息传输给所述处理单元；

所述时间单元，用于实时记录时间信息，并传输给所述处理单元；

所述开关单元，用于保存和识别所述第一读取工具和第二读取工具所读取的样本信息和取样人员信息，据此判断样本的存取并发出开关指令给所述开关机构，以控制所述容器门/盖的开启与关闭，同时，将所述样本信息、取样人员信息、样本存取信息和开关信息传输给所述处理单元；

所述定位单元，用于确定实时位置信息，并传输给所述处理单元；

所述处理单元用于存储实时温度信息、报警信息、时间信息、样本信息、取样人员信息、样本存取信息、开关信息和位置信息，并选择所需信息传送给所述显示器和远程信号发送单元，从而在所述显示器同步显示所需信息和由所述远程信号发送单元同步发送到服务器。

2.根据权利要求1所述的生物样本保存转运的智能容器，其特征在于，所述温度单元包括依次连接的温度记录模块、温度判断模块和温度报警模块，而且，所述温度记录模块的输入端接所述温度传感器，所述温度记录模块的输出端还与所述处理单元连接，同时，所述温度报警模块的输出端与所述处理单元连接；

所述温度记录模块，用于将所述温度传感器实时测得的所述样本存取及保存腔内温度进行记录，并将信息同步到所述温度判断模块和处理单元中；所述温度判断模块将所述样本存取及保存腔内实时温度与设定温度进行比较，判断是否到达警戒值，从而决定是否发出警报，并将该信息发送到所述温度报警模块；所述温度报警模块将报警信息同步到所述处理单元；所述处理单元存储实时温度信息和报警信息，并将其传送到所述显示器和远程信号发送单元，从而在所述显示器同步显示并由所述远程信号发送单元同步发送到服务器。

3.根据权利要求1所述的生物样本保存转运的智能容器，其特征在于，所述开关单元包括：依次连接的第一信息存储模块和第一信息识别模块，依次连接的第二信息存储模块和第二信息识别模块，以及同时与所述第一信息识别模块、第二信息识别模块连接的开关命令模块；所述第一信息存储模块与第一读取工具连接，所述第二信息存储模块与第二读取工具连接；同时，所述第一信息存储模块、第一信息识别模块、第二信息存储模块、第二信息识别模块、开关命令模块各自分别与所述处理单元连接；

所述第一信息存储模块用于保存由所述第一读取工具读取的样本信息，所述第一信息识别模块用于识别读取到的样本信息是否新的信息：如是，将该样本信息识别为“样本存入”；如否，将该样本信息识别为“样本取出”；

所述第二信息存储模块用于保存由所述第二读取工具读取的取样人员信息，所述第二信息识别模块用于识别读取到的取样人员信息是否已获得授权：如是，将该取样人员信息识别为“取样人”；如否，将该样本信息识别为“未知信息”；

所述开关命令模块用于根据识别信息发出开关命令：当收到“样本存入”的识别信息时，所述开关命令模块同时给出“开启”指令和“延时关闭”指令至所述开关机构，所述开关机构接收到指令后打开所述容器门/盖并在指定的延时时间内关闭所述容器门/盖；当收到“样本取出”的识别信息时，所述开关命令模块给出“关闭”指令至所述开关机构，所述开关机构接收到指令后即时关闭所述容器门/盖；当收到“取样人”的识别信息时，所述开关命令模块给出“开启”指令至所述开关机构，所述开关机构接收到指令后打开所述容器门/盖；当收到“未知信息”的识别信息时，所述开关命令模块不发出指令。

4.根据权利要求1所述的生物样本保存转运的智能容器，其特征在于，所述供电机构为外部电源和/或蓄电池。

5.根据权利要求1所述的生物样本保存转运的智能容器，其特征在于，所述冷冻仓包括第一冷冻仓和/或第二冷冻仓；其中，所述第一冷冻仓和所述样本存取及保存腔独立设置，所述容器门/盖即为所述样本存取及保存腔的腔门；所述第二冷冻仓紧贴着所述容器主体内壁并环绕所述样本存取及保存腔设置，所述第二冷冻仓为半导体制冷器，与所述供电机构连接。

6.根据权利要求1所述的生物样本保存转运的智能容器，其特征在于，在所述容器主体和容器外壳之间还设有保温层。

7.根据权利要求1所述的生物样本保存转运的智能容器，其特征在于，还包括样本处理台。

8.一种生物样本保存转运的智能系统，包括：如权利要求1～7中任一项所述生物样本保存转运的智能容器、服务器和若干个管理终端。

9.根据权利要求8所述的生物样本保存转运的智能系统，其特征在于，所述管理终端为台式电脑、笔记本电脑、手持移动终端和个人手机中的一种或多种。

10.一种生物样本保存转运的智能方法，其特征在于，包括：

(1)开启如权利要求8或9所述的生物样本保存转运的智能系统，所述生物样本保存转运的智能容器的定位信息自动同步至所述服务器；

(2)采样人员采集样本离体后，将样本处理并密封，再将负载有样本信息的可读性条码贴到样本外包装上；

(3)采样人员将所述可读性条码置于所述第一读取工具下，扫描读取后，所述显示器上显示样本信息以及“请存样”，所述容器门/盖开启，采样人员将所述样本存入，所述容器门/盖自动延时关闭，所述显示器上显示“存样完成”，同时，样本信息、样本存入时间和温度信息均同步至所述服务器；所述服务器同时会新建取样任务，所述取样任务包括但不限于位置信息、样本信息、样本存入时间信息和取样期限，并将取样指令发送到目标取样人员，所述取样期限按照样本类型自动设置为样本存入后若干时间；

(4)取样人员从所述管理终端获取到取样任务信息后，及时来到定位位置，将个人身份信息交由第二读取工具读取后，所述显示器上显示取样人员信息以及“请取样”，所述容器门/盖开启，取样人员取出所述样本，并将所述样本外包装上的可读性条码置于所述第一读取工具下，扫描读取后，所述显示器上显示样本信息以及“取样完成”，所述容器门/盖关闭；同时，取样人员信息、样本信息、样本取出时间和温度信息均同步至所述服务器，所述服务器同时会自动核销该样本对应的取样任务，并将核销信息发送到所述目标取样人员。

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