CN1673740A - 样品容器中血液样品的检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于检测样品容器(1)中的血液样品的装置。这些血样被分离介质(B)分离成血清(A)和凝块(C)，本装置包括第一检测单元(11)、第二检测单元(12)、驱动单元(7)、位置检测单元(7)以及控制器(15)。第一检测单元(11)使用红外传感器检测分离介质(B)并输出第一检测信号，第二检测单元(12)采用红外传感器检测血清(A)和凝块(C)并输出第二检测信号，驱动单元(7)带动第一检测单元(11)和第二检测单元(12)相对样品容器(1)作运动，位置检测单元(7)，输出指示第一检测单元(11)位置和第二检测单元(12)位置的位置检测信号，控制器(15)根据第一检测信号、第二检测信号以及位置检测信号来计算分离介质(B)、血清(A)以及凝块(C)的位置。

Description

样品容器中血液样品的检测方法及装置
技术领域
本发明涉及样本容器中血液样品的检测方法及装置。
背景技术
为了使用离心分离机或其他类似装置将血液准确地分离成血清和凝块，使用装有硅分离介质B的试管1。当试管1中的血液经离心分离作用后，硅分离介质B将血液分离成血清A和凝块C，并且在血清A和试管塞2之间有封入的空气D。因此试管1中的血液样品如图1所示。
当对上述血样进行处理以便通过将一个等分/吸液装置的管口插入试管塞2中并使其接触到血清A从而分离试管1中的血清A时，需要检测下述值：血液样品中的各分离位置，即空气D和血清A之间的分离位置e，血清A和硅分离介质B之间的分离位置f，以及凝块C和硅分离介质B之间的分离位置g，空气D的高度d，血清A的高度a，硅分离介质B的高度b，以及试管塞2的高度h的分离范围。
空气D，血清A以及硅分离介质B三者高度各不相同，并且其高度值d，a，b随试管1中的血液样品量的变化而变化。如果不能准确地检测这些高度值，就将产生如下问题：等分/吸液装置的管口接触到硅分离介质B并且将硅分离介质B吸起，或者是管口停留在血清A的中间位置，从而在硅中间分离质B的上方残留了血清A。
上述的血样检测装置被公开在公开号为N0.2002-323479的日本专利申请KOKAI中。在这个装置中，将一个感应线圈安装在试管1中，试管中装有用硅分离介质B分隔开的血清A和凝块C。当给感应线圈施加具有给定频率的测量信号时，该线圈会产生相对于试管1的运动，血清A和凝块C之间的位置的检测就是基于这种测量信号电平变化实现的。
在上述公开中公布的检测装置采用一种使用感应线圈的磁感应方法。因此，难以检测血液样品的各分离位置以及空气D高度d，血清A高度a，硅分离介质B高度b以及试管塞高度h的各自的分离范围。此外，上述的检测装置也存在着结构复杂以及成本高昂的问题。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供一种高精度检测血液样品中各个分离位置以及分离范围的方法，以及一种结构简单而且能完成相同检测功能的装置。
该血液样品检测装置包括以下部分：一个装有血液样品的样品容器，容器中的血液样品被分离介质分成血清和凝块；第一检测单元，采用红外传感器检测分离介质并输出第一检测信号；第二检测单元，采用红外传感器检测血清和凝块并输出第二检测信号；驱动单元，可以使第一和第二传感单元相对于样品容器运动；位置检测单元，输出位置检测信号用于指示第一传感单元及第二传感单元的位置；以及控制器，控制器响应于第一检测信号、第二检测信号以及位置检测信号来计算分离介质、血清及凝块的位置。
附图说明
包含在说明书中并构成其一部分的附图阐述了本发明的实施例，并且与上面给出的一般性描述以及下面给出的实施例的详细描述一起，共同用于解释本发明的原理。
图1显示了装有经分离后的血液样品的常用试管的内部状态。
图2是表示依据本发明的第一实施例、用于检测试管中的血液样品的检测装置结构的示意图。
图3是表示依据本发明的第二实施例、用于检测试管中的血液样品的检测装置结构的示意图。
图4为安放在试管垂直方向上同一高度的第一和第二检测单元的示意性俯视图。
图5是位置检测信号的图解，这些检测信号是第一和第二检测单元的接收元件提供给算法单元的。
具体实施方式
本发明的实施例将参照附图进行说明。
(第一实施例的结构)
图2表示依照本发明的第一实施例的血样检测装置。试管1装有待测血样。如图1所示，在试管1中，血样被硅分离介质B分成血清A和凝块C，封入的空气处在血清A和试管塞2之间。试管固定架10是支撑试管1直立的部件。
从图2上看，第一和第二检测单元11和12安放在试管1垂直方向上的不同高度上，其中第一检测单元11的位置高于第二检测单元12，第一检测单元包括用于发射红外射线的红外线发射元件11a以及用于从元件11a接收红外线的红外线接收元件11b，元件11a和11b面对面安装，试管1处于两者之间。元件11a和11b由他们各自的元件支撑件3固定。当支撑件3上下移动的时候，元件11a和11b以恒定速度上下移动，从而使第一检测单元11能够检测试管塞2以及硅分离介质B。例如，第一检测单元是这样一个红外传感器，它用于发射和接收波长范围在600nm到800nm之间的红外射线，并用于检测试管塞2以及硅分离介质B。
第二检测单元12安装位置低于第一检测单元11。检测单元12包括红外线发射元件12a(其发射波长不同于第一检测单元11发射元件所发射的红外线的波长的红外线)和红外线接收元件12b(用于从元件12a接收红外线)。元件12a和12b也是面对面安装，试管1处于两者之间。元件12a和12b由元件支撑件3分别固定。当支撑件3上下移动的时候，元件12a和12b也以恒定速度随第一检测单元11一同上下移动，从而第二检测单元12能够检测空气D，血清A以及凝块C。例如，第二检测单元是用于发射和接收波长范围在1400nm到1700nm之间、并且对水分子起作用的红外射线的红外传感器，该检测单元还用于检测空气D，血清A以及凝块C。
驱动单元5上下移动第一和第二检测单元11和12的元件支撑件3以便沿垂直方向滑动(图上未表示)。驱动单元5包括螺杆6，驱动电机7，以及减速齿轮8和9。螺杆6插入到元件支撑组件3中的螺纹件4中，螺杆的顶端和底端都被支撑，使之能够围绕其轴线进行旋转。驱动电机7采用步进电机，伺服电机或者类似设备，并且正、反向旋转。减速齿轮8和9降低驱动电机7的旋转并将其传递给螺杆6。
算法单元15从电气上连接至驱动电机7以及第一、二检测单元(11和12)的红外线接收元件11b和12b上。算法单元15包含例如存储器作为存储单元。单元15处理关于血清A、凝块C以及硅分离介质B的检测信号(这些检测信号是当红外线接收元件11b和12b检测血清A、凝块C和硅分离介质B时被红外线接收元件输出的)以及由驱动电机7提供的位置(高度)检测信号。因此，单元15计算试管1中的血样的各个分离位置值e、f和g，以及如空气D的高度d、血清A的高度a和硅分离介质B的高度b的各分离范围，以及试管塞2的高度h，并且将这些信息项存储在存储器中。
(实施例的操作及优点)
采用具有上述结构的检测装置来检测血样位置的方法将参照图2来描述。首先，通过诸如传送带的传送单元(图中未表示)将装有样品的试管1传送到检测装置。然后，用机械臂(图中未表示)将试管1移动到检测装置的试管固定架10，试管被垂直固定在支架上。此时，第一、二检测单元11和12的元件支撑件3向上移动，并且停留在最上端位置。
当驱动电机7正向旋转时，螺杆6往同一方向旋转，第一和第二检测单元11和12以恒定的速度向下移动。第一检测单元11的红外线发射元件11a向红外线接收元件11b发射出波长为600nm到800nm的红外线，与此同时，第二检测单元12的红外线发射元件12a向红外线接收元件12b发射出波长为1400nm到1700nm的红外线。
如图5所示，当第一、二检测单元11和12向下移动的时候，接收元件11b和12b为算法单元15提供了用于检测血清A、凝块C、硅分离介质B等的信号。驱动电机7为算法单元15提供了位置(高度)检测信号。算法单元15对这些信号进行处理，以计算出试管1中血样的各个分离位置e、f和g，空气D的高度d、血清A的高度a和硅分离介质B的高度b各自的分离范围，以及试管塞2的高度h，并且将这些信息项存储在存储器中。
上述的信息项可以通过前述的方法检测得到。假如高度h、d和a之和被计算出来，那么就能够获得等分/吸液装置管口的位移量。如果根据这个位移量来分离血清A，那么能够避免吸液装置的管口接触到硅分离介质B而将其吸起，而且能够将血清A完全吸走而不会残留在硅分离介质B上。
图3表示依据本发明的第二实施例的血样检测装置。该检测装置包括第一和第二检测单元11和12。试管1以及用于支撑试管1直立的支架10a在驱动单元5的作用下上下移动，其中驱动单元5与第一实施例中一样。第一和第二检测单元11和12被固定在基座13上。试管1通过其顶端部分由支架10a固定而停留在最上端，并且穿过基座13的一个孔13a向下运动，支架10a上有螺纹件14，螺杆6被插入螺纹件，并上下移动，使得沿垂直方向滑动(图中未表示)。由于其他部件的结构和功能与第一实施例中的相同，因此使用同样的附图标记来表示，并且省略它们的详细描述。
第一和第二检测单元11和12相互之间的位置关系可以改变，也就是说，第二检测单元12的安装位置可以高于第一检测单元11。它们甚至可以安装在试管1垂直方向上的同一高度，使得它们的红外线发射方向垂直相交，如图4所示。
在第一类和第二实施例中，使用试管作为样本容器。然而，样品容器并不只限于试管。如果其它样本容器能够装可由检测装置检测的血样，那么其它样本容器也可以被使用。如果制造专门用于该检测装置的容器或者选择适合于该装置的样品容器，则可以提高装置检测的检测准确性以及检测速度。
其他优点及改进对于本领域技术人员来说很容易想到。因此，从广义上来说，本发明不只限于文中图示及描述的特定细节以及典型实施例。因此，可以进行多种改进而不会背离权利要求书及其等价物所限定的一般发明构思的精神和范围。例如，在上述实施例中，第一和第二检测单元11和12仅仅输出检测信号来指示血清A、凝块C或硅分离介质B是否位于红外线发射元件11a或12a和红外线接收元件11b或12b之间。因此算法单元15根据这些检测信号以及驱动电机7的位置(高度)检测信号来计算血清A、凝块C或硅分离介质B的位置。但是，如果在第一和第二检测单元中加入位置检测功能，并且从驱动电机7接收位置(高度)检测信号，那么第一和第二检测单元11和12能够直接输出血清A、凝块C或硅分离介质B的位置，并且算法单元15就可以被取消了。

Claims (14)

1、一种检测样品容器(1)中所装的血液样品的装置，所述血液样品被分离介质(B)分成血清(A)和凝块(C)，所述装置的特征在于：
第一检测单元(11)：使用红外传感器检测所述分离介质(B)，并输出第一检测信号；
第二检测单元(12)：使用红外传感器检测所述血清(A)和所述凝块(C)，并输出第二检测信号；
驱动单元(7)：使所述第一检测单元(11)和所述第二检测单元(12)相对于所述样品容器(1)运动；
位置检测单元(7)：输出指示所述第一检测单元(11)的位置以及所述第二检测单元(12)的位置的位置检测信号；以及
控制器(15)：根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及所述位置检测信号计算所述分离中间值(B)、所述血清(A)以及所述凝块(C)的位置。
2、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述第一检测单元(11)的红外传感器包括：
用于向所述样品容器(1)发射红外射线的红外线发射元件(11a)以及
用于接收通过所述样品容器(1)的红外射线、并输出所述第一检测信号的红外线接收单元(11b)。
3、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述第二检测单元(12)的红外传感器包括：
用于向所述样品容器(1)发射红外射线的红外线发射元件(12a)；以及
用于接收通过所述样品容器(1)的红外射线、并输出所述第二检测信号的红外线接收单元(12b)。
4、根据权利要求2的装置，其特征在于，所述第一检测单元(11)的红外线发射元件(11a)发射波长范围在600nm到800nm的红外射线。
5、根据权利要求3的装置，其特征在于，所述第二检测单元(12)的红外线发射元件(12a)发射波长范围在1400nm到1700nm的红外射线。
6、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述样本容器(1)在所述血清(A)和塞子(2)之间装有空气(D)，并且所述控制器(15)根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及所述位置检测信号计算所述塞子(2)和空气(D)的位置。
7、根据权利要求1的装置，其特征在于，还包括提取单元，用于根据由所述控制器(15)所计算出来的所述分离介质(B)、所述血清(A)和所述凝块(C)的位置，从所述样品容器(1)中提取所述血清(A)。
8、根据权利要求1的装置，其特征在于，还包括支撑单元(10)用于以使所述样品容器(1)底部朝下的方式固定所述样品容器，
其中，所述第一检测单元(11)和所述第二检测单元(12)安放在不同的高度上，并且所述驱动单元(7)，在将所述第一检测单元(11)和所述第二检测单元(12)保持在不同高度上的同时，上下移动。
9、根据权利要求1的装置，其特征在于，还包括支撑单元(10)，用于以使所述样品容器(1)的底部朝下的方式固定所述样品容器，
其中，所述第一检测单元(11)和所述第二检测单元(12)安放在相同的高度上，并且所述驱动单元(7)，在将所述第一检测单元(11)和所述第二检测单元(12)保持在相同高度上的同时上下移动。
10、一种检测样品容器(1)中血液样品的方法，所述血液样品被分离介质(B)分成血清(A)和凝块(C)，所述方法用于具有第一检测单元(11)、第二检测单元(12)以及位置检测单元(7)的检测装置中，其中所述第一检测单元(11)用于检测所述分离介质(B)，所述第二检测单元(12)用于检测所述血清(A)和所述凝块(C)，所述位置检测工具(7)用于检测所述第一检测单元(11)的位置和所述第二组检测单元(12)的位置，其特征在于，所述方法包括：
由所述第一检测单元(11)检测所述分离介质(B)；
由所述第二检测单元(12)检测所述血清(A)和所述凝块(C)；
由所述位置检测单元(7)检测所述第一检测单元(11)的位置和所述第二检测单元(12)的位置；以及
根据所述第一检测单元(11)、所述第二检测单元(12)以及所述位置检测单元(7)的检测结果计算所述分离介质(B)、所述血清(A)和所述凝块(C)的位置。
11、根据权利要求10的方法，其中所述样品容器(1)在塞子(2)和所述血清(A)之间装有空气(D)，其特征在于，所述方法还包括：
由所述第一检测单元(11)检测所述塞子，由所述第二检测单元(12)检测所述空气(D)；以及
根据所述第一检测单元(11)、所述第二检测单元(12)以及所述位置检测单元(7)的检测结果计算所述塞子(2)以及所述空气(D)的位置。
12、根据权利要求10的方法，其特征在于，所述分离介质检测包括向所述样品容器(1)发射波长范围在600nm到800nm之间的红外线，并接收穿过所述样本容器(1)的红外线。
13、根据权利要求10的方法，其特征在于，所述血清和凝块检测向所述样品容器(1)发射波长范围在1400nm到1700nm之间的红外线，并接收穿过所述样本容器(1)的红外线。
14、根据权利要求10的方法，其特征在于，还包括，根据所述分离介质(B)、所述血清(A)和所述凝块(C)的位置从所述样品容器(1)中提取所述血清(A)。
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