TWI436062B - 可使用於自動分析設備之取樣裝置及方法 - Google Patents

Description

可使用於自動分析設備之取樣裝置及方法

本發明係關於可使用於自動分析設備之取樣裝置。本發明還關於使用根據本發明之裝置來採取樣本及/或進行取樣的方法。

本發明的領域係自動取樣及/或注入裝置的領域，且更明確地說，係關於自動分析設備。

一般來說，含有要用在自動分析設備中之待分析產物的套管係具有止動器的套管，該止動器通常係由彈性體所製成。該些套管漸漸被置放在相對真空之中，以幫助填充該些套管。舉例來說，當採取血液樣本時，在產生相對真空下來使用套管，以避免使用注射器。在自動分析設備中，藉由讓合宜的針頭穿過該止動器來進行取樣與注入作業，而不從該些套管中移除該止動器。現在，該套管內外間的壓力差對該些套管中內含的產物進行取樣時造成困難。再者，當該針頭穿過該止動器時，該止動器的變形以及該針頭刺穿該套管提高該些套管中的壓力變動。

所有此等壓力變化可降低從該些套管中取出的數量或是被注入該些套管中的數量的精確性。目前的系統與裝置建議使用特定的針頭以試圖解決該些問題。因此，專利案第FR 2 767 583號提出使用一方面具有削切尖端且另一方面於其外表面上具有狹縫、空洞或溝槽的針頭，因該溝槽，讓空氣在該套管的外部與內部之間流通，而允許該套管的內部被置放在大氣壓力下。

不過，此針頭造成一些問題。首先，在其外表面上的溝槽存在造成在取樣作業期間被處理的產物洩漏風險。其次，該針頭的削切尖端對須處置該針頭的作業員可造成被該針頭扎到的風險。

再者，自動取樣裝置具有饋送路線用於對所取得的樣本進行分析期間所用到的稀釋液，或者要清潔該針頭的產物。倘若要進行分析的產物不被彼此污染或遭到分析產物污染的話，此等清潔作業係頻繁並且主要。現在，使用在其外表面上具有溝槽的針頭(例如在專利案第FR 2 767 583號中所述)造成兩個問題：一方面該稀釋液透過此狹縫漏出，另一方面要清潔該針頭的產物透過此狹縫漏出。

本發明的另一目的係提出取樣裝置以克服上面所述的洩漏問題，而同時解決將該套管內部置放在大氣壓力下的問題。

本發明目的係提出取樣及/或注入裝置，相較於目前的裝置，其造成扎到作業員的危險性比較低。

本發明提出藉由可用在自動分析設備中的取樣裝置來處理上面所述的問題，此裝置包括：－主體；－取樣針頭，其可在該主體中於適合採取樣本的延伸位置以及收縮位置之間來移動，該針頭具有取樣端以及縱向延伸在其外表面上的至少一溝槽；以及介於該主體與該針頭外表面之間的密封構件；不論該針頭在其延伸位置及其收縮位置間的位置，該溝槽延伸在該等密封構件與該取樣端之間。

透過組合使用針頭之外表面上的至少一溝槽以及密封構件，根據本發明的裝置有助於提供解決方式：－一方面藉由將該套管的內部體積(在其中會進行取樣(及/或注入))置放在大氣壓力下，和由該針頭所取樣或注入的數量有關之精確性的問題；以及－另一方面，透過該溝槽之稀釋液產物或清潔產物漏出的問題。

在根據本發明裝置的特殊實施例中，該針頭可具有至少排列一第二溝槽，使得處於該收縮位置，該等密封構件被排列在該第一溝槽與該第二溝槽之間，該等第一溝槽與第二溝槽在它們之間各定義個別的溝槽區與密封區。

事實上，為確保即使套管含有微量產物在該套管中將進行取樣，該針頭靠近該套管的底部移動。因此，該第一溝槽可刺穿該套管至該止動器以外，而無法再確保空氣的流通。因為取樣的體積小，通常這並不係問題。不過，倘若希望取樣較大數量，那麼，該第二溝槽區(供其在該延伸位置中穿過該止動器)允許讓空氣恢復流通。

當然，該針頭可具有數個溝槽區，彼此藉由個別的密封區而分隔。

有利的係，根據本發明的裝置在其外表面上可具有數溝槽，溝槽的數量可依所尋求的用法決定。

該溝槽的尺寸，更明確地說係該溝槽的長度與深度必須使得當該止動器被刺穿時，該止動器的變形並未阻隔該溝槽並且因而不阻止該套管的內部體積被置放在大氣壓力下。

於特殊的實施例中，該溝槽可具有矩形、三角形、圓形或梯形甚至鳩尾(dovetail)形剖面，每該些剖面有其技術性效應。舉例來說，圓形的剖面有助於清潔該針頭且更明確地說有助於清潔該等溝槽，而正方形、矩形、又或者梯形剖面則允許更有效地施加大氣壓力。再者，每個該等剖面引起或多或少的生產問題。

該等密封構件係被置放在根據本發明裝置主體的內部體積。因此，依此方式，其允許該主體的內部體積分成兩個部份：－一部份稱為下游，其係對應於該內部體積在該針頭取樣端的方向位於超過該等密封構件的部份；以及－一部份稱為上游，其係對應於該主體之該內部體積的其餘部份。

該等密封構件的任務係在該下游部份與該上游部份之間產生密封。它們一方面被排列以便接觸該針頭的外表面並且另一方面被排列以便接觸該裝置主體的內表面。該等密封構件與該針頭之間的接觸經過調整，使得該針頭能夠沿著它滑動。

有利的係，該等密封構件可包含至少一密封環。

有利的係，該等密封構件可放在該主體的至少一肩部。該等密封構件亦可被安置(被夾住或不被夾住)在兩個肩部或是狹縫之間，或是突出至該裝置主體內部體積之中的形狀。

有利的係，根據本發明的裝置還可包括饋送構件(122)(用以饋送根據本發明裝置主體下游體積的給定液體)及/或移除構件(121)(用以移除根據本發明的裝置主體下游體積的給定液體)。該些構件可包括用以饋送該給定液體的至少一饋送路線以及用以移除該給定液體的一移除路線。在根據本發明裝置的特殊版本中，該饋送路線與該移除路線可具有共同的部分。該等饋送及/或移除構件還可包括在該等饋送及/或移除路線之推送構件或汲取構件，例如唧筒、閥。該些構件還可包括阻隔構件，用以在不使用該等餽送及/或移除路線時來阻隔該些路線。

在根據本發明裝置的特殊版本中，該餽送液體可包括受壓液體。

在根據本發明裝置的另一特殊版本中，該餽送及/或排除液體可係清潔產物及/或用於沖洗該針頭的產物。於此特殊的組態中，根據本發明的裝置可被置放在沖洗及/或清潔作業期間供還原該產物的部份之清潔槽上方。於此組態中，較佳的係，該針頭係位於收縮位置，俾使該清潔及/或沖洗產物直接接觸被清潔及/或沖洗的針頭下游部份。

根據本發明裝置的另一特殊版本，該液體可包括欲被加入容器的稀釋產物，其中，該容器含有從套管中取出的樣本，以進行各種分析。

該液體還可包括測試試劑，其可能欲與在分析範疇內所取出的樣本進行反應。

有利的係，在該針頭取樣端的側，該溝槽在與該端相隔一距離處結束。此距離可係該取樣端的形狀以及該端的尺寸的函數，並且使得該取樣端穿過含有要進行分析之產物套管止動器而足以抵抗不遭到破壞。所施加在該針頭的應力在止動器刺穿期間必須不破壞該針頭。

在根據本發明裝置的特殊版本中，該針頭的取樣端可係圓形的。此圓形端在作業員須使用該針頭時降低該作業員被針頭扎到的風險。

不過，在根據本發明裝置的另一特殊版本中，該針頭端可係尖的，且更明確地說，該針頭可有具削切邊緣的取樣端，此削切邊緣藉由至少一或多面被連接至該針頭之實質圓柱形主體，該些面中至少其中一者具有取樣孔。

有利的係，該針頭的取樣端可在該針頭的表面具有橫向外開的至少一孔洞。因此，首先此孔洞使其能避免在上動器刺穿期間從套管之止動器削切出碎片，其次，避免因從該止動器削切的碎片堵塞該針頭，其係在該針頭端處具有孔洞的先前技術中大部份針頭之情況。再者，此孔洞允許關於由根據本發明裝置所取樣的產物數量更精確。

令人訝異的係，該針頭中的該等溝槽似乎改良關於此針頭清潔效能。

根據本發明的另一特點，提出使用根據本發明裝置的方法。

檢視非限制方式之實施例的詳細說明以及附圖，其它優點與特徵將顯而易見。所述的範例係根據本發明裝置的特殊非限制性應用。

圖1係根據本發明取樣裝置的圖解剖面圖，其包括：主體14；針頭10；密封構件11以及構件121與122，用以將液體饋送至該裝置主體14的內部體積並且從該裝置之主體14的內部體積移除液體。該取樣針頭10具取樣端103。在圖1中部份顯示出具有止動器131的套管13。在此圖式中，該取樣針頭係於收縮位置，也就是該取樣端103係位於該主體14的內部。

此外，此針頭10在其外表面上具有兩溝槽101以及孔洞102。該等溝槽101係位於該等密封構件11以及該針頭10的取樣端103之間。該等溝槽101並未延伸在該針頭的整個長度而僅存在該針頭10的有限部份。不論該針頭於此圖1所示之收縮位置及允許取得欲分析之樣本的延伸位置(參見圖2A與2B)間的位置，此有限部份係位於該取樣端103與該等密封構件11之間。所以，該等溝槽101在該取樣端103的方向中係位於超過該等密封構件。

該等密封構件11係被置放在根據本發明裝置主體14的內部體積。它們允許該主體14的內部體積被分成兩個部份：－一部份16稱為下游，其對應於該主體14內部體積在該針頭10之取樣端103的方向中位於超過該等密封構件11的部份；以及－一部份15稱為上游，其對應於該主體14內部體積的其餘部份。

該等密封構件11的任務係在該下游部份16與該上游部份15之間產生密封。其一方面被排列成接觸該針頭10的外表面並且另一方面接觸該裝置主體14的內表面。該等密封構件11與該針頭10之間的接觸經過調整，以便讓該針頭10能夠沿著它來滑動。

在本文所述的特殊範例中，該等密封構件構成密封環。該密封環係放置在該裝置主體14的肩部19。

該裝置還具有饋送路線122以及移除路線121，用於下游部份16的給定液體。該裝置還可具有用以在該等饋送及/或移除路線中來推送或汲取產物之構件(圖中並未顯示)，例如唧筒、閥。此外，該些構件還可包括阻隔構件，用以在不使用饋送路線122及/或移除路線121時來阻隔該些路線。當然，於另一實施例中，路線121可當作饋送路線，用於該下游部份的液體，而路線122可作為此液體的移除路線。

被饋送至該下游部份16的液體可受到壓力。其可係清潔產物或是稀釋產物。在由饋送路線122所餽送的液體係清潔產物的情況中，該裝置被置放在接收槽(圖中並未顯示)的上方，供接收全部或部份的該清潔產物。該清潔產物亦可藉由該移除路線121而被移除，在該主體內部體積的下游部份16產生低壓。在由饋送路線122所餽送的液體係稀釋產物的情況中，該裝置被置放在容器(圖中並未顯示)的上方，欲接收討論中的產物。關於在該下游部份由饋送構件122所餽送產物，該等密封構件11的任務係確保該裝置主體14內部體積的下游部份16密封。

在圖2A所示，根據本發明裝置以延伸位置的取樣針頭10來顯示。更精確的說，在該針頭10刺穿該套管13之止動器131之後顯示針頭10。在刺穿該套管13之止動器131刺穿期間，該套管13的內部藉由空氣經由該等溝槽101的流通而被置放在大氣壓力之下。

再者，該針頭10在該取樣端103的橫向壁上以及此端103之尖端附近具有取樣孔102。此孔洞102的位置使其可：首先，在止動器刺穿期間避免從套管13之止動器131削切出碎片並且避免討論中的碎片堵塞該孔洞102；以及其次，關於該針頭10被取樣的數量，以高精確性來取出要被分析之產物18的樣本17。

該等溝槽101係結束在與該取樣端103相隔一距離處。此距離可係該取樣端103的形狀以及該端103的尺寸的函數，並且使得該取樣端103穿過含有要進行分析之產物18的套管13止動器131時足以抵抗不遭到破壞。於該止動器刺穿期間所施加在該針頭10上的應力必須不破壞該針頭10。

圖2B係根據本發明裝置的圖解剖面圖。在圖2中，該取樣針頭10係於取樣位置。該針頭10的取樣端103係位於靠近含有要被取樣之產物18的套管13底部。該針頭10具有兩溝槽區104與105。該第一溝槽區104在該針頭10刺穿該套管13的止動器131期間允許該套管13的內部被置放在大氣壓力下。該第二溝槽區105(包括溝槽106)穿過該套管13的止動器，以允許空氣在該套管13的內部與外部之間流通，以避免取樣大量的產物18所產生的低壓。當該針頭10處於其收縮位置中時，該等密封構件被排列在該第一溝槽區104與該第二溝槽區105之間。

如圖3中所示，該針頭10可具有正方形或矩形剖面的溝槽31，圓形剖面的溝槽32，三角形剖面的溝槽33及/或梯形以及更特殊的鳩尾形剖面的溝槽34。該些剖面的每一者有其技術性效應。舉例來說，圓形的剖面有助於清潔該針頭且更明確地說有助於清潔該等溝槽，而正方形、矩形又或者梯形剖面允許在該套管13的內部更有效地產生大氣壓力。

圖4係具有單一溝槽的針頭41的圖解剖面圖。圖4還顯示出具有2溝槽的針頭42，具有3溝槽的針頭43以及具有4溝槽的針頭44。

再者，如圖5中所示，該針頭10的取樣端103亦可具有圓形的形狀51。此圓形端51降低作業員受傷的風險，且更明確地說，在作業員須處理該針頭時降低被該針頭扎到的風險。

不過，在根據本發明裝置的特殊版本中，該針頭的末端可具有尖頭的形狀52與53。更明確地說，該針頭可有具削切邊緣的取樣端，此削切邊緣藉由至少一或多面被連接至該針頭之實質圓柱形主體，該些面中至少一者具有取樣孔。

當然，根據本發明的裝置並不限於剛才所述之範例。該針頭的溝槽數目、排列與形狀可改變。在上面特殊範例說明之範疇內，該針頭可具有和所述者不同剖面的取樣端。

該取樣針頭可以圓形運動來移動。該等密封構件可藉由狹縫或數個肩部來固定。最後，該等取樣針頭可具有數個取樣孔。

10．．．針頭

11．．．密封構件

13．．．套管

14．．．主體

15．．．上游部份

16．．．下游部份

17．．．樣本

18．．．產物

19．．．肩部

31、32、33、34、101、106．．．溝槽

41、42、43、44．．．針頭

51．．．圓形取樣端

52、53．．．尖頭取樣端

102．．．孔洞

103．．．取樣端

104、105．．．溝槽區

121．．．移除路線(移除構件)

122．．．饋送路線(饋送構件)

131．．．止動器

圖1係根據本發明裝置的圖解剖面圖，該裝置的取樣針頭係處於收縮位置；圖2A係根據本發明裝置的圖解剖面圖，該裝置的取樣針頭係處於延伸位置；圖2B係根據本發明裝置的圖解剖面圖，該裝置的取樣針頭具有兩溝槽區並且係處於延伸位置；圖3係可用在根據本發明裝置具有不同剖面之溝槽的四針頭圖解剖面圖；圖4係可用在根據本發明裝置之四針頭圖解剖面圖，每針頭具有不同數量的溝槽；圖5係三針頭的圖解剖面圖，每針頭具有不同形狀的取樣端。

10．．．針頭

11．．．密封構件

13．．．套管

14．．．主體

15．．．上游部份

16．．．下游部份

19．．．肩部

101．．．溝槽

102．．．孔洞

103．．．取樣端

121．．．移除路線(移除構件)

122．．．饋送路線(饋送構件)

131．．．止動器

Claims (17)

1. 一種可用在自動分析設備的取樣裝置，該裝置包括：主體(14)；取樣針頭(10)具有取樣端(103)，其能夠在該主體(14)中於適合於套管(13)內採取樣本(17)的延伸位置以及收縮位置之間移動，於該延伸位置上該取樣端(103)在該主體(14)之外面，於該收縮位置上該取樣端(103)定位在該主體(14)裡面，該針頭(10)具有縱向延伸在其外表面上的至少一溝槽(101)；以及介於該主體(14)與該針頭(10)之該外表面之間的密封構件(11)；不論該針頭(10)在其延伸位置及其收縮位置間的位置，該溝槽(101)延伸在該等密封構件(11)與該取樣端(103)之間。
2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該針頭具有至少一第二溝槽(106)，其被排列以處於該收縮位置，該等密封構件被排列在該等第一與第二溝槽之間。
3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該針頭具有數個溝槽區，彼此藉由個別的密封區而分隔。
4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該等密封構件(11)置於該主體(14)的至少一肩部(19)之上。
5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該等密封構件(11)包含至少一密封環。
6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，其還包括用以 饋送相對於該等密封構件(11)位於該針頭(10)取樣端(103)的主體(14)內部體積之液體的構件(122)或移除相對於該等密封構件(11)位於該針頭(10)取樣端(103)的主體(14)內部體積的液體之構件(121)。
7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該液體包括受壓液體。
8. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該液體包括清潔或沖洗產物。
9. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該液體包括稀釋產物。
10. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中在該針頭(10)取樣端(103)側，該溝槽(101)係結束在與該端(103)相隔一距離處。
11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之裝置，其中該溝槽(101)具有矩形剖面(31)。
12. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之裝置，其中該溝槽(101)具有三角形剖面(33)。
13. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之裝置，其中該溝槽(101)具有圓形剖面(32)。
14. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之裝置，其中該溝槽(101)具有梯形剖面(34)。
15. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之裝置，其中該針頭(10)的取樣端(103)係圓形的。
16. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之裝置，其中 該針頭(10)的取樣端(103)在該針頭(10)的表面上具有橫向外開的至少一孔洞(102)。
17. 一種用以分析樣本的方法，尤其是血液樣本，其特徵為所使用的取樣裝置包括：主體(14)；取樣針頭(10)具有取樣端(103)，其能夠在該主體(14)於適合於套管(13)內採取樣本(17)的延伸位置以及收縮位置之間移動，於該延伸位置上該取樣端(103)在該主體(14)之外面，於該收縮位置上該取樣端(103)定位在該主體(14)裡面，該針頭(10)具有縱向延伸在其外表面上的至少一溝槽(101)；以及介於該主體(14)與該針頭(10)之該外表面之間的密封構件(11)；不論該針頭(10)在其延伸位置及其收縮位置間的位置，配置該等密封構件與該溝槽使得該溝槽(101)延伸在該等密封構件(11)與該取樣端(103)之間。