CN1826515A - 自动分析设备的取样装置和取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明的用于自动分析器特别是用于血液分析取样的方法和装置在于使一根取样针(5)可围绕一轴线(X2)而转动地位移，该轴线与所述取样针形成一角度。所述方法和装置特别适用于在小型的自动取样设备中使用。

Description

自动分析设备的取样装置和取样方法

发明领域

本发明涉及一种用于在一自动分析设备中取样而尤其用于血液分析的装置。本发明也涉及一种取样方法，一种适用于与本发明的装置一起使用的方法。

尤其在血液学领域，有许多用于采取血样和进行分析的自动设备。在取出之前，试样通常至少部分地由自动设备包含在一根管子中。试样借助于一根取样针取出，取样针在管子和一个或多个用于试样分析的容器之间水平移动，在合理的稀释后，取样针在各容器中分配这样取出的试样。

文件EP 04 68 565例示了该针的第一种水平移动。它涉及针的水平线性移动。文件US 41 66 094和US 40 22 067例示了该针的第二种水平移动。在该第二实施例中，针围绕一垂直轴线而转动。在该两种中，针在其移动期间保持垂直。此类移动使用的机构非常笨重，因此，不适用于实现紧凑的自动设备。而且，这类机构常常很复杂，有许多部件，因此费用大而易损坏。这些机构也可能受到安置在上方或附近的容器中来的蒸汽或泼溅物的损伤。

而且，用于清洗取样针的管子必须能够与针一起在其整个移动长度上方移动。现有技术的自动设备中的针的大移动需要提供长的因而变弱的管子。同样情况也适用于将针连接到取样系统的管子上，该取样系统例如是形成一个利用取样针吸出试样的泵的注射器类型。

此外，现有技术的取样装置中给定了针的位置，就很难移动。该取样针能够扭曲、磨损或密封泄漏。

发明概述

本发明的目的是提出一种简化而不笨重的取样装置。在这样一种装置中，针的移动可有利地减少，特别是限制了管子的长度。这种装置的另一优点是也能更易于将针装入该装置和从其取出。

本发明的目的也在于提出一种取样方法，使得能够至少解决现有技术的方法尤其是移动取样针的方法所提出的问题中的至少一个。

按照本发明，一种取样方法可用于一台自动分析设备，所述自动设备包括一根抽取有待分析试样的针，所述试样从一容器如一管子中取出，该取样方法的特征在于，该取样针是在围绕一根与所述取样针形成一角度的轴线的转动中移动的。该角度最好是直角。为了取出一个试样，该取样针可以移动到指向下面，也可以移动到指向上面。

如果该容器用一塞子塞住，那么可以这样操控该容器，使塞子指向下面，该塞子通过将预刺针插入到所述塞子的深度而被预制，然后在预刺针内部滑动取样针，使其尖端例如与预刺针的尖端近似齐平，该取样针指向上面。这能让容器中含有的全部试样几乎完全取出，而不管容器的深度的具体情况。

有利的是，为了让操作人员更易于接近取样针，为了取出试样，这样移动取样针，使其与垂直线形成一个角度，特别是朝向该自动设备的前部。

在取出试样后，将针移到至少一个分配位置，在该处针在一容器的上方指向下面。

按照本发明，一种取样装置可用于一台自动设备，所述装置包括一根用于采取待分析试样的针，所述试样被从一容器取出，该装置的特征在于，取样针能够围绕一轴线而转动，该轴线与所述取样针形成一角度，最好是近似的直角。

该装置可包括一个围绕该轴线的摇臂，该取样针安装在该摇臂上。为了浸入该容器中，该针将有利地安装成相对于使其移离或移向该轴线的摇臂进行移动。该取样针可安装成通过一个相对于摇臂固定的本体而移动。该本体能通过自动锁紧而有利地固定在摇臂上，这种锁紧使得能易于安装和取出该针，特别是改变它。

该取样针和本体可以是还包括一根预刺针的一种双针的一部分，该取样针安装成在预刺针中滑动，该预刺针能够安装成固定在该本体上。

该装置能包括用于驱动该取样针相对于摇臂移动的机构，所述驱动机构包括一个相对于摇臂移动的滑架，而所述针通过自动锁紧安装在该滑架上。这些驱动机构也包括一条沿径向延伸在一驱动滑轮和一游滑轮之间的皮带，滑轮之一用作摇臂上的支枢，该滑架固定在该皮带上而在一导杆上移动。

附图简述

从下列与非限制性例子有关的描述可以清楚本发明的其它细节和优点。附图中：

图1是一种按照本发明的取样装置的四分之三的右后视透视图；

图2是用于图1装置中取样的一种双针的同样的透视图；

图3是示意表示图1装置的若干不同位置的右视图；以及

图4是图1中表示双针固定在摇臂上的细部。

“前面”定义为该自动设备在取样时面向负责取样的操作人员的侧面。“后面”定义为该自动设备的对置侧面。“右面”和“左面”定义为从前面向后面观看时取样操作人员的右面和左面。

图1表示取样装置1。该装置是一种用于分析血液试样的自动设备的一部分。为了简化图形，该自动设备没有完全示出。该装置包括摇臂2和双针3。摇臂2可围绕水平摇臂轴线X2相对于该自动取样设备的底盘4而移动地安装。该摇臂的形状多多少少地有四个角。

图2中示出双针3本身。该针包括一根取样针5、一根预刺针6和一个本体7。每根针主要由一圆筒形空心柄构成。预刺针6是相对于本体7而固定地安装的。取样针5滑动地安装在预刺针6内。本体7固定在摇臂2上，使得离摇臂轴线X2最远的取样针5和预刺针6的端部构成其各自的尖端11、12。该本体利用锁紧器9固定在摇臂上。

取样装置1还包括机构8，用于使取样装置相对于摇臂移动而使所述例子中的取样针5在预刺针6中滑动。滑动机构8包括滑架13、导杆14和皮带15。该皮带安装在驱动滑轮16和游滑轮17之间。驱动轮与摇臂2的轴线同轴，并包括一个用作摇臂上支枢的轴。所述驱动滑轮由固定在底盘4上的第一电动机18驱动。游滑轮17固定在固定器9的锁紧机构的附近，使得皮带相对于摇臂轴线X2近似径向地延伸。导杆14为圆柱形，并平行于皮带15的方向而延伸。滑架安装成在导杆上滑动并固定在皮带上。一根图中未示出的轨道用作防止滑架绕导杆14转动的机构。在图中示出的实施例中，该轨道是摇动器中加工的槽。该滑架包括一个在该槽中滑动地安装在随动杆。因此，皮带受第一电动机18的驱动而导致滑架在导杆上进行直线移动。

在与其尖端11对置的端部19的附近，该取样针包括一个围绕圆筒形空心柄22的圆柱形轮毂21。如图4中特别例示的，滑架13包括用于夹持取样针5的机构23、43。这些夹持机构包括四个近似地平行于摇臂轴线X2而伸出的指形件23和一个夹子43。在将针安装在摇臂上时，双针3的本体7固定在摇臂上，使得针5、6平行于导杆14而伸出。而且，该轮毂平行于摇臂轴线地引入，使得两个指形件23被安置在最接近尖端对置端的轮毂侧上的柄22的两侧上，而两个指形件23被安置在最接近尖端11的轮毂侧上的柄22的两侧上，夹子43则利用轮毂21周围的锁紧而闭合。因此，当其在导杆上滑动时，滑架13使取样针在预刺针和本体中滑动。

因而取样针能采取一退回位置，其中其尖端在预刺针内受到保护。该位置对应于滑架最接近驱动滑轮16的位置。

因而取样针能采取一个预刺针外的完全伸出位置，其中其尖端11最远地离开预刺针的尖端12。该位置对应于滑架最接近游滑轮17的位置。该位置是图中所示位置。

该取样针然后也可以或多或少伸出地采取先前描述的这两个位置之间的所有位置。

该取样装置还包括用于使摇臂2围绕其轴线X2支枢式摆动的机构。例如，在底盘侧面的摇臂背面上也即与承载皮带、导杆和双针的表面相对置的表面上设置一个齿轨24。齿轨24形成一个围绕摇臂轴线X2的圆弧。齿轨内啮合一个受第二电动机26驱动的小齿轮25。因而，该第二电动机的转动导致摇臂围绕其轴线作支枢式摆动，并因此随后导致双针摇摆。该齿轨在摇臂2上形成一个槽44，用于在小齿轮25的对置表面上引导摇臂2。该齿轨被设置在该摇臂上，成为远离该摇臂轴线X2的该摇臂的一部分。因此，该摇摆运动所需的力减小了，从而，该第二电动机的功率和尺寸可以减小。

取样针5的对置端部19经过一个取样管20(见图3)连接到一个取样系统(未示出)。可以足够地使用取样针中的可用容量和任选的取样管来将这样移出的试样储存其间。取样管20用夹子42夹持在摇臂2上，使得在该夹子和其到取样针的接头之间的取样管长度足以不妨碍滑架13沿导杆14的移动。

该取样装置包括两根其它管子33、34，用于漂洗双针。第一根管子33用于漂洗取样针5，该管用于将一漂洗产品输送到取样针的漂洗头35。第二根管子34用于漂洗预刺针36。该管用于将一漂洗产品输送到预刺针6的漂洗头36。这些漂洗头相对于摇臂2而固定。在摇臂上形成渡槽37，以便在其间从漂洗头附近到摇臂轴线X2附近引导漂洗管。这样，通过将漂洗管带到该轴线附近，将其活动减到最小，从而限制其长度、体积和易碎性。

现在参照图3更详细地描述取样装置的操作。图3表示该双针按照摇臂围绕其轴线的位置而取的四种可能的位置。双针的每种位置对应于摇臂2围绕其轴线X2的一种特定的角度位置。

第一位置P1是一种真实的取样位置。在该位置中，取样针5用于从管子30取出血样。管子30用塞子31塞住。因此，在取样前必须刺破该塞子。为此，该取样针安置在预刺针6内其抽出的位置中。更坚硬的预刺针能够刺穿该塞子而不会损伤取样针。然后该预刺针保持在塞子中而用作取样针通过塞子的通道。在该第一位置P1中，双针的尖端11、12指向下面并稍许向前而支枢式摆动，使得它们易于接近操作者。

取出的试样通过取样针的圆筒形空心柄而向上吸取。该试样然后分注到一个或多个器皿32、33中，以待例如用试剂稀释或混合而用于分析。图3的自动设备包括两个器皿32、33。这些器皿相对于双针的移动而对准，使得对于每个器皿存在一个所述针悬挂在所述器皿上方的位置。一种第二位置是分配位置P2，在该位置中该取样针被导向成使其尖端近似垂直地在第一器皿32上方指向下面。一种第三位置是分配位置P3，在该位置中该取样针被导向成使其尖端在第二器皿33上方比第二位置中稍许进一步往回地指向下面。该第二位置是第一位置P1和第三位置P3之间的中间位置。

这些器皿还用于在其已通过该双针后接受已污染的漂洗产物。取代两个漂洗管，可以按照其预期用途而使用单独一根管子或超过两根管子。例如这些管子33、34也可用于当双针在一容器上方时，以便通过针5、6之一或沿其将一种液体分配到该容器中。

为了保护齿轨免受从容器来的可能的溅泼，在摇臂上越过该齿轨形成一个相对于摇臂轴线的圆弧形的保护边缘。

在分配位置3中，取样针5没有完全伸出，使其尖端11保持在器皿32、33边缘的上方，特别是在摇臂支枢式摆动期间也是如此。当然，如图3的位置P2中所示，该针也能伸入器皿内的稀释液或试剂中，或者为了在分配试样期间避免溢出，或者为了除去器皿的某些内含物。例如第一器皿可用于稀释血样，这样稀释的血液可以从第一浴中取出，然后与第二器皿中的试剂混合。

上述摇臂的三个位置P1、P2、P3是利用摇臂围绕其轴线的约40度移动而实现的。这近似地对应于由图1构型中摇臂上的齿轨24形成的弧的长度。可设置一个位置，P3或相对于P2超过P3、即向后的位置，以允许取下该容器，以更换或清理。

也示于图3中的第四位置P4可以例如用一延长的齿轨38而达到，该位置允许该杆支枢式摆动约170度。在该位置中，摇臂相对于第二位置P2和第三位置P3支枢式摆动而越过第一位置P1，使其与第三位置P3形成一个约170度的角度。该针在尖端指向上面并稍许支枢式摆动到向前，从而使操作者更易于接触到。

应当注意到，取样管并非全是同一深度。如果取样是自动的，也即如果操作者将管子放入一个支架中，然后该自动设备自行自动地进行刺穿、取样和分配操作，那么这可能产生一个问题。取样针5在其完全伸出的位置中可以达到不太深的管子底部。

因此，如图3中的第一位置P1中所示，只有如果该装置包括(例如)用于使取样针的延长部适应管子的深度机构或用于按照管子的深度来相对于该针而安置该管子的机构，那么就可以从较深的管子30的底部抽出血液。

当所用管子用塞子塞住时，取样针指向上的取样位置(如图3中所示的第四位置)就能解决该问题。不管管子的深度如何，当塞子指向下面时，管内所含血液都碰到塞子。因此预刺进行到塞子的深度而预刺针保持在那里；然后足以安置取样针5的尖端11，以采集待分析的试样。

当然本发明不限于刚描述的例子，对这些例子可进行许许多多修改而并不偏离本发明的范围。

尤其是容器的数目不限于两个而可以是更多或更少，按需而定。

本发明也不限于血液分析，它可用于任何类型的取样。

如图中所示，一个垂直于取样针延伸方向和移动方向的摇臂轴线通常是优选的，因为这尤其能够限制取样装置在其操作期间所扫过的容积。而且，这允许更容易将一根共同的轴线用于使摇臂支枢式摆动和用于滑轮之一。但是，取决于该自动分析设备的构型，摇臂可以与取样针形成一个不同直角的角度。

也可使用使取样针相对于摇臂而移动的其它驱动机构，如导轨或螺杆/螺帽系统。如果该取样针也用作塞子的刺穿针，那么这些比皮带更坚硬的机构是优选的。

同样，用于摇摆该摇臂的机构可以包括一个螺杆/螺帽系统、一根皮带或缆绳而不是圆弧中的导轨。可配置这些用以平衡的机构，以允许该摇臂围绕其轴线作完全的转动。

摇臂围绕其轴线的不同位置之间形成的角度也可不同于上述角度。

该取样装置也可以不包括预刺针。当管子不包括塞子(塞子可提前移去)或当取样针硬到足以用于刺穿塞子时，就可以不包括预刺针。

Claims (27)

1.可以用于自动分析设备中的取样方法，所述自动设备包括一根用于抽取有待分析试样的针(5)，所述试样是从一个容器(30)中取出的，其特征在于，

围绕与所述取样针形成一角度的轴线(X2)转动该取样针。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，该针被固定在一根围绕轴线(X2)可转动的摇臂上，该方法包括如下步骤：

通过驱动机构使取样针相对于该摇臂移动，该驱动机构包括一个相对于该摇臂可移动的滑架(13)和一根在一驱动滑轮(16)和一游滑轮(17)之间沿径向伸展的皮带(15)，这些滑轮之一用作该摇臂上的一支枢，该滑架被固定在该皮带上。

3.按照权利要求2的方法，其特征在于，该移动和转动是独立的。

4.按照权利要求1-3之一的方法，其特征在于，为了取出试样，使取样针这样移动，使其指向下面。

5.按照权利要求1-4之一的方法，其特征在于，为了取出试样，使取样针这样移动，使其指向上面。

6.按照权利要求5的方法，其特征在于，如果该容器用一塞子(31)塞住，那么这样操控该容器，使得该塞子指向下面，然后用一针至少插入到所述塞子的深度而刺穿该塞子。

7.按照权利要求1～6之一的方法，其特征在于，为了取出试样，这样移动该取样针，使其与垂直线形成一角度。

8.按照权利要求1～7之一的方法，其特征在于，在已取现一试样后，该针被移到一分配位置(P2，P3)，在该处该针在一器皿(32，33)上方指向下面。

9.按照权利要求8的方法，其特征在于，该针有一个位置，在围绕该轴线的转动中，能从该设置中取下该容器。

10.可用于一自动分析设备中的取样装置，所述装置包含一根用于抽取一有待分析试样的针(5)，所述试样从一容器(30)中被取出，其特征在于，所述取样针围绕一根与所述取样针形成一角度的轴线(X2)可转动。

11.按照权利要求10的取样装置，其特征在于，包括使该针围绕该轴线能转动一圈的机构。

12.按照权利要求10或11的装置，其特征在于，由该轴线和该针形成的角度接近于直角。

13.按照权利要求10-12之一的装置，其特征在于，包含一个围绕轴线(X2)可转动的摇臂(2)。

14.按照权利要求13的装置，其特征在于，该取样针被安装成相对于该摇臂可移动，该摇臂作移离或移向该轴线的运动。

15.按照权利要求14的装置，其特征在于，包括使移动和转动独立的机构。

16.按照权利要求14的装置，其特征在于，该取样针被安装成可移过一个相对于该摇臂固定的本体(7)。

17.按照权利要求16的装置，其特征在于，该装置包括通过锁紧而将该本体固定在该在摇臂上的机构(9)。

18.按照权利要求16或17的装置，其特征在于，该取样针和本体构成双针(3)的一部分，该双针还包括一根预刺针(6)，该取样针被安装成在该预刺针中滑动。

19.按照权利要求18的装置，其特征在于，该预刺针被安装成固定在该本体上。

20.按照权利要求13～19之一的装置，其特征在于，包括驱动该采样针相对于该摇臂移动的机构(13-18)，所述驱动机构包括相对于该摇臂能移动的滑架(13)，所述取样针通过自锁被固定在该滑架上。

21.按照权利要求20的装置，其特征在于，该驱动装置还包括一根在一驱动滑轮(16)和一游滑轮(17)之间沿径向伸展的皮带(15)，这些滑轮之一用作该摇臂上的一个支枢，该滑架被固定在该皮带上，并能在一导杆(14)上移动。

22.按照权利要求20或21的装置，其特征在于，该驱动机构包括一根皮带和/或一螺杆/螺帽装置。

23.按照权利要求13～20之一的装置，其特征在于，至少一个取样针(5，6)包括一个漂洗头(35，36)，后者包含一根将漂洗产品输送到所述漂洗头的管子(33，34)，该摇臂包含至少一个将所述管子自该漂洗头附近引导到该轴线(X2)附近的渡槽(37)。

24.按照权利要求13～23之一的装置，其特征在于，该摇臂包含使该摇臂围绕其轴线支枢式摆动机构(24，25)。

25.按照权利要求24的装置，其特征在于，该支枢机构包含一个围绕该轴线(X2)形成一弧线的摇臂和一个与该齿轨啮合以驱使该摇臂围绕该轴线转动的小齿轮(25)。

26.按照权利要求25的装置，其特征在于，该齿条被设置在该摇臂上，成为远离该轴线的该摇臂的一部分。

27.按照权利要求24的装置，其特征在于，该支枢机构包括一根皮带或一缆绳或螺杆/螺母装置。

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