专利名称：尿沉渣检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及尿沉渣检测装置。
尿液分析是医学临床上的一种常规检测项目，通过尿液分析为诊断提供依据。外界因素的介入会使分析结果出现极大的偏差，另一方面，一些传染疾病，如艾滋病的检测，更需防止外界因素的介入。而从操作人员这方面来讲，也应极力减少或者避免与被检样品的接触，以防感染。美国专利US-4393466和US-4612612公开了基本上能满足上述要求的尿沉渣检测装置，它包括把被检尿液注入试管，然后通过试管的离心旋转使沉渣与悬浊液分离；离心后将悬浊液去除留下在余液中重新悬浮的沉渣，然后送到显微镜下镜检。US-4393466还进一步公开了把重新悬浮的沉渣输送到镜检用的载片上的技术，以消除操作者接触尿样，并提供了尿样电视成象的可视系统。上述专利还公开了载片装置，该装置可以提供观察到尿样中固体粒子的稳定的采样区域。
Walter Greenfield等的美国专利US-4804267公开的尿液系统采用蠕动泵交替地推动尿样和清洗液，该专利采用了视频显示系统观察样液中的颗粒物。
Walter Greenfield等的美国专利US-5393494公开了使用立式显微镜和重复使用的载玻片装置的尿样分析装置。
上述文献公开的装置都是直接采用未经处理过的尿样作为样品进行检测，导致这些装置检出率低的最大弱点。其次，它是用蠕动泵提供尿样，存在定量性差的缺陷。
因此，本实用新型的目的在于提供一种尿沉渣检测装置。该装置可以克服已有技术中的不足。
按照本实用新型的尿沉渣检测装置是建立在吴风桐教授的研究成果和阿利新蓝-中性红染色检查尿渣方法，或适合于本装置的其它染色法的基础上。它包括一个尿样供给装置、一个染色液供给装置、一个尿样和染色液混合装置、计数池、显微镜、清洗装置及控制装置，其中尿样供给装置是定量供给检测所需尿样，它进一步包括一个可转动或可移动的放有多个尿样容器的样品架，一个或多个尿样吸取装置，由该装置吸取的尿样供给所述的尿样和染色液混合装置。
染色液供给装置是定量供给检测所需的染色液。相比与已有技术，染色液的加入有利于沉渣的析出和检测，从而大大地提高检测结果的准确度。染色液供给装置包括一个放置染色液的容器和一个染色液吸取装置。所吸取的染色液供给所述的尿样和染色液混合装置。
尿样和染色液混合装置，该装置是将尿样供给装置和染色液供给装置供给的尿样和染色液混合，也就是说将尿样进行染色，以提供经染色后的染色尿样。因此，它包括具有一个尿样输入端、一个染色液输入端和一个输出端的容器。还可以包括一个使尿样和染色液充分混合的搅拌装置。其中，所述的清洗液输入端是在一个尿样检测结束后，下面将说明的清洗装置开始运行时把清洗液注入混合器进行清洗，清洗液的废液由输出端排出。
一个观测装置，该装置包括一台显微镜，在所述显微镜的载物台上有一个单通道或多通道的流动计数池。
计数池，亦叫载玻片，是一个通过显微镜镜检的被检物载体。按照本实用新型的被检物是染色的尿样。流动计数池可以是单个的流动计数池装置，也可以是申请人2000年12月15日在中国专利申请00264799.0中所说的多通道流动计数池装置。它包括一个计数池座，该座具有一个或多个接纳流动计数池的槽，该槽的中间有一个分划板的沉孔，沉孔的直径大于槽的宽度，槽的两端各有一个通过所有的槽并延伸到最外侧的槽的外面的横向通孔，所说的流动计数池是一个透明的中空玻璃体，其主体部份为扁平体，两端为圆柱体，它们分别与混合装置和废液接收装置相连接。在所述的扁平部份和圆柱体部份之间有一个可在所述的槽和横向通孔交接处的过渡部份。
显微镜，亦即公知的生物显微镜，它可以进一步包括一个照相机和/或摄像显示装置，例如，TV。
清洗装置，该装置包括一个清洗液存储容器，一个将清洗液泵入混合池，进而进入流动计数池对它们进行清洗的泵系统，和一个废液回收池。
控制装置，该装置包括一个微处理器和一个软件，以及多个按软件所确定的流程控制的电磁阀和泵。以便对尿样供给装置，染色液供给装置，混合装置及清洗装置进行控制。
按照本实用新型的尿沉渣测装置使用时，首先，在控制装置的控制下由尿样供给装置的尿样吸取装置从一个放有尿样的容器(例如试管)中定量的吸取尿样，并将所吸取的尿样送入尿样和染色液混合装置。当完成尿样吸取，通过步进电机及传动装置使放有尿样容器的的样品转过或前进一个位置，使下一个待检测的尿样容器处于待吸取的位置。
接着控制装置启动染色液装置，从染色液容器中定量的吸取染色液。适合于尿样沉渣染色的染色液可以是采用结晶紫-沙黄染色法的染色液，它包括由3.0g的结晶紫、20ml的95％的乙醇、0.8g的草酸铵和80ml的重蒸水组成的甲液和由0.25g的沙黄、10ml的95％的乙醇及加至100ml的重蒸水组成的乙液以甲液与乙液的397(体积比)的染色液，也可以采用阿利新蓝-中性红染色法的染色液，它包括由溶于100ml生理盐水的阿利新蓝1.8g和容于100ml生理盐水的中性红g配制成的染色液。所述的染色液送入尿样和染色液混合装置。
当尿样和染色液分别送入混合装置后，该装置在控制装置的控制下可通过振动使尿液和染色液充分地混合，亦即使尿样沉渣染色。然后，经染色的尿样输入观测装置的流动计数池内，沉积约20秒后，使用者通过显微镜对染色的尿样进行检测，可以通过人工镜检计数，也可以用照相机记录检测的尿样，或者用摄像机记录或实时地在显示屏上显示，并自动检测。
尿样检测结束后，由控制装置启动清洗装置，该装置首先从清洗液存储容器中吸取清洗液，并送入混合装置，对混合装置和流动计数池进行清洗，以避免尿样间的差异而影响检测结果，清洗后的废液注入废液容器，以便按环保要求处置。
按照本实用新型的尿液沉渣检测装置与已有技术比较，由于采用对尿液沉渣染色，其检测率远高于已有技术的检测结果，这就为医学临床的诊断提供了依据。本实用的装置还具有结构简单、使用方便的优点。
本实用新型的上述目的和其它目的及其优点通过
以下结合附图所示实施例的详细说明将会更加清楚，附图有
图1是按照本实用新型的尿沉渣检测装置的第一个实施例的组成图；图2A和图2B是图1中的尿样供给部份的结构示意图；图3是图1中的四通道蠕动泵的结构示意图；图4是图1中的平面阀的结构示意图；图4A、4B分别是图4所示平面阀的分解图和局部剖视图；图5、6是图1所示装置的流程图；图7是按照本实用新型的尿沉渣检测装置的第二个实施例的组成图；图8是按照本实用新型的尿沉渣检测装置的第三个实施例的组成图。
首先，参照图1、图2A和图2B说明按照本实用新型的尿沉渣检测装置的第一个实施例。它包括一个尿样供给装置1，该装置进一步包括一个尿样存放装置100和一个尿样吸取装置110。其中尿样存放装置100包括多个装有尿样的试管101，一个存放所述试管的样品架102，所述样品架由步进电机103驱动。这就是说，每吸取一个尿样，步进电机103驱动样品架102转动一格，使每一个尿样自动处于被吸取位置。尿样吸取装置110包括一个取样针111和一个控制取样针111上下移动的驱动装置112，以及部份四通道蠕动泵4和部份平面阀5。驱动装置112包括一个电动机113，减速装置114、齿条115和齿轮116。当电动机113转动时，齿轮116向下移动，使取样针111移动到试管101内，吸取试管101中的尿样。取样针111别一端通过乳胶管118连接到后面将说明平面阀。取样后，电动机113反转，将取样针111上升。驱动装置112还包括一个使上述装置，即电动机113、减速器114、齿条115、齿轮116和取样针111转动的装置，使上述装置由取样位置转到吸取清洗液的位置，它包括一个电动机117和减速装置119。当上述装置转动到吸取清洗液位置，电动机113正转，取样针111进入清洗液容器7内，以便吸取清洗液。
下面参考图1和图3说明四通道蠕动泵及其连接。先参看图3，图中示出了四通里面蠕动泵4的剖视图，它包括四个平行配置的又互不相通的通道401、402、403、404，一个与电机405相连接的泵轴406。下面参看图1，通道401、402、403在其输入端分别连接一电磁阀407、408和409，而通道404的输入端没有电磁阀。其中通道401是经电磁阀407分别连接到清洗液瓶2和染色液瓶3和大气。通道402和403分别经电磁阀408和409连接到清洗液瓶3。通道401、402和403的输出端分别连接到下面将说明的平面阀的输入端。通道404的工作方式与其它通道相反，其输入端与下面将说明的平面阀的输出端相连，通道404的输出端连接到后面将说明的废液池。四通道蠕动泵在整个检测过程中连续工作。
继续参照图1，前面已说过由尿样供给装置1吸取的尿样通过输送管，进入平面阀5的输入口504，另外，前述的通过四通道泵4在电磁阀407的控制下吸入的染色液也输入平面阀5的输入口501。平面阀5是一种输入口和输出口之间的关系可变换的阀。它包括一个可动部份505和一个固定部份506及一个控制可动部份转动的电动机507(见图4)。图4A和图4B分别示出了平面阀5的分解图和局部剖视图，说明阀的输入和输出关系。图1中的平面阀5的输入通道502、503将在后面说明平面阀5及后续装置的清洗时再详细说明。如图1所示，通过平面阀的通道501和504引入的染色液和尿样分别从输出端502’和503’输出送入混合池6。其中尿样在503’输出时需经过液面检测器12，以控制输入混合池的尿样的多少，多余的量在平面阀5的控制下从通道504’输送到四通道蠕动阀4的输入端404，经该阀的输出通道送回废池回收池7。染色液在经液面检测器12检测后，多余的在电磁阀17的控制下经输出通道501’送回染色液容器3。
进入混合池6的尿样和染色液经充分地混合后形成染色的尿样，该尿样送入用于显微镜(未示出)下观察的流动计数池8，计数池也叫载片。其结构可以是美国专利US-5393494公开的，也可以是申请人在中国专利申请00264799.0中所公开的多通道流动计数池。观测者通过显微镜读取计数池中的尿样沉渣的颗粒数。也可以利用摄像-计算机技术，自动判读尿样沉渣的颗粒数。引入计数池8的染色尿样的是由第二液面检测器12检测，如超过预定量，电磁阀14和16工作，通过管道送回废池7。
检测结束后，需对装置的各个组成部份清洗，以避免不同检测尿样间的相互影响。本实用新型的清洗包括一般清洗和强制清洗两部份。后者主要是用于计数池的清洗。
首先说明一般清洗。清洗液由清洗液储存容器2供给。启动电磁阀407、408和409，清洗液分别经四通道里面蠕动阀4的通道401、402和403输入。其中，由通道401输入的清洗液由其相应的输出口进入平面阀5的输入通道501，进而在电磁阀17的控制下通过平面阀5的输出通道501’送回液废液池7，从而实现对四通道蠕动泵和平面阀5的输送染色液的通道401、501进行了清洗。由电磁阀408和409控制的清洗液由四通道蠕动泵4的输入通道402、403输入，经该泵平面阀5的输入通道502和503，控制平面阀5的输入和输出通道关系，对输出通道502’、503’、混合池6和计数池8进行清洗，清洗后的废液在电磁阀14的控制下回流到废液池7。
强制清洗是对计数池8的单独清洗计数池8是尿样沉渣检测的检测器，其上任何不洁之处都将影响检测结果的准确性。强制清洗液置于强制洗液容器11内，通过控制电磁阀15启动泵10，及电磁阀16，清洗液送入计数池8，清洗后的废液在电磁阀14的控制下启动泵9，送回到废液池7。
本实用的尿沉渣检测装置是在自动测控下进行检测，下面参照图5和图6说明本实用新型的尿沉渣检测装置的控制系统的流程控制。如图所示，尿沉渣检测装置接电后，控制系统进入系统初始化(步骤S101)，显示系统显示“准备中”，所有的电磁阀，平面阀及吸取针管均处于初始位置。进入S102，控制取样针111运动的电动机113转动，使取样针向下运动到放置尿样的试管101中。步骤S103，四通道蠕动泵的电机405工作，而电磁阀407处于接通染色液容器状态，取样针111从试管101中吸取尿样送入平面阀5的输入通道504，而染色液经过四通道蠕动泵4的通道401输入平面阀5的输入通道501。进入步骤S104，在该步骤检测第一液面检测器12是否处于高电平，若检测结果尚未达到高电平，说明吸取的尿样/染色液数量不足，返回步骤S103，继续抽取。如已达到高电平，下面的步骤分成两部份，第一部份为按检测程序继续进行该程序为主程序。另一部份是前述程序反向和转移。由于后者较为简单，先行说明。
在步骤S104已检测到第一液面检测器14处于高电位，程序进入步骤S201，在该步骤控制取样针111下行的电机113反向转动，使取样针111离开已取过样的试管101。接着在步骤S202使电动机117转动一个角度使取样针111位于清洗液容器上面。在步骤S203，再次启动电动机113，将取样针降在清洗液容器2内，以便为清洗针111、平面阀5传送尿样的通道和四通道蠕动泵4传送尿样的通道进行清洗。因为四通道蠕动泵电机是连续转动。
现在回过来说明主程序。在步骤S104检测到液面检测器12处于高电平，程序进入步骤S105，在该步骤，驱动平面阀5的电动机507转动驱动平面阀5的可转动部份505转动到变换位置。在步骤S106，定时器(未示出)使驱动四通道蠕动泵4的电动机405停止转动。与此同时，泵9工作。进入步骤S107，泵9电机正反转各三次后正转吸入尿样、染色液的混合液。采取多次正、反转的目的在于保证所吸取的尿样、染色液有一最佳混合。吸液后，在步骤S108检测液面检测器13的电位，如达到高电位，泵9的电机停止工作，同时关闭电磁阀14，为下一个步骤检测尿沉渣作好准备。进入步骤S109，检测尿样和染色液混合液的浓度是否合适，如果浓度在允许的范围内，则进入步骤S110进行检测，检测后的结果屏显，和/或送入计算机，由打印机打印。然后转入后面将说明的清洗程序。
如果在步骤S109检测的尿样和染色液的混合液的浓度过高，这时进入稀释程序。稀释程序的第一个步骤是按下稀释钮(S301)，步骤S302检测按钮是否按下，如未按下，返回步骤S301。如已经按下，在步骤S303，屏显“样品正在稀释”，启动平面阀5的电动机507，驱动平面阀5的可动部份505至原始位置，接通电磁阀14，启动泵9反向转动，亦即将存在于计数池8内的尿样和染色液的混合液抽入废液池7。接下去在步骤S305，使电磁阀14回复到关闭位置，泵9停止工作，并打开电磁阀407，使之接通清洗液容器。在此需说明的，稀释液和清洗液是同一种液体。在该步骤还接通电磁阀17，以便使过多吸取入的稀释液(即清洗液)通过该阀的控制回流到废液容器7内。在步骤S306，启动四通道蠕动泵4的401通道输入。之后程序返回步骤S104，重复前述步骤，直至尿样和染色液的混合液的浓度达到所要求的范围。然后经前述步骤S110后进入清洗程序。
现在说明清洗程序。首先，在步骤S111按下清洗钮。步骤S112检查清洗钮是否按下，进入步骤S113，屏显“设备正在清洗”。在步骤S114，平面阀5的电动机507反转，使该阀的可动部份505与固定部份506不再接通。步骤S115，接通电磁阀408和409，亦即与清洗液容器2接通；同时使电磁阀407处于接通清洗液容器位置，断开电磁阀17，接通电磁阀14，这样就为清洗打开所有通道。在步骤S116，启动四通道蠕动泵4的电动机405，将清洗液抽入，然后打开泵9，将通过四通道蠕动泵4抽入的清洗液经平面阀5、混合池6和计数池8实现清洗，清洗后，清洗液送入废液池7。之后进入步骤S117，关闭电磁阀409、408，亦即与清洗液容器2断开；将电磁阀407转到接通染色液容器3位置；使电磁阀17转到与染色液容器3接通的位置，以便在下次测量时多余的染色液回用；关闭电磁阀14。进入步骤S118，电动机113反转，使取样针111向上移动，然后使电动机117反转，使取样针回到吸取尿样位置。在步骤S118屏显“清洗完毕，请选择是否继续测量，如继续测量，则进入步骤S121，使步进电机103前进一步，亦即使样品架102转动到下一个位置，使待检测尿样的试管101进入待检测位置，步骤返回到S102，开始新的检测。
如果在步骤S120确定不继续测量，则在步骤S122确定是否强制清洗，如果确定不强制清洗，程序在步骤S123结束。如强制清洗，则在S124显示“设备正在强制清洗”。进入步骤S125，接通电磁阀15、14和16，泵10转动，清洗液从强制清洗液容器11中抽取强制清洗液，对计数池8进行强制清洗，清洗后的清洗液按管道流回废液容器7。清洗后，在步骤S126关闭电磁阀15、14和16，泵10停止工作。进而在步骤S127确定是否继续测量，如继续测量，进入步骤S129，使电动机103转动，使待检尿样进入待检位置，然后步骤返回S102。如不继续测量，程序在S128结束。
现在参照图7说明本实用新型的尿沉渣检测装置的第二个实施例。该实施例与第一个实施例的区别在于采用单向阀和柱塞泵作为吸取尿样、染色液和清洗液的装置。如图所示，它包括一个尿样供给装置，该装置与第一个实施例的尿样供给装置1相同，因此，图中只示出了存放尿样的试管701。如前所述，第一个实施例中的尿样供给装置还能吸取清洗液，同样，本实施例的尿样供给装置也具相同的功能，为此，图中示出清洗液容器702。尿样或清洗液的抽取是由第一柱塞泵703完成，柱塞泵是一个定量泵，其输入和输出端分别有一个单向阀704和705。单向阀704是用于当柱塞泵703从尿样试管701或清洗液容器702抽取尿样或清洗液后，它使所抽取的液体不再回流。单向阀705是一个输出单向阀，通过该阀输送到混合池710，但不会产生所输送的液体向柱塞泵703倒流。一个染色液供给装置，该装置包括一个染色液容器706，一个抽取染色液的第二柱塞泵707，该泵是一个定量泵，其输入端和输出端分别有一个单向阀708和709。单向阀708是用于当第二柱塞泵707从染色液容器706中抽取的染色液不再回流到染色液容器706。单向阀709在第二柱塞泵707抽取的染色液输入混合池710后不会产生向第二柱塞泵707回流。当尿样和染色液已抽入混合池710后，控制电磁阀712使尿样和染色液的混合液进入计数池711，通过显微镜目视或摄像-计算机系统读出尿样中的沉渣数量。
检测结束后，打开电磁阀712，启动泵713，同时，取样针通过与第一个实施例相同的结构和方式从清洗液容器702中吸取清洗液对第一柱塞泵703、混合池710及计数池711进行清洗，废液排放到废液池714内。对第二柱塞泵707的清洗，通过吸取染色液的吸液针、采取如吸取样品的结构和清洗液输送管道上的电磁阀(未示出)，以及接通电磁阀712和泵713进行清洗。
按照该实施例，也可以具有如第一个实施例中的强制清洗装置。
现在结合图8说明本实用新型的尿沉渣检测装置的第三个实施例。第三个实施例与第一个实施例相类似，但它是两套第一个实施例的装置，其中尿样供给装置、清洗液容器、染色液容器、废液回收池及强制清洗液容器是共用的，另外，计数池虽共同，但与第一个实施例不同，它必须是多通道计数池，如申请人在中国专利申请00264799.0中所述的。采用该实施例的优点在于缩短尿沉渣检测时间，提高工效。以每个尿样检测时间为1分钟，其中尿样进入计数池直至检测结束大约为20秒钟。按照本实施例的装置，当第一个尿样检测结束后，将己在计数池的另一个通道内尿样通过调节载物台调节到显微镜的视野范围内就可以进行检测。因此，两个尿样的检测只需1分20秒即可实现。
如果第三个实施例的装置采用两套尿样供给装置，这样在第一个尿样检测结束后就可以清洗，而第二个尿样即可进入检测，采取双尿样供给装置，两尿样检测的时间可缩短到接近1分钟，这在检测量大的情况下，尤为适用。
申请人已就本实用新型的构思及其实施例作出了详细说明，本专业的技术人员可以在此基础上做出各种变换和改进，但这些变换和改进都没有脱离本实用新型的精神，都在权利要求书限定的保护范围内。
权利要求1.一种尿沉渣检测装置，其特征在于包括一个尿样供给装置，该装置定量供给检测所需尿样，包括一个可转动的或可移动放有多个尿样容器的样品架和一个或多个尿样吸取装置；一个染色液供给装置，该装置定量供给检测所需的染色液，包括一个放置染色液的容器和染色液吸取装置；一个尿样和染色液混合装置，该装置将由尿样供给装置和染色液供给装置分别供给的尿样和染色液充分混合，包括一个混合容器，该容器具有一个尿样输入端和一个染色液输入端和一个混合液输出端；一个观测装置，该装置包括一台显微镜，在所述的显微镜载物台上有一个单通道或多通道的计数池；一个清洗装置，该装置由尿样供给装置和染色液供给装置吸取的置于清洗液容器中的清洗液，对混合池和计数池进行清洗，和一个废液回收池；一个控制装置，该装置包括一个微处理器和一软件，和多个按软件所确定的流程控制的电磁阀和泵。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于还包括一个对计数池强制清洗的装置，该装置包括一个强制清洗液容器，一个电磁阀和一个泵。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于所述的吸取尿样和染色液的吸取装置，以及清洗时吸取清洗液的吸取装置是一四通道蠕动泵，且该泵在检测过程中是连续工作的。
4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于由四通道蠕动泵吸取的尿样、染色液和清洗液是按控制装置中所预置程序经平面阀定量输入混合装置。
5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于在平面阀输出端有一检测输入量的液面检测器。
6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于计数池的输出端有一液面检测器。
7.按照权利要求1所述的装置，其特征在于尿样、染色液和清洗液的吸取是由第一和第二柱塞泵实现，在泵的输入和输出端分别有一单向阀。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于还包括一个对计数池强制清洗装置，该装置包括一个强洗清洗液容器，一个电磁阀和一个泵。
9.按照权利要求1所述的装置，其特征在于包括两个尿样吸取装置，两个染色液吸取装置，两个尿样和染色液混合装置，一个多通道计数池以及两套清洗装置。
10.按照权利要求9所述的装置，其特征在于还包括对计数池强制清洗的装置，该装置包括一个强制清洗容器，一个电磁阀和一个泵。
专利摘要本实用新型公开了一种通过尿样染色提高尿沉渣检出率的尿沉渣检测装置，包括一个尿样供给装置、一个染色液供给装置、一个尿样和染色液混合装置、一个观测装置、一个清洗装置和一个控制装置。该检测装置按照预定的计算机程序进行尿样、染色液和清洗液的吸取，人工或自动检测和清洗，并示出了三个不同的实施例，该装置具有简单，使用方便的优点。
文档编号G01N35/00GK2476024SQ0120408
公开日2002年2月6日 申请日期2001年2月26日 优先权日2001年2月26日
发明者董茂 申请人:董茂