样本分析装置和样本分析方法

专利名称：样本分析装置和样本分析方法
技术领域：
本发明涉及对样本进行检测分析的领域，尤其涉及一种样本分 析装置以及一种样本分析方法。
背景技术：
全自动生化分析装置是目前应用非常广泛的一类生化分析产 品，用于在临床检验中分析血清、血浆、尿液、脑脊液等样本的临 床化学成分，其可模仿手工操作过程完成生化分析中的加试剂、加 样本、混合、保温反应、吸光度检测以及结果计算等一系列过程。 全自动生化分析装置主要包括反应盘组件、光学检测系统、样本/试 剂盘组件、样本/试剂采样针组件、混勻机构、清洗组件以及用户操 作系统。
根据分光方式的不同，光学检测系统中的光度计通常为光栅结 构、多路静态滤光片分光结构、滤光片轮结构等。不同的光学检测 系统形式适用于不同的测试速度和档次的生化分析装置。应用在全 自动生化分析装置中的滤光片轮式结构的光度计，其成本低，但由 于是串行采集不同波长的数据，测试速度受制约，因此，滤光片轮 式光度计适用于对测试速度要求不高的小型全自动生化分析装置 上。
在使用滤光片轮式光度计的一种现有全自动生化分析装置中， 为了简化生化分析装置的配置以节约成本而采用了 一根采样针同时 完成加样本、第一试剂和第二试剂，采用一个样本/试剂盘同时作为
样本杯和试剂瓶的放置容器，并且采用一个反应盘用以;改置反应杯。 其中，采样针依次吸第一试剂、样本和第二试剂后，再一起加入反 应杯中，用喷射混匀的方式实现样本与试剂的混匀。这样虽然很大程度简化了生化分析装置的配置，节约了成本，但喷射混匀的效果 不够好，直接影响了测试性能。
在另外 一些现有技术中，其采用了独立的搅拌杆完成搅拌混匀 功能，较好地保证了测试性能，但这类只采用一根采样针的方案， 往往不能实现单双试剂恒速，即需要单独的工作周期来完成加入第 二试剂的动作。这样，相比于单试剂项目，双试剂项目的测试效率 就会降低。而且这种工作方式的生化分析装置，往往在加入第二试 剂的周期，不但不能加入第一试剂，甚至还不能完成加入样本。那 么，就存在加入样本和加入第二试剂的时间有冲突的情况，需要根 据生化分析装置设定的优先级，优先完成某个项目加入样本的动作，
或者优先完成某个项目加入第二试剂的动作，这样，另一个项目加 入第二试剂或加入样本的时间就会被推迟。这就会导致同一个项目
在不同测试项目组合中，测试流程不具有一致性，因而影响到测试 结果的重复性。因此，单双试剂测试不恒速的工作方法，显然会影 响到临床测试结果的重复性。
在美国专利第4,908,320号中，提供了一种全自动生化分析装置 的工作方法。该全自动生化分析装置具有独立的样本分注机构和试 剂分注机构(也就是具有两根采样针)分别完成加入样本和加入试剂的
任务。尽管如此，它还是没有实现单双试剂恒速的功能，而是在特 殊的周期执行加第二试剂(在该专利中，描述为加第三试剂或触发试
剂。由于它是连续吸了第一试剂和第二试剂后再一起同时加入一个 反应杯的，因此从生化分析装置工作方法实现角度来说，它所描述 的第三试剂或触发试剂与本文中描述的第二试剂是等同的)的动作。 在该专利所提供的工作方法中，虽然所有项目加入样本的时间和加 入第二试剂的时间都不会被延迟，能很好地保证测试流程的可重复 性，但是它的这种工作模式会导致在加入第二试剂的周期，不但第 一试剂的加入要被推迟，而且还会导致本周期本来应该递进到加试 剂位而加入第一试剂的反应杯被空置。这样，测试中如果有双试剂项目，就会导致反应盘上的反应杯不能被连续使用，并且，当双试 剂项目较多时，测试效率就会明显地降低。
对于加入第二试剂需要特殊周期来实现的工作方法来说，除了 以上所说的缺点外，由于加入第二试剂需要用不同于加入第 一试剂 的工作周期来实现，因此增加了实现的复杂程度。
另外，也有一种技术方案，其配置了至少两根采样针，以便于 在一个较短的工作周期时间段内，分工完成加入样本、第一试剂和 第二试剂的加样任务；甚至还配置两根搅拌杆，分别完成样本和第 二试剂的搅拌。但是，使用滤光片轮结构的生化分析装置，由于受 到光电数据采集方式的制约，测试速度较慢。对于这种速度档次的 生化分析装置，这种两根采样针，甚至两根搅拌杆的配置形式，虽 然可实现单双试剂恒速，但明显增加了生化分析装置的成本。
此外，在CN 96112818.6中提出了 一种全自动生化分析装置的技 术方案，该方案中配置了两根采样针和一根搅拌杆，实现了单双试 剂恒速测试的目的。但是，由于其是采用两根采样针，所以仍然需 要较高的配置成本。
因此，有必要提供一种可以克服上述缺点的样本分析装置和样 本分析方法。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种样本分析装置，其用较简单 的配置达到单双试剂项目恒速测试的效果。
本发明的目的还在于提供一种样本分析方法。
本发明所提供的样本分析装置包括 一个反应盘，其用来放置 一圈反应杯，在自向该一圏反应杯进行上一个加样本操作起至下一 个加样本操作起为止的每个工作周期内，该反应盘至少作三次的停 止和三次的转动，该三次转动各自转过的杯位数在去掉所转动的整 圏数后是固定的，且该三次转动累计转过的杯位数等于R圏总杯位数加一或减一(R〉1); 一个样本/试剂盘，其用来放置样本容器和试 剂容器，并在每个工作周期内根据需要将该样本容器或试剂容器转 动到吸样本/试剂位；以及一个采样针，其在每个工作周期内根据需 要分别在不同的时间段执行加样本动作序列、加第 一试剂动作序列、 加第二试剂动作序列，且该加样本动作序列中的排样本动作、加第
一试剂动作序列中的排第 一试剂动作和加第二试剂动作序列中的排 第二试剂动作分别在反应盘的不同停止期间完成，样本、第一试剂 和第二试剂相应地分别被加入到每次停止期中停在反应盘排样本/试
剂4立的反应杯内。
本发明所提供的样本分析方法在自对一圏反应杯进行上一个加 样本操作起至下一个加样本操作起为止的每个工作周期内包括使
该一圏反应杯至少作三次的停止和三次的转动，该三次转动各自转 过的杯位数在去掉所转动的整圏数后是固定的，且该三次转动累计 转过的杯位数等于R圏总杯位数加一或减一(R》1);根据需要使样 本容器或试剂容器转动到吸样本/试剂位；以及根据需要分别在不同 的时间段执行加样本动作序列、加第一试剂动作序列、加第二试剂 动作序列，且该加样本动作序列中的排样本动作、加第一试剂动作 序列中的排第 一试剂动作和加第二试剂动作序列中的排第二试剂动 作分别在所述一圏反应杯的不同停止期间完成，样本、第一试剂和 第二试剂相应地分別被加入到每次停止期中停在排样本/试剂位的反 应杯内。
本发明提供的样本分析装置和方法在不牺牲测试性能的前提 下，可用最筒单的配置形式实现；而且，由于第一试剂和第二试剂 可在同一个工作周期内加入，而不需要单独的周期加入第二试剂， 使单双试剂测试具有同样的测试速度，测试效率高。


可参考附图通过实例更加具体地描述本发明，其中附图并未按照比例绘制，在附图中
图1是本发明的一个实施例的样本分析装置的基本结构示意图； 图2是图1所示样本分析装置的反应盘工作位置示意图； 图3是图1所示样本分析装置的样本/试剂盘工作位置示意图； 图4是图1所示样本分析装置采用自动清洗方式时的主要部件
的工作时序图5是图1所示样本分析装置釆用手动换杯方式时的主要部件 的工作时序图；以及
图6是本发明样本分析装置的测试流程示意图。
具体实施例方式
请参考图1，本发明的一个实施例的样本分析装置300包括一个 反应盘组件10、 一个样本/试剂盘组件20、采样针组件30、搅拌组 件40、光学检测器50、数据采集及处理器53和用户操作系统200。 反应盘组件10包括反应盘11、驱动机构12和控制器13。样本/试剂 盘组件20包括样本/试剂盘21、驱动机构22和控制器23。采样针組 件30包括采样针31、驱动机构32和控制器33。搅拌组件40包括 搅拌杆41、驱动机构42和控制器43。光学检测器50与数据采集及 处理器53连接。用户操作系统200可作为人机交互界面与上述控制 器13、 23、 33、 43和数据采集及处理器53通讯。
另外，根据不同设计，样本分析装置300可配置成自动清洗反 应杯的方式，此时其还包括反应杯自动清洗组件60。反应杯自动清 洗组件60包括反应杯自动清洗探头61、驱动机构62和控制器63， 控制器63也可和用户操作系统200通讯；样本分析装置300还可配 置成手动换杯的方式，此时其不需要上述的反应杯自动清洗组件60， 而是通过手动换杯机构70进行换杯操作。为了方便说明，图1中同 时显示了该反应杯自动清洗组件60和手动换杯才几构70。然而，应该 理解的是，样本分析装置300在实际应用中仅需该反应杯自动清洗组件60和手动换杯机构70其中之一即可。
在该实施例中，反应盘11布置在样本分析装置300工作台面右 部。 一并参考图2,沿反应盘圆周等间距布置40个反应杯18。反应 杯同时作为反应液进行反应的容器和比色器皿。反应杯为 一次性(手 动换杯方式)或半永久性(自动清洗方式)。反应盘可通过驱动才几构(如 步进电机)12和控制器13实现旋转及停止定位。反应盘具备恒温系 统，以使反应杯中的反应液能够维持在一定温度，例如37。C。
样本/试剂盘21布置在样本分析装置300工作台面左部。 一并参 考图3,沿样本/试剂盘圓周等间距分布有36个位置，该36个位置 可分别作为样本位和试剂位，相应地放置样本容器24和试剂容器25, 分别用于承载生化测试所用到的样本和试剂。样本/试剂盘21可通过 驱动机构22和控制器23实现旋转及停止定位。
采样针31布置于样本/试剂盘21和反应盘11之间合适的位置， 使得采样针的针尖旋转轨迹分别能够经过样本/试剂盘上的吸样本/试 剂位203、反应盘上的排样位101、反应盘上的吸稀释样本位102以 及采样针清洗池90位置。采样针31负责完成生化测试所需要的样 本和试剂吸排任务。每次吸排样本或试剂之后，到采样针清洗池90 执行采样针的内外壁清洗。参考图2，该反应盘工作位置图进一步说 明了各部件的工作位置。其中，定义反应盘11上的加样位101为1# 位，沿顺时针方向反应盘位置编号依次顺序加1，则吸稀释样本位102 为2射立，光电检测位104为5#位，搅拌位103为10#位，清洗位105 依次为16#至19斜立，手动换杯位106为25#至29#位。
搅拌杆41布置于反应盘11的后部。搅拌杆的运动轨迹分别能 够到达搅拌杆清洗池100位置和反应盘上的搅拌位103。搅拌杆负责 完成加入样本和加入第二试剂后的搅拌混勾。每次搅拌后，到搅拌 杆清洗池100执行清洗。
光学检测器50位于反应盘11的后部且在采样针31和搅拌杆41 之间的位置。光学检测器负责对反应杯进行光电数据测量，该光学检测器可包括光源、滤光片轮式结构光度计以及光电检测元件等， 可提供例如8路检测波长。样本分析装置工作过程中，当反应杯从
光学测量通道依次经过时，光学^r测器50即可完成各反应杯特定波 长的光电数据测量。
对于自动清洗方式，反应杯自动清洗探头61位于反应盘的右侧， 包括4阶清洗探头，第1至4阶探头依次沿顺时针方向分布于反应 盘清洗位105上方。反应杯自动清洗探头对测试结束的反应杯依次 执行清洗，以支持测试可以不间断地进行。
对于手动换杯方式，则不需要反应杯自动清洗组件60，而是通 过反应盘11上的手动换杯机构70，根据需要对使用过的反应杯进行 更换。手动换杯机构70位于反应盘的前部，其可为一个滑动式的遮 光挡板。在更换反应杯时，推开该挡板；换杯完成后，拉上该挡板。
基于上述样本分析装置300的布局结构，以下介绍本发明的样 本分析方法。
本发明的样本分析方法可概括为连续执行的工作周期(规定一个 工作周期为自上一个加样本操作起至下一个加样本操作起为止的时 间段)。每个工作周期内各动作组件按照规定的动作序列工作，完成 加入样本、加入第一试剂、加入第二试剂、搅拌、光电数据采集以 及反应杯自动清洗(如果配置了反应杯自动清洗探头的话)，如此周而 复始地连续执行工作周期，从而高效率地完成多个项目的测试。
本发明的样本分析装置300的各动作部件皆按工作周期周而复 始地工作。在每个工作周期内，各部件总是或者执行同样的动作序 列，或者保持静止，这取决于整个测试流程的需要。如果在某个工 作周期不需要该部件执行该动作序列，则该部件在需要执行该动作
序列的时间段内保持静止即可。每个工作周期的时间长度一致。
图4和图5分别描述了本发明的样本分析装置各主要部件在工
作时序图)。其中，图4为未配置反应杯自动清洗组件60情况下的工作时序图，图5为配置了反应杯自动清洗组件60情况下的工作时序 图，横坐标表示时间，各个带有字母的标号分别对应不同的动作。
首先介绍未配置反应杯自动清洗組件60情况下的工作周期内各 部件的工作时序。
在每个工作周期内，反应盘依次执行四次停止lla, llc, llg, lli和三次顺时针旋旋动作llb， llf, llh, —共沿顺时针方向转过 R圏加一个杯位(R〉1)。需要说明的是，这里所说的四次停止实质上 为三次停止，这是由于工作周期动作序列是周而复始进行的，周期 结束前的停止期和下一周期开始的停止期是同一个停止期，为了描 述方^f更将其分割成lla和lli两个停止期。工作周期的起始点可以定 义为任意一个时间点，在发明的描述中，将起始点定义为加样本动 作序列的开始。
以反应盘的第一次停止lla为工作周期的开始。在反应盘第一次 停止lla期间，如果停在反应盘排样位101的反应杯本周期需要执行 加样本的动作，则采样针31执行以下加样本的动作序列首先，采 样针从其清洗池90中抬起并垂直运动12a到清洗池上方，然后旋转 12b到样本/试剂盘21的吸样本/试剂位203上方，接着下降12c到样 本容器24中，吸取12d —定量的待测样本后；上升12e并旋转12f 到反应盘排样位101上方，等待到固定时刻18后，再下降12g到反 应杯中，排出12h定量的待测样本；排样后，采样针31上升12i并 旋转12j到采样针清洗池90上方，然后下降12k到采样针清洗池90 中，执行采样针31的内外壁清洗121;清洗后，采样针停在清洗池 中12m。如果停在反应盘排样位101的反应杯本周期内不需要执行 加样本动作，则采样针31 —直停在采样针清洗池90中，不执行上 述加样本的动作序列即可。
在采样针31向反应杯中排样12h结束并上升12i到反应盘11上 方后的固定时刻19,反应盘11开始执行第一次旋转llb。如果采样 针31本周期没有执行加样本动作，反应盘还是在同样的固定时刻19开始执行第一次旋转llb。在这次旋转的过程中光学检测器50执行 本工作周期的第一次光电测量10b，依次对经过光电检测位104的反 应杯执行光电数据测量后，将反应盘11停在规定的位置。这次旋转， 反应盘一共需要沿顺时针方向连续转过9个杯位或一定圏数加9个 杯位，以完成光电数据采集并将本周期待加入第一试剂的反应杯停 在反应盘排样位101。反应盘在启动旋转和减速停止时，处于非匀速 运动阶段，不利于光电数据采集的可靠性，因此，光电数据釆集将 只在反应盘匀速运行阶段进行。
反应盘第一次旋转llb结束后，到了第二次停止llc时间。在此 期间，采样针31可根据需要，向停在反应盘排样位101的反应杯中 加入第一试剂。如果本周期停在排样位101的反应杯需要加入第一 试剂，则在反应盘第一次旋转lib期间，当采样针31完成加样本动 作序列后，在固定的时刻20开始启动加第一试剂的动作序列13a， 13b, 13c, 13d, 13e, 13f， 13f， 13g， 13h， 13i， 13j, 13k， 131, 131 和13m。这样，当反应盘第二次停止llc时，采样针31可以立即向 停在反应盘排样位101的反应杯内加入第一试剂，以节约时间。加 第 一试剂的动作序列与加样本的动作序列类似，只是在吸试剂时， 相应地是从停在样本/试剂盘21的吸样本/试剂位203的试剂容器中 吸取定量的第一试剂。这里不再赘述。如果本周期停在反应盘排样 位101的反应杯不需要加第一试剂，则釆样针一直停在采样针清洗 池90中，不^l行加第 一试剂的动作序列即可。
反应盘第二次停止llc 一直持续到固定时刻21，然后启动第二 次旋转llf。第二次旋转过程中，光学检测器50执行本工作周期的 第二次光电测量10c，依次对经过光电检测位104的反应杯执行光电 凄t据测量后，将反应盘11停在规定的位置。这次旋转，反应盘一共 需要沿顺时4f"方向连续转过23个杯位或一定圈凄t加23个杯位，以 完成光电数据采集并将本周期待加入第二试剂的反应杯停在反应盘 排样位101。反应盘第二次停止lie 一直持续到固定时刻21后才开始启动第
二次旋转llf,这有两个目的 一是保证每个工作周期内前后两次光 电数据采集的时间间隔等于工作周期时间长度的 一 半，以便于保证 被测项目的采样点时间间隔是均匀的(当然，保证采样点间隔均匀是 最佳的，但根据工作周期内工作序列的安排需要，间隔时间不均匀 也是可以接受的)；二是便于兼容反应杯自动清洗功能，详细的兼容 方式详见后续介绍。
反应盘第二次旋转llf结束后，到了第三次停止llg时间。在此 期间，采样针31可根据需要，向停在反应盘排样位101的反应杯中 加入第二试剂。如果本周期停在排样位101的反应杯需要加入第二 试剂，则在反应盘第二次旋转llf期间，当采样针31完成加第一试 剂动作序列后，在固定的时刻22开始启动加第二试剂的动作序列 14a, 14b， 14c, 14d， 14e, 14f， 14f, 14g， 14h， 14i, 14j， 14k, 141， 141和14m。这样，当反应盘第三次停止llg时，采样针31可以立 即向停在反应盘排样位101的反应杯内加入第二试剂，以节约时间。 加第二试剂的动作序列与加样本和加第 一试剂的动作序列类似，只 是在吸试剂时，相应地是从停在样本/试剂盘21的吸样本/试剂位203 的试剂容器中吸取定量的第二试剂。这里不再赘述。如果本周期停 在反应盘排样位101的反应杯不需要加第二试剂，则采样针31 —直 停在采样针清洗池90中，不执行加第二试剂的动作序列即可。
在反应盘11第三次停止llg期间，当采样针31排完14h第二 试剂并上升14i到反应盘上方后，反应盘11即可以开始第三次旋转 llh，本次旋转直接转过9个杯位，然后停止lli。待采样针31完成 清洗141后，本工作周期结束。如果本工作周期不需要执行加第二试
剂的动作序列，则反应盘还是按照同样的方式动作，也就是说，在 第二次旋转llf结束后，停止一定时间llg,然后转过9个杯位llh 后停止lli,到了一个工作周期所规定时间长度时，本工作周期结束。 每个工作周期，样本总是在反应盘的第一次停止期间11a^皮加入到停在反应盘排样位101的反应杯中。这样，当反应盘第一次旋转lib 转过9个杯位或一定圈数加9个杯位后，刚好将本周期加入了样本 的那个反应杯停在了反应盘搅拌位103,此时，搅拌杆41运动到停 在搅拌位103的反应杯中，执行该反应杯加入样本后的搅拌动作。 同样，每个周期，第二试剂总是在反应盘的第三次停止期间llg被 加入到停在排样位101的反应杯中。这样，当反应盘第三次旋转过9 个杯位llh后，刚好将本周期加入了第二试剂的那个反应杯停在了 反应盘搅拌位103，以便于下个周期一开始，即反应盘第一次停止lla 中，搅拌杆41运动到停在搅拌位103的反应杯中，执行该反应杯加 入第二试剂后的搅拌。也就是说，搅拌杆41在反应盘第一次停止lla 和反应盘第二次停止llc期间，根据需要分别执行加入第二试剂后的 搅拌和加入样本后的搅拌。这样，确保反应盘始终按照固定的方式 周期性动作的前提下，实现了加入样本或加入第二试剂后的及时搅拌。
搅拌杆41的搅拌动作序列如下从搅拌杆清洗池100中抬起并 下降16a到反应杯中，执行搅拌16b,然后从反应杯中抬起并下降16c 到搅拌杆清洗池100中，执行搅拌杆的清洗16d。清洗结束后，搅拌 杆一直停在清洗池中16e。
样本/试剂盘21 —个工作周期中，根据需要，前后分别可转动三 次15b， 15c, 15d。如果本周期需要加第一试剂，则在本周期执行吸 第一试剂的动作序列之前，样本/试剂盘21执行第一次转动15b并将 装有本周期所需要用的第一试剂的试剂容器停在样本/试剂盘21的吸
样本/试剂位203;如果本周期不需要加第一试剂，或者所需要的试 剂容器已经在样本/试剂盘21的吸样本/试剂位203，则不需要执行本 次转动。如果本周期需要加入第二试剂，则在本周期执行吸第二试 剂的动作序列之前，样本/试剂盘21执行第二次转动15c并将装有本 周期所需要用的第二试剂的试剂容器停在样本/试剂盘21的吸样本/ 试剂位203;如果本周期不需要加第二试剂，或者所需要的试剂容器已经在样本/试剂盘21的吸样本/试剂位203，则不需要执行本次转动。 如果下周期需要加入样本，则在本周期结束之前，样本/试剂盘21执 行第三次转动15d并将装有下周期所需要用的样本的样本容器停在 样本/试剂盘21的吸样本/试剂位203;如果下周期不需要加样本，或 者所需要的样本容器已经在样本/试剂盘21的吸样本/试剂位203,则 不需要执行本次转动。当样本/试剂盘不需要转动时，保持停止状态 15a即可。
每个工作周期，光学检测器50仅在反应盘第一次旋转lib和第 二次旋转llf期间执行光电数据采集10b和10c,其它时间， 一直保 持准备状态lla。
本发明的样本分析装置工作方法可以很方便地集成反应杯自动 清洗功能。参考图5,在配置有反应杯自动清洗组件60时，在样本 分析装置300的每个工作周期内，仅需要在反应盘的第二次停止期 间，当采样针排完第一试剂并从反应盘抬起后，插入一次反应盘旋 转lld和停止lle，当然，如果本周期不需要执4亍加入第一试剂动作 序列，则插入的这次反应盘旋转lld可以提前启动。这次旋转，反 应盘直接转过19个杯位，然后停止lle，在此停止期间，反应杯自 动清洗探头61下降到反应杯中17b，执行清洗17c后，上升到反应 盘上方17d。其它时间， 一直停在反应盘上方17a 其它所有的动作 序列完全不受影响。
图6所示为本发明样本分析装置300的测试流程示意图。这里 以任意一个测试为例，说明本发明的样本分析装置的测试流程。对 任意一个测试而言，其加入第一试剂的周期被定义为第1个工作周 期。在第1个工作周期中，在反应盘第二次停止期间llc,向停在反 应盘排样位101的干净反应杯中加入第一试剂。到第10个周期开始 时，反应盘的第一次停止期间lla，该反应杯再次停止到反应盘排样 位101，此时，采样针31向该反应杯加入样本。然后反应盘执行本 周期第一次转动llb后，将该反应杯停在了反应盘搅拌位103，执行搅拌。如果是单试剂项目，则此时反应开始。到第18个周期，反应 盘的第三次停止期间llg,该反应杯再次停止到反应盘排样位101, 如果是双试剂项目，则在此时加入第二试剂，然后反应盘第三次旋_
转llh，将该反应杯停在反应盘搅拌位103，下一个周期开始时，执 行搅拌，反应开始。如果是单试剂项目，则本周期不需要加入第二 试剂，相应地下一个周期开始时，也不需要执行搅拌。无论是单试 剂项目还是双试剂项目，其反应开始后，经过一定的工作周期，到 了用户设定的反应时间后，测试结束。每个周期，光学检测器50均 执行前后两次光电数据采集，可得到所有反应杯各个波长的光电数 据，因此，才艮据不同的测试项目的需要，选取相应的光测点进^f亍相 关计算，即可得到测试结果。每个项目的前后两个光测点的时间间 隔优选地是为周期时间长度的 一 半。对于没有配置反应杯自动清洗 组件60的样本分析装置，当反应盘中所进行的一批测试全部反应结 束后，可通过相应的换杯指令，将用完的反应杯转动到换杯位106, 进行手动换杯。
对于配置了反应杯自动清洗组件60的样本分析装置来说，假设 一个测试项目加入第一试剂的周期为本测试的第1个周期，则到了 第37个周期时，反应盘第一次旋转llb后，将该反应杯停在了 37# 位。然后，反应盘顺时针转过19个杯位lld,该反应杯被停在了反 应盘清洗位105的第一个位置，执行第一阶清洗。如此序列执行下 去，这样，到了第40个周期，该反应杯被递进到反应盘清洗位105 的第四个位置，执行第四阶清洗。反应杯的清洗至此结束。下一个 周期，该清洗干净的反应杯将在反应盘的第二次停止时llc，停到反 应盘排样位101，可以执^f于加第一试剂动作，以开始新的测试。
样本分析装置按照上述动作序列依次连续动作，每个周期依次 执行不同反应杯的加样本、加试剂、搅拌等动作序列，即可高效率 地完成大批量单试剂项目与双试剂项目测试，并且双试剂项目与单 试剂项目测试效率相同，即测试速度不会因测试项目为双试剂或双试剂而改变。如果配置了反应杯自动清洗组件60,则可实现单双试 剂恒速的测试速度。如果不配置反应杯自动清洗组件60，当反应盘 上的反应杯全部加样完毕后，要等反应结束，才能换杯，再开始新 的测试，这会使得测试不能够连续不断地进行，因此，不能实现绝 对地恒速测试，但这样可以大大地节约成本，并且由于测试速度不 因双试剂项目而变慢，这已经使得测试效率比较高了 。
此外，本发明的样本分析装置还支持样本自动稀释的功能，其 实现方式如下当申请了样本需要自动稀释的测试项目后，在某一 个周期(定义为第N个周期)，在加入第一试剂的时间段，向停在反应 盘排样位101的干净反应杯中加入蒸馏水作为第一试剂；第N+l个 周期加入第一试剂的时间段，向下一个停在反应盘排样位101的反 应杯加入该测试项目的第一试剂；第N+9周期，在加入样本的时间 段，加入了蒸馏水的反应杯中再次停在反应盘排样位101时，加入 待稀释样本，之后搅拌，完成了样本稀释操作；第N+10周期，在加 入样本的时间段，加入了该测试项目第一试剂的反应杯再次停在反 应盘排样位101,此时，装有稀释好的样本的反应杯停在反应盘吸稀 释样本位102，采样针31从反应盘吸稀释样本位102的反应杯中吸 出定量稀释样本，加入反应盘排样位101的反应杯中，之后搅拌。 如果是单试剂项目，则反应开始；如果是双试剂项目，则第N+18周 期，再加入相应的笫二试剂，之后搅拌，反应开始。
在使用滤光片轮式结构光度计的本发明的样本分析装置中，其 具有以下优点结合布局方式和样本分析方法，在兼顾测试性能的 前提下，简化了配置，明显地节约了成本；测试流程简单，易于实 现；同一测试项目的测试流程固定，测试过程的一致性有效保证了 测试结果的重复性，因此具有很好的测试性能；第一试剂和第二试 剂可在同一个工作周期内加入，而不需要单独的周期加入第二试剂， 使单双试剂测试具有同样的测试速度，相对于同等配置的样本分析 装置来说，测试效率高；可非常方便地兼容一次性反应杯和自动清洗型反应杯；具有样本自动稀释的功能。
在以上实施例中，反应杯的数量为40个。^f旦反应杯的数量并不 局限于此。反应盘的工作位置，包括加样位、搅拌位、清洗位、光 电测量位、手动换杯位等，它们之间的相对位置关系也是可以调整 的。在每个工作周期内，反应盘也可以一共沿顺时针或逆时针方向 转过R圈加或减一个杯位(R》1)，也就是说，反应盘在一个工作周 期内沿转动方向向前或向后递进一个杯位均可。上述加样本动作序 列中的排样本动作、加第一试剂动作序列中的排第一试剂动作和加 第二试剂动作序列中的排第二试剂动作也可分别在反应盘的不同的
停止期间完成。在每个工作周期内对反应液执行的两次光电数据测 量也可分别在该圈反应杯的不同的转动期间进行。还应当理解的是， 因为并非每个工作周期都需要执行加样本操作，所以虽然对工作周 期的定义是自上一个加样本操作起至下一个加样本操作起为止的时 间段，但即使在加样本的时间段内，没有加入样本，该工作周期还 是以此为起始的。
对于光电数据采集方式，在以上实施例中，可将不同波长的滤 光片轮依次停止在光电测量位置，反应盘在匀速转动的过程中完成 各个经过光电测量位置的反应杯的光电数据测量，即光电测试期间， 滤光片轮停止，反应盘匀速旋转。除了上述方式外，还可以使滤光 片轮一直处于匀速旋转状态，反应盘依次将需要执行光电测量的反 应杯移送到光电测量位置，在反应杯停止期间，滤光片轮转过一圏 的过程中，即可完成该反应杯各个波长的光电数据采集。如果采用 后一种实现方式，则反应盘在每个工作周期中，执行光电数据采集 的旋转稍有不同每次旋转，需要首先把反应盘快转过一定杯位， 从特定的杯位开始，依次将固定数量的反应杯停止在光电测量位置， 进行数据采集，然后再快转过一定杯位，使反应盘停止在本次旋转 最终需要停止的位置。
在光电检测装置方面，除了可以采用滤光片轮式光度计外，也可采用光栅、多路静态滤光片或其它结构的光度计，而其它基本配 置类似，同样可以实现单双试剂具有同样测试效率的目的。
以上参照

了本发明的 一些实施例，但是只要不背离本 发明的实质和范围，本领域的技术人员还可以对其进行各种形式上 的修改和变更。以上这些都属于本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种样本分析装置，其包括一个反应盘，其用来放置一圈反应杯，在自向所述一圈反应杯进行上一个加样本操作起至下一个加样本操作起为止的每个工作周期内，所述反应盘至少作三次的停止和三次的转动，所述三次转动各自转过的杯位数在去掉所转动的整圈数后是固定的，且所述三次转动累计转过的杯位数等于R圈总杯位数加一或减一，其中R≥1；一个样本/试剂盘，其用来放置样本容器和试剂容器，并在每个工作周期内根据需要将所述样本容器或试剂容器转动到吸样本/试剂位；以及一个采样针，其在每个工作周期内根据需要分别在不同的时间段执行加样本动作序列、加第一试剂动作序列、加第二试剂动作序列，且所述加样本动作序列中的排样本动作、加第一试剂动作序列中的排第一试剂动作和加第二试剂动作序列中的排第二试剂动作分别在反应盘的不同停止期间完成，样本、第一试剂和第二试剂相应地分别被加入到每次停止期中停在反应盘排样本/试剂位的反应杯内。
2. 如权利要求1所述的样本分析装置，其特征在于，所述样本 分析装置还包括光学检测器，所述光学检测器在每个工作周期内对 反应杯中样本和试剂的反应液至少执行一次光电测量。
3. 如权利要求2所述的样本分析装置，其特征在于，所述光学 检测器使用滤光片轮式结构的光度计、光栅结构的光度计和静态滤 光片结构的光度计中的一种，所述光学检测器在每个工作周期内执 行两次光电数据测量，第一次测量与第二次测量分别在所述反应盘 的不同的转动期间进行。
4. 如权利要求1所述的样本分析装置，其特征在于，所述样本分析装置还包括一根搅拌杆，所述搅拌杆用来在加入样本后的下一次停止期间和加入第二试剂后的下一次停止期间内分别完成对反应 杯中反应液的搅拌。
5. 如权利要求4所述的样本分析装置，其特征在于，所述样本 分析装置还包括采样针清洗池、搅拌杆清洗池、反应盘的驱动机构 和控制器、样本/试剂盘的驱动机构和控制器、采样针的驱动机构和 控制器以及搅拌杆的驱动机构和控制器，所述反应盘和样本/试剂盘 相邻近设置，所述采样针针尖的运动轨迹可分别经过样本盘的吸样 本/试剂位、反应盘上的排样本/试剂位和采样针清洗池，所述搅拌杆 位于所述反应盘的外围，所述反应盘的驱动机构用于在所述反应盘 的控制器的控制下驱动所述反应盘，所述样本/试剂盘的驱动机构用 于在所述样本/试剂盘的控制器的控制下驱动所述样本/试剂盘，所述 采样针的驱动机构用于在所述采样针的控制器的控制下驱动所述采 样针，而所述搅拌杆的驱动机构用于在所述搅拌杆的控制器的控制 下驱动所述搅拌杆。
6. 如权利要求1所述的样本分析装置，其特征在于，所述反应 盘沿着其转动方向在与所述排样本/试剂位相邻处具有 一个吸稀释样 本位，当样本需要稀释时，所述采样针在第N个周期加入第一试剂 的时间段向停在反应盘排样本/试剂位的干净反应杯中加入蒸馏水； 在第N+l个周期加入第一试剂的时间段向下一个停在反应盘排样本/ 试剂位的反应杯中加入第一试剂；在第M个周期加入样本的时间段， 加入了蒸馏水的反应杯中再次停在反应盘排样本/试剂位时，加入待 稀释样本并搅拌；在第M+l个周期加入样本的时间段，加入了第一 试剂的反应杯再次停在反应盘排样本/试剂位，而装有稀释好的样本 的反应杯停在反应盘吸稀释样本位，所述采样针从反应盘吸稀释样 本位的反应杯中吸出定量稀释样本，加入反应盘排样本/试剂位的反 应杯中，其中，N>1,而第M个周期与第N周期之间的时间为第一 试剂孵育时间。
7. 如权利要求1所述的样本分析装置，其特征在于，所述样本分析装置还包括一个反应杯自动清洗组件，而所述反应盘的任一次 停止期间相应插入一 次转动，所述转动转过固定的杯位并将反应结 束需要清洗的反应杯停在反应盘自动清洗位置，所述反应杯自动清 洗组件用来在所述插入的 一次转动后的停止期间对反应杯执行自动 清洗动作。
8. 如权利要求1所述的样本分析装置，其特征在于，所述样本 分析装置还包括一个手动换杯机构，所述手动换杯机构用来支持在 所述反应盘中所进行的一批测试结束后进行手动更换反应杯。
9. 一种样本分析方法，其在自对一圈反应杯进行上一个加样本 操作起至下一个加样本操作起为止的每个工作周期内包括使所述一圏反应杯至少作三次的停止和三次的转动，所述三次 转动各自转过的杯位数在去掉所转动的整圈数后是固定的，且所述 三次转动累计转过的杯位数等于R圈总杯位数加一或减一，其中R根据需要使样本容器或试剂容器转动到吸样本/试剂位;以及 根据需要分别在不同的时间段执行加样本动作序列、加第一试 剂动作序列、加第二试剂动作序列，且所述加样本动作序列中的排 样本动作、加第 一试剂动作序列中的排第 一试剂动作和加第二试剂 动作序列中的排第二试剂动作分别在所述一 圏反应杯的不同停止期 间完成，样本、第一试剂和第二试剂相应地分别被加入到每次停止 期中停在排样本/试剂位的反应杯内。
10. 如权利要求9所述的样本分析方法，其特征在于，所述样 本分析方法还包括在每个工作周期内对反应杯中样本和试剂的反应 液至少执4亍一次光电测量。
11. 如权利要求10所述的样本分析方法，其特征在于，在每个 工作周期内对所述反应液执行两次光电数据测量，第一次测量与第 二次测量分别在所述一 圏反应杯的不同的转动期间进行。
12. 如权利要求9所述的样本分析方法，其特征在于，所述样本分析方法还包括在加入样本后的下一次停止期和加入第二试剂后 的下 一次停止期内分别完成对反应杯中反应液的搅拌。
13. 如权利要求9所述的样本分析方法，其特征在于，所述一 圏反应杯沿着其转动方向在与所述排样本/试剂位相邻处具有一个吸 稀释样本位，当样本需要稀释时，在第N个周期加入第一试剂的时 间段向停在排样本/试剂位的干净反应杯中加入蒸馏水；在第N+l个 周期加入第 一试剂的时间段向下一个停在排样本/试剂位的反应杯加 入第一试剂；在第M个周期加入样本的时间段，加入了蒸馏水的反 应杯中再次停在排样本/试剂位时，加入待稀释样本并搅拌；在第M+l 个周期加入样本的时间段，加入了第一试剂的反应杯再次停在排样 本/试剂位，而装有稀释好的样本的反应杯停在吸稀释样本位，从所 述吸稀释样本位的反应杯中吸出定量稀释样本，加入排样本/试剂位 的反应杯中，其中，N>1，而第M个周期与第N周期之间的时间为 第一试剂孵育时间。
14. 如权利要求9所述的样本分析方法，其特征在于，在所述 一圈反应杯的任一次停止期间相应插入一次转动，所述转动转过固 定的杯位并将反应结束需要清洗的反应杯停在反应盘自动清洗位 置，且在所述插入的一次转动后的停止期间对反应杯执行自动清洗 动作。
15. 如权利要求9所述的样本分析方法，其特征在于，所述样 本分析方法还包括在一批测试结束后进行手动更换反应杯。
16. 如权利要求9所述的样本分析方法，其特征在于，在每个 测试流程中，均为先加第一试剂，经过固定的时间使加入的第一试 剂孵育到反应所需要的温度后，加入样本并紧接着搅拌混匀；其中， 如果是单试剂项目，则加入样本并搅拌后，反应开始，达到设定的 反应时间后，反应结束；如果是双试剂项目，则加入样本后，经过 固定的孵育时间充分消除杂反应后，加入第二试剂并紧接着搅拌混 匀，反应开始，达到设定的反应时间后，反应结束。
全文摘要
本发明提供一种样本分析装置，旨在解决现有技术中不能兼顾成本和单双试剂项目恒速测试的问题，其包括一个反应盘、一个样本/试剂盘和一个采样针。反应盘在每个工作周期内至少作三次的停止和三次的转动，三次转动各自转过的杯位数在去掉所转动的整圈数后是固定的，且其累计转过R圈加或减一个杯位(R≥1)。样本/试剂盘在每个工作周期内根据需要将样本容器或试剂容器转动到吸样本/试剂位。采样针在每个工作周期内根据需要分别在不同的时间段执行加样本动作序列、加第一试剂动作序列、加第二试剂动作序列，且其中的排样本动作、排第一试剂动作和排第二试剂动作分别在反应盘的不同停止期间完成。本发明还提供一种样本分析方法。
文档编号G01N35/02GK101419240SQ200710166628
公开日2009年4月29日 申请日期2007年10月23日 优先权日2007年10月23日
发明者锋 李, 王志红, 解传芬, 智 许 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司