样本混匀机构的制作方法

1.本发明属于医疗器械技术领域，具体的为一种样本混匀机构。


背景技术：

2.目前在临床有两种采血方式：采集静脉全血和采集末梢血。其中，静脉全血采血量一般是在2
‑
3ml左右，适合于成年人等采血方便的患者；而末梢血采血量一般在80
‑
100ul左右，适合于儿童等采血不方便的患者。
3.采集后的血液样本在静止一段时间后，血液会进行分层，重量大的细胞会沉淀在试管底部，这样就会导致收集的样本中各个成分不均匀，不能进行血细胞计数。为解决这个问题，临床上会对收集的静脉全血进行颠倒混匀，也就是将试管多次颠倒。末梢血的样本采血量少，流动性差，采血管颠倒时，末梢血往往黏附在采血管底部或管壁上不流动，因此无法通过颠倒试管来进行混匀。临床上对于末梢血混匀一般都是用手弹动末梢血试管或用末梢试管轻轻敲动桌子产生震动来进行混匀。
4.公开号为cn102095625a的中国专利公开了一种血细胞分析仪的混匀装置，主要由混匀机构和抬升机构组成，其中，所述混匀机构包括垂直混匀机构，该机构包括混匀电机支架，支架上安装有垂直混匀电机、呈纵向设置的直线导轨和与该直线导轨滑动配合的滑块，滑块顶端固装有混匀顶杆；垂直混匀电机的输出轴与一偏心轮同轴固接，所述偏心轮通过连杆与滑块连接；所述抬升机构包括安装有抬升电机的抬升底板，抬升底板上开设有至少二个轴承孔，各轴承孔内设置直线轴承及与该直线轴承相配合的导向杆，各导向杆的顶端与一抬升板连接；所述抬升电机的输出轴与抬升丝杆同轴固接，该抬升丝杆的另一端与固定于抬升板上的抬升丝杆螺母螺纹配合；所述的混匀电机支架固定于抬升机构的抬升板上。
5.具体的，抬升机构主要用于实现混匀机构中混匀顶杆在垂直方向上的定位，混匀机构利用偏心轮驱动划卡沿着直线导轨做竖直上下运动，从而驱动试管做竖直上下运动，虽然在一定程度上能够实现样本混匀，但由于末梢血的样本采血量少，流动性差，仅仅做上下运动的混匀方式并不能达到较好的混匀效果。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种样本混匀机构，能够使样本容器在做圆锥摆运动的过程中不产生自转运动或仅产生轻微自转运动，以提高混匀效率和混匀效果。
7.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.本发明首先提出了一种样本混匀机构，包括支架，所述支架上设有：
9.样本容器座，用于放置样本容器；
10.混匀驱动机构，用于驱动所述样本容器做圆锥摆运动；
11.还包括：
12.防自转机构，用于防止所述样本容器在做圆锥摆运动过程中绕其轴线自转。
13.进一步，所述样本容器座包括设置在所述支架上的样本容器套和位于所述样本容器套下方的样本容器托座，所述样本容器套上设有用于所述样本容器穿过的套孔，所述样本容器托座的顶面上设有用于放置所述样本容器的托槽；
14.所述混匀驱动机构驱动所述样本容器托座做平面圆周运动、并使所述样本容器在所述套孔与所述托槽的限位作用下做圆锥摆运动。
15.进一步，所述套孔内设有与其球面配合的摆动套，所述摆动套上设有用于所述样本容器穿过的穿孔。
16.进一步，所述摆动套与所述套孔(3)之间的配合球面的球心落在所述样本容器的轴线在做圆锥摆运动过程中形成的圆锥面的轴线上。
17.进一步，所述样本容器托座(2)在垂直于所述套孔(3)的轴线的平面上做平面圆周运动，且所述样本容器托座上任意一点在做平面圆周运动时形成的圆形轨迹的圆心落在所述套孔的轴线上。
18.进一步，所述防自转机构包括用于防止所述样本容器托座产生自转运动的柔性固定带，所述柔性固定带的第一端与所述支架固定连接、第二端与所述样本容器托座连接。
19.进一步，所述柔性固定带的厚度小于其宽度并使所述柔性固定带(15)在厚度方向上弯曲所需的驱动力小于在宽度方向上弯曲所需的驱动力。
20.进一步，所述柔性固定带的第一端与第二端之间具有夹角、并在其第一端与第二端之间形成弯曲连接段；所述柔性固定带的第二端跟随所述样本容器托座做平面圆周运动的过程中，所述柔性固定带通过改变所述弯曲连接段的弯曲曲率以及弯曲轴线的方向以补偿所述样本容器托座的位置变化。
21.进一步，所述样本容器托座的侧壁上设有限位插孔，所述柔性固定带的端部设有与所述限位插孔配合的限位插销；或，所述柔性固定带的端部设有用于抱紧固定在所述样本容器托座上的抱箍。
22.进一步，所述防自转机构包括伸缩杆，所述伸缩杆的两端分别与所述支架和所述样本容器托座(2)之间铰接连接。
23.进一步，所述混匀驱动机构包括偏心块和用于驱动所述偏心块(5)转动的转动轴(6a)，所述偏心块上设有相对于转动轴偏心设置的偏心轴，所述偏心轴与所述样本容器托座之间转动配合；所述支架上设有用于驱动所述偏心块绕所述转动轴旋转的混匀动力装置。
24.进一步，所述混匀动力装置采用电机，所述电机与所述偏心块的转动轴之间传动连接，或所述电机与所述偏心块的转动轴之间固定连接。
25.进一步，所述样本容器托座的底面上设有装配槽，所述偏心轴与所述装配槽之间设有轴承。
26.进一步，所述支架上设有用于检测所述样本容器托座是否位于用于放置所述样本容器的原始位置的原位光耦，所述偏心块、所述样本容器托座或所述混匀动力装置的输出轴上设有与所述原位光耦配合的光耦挡片。
27.进一步，所述支架上设有若干安装脚，所述安装脚(11)的下方设有减震元件(14)。
28.进一步，所述安装脚的下方与其一一对应设有安装片，，所述安装片上设有导向柱，所述安装脚滑动配合套装在对应的所述导向柱上，所述减震元件(14)套装在所述导向
柱上并位于所述支架与所述安装片之间。
29.本发明还提出了一种样本分析仪，包括如上所述的样本混匀机构。
30.本发明的有益效果在于：
31.本发明的样本混匀机构，通过设置混匀驱动机构驱动样本容器做圆锥摆运动，从而使样本容器内的样本产生涡流以实现样本混匀，但若样本容器在做圆锥摆运动的过程中产生明显的自转运动，则可能导致涡流减弱甚至无法产生涡流，降低混匀效果甚至无法混匀样本；本发明通过设置防自转机构，能够避免样本容器在做圆锥摆运动的过程中产生自转或仅产生轻微自转，如此，可使样本容器内的涡流不受其自转的影响，能够有效提高样本混匀效率和混匀效果。
32.通过在安装脚的下方设置减震元件，一方面可以实现减震，另一方面可使样本容器在做圆锥摆运动过程中产生细微振动，该细微振动与涡流相结合，能够进一步提高混匀效率和混匀效果。
附图说明
33.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
34.图1为本发明样本混匀机构实施例的结构示意图，具体的为原位光耦设置在主体支架上侧时的结构示意图；
35.图2为本实施例样本混匀机构当原位光耦设置在主体支架下侧时的结构示意图；
36.图3为图1的立体图。
37.附图标记说明：
[0038]1‑
样本容器套；2
‑
样本容器托座；3
‑
套孔；4
‑
托槽；5
‑
偏心块；6a
‑
转动轴；6b
‑
偏心轴； 9
‑
原位光耦；10
‑
光耦挡片；11
‑
安装脚；12
‑
安装片；13
‑
导向柱；14
‑
减震元件；15
‑
柔性固定带；15a
‑
第一端；15b
‑
第二端；15c
‑
弯曲连接段；16
‑
电机；17
‑
主体支架；18
‑
容器支架； 19
‑
样本容器。
具体实施方式
[0039]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0040]
本实施例的样本分析仪，包括样本混匀机构。如图1所示，为本发明样本混匀机构实施例的结构示意图。本实施例的样本混匀机构，包括支架，支架上设有：样本容器座，用于放置样本容器；混匀驱动机构，用于驱动样本容器做圆锥摆运动。本实施例的样本混匀机构还包括防自转机构，用于防止样本容器在做圆锥摆运动过程中绕其轴线自转。具体的，本实施例的支架包括主体支架17和容器支架18，容器支架18固定安装在主体支架17上。
[0041]
进一步，本实施例的样本容器座包括设置在支架上的样本容器套1和位于样本容器套1 下方的样本容器托座2，样本容器套1上设有用于样本容器穿过的套孔3，样本容器托座2的顶面上设有用于放置样本容器的托槽4。具体的，本实施例的样本容器套1固定安装在容器支架18上。本实施例的混匀驱动机构的驱动样本容器托座2做平面圆周运动、并使样本容器在套孔3与托槽4的限位作用下做圆锥摆运动。
[0042]
具体的，在其他一些实施例中，还可以在套孔3内设置与其球面配合的摆动套，摆动套上设有用于样本容器穿过的穿孔，如此，样本容器穿过穿孔后安装在托槽4内，当样本容器托座2做平面圆周运动时，样本容器的底部随样本容器托座2一起做平面圆周运动，其中部或上部在摆动套的作用下绕摆动套与套孔3之间的配合球面的球心摆动；当然，此时摆动套与套孔3之间的配合球面的球心落在样本容器的轴线在做圆锥摆运动过程中形成的圆锥面的轴线上。如此可以减小样本容器与样本容器托座和样本容器套1之间的摩擦力，不会在摩擦力的作用下产生自转，也可以起到防止样本容器自转的技术目的。本实施例的样本容器托座 2在垂直于套孔3的轴线的平面上做平面圆周运动，且样本容器托座2上任意一点在做平面圆周运动时形成的圆形轨迹的圆心落在套孔3的轴线上，即本实施例的样本容器在套孔3和托槽4的共同限位作用下绕套孔3的轴线做圆锥摆运动。
[0043]
进一步，本实施例的防自转机构包括用于防止样本容器托座2产生自转运动的柔性固定带15，柔性固定带15的第一端15a与支架固定连接、第二端15b与样本容器托座2连接。设柔性固定带15的第一端15a与支架固定连接的连接点为第一连接点、第二端15b与样本容器托座2连接的连接点为第二连接点，在样本容器托座2做平面圆周运动的过程中，第一连接点与第二连接点之间的长度会实时产生变化，此时若将柔性固定带15的长度设置为等于第一连接点与第二连接点之间的最大距离，可限制样本容器托座2产生自转或使样本容器托座 2产生小幅度自转，从而可以限制样本容器产生自转或产生小幅度自转。
[0044]
优选的，本实施例的柔性固定带15的厚度小于其宽度并使柔性固定带15在厚度方向上弯曲所需的驱动力小于在宽度方向上弯曲所需的驱动力。此时可将柔性固定带15的长度设置为大于等于第一连接点与第二连接点之间的最大距离，在做平面圆周运动的过程中，利用厚度方向上弯曲所需驱动力小的特点，通过调节厚度方向上的弯曲曲率来匹配第一连接点与第二连接点之间的距离变化，同时利用宽度方向上弯曲所需驱动力大的特点来限制样本容器托座2不产生自转或产生轻微自转。本实施例的柔性固定带15的长度设置为大于第一连接点与第二连接点之间的最大距离，即本实施例的柔性固定带15的第一端15a与第二端15b之间具有夹角、并在其第一端15a与第二端15b之间形成弯曲连接段15c；柔性固定带15的第二端 15b跟随样本容器托座2做平面圆周运动的过程中，柔性固定带15在厚度方向上通过改变弯曲连接段的弯曲曲率以补偿样本容器托座2的位置变化。具体的，本实施例的第一端15a与容器支架18连接，当弯曲连接段的弯曲曲率变大时，表明第一端15a距离容器支架18的距离增大；反之，当弯曲连接段的弯曲曲率减小时，表明第一端15a距离容器支架18的距离减小。另外，当弯曲连接段的弯曲轴线的方向朝向某一侧偏斜时，表明第一端15a随着样本容器托座2运动到该侧。即本实施例通过设置柔性固定带15，利用柔性固定带15在其厚度方向上弯曲所需驱动力更小的特性，一方面，其第二端15b可以跟随样本容器托座2做平面圆周运动，并通过改变弯曲连接段的曲率半径以及弯曲轴线的方向来补偿样本容器托座2的位置变化，不对样本容器托座2的平面圆周运动造成干涉，另一方面利用柔性固定带15在宽度方向上弯曲所需驱动力大的特点，使其在第二端15b在跟随样本容器托座2运动的过程中，不会产生弯曲或仅产生轻微的弯曲，可避免柔性固定带15缠绕在样本容器托座2上，从而可以防止样本容器座2产生自转。
[0045]
进一步，样本容器托座2的侧壁上设有限位插孔，柔性固定带15的端部设有与限位插孔配合的限位插销；或，柔性固定带15的端部设有用于抱紧固定在样本容器托座2上的抱
箍。本实施例的样本容器托座2的侧壁上设有限位插孔，柔性固定带15的端部设有与限位插孔配合的限位插销。
[0046]
当然，防自转机构还可以采用多种方式实现，如防自转机构包括伸缩杆，所述伸缩杆的两端分别与所述支架和所述样本容器托座2之间铰接连接，在样本容器托座2做平面圆周运动过程中，通过自适应改变伸缩杆的长度的方式，不仅可以补偿样本容器托座2与支架之间的距离变化，而且利用刚性的伸缩杆也可以使样本容器托座2不产生自转或仅产生轻微自转。
[0047]
进一步，本实施例的混匀驱动机构包括偏心块5和用于驱动偏心块5转动的转动轴6a，偏心块5上设有相对于转动轴6a偏心设置的偏心轴6b，偏心轴6b与样本容器托座2之间转动配合；支架上设有用于驱动偏心块5绕转动轴6a旋转的混匀动力装置。具体的，本实施例的混匀动力装置采用电机16，本实施例的电机16与偏心块5的转动轴6a之间固定连接，可减少传动机构，简化结构。当然，还可以使电机16与偏心块5的转动轴6a之间传动连接，传动连接的方式可以为齿轮传动、带传动、链传动等方式。当然，电机16可以为步进电机、直流电机、伺服电机等可提供旋转动力的装置，本实施例的电机16采用直流电机，电机的旋转速度在2000
‑
3000r/min。优选的，样本容器托座2的底面上设有装配槽，偏心轴6与装配槽之间设有轴承，减小样本容器托座2与偏心轴6之间的摩擦力。
[0048]
进一步，支架上设有用于检测样本容器托座2是否位于用于放置样本容器的原始位置的原位光耦9，偏心块5、样本容器托座2或混匀动力装置的输出轴上设有与原位光耦9配合的光耦挡片10。通过设置原位光耦9来定位样本容器托座2的原始位置，可方便在套孔3与托槽4放置样本容器。具体的，本实施例的样本容器托座2位于原始位置时，套孔3与托槽4 同轴，此时可方便利用机械手等自动化设备将样本容器沿着竖直向下的方向穿过套孔3并放置在托槽4内。原位光耦9可以设置在主体支架17的上侧，此时可在对应的偏心块5或样本容器托座2上设置与原位光耦9配合的光耦挡片10，如图1所示，光耦挡片10设置在偏心块5的转动轴6a上。当然，混匀动力装置也可以采用双出轴直流电机，此时可以将原位光耦 9可以设置在主体支架17的下侧，在混匀动力装置的下输出轴上设置与原位光耦9配合的光耦挡片10，如图2所示。
[0049]
进一步，支架上设有若干安装脚11，安装脚(11)的下方设有减震元件14。具体的，本实施例的安装脚11的下方与其一一对应设有安装片12，安装片12上设有用于调节支架的安装位置的调节孔。本实施例的安装脚11均设置在主体支架17上。本实施例的安装片12上设有导向柱13，安装脚11滑动配合套装在对应的导向柱13上，减震元件14套装设置在导向柱13上并位于支架与安装片12之间，本实施例的减震元件14采用橡胶减震垫。通过在导向柱上设置位于安装片与安装脚之间的减震元件，一方面可以实现减震，另一方面可使样本容器在做圆锥摆运动过程中产生细微振动，该细微振动与涡流相结合，能够进一步提高混匀效率和混匀效果。
[0050]
下面结合对比实验对本实施例样本混匀机构对血液样本的混匀效果进行说明。
[0051]
具体的，在血液样本混匀实验中，以全血计数的5个参数wbc\rbc\hgb\mcv\plt的重复性用来表征混匀效果的好坏；该5个参数的重复性指标要求为：wbc≤2％；rbc≤1.5％； hgb≤1.5％；mcv≤1.5％；plt≤4％。
[0052]
实验1：本实验在样本混匀机构中取消防自转机构，也即样本容器在做圆锥摆运动
的过程中会产生较大幅度的自转运动，本实验共采用了6个血液样本分别做混匀实验，6个血液样本在经过混匀后分别测量10组数据，以避免测量误差。
[0053]
具体的，6个血液样本经混匀后的测量数据如下：
[0054]
血液样本1：
[0055][0056]
血液样本2：
[0057][0058]
血液样本3：
[0059]
[0060]
血液样本4：
[0061][0062]
血液样本5：
[0063][0064]
血液样本6：
[0065][0066]
由上述6个血样样本的混匀实验可知，当在样本混匀机构中取消防自转机构后，也即样本容器在做圆锥摆运动的过程中会产生较大幅度自转的条件下，5个参数的重复性指
标要求中，至少有一个指标超过了要求的指标范围，证明在取消防自转机构的条件下，也即在样本容器存在较大幅度自转的条件下，血液样本的混匀效果较差，甚至达不到规定的重复性指标要求。
[0067]
实验2：本实验在样本混匀机构中采用防自转机构，也即样本容器在做圆锥摆运动的过程中不会产生自转运动或仅产生轻微自转运动，本实验共采用了6个血液样本分别做混匀实验，6个血液样本在经过混匀后分别测量10组数据，以避免测量误差。
[0068]
血液样本7：
[0069][0070][0071]
血液样本8
[0072][0073]
血液样本9:
[0074][0075]
血液样本10
[0076][0077]
血液样本11
[0078][0079]
血液样本12
[0080][0081]
由上述6个血样样本的混匀实验可知，当在样本混匀机构中采用防自转机构，也即样本容器在做圆锥摆运动的过程中不会产生自转或仅产生轻微自转的条件下，5个参数的重复性指标要求均保持在要求的指标范围内，证明在采用防自转机构的条件下，也即在样本容器不存在自转或仅产生轻微自转的条件下，血液样本的混匀效果较好。
[0082]
通过实验1和实验2的对比分析可知，在样本容器不自转或仅产生轻微自转的情况下的混匀效果优于样本容器产生较大幅度自转的情况下的混匀效果，即样本容器不自转或仅产生轻微自转的情况下的混匀效果更好，5个参数的重复性指标均符合临床要求；且在样本容器存在较大幅度自转的情况下，5个参数的重复性指标中，至少有一个不符合临床要求。
[0083]
本实施例的样本混匀机构，通过设置混匀驱动机构驱动样本容器做圆锥摆运动，从而使样本容器内的样本产生涡流以实现样本混匀，但若样本容器在做圆锥摆运动的过程中产生明显的较大幅度的自转运动，则可能导致涡流减弱甚至无法产生涡流，降低混匀效果甚至无法混匀样本；本实施例通过设置防自转机构，能够避免样本容器在做圆锥摆运动的过程中产生自转或仅产生轻微自转，如此，可使样本容器内的涡流不受其自转的影响，能够有效提高样本混匀效率和混匀效果。
[0084]
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。