CN117629951A - 一种样本分析仪 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种样本分析仪，该样本分析仪包括：光源、检测部和接收组件。其中，光源至少包括间隔设置的第一子光源和第二子光源，第一子光源用于发出第一光束，第二子光源用于发出第二光束；检测部用于放置待检测样本，检测部设于第一子光源和第二子光源的出光光路上，第一光束穿过检测部得到第一检测光，第二光束穿过检测部得到第二检测光，接收组件设于检测部的一侧，接收组件用于接收第一检测光和第二检测光，第一检测光和第二检测光用于对待检测样本进行检测分析，以得到检测结果。本申请的样本分析仪可以实现单一系统不同波长的检测需求，且能够实现系统的灵活复用，提高检测效率。

Description

一种样本分析仪

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种样本分析仪。

背景技术

现有的样本分析仪中，很多项目的检查都需要用到光学检测单元，以进行光学项目检测。比如，凝血原时间、活化部分凝血活酶时间、凝血酶时间和纤维蛋白原定量等检测项目通常采用散射比浊法进行检测，纤维蛋白降解产物、D二聚体等和抗凝血酶III等检测项目通常采用透射比浊法进行检测。

然而，现有技术中，多波长的光学检测系统一般通过转动滤光轮切换滤光片或者通过分光光纤以实现波长多样化检测需要和实现通道复用，但该套光学系统结构复杂、成本较高、且光线经过光纤分光之后光强减弱、通道偏差等问题影响检测的准确性。

发明内容

本申请提供一种样本分析仪，以解决现有技术中，样本分析仪的光学检测系统的结构复杂、成本较高，且检测的准确性较低的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种样本分析仪，该样本分析仪包括：样本单元、试剂单元、液路系统单元和光学检测单元，其中，样本单元用于装载样本、试剂单元用于装载试剂，液路系统单元用于吸取和加注样本和试剂，以形成待检测样本，光学检测单元用于对待检测样本进行光学检测，其中，光学检测单元包括：光源，至少包括间隔设置的第一子光源和第二子光源，第一子光源用于发出第一光束，第二子光源用于发出第二光束；检测部，用于放置待检测样本，检测部设于第一子光源和第二子光源的出光光路上，第一光束穿过检测部得到第一检测光，第二光束穿过检测部得到第二检测光；接收组件，设于检测部的一侧，接收组件用于接收第一检测光和第二检测光，第一检测光和第二检测光用于对待检测样本进行检测分析，以得到检测结果。

进一步地，接收组件包括接收部，接收部用于接收第一检测光，第一检测光用于第一项目检测，接收部还用于接收第二检测光，第二检测光用于第二项目检测，第一检测光和第二检测光共用同一个接收部。

进一步地，接收部、检测部和第一子光源在同一直线上，检测部位于接收部和第一子光源之间，第二子光源与检测部的之间连线和接收部与检测部的之间的连线的夹角的大于0度且小于180度。

进一步地，接收部包括接收器和滤光件，第一检测光和第二检测光经滤光件滤光后出射至接收器，其中，滤光件为单峰滤光件或者多峰滤光件。

进一步地，样本分析仪进行项目检测时，开启第一子光源，或者开启第二子光源，或者分时开启第一子光源和第二子光源。

进一步地，接收组件包括间隔设置的第一接收部和第二接收部，第一接收部用于接收第一检测光，第二接收部用于接收第二检测光。

进一步地，第一子光源、检测部和第一接收部位于同一直线上，且检测部位于第一子光源和第一接收部之间；第二子光源、检测部和第二接收部位于同一直线上，且检测部位于第二子光源和第二接收部之间。

进一步地，第一接收部、检测部和第一子光源位于同一直线上，且检测部位于第一子光源和第一接收部之间，第二子光源与检测部之间的连线和第二接收部与检测部之间的连线的夹角的大于0度且小于180度。

进一步地，样本分析仪进行项目检测时，同时开启第一子光源和第二子光源，或者分时开启第一子光源和第二子光源。

进一步地，第一光束和第二光束的波长不同。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的样本分析仪包括光学检测单元，该光学检测单元具体包括：光源、检测部和接收组件，其中，光源至少包括间隔设置的第一子光源和第二子光源，检测部用于放置待检测样本，检测部设于第一子光源和第二子光源的出光光路上，即第一子光源发出的第一光束和第二子光源发出的第二光束均可以出射至检测部上，以实现检测部的检测通道的复用，第一光束穿过检测部得到第一检测光，第二光束穿过检测部得到第二检测光；接收组件用于接收第一检测光和第二检测光，第一检测光和第二检测光用于对待检测样本进行检测分析，以得到检测结果。本申请的光学检测单元能够实现多波长的检测的需求，且能实现通道复用，提高检测效率，另外，本申请的光束不用通过光纤分光，因此，能够提高样本检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本申请提供的样本分析仪的一实施例的结构示意图；

图2是图1中样本分析仪的光学检测单元的一实施例的结构示意图；

图3是图1中样本分析仪的光学检测单元的另一实施例的结构示意图；

图4是图1中样本分析仪的光学检测单元的另一实施例的结构示意图；

图5是图1中样本分析仪的光学检测单元的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本申请提供一种样本分析仪，如图1所示，图1是本申请提供的样本分析仪的一实施例的结构示意图，具体地，该样本分析仪100包括：光学检测单元10、样本单元20、试剂单元30和液路系统单元(图中未示出)。

其中，样本单元20用于装载样本，样本单元20包括有样品架或者样品盘，样本单元20可以安装扫描设备，对待检测样本的条码进行扫描识别。

试剂单元30用于装载试剂，试剂单元30可具备低温冷藏功能，以确保试剂的稳定性，单人份试剂卡条以及多人份试剂瓶均可装载到该单元。

液路系统单元用于吸取和加注样本和试剂，以形成待检测样本。进一步地，液路系统单元还可以实现分注针和管路的清洗。

光学检测单元10用于对待检测样本进行光学检测。进一步地，光学检测单元10可以通过散射比浊法或者透射比浊法对待检测样本进行光学检测。比如，凝固法项目检测常用的方法学为散射比浊法，免疫比浊法或发色底物法检测常用的方法为透射比浊法。

请参阅图2所示，图2是图1中样本分析仪的光学检测单元的一实施例的结构示意图，具体地，该光学检测单元10包括光源11、检测部12和接收组件13。

光源11用于发出光束，检测部12位于光源11的出光光路上，以使光束能够出射至检测部12，检测部12用于放置待测样本，光束经过检测部12时，在待检测样本的作用下发生透射或者散射，接收组件13位于检测部12的一侧，对上述透射光和散射光进行接收，上述透射光和散射光用于对待检测样本进行检测分析。

具体地，如图2所示，光源11至少包括间隔设置的第一子光源111和第二子光源112，第一子光源111和第二子光源112围绕检测部12间隔设置。第一子光源111和第二子光源112可以为激光发射器或者发光二极管等。可以理解的是，光源11还可以包括3个子光源或者4个子光源等，具体可以根据实际检测需求进行设置。

第一子光源111用于发出第一光束，第二子光源112用于发出第二光束，其中，第一光束和第二光束的波长可以不同，比如，第一光束的波长可以为575nm，第二光束的波长可以为660nm，或者第一光束的波长为405nm，第二光束的波长为575nm等。可以理解的是，第一光束和第二光束的波长也可以相同。第一光束和第二光束的波长可以根据样本分析仪100的检测项目进行选择，在此不做具体限定。

可选地，检测部12可以包括一固定部，该固定部用于固定装有待检测样本的反应杯，比如固定部为测试孔，该测试孔用于放置反应杯，或者检测部12本身就包括一容器，该容器用于装载待测样本，该容器可以为透明状态，或者该容器的侧壁上设置有光学检测窗，以用于光学检测。

检测部12设于第一子光源111和第二子光源112的出光光路上，即第一光束和第二光束均可穿过检测部12，以对待检测样本进行不同项目的检测，通过此种方式，能够实现通道复用，以对待检测样本进行多种项目的检测。

第一光束穿过检测部12后得到第一检测光，第一检测光可以为透射光或者散射光，第二光束穿过检测部12后得到第二检测光，第二光束可以为透射光或者散射光。

接收组件13设于检测部12的一侧，接收组件13用于接收第一检测光和第二检测光，第一检测光用于对待检测样本进行第一项目检测，第二检测光用于对待检测样本进行第二项目检测。

上述实施例的样本分析仪100中，光学检测单元10的结构简单，可以实现单一设备不同波长的检测需求，且能够实现光学检测单元10的灵活复用，提高样本的检测效率，另外，该光学检测单元10可以不采用光纤方案，避免了光纤导致的信号削弱和通道不一致的问题，从而能够提高样本检测的准确性。

可选地，接收组件13可以包括接收部(图中未标号)，接收部可以为光电二极管，接收部也可以为其他光束接收传感器。该接收部既可以用于接收第一检测光又可以用于接收第二检测光，以使第一检测光和第二检测光共用同一个接收部。如此，能够节约硬件成本。

在图2所示的实施例中，接收部、检测部12和第一子光源111位于同一直线上，检测部12位于接收部和第一子光源111之间，第二子光源112与检测部12之间连线和接收部与检测部12的之间的连线的夹角为90度。本申请中，第二子光源112与检测部12之间的连线指的是第二子光源112的中心与检测部12的中心的连线，接收部与检测部12之间的连线指的是接收部的中心与检测部12的中心之间的连线。本实施例中，第一子光源111发出的第一光束经检测部12后发生透射以形成第一检测光，第二子光源112发出的第二光束经检测部12后发生散射以形成第二检测光，本实施例中，散射的光源(第二子光源112)和透射的光源(第一子光源111)呈90度布置在检测部12的周围，两个子光源共用一个接收部。

进一步地，如图2所示，第一子光源111可以包括第一发射器1111和第一滤光件1112，第一发射器1111发出的光束经第一滤光件1112进行滤光以得到特定波长的光束，从而得到第一光束。可选地，第一子光源111还可以包括整形透镜(图2中未示出)，第一发射器1111发出的光束经过整形透镜整形聚集为特定尺寸的平行光束，然后通过第一滤光件1112的过滤以得到第一光束。第一光束出射至检测部12的待检测样本上，待检测样本发生反应后的样本将阻止照射光透过(产物越多，透射光信号越弱)，与第一子光源111在同一方向上的接收部接收透射光(第一检测光)。

进一步地，第二子光源112可以包括第二发射器1121和第二滤光件1122，第二发射器1121发出的光束经第二滤光件1122进行滤光以得到特定波长的光束，从而得到第二光束。可选地，第二子光源112还可以包括整形透镜(图1中未示出)，第二发射器1121发出的光束经过整形透镜整形聚集为特定尺寸的平行光束，然后通过第二滤光件1122的过滤以得到第二光束。第二光束出射至检测部12的待检测样本上，待检测样本发生反应后的样本将照射光进行散射(产物越多，散射光信号越弱)，与第二子光源112呈90度夹角的接收部接收散射光(第二检测光)。

如图2所示，接收部可以包括接收器131和滤光件132，透射光和散射光进入接收器131之前使用滤光件132进行过滤，避免其它波长的光的干扰。

上述实施例中，第一光束和第二光束的波长如果不相同，滤光件132可以选择能容纳两种波长通过的滤光片，如双峰滤光片等；如果相同，则可使用窄带滤光片。即滤光件132可以包括单峰滤光片或者多峰滤光片。

在其他实施例中，第二子光源112与检测部12的之间连线和接收部与检测部12的之间的连线的夹角还可以为其他值，只要该夹角大于0度且小于180度即可，如此，也能通过接收部对第二检测光(散射光)进行接收。

可选地，第一子光源111也可以为散射光源，因此，第一子光源111和接收部也可以不在同一方向上，此种方式下，第一检测光也为散射光，具体可以根据样本分析仪100检测的项目进行设置，在此不做限定。

上述实施例中，样本分析仪100在检测时，当第一光束和第二光束的波长不同时，根据检测需求在检测前驱动该第一子光源111或者第二子光源112即可，亦可以分时开启第一子光源111和第二子光源112，接收组件13采集到两路信号，并可以通过时间区分出不同光束对应的信号。

可选地，光源11还可以包括3个子光源或者4个子光源等，其中，至少两个子光源共用一个接收部。具体，可以根据实际需要进行设置。比如，如图3所示，光源11包括4个子光源分别为：子光源111、子光源112、子光源113和子光源114，其中，子光源111和子光源112共用接收部101，子光源113和子光源114共用接收部102。具体可以根据使用需求进行设置，在此不做一一列举。

上述实施例中，不同的子光源共用一个接收部，简化光学检测单元10的结构，且能够实现多波长的检测需求，实现通道复用，提高对待测样本的检测效率。

在另一实施例中，第一子光源111和第二子光源112也可以不共用接收部。具体地，如图4所示，接收组件13包括间隔设置的第一接收部133和第二接收部134，第一接收部133用于接收第一检测光，第二接收部134用于接收第二检测光。

如图4所示，第一子光源111、检测部12和第一接收部133可以位于同一直线上，且检测部12位于第一子光源111和第一接收部133之间，即第一子光源111为透射光源，第一子光源111发出的第一光束照射到检测部12中的待检测样本上，待检测样本发生反应后的产物将阻止照射光透过(产物越多，透射光的信号就越弱)，与第一子光源111同一方向上的第一接收部133接收该透射光(第一检测光)。

第二子光源112、检测部12和第二接收部134在同一直线上，且检测部12位于第二子光源112和第二接收部134之间。即第二子光源112也为透射光源，第二子光源112发出的第二光束照射到检测部12中的待检测样本上，待检测样本发生反应后的产物将阻止照射光透过(产物越多，透射光的信号就越弱)，与第二子光源112同一方向上的第二接收部134接收该透射光(第二检测光)。

可选地，第二子光源112可以为散射光源，第二子光源112与检测部12之间的连线和第二接收部134与检测部12之间的连线的夹角的大于0度且小于180度。即，第一子光源111为透射光源，第二子光源112为散射光源。可选地，第一子光源111和第二子光源112也可以均为散射光源等。

可以理解的是，光源11可以包括多个子光源，接收组件对应多个子光源设置有多个接收器，比如，如图5所示，光源11包括4个子光源，分别为子光源111、子光源112、子光源113和子光源114，每个子光源都对应一个单独的接收部，比如，子光源111对应接收部101，子光源112对应接收部102，子光源113对应接收部103，子光源114对应接收部104，该四个子光源和四个接收部围绕检测部12设置，用于对检测部12中的待检测样本进行不同项目的检测。

上述实施例中，光学检测单元10能够实现多波长的检测需求，实现通道复用，且能够提高对待测样本的检测效率。

进一步地，如图1所示，样本分析仪100还可以包括反应杯装载单元40、抓杯手单元(图中未标示)、分液模块(图中未示出)、硬件控制系统(图中未示出)、磁珠检测单元60等和干扰度检测单元50。

反应杯装载单元40存放有若干个空的反应杯。抓杯手单元实现反应杯的调度。分液模块实现样品和试剂的吸取和分注，分液模块可以有精确定量和预加热的功能。

干扰度检测单元50包括光源模块51、传感器模块52和加样模块53。加样模块53用于在判断样本中的干扰物的干扰程度是否达到预设程度阈值时，暂时存放含有样本的反应杯。硬件控制系统实现人机交互、状态监控、整机控制、数据采集处理等功能。

光源模块51用于向加样模块53内的样本发射探测光束。传感器模块52用于接收探测光束经样本透射出的透射光束和/或反射出的反射光束。硬件控制系统用于基于透射光束和/或反射光束确定样本中的干扰物的干扰程度是否达到预设程度阈值。

硬件控制系统用于在干扰程度未达到预设程度阈值时，控制光学检测单元10基于光学检测法对样本进行检测。硬件控制系统还用于在干扰程度达到预设程度阈值时，控制磁珠检测单元60基于磁珠法对样本进行检测。通过此种方式，避免出现采用光学检测法对样本进行检测时失败，而需二次采集样本以进行二次样本检测的情况发生，提高了样本检测效率。

磁珠法测试杯内部设计有便于磁珠滚动的沟槽，磁珠在交替线圈的驱动下在检测位中滚动，随着凝固过程的进行，磁珠在反应液中的振幅越来越小。与驱动线圈垂直的平面内布置检测线圈，检测磁珠摆动过程中切割线圈产生的感应电流。光学法检测受样品中的乳糜、黄疸、溶血等物质影响，导致测量结果偏差，磁珠法检测不受以上干扰物质影响，两种方法联用，可以满足多样化的需求。

在图1所示的实施例中，样本分析仪100除了包括上述光学检测单元10，还可以包括其他光学检测部件，比如，其他单独的散射检测部和单独的透射检测部等。可以根据实际的检测需要进行选择设置。

在一个具体的实施例中，该样本分析仪100的工作流程描述如下：

用户将样品试管放入样本单元20、试剂放入试剂单元30、反应杯放入反应杯装载单元40，在操作界面上设置测试项目，启动测试；

抓杯手单元将反应杯转移到样品或试剂分注位等待分液；

如有稀释需求，分注针吸取指定量的缓冲液或稀释液(如没有稀释需求，则不需要本操作)，从样品试管中吸取指定量的样本，将样本分注到反应杯中，抓杯手单元将反应杯转移到孵育测试区进行温育，分注针分注完样品后，清洗分注针；

达到指定时间后，分注针吸取指定量的试剂并分注到反应杯中，以使试剂和样本混匀，抓杯手混匀反应液并将反应杯转移到光学检测单元10的检测通道，达到指定时间后，光学检测单元10对反应液进行光学检测，结果显示在操作界面上；

测试完成后，用户从设备中取出测试完的样品、试剂等，并执行必要的清洗和维护操作；

进一步的，对于乳糜、黄疸、溶血干扰样本，通过光学检测单元10进行光学法测量结果受到影响时，用户可以选择通过磁珠检测单元60使用磁珠法进行检测。

进一步地，如果用户以凝固法检测项目为主，免疫比浊和发色底物项目较少时，则控制模块对测试任务进行排布时将所有具有散射检测功能的测试孔用于凝固法项目检测，少量的免疫比浊和发色底物项目使用透射检测功能。

如果用户免疫比浊和发色底物项目数量增加，希望提高其检测速度时，则可以通过控制模块对测试任务进行排布，将散射检测孔中有兼具透射检测功能的测试孔优先用于免疫比浊或发色底物项目，即在不增加测试孔、光学检测单元10不用改动的条件下，实现了检测速度的提升。

本实施例中，样本分析仪100的结构简单，且在不增加仪器尺寸、不增加检测孔数量的前提下，能够实现样本分析仪100的效率的最大化。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种样本分析仪，其特征在于，该样本分析仪包括：样本单元、试剂单元、液路系统单元和光学检测单元，其中，所述样本单元用于装载样本、所述试剂单元用于装载试剂，所述液路系统单元用于吸取和加注所述样本和所述试剂，以形成待检测样本，所述光学检测单元用于对所述待检测样本进行光学检测，其中，所述光学检测单元包括：

光源，至少包括间隔设置的第一子光源和第二子光源，所述第一子光源用于发出第一光束，所述第二子光源用于发出第二光束；

检测部，用于放置所述待检测样本，所述检测部设于所述第一子光源和所述第二子光源的出光光路上，所述第一光束穿过所述检测部得到第一检测光，所述第二光束穿过所述检测部得到第二检测光；

接收组件，设于所述检测部的一侧，所述接收组件用于接收所述第一检测光和所述第二检测光，所述第一检测光和所述第二检测光用于对所述待检测样本进行检测分析，以得到检测结果。

2.根据权利要求1所述的样本分析仪，其特征在于，所述接收组件包括接收部，所述接收部用于接收所述第一检测光，所述第一检测光用于第一项目检测，所述接收部还用于接收所述第二检测光，所述第二检测光用于第二项目检测，所述第一检测光和所述第二检测光共用同一个所述接收部。

3.根据权利要求2所述的样本分析仪，其特征在于，所述接收部、所述检测部和所述第一子光源在同一直线上，所述检测部位于所述接收部和所述第一子光源之间，所述第二子光源与所述检测部的之间连线和所述接收部与所述检测部的之间的连线的夹角的大于0度且小于180度。

4.根据权利要求2所述的样本分析仪，其特征在于，所述接收部包括接收器和滤光件，所述第一检测光和所述第二检测光经所述滤光件滤光后出射至所述接收器，其中，所述滤光件为单峰滤光件或者多峰滤光件。

5.根据权利要求2所述的样本分析仪，其特征在于，所述样本分析仪进行项目检测时，开启所述第一子光源，或者开启所述第二子光源，或者分时开启所述第一子光源和所述第二子光源。

6.根据权利要求1所述的样本分析仪，其特征在于，所述接收组件包括间隔设置的第一接收部和第二接收部，所述第一接收部用于接收所述第一检测光，所述第二接收部用于接收所述第二检测光。

7.根据权利要求6所述的样本分析仪，其特征在于，所述第一子光源、所述检测部和所述第一接收部位于同一直线上，且所述检测部位于所述第一子光源和所述第一接收部之间；

所述第二子光源、所述检测部和所述第二接收部位于同一直线上，且所述检测部位于所述第二子光源和所述第二接收部之间。

8.根据权利要求6所述的样本分析仪，其特征在于，所述第一接收部、所述检测部和所述第一子光源位于同一直线上，且所述检测部位于所述第一子光源和所述第一接收部之间，

所述第二子光源与所述检测部之间的连线和所述第二接收部与所述检测部之间的连线的夹角的大于0度且小于180度。

9.根据权利要求6所述的样本分析仪，其特征在于，所述样本分析仪进行项目检测时，同时开启所述第一子光源和所述第二子光源，或者分时开启所述第一子光源和所述第二子光源。

10.根据权利要求1-9任一项所述的样本分析仪，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束的波长不同。