血液留样装置的制作方法

1.本发明涉及血液采集技术领域，具体而言，涉及一种血液留样装置。


背景技术：

2.目前采血过程中血样标本的留取，通常采用真空试管从采血袋连接的采血针或者留样袋连接的留样针中留取血液标本。再在真空试管和采血袋上粘贴同一编码的条形码标签进行唯一标识。由于需要检测的生化指标较多，医护人员通常需要手工拿3个以上的真空试管进行人工穿刺留样，这种人工操作的方式不仅效率低，工作强度大，而且人工操作，容易引入病菌，对血样造成污染，影响检验效果；同时，人工穿刺，容易扎伤手，增加医源性感染。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的在于提供一种血液留样装置，实现自动化的进行血液留样。本发明实施例通过以下技术方案来实现上述目的。
4.第一方面，本发明实施例提供一种血液留样装置，包括留样针固定部、采样管架以及机械手，留样针固定部用于固定留样针，采样管架设置有多个管槽，管槽用于固定采样管，机械手用于抓取固定于管槽的采样管，并移动至留样针固定部，以使留样针穿刺入采样管。
5.在一些实施方式中，机械手用于抓取采样管并沿直线方向移动至留样针固定部，以使留样针穿刺入采样管；采样管架包括一驱动机构以及装载台，装载台设置有多个管槽，驱动机构用于驱动装载台运动并使采样管选择性的移动至直线方向上。
6.在一种实施方式中，机械手包括基座、夹持部以及滑轨，滑轨设置于基座，且留样针固定部位于滑轨的延伸方向上，夹持部滑动设置于滑轨，并用于夹持采样管。
7.在一种实施方式中，夹持部包括第一夹爪以及第二夹爪，第一夹爪设置有与采样管配合的第一夹持面，第二夹爪设置有与采样管配合的第二夹持面，第一夹持面和第二夹持面相对设置，且选择性的相对靠近或远离。
8.在一种实施方式中，采样管架包括第一驱动装置以及装载台，装载台设置有多个管槽，第一驱动装置用于驱动装载台转动，以使每个管槽选择性的位于滑轨的延伸方向上。
9.在一种实施方式中，多个管槽呈圆形阵列排布。
10.在一种实施方式中，血液留样装置还包括固定台以及驱动电机，驱动电机设置于固定台，驱动电机的输出轴沿第一方向设置，并与采样管架连接，以驱动采样管架以第一方向为轴转动，且在采样管架转动过程中，管槽发生翻转。
11.在一种实施方式中，血液留样装置还包括固定台，采样管架包括第二驱动装置以及装载台，装载台设置有多个管槽，第二驱动装置设置于固定台，第二驱动装置与装载台连接并用于驱动装载台沿第二方向滑动，多个管槽沿第二方向并排设置。
12.在一种实施方式中，血液留样装置还包括安装座以及驱动电机，驱动电机设置于
安装座，安装座与第二驱动装置的滑动块连接，驱动电机的输出轴沿第三方向设置，并与装载台连接，以驱动装载台以第三方向为轴转动，且在装载台转动过程中，管槽发生翻转，第三方向和第二方向为不同的方向。
13.在一种实施方式中，血液留样装置还包括信息读取装置，信息读取装置用于读取样品管上的信息。
14.在一种实施方式中，信息读取装置的扫描光束位于机械手的运动路径上，以使采样管从试管架被转运至留样针固定部的过程中被读取。
15.在一种实施方式中，血液留样装置还包括留样袋夹持机构，留样袋夹持机构位于留样针固定部上方。
16.相较于现有技术，本发明提供的血液留样装置，通过装载台固定采样管，通过留样针固定部固定留样针，留样针连通采血袋，在需要进行血液留样时，控制机械手抓取采样管，并移动至留样针下方，使得留样针穿透采样管，血样即可进入采样管内，完成留样操作。当需要留取多个样品时，机械手重复操作即可，实现了采样过程的自动化，避免了采样过程中血样污染，以及因留样针扎伤手造成的医源性感染。
17.本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明第一实施例提供的血液留样装置的结构示意图。
20.图2是本发明第一实施例提供的血液留样装置中留样针固定部的结构示意图。
21.图3是本发明第一实施例提供的血液留样装置中机械手的结构示意图。
22.图4是本发明第一实施例提供的血液留样装置中夹持部的结构示意图。
23.图5是本发明第一实施例提供的血液留样装置中采样管架的结构示意图。
24.图6是本发明第二实施例提供的血液留样装置的结构示意图。
25.图7是本发明第二实施例提供的血液留样装置中采样管架的安装结构示意图。
具体实施方式
26.为了便于理解本发明实施例，下面将参照相关附图对本发明实施例进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
27.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。本文中在本发明实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
28.现有技术中进行血液采样时，多是通过医护人员手动操作完成，采集效率低且存在对血样造成污染的可能，并且一旦留样针扎伤手，还可能增加医源性感染。有鉴于此，本
申请的发明人提出了本技术各实施例中的血液留样装置，以改善上述技术问题。
29.第一实施例
30.请参阅图1，本实施例提供一种血液留样装置10，包括留样针固定部100、采样管架300以及机械手200，其中留样针固定部100用于固定连接采血袋的留样针20，采样管架300用于固定采样管，机械手200用于抓取采样管并执行采样操作。
31.留样针固定部100用于固定留样针20，例如，留样针固定部100可以夹持住留样针20的针筒部分，并使得留样针20的针头露出。本实施例中，请一并参阅图1和图2，留样针固定部100包括第一夹板110和第二夹板120，第一夹板110和第二夹板120相对设置，第一夹板110和第二夹板120之间形成供设置留样针20的夹持空间，留样针20是指与采血袋连通的针头。在第一夹板110和第二夹板120固定留样针20时，留样针20的针头朝向采样管架300方向，以便于机械手200抓取采样管后，可以直接移动至留样针20下方，并插入采样管。可以理解的是，第一夹板110和第二夹板120中的一者或两者可以设置成活动结构，使得可以调节第一夹板110和第二夹板120之间的间距，进而适应不同尺寸的留样针20。为了保护留样针20，在夹持留样针20过程中，还可以在留样针20外部设置一保护套。
32.机械手200为可以活动的结构，用于抓取采样管并移动。机械手200可以设置成多种结构或形式。作为一种实施方式，所述机械手200用于抓取所述采样管并沿着直线方向移动至所述留样针固定部100，以使所述留样针穿刺入所述采样管。这种设置方式，可以使得机械手200的运动轨迹固定，且运动距离最小，一方面可以保证抓取采样管进行穿刺的操作更为精确，另一方面也可以节约功耗。
33.本实施例中，参阅图3，机械手200包括基座210、夹持部230以及滑轨220，基座210设置于留样针固定部100下方，滑轨220设置于基座210，夹持部230滑动设置于滑轨220，并用于夹持采样管。
34.且留样针固定部100位于滑轨220的延伸方向上，即用于夹持留样针20的夹持空间位于滑轨220的延伸方向上，当夹持部230夹持采样管后，可以沿滑轨220滑动进而移动到留样针固定部100处，此时固定于留样针固定部100的留样针20可以穿刺入采样管内。本实施例中，滑轨220的延伸方向大致为xyz坐标系中的z向。
35.作为一种实施方式，请一并参阅图3和图4，夹持部230包括第一夹爪231以及第二夹爪232，第一夹爪231设置有与采样管配合的第一夹持面2311，第二夹爪232设置有与采样管配合的第二夹持面2321，第一夹持面2311和第二夹持面2321相对设置，且选择性的相对靠近或远离。当第一夹爪231和第二夹爪232相对靠近时，第一夹爪231和第二夹爪232可以夹紧进而实现抓取，当第一夹爪231和第二夹爪232相互远离时，第一夹爪231和第二夹爪232相对松开。夹持部230还可以包括一个或两个驱动部233，驱动部233用于驱动第一夹爪231或第二夹爪232选择性的相对靠近或远离，驱动部233可以是电机等。其中，为了更稳定的抓取采样管，第一夹持面2311和第二夹持面2321可以被配置成与采样管的外壁配合的弧形面，使得第一夹持面2311和第二夹持面2321与采样管的接触面积更大，避免抓取时不牢固的缺陷。
36.需要说明的是，机械手200的结构并不限于上述形式，上述实施方式不应理解为对本技术的限定，也可以采用其他的机械手200执行抓取采样管的操作，例如采用四轴、六轴、八轴等机器人等。
37.请一并参阅图3和图5，采样管架300设置有多个管槽301，管槽301用于固定采样管，其中管槽301可以设置成与采样管的外径尺寸相配合的形式，以防止采样管在管槽301内晃动，进一步地，为了固定采样管，采样管还可以与管槽301以过盈配合的形式进行相对固定。本实施例中，如图5所示，采样管架300为大致的圆形结构，且具有一装载面311，管槽301开设于装载面311，装载面311被配置为大致与留样针20的设置方向相互垂直，这样当采样管设置于管槽301时，采样管能正对留样针20。正对留样针20是指留样针20的轴线方向与采样管的管口相对应。
38.请继续参阅图5，多个管槽301以圆形阵列(即环形阵列)的方式排布于装载面311，采样管架300包括第一驱动装置320以及装载台310，装载面311形成于装载台310，第一驱动装置320用于驱动装载台310转动(自转)，即第一驱动装置320用于驱动装载台310以垂直于装载面311的中心线为轴进行转动，在装载台310转动过程中，多个管槽301随之转动，进而可以调整各个管槽301的位置，进而将管槽301内的采样管调整到适合机械手200抓取的位置。即第一驱动装置320作为驱动机构，用于驱动装载台310运动并使所述采样管选择性的移动至机械手200运动的所述直线方向上。这样可以使得机械手200在沿直线方向运动过程中，抓取位于其直线方向上的卡槽301内固定的采样管完成穿刺、取样工作。
39.本实施例中，装载台310转动时，每个管槽301选择性的位于滑轨220的延伸方向上，并且与留样针固定部100位于滑轨220的相对的两侧。这样机械手200的夹持部230在工作时，首先沿滑轨220运动至采样管架300处，抓取位于滑轨220的延伸方向上的管槽301内的采样管，然后沿滑轨220朝向留样针固定部100移动，当移动至采样管的管口与位于留样针固定部100的留样针20接触时，继续移动，此时留样针20刺穿采样管的管口进入采样管内，由于采样管为真空管，在负压的作用下，采血袋中的血液样品经留样针20进入到采样管内。当采集的血液样品达到预定的体积后，机械手200朝向采样管架300的方向移动，此时留样针20脱离采样管，当机械手200运动至采样管架300处时，将采样管放入管槽301后松开，完成一次采样过程。当需要继续采样时，机械手200先移开，第一驱动装置320驱动装载台310转动，此时下一个管槽301移动到滑轨220的延伸方向上，机械手200夹持下一个管槽301内的采样管，进行下一次采样工作。以此类推，完成批量化的采样工作。
40.此外，在第一驱动装置320启动驱动装载台310转动的过程中，已完成采样的采样管内随之转动，其内采集的血液样品会在采样管转动的过程中，完成摇匀，避免血液样品沉降、凝固等，便于后续进行各类生理指标的测试。
41.进一步地，承前述，在完成采样后，采样管内的血液可以供进行各类生理指标的检测，为了提高检测的质量，通常需要对采样管内的血液进行摇晃，以使得血液中的各个成分处于较为均匀的状态。
42.因此，本实施例中，请再次参阅图3和图5，血液留样装置10还可以包括一固定台600和一驱动电机610，采样管架300以第一方向(图3和图5中所示x方向)为轴转动设置于固定台600，且在采样管架300转动过程中，管槽301可以发生翻转。第一方向与滑轨的延伸方向大致相互垂直。驱动电机610安装于固定台600，且驱动电机610的输出轴611沿第一方向设置，采样管架300还包括一连接块330，连接块330连接于装载台310，驱动电机610的输出轴611连接采样管架300的连接块330，以驱动采样管架300以第一方向为轴进行转动。这样在采样完成后，启动驱动电机610，采样管架300转动，此时管槽301内的采样管随管槽301翻
转，达到摇匀的目的。
43.可以理解的是，在驱动电机610进行翻转摇匀的过程中，驱动电机610可以始终朝一个方向转动，如始终顺时针转动。也可以先顺时针转动，然后逆时针转动，往复多次进行。
44.在采样完成后，通常还需要在采样管的外壁贴上标签，以区分不同的样品。然后根据不同的标签分类进行保存、测试等。本实施例中，请再次参阅图1，为了进一步提高自动化程度以及采样效率。还可以设置有一信息读取装置400，信息读取装置400用于读取样品管上的信息。信息读取装置400例如可以通过发射红外光束，扫描得到采样管上的标签信息，并将读取到的标签信息储存并发送至服务器，进行数字化管理。
45.信息读取装置400可以设置于装载台310或者其他任意位置，保证能读取到采样管上的标签信息即可。本实施例中，请再次参阅图3，信息读取装置400设置于基座210，信息读取装置400的扫描光束位于机械手200的运动路径上，以使采样管从试管架被转运至留样针固定部的过程中被读取。这样设置的好处在于，由于采样管在从试管架转运至留样针固定部100的过程中就完成了信息读取过程，因此不会额外的增加信息采集的时间，保证了采样效率。并且由于机械手200单次仅抓取一个采样管，因此在此过程中进行信息读取，还可以防止信息读取错误的情形发生。
46.当然，可以理解的是，在其他的一些实施方式中，信息读取装置400也可以设置于其他位置，此时使得信息读取装置400发出的扫描光束位于采样管的运动路径上即可。
47.为了便于血液采样工作能够连续稳定的进行，在一些实施方式中，请再次参阅图1和图2，血液留样装置10还可以包括一留样袋夹持机构500，留样袋夹持机构500用于夹持、固定留样袋30，留样袋夹持机构500位于留样针固定部100上方。其中留样袋30是指血袋，其与留样针20通过管道连通，在采样过程中，留样袋30中的血液经留样针20进入到采样管中。
48.本实施例中，留样袋夹持机构500包括相对设置的第一夹块510和第二夹块520，第一夹块510和第二夹块520之间形成用于夹持留样袋30的夹持空间。且在一些实施方式中，第一夹块510和第二夹块520之间形成的夹持空间，与第一夹板110和第二夹板120之间形成的夹持空间可以是同轴设置的，这样设置后，留样袋30和留样针20之间的管道可以保持竖直状态，在采样操作时，留样袋30中的血液在被负压吸入采样管时会更加顺畅。
49.在一些实施方式中，留样袋夹持机构500以及留样针固定部100均可以被集成于一固定板700，以便于整理、梳理各类管路以及方便操作人员放置留样针20、留样袋等。
50.本实施例提供的血液留样装置10，通过机械手200完成血液采样工作，实现了采样过程的自动化，避免了在采用过程中可能出现的血液污染，同时也防止了采样过程中，因留样针20扎伤操作人员带来的医源性感染风险。
51.第二实施例
52.参阅图6，本实施例提供一种血液留样装置10，与第一实施例中的血液留样装置10相比，区别在于，本实施例中的采样管架300的结构以及设置方式不同，相同部分可参阅第一实施例内的内容，在此不再赘述。
53.本实施例中，请一并参阅图6和图7，采样管架300包括外壳340、装载台310以及架体350，外壳340为大致的圆形腔体结构，装载台310设置于外壳340内，装载台310具有一装载面311，装载面311从外壳340外露，装载面311被配置为大致与留样针20的设置方向相互平行的形式，架体350设置于装载面311，架体350上设置多个管状结构351，每个管状结构形
成一个管槽301，即管槽301形成于架体350上，多个管槽301可以以并排设置的方式排布，并且多个管槽301可以相邻设置也可以间隔布置。每个管槽301的开口方向朝向留样针固定部100，这样当采样管设置于管槽301时，采样管能正对留样针20。当采样管置于管槽301内时，采样管的延伸方向大致是与装载面311平行的。
54.血液留样装置10还包括一固定台600、一安装座640和一驱动电机610，所述驱动电机610设置于所述固定台600，所述驱动电机610的输出轴沿第方向(如图7所示x方向)设置，并与所述采样管架300连接。具体的，驱动电机610设置于安装座640，安装座640设置于固定台600。
55.驱动电机610驱动采样管架300以第三方向为轴转动设置于固定台600，且在采样管架300转动过程中，管槽301发生翻转。驱动电机610安装于固定台600，且驱动电机610的输出轴沿第三方向设置并连接采样管架300，以驱动采样管架300以第三方向为轴进行转动。这样在采样完成后，启动驱动电机610，采样管架300转动，此时管槽301内的采样管随管槽301翻转，达到摇匀的目的。
56.为了使得每个卡槽内的采样管均可以位移到与留样针20对应的位置，本实施例中，采样管架300还包括第二驱动装置360，第二驱动装置360设置于固定台600，第二驱动装置360与采样管架300的装载台310连接并用于驱动采样管架300沿第二方向(如图7中所示y方向)滑动，其中，在一个实施例中，第一方向与第二方向大致相互垂直，且第一方向和第二方向与滑轨220的延伸方向均相互垂直，三者形成xyz坐标系。其中第二方向即为多个管槽301并排设置的方向。具体的，本实施例中，固定台600上形成沿第二方向的轨道620，第二驱动装置360具有一滑动块370，驱动电机610设置于安装座640，安装座640连接第二驱动装置360的滑动块370，滑动块370滑动的装配于轨道620，第二驱动装置360可以推动滑动块370沿第二方向驱动驱动电机610运动，在此过程中，采样管架300随之沿第二方向运动。在其他的一些实施方式中，第一方向也可以不与第二方向相互垂直，在此不做限定。需要说明的是，第三方向与第二方向为不同的方向，在一些实施方式中，第二方向可以与第三方向是相互垂直的，其中的“第二”和“第三”仅用作区分，并不特指某一具体方向。
57.在第二驱动装置360驱动采样管架300沿第二方向移动的过程中，架体350上的管槽301随之沿第二方向移动，由于多个管槽301是沿第二方向并排设置的，因此采样管架300移动的过程中，每个管槽301都可以位于留样针固定部100的正下方(即滑轨220的延伸方向上)，可以供夹持部230的第一夹爪231和第二夹爪232抓取，因此每个管槽301内的采样管都可以被抓取并移动至留样针固定部100下方，进行采样。
58.本实施例中提供的血液留样装置10，在进行采样时，第二驱动装置360启动，带动采样管架300移动至机械手200的夹持部230下方，使得其中一个管槽301选择性的位于滑轨220的延伸方向上，机械手200的夹持部230工作，首先沿滑轨220运动至采样管架300处，抓取位于滑轨220的延伸方向上的管槽301内的采样管，然后沿滑轨220朝向留样针固定部100移动，当移动至采样管的管口与位于留样针固定部100的留样针20接触时，继续移动，此时留样针20刺穿采样管的管口进入采样管内，由于采样管为真空管，在负压的作用下，采血袋中的血液样品经留样针20进入到采样管内。当采集的血液样品达到预定的体积后，机械手200朝向采样管架300的方向移动，此时留样针20脱离采样管，当机械手200运动至采样管架300处时，将采样管放入管槽301后松开，完成一次采样过程。当需要继续采样时，机械手200
先移开，第二驱动装置360驱动采样管架300移动，此时下一个管槽301移动到滑轨220的延伸方向上，机械手200夹持下一个管槽301内的采样管，进行下一次采样工作。以此类推，完成批量化的采样工作。
59.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本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。