CN115443410A - 用于液体样品自动诊断分析的设备 - Google Patents

Abstract

为了提高效率、最小化设备的尺寸以及为了减少运行分析仪的操作者的工作量，本发明提供了一种用于液体样品的自动化分析的设备，包括样品托盘、至少两个试剂托盘、至少两个反应托盘和至少两个测量装置，其中，样品托盘布置在分析区域的中心部，至少两个反应托盘与样品托盘相邻设置，至少两个试剂托盘与反应托盘相邻设置，至少两个测量装置与反应托盘相邻设置，并且其中，样品圆盘与至少两个反应托盘中的每个反应托盘之间布置有移液装置，并且其中，至少两个试剂托盘中的每一个与其对应的反应托盘之间存在移液装置。

Description

用于液体样品自动诊断分析的设备

技术领域

本发明涉及一种用于液体样品自动分析的设备，其中，所述设备包括分析区域，该分析区域包括用于接纳样品容器的样品托盘、用于接纳试剂容器的至少一个试剂托盘、用于接纳反应器皿的至少一个反应托盘、以及至少一个测量装置，该测量装置用于测量在反应器皿中用试剂处理的液体样品的物理或化学特性。

背景技术

在医疗和兽医医学诊断领域的增加的自动化程度的背景下，用于液体自动分析的设备，即所谓的分析仪，正被广泛使用。这种分析仪被设计成用于自动从试剂容器中取出试剂并将所述试剂与待分析的样品结合以在反应器皿中执行分析程序。为此目的，分析仪通常具有样品托盘、试剂托盘和反应托盘，这些托盘提供用于接纳和保持相应容器的槽。

移除试剂或样品并将其转移到反应器皿中的步骤通常由自动移液装置执行。这种自动移液装置通常包括具有移液针的移液臂，该移液臂连接于泵单元，用于将液体吸入针中并再次从针中排出液体。移液臂可以沿XY方向运动，也可以通过在样品托盘、试剂托盘和/或反应托盘所在的工作区域上方旋转来运动。

典型地，分析仪包括用于确定反应器皿中反应混合物的物理或化学参数(过程参数)的测量装置。所述测量装置执行测量技术，诸如分光光度法、比色法、离子选择性电极、凝血和免疫测定。

上述用于进行诊断分析的装置所覆盖的区域为分析区域，样品托盘、至少一个试剂托盘、至少一个反应托盘、测量装置和用于在其它装置之间转移液体的移液装置位于该分析区域中。

WO 2011/061118中公开了分析仪的一个示例。为了实现最大可能的样品通过量，该分析仪恰好具有三个可旋转圆盘(即样品圆盘、试剂圆盘和反应圆盘)、至少三个移液装置和一个测量装置。为了改进效率的目的，该设备分别以限定的动作模式在连续的操作循环中操作。

需要不断提高分析仪的自动化效率。进一步地，需要最小化设备设计的尺寸以节省实验室的空间，该设备将在该实验室中运行。此外，期望减少运行分析仪的操作者的工作量。

发明内容

根据本发明，上述目的通过以下详细描述的各个方面来实现，这些方面通常具有本发明的设备包括分析区域的共同点，其特征在于分析区域包括

样品托盘，该样品托盘用于接纳包含至少一个液体样品的样品容器，至少一个试剂托盘，用于接纳包含至少一种试剂的试剂容器，

至少一个反应托盘，用于接纳反应器皿，

至少一个测量装置，用于测量在反应器皿中用试剂处理的液体样品的物理或化学特性，以及

至少一个用于将液体样品从样品圆盘中的样品容器转移至反应器皿的移液装置，，以及至少一个用于将试剂从试剂圆盘中的试剂容器转移至反应器皿的移液装置。

结合本发明使用的术语“样品”表示为分析操作的目的而制备的并且包含待诊断分析的物质的任何材料。样品的示例是全血、纯化的血液、血液保存物等以及其它体液，诸如尿液或酒。

本发明的设备能够执行不同的分析过程。在优选实施例中，由至少一个测量装置测量的物理或化学特性选自在反应器皿中的免疫测定的结果、临床化学测定的结果、凝血测定的结果或离子选择性电极测定的结果。

方面1：部件的布置

为了提高效率，使设备的尺寸最小化，并且为了减少运行分析仪的操作者的工作量。本发明提供了多种技术方案。

根据本发明的第一方面，公开了一种用于液体样品的自动分析的设备，其中，所述设备包括分析区域，其特征在于，分析区域包括用于接纳样品容器的样品托盘、用于接纳试剂容器的至少两个试剂托盘、用于接纳反应器皿的至少两个反应托盘、以及用于测量物理或化学特性的至少两个测量装置。

-其中，样品托盘布置在分析区域的中心，

-至少两个反应托盘与样品托盘相邻地布置，

-至少两个试剂托盘与反应托盘相邻地布置，以及

-至少两个测量装置与反应托盘相邻地布置，以及

其中，在样品托盘与至少两个反应托盘中的每一个之间存在移液装置，用于将液体样品从样品托盘中的样品容器转移至反应托盘中的反应器皿中，并且其中，在至少两个试剂托盘中的每一个与它们对应的反应托盘之间存在移液装置，用于将试剂从试剂托盘中的试剂容器转移至反应托盘中的反应器皿。

根据优选实施例，本发明设备的特征在于

-样品托盘为可旋转样品圆盘的形式，

-至少两个试剂托盘为可旋转试剂圆盘的形式，

-至少两个反应托盘或者是与样品托盘相邻地布置的可旋转反应圆盘的形式，或者是静态反应环的形式，

-其中，移液装置为旋转移液臂的形式，在移液臂的一端上具有旋转轴线，移液臂的另一端可围绕该旋转轴线沿着圆形路径运动，其中，移液装置的旋转轴线位于样品圆盘和每个反应圆盘/环之间或每个试剂圆盘和其对应的反应圆盘/环之间。

根据本发明的第一方面，样品托盘优选地以布置在分析区域的中心部的可旋转样品圆盘的形式提供。“分析区域”是本发明设备的区域，样品托盘、试剂托盘、反应托盘和移液装置位于该区域。在优选实施例中，分析区域是平面，在该平面中所述装置并排定位。分析区域的“中心部”由连接试剂托盘和反应托盘的旋转轴线的假想直线形成的四边形、五边形、六边形或更高多边形限定。根据本发明，如果样品托盘的旋转轴线穿过分析区域的连接试剂托盘和反应托盘的旋转轴线的假想直线形成的四边形、五边形、六边形或更高多边形限定的中心部，则样品托盘布置在分析区域的中心部中。

在本发明中，术语“盘”是指圆形托盘，其提供用于接纳液体容器的槽，诸如样品容器、试剂容器和反应器皿。与此相反，术语“环”是指特定的圆形液体容器托盘，其中从上方观察圆形托盘，环体在两个同心圆之间扩张，从而形成中心孔，其尺寸由环的内半径限定，其中，环的内半径是环的外半径的至少30％。

在一个实施例中，样品托盘为具有用于接纳样品容器的槽的样品圆盘的形式，所述槽沿着盘的外周向边缘并排布置。在一个替代实施例中，样品托盘为具有用于接纳较长样品容器架的接纳凹穴的样品圆盘的形式，所述架具有2至20个用于接纳样品容器的槽，所述槽沿着架的中心纵向轴线并排布置，其中，所述接纳凹穴在所述样品圆盘上径向地定向。

根据本发明的“移液装置”具有移液针，该移液针连接于泵送单元，利用该泵送单元可以将液体吸入移液针中，并且还可以再次从移液针中排出液体。在本发明的优选实施例中，移液装置包括旋转移液臂。在旋转臂的一端上存在旋转轴线，移液臂的另一端可围绕该旋转轴线沿着圆形路径运动，从而限定移液装置的工作区。由此，移液针可以移动到试剂容器、样品容器和/或反应器皿。

优选地，至少一个移液装置的旋转轴线位于样品圆盘和每个反应圆盘或反应环之间。优选地，至少一个其它移液装置的旋转轴线位于每个试剂圆盘与其对应的反应圆盘或反应环之间。

由于根据上述本发明的特定方面的组件布置，可以在同一分析仪中执行至少两个不同的诊断分析过程。具体地，可以在同一分析仪中组合免疫测定和临床化学测定，其中，可以执行两种不同的分析过程，因为存在用于接收相应分析程序所需的试剂容器的至少两个试剂托盘。进一步地，对于每个分析程序都存在两个独立的反应托盘，而且根据各自程序的要求，至少存在两个测量装置。因此，所有这些装置至少以双工方式提供。然而，只存在一个样品托盘，该样品托盘布置在分析区域的中心。因此，可以对仅在一个样品托盘中提供的样品执行两种不同的分析过程。

在本发明的优选实施例中，分析区域布置在壳体中，并且在更优选的实施例中，在设备的壳体中布置装载开口，所述装载开口用于单独地或以预包装在架中的形式接纳样品容器和试剂容器，其中，装载开口包括机械臂，用于将以呈预包装架的形式的样品容器和试剂容器从装载开口输送至样品托盘和/或试剂托盘或单独地输送这些样品容器和试剂容器。

包括机械臂的装载开口提供了分析装置的操作者不必手动将新样品和/或新试剂插入到样品托盘或试剂托盘的有益效果。通常，手动替换样品和/或试剂需要停止分析区域中的所有运动动作，以避免与诸如移液臂和/或旋转圆盘之类的运动部件发生任何接触。显然，停止分析区域中的所有运动动作导致处理延迟。因此，具有包括用于将样品容器和试剂容器输送至样品托盘和/或试剂托盘的机械臂的装载开口是有益的，因为机械臂的任何运动都可以与分析区域中的任何自动运动相协配。

进一步地，如果需要，机械臂提供了液体容器可以从一个液体容器托盘转移至另一个的有益效果。例如，校准液体或对照品通常放置在样品托盘上的样品容器中，以便将它们包括在分析过程中。然而，在其中包含校准液体或对照品的样品容器必须放置在样品托盘中的校准步骤之间，优选的是使校准液体/对照品冷却。为此目的，机械臂可以将包含校准液体/对照品的样品容器从通常不被冷却的样品托盘转移至通常被冷却的试剂托盘中的一个。

在一些实施例中，该设备包括访问控制单元，用于协调装载区域中的机械臂对中心样品托盘的访问以及周围布置的分析部件对中心样品托盘的访问。具体地，控制单元决定考虑到不同请求单元(机械臂、分析单元)的访问规则和时隙。

控制单元经由信号传输连接装置(诸如通过电线或蓝牙)连接于分析仪的不同部件。经由这种连接装置，机械臂和分析单元(例如免疫测定单元、临床化学单元)可进行通信。具体地，经由所述连接，机械臂和分析单元可以请求访问中心样品托盘的时间段，以便将样品容器或样品容器架放入样品托盘中，或者将其从托盘移除，或者在放置在样品圆盘中的样品容器中取出等分样品。优选地，当需要时隙时，时隙请求与周期属性相关联，所述周期属性限定时间周期。更优选地，时隙请求还与优先级属性相关联，所述优先级属性限定至少两个优先级(例如，高/低)，其中，高级别的优先级表示在限定的时间段内分配时隙对于正确操作是必不可少的，并且其中，低级别的优先级表示在限定的时间段内分配时隙对于正确操作不是必需的。然后，控制单元将分析可选地包括时间段和/或优先级属性的所有请求，并计算为每个访问请求分配特定时隙的最佳操作图。最后，各个时隙的相关信息由控制单元通信给每个请求单元。

在存在壳体的那些实施例中，所述壳体由地板、天花板、后壁、侧壁和前壁形成。在优选实施例中，装载开口布置在壳体的前壁中。优选地，装载开口布置在前壁的左右边缘之间的中间。

在一些实施例中，装载开口设计成用于接纳新的样品容器和/或新的试剂容器，以由分析仪的操作者单独地或以手动预包装的架的形式放置在装载开口中。机械臂然后可以拾起容器/架并将其输送至样品托盘和/或试剂托盘。反之亦然，机械臂可以从样品托盘和/或试剂托盘中取出空容器/架，并将其输送至装载开口，操作者可以在装载开口处将其移除。因此，本发明的“装载开口”不仅是“装载开口”，而且也是“卸载开口”。

在本发明的一个具体实施例中，该设备包括用于将样品容器和/或试剂容器单独地或以预包装的架的形式输送至装载开口或从装载开口送出的传送器。传送器沿着布置有装载开口的壳体的壁从装载开口水平地延伸到左侧和/或右侧。

在本申请中，术语“装载开口”是指设备的壁中的区域，其中样品/试剂容器/架可由操作者或由传送器放置以便其由机器臂拾取。与此相反，术语“装载区”是指在装载开口之外的传送器上方的区域，操作者可以在其中放置样品/试剂容器/架。

在一些实施例中，传送器的一端在装载开口的外部，而传送器的另一端到达装载开口中，其中，在装载开口外部的端部处存在装载区，在装载区中可以在传送器上单独地或者以预包装架的形式放置多个样品容器和/或试剂容器，并且其中，所述传送器然后将所述容器/架一个接一个地输送到装载开口中。进一步地，这种传送器允许将已从样品圆盘或试剂圆盘取出并已由机械臂放置在装载开口中的已用过的或甚至空的样品容器和/或试剂容器输送至传送器的外端。在这些情况下，传送器是双向的，并且装载区也是卸载区。

在其它实施例中，传送器的一端在装载开口的左侧上的外部，而沿着壁传送器的另一端穿过装载开口并从装载开口延伸到右侧。在那些实施例中，传送器的装载区和卸载区是分开的，即在来自装载开口的一侧存在装载区，而在相对侧存在卸载区。

在具体实施例中，在同一水平面上存在两个单独的传送器，一个在左侧，一个在右侧，它们在装载开口处汇合。在另一具体实施例中，在同一水平面上存在三个单独的传送器，一个从装载开口的左侧开始，一个从装载开口的右侧开始，一个位于装载开口的内部。

在特定实施例中，存在到达分析仪壳体的壁的边缘的至少一个水平传送器，装载开口位于该边缘处，其中，所述传送器用于单独地将液体容器或将放置在架上的液体容器转移至位于分析仪壳体的壁的边缘旁边的第二分析仪。在所述第二分析仪是根据本发明的包括从分析仪壳体的壁的边缘延伸到装载开口的传送器的分析仪的情况下，液体容器可以从第一分析仪转移至第二分析仪，以便进一步分析。

在具体实施例中，两个或更多本发明的分析仪共享一个传送器或多个水平对准的传送器的组合，用于单独地将液体容器或将放置在架上的液体容器从一个分析仪转移至另一个分析仪。

术语“机械臂”是指具有端部执行器的可运动运输装置，该端部执行器用于将样品容器和/或试剂容器单独地或以装载有样品容器和/或试剂容器的架的形式进行输送。在一个实施例中，机械臂具有旋转元件，旋转轴线穿过该旋转元件的一端。围绕所述旋转轴线，即相对于旋转轴线，布置在旋转元件的相对端上的端部执行器可以沿着圆形路径运动。

在另外优选的实施例中，旋转臂可以沿着竖直轴线运动，并且在另外优选的实施例中，旋转元件或整个机器人臂可以沿水平轴线运动。具体地，优选的是旋转元件可以沿着所述竖直轴线和沿着所述水平轴线运动。

围绕旋转轴线、沿着竖直轴线和沿着水平轴线的所有潜在运动限定了机械臂的工作区，其中，在所述工作区中，端部执行器可以运动至装载开口中的样品容器和/或试剂容器以及用于在样品托盘和/或试剂托盘中接纳样品容器或试剂容器的槽。为了使所需的工作区最小化，优选的是使旋转轴线位于样品圆盘和至少两个试剂圆盘之间。

在具体实施例中，机械臂包括端部执行器，该端部执行器具有至少两个相对于彼此可运动的指部，用于单独地或以预包装架的形式抓取和输送样品容器和试剂容器。

在本发明的具体实施例中，分析设备的壳体包括基部和可打开的罩，其中，分析区域布置在基部的顶部上，并且罩在其关闭状态下完全覆盖分析区域。在那些实施例中，装载开口优选地布置在基部的前壁或罩中，或者横跨基部的前壁和罩两者延伸。

无论实现了上述哪一种替代方案，装载开口都允许在不打开罩的情况下将样品和/或试剂装载至分析设备。进一步地，在装载开口中可随时放置样品和/或试剂。当可以将样品和/或试剂装载到分析仪时，无需等待特定的时间段。每当存在用于将样品或试剂装载到分析仪中的对应托盘的时间段时，机械臂就可以从装载区抓取样品或试剂并将其输送至对应的托盘。

为了区分样品和区分不同的试剂，样品容器和试剂容器可以具有带有一维码(条形码)、二维码(矩阵码)或RFID(射频识别)的标签。因此，在优选实施例中，在装载区中提供一维码阅读器、二维码阅读器和/或RFID阅读器，用于识别操作者放置在装载区中的样品和/或试剂。在将容器输送至目标位置之前，机械臂使抓取的容器运动至阅读器处，并根据从代码中读取的信息，机械臂执行对应的输送动作。

在优选实施例中，控制单元经由信号传输连接装置(诸如通过电线或蓝牙)连接于装载区中的一维码阅读器、二维码阅读器和/或RFID阅读器。经由该连接件装置，控制单元可以接收关于被放置在装载开口中的各个容器的信息。根据所述信息，控制单元可以决定是将容器放置在样品圆盘还是试剂圆盘中的一个。然后由控制单元将有关容器指定位置的信息传输至机械臂。

在一些实施例中，每个试剂容器被单独放置到装载开口中或传送器上。在其它实施例中，将试剂容器放置在试剂容器架上，随后将所述架放置在装载开口中或传送器上。或者，机械臂抓取试剂容器，但将试剂架留在传送器上，或者机械臂抓取包括试剂容器的整个架。相同的替代方案适用于抓取样品容器/样品容器架。

在一些实施例中，样品托盘、试剂托盘和反应托盘以及装载开口是由单个壳体围绕的元件。然而，在一些实施例中，壳体由物理上可分离的单元组成，其中分别地，一个单元包括样品托盘和装载开口，其它单元包括试剂托盘和反应托盘的组合以及一个测量装置。

物理上分离的单元具有单独的壳体，所述壳体设计成用于固定组装以形成紧凑型分析设备，该分析设备具有样品托盘、至少两个试剂托盘、至少两个反应托盘和至少两个测量设备，测量设备布置在紧凑型分析设备的顶部上。优选地，提供铰接布置在紧凑形分析设备的顶部上的盖罩，其中，所述盖罩覆盖分析设备的整个顶部，即包括其所有单元。

在一些具体实施例中，存在一个免疫测定单元和一个临床化学单元的组合。在其它实施例中，存在两个免疫测定单元或两个临床化学单元组合。在一些实施例中，组合有3、4、5、6、7或甚至8个单元，其中对于两个单元的每个组合，提供一个服务于所述两个单元的组合的装载区。

在本发明的优选实施例中，所述装置通过符合以下对称规则中的至少一项而布置在分析仪中：

-相对于分析仪壳体的侧壁，样品圆盘的旋转轴线在侧壁之间的中心线上，

-相对于分析仪壳体的侧壁，装载开口的中心线位于侧壁之间的中心线上，

-机械臂的中心位置在装载开口的中心线上，

-一侧的第一试剂圆盘和另一侧的第二试剂圆盘的旋转轴线相对于分析仪壳体的侧壁之间的中心线处于相同的距离，

-一侧的第一反应圆盘或输送环和另一侧的第二反应圆盘或输送环的旋转轴线相对于分析仪壳体的侧壁之间的中心线处于相同的距离，

-一侧的第一试剂圆盘和对应的反应圆盘/环之间的第一旋转移液装置的旋转轴线，以及另一侧的第二试剂圆盘和对应的反应圆盘/环之间的第二旋转移液装置的旋转轴线相对于分析仪壳体的侧壁之间的中心线处于相同的距离，

-一侧的样品托盘和第一反应圆盘/环之间的第一旋转移液装置的旋转轴线，以及另一侧的样品托盘和第二反应圆盘/环之间的第二旋转移液装置的旋转轴线相对于分析仪壳体的侧壁之间的中心线处于相同的距离。

通过符合以下一种或多种对称规则将装置布置在分析仪中允许容易地通过临床化学单元替换免疫测定单元，反之亦然。

在样品托盘是样品圆盘的那些情况下，所述圆盘的直径在从30到60cm的范围内。在试剂托盘是试剂圆盘的那些情况下，所述圆盘的直径在从30到60cm的范围内。在反应托盘是反应圆盘/环的那些情况下，所述圆盘的直径在从30到60cm的范围内。

为了使本发明的分析仪的尺寸最小化，反应托盘布置成与中心样品圆盘相邻并且试剂圆盘布置成与反应托盘相邻。术语“相邻”应在限定两个装置的外边缘之间的最短距离的意义上进行理解，其中，所述距离应在5至15cm的范围内，优选地在5至10cm的范围内。

根据本发明，移液装置或者位于样品托盘和每个反应托盘之间，或者位于每个试剂托盘和对应的反应托盘之间。术语“之间”应在限定位于两个装置之间的移液装置的工作区允许运动至所述两个装置中的容器的意义上进行理解。

在具有旋转移液装置的优选实施例中，旋转移液装置的工作区具有5至15cm范围内的半径。在该半径内，位于例如样品圆盘和反应圆盘之间的移液装置的移液针可以运动至样品圆盘中的样品容器和反应圆盘中的反应器皿两者。

本发明的第二方面：静态反应环

在执行免疫测定时，需要将反应混合物在规定的条件下进行培养，以便为靶分子与抗体的反应留出时间。培养具体地在特定的温度条件下执行。因此，包含反应混合物的反应器皿通常放入恒温培养箱中一段特定时间。

根据本发明的一个方面，提供了包括免疫测定单元的分析仪，其中在以静态反应环的形式提供的反应托盘中实现培养。所述静态反应环具有用于接纳反应器皿的培养槽，其中，所述槽在环上并排布置。在所述静态反应环的外侧同心地布置有输送环，该输送环具有用于接纳和输送反应器皿的至少一个输送槽，其中，所述槽与静态反应环中的槽布置在同一水平面上。输送环具有至少一个推动件，用于通过在反应环的径向轴线上的水平运动来使反应器皿从输送环中的至少一个输送槽转移至静态反应环中的培养槽中的一个并返回。

根据本发明的优选实施例，所述静态反应环中的槽由金属制成。优选地，静态反应环是一件金属，其具有作为其整体部分的用于接纳反应器皿的槽。

在本发明的具体实施例中，静态反应环具有单列槽，这些槽在所述环的外周向边缘处周向并排布置。在替代实施例中，静态反应环具有周向并排布置在环的外周向边缘上的第一列槽和沿指向环的中心轴线的方向周向并排相邻布置的第二列槽。

为了使静态反应环变得温热，提供了用于加热金属槽或包括作为其整体部分的槽的单件金属环的加热装置。加热装置具有用于将静态反应环的温度控制和保持在20至50℃范围内的装置。

在一些实施例中，反应器皿是具有基部区域的比色皿，其具有长边和短边，其中每个比色皿的长边沿着反应圆盘的径向轴线定向。因此，静态反应环中的槽的长边沿着静态反应环的径向轴线定向。

输送环围绕静止反应环可转动地布置，并且所述输送环具有用于接纳反应器皿的1、2、3或4个槽，并且输送环在每个槽处具有一个推动件，用于通过在反应环的径向轴线上的水平运动来使反应器皿从输送环中的对应槽转移至静态反应环中的槽中的一个并返回。

在本发明的一些具体实施例中，在输送环外侧的径向方向上，存在用于接纳反应器皿的至少一个外部槽，所述外部槽与输送环中的用于接纳和输送反应器皿的输送槽在同一水平面上，使得反应器皿可以通过输送环的径向轴线上的水平运动从输送环中的槽转移至所述外部槽并返回。在那些实施例中，输送环具有至少一个推动件，用于通过在反应环的径向轴线上的水平运动来使反应器皿从输送环中的至少一个输送槽转移至外部槽中的一个。

供前述外部槽作为停放位置，用于进一步处理反应器皿内的反应混合物，诸如用于珠粒分离、用于进行凝结测定、用于混合或用于清洗反应器皿。

为了保持圆形静态反应环中的温度并避免加热的反应环使定位在外部槽中的一个中的反应器皿中的反应混合物升温，在反应环周围提供了圆形热隔离壳体。所述圆形隔离壳体的横截面具有字母“U”倒置的形式。

本发明的第三方面：圆形测量室

根据本发明的第三方面，提供了具有至少一个测量装置的分析设备，其中，所述至少一个测量装置用于测量在反应器皿中用试剂处理过的液体样品的光学特性，其中，所述测量装置包括

具有筒壁和筒顶部的可旋转输送筒，其中，在筒壁中存在至少一个槽，用于接纳反应器皿，

筒形壳体，该圆筒形壳体具有筒壁和筒顶部，所述圆筒形壳体围绕输送筒同心地布置，其中，存在至少一个开口，用于将反应器皿插入输送筒中的至少一个槽或从输送筒中的至少一个槽中弹出，

以及

光检测器，用于检测从反应器皿中的液体发出的光，反应器皿插入到输送筒的至少一个槽中。

通过输送筒的旋转，用于接纳反应器皿的至少一个槽可以从装载位置运动至检测位置并进一步运动至弹出位置。在一些实施例中，还提供至少一个处理位置，在处理位置处将试剂添加至反应混合物，其中，在运动方向上，这样的处理位置在装载位置和检测位置之间。

圆筒形壳体和输送筒设计成当输送筒处于用于至少一个槽的装载位置时，它们提供用于将反应器皿装载到至少一个槽中的装载开口。圆筒形壳体和输送筒设计成当输送筒处于用于至少一个槽的弹出位置时，它们提供用于从至少一个槽中弹出反应器皿的弹出开口。进一步地，圆筒状壳体和输送筒的设计成，当至少一个槽处于光检测位置时，输送筒将所述至少一个槽中的反应器皿保持在位于圆筒形壳体的筒壁上的光开口正前方的位置，使得从反应器皿中的液体发出的光可以通过光开口到达布置在光开口的另一侧的光检测器。

本发明的圆形测量室具体地设计成用于在待检测的光强度相当低和/或必须精确量化的情况下测量液体样品的光学特性。要检测的光强度相当低和/或必须精确量化的测定的一个示例是CLIA(化学发光免疫测定)。在这种情况下，需要在绝对黑暗中进行测量，从而避免来自外部的任何光子可能到达检测器。

在这种情况下提供所需灵敏度的特定光检测器可以选自具有光电倍增管的PMT检测器。

可旋转输送筒精确地装配在圆筒形壳体中，从而在壳体中使输送筒旋转时产生非常小的间隙，从而提供最小的反冲。在一些实施例中，输送筒壁的外周缘与圆筒形壳体壁的内周缘之间的最大距离为1mm或更小。这是为了确保具有不透光的布置，使得在将反应器皿装载到输送筒时可能进入装载位置的光可以到达位于检测位置的光检测器。

输送筒壁中的槽数优选为1、2或3。在那些实施例中，在输送筒中存在两个槽的情况下，所述两个槽布置在输送筒的外周向边缘上的相对位置上，即彼此相对成180°的角度。在其中可旋转输送筒具有三个用于接纳反应器皿的槽的那些实施例中，所述槽优选地布置在输送筒的外周向边缘处的筒壁中，相对于相应的相邻槽成120°角。

通过以上述方式定向槽，使光子从装载位置到达检测位置的风险最小化。进一步地，在本发明的其中竖直翅片从输送筒和/或圆筒形壳体的水平表面向上或向下突出的优选实施例中，任何光子从装载开口到达检测开口的风险被最小化。

在一些实施例中，多个竖直翅片从相应表面的一个边缘线性地且彼此平行地延伸到所述表面的相对边缘。在特定实施例中，第一组竖直翅片从相应表面的一个边缘线性且彼此平行地延伸到所述表面的相对边缘，并且也从相应表面的一个边缘线性且彼此平行地延伸到所述表面的相对边缘的第二组翅片以30°至90°范围内的角度穿过第一组翅片。

在其它具体实施例中，所述竖直翅片呈同心布置的圆形，并且在非常具体的实施例中，所述竖直翅片呈从输送筒顶部的外表面向上突出和/或从圆筒形壳体顶部的内表面向下突出的同心布置的圆形，其中，所述翅片围绕输送筒的旋转轴线同心地布置。

在一些实施例中，翅片的横截面是矩形、三角形、半圆形或它们的组合。在具体实施例中，在相对表面上，诸如在输送筒顶部的外表面和圆筒形壳体的内表面两者上存在翅片的情况下，翅片可以设计成它们匹配，其中，相邻的翅片是要么峰对峰对准，要么彼此接合，使得一个表面上的翅片的峰部到达另一表面上的翅片之间的间隙中，反之亦然。

另外的实施例的特征在于，圆筒形壳体具有用于将反应器皿插入到输送筒中的槽中的一个装载开口和用于从输送筒中的至少一个槽中弹出反应器皿的一个卸载开口，其中，装载开口位于圆筒形壳体的筒顶部，并且其中，卸载开口位于圆筒形壳体的筒壁中。

出于原始公开的目的，应当注意，本领域技术人员可以从本说明书、附图和权利要求书中收集到的任何特征，即使仅结合特定的进一步特征进行描述，也可以单独组合以及与本文公开的任何其它特征或特征组的任意组合，除非这被明确排除或技术条件将使此类组合成为不可能或毫无意义。仅仅为了描述和权利要求的简洁性和易读性，省略了对可能想到的任何特征组合的全面、明确的讨论。

具体地，要注意的是，在本发明的上述方面中的一个的上下文中提及的那些特征可以与在本发明的上述另一个方面的上下文中提及的特征组合。

此外，要指出的是，对于本领域技术人员不言而喻的是以下附图和具体描述仅用于举例说明本发明的可能构造，即以举例的方式作为实施例阐述。因此，本领域技术人员将容易理解，此外权利要求中所述的具有根据本发明的特征或特征组合的所有其它结构也落入本发明的保护范围内。仅为了说明书的简要和可读性的目的而在这里省略所有可设想的实施例的全面的清楚的表示。

在附图1到4中：

图1示出了从上方看的在本发明分析仪的具体实施例的顶部的立体图，

图2示出了本发明分析仪的具体实施例的静态反应环的细节，

图3示出了本发明分析仪的具体实施例的圆形测量室的立体图，以及

图4示出了没有本发明的分析仪的具体实施例的图3的圆形测量室。

具体实施方式

图1示出了从上方看的在本发明的分析仪1的具体实施例的顶部的立体图。在所述分析仪1的分析区域2中，存在两个试剂托盘5、6，其中，所述试剂托盘5、6均为转盘形式。进一步地，在分析区域2内存在两个反应托盘9、10，其中，一个反应托盘9为可转动的反应圆盘形式，另一个反应托盘10为静态反应环10的形式。

由连接试剂圆盘5、6的旋转轴线和反应圆盘9、10的旋转轴线的虚线形成的矩形限定分析区域2的中心部。样品托盘3的旋转轴线穿过分析区域2的所述中心部。因此，样品托盘3布置在分析区域2的中心部。

与样品托盘3相邻地，在样品托盘3的右侧和样品托盘3的左侧分别存在两个试剂托盘5、6。进一步地，与样品托盘3相邻地，存在两个反应托盘9、10，一个在右侧，一个在左侧。

在样品托盘3和两个反应托盘9、10中的每一个之间存在移液装置15、16。进一步地，在反应托盘9和试剂托盘5之间存在两个移液装置17，在反应托盘10和试剂托盘6之间存在一个移液装置18。进一步地，样品托盘3和反应托盘9、10之间的两个移液装置15、17用于将液体样品从样品托盘3中的样品容器4转移至反应托盘9、10中的反应器皿11、12。在试剂托盘5、6与反应托盘9、10之间的移液装置17、18用于将试剂从试剂托盘5、6内的试剂容器7、8转移至反应器皿11、12和反应托盘9、10。

移液装置15、16、17、18为旋转移液臂的形式，其在移液臂的一端上具有旋转轴线19，移液臂另一端的移液针20可围绕该旋转轴线沿着圆形路径运动。移液装置15、16、17、18的旋转轴线19或者位于样品托盘3和每个反应托盘9、10之间，或者位于每个试剂托盘5、6和其对应的反应托盘9、10之间。

测量装置13、14与反应托盘9、10中的每一个相邻。与反应托盘10相邻的测量装置14是具有光电倍增管的PMT检测器，用于在免疫测定中测量化学发光。与反应托盘9相邻的测量装置13是用于测量临床化学反应混合物的光学特性的光度计。样品托盘3具有用于接纳较长的样品容器架24的接纳凹穴28，每个容器架具有用于接纳样品容器4的五个槽，所述五个槽沿着架的纵向轴线并排布置。接纳凹穴28在样品托盘3上径向定向。在本实施例中，存在十个接纳凹穴28。因此，本实施例的样品托盘3在装满时可以承载十个样品容器架，每个样品容器架具有五个槽。因此，所述样品托盘3最多可以承载总共50个样品容器。

试剂托盘6具有14个用于接纳试剂容器架的接纳凹穴，所述架中的每一个上存在3个用于接纳试剂容器8的槽。试剂容器架径向定位在试剂托盘6的盘的外周向边缘上。

在试剂托盘5的盘上存在24个用于接纳试剂容器架23的凹穴，所述试剂容器架中的每一个上存在两个用于接纳试剂容器7的槽。用于接纳试剂容器架的凹穴布置成两排，一排在试剂托盘5的盘的外周向边缘，另一排在试剂托盘5的盘的中心部中。

反应托盘9在其盘的外圆周边缘上具有约100个用于接纳反应器皿11的槽。在本实施例中，所述反应器皿是用于对其中包含的反应混合物进行光度分析的比色皿。通过反应托盘9的盘的旋转，可以将每个反应器皿11输送至光度计13以测量其中包含的反应混合物的光学特性。

反应托盘10为静态反应环，并且在所述静态环外部同心布置有输送环30，用于将反应器皿12输送至静态反应环10以及从静态反应环10送出。

根据图1，所示的分析仪1的实施例具有布置在平面上和壳体21内部的分析区域，其中，所述壳体21具有在壳体21的前壁26中的装载开口22。所述装载开口22用于单独地接纳样品容器4和试剂容器7、8或接纳预包装在架23、24中的样品容器4和试剂容器7、8。装载开口22包括机械臂25，用于单独地或以预包装架23、24的形式将样品容器4和试剂容器7、8从装载开口22输送至样品托盘3或试剂托盘5、6。进一步地，机械臂25可以将样品容器从样品托盘3输送至试剂托盘5、6并返向输送。在其中试剂托盘5、6被冷却的那些实施例中，承载填充有对照品的样品容器的样品架24可以转移至试剂托盘5、6以进行冷却，以延长对照品的寿命。

在所示的实施例中，机械臂25是旋转臂，在所述臂的一端上具有旋转轴线，另一端可围绕该旋转轴沿着圆形路径运动。在臂的相对于旋转轴线在相对侧上的端部处，机械臂具有端部执行器，用于单独或以预包装架的形式抓取和输送样品容器和试剂容器。

机械臂可以沿着水平轴线从左侧(试剂托盘6所在处)向右侧(反应托盘5所在处)运动，以将试剂容器/架放置到试剂托盘5、6或从试剂托盘5或6放置或取出试剂容器/架。进一步地，机械臂25可以沿着竖直轴线运动，以便从装载开口22的水平面(水平高度)拾取容器/架，该水平面低于分析区域2的水平面，并将容器/架输送至分析区域的水平面，并且将它们例如放置到试剂托盘5或6中。

旋转臂的圆周运动加上沿着水平轴线和竖直轴线的可运动性允许机械臂25在工作区内移动端部执行器，并且在所述工作区内端部执行器可以从装载开口22、试剂托盘5、6和/或样品托盘3单独地或以预包装架形式抓取样品容器和/或试剂容器，将它们从所述装置中的一个送出或输送至所述装置中的一个，和/或将它们放置在或放入所述装置中的一个中。

在壳体21的前壁26中设置有水平凹部，该水平凹部提供从左到右并通过装载开口22的传送器27。将被装载至样品托盘3和/或试剂托盘5、6的容器/架可放置在传送器27上，其中，所述传送器27将容器/架输送至装载开口22，机械臂25可以在装载开口处拾取容器/架并将它们带入分析区域。

图2示出了本发明分析仪1的具体实施例的静态反应环10的细节。所述静态反应环10具有用于接纳反应器皿12的槽29，其中，所述槽29在静态反应环10上并排地周向布置。输送环30同心地布置在静态反应环10的外部，该输送环具有用于接纳反应器皿12的一个槽31，其中，所述槽31与静态反应环10中的槽29布置在同一水平面上。因此，布置在输送环30上的推动件32可通过在静态反应环10的径向轴线上的水平运动将反应器皿12从输送环槽31转移至静态反应环10中的槽29中的一个。这个推动件32还可将反应器皿12从静态反应环中的槽29中移除，并将它们转移至输送槽31和输送环30。

在图2的具体实施例中，在输送环的外部存在外部槽46。所述外部槽46用于接纳反应器皿，并且所述反应器皿12可由推动件32通过直接从输送环13水平运动或通过从静态反应环10水平运动穿过所述输送环30到达外部槽46来放置在所述外部槽46中。

在图2的实施例中，外部槽46是停放位置，用于进一步处理放置在所述停放位置的反应器皿12内的反应混合物。所述进一步处理可例如是混合步骤、磁珠分离步骤或一些其它进一步的处理步骤。

在所示的具体实施例中，静态反应环10具有单列槽29，这些槽在所述环的外周边缘处周向并排布置。

图3和4示出了根据本发明分析仪的具体实施例的圆形测量室。图3具体地示出了包括圆筒形壳体37的所述圆形测量室的立体图，图4示出了没有圆筒形壳体37的相同测量室。

图3和4的测量装置14用于测量在反应器皿12中用试剂处理的液体样品的光学特性。测量装置14包括被圆筒形壳体37包围的可旋转输送筒33。在测量装置14的一侧存在光检测器41，用于检测从反应器皿12中的液体发出的光，该反应器皿12已插入输送筒33的槽36中的一个中。

可旋转输送筒33具有筒壁34和筒顶部35，其中筒壁34中存在三个槽36，用于接纳反应器皿12。在所示实施例中，用于接纳反应器皿12的三个槽36以120°的角度布置在筒壁中。

输送筒33是可旋转的并且被圆筒形壳体37包围。筒形壳体37具有圆筒形壳体壁38和圆筒形壳体顶部39，并且所述圆筒形壳体37围绕输送筒33同心地布置，其中，存在用于将反应器皿12插入至输送筒33中槽36的一个开口43，以及用于将反应器皿12从输送筒33中的槽36弹出的一个开口44。

在图3和4所示的实施例中，存在从输送筒顶部35向上突出的竖直翅片42。竖直翅片42围绕输送筒33的旋转轴线同心地布置成圆形。进一步地，翅片42具有三角形横截面并且它们与布置在圆筒形壳体顶部39的相对表面上的相邻翅片匹配。具体地，相邻的翅片彼此接合，因为一个表面上的翅片的峰部到达另一表面上的翅片之间的间隙中，反之亦然。

附图标记：

1用于液体样品自动诊断分析的设备(分析仪)2分析区域

3样品托盘

4样品容器

5第一试剂圆盘

6第二试剂圆盘

7第一试剂容器

8第二试剂容器

9反应圆盘

10反应环

11第一反应器皿

12第二反应器皿

13第一测量装置

14第二测量装置

15第一移液装置

16第二移液装置

17第一移液装置

18第二移液装置

19旋转轴线

20移液针

21壳体

22装载开口

23试剂架

24样品架

25机械臂

26前壁

27传送器

28用于接纳样品架的凹穴

29用于接纳反应器皿的槽

30输送环

31用于接纳反应器皿的槽

32推动件

33输送筒

34筒壁

35筒顶部

36筒壁中的用于接纳反应器皿的槽

37圆筒形壳体

38圆筒形壳体壁

39圆筒形壳体顶部

41光检测器

42竖直翅片

43用于插入反应器皿的装载开口

44用于弹出反应器皿的卸载开口

45侧壁

46用于接纳反应器皿的外部槽。

Claims (15)

1.一种用于液体样品的自动分析的设备(1)，其中，所述设备包括分析区域(2)，其特征在于，所述分析区域包括用于接纳样品容器(4)的样品托盘(3)、用于接纳试剂容器(7、8)的至少两个试剂托盘(5、6)、用于接纳反应器皿(11、12)的至少两个反应托盘(9、10)、以及至少两个测量装置(13、14)，用于测量物理或化学特性，

-其中，所述样品托盘(3)布置在所述分析区域(2)的中心部，

-所述至少两个反应托盘(9、10)与所述样品托盘(3)相邻地布置，

-所述至少两个试剂托盘(5、6)与所述反应托盘(9、10)相邻地布置，以及

-所述至少两个测量装置(13、14)与所述反应托盘(9、10)相邻地布置，

其中，在所述样品圆盘(3)与所述至少两个反应托盘(9、10)中的每一个之间存在移液装置(15、16)，用于将液体样品从所述样品托盘(3)中的样品容器(4)转移至所述反应托盘(9、10)中的所述反应器皿(11、12)，并且其中，在所述至少两个试剂托盘(5、6)中的每一个与它们对应的反应托盘(9、10)之间存在移液装置(17、18)，用于将试剂从所述试剂托盘(5、6)中的所述试剂容器(7、8)转移至所述反应托盘(9、10)中的所述反应器皿(11、12)。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，

-所述样品托盘为可旋转样品圆盘(3)的形式，

-所述至少两个试剂托盘为可旋转试剂圆盘(5、6)的形式，

-所述至少两个反应托盘或者是与所述样品托盘相邻地布置的可旋转反应圆盘(9)的形式，或者是静态反应环(10)的形式，

-其中，所述移液装置为旋转移液臂(15、16、17、18)的形式，在所述移液臂的一端上具有围绕所述移液臂的旋转轴线(19)，所述移液臂的另一端那个围绕所述旋转轴线沿着圆形路径运动，其中，所述移液装置的所述旋转轴线位于所述样品圆盘(3)和每个反应圆盘/环(9、10)之间或每个试剂圆盘(5、6)和其对应的反应圆盘/环(9、10)之间。

3.如权利要求1和2中的一项所述的设备，其特征在于，所述分析区域布置在壳体(21)中，所述壳体具有用于单独接纳样品容器(4)和试剂容器(7、8)或接纳预包装在架(23、24)中的样品容器(4)和试剂容器(7、8)的装载开口(22)，其中，所述装载开口(22)包括用于将所述样品容器(4)和试剂容器(7、8)单独地或以预包装的架(23、24)的形式从所述装载开口(22)输送至所述样品托盘(3)或所述试剂托盘(5、6)的机械臂(25)。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述装载开口布置在所述壳体(21)的前壁(26)中。

5.如权利要求3和4中的一项所述的设备，其特征在于，所述装载开口包括一维码、二维码和/或RFID阅读器。

6.如权利要求1至5中的一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括传送器(27)，用于将样品容器和/或试剂容器单独地或以预包装的架的形式输送至所述装载开口或从所述装载开口送出。

7.如权利要求1至6中的一项所述的设备，其特征在于，由所述至少两个测量装置中的至少一个测量的物理或化学特性是免疫测定的结果或临床化学测定的结果或凝血试验或离子选择性电极试验的结果。

8.如权利要求1至7中的一项所述的设备，其特征在于，所述样品圆盘(3)具有用于接纳较长的样品容器架(24)的接纳凹穴(28)，所述样品容器架具有用于沿着所述架的中心纵向轴线接纳所述样品容器(4)的2至20个槽，其中，所述接纳凹穴(28)在所述样品圆盘(4)上径向定向。

9.如权利要求1至8中的一项所述的设备，其特征在于，所述反应托盘中的至少一个呈静态反应环(10)的形式，所述静态反应环(10)具有用于接纳所述反应器皿(12)的槽(29)，所述槽(29)周向并排布置在所述静态反应环(10)上，其中，在所述静态反应环(10)外部存在同心布置的输送环(30)，所述输送环具有用于接纳反应器皿(12)的至少一个槽(31)，所述槽(31)布置在与所述静态反应环(10)中的槽(29)相同的水平面上，并且其中，所述输送环(30)具有至少一个推动件(32)，用于通过在所述静态反应环(10)的径向轴线上的水平运动使所述反应器皿(12)从所述输送环(30)中的至少一个槽(31)转移至所述静态反应环(10)中的槽(29)中的一个并返回。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述输送环具有用于接纳反应器皿(12)的一个、两个、三个或四个槽(31)和布置在每个槽(31)上的一个推动件(32)，用于通过在所述反应环(10)的径向轴线上的水平运动将所述反应器皿(12)从所述输送环(30)中的对应槽(31)转移至所述静态反应环(10)中的槽(29)中的一个并返回。

11.如权利要求9和10中的一项所述的设备，其特征在于，在所述输送环(30)的外部存在用于接纳反应器皿(12)的至少一个外部槽(46)，所述至少一个外部槽(46)在与所述输送环(30)中的用于接纳反应器皿(12)的至少一个槽(31)相同的水平面上，使得所述反应器皿(12)可以通过在所述输送环(30)的径向轴线上的水平运动从所述输送环(30)中的槽(31)转移至用于接纳反应器皿(12)的所述至少一个外部槽(46)并返回。

12.如权利要求1至11中的一项所述的设备，其特征在于，所述测量装置(14)中的至少一个用于测量在反应器皿(12)中用试剂处理的液体样品的光学特性，其中所述测量装置包括

-具有筒壁(34)和筒顶部(35)的可旋转输送筒(33)，其中，在所述筒壁中存在至少一个槽(36)，用于接纳反应器皿(12)，

-圆筒形壳体(37)，所述圆筒形壳体具有圆筒形壳体壁(38)和圆筒形壳体顶部(39)，所述圆筒形壳体(37)围绕所述输送筒(33)同心地布置，其中，存在至少一个开口(43、44)用于将反应器皿(12)插入所述输送筒(33)中的至少一个槽(36)或从所述输送筒(33)中的至少一个槽(36)弹出反应器皿(12)，以及

-光检测器(41)，用于检测从反应器皿(12)中的液体发出的光，反应器皿插入到所述输送筒(33)的至少一个槽(36)中。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，竖直翅片(42)从所述输送筒(33)和/或圆筒形壳体(37)的水平表面向上或向下突出。

14.如权利要求12和13中的一项所述的设备，其特征在于，所述可旋转输送筒(33)具有用于接纳反应器皿(12)的3个槽(36、36’、36”’)，所述槽以120°的角度布置在所述筒壁(34)中。

15.如权利要求12至14中的一项所述的设备，其特征在于，所述圆筒形壳体(37)具有用于将反应器皿(12)插入到所述输送筒(33)中的至少一个槽(36)中的一个装载开口(43)，以及用于将反应器皿(12)从输送滚筒(33)中的至少一个槽(36)中弹出的卸载开口(44)，其中，所述装载开口(43)在所述圆筒形壳体顶部(39)中，并且其中，所述卸载开口(44)在圆筒形壳体壁(38)中。

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