CN116858783A - 一种全自动血液分析仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种全自动血液分析仪，包括第一底座和第二底座、由检测段和位于检测段两端的非检测段组成的检测管道、配置为检测通过检测段的混合液的光电检测部分、第一端与第一底座连接，第二端伸入非检测段并向靠近检测段的方向延伸的导流管、设在第一底座内并与导流管连通的流动池和设在第二底座内并与检测管道连通的回收池等，两个非检测段分别与第一底座和第二底座连接，检测过程中，检测管道内的混合液单向流动；清洗过程中，检测管道内的混合液双向流动。本申请公开的全自动血液分析仪，通过双向循环清洗和对鞘管周围环境的定向化清洗方式来得到在高速化分析应用场景中的洁净环境，用以给高速化分析的实现提供支撑。

Description

一种全自动血液分析仪

技术领域

本申请涉及生物医疗检测技术领域，尤其是涉及一种全自动血液分析仪。

背景技术

血液分析仪是医院临床检验应用非常广泛的仪器之一，随着近几年计算机技术的发展，血细胞分析的技术也从三分群转向五分群，从二维空间进而转向三维空间，诸如散射光检测技术、鞘流技术、激光技术等的使用也愈发广泛。

另外，血液分析仪也开始向高速化分析的方向发展，目的是解决大型医院门诊常见的化验时间长的问题，能够尽早拿到检验结果。高速化分析中多使用激光散射法来提高样品处理速度，但是在提高处理速度的同时，样品间的互相污染问题的影响程度也日趋明显。

以鞘流技术为例，鞘管周围环境的清洗难度大，在高频次的使用过程中，该处产生的样品间污染问题会直接影响分析结果。

发明内容

本申请提供一种全自动血液分析仪，通过双向循环清洗和对鞘管周围环境的定向化清洗方式来得到在高速化分析应用场景中的洁净环境，用以给高速化分析的实现提供支撑。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

本申请提供了一种全自动血液分析仪，包括：

第一底座和第二底座；

检测管道，包括检测段和位于检测段两端的非检测段，两个非检测段分别与第一底座和第二底座连接；

光电检测部分，配置为检测通过检测段的混合液；

导流管，第一端与第一底座连接，第二端伸入非检测段并向靠近检测段的方向延伸；

流动池，设在第一底座内并与导流管连通；

回收池，设在第二底座内并与检测管道连通；

导流孔，均布在第一底座和检测管道的连接处并与流动池连通；

升降环，设在流动池内；

驱动装置，设在第一底座上并与升降环连接；

正压驱动模组，与流动池连接；以及

循环清洗模组，与流动池和回收池连接；

其中，检测段的直径小于非检测段的直径；

检测过程中，检测管道内的混合液单向流动；清洗过程中，检测管道内的混合液双向流动。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括均布在升降环的工作面上的封闭体。

在本申请的一种可能的实现方式中，远离升降环的方向上，封闭体的直径趋于减小；

封闭体高度大于等于导流孔的高度。

在本申请的一种可能的实现方式中，循环清洗模组包括：

混合池和清洗泵；

清洗管道组，连接混合池、清洗泵、流动池和回收池；以及

药剂室，与混合池连接；

其中，每次循环清洗中，药剂室向混合池投放药剂。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括与清洗管道组连接的检测单元，检测单元包括：

检测管，检测管的输入端与清洗管道组连接，输出端与混合池连接；

第一激光发射器，工作端指向检测管；以及

第一光电倍增管，分布在检测管的四周。

在本申请的一种可能的实现方式中，检测管的截面形状为矩形。

在本申请的一种可能的实现方式中，矩形的宽度为高度的8-10倍。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括微型气泵和第一端与微型气泵连接的气泡管道；

气泡管道的第二端伸入到清洗管道组内并在清洗管道组内延伸一段距离。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括：

多个第一纵向移动模组，第一纵向移动模组的工作方向平行于检测管道的轴线方向；以及

第二激光发射器和第二光电倍增管，分别设在不同的第一纵向移动模组上；

其中，第二激光发射器的工作端指向检测管道；

第二激光发射器和第二光电倍增管同步移动。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括第二纵向移动模组，第二纵向移动模组的工作方向平行于第一纵向移动模组的工作方向

光电检测部分位于第二纵向移动模组上。

附图说明

图1是本申请提供的一种全自动血液分析仪的原理性结构示意图。

图2是本申请提供的一种检测管道的结构性示意图。

图3是本申请提供的一种第一底座内部的结构性示意图。

图4是本申请提供的检测过程中的样品的流动路径示意图。

图5是本申请提供的正向清洗过程中清洗液的流动路径示意图。

图6是本申请提供的逆向清洗过程中清洗液的流动路径示意图。

图7是本申请提供的循环清洗模组的原理性结构示意图。

图8是本申请提供的微型气泵、气泡管道和清洗管道组的连接性示意图。

图9是本申请提供的检测单元的原理性结构示意图。

图10是本申请提供的检测单元工作时的原理性示意图。

图11是本申请提供的第一纵向移动模组、第二激光发射器和第二光电倍增管的相对位置示意图。

图12是基于图11给出的第一纵向移动模组、第二激光发射器、第二光电倍增管、第二纵向移动模组和光电检测部分的相对位置示意图

图中，1、第一底座，2、第二底座，3、检测管道，4、光电检测部分，5、导流管，6、正压驱动模组，7、循环清洗模组，8、检测单元，11、流动池，12、导流孔，13、升降环，14、封闭体，15、驱动装置，21、回收池，31、检测段，32、非检测段，71、混合池，72、清洗泵，73、清洗管道组，74、药剂室，75、微型气泵，76、气泡管道，81、检测管，82、第一激光发射器，83、第一光电倍增管，91、第一纵向移动模组，92、第二激光发射器，93、第二光电倍增管，94、第二纵向移动模组。

具体实施方式

为了更加清楚的理解本申请中的技术方案，首先对相关技术进行介绍。

激光散射法的分析步骤如下：

原理：处理细胞（稀释、染色、球形化）→ 通过石英毛细管（激光束照射）→ 细胞产生与其特征相应的各种角度的散射光 → 周围有不同角度的信号检测器。

血液按一定比例稀释后形成一个极细的液流穿过激光束，每个血细胞被激光照射后产生光散射并被光电倍增管接收。细胞的前向角散射与细胞的体积大小有关、侧向角(或高角)散射与细胞的内部结构、颗粒性质等有关，细胞数量则与细胞通过激光束时光散射的脉冲次数相同。

各种检测信号被放大、甄别后经计算机处理可得到各种血细胞的数量和体积大小的平均数、变异系数、占全血体积的百分比及体积大小分布直方图等。

检测光源使用气体激光（氦-氖、氩气等）、固体激光（半导体）、钨光源（多色光）等，光检测器接受来自各种角度的散射光或吸收光信号，并转换成相应特征的电信号。

分析过程中涉及到的鞘流技术，具体解释如下：

鞘流技术是用一毛细管对准小孔管，细胞混悬液从毛细管喷出。同时与四周流出的鞘液一起流过敏感区，保证细胞混悬液在中间形成单个排列的细胞流（维持颗粒于液流中央，顺序、单个、恒速向前流动）四周被鞘液围绕。

以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

本申请公开了一种全自动血液分析仪（以下简称分析仪），请参阅图1，分析仪包括第一底座1、第二底座2、检测管道3、光电检测部分4、导流管5、正压驱动模组6和循环清洗模组7等。

请参阅图2，检测管道3分为两个部分，分别是检测段31和非检测段32，检测段31数量为一个，非检测段32的数量为两个，两个非检测段32分别位于检测段31的两端并分别与第一底座1和第二底座2连接。

检测段31的直径小于非检测段32的直径，作用是提供小孔管。

光电检测部分4的作用是检测通过检测段31的混合液。在一些例子中，光电检测部分4由激光器、双色分光镜、光电倍增管、光电二极管和处理器等组成，激光器产生的单色光照向检测段31，在检测段31处产生前向散射光（FSC）和侧向光，侧向光在双色分光镜处产生侧向散射光（SSC）和散射荧光（FL）。

光电倍增管和光电二极管产生的电信号发送给处理器进行处理。

对于光电倍增管，应理解，光电效应就是将光转换为电的现象，当紫外光照射到金属表面时，能让金属发射带电电子流，然后这种现象被称为光电效应。当我们用光去照射金属时，光子可以将自己的能量传递给电子，使电子可以脱离原子核的束缚，从而逸出，形成电子流，当然了，这个过程也需要满足一定的条件，也就是光子的能量必须要大于电子的截至频率，这样电子才可以逸出。

那么光电倍增管就是利用该原理制成的器件，它可以将微弱的光转换为电子，实现对光的捕捉，放大微弱的电子信号。

光电二极管的工作原理与光电倍增管的工作原理的相同，此处不再赘述。

前向散射光（FSC）表征数量和表面体积大小，由光电二极管接收；侧向散射光（SSC）表征颗粒、细胞核等复杂性，由光电倍增管接收；散射荧光（FL ，FL1绿色，FL2橘红色，FL3红色）由另一个光电倍增管接收。

请参阅图3，导流管5的第一端与第一底座1连接，第二端伸入非检测段32并向靠近检测段31的方向延伸，作用是在检测段31处产生单个排列的细胞流（维持颗粒于液流中央，顺序、单个、恒速向前流动），细胞流的四周被鞘液围绕。

流动池11位于第一底座1内并与导流管5连通，回收池21位于第二底座2内并与检测管道3连通，正压驱动模组6与流动池11连接，作用是将混合液通过流动池11注入到导流管5内；循环清洗模组7与流动池11和回收池21连接，作用是对流动池11、回收池21、检测管道3和导流管5进行清洗。

具体地说，检测过程中，检测管道3内的混合液单向流动；清洗过程中，检测管道3内的混合液双向流动。

导流孔12均布在第一底座1和检测管道3的连接处并与流动池11连通，导流孔12的开启与关闭通过升降环13和驱动装置15实现。升降环13位于流动池11内，驱动装置15设置在第一底座1上并与升降环13连接。

驱动装置15驱动升降环13抵接在流动池11的内壁上，导流孔12被关闭；驱动装置15驱动升降环13与流动池11的内壁脱离接触，导流孔12由关闭状态转为开启状态。

另外，正压驱动模组6还与循环清洗模组7连接，清洗过程中，循环清洗模组7中的部分清洗液会被送入到正压驱动模组6内。

在一些例子中，正压驱动模组6由恒流泵组成，恒流泵具有两个输入端，一个输入端用于吸取样品，另一个输入端用于与循环清洗模组7连接。

检测过程的具体内容如下：

请参阅图4，经过处理的样品（混合液）由正压驱动模组6送入到导流管5，从导流管5中流出的混合液经过检测段31并在检测段31处产生单个排列的细胞流。该细胞流由光电检测部分4进行检测并给出结果。

清洗过程的具体内容如下：

请参阅图5，正向清洗：正压驱动模组6转为循环清洗模组7连接，清洗液被同时注入到正压驱动模组6内和流动池11内，注入到正压驱动模组6内的清洗液对正压驱动模组6内的管路进行清洗。

注入到流动池11内的清洗液对流动池11、导流管5、检测管道3和回收池21进行清洗。该过程中，导流孔12会在开启与关闭之间切换，作用是对与第一底座1连接的非检测段32和该非检测段32与检测段31的连接处进行清洗。

当然，该过程中导流孔12也可以持续处于开启状态。

上述过程为正向清洗过程，请参阅图6，在逆向清洗过程中，清洗液会被首先注入到回收池21内，逆向清洗过程主要是对与第二底座2连接的非检测段32和该非检测段32与检测段31的连接处进行清洗。

在一些例子中，请参阅图3，在升降环13的工作面上增加了封闭体14，封闭体14与导流孔12的数量相同且一一对应，也就是封闭体14的作用是封闭导流孔12。增加封闭体14的作用是提高导流孔12在关闭时的密封性。

升降环13的工作面指的是升降环13上与流动池11的内壁接触的面。

在一些可能的实现方式中，远离升降环13的方向上，封闭体14的直径趋于减小。

在一些可能的实现方式中，封闭体14高度大于等于导流孔12的高度。

请参阅图7，在一些例子中，循环清洗模组7包括混合池71、清洗泵72、清洗管道组73和药剂室74等，混合池71的作用是对清洗液和药剂室74向混合池71内加入的药剂进行混合。

在一些可能的实现方式中，混合池71内存在一个搅拌器。

清洗管道组73将接混合池71、清洗泵72、流动池11和回收池21连入到回路中，完成上述内容中记载的清洗内容。药剂室74与混合池71连接，作用是在每次循环清洗中，药剂室74向混合池71投放药剂。

在一些可能的实现方式中，请参阅图8，还增加了微型气泵75和气泡管道76，气泡管道76的第一端与微型气泵75连接，第二端伸入到清洗管道组73内并在清洗管道组73内延伸一段距离。

气泡管道76的作用是在清洗管道组73内产生一定量的气泡，气泡会随着清洗液在清洗管道组73内流动， 气泡可以通过撞击的方式对流动池11、导流管5、检测管道3和回收池21进行清洗，通过物理手段将附着物剥离。

在一些例子中，增加了与清洗管道组73连接的检测单元8，检测单元8的作用是检测清洗液中的定向残留。

此处需要说明，药剂室74投放的药剂主要有两类，一类是清洗剂，一类是染色剂，清洗剂的作用是清洗，染色剂的作用是对清洗液中的部分成分进行染色，通过对这些成分的残留量来判定是否结束清洗过程。

请参阅图9，检测单元8由检测管81、第一激光发射器82和第一光电倍增管83等组成，检测管81的输入端与清洗管道组73连接，输出端与混合池71连接，第一激光发射器82的工作端指向检测管81，第一光电倍增管83分布在检测管81的四周，用于接收第一激光发射器82发出的检测光线。

检测单元8的工作原理是通过第一激光发射器82激发经过染色剂染色的某种物质发光，发出的光线被第一光电倍增管83检测到，然后统计一个固定时间段内的发光量，通过发光量来判定是否结束清洗过程。

请参阅图10，在一些可能的实现方式中，检测管81的截面形状为矩形，目的是使检测管81各处与第一激光发射器82之间的距离相等。

进一步地，矩形的宽度为高度的8-10倍。

在一些例子中，请参阅图11，增加了第一纵向移动模组91、第二激光发射器92和第二光电倍增管93，第一纵向移动模组91的数量为多个，这些第一纵向移动模组91的工作方向均平行于检测管道3的轴线方向。

第二激光发射器92和第二光电倍增管93分别设在不同的第一纵向移动模组91上。第二激光发射器92的工作端指向检测管道3，移动过程中，第二激光发射器92和第二光电倍增管93同步移动，也就是沿着检测管道3的轴线方向往复移动。

第二激光发射器92和第二光电倍增管93的作用对检测管道3的洁净程度进行检测，其原理与第一激光发射器82和第一光电倍增管83的检测原理相同，此处不再赘述。

在另一些例子中，请参阅图12，增加了一个第二纵向移动模组94，光电检测部分4位于第二纵向移动模组94上，第二纵向移动模组94的工作方向平行于第一纵向移动模组91的工作方向。

这种方式中，可以通过第二纵向移动模组94将光电检测部分4移开，给第二激光发射器92和第二光电倍增管93留出足够的移动范围，并且可以将第一纵向移动模组91的数量减少为一个，第二激光发射器92和第二光电倍增管93均位于同一个第一纵向移动模组91上。

应理解，第一纵向移动模组91和第二纵向移动模组94，均可以使用线性模组。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动血液分析仪，其特征在于，包括：

第一底座（1）和第二底座（2）；

检测管道（3），包括检测段（31）和位于检测段（31）两端的非检测段（32），两个非检测段（32）分别与第一底座（1）和第二底座（2）连接；

光电检测部分（4），配置为检测通过检测段（31）的混合液；

导流管（5），第一端与第一底座（1）连接，第二端伸入非检测段（32）并向靠近检测段（31）的方向延伸；

流动池（11），设在第一底座（1）内并与导流管（5）连通；

回收池（21），设在第二底座（2）内并与检测管道（3）连通；

导流孔（12），均布在第一底座（1）和检测管道（3）的连接处并与流动池（11）连通；

升降环（13），设在流动池（11）内；

驱动装置（15），设在第一底座（1）上并与升降环（13）连接；

正压驱动模组（6），与流动池（11）连接；以及

循环清洗模组（7），与流动池（11）和回收池（21）连接；

其中，检测段（31）的直径小于非检测段（32）的直径；

检测过程中，检测管道（3）内的混合液单向流动；清洗过程中，检测管道（3）内的混合液双向流动。

2.根据权利要求1所述的全自动血液分析仪，其特征在于，还包括均布在升降环（13）的工作面上的封闭体（14）。

3.根据权利要求1所述的全自动血液分析仪，其特征在于，远离升降环（13）的方向上，封闭体（14）的直径趋于减小；

封闭体（14）高度大于等于导流孔（12）的高度。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的全自动血液分析仪，其特征在于，循环清洗模组（7）包括：

混合池（71）和清洗泵（72）；

清洗管道组（73），连接混合池（71）、清洗泵（72）、流动池（11）和回收池（21）；以及

药剂室（74），与混合池（71）连接；

其中，每次循环清洗中，药剂室（74）向混合池（71）投放药剂。

5.根据权利要求4所述的全自动血液分析仪，其特征在于，还包括与清洗管道组（73）连接的检测单元（8），检测单元（8）包括：

检测管（81），检测管（81）的输入端与清洗管道组（73）连接，输出端与混合池（71）连接；

第一激光发射器（82），工作端指向检测管（81）；以及

第一光电倍增管（83），分布在检测管（81）的四周。

6.根据权利要求5所述的全自动血液分析仪，其特征在于，检测管（81）的截面形状为矩形。

7.根据权利要求6所述的全自动血液分析仪，其特征在于，矩形的宽度为高度的8-10倍。

8.根据权利要求4所述的全自动血液分析仪，其特征在于，还包括微型气泵（75）和第一端与微型气泵（75）连接的气泡管道（76）；

气泡管道（76）的第二端伸入到清洗管道组（73）内并在清洗管道组（73）内延伸一段距离。

9.根据权利要求1所述的全自动血液分析仪，其特征在于，还包括：

多个第一纵向移动模组（91），第一纵向移动模组（91）的工作方向平行于检测管道（3）的轴线方向；以及

第二激光发射器（92）和第二光电倍增管（93），分别设在不同的第一纵向移动模组（91）上；

其中，第二激光发射器（92）的工作端指向检测管道（3）；

第二激光发射器（92）和第二光电倍增管（93）同步移动。

10.根据权利要求9所述的全自动血液分析仪，其特征在于，还包括第二纵向移动模组（94），第二纵向移动模组（94）的工作方向平行于第一纵向移动模组（91）的工作方向

光电检测部分（4）位于第二纵向移动模组（94）上。