專利名稱：自動分析設(shè)備的取樣裝置和取樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在一自動分析設(shè)備中取樣而尤其用于血液分析的裝置。本發(fā)明也涉及一種取樣方法，一種適用于與本發(fā)明的裝置一起使用的方法。
尤其在血液學(xué)領(lǐng)域，有許多用于采取血樣和進行分析的自動設(shè)備。在取出之前，試樣通常至少部分地由自動設(shè)備包含在一根管子中。試樣借助于一根取樣針取出，取樣針在管子和一個或多個用于試樣分析的容器之間水平移動，在合理的稀釋后，取樣針在各容器中分配這樣取出的試樣。
文件EP 04 68 565例示了該針的第一種水平移動。它涉及針的水平線性移動。文件US 41 66 094和US 40 22 067例示了該針的第二種水平移動。在該第二實施例中，針圍繞一垂直軸線而轉(zhuǎn)動。在該兩種中，針在其移動期間保持垂直。此類移動使用的機構(gòu)非常笨重，因此，不適用于實現(xiàn)緊湊的自動設(shè)備。而且，這類機構(gòu)常常很復(fù)雜，有許多部件，因此費用大而易損壞。這些機構(gòu)也可能受到安置在上方或附近的容器中來的蒸汽或潑濺物的損傷。
而且，用于清洗取樣針的管子必須能夠與針一起在其整個移動長度上方移動?，F(xiàn)有技術(shù)的自動設(shè)備中的針的大移動需要提供長的因而變?nèi)醯墓茏印Ｍ瑯忧闆r也適用于將針連接到取樣系統(tǒng)的管子上，該取樣系統(tǒng)例如是形成一個利用取樣針吸出試樣的泵的注射器類型。
此外，現(xiàn)有技術(shù)的取樣裝置中給定了針的位置，就很難移動。該取樣針能夠扭曲、磨損或密封泄漏。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提出一種簡化而不笨重的取樣裝置。在這樣一種裝置中，針的移動可有利地減少，特別是限制了管子的長度。這種裝置的另一優(yōu)點是也能更易于將針裝入該裝置和從其取出。
本發(fā)明的目的也在于提出一種取樣方法，使得能夠至少解決現(xiàn)有技術(shù)的方法尤其是移動取樣針的方法所提出的問題中的至少一個。
按照本發(fā)明，一種取樣方法可用于一臺自動分析設(shè)備，所述自動設(shè)備包括一根抽取有待分析試樣的針，所述試樣從一容器如一管子中取出，該取樣方法的特征在于，該取樣針是在圍繞一根與所述取樣針形成一角度的軸線的轉(zhuǎn)動中移動的。該角度最好是直角。為了取出一個試樣，該取樣針可以移動到指向下面，也可以移動到指向上面。
如果該容器用一塞子塞住，那么可以這樣操控該容器，使塞子指向下面，該塞子通過將預(yù)刺針插入到所述塞子的深度而被預(yù)制，然后在預(yù)刺針內(nèi)部滑動取樣針，使其尖端例如與預(yù)刺針的尖端近似齊平，該取樣針指向上面。這能讓容器中含有的全部試樣幾乎完全取出，而不管容器的深度的具體情況。
有利的是，為了讓操作人員更易于接近取樣針，為了取出試樣，這樣移動取樣針，使其與垂直線形成一個角度，特別是朝向該自動設(shè)備的前部。
在取出試樣后，將針移到至少一個分配位置，在該處針在一容器的上方指向下面。
按照本發(fā)明，一種取樣裝置可用于一臺自動設(shè)備，所述裝置包括一根用于采取待分析試樣的針，所述試樣被從一容器取出，該裝置的特征在于，取樣針能夠圍繞一軸線而轉(zhuǎn)動，該軸線與所述取樣針形成一角度，最好是近似的直角。
該裝置可包括一個圍繞該軸線的搖臂，該取樣針安裝在該搖臂上。為了浸入該容器中，該針將有利地安裝成相對于使其移離或移向該軸線的搖臂進行移動。該取樣針可安裝成通過一個相對于搖臂固定的本體而移動。該本體能通過自動鎖緊而有利地固定在搖臂上，這種鎖緊使得能易于安裝和取出該針，特別是改變它。
該取樣針和本體可以是還包括一根預(yù)刺針的一種雙針的一部分，該取樣針安裝成在預(yù)刺針中滑動，該預(yù)刺針能夠安裝成固定在該本體上。
該裝置能包括用于驅(qū)動該取樣針相對于搖臂移動的機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括一個相對于搖臂移動的滑架，而所述針通過自動鎖緊安裝在該滑架上。這些驅(qū)動機構(gòu)也包括一條沿徑向延伸在一驅(qū)動滑輪和一游滑輪之間的皮帶，滑輪之一用作搖臂上的支樞，該滑架固定在該皮帶上而在一導(dǎo)桿上移動。
附圖簡述從下列與非限制性例子有關(guān)的描述可以清楚本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)點。附圖中

圖1是一種按照本發(fā)明的取樣裝置的四分之三的右后視透視圖；圖2是用于圖1裝置中取樣的一種雙針的同樣的透視圖；圖3是示意表示圖1裝置的若干不同位置的右視圖；以及圖4是圖1中表示雙針固定在搖臂上的細(xì)部。
“前面”定義為該自動設(shè)備在取樣時面向負(fù)責(zé)取樣的操作人員的側(cè)面?！昂竺妗倍x為該自動設(shè)備的對置側(cè)面?！坝颐妗焙汀白竺妗倍x為從前面向后面觀看時取樣操作人員的右面和左面。
圖1表示取樣裝置1。該裝置是一種用于分析血液試樣的自動設(shè)備的一部分。為了簡化圖形，該自動設(shè)備沒有完全示出。該裝置包括搖臂2和雙針3。搖臂2可圍繞水平搖臂軸線X2相對于該自動取樣設(shè)備的底盤4而移動地安裝。該搖臂的形狀多多少少地有四個角。
圖2中示出雙針3本身。該針包括一根取樣針5、一根預(yù)刺針6和一個本體7。每根針主要由一圓筒形空心柄構(gòu)成。預(yù)刺針6是相對于本體7而固定地安裝的。取樣針5滑動地安裝在預(yù)刺針6內(nèi)。本體7固定在搖臂2上，使得離搖臂軸線X2最遠(yuǎn)的取樣針5和預(yù)刺針6的端部構(gòu)成其各自的尖端11、12。該本體利用鎖緊器9固定在搖臂上。
取樣裝置1還包括機構(gòu)8，用于使取樣裝置相對于搖臂移動而使所述例子中的取樣針5在預(yù)刺針6中滑動?；瑒訖C構(gòu)8包括滑架13、導(dǎo)桿14和皮帶15。該皮帶安裝在驅(qū)動滑輪16和游滑輪17之間。驅(qū)動輪與搖臂2的軸線同軸，并包括一個用作搖臂上支樞的軸。所述驅(qū)動滑輪由固定在底盤4上的第一電動機18驅(qū)動。游滑輪17固定在固定器9的鎖緊機構(gòu)的附近，使得皮帶相對于搖臂軸線X2近似徑向地延伸。導(dǎo)桿14為圓柱形，并平行于皮帶15的方向而延伸?；馨惭b成在導(dǎo)桿上滑動并固定在皮帶上。一根圖中未示出的軌道用作防止滑架繞導(dǎo)桿14轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。在圖中示出的實施例中，該軌道是搖動器中加工的槽。該滑架包括一個在該槽中滑動地安裝在隨動桿。因此，皮帶受第一電動機18的驅(qū)動而導(dǎo)致滑架在導(dǎo)桿上進行直線移動。
在與其尖端11對置的端部19的附近，該取樣針包括一個圍繞圓筒形空心柄22的圓柱形輪轂21。如圖4中特別例示的，滑架13包括用于夾持取樣針5的機構(gòu)23、43。這些夾持機構(gòu)包括四個近似地平行于搖臂軸線X2而伸出的指形件23和一個夾子43。在將針安裝在搖臂上時，雙針3的本體7固定在搖臂上，使得針5、6平行于導(dǎo)桿14而伸出。而且，該輪轂平行于搖臂軸線地引入，使得兩個指形件23被安置在最接近尖端對置端的輪轂側(cè)上的柄22的兩側(cè)上，而兩個指形件23被安置在最接近尖端11的輪轂側(cè)上的柄22的兩側(cè)上，夾子43則利用輪轂21周圍的鎖緊而閉合。因此，當(dāng)其在導(dǎo)桿上滑動時，滑架13使取樣針在預(yù)刺針和本體中滑動。
因而取樣針能采取一退回位置，其中其尖端在預(yù)刺針內(nèi)受到保護。該位置對應(yīng)于滑架最接近驅(qū)動滑輪16的位置。
因而取樣針能采取一個預(yù)刺針外的完全伸出位置，其中其尖端11最遠(yuǎn)地離開預(yù)刺針的尖端12。該位置對應(yīng)于滑架最接近游滑輪17的位置。該位置是圖中所示位置。
該取樣針然后也可以或多或少伸出地采取先前描述的這兩個位置之間的所有位置。
該取樣裝置還包括用于使搖臂2圍繞其軸線X2支樞式擺動的機構(gòu)。例如，在底盤側(cè)面的搖臂背面上也即與承載皮帶、導(dǎo)桿和雙針的表面相對置的表面上設(shè)置一個齒軌24。齒軌24形成一個圍繞搖臂軸線X2的圓弧。齒軌內(nèi)嚙合一個受第二電動機26驅(qū)動的小齒輪25。因而，該第二電動機的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致?lián)u臂圍繞其軸線作支樞式擺動，并因此隨后導(dǎo)致雙針搖擺。該齒軌在搖臂2上形成一個槽44，用于在小齒輪25的對置表面上引導(dǎo)搖臂2。該齒軌被設(shè)置在該搖臂上，成為遠(yuǎn)離該搖臂軸線X2的該搖臂的一部分。因此，該搖擺運動所需的力減小了，從而，該第二電動機的功率和尺寸可以減小。
取樣針5的對置端部19經(jīng)過一個取樣管20(見圖3)連接到一個取樣系統(tǒng)(未示出)。可以足夠地使用取樣針中的可用容量和任選的取樣管來將這樣移出的試樣儲存其間。取樣管20用夾子42夾持在搖臂2上，使得在該夾子和其到取樣針的接頭之間的取樣管長度足以不妨礙滑架13沿導(dǎo)桿14的移動。
該取樣裝置包括兩根其它管子33、34，用于漂洗雙針。第一根管子33用于漂洗取樣針5，該管用于將一漂洗產(chǎn)品輸送到取樣針的漂洗頭35。第二根管子34用于漂洗預(yù)刺針36。該管用于將一漂洗產(chǎn)品輸送到預(yù)刺針6的漂洗頭36。這些漂洗頭相對于搖臂2而固定。在搖臂上形成渡槽37，以便在其間從漂洗頭附近到搖臂軸線X2附近引導(dǎo)漂洗管。這樣，通過將漂洗管帶到該軸線附近，將其活動減到最小，從而限制其長度、體積和易碎性。
現(xiàn)在參照圖3更詳細(xì)地描述取樣裝置的操作。圖3表示該雙針按照搖臂圍繞其軸線的位置而取的四種可能的位置。雙針的每種位置對應(yīng)于搖臂2圍繞其軸線X2的一種特定的角度位置。
第一位置P1是一種真實的取樣位置。在該位置中，取樣針5用于從管子30取出血樣。管子30用塞子31塞住。因此，在取樣前必須刺破該塞子。為此，該取樣針安置在預(yù)刺針6內(nèi)其抽出的位置中。更堅硬的預(yù)刺針能夠刺穿該塞子而不會損傷取樣針。然后該預(yù)刺針保持在塞子中而用作取樣針通過塞子的通道。在該第一位置P1中，雙針的尖端11、12指向下面并稍許向前而支樞式擺動，使得它們易于接近操作者。
取出的試樣通過取樣針的圓筒形空心柄而向上吸取。該試樣然后分注到一個或多個器皿32、33中，以待例如用試劑稀釋或混合而用于分析。圖3的自動設(shè)備包括兩個器皿32、33。這些器皿相對于雙針的移動而對準(zhǔn)，使得對于每個器皿存在一個所述針懸掛在所述器皿上方的位置。一種第二位置是分配位置P2，在該位置中該取樣針被導(dǎo)向成使其尖端近似垂直地在第一器皿32上方指向下面。一種第三位置是分配位置P3，在該位置中該取樣針被導(dǎo)向成使其尖端在第二器皿33上方比第二位置中稍許進一步往回地指向下面。該第二位置是第一位置P1和第三位置P3之間的中間位置。
這些器皿還用于在其已通過該雙針后接受已污染的漂洗產(chǎn)物。取代兩個漂洗管，可以按照其預(yù)期用途而使用單獨一根管子或超過兩根管子。例如這些管子33、34也可用于當(dāng)雙針在一容器上方時，以便通過針5、6之一或沿其將一種液體分配到該容器中。
為了保護齒軌免受從容器來的可能的濺潑，在搖臂上越過該齒軌形成一個相對于搖臂軸線的圓弧形的保護邊緣。
在分配位置3中，取樣針5沒有完全伸出，使其尖端11保持在器皿32、33邊緣的上方，特別是在搖臂支樞式擺動期間也是如此。當(dāng)然，如圖3的位置P2中所示，該針也能伸入器皿內(nèi)的稀釋液或試劑中，或者為了在分配試樣期間避免溢出，或者為了除去器皿的某些內(nèi)含物。例如第一器皿可用于稀釋血樣，這樣稀釋的血液可以從第一浴中取出，然后與第二器皿中的試劑混合。
上述搖臂的三個位置P1、P2、P3是利用搖臂圍繞其軸線的約40度移動而實現(xiàn)的。這近似地對應(yīng)于由圖1構(gòu)型中搖臂上的齒軌24形成的弧的長度?？稍O(shè)置一個位置，P3或相對于P2超過P3、即向后的位置，以允許取下該容器，以更換或清理。
也示于圖3中的第四位置P4可以例如用一延長的齒軌38而達到，該位置允許該桿支樞式擺動約170度。在該位置中，搖臂相對于第二位置P2和第三位置P3支樞式擺動而越過第一位置P1，使其與第三位置P3形成一個約170度的角度。該針在尖端指向上面并稍許支樞式擺動到向前，從而使操作者更易于接觸到。
應(yīng)當(dāng)注意到，取樣管并非全是同一深度。如果取樣是自動的，也即如果操作者將管子放入一個支架中，然后該自動設(shè)備自行自動地進行刺穿、取樣和分配操作，那么這可能產(chǎn)生一個問題。取樣針5在其完全伸出的位置中可以達到不太深的管子底部。
因此，如圖3中的第一位置P1中所示，只有如果該裝置包括(例如)用于使取樣針的延長部適應(yīng)管子的深度機構(gòu)或用于按照管子的深度來相對于該針而安置該管子的機構(gòu)，那么就可以從較深的管子30的底部抽出血液。
當(dāng)所用管子用塞子塞住時，取樣針指向上的取樣位置(如圖3中所示的第四位置)就能解決該問題。不管管子的深度如何，當(dāng)塞子指向下面時，管內(nèi)所含血液都碰到塞子。因此預(yù)刺進行到塞子的深度而預(yù)刺針保持在那里；然后足以安置取樣針5的尖端11，以采集待分析的試樣。
當(dāng)然本發(fā)明不限于剛描述的例子，對這些例子可進行許許多多修改而并不偏離本發(fā)明的范圍。
尤其是容器的數(shù)目不限于兩個而可以是更多或更少，按需而定。
本發(fā)明也不限于血液分析，它可用于任何類型的取樣。
如圖中所示，一個垂直于取樣針延伸方向和移動方向的搖臂軸線通常是優(yōu)選的，因為這尤其能夠限制取樣裝置在其操作期間所掃過的容積。而且，這允許更容易將一根共同的軸線用于使搖臂支樞式擺動和用于滑輪之一。但是，取決于該自動分析設(shè)備的構(gòu)型，搖臂可以與取樣針形成一個不同直角的角度。
也可使用使取樣針相對于搖臂而移動的其它驅(qū)動機構(gòu)，如導(dǎo)軌或螺桿/螺帽系統(tǒng)。如果該取樣針也用作塞子的刺穿針，那么這些比皮帶更堅硬的機構(gòu)是優(yōu)選的。
同樣，用于搖擺該搖臂的機構(gòu)可以包括一個螺桿/螺帽系統(tǒng)、一根皮帶或纜繩而不是圓弧中的導(dǎo)軌?？膳渲眠@些用以平衡的機構(gòu)，以允許該搖臂圍繞其軸線作完全的轉(zhuǎn)動。
搖臂圍繞其軸線的不同位置之間形成的角度也可不同于上述角度。
該取樣裝置也可以不包括預(yù)刺針。當(dāng)管子不包括塞子(塞子可提前移去)或當(dāng)取樣針硬到足以用于刺穿塞子時，就可以不包括預(yù)刺針。
權(quán)利要求
1.可以用于自動分析設(shè)備中的取樣方法，所述自動設(shè)備包括一根用于抽取有待分析試樣的針(5)，所述試樣是從一個容器(30)中取出的，其特征在于，圍繞與所述取樣針形成一角度的軸線(X2)轉(zhuǎn)動該取樣針。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該針被固定在一根圍繞軸線(X2)可轉(zhuǎn)動的搖臂上，該方法包括如下步驟通過驅(qū)動機構(gòu)使取樣針相對于該搖臂移動，該驅(qū)動機構(gòu)包括一個相對于該搖臂可移動的滑架(13)和一根在一驅(qū)動滑輪(16)和一游滑輪(17)之間沿徑向伸展的皮帶(15)，這些滑輪之一用作該搖臂上的一支樞，該滑架被固定在該皮帶上。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，該移動和轉(zhuǎn)動是獨立的。
4.按照權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于，為了取出試樣，使取樣針這樣移動，使其指向下面。
5.按照權(quán)利要求1-4之一的方法，其特征在于，為了取出試樣，使取樣針這樣移動，使其指向上面。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于，如果該容器用一塞子(31)塞住，那么這樣操控該容器，使得該塞子指向下面，然后用一針至少插入到所述塞子的深度而刺穿該塞子。
7.按照權(quán)利要求1～6之一的方法，其特征在于，為了取出試樣，這樣移動該取樣針，使其與垂直線形成一角度。
8.按照權(quán)利要求1～7之一的方法，其特征在于，在已取現(xiàn)一試樣后，該針被移到一分配位置(P2，P3)，在該處該針在一器皿(32，33)上方指向下面。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其特征在于，該針有一個位置，在圍繞該軸線的轉(zhuǎn)動中，能從該設(shè)置中取下該容器。
10.可用于一自動分析設(shè)備中的取樣裝置，所述裝置包含一根用于抽取一有待分析試樣的針(5)，所述試樣從一容器(30)中被取出，其特征在于，所述取樣針圍繞一根與所述取樣針形成一角度的軸線(X2)可轉(zhuǎn)動。
11.按照權(quán)利要求10的取樣裝置，其特征在于，包括使該針圍繞該軸線能轉(zhuǎn)動一圈的機構(gòu)。
12.按照權(quán)利要求10或11的裝置，其特征在于，由該軸線和該針形成的角度接近于直角。
13.按照權(quán)利要求10-12之一的裝置，其特征在于，包含一個圍繞軸線(X2)可轉(zhuǎn)動的搖臂(2)。
14.按照權(quán)利要求13的裝置，其特征在于，該取樣針被安裝成相對于該搖臂可移動，該搖臂作移離或移向該軸線的運動。
15.按照權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，包括使移動和轉(zhuǎn)動獨立的機構(gòu)。
16.按照權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，該取樣針被安裝成可移過一個相對于該搖臂固定的本體(7)。
17.按照權(quán)利要求16的裝置，其特征在于，該裝置包括通過鎖緊而將該本體固定在該在搖臂上的機構(gòu)(9)。
18.按照權(quán)利要求16或17的裝置，其特征在于，該取樣針和本體構(gòu)成雙針(3)的一部分，該雙針還包括一根預(yù)刺針(6)，該取樣針被安裝成在該預(yù)刺針中滑動。
19.按照權(quán)利要求18的裝置，其特征在于，該預(yù)刺針被安裝成固定在該本體上。
20.按照權(quán)利要求13～19之一的裝置，其特征在于，包括驅(qū)動該采樣針相對于該搖臂移動的機構(gòu)(13-18)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括相對于該搖臂能移動的滑架(13)，所述取樣針通過自鎖被固定在該滑架上。
21.按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于，該驅(qū)動裝置還包括一根在一驅(qū)動滑輪(16)和一游滑輪(17)之間沿徑向伸展的皮帶(15)，這些滑輪之一用作該搖臂上的一個支樞，該滑架被固定在該皮帶上，并能在一導(dǎo)桿(14)上移動。
22.按照權(quán)利要求20或21的裝置，其特征在于，該驅(qū)動機構(gòu)包括一根皮帶和/或一螺桿/螺帽裝置。
23.按照權(quán)利要求13～20之一的裝置，其特征在于，至少一個取樣針(5，6)包括一個漂洗頭(35，36)，后者包含一根將漂洗產(chǎn)品輸送到所述漂洗頭的管子(33，34)，該搖臂包含至少一個將所述管子自該漂洗頭附近引導(dǎo)到該軸線(X2)附近的渡槽(37)。
24.按照權(quán)利要求13～23之一的裝置，其特征在于，該搖臂包含使該搖臂圍繞其軸線支樞式擺動機構(gòu)(24，25)。
25.按照權(quán)利要求24的裝置，其特征在于，該支樞機構(gòu)包含一個圍繞該軸線(X2)形成一弧線的搖臂和一個與該齒軌嚙合以驅(qū)使該搖臂圍繞該軸線轉(zhuǎn)動的小齒輪(25)。
26.按照權(quán)利要求25的裝置，其特征在于，該齒條被設(shè)置在該搖臂上，成為遠(yuǎn)離該軸線的該搖臂的一部分。
27.按照權(quán)利要求24的裝置，其特征在于，該支樞機構(gòu)包括一根皮帶或一纜繩或螺桿/螺母裝置。
全文摘要
本發(fā)明的用于自動分析器特別是用于血液分析取樣的方法和裝置在于使一根取樣針(5)可圍繞一軸線(X2)而轉(zhuǎn)動地位移，該軸線與所述取樣針形成一角度。所述方法和裝置特別適用于在小型的自動取樣設(shè)備中使用。
文檔編號G01N1/00GK1826515SQ200480020634
公開日2006年8月30日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月18日
發(fā)明者S·錢普塞西, H·錢普塞西 申請人:C2 診斷公司