自动分析装置及其工作过程中容器状态的检测方法与流程

本发明涉及借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料的技术领域，特别是涉及一种自动分析装置，还涉及一种自动分析装置工作过程中容器状态的检测方法。

背景技术：

自动分析仪，例如全自动化学发光诊断仪器，在样本进行免疫反应后，需要对反应物进行多次清洗，去除游离物质。清洗过程中反应杯的状态包括：“加载反应杯正常”、“加载反应杯异常”、“抽液正常”、“抽液异常”、“注液正常”、“注液异常”等多种状态。而且反应杯中的液体特性也在清洗过程中发生变化，主要成分包括：“血清”、“磁珠”、“试剂”、“洗液”等；在清洗过程中，多种物质的浓度比例会持续变化，导致反应杯中的试液特性发生变化，因此对反应杯的状态检测较为困难。例如对于采用光传感器对反应杯的状态进行检测的技术，反应杯中的试液的浓度、黏度、试剂特性等都会发生无法意料和肉眼观察到的变化，这些变化将导致吸光度也会发生改变，从而影响光传感器的判断。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够准确检测出自动分析装置工作过程中容器状态的自动分析装置及其工作过程中容器状态的检测方法。

一种自动分析装置工作过程中容器状态的检测方法，包括建模阶段和建模阶段后的工作中检测阶段，所述建模阶段包括：获取光传感器对应无遮挡状态下接收到的光强的第一阈值，并获取所述光传感器对应全遮挡状态下接收到的光强的第二阈值；根据所述光传感器在被空的容器遮挡的状态下接收到的光强得到第三阈值；所述工作中检测阶段包括：所述自动分析装置将盛有实验物质的所述容器移动到对准所述光传感器的位置，根据所述光传感器此时接收到的光强得到第一检测值；判断所述第一检测值是否同时满足两个条件：处于冗余修正后的所述第一阈值和冗余修正后的第二阈值之间，处于所述第三阈值的加液范围内；若同时满足这两个条件，则判定容器加载正常，否则判定容器加载失败；所述自动分析装置对所述容器中的所述实验物质进行处理后，根据所述光传感器此时接收到的光强得到第二检测值；判断所述第二检测值与第一检测值的差值是否大于误差范围，若是，则判定容器处理正常，否则判定容器处理异常；所述误差范围的绝对值小于所述加液范围的绝对值。

在其中一个实施例中，所述自动分析装置对所述容器中的所述实验物质进行处理，包括所述自动分析装置将所述实验物质移出所述容器。

在其中一个实施例中，所述自动分析装置对所述容器中的所述实验物质进行处理，包括所述自动分析装置在将所述实验物质移出所述容器后，对所述容器进行物质注入处理；所述第二检测值是将所述实验物质移出所述容器后、所述进行物质注入处理前得到的；所述工作中检测阶段还包括：在进行物质注入处理后，根据所述光传感器此时接收到的光强得到第三检测值；判断所述第三检测值与第二检测值的差值是否大于误差范围，若是，则判定所述物质注入处理正常，否则判定所述物质注入处理异常。

在其中一个实施例中，所述自动分析装置包括转盘，所述转盘设有多个容纳所述容器的容纳位，每个容纳位用于容纳一个所述容器；所述容器设于所述转盘上时、相邻的容器间存在间隙，至少一所述间隙处设有容器间挡片；所述工作中检测阶段还包括：所述转盘旋转至将所述间隙对准所述光传感器的位置，根据所述光传感器此时接收到的光强得到第四检测值；所述转盘旋转至将所述间隙对准所述容器间挡片的位置，根据所述光传感器此时接收到的光强得到第五检测值；若所述第四检测值处于所述第一阈值的冗余范围内，且所述第五检测值处于所述第二阈值的冗余范围内，则判定所述光传感器正常。

在其中一个实施例中，所述进行物质注入处理，是向所述容器中加入清洗液。

在其中一个实施例中，所述自动分析装置包括转盘，所述转盘设有多个容纳所述容器的容纳位，每个容纳位用于容纳一个所述容器；所述容器设于所述转盘上时，相邻的容器间存在间隙；所述工作中检测阶段还包括：所述转盘旋转至将所述间隙对准所述光传感器的位置，根据所述光传感器此时接收到的光强得到第四检测值；设置挡片，所述转盘旋转至将所述光传感器对准所述挡片的位置，根据所述光传感器此时接收到的光强得到第五检测值；若所述第四检测值处于所述第一阈值的冗余范围内，且所述第五检测值处于所述第二阈值的冗余范围内，则判定所述光传感器正常。

在其中一个实施例中，所述光传感器是反射型光耦或对射式光耦；所述建模阶段还包括将所述第二阈值减去第一阈值后除以刻度系数得到刻度阈值的步骤，且所述刻度系数为大于2小于100的自然数；所述处于冗余修正后的所述第一阈值和冗余修正后的第二阈值之间，是大于所述第一阈值加刻度阈值、小于所述第二阈值减刻度阈值；所述处于第三阈值的加液范围内，是大于所述第三阈值减刻度阈值、小于所述第三阈值加刻度阈值；所述误差范围的绝对值等于所述刻度阈值。

在其中一个实施例中，所述刻度系数为16。

在其中一个实施例中，所述获取所述光传感器对应全遮挡状态下接收到的光强的第二阈值，是使所述光传感器对准白色挡板，根据所述光传感器接收到的光强得到所述第二阈值。

在其中一个实施例中，所述容器是半透明容器。

一种自动分析装置，包括控制系统，所述控制系统用于执行上述的自动分析装置工作过程中容器状态的检测方法。

上述自动分析装置及其工作过程中容器状态的检测方法，采用光传感器对容器状态进行非接触式的检测，杜绝了检测过程中可能导致样本受污染的问题。采用分段式检测与动态检测相结合的方式，首先通过建模阶段建立无遮挡/空容器遮挡/全遮挡的三段模型，从而可以对包括容器加载正常、容器加载异常、容器处理正常、容器处理异常在内的多种状态进行检测；检测阶段中根据盛有实验物质的容器得到第一检测值，后续容器处理是否正常是根据与第一检测值的比较进行判定，这种动态检测可以克服容器中的实验物质特性发生变化导致的误差。

附图说明

图1是一实施例中自动分析装置工作过程中容器状态的检测方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

应该理解的是，虽然本发明的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，本发明的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

图1是一实施例中自动分析装置工作过程中容器状态的检测方法的流程图，该检测包括建模阶段p1和工作中检测阶段p2，以下对具体的步骤进行说明：

s110，获取光传感器无遮挡状态下的第一阈值，及全遮挡状态下的第二阈值。

本实施例中的该检测方法是通过光传感器测量自动分析装置工作过程中使用的容器(例如反应杯、试样杯等)的透光度，来判断容器状态。本步骤中获取光传感器对应无遮挡状态下接收到的光强的第一阈值，并获取光传感器对应全遮挡状态下接收到的光强的第二阈值。第二阈值为能够保证容器中盛有任何自动分析装置工作过程中会进入所述容器的实验物质时，均能够保证光传感器接收到的光强处于无遮挡状态和全遮挡状态之间的值。即通过设置第一、第二阀值，使得容器中盛有任何实验物质时，检测值均处于第一阈值与第二阀值之间。

第一阈值和第二阈值可以是实测得出，也可以根据经验进行设定。

在一个实施例中，是使用白色挡板进行全遮挡状态的第二阈值的测量。将白色挡板对准光传感器，模拟光传感器被完全遮挡的情况，根据光传感器接收到的光强得到第二阈值。

在一个实施例中，自动分析装置包括转盘，转盘设有多个容纳所述容器的容纳位，每个容纳位用于容纳一个容器。容器设于转盘上时，相邻的容器间存在间隙。第一阈值的测量可以是控制转盘移动到将光传感器对准相邻容器间的间隙的位置，根据光传感器接收到的光强得到第一阈值。

光传感器会将接收到的光强转换为一个便于自动处理的值，例如对于光传感器是光电传感器，是将接收到的光强转换为电量(电压值)，因此在相应的实施例中，第一阈值、第二阈值为电压值。

光传感器包括两种类型，一种是反射型，即光发射器和光接收器设置在被测物体的同一侧，光发射器发射的光线被被测物体反射回光接收器；另一种是分离型，即光接收器单独设置，光接收器设置在被测物体的另一侧或直接使用外接的光线，光接收器在有物体遮挡时接收到的光强会降低。具体将哪一种光传感器应用于实施例中的上述检测方法，可以根据应用的自动分析装置的具体结构进行选择，例如根据每种光传感器的具体结构尺寸，考虑自动分析装置是否有足够的空间进行安装，光线是否会被其他部件干扰等。

s120，获取光传感器在被空的容器遮挡的状态下的第三阈值。

根据光传感器在被空的容器遮挡的状态下接收到的光强得到第三阈值。可以理解的，由于不同的容器透光率不同，本实施例中将相应的容器配置于自动分析装置上，通过实测得到第三阈值。即自动分析装置工作时实际使用什么容器，就用该容器实测得到第三阈值。在一个实例中，反应杯材料为半透明乙烯。第一、第二、第三阈值的获取顺序并没有先后的要求，可以同时进行，也可以按任意顺序先后进行。

上述步骤s110和s120属于建模阶段p1，建模完成后就可以启动自动分析装置进行实际工作。可以将建模阶段p1获得的值记录并储存，包括第一、第二、第三阈值，自动分析装置以后的工作中就不需要再次进行建模了。

s130，光传感器对准盛有实验物质的容器，得到第一检测值。

自动分析装置将盛有实验物质的容器移动到对准光传感器的位置，根据光传感器此时接收到的光强得到第一检测值。实验物质可以是试剂、样本(一般是生物体液)、清洗液、磁珠等。

s140，判断第一检测值是否同时满足两个条件：处于冗余修正后的第一阈值和冗余修正后的第二阈值之间，处于第三阈值的加液范围内。

若两个条件同时满足，则判定容器加载正常；否则判定容器加载异常。

容器加载正常时，光传感器接收到的光强对应的第一检测值应处于第一阈值和第二阈值之间。可以理解的，第一检测值如果非常接近第一阈值或第二阈值，也是异常的。因此判断时应对第一阈值和第二阈值之间的这个区间进行一个冗余修正，得到一个属于这个区间、且比这个区间更窄的小区间，根据第一检测值是否落入这个小区间进行判定。进行冗余修正后得到的小区间应大于第一阈值和第二阈值之间区间的一半。另一方面，盛有实验物质的容器应该与空容器的透光度接近，因此可以根据第一检测值是否处于第三阈值的加液范围内，判断容器加载是否正常。加液范围是超出该范围即判定透光度明显与盛有实验物质的容器不符的范围，加液范围的上限值与下限值的差应小于第三阈值与第一阈值的差的绝对值，且小于第二阈值与第一阈值的差的绝对值。

可以理解的，若容器加载异常，则自动分析装置的后续处理会出错，因此只有在容器加载正常时，自动分析装置才继续工作，本实施例的检测方法也才继续走后续流程，进入步骤s150。

s150，对容器中的实验物质进行处理，光传感器得到第二检测值。

自动分析装置对容器中的实验物质进行处理后，根据光传感器此时接收到的光强得到第二检测值。

在本实施例中，步骤s150是自动分析装置将实验物质移出容器，可以是将部分实验物质移出容器、部分实验物质仍保留在容器中，也可以是将实验物质全部移出容器。可以理解的，容器内可以盛有两种以上实验物质，例如包括试剂和磁珠吸附物，步骤s150只将未反应完的实际抽走，容器内保留磁珠吸附物。在其他实施例中，该处理可以是抽液(抽取容器内的部分试液)、抽空(将容器抽空)、注射试剂、注射清洗液等。

在一个实施例中，自动分析装置将实验物质移出容器后，还需要对容器进行物质注入处理。注入容器的物质可以是清洗液、试剂、样本等。第二检测值是将实验物质移出容器后、进行物质注入处理前得到的。在该实施例中，步骤s150之后还包括根据光传感器此时接收到的光强得到第三检测值的步骤。并判断第三检测值与第二检测值的差值是否大于误差范围，若是，则判定物质注入处理正常，否则判定物质注入处理异常。

可以理解的，对容器中的实验物质进行处理后，容器整体的透光度会发生变化，因此若第三检测值与第二检测值的差值过小，就判定为物质注入处理异常。误差范围为处于该范围即判定容器中的实验物质没有变化的范围。误差范围的绝对值小于前述加液范围的绝对值。

s160，判断所述第二检测值与第一检测值的差值是否大于误差范围。

若是，则判定容器处理正常，否则判定容器处理异常。步骤s130～s160属于工作中检测阶段p2。

上述自动分析装置工作过程中容器状态的检测方法，采用光传感器对容器状态进行非接触式的检测，杜绝了检测过程中可能导致样本受污染的问题。

该检测方法结合了分段检测和动态检测的优点，并克服了这两种检测各自的不足之处。单纯的分段检测需要预先测定大量的经验数据，然后在此基础上进行分段设定阈值，其主要缺点是兼容性差。如，由于反应杯之间表面光滑度的差异导致透光度的差异(干净的反应杯透光率较高，而装载了血浆等样本的反应杯抽干后，杯壁会有残留，影响透光率)，或者反应杯盛载的液体透明度的差异(如血清、纯水、磁珠等)，容易产生误判。单纯的动态检测只能对于动态变化的状态进行检测，无法对具有一定确定性的多状态进行区分检测。如单纯动态检测可以检测从有杯到无杯的变化，或者有液体到无液体的变化，但是对于有杯、无杯、有液体、无液体的区分度则不足。

采用分段式检测与动态检测相结合的方式，首先通过建模阶段建立无遮挡/空容器遮挡/全遮挡的三段模型，从而可以对包括容器加载正常、容器加载异常、容器处理正常、容器处理异常在内的多种状态进行检测；检测阶段中根据盛有实验物质的容器得到第一检测值，后续容器处理是否正常是根据与第一检测值的比较进行判定，这种动态检测手段可以克服容器中的实验物质特性发生变化导致的误差。

在一个实施例中，检测阶段p2还包括验证光传感器的可靠性的步骤：

自动分析装置将转盘旋转至将容器间的间隙对准光传感器的位置，根据光传感器此时接收到的光强得到第四检测值。

设置挡片，该挡片可以使用与步骤s110中对第二阈值进行实测时的挡板相同的材质。转盘旋转至将间隙对准容器间挡片的位置，根据光传感器此时接收到的光强得到第五检测值。

若第四检测值处于第一阈值的冗余范围内，且第五检测值处于第二阈值的冗余范围内，则判定光传感器正常，否则判定光传感器异常，停止工作中检测阶段p2的检测。

可以理解的，第四检测值应接近第一阈值，第五检测值应接近第二阈值，如果不满足该条件，说明光传感器异常，停止测试。

在一个实施例中，步骤s110获取光传感器对应无遮挡状态下接收到的光强的第一阈值，是控制转盘进行旋转，获取多个不同的间隙处的光强，求平均后得到第一阈值。

以下通过一个实施例对自动分析装置工作过程中容器状态的检测方法进行进一步说明。在本实施例中，光传感器是反射型光耦，容器为反应杯。

建模阶段p1包括如下步骤：

自动分析装置控制转盘进行旋转，分别记录十个空隙处光耦电压值va1～va10、十个白色挡板处光耦电压值vb1～vb10、十个反应杯处光耦电压值vc1～vc10，计算得到va0＝(va1+va2+...+va10)/10，vb0＝(vb1+vb2+...+vb10)/10，vc0＝(vc1+vc2+...+vc10)/10。设置刻度阈值△v0＝(vb0-va0)/n，刻度阈值将在后续工作中检测阶段p2中作为上述的冗余修正、加液范围、误差范围等的数值基础，例如直接套用、或者取刻度阈值倍数/分数使用；刻度系数n为一经验值，且为大于2小于100的自然数。本实施例中n＝16。记录并存储va0、vb0、vc0、△v0的值。

在本实施例中，工作中检测阶段p2是清洗过程，在其他实施例中也可以是自动分析装置的其他工作过程，例如往样本容器中加入试剂等。自动分析装置在样本进行免疫反应后，需要对反应物进行多次清洗，去除游离物质。清洗游离物质过程中，需要实时监控液位的变化，从而对清洗效果进行判断。本实施例的工作中检测阶段p2包括如下步骤：

验证光传感器可靠性：转盘运动到间隙对准光耦的位置，检测此时光电开关的电压va'；设置挡片，转盘运动到挡片对准光耦的位置，检测此时的光耦电压值vb'；若(va0-△v0)＜va'＜(va0+△v0)，并且(vb0-△v0)＜vb'＜(vb0+△v0)，则判定光耦正常。其中，va'为前述第四检测值，(va0-△v0)＜va'＜(va0+△v0)即为前述第四检测值处于第一阈值的冗余范围内；vb'为前述第五检测值，(vb0-△v0)＜vb'＜(vb0+△v0)即为前述第五检测值处于第二阈值的冗余范围内。

一次清洗：转盘运动到反应杯对准光耦的位置，检测此时的光耦电压值vc'，若(va0+△v0)＜vc'＜(vb0-△v0)，并且(vc0-△v0)＜vc'＜(vc0+△v0)，则表明反应杯加载正常，否则表明反应杯加载失败。其中，vc'为前述第一检测值，(va0+△v0)即为前述冗余修正后的第一阈值，(vb0-△v0)即为前述冗余修正后的第二阈值，(vc0-△v0)＜vc'＜(vc0+△v0)即表示vc'处于第三阈值的加液范围内。自动分析装置的清洗针移动并抽取反应杯中的液体(本实施例中为血清废液)，将反应杯抽空后清洗针抬起，检测此时光耦的电压值vd'，若|vc'-vd'|>△v0，则判定抽液正常(抽液成功)，否则抽液异常。其中，vd'为前述第二检测值，|vc'-vd'|>△v0即表示前述第二检测值与第一检测值的差值大于误差范围。清洗针向反应杯中注入清洗液，检测此时光耦的电压值ve'，若|vd'-ve'|>△v0，则判定清洗液注入正常(注入成功)，否则表明清洗液注入异常。其中，ve'为前述第三检测值，|vd'-ve'|>△v0即表示前述第三检测值与第二检测值的差值大于误差范围。

二次清洗：转盘运动到反应杯对准光耦的位置，检测此时的光耦电压值vc”，若(va0+△v0)＜vc”＜(vb0-△v0)，则表明反应杯加载正常，否则表明反应杯加载失败。清洗针移动并抽取反应杯中的液体，将反应杯抽空后清洗针抬起，检测此时光耦的电压值vd”，若|vc”-vd”|>△v0，则判定抽液成功，否则抽液异常。清洗针向反应杯中注入清洗液，检测此时光耦的电压值ve”，若|vd”-ve”|>△v0，则判定清洗液注入成功，否则表明清洗液注入异常。

由于检测过程中转盘持续转动，因此可以只配置一个光传感器，就能够实现对转盘上的多个容器的状态检测，节约传感器成本、简化系统设计。

发明人还提供一种自动分析装置，包括光传感器和控制系统，该控制系统用于控制自动分析装置执行以上任一实施例所述的自动分析装置工作过程中容器状态的检测方法。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。