技术领域
[0001] 本发明涉及体外诊断技术领域,特别涉及一种全自动凝血分析仪以及及其凝血检测控制方法。
相关背景技术
[0002] 凝血分析仪作为一种常规的医疗检测设备,可用于进行凝血和抗凝血类、纤溶、抗纤溶类和血小板聚集率功能分析。
[0003] 现有的全自动凝血分析仪内部分区不合理,导致多个运动系统交叉频繁运行于各分区之间,导致整个全自动凝血分析仪的测试速度慢,效率低,并且这种结构导致整个系统庞杂,不容易控制,故障率高,稳定性差。
具体实施方式
[0056] 本发明公开了一种全自动凝血分析仪,该全自动凝血分析仪的结构设计能够改善其内部分区,提高测试速度,改善目前检测效率低的问题,并且便于各个系统的控制,提高设备稳定性。
[0057] 本发明还公开了一种基于上述全自动凝血分析仪的凝血检测控制方法。
[0058] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0059] 请参阅图1至图4,图1为本发明实施例中的全自动凝血分析仪的结构示意图,图2为本发明实施例中的全自动凝血分析仪的内部结构示意图,图3为本发明实施例中的全自动凝血分析仪的内部结构俯视图,图4为本发明实施例中的全自动凝血分析仪的内部布局结构示意图。
[0060] 本发明实施例公开的一种全自动凝血分析仪,该全自动凝血分析仪包括机体1、移送装置、样本添加装置28、试剂添加装置29以及控制装置。
[0061] 其中,机体1设置有样本区2、试剂区3、反应杯供应区5、样本处理区7、孵育区8、检测区9以及信息采集区10。
[0062] 样本区2用于存储待检测样本,如图2至图4所示,样本区2设置有多个样本存储位21,各样本存储位21呈矩阵布置,使得样本区2可以容纳大量的待检测样本,可以一次放入大量的待检测样本,避免分批多次放入,提高检测效率,试剂区3用于存放所需的试剂,与样本区2类似的,试剂区3也设置有多个试剂存储位22,以盛放足够多品类的试剂,满足检测需求,反应杯供应区5用于码放反应杯15,反应杯供应区5可以设置一个或多个反应杯码放位,且反应杯供应区5设置有反应杯输送装置,反应杯输送装置用于将反应杯15输送至与反应杯供应区5相邻的反应杯抓取位6,检测区9设置有检测装置,检测装置用于对反应杯15内已完成反应的液体进行数值采集,检测装置可以由一个或多个检测机构构成,当检测装置包括多个检测机构时,各个检测机构的类型不同,以实现按照不同的方式进行检测,满足不同项目检测需求,信息采集区10靠近样本区2和/或试剂区3设置,信息采集区10设置扫码录入装置11,扫码录入装置11用于对反应杯15、待检测样本以及试剂进行扫码和信息录入。
[0063] 移送装置可以由多个移送机构构成,每个移动机构用于在相邻的两个区之间移送反应杯15,当然移送装置也可以仅包括一个移送机构,该移送装置包括但不限于,移送装置用于沿反应杯抓取位6、样本处理区7、孵育区8以及检测区9方向依次按照预设时序输送反应杯15。
[0064] 试剂区3、样本区2、反应杯供应区5、样本处理区7、孵育区8以及检测区9沿机体1内部的周向依次间隔地呈环形布置,样本区2与样本处理区7相邻设置,试剂区3分别与孵育区8以及检测区9相邻设置,这种布置方式便于向样本处理区7内的反应杯15中添加样本,并便于向孵育区8以及检测区9内的反应杯15添加试剂。
[0065] 如图1所示,样本区2、试剂区3、反应杯供应区5、样本处理区7、孵育区8以及检测区9整体呈长方形结构布置,反应杯供应区5位于长方形结构的其中一个短边侧,样本处理区7以及孵育区8沿顺时针方向依次布置于长方形结构的其中一个长边侧,试剂区3以及样本区
2沿顺时针方向依次布置于长方形结构的另一个长边侧,检测区9位于长方形结构的另一个短边侧。
[0066] 样本添加装置28用于将样本区2存储的待检测样本加入样本处理区7内的反应杯15中。试剂添加装置29用于将试剂区3存储的试剂加入孵育区8或检测区9内的反应杯15中。
[0067] 控制装置分别与反应杯输送装置、检测装置、移送装置、样本添加装置28以及试剂添加装置29通信连接,控制装置用于控制反应杯输送装置、检测装置、移送装置、样本添加装置28以及试剂添加装置29按照预设指令动作。
[0068] 与现有技术相比,本发明实施例提供的全自动凝血分析仪对样本区2、试剂区3、反应杯供应区5、样本处理区7、孵育区8以及检测区9等各个分区进行了合理的安排布置,使得反应杯输送装置、移送装置、样本添加装置28以及试剂添加装置29的移动互不干扰,从而有助于提高全自动凝血分析仪整体的检测速度,进而提高检测效率,并且由于反应杯输送装置、移送装置、样本添加装置28以及试剂添加装置29的移动互不干扰,使得全自动凝血分析仪整体的控制逻辑更加简单,也有助于简化整体结构,从而便于各个系统的控制,提高设备稳定性。
[0069] 当然需要说明的是,全自动凝血分析仪不仅包括上述结构,在本发明实施例中,全自动凝血分析仪还包括检测仓体,上述移送装置、样本添加装置28、试剂添加装置29以及控制装置均设置于检测仓体内,检测仓体具有可开闭的仓门,以便于用户进行维修、更换零部件,在检测仓体上设置有交互模块,交互模块至少包括显示屏以及输入模块,显示屏用于向用户反馈检测项目、当前时间以及检测剩余所需时间,输入模块可以为键盘,或者显示屏可以为触摸屏,在触摸屏上形成虚拟按键,以作为输入模块。
[0070] 除此之外,在本发明实施例中,全自动凝血分析仪还可以包括检测单打印输出模块,用于将检测结果打印并输出,当然该全自动凝血分析仪也可以设置信号发送模块,信号发送模块可以与云端设备以及检测单打印输出设备通信连接,在将检测结果发送至云端设备存储的同时,可以将检测结果发送至检测单打印输出设备,以便用户打印。
[0071] 可以预见的是,在检测过程中,需要将样本以及试剂混匀,为便于进行混匀操作,在本发明实施例中,反应杯15为磁珠反应杯,样本处理区7、孵育区8以及检测区9这三处中的至少一处设置有磁混装置,或者至少在检测区9设置磁混装置,在一具体实施例中,样本处理区7、孵育区8以及检测区9这三处均设置有磁混装置,磁混装置用于作用于磁珠反应杯内的磁珠,以搅拌磁珠反应杯内的液体,当然也可以采用其他方式实现样本与试剂的搅拌混匀,比如可以采用常规反应杯,并在样本处理区7、孵育区8以及检测区9这三处中的至少一处设置振动装置,利用振动实现样本与试剂的搅拌混匀。
[0072] 进一步优化上述技术方案,如图1所示,在本发明实施例中,机体1还设置有缓冲液区4,缓冲液区4用于存储缓冲液,缓冲液用于加入样本中,起到阻碍样本pH变化的作用,全自动凝血分析仪还包括缓冲液添加装置,缓冲液添加装置用于将缓冲液区4内的缓冲液加入样本处理区7内的反应杯15中,缓冲液添加装置与控制装置通信连接,控制装置控制缓冲液添加装置按照预设指令动作,缓冲液添加装置可以与试剂添加装置29共用,也可以单独设置。
[0073] 在本发明实施例中,样本添加装置28、试剂添加装置29以及缓冲液添加装置采用相同的结构,其中,样本添加装置28包括第一三维移动机构以及第一移液器,第一三维移动机构包括第一横向移动机构、第一纵向移动机构以及第一竖向移动机构,第一横向移动机构包括第一横向驱动电机、第一横向主动轮、第一横向从动轮以及第一横向传动皮带,第一横向主动轮设置于第一横向驱动电机的驱动端,第一横向主动轮与第一横向从动轮沿横向间隔设置于机体内,第一横向传动皮带分别与第一横向主动轮以及第一横向从动轮传动配合,第一横向传动皮带上设置有第一横向支撑架。
[0074] 第一纵向移动机构设置于第一横向支撑架上,第一纵向移动机构包括第一纵向驱动电机、第一纵向主动轮、第一纵向从动轮以及第一纵向传动皮带,第一纵向主动轮设置于第一纵向驱动电机的驱动端,第一纵向主动轮与第一纵向从动轮沿纵向间隔设置于第一横向支撑架,第一纵向传动皮带分别与第一纵向主动轮以及第一纵向从动轮传动配合,第一纵向传动皮带上设置有第一纵向支撑架。
[0075] 第一竖向移动机构设置于第一纵向支撑架上,第一竖向移动机构包括第一竖向驱动电机、第一竖向主动轮、第一竖向从动轮以及第一竖向传动皮带,第一竖向主动轮设置于第一竖向驱动电机的驱动端,第一竖向主动轮与第一竖向从动轮沿竖向间隔设置于第一纵向支撑架,第一竖向传动皮带分别与第一竖向主动轮以及第一竖向从动轮传动配合,第一竖向传动皮带上设置有第一竖向支撑架,第一移液器设置于第一竖向支撑架,第一移液器包括第一吸液针以及第一负压装置,第一负压装置通过管路与第一吸液针连接,以吸取待检测样本。
[0076] 与上述样本添加装置28相类似地,试剂添加装置29包括第二三维移动机构以及第二移液器,第二三维移动机构包括第二横向移动机构、第二纵向移动机构以及第二竖向移动机构,第二横向移动机构包括第二横向驱动电机、第二横向主动轮、第二横向从动轮以及第二横向传动皮带,第二横向主动轮设置于第二横向驱动电机的驱动端,第二横向主动轮与第二横向从动轮沿横向间隔设置于机体内,第二横向传动皮带分别与第二横向主动轮以及第二横向从动轮传动配合,第二横向传动皮带上设置有第二横向支撑架。
[0077] 第二纵向移动机构设置于第二横向支撑架上,第二纵向移动机构包括第二纵向驱动电机、第二纵向主动轮、第二纵向从动轮以及第二纵向传动皮带,第二纵向主动轮设置于第二纵向驱动电机的驱动端,第二纵向主动轮与第二纵向从动轮沿纵向间隔设置于第二横向支撑架,第二纵向传动皮带分别与第二纵向主动轮以及第二纵向从动轮传动配合,第二纵向传动皮带上设置有第二纵向支撑架。
[0078] 第二竖向移动机构设置于第二纵向支撑架上,第二竖向移动机构包括第二竖向驱动电机、第二竖向主动轮、第二竖向从动轮以及第二竖向传动皮带,第二竖向主动轮设置于第二竖向驱动电机的驱动端,第二竖向主动轮与第二竖向从动轮沿竖向间隔设置于第二纵向支撑架,第二竖向传动皮带分别与第二竖向主动轮以及第二竖向从动轮传动配合,第二竖向传动皮带上设置有第二竖向支撑架,第二移液器设置于第二竖向支撑架,第二移液器包括第二吸液针以及第二负压装置,第二负压装置通过管路与第二吸液针连接,以吸取待检测样本。
[0079] 缓冲液添加装置可以与样本添加装置28或者试剂添加装置29共用一套,当然也可以单独设置,结构基本一致,在此不再赘述。
[0080] 进一步优化上述技术方案,在本发明实施例中,第一移液器设置有用于对第一移液器内的待检测样本进行加热的第一加热装置,第二移液器设置有用于对第二移液器内的待检测样本进行加热的第二加热装置,以按照需要对样本、试剂或者缓冲液进行加热,满足检测要求。
[0081] 如图1所示,在本发明实施例中,缓冲液区4设置于样本区2与试剂区3之间,并靠近样本区2设置,缓冲液区4可以设置多个缓冲液存储位23,以盛放足够多数量以及品类的缓冲液。
[0082] 进一步优化上述技术方案,为便于对样本、试剂以及缓冲液的更换,在本发明实施例中,如图1所示,样本区2由多个样本替换盒25构成,每个样本替换盒25上设置有至少一列样本存储位,并且样本替换盒25通过可插拔的方式可拆卸地安装于机体,在安装后样本替换盒25的把手外露于机体,从而在不打开机体的仓门的情况下对样本进行更换,与之类似的,试剂区3由多个试剂替换盒27构成,每个试剂替换盒27上设置有至少一列试剂存储位,并且试剂替换盒27通过可插拔的方式可拆卸地安装于机体,在安装后试剂替换盒27的把手外露于机体,缓冲液区4由多个缓冲液替换盒26构成,每个缓冲液替换盒26上设置有至少一列缓冲液存储位,并且缓冲液替换盒26通过可插拔的方式可拆卸地安装于机体,在安装后缓冲液替换盒26的把手外露于机体。
[0083] 如图1所示,在本发明实施例中,上述扫码录入装置11可沿样本区2至试剂区3方向往复移动地设置于信息采集区10,样本区2包括多列样本存储位21,试剂区3包括多列试剂存储位22,缓冲液区4设置有至少一列缓冲液存储位23,信息采集区10还包括对应每列样本存储位21、每列试剂存储位22以及每列缓冲液存储位23设置的按键24,按键24也外露于机体1,扫码录入装置11能够在其中一个按键24被按下时移动至该按键24所在位置,以便于对送入全自动凝血分析仪的样本、试剂以及缓冲液进行扫码记录。
[0084] 作为优选地,全自动凝血分析仪还包括反应杯回收装置,检测区9设置有丢杯口20,丢杯口20与反应杯回收装置连接,移送装置将完成检测的反应杯15从丢杯口20丢弃,进一步地,丢杯口20可以设置可开闭的封闭门,封闭门在闭合时,将机体1与反应杯回收装置密封隔离,控制装置与封闭门的开合装置通信连接,以在完成检测后控制开合装置驱动封闭门打开,以便于回收反应杯15及其中的废液。
[0085] 如图1所示,在本发明实施例中,检测区9靠近孵育区8的一端设置有中转位19,第三抓手装置14从孵育区8取来的反应杯15先放置于中转位19。
[0086] 为便于反应杯15的回收,避免影响移送装置的动作,在本发明实施例中,检测区9至少在两端分别设置有丢杯口20,如图1所示,检测区9的两端以及中部分别设置有丢杯口20。
[0087] 如图1所示,移送装置包括第一抓手装置12、第二抓手装置13以及第三抓手装置14,第一抓手装置12、第二抓手装置13以及第三抓手装置14均由三维移动机构以及设置于三维移动机构的执行端的夹爪机构构成,第一抓手装置12用于将反应杯抓取位6的反应杯
15输送至样本处理区7,第二抓手装置13用于将样本处理区7的反应杯15输送至孵育区8,第三抓手装置14用于将孵育区8的反应杯15输送至检测区9。
[0088] 具体地,该三维移动机构与上述样本添加装置28、试剂添加装置29以及缓冲液添加装置的三维移动机构的结构基本一致,在此不再赘述,夹爪机构包括基部、两个可相互开合地设置于基部的爪部以及驱动两个爪部开合的夹爪驱动机构,两个爪部的第一端铰接于基部,两个爪部的第二端为夹持端,夹爪驱动机构包括夹爪驱动电机以及连杆机构,夹爪驱动电机通过连杆机构与两个爪部传动连接,并且两个爪部之间设置有复位弹簧,夹爪驱动电机通过连杆机构驱动两个爪部张开,当夹爪驱动电机断电不再输出扭矩时,两个爪部在复位弹簧的拉力作用下合拢,即在夹爪驱动电机断电的情况下,两个爪部在复位弹簧的作用下自然处于具有弹性且合拢的状态。
[0089] 为了避免开合失效、卡杯等情况,在本发明实施例中,两个爪部之间还设置有开合检测装置,开合检测装置用于检测两个爪部的开合情况,该开合检测装置包括但不限于光电传感器、接近开关等。
[0090] 为便于两个爪部开合至合适的距离,在两个爪部的夹持端的端面设置有导向斜面,该导向斜面在两个爪部下行至与反应杯15接触时,通过与反应杯15的配合可以对两个爪部施加相互远离方向的作用力,从而使两个爪部沿反应杯的上沿向反应杯15的两侧移动,直到反应杯15的杯沿被卡入两个爪部的夹持端的卡槽内。
[0091] 进一步优化上述技术方案,在本发明实施例中,第一抓手装置12、第二抓手装置13以及第三抓手装置14的抓取端均设置有反应杯感应装置,控制装置与反应杯感应装置通信连接,控制装置通过反应杯感应装置判断第一抓手装置12、第二抓手装置13以及第三抓手装置14是否抓取反应杯15,反应杯感应装置包括但不限于红外线感应装置、视觉感应装置等。
[0092] 具体地,在本发明实施例中,该反应杯感应装置包括可伸缩地设置于基部的预压部以及触发传感器,预压部设置于两个爪部之间,并且预压部与基部之间设置有预压弹簧,触发传感器设置于基部,当预压部接触触发传感器或者接近至触发传感器一定距离内时,触发传感器向全自动凝血分析仪的控制装置发送信号,使控制装置获取反应杯被抓取信号,同时预压部在预压弹簧的作用下压在反应杯15的上沿处,可以增加反应杯15在转送过程中的稳定性,避免反应杯15晃动。
[0093] 当第一抓手装置12、第二抓手装置13以及第三抓手装置14将反应杯15转送到位需要松开反应杯15时,夹爪驱动电机通过连杆机构驱动两个爪部张开,将反应杯15释放,预压部在预压弹簧的作用下复位,触发传感器不再向控制装置发送信号,控制装置获取反应杯15释放完成信号。
[0094] 上述第一抓手装置12、第二抓手装置13以及第三抓手装置14在使用时,首先三维移动机构动作将夹爪机构带至需要转送的反应杯上方,夹爪驱动电机动作使两个爪部张开,此时两个爪部之间的间隙大于反应杯的口径,然后三维移动机构带动夹爪机构下行,直到预压部压住反应杯的顶部,当预压部在反应杯的驱动下上行预设距离后,预压部触发触发传感器,则说明三维移动机构带动夹爪机构下行到位,此时三维移动机构停止带动夹爪机构下行,同时两个爪部在复位弹簧的作用下闭合,以夹持反应杯。
[0095] 具体地,在本发明另一种具体实施例中,反应杯感应装置包括安装块、第一感应件、第二感应件以及抓取探头,其中,安装块采用绝缘材料制成,安装块固定于第一抓手装置12、第二抓手装置13以及第三抓手装置14的抓取端,第一感应件和第二感应件均设置于安装块上且均与控制装置通信连接,第一感应件和第二感应件通过安装块绝缘,抓取探头能够电连接第一感应件和第二感应件,且能够被抓取的反应杯15顶起使第一感应件和第二感应件绝缘,即在抓取探头未被反应杯15顶起时,第一感应件和第二感应件通过抓取探头电连接,以向控制装置发送信号,当抓取探头被反应杯15顶起时,第一感应件和第二感应件绝缘,抓取探头穿过安装块、第一感应件和第二感应件向下伸出,以在第一抓手装置12、第二抓手装置13以及第三抓手装置14抓取反应杯15时,收到反应杯15的作用而被顶起。
[0096] 为避免交叉污染,在本发明实施例中,样本添加装置28还包括第一清洗装置,第一清洗装置包括第一清洗室、第一洗剂容器以及第一清洗水泵,第一清洗室设置有供第一移液器进出的第一进出口,第一清洗室内设置有第一清洗喷嘴,第一清洗喷嘴可朝向第一移液器的第一吸液针设置,以清洗第一移液器的第一吸液针,第一洗剂容器用于盛放洗剂,第一清洗水泵的进口与第一洗剂容器连通,第一清洗水泵的出口分别与第一清洗喷嘴以及第一移液器的内腔连通,样本添加装置28的吸液机构的内腔包括第一吸液针的内腔以及管路内腔,需要清洗时,第一三维移动机构带动第一移液器进入第一清洗室,第一清洗水泵启动将第一洗剂容器内的洗剂泵向第一清洗喷嘴以及第一移液器的内腔,从而对第一移液器的内外进行清洗。
[0097] 类似地,在本发明实施例中,试剂添加装置29还包括第二清洗装置,第二清洗装置包括第二清洗室、第二洗剂容器以及第二清洗水泵,其中,第二清洗室设置有供第二移液器进出的第二进出口,第二清洗室内设置有第二清洗喷嘴,第二洗剂容器用于盛放洗剂,第二清洗水泵的进口与第二洗剂容器连通,第二清洗水泵的出口分别与第二清洗喷嘴以及第二移液器的内腔连通,需要清洗时,第二三维移动机构带动第二移液器进入第二清洗室,第二清洗水泵启动将第二洗剂容器内的洗剂泵向第二清洗喷嘴以及第二移液器的内腔,从而对第二移液器的内外进行清洗。
[0098] 在本发明实施例中,上述反应杯输送装置包括开封装置以及抓取转送装置,其中,开封装置用于将反应杯供应区5内的反应杯15的封口结构去除,抓取转送装置用于将反应杯供应区5内的反应杯15移送到反应杯抓取位6。
[0099] 当然也可以通过其他的方式实现将反应杯15移送到反应杯抓取位6,比如可以在反应杯供应区5内设置反应杯定向输送装置以及反应杯导向槽,反应杯定向输送装置将反应杯15整理排列后沿反应杯导向槽输送反应杯15,在反应杯导向槽的末端设置有反应杯顶出装置,当反应杯15在反应杯定向输送装置的驱动下移动到反应杯导向槽的末端时,反应杯顶出装置将反应杯15顶出,以便于第一抓手装置12抓取。
[0100] 具体地,在本发明实施例中,检测装置包括光学检测机构和/或磁珠检测机构。
[0101] 如图1所示,样本处理区7、孵育区8以及检测区9分别设置有多个反应杯固定位16、17、18,反应杯抓取位6以及反应杯固定位16、17、18内设置有用于检测反应杯固定位16、17、
18内是否有反应杯15的反应杯检测装置,反应杯检测装置与控制装置通信连接,控制装置根据各反应杯检测装置的检测信号控制移送装置动作,反应杯检测装置可以为重量传感器、接近开关等。
[0102] 本发明实施例还提供了一种基于如上述实施例所述的全自动凝血分析仪的凝血检测控制方法,如图2所示,该凝血检测控制方法包括:
[0103] 步骤1:控制装置获取用户检测指令,控制反应杯输送装置向反应杯抓取位6输送反应杯15;
[0104] 步骤2:控制装置控制移送装置将反应杯抓取位6的反应杯15输送至样本处理区7;
[0105] 步骤3:样本添加装置28向样本处理区7内的反应杯15中添加待检测样本;
[0106] 步骤4:控制装置控制移送装置将样本处理区7内添加有待检测样本的反应杯15输送至孵化区;
[0107] 步骤5:根据用户检测指令判断孵化区内的反应杯15是否需要添加试剂,若需要添加试剂,则控制试剂添加装置29向孵化区内的反应杯15中满足符合用户检测指令所需的试剂,并控制移送装置将添加试剂后的反应杯15输送至检测区9,若不需要添加试剂,则控制移送装置将反应杯15输送至检测区9;
[0108] 步骤6:根据用户检测指令判断检测区9内的反应杯15是否需要添加试剂,若需要添加试剂,则控制试剂添加装置29向检测区9内的反应杯15中添加满足用户检测指令所需的试剂,然后进入步骤7,若不需要添加试剂,则直接进入步骤7;
[0109] 步骤7:启动检测装置对检测区9内的反应杯15中的样本进行检测。
[0110] 进一步地,当全自动凝血分析仪的检测装置至少包括两种不同类型的检测机构时,上述步骤7具体为:
[0111] 根据用户检测指令选择所需类型的检测机构,并启动所需类型的检测机构对检测区9内的反应杯15中的样本进行检测。
[0112] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0113] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要负荷与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。