加样方法及其装置、计算机存储介质及样本分析装置与流程

1.本发明涉及医疗检验技术领域，更具体地，涉及一种加样方法及其装置、计算机存储介质及样本分析装置。


背景技术：

2.在某些样本分析仪中，如凝血分析仪，通常采用采样针吸取样本，然后将样本加到反应容器中。采样针为能够产生正压力的装置，如注射器，或其他正压装置，其能快速的把样本从采样针内部排出。
3.采用采样针排出样本时，当样本粘度较大时，如血浆样本，样本在脱离采样针的采样口时容易粘在采样针表面，造成采样针外壁挂液的情况，不仅影响准确加样，而且易造成污染。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种加样方法及其装置、计算机存储介质及样本分析装置，避免采样针外壁挂液。
5.为实现上述目的，本发明的第一种技术方案如下：
6.一种加样方法，包括以下过程：
7.控制吸取样本的采样针在反应容器内下行；
8.控制所述采样针在向所述反应容器排出样本后的液面以上位置开始排出样本；
9.控制向所述反应容器排出样本后的所述采样针的底部停止于所述液面下，此时，所述采样针的底部所在的位置为停止位置，所述停止位置与所述液面之间的距离为第一距离，所述第一距离大于所述采样针的底部与所述采样针的采样口的上边缘的距离，且所述第一距离小于所述液面与所述反应容器的底部之间的距离；
10.控制所述采样针从所述停止位置以预设速度上行，使得所述采样针的底部上行至所述液面处时，所述采样针与所述反应容器内样本之间的摩擦力小于等于所述反应容器内样本的表面张力。
11.本发明采用的第二种技术方案是：提供一种加样装置，包括：
12.采样针；
13.与所述采样针相连接的第一驱动部，其用于驱动所述采样针的运动；
14.与所述样本针相连接的第二驱动部，其用于带动所述采样针实现样本的吸取或排出操作；和
15.与所述第一驱动部和所述第二驱动部相连接的控制部，其用于对所述第一驱动部和所述第二驱动部进行控制；所述控制部包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的加样方法。
16.本发明采用的第三种技术方案是：提供一种计算机存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的加样方法。
17.本发明采用的第四种技术方案是：提供一种样本分析装置，所述样本分析装置包括上述的加样装置。
18.实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
19.本发明实施例在采样针的底部上行至液面处时，通过使采样针与反应容器内样本之间的摩擦力小于等于述反应容器内样本的表面张力，使采样针外壁的挂液在表面张力的作用下重新回到反应容器内的样本中，从而避免采样针外壁挂液。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
21.其中：
22.图1是本发明一具体实施例的加样方法的流程示意图。
23.图2是采用底部设有采样口的采样针向反应容器加样的示意图。
24.图3是采用侧部设有采样口的采样针向反应容器加样的示意图。
25.图4是本发明一具体实施例的侧部设有采样口的采样针下行至停止位置时的示意图。
26.图5是本发明另一具体实施例的底部设有采样口的采样针下行至停止位置时的示意图。
27.图6是本发明一具体实施例的加样装置的结构框图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.参考图1，本发明公开了一种加样方法，包括以下过程：
30.s1：控制吸取样本的采样针在反应容器内下行。
31.s2：控制采样针在向反应容器排出样本后的液面以上位置开始排出样本。
32.在本过程中，反应容器内可以有样本，也可以无样本。排出样本是指排出采样针当次所吸取的全部样本。
33.s3：控制向反应容器排出样本后的采样针的底部停止于反应容器内样本的液面以下，此时，采样针的底部所在的位置为停止位置，停止位置与液面之间的距离为第一距离，第一距离大于采样针的底部与采样针的采样口的上边缘的距离，且使采样针的采样口没入液面以下。
34.为了避免采样针的底部碰触反应容器的底部而导致采样针损坏或堵塞，优选的，第一距离小于液面位置与反应容器的底部之间的距离。
35.s4：控制采样针的底部从停止位置以预设速度上行，使得在采样针的底部上行至
液面处的过程中，采样针与反应容器内样本之间的摩擦力小于等于反应容器内样本的表面张力，从而使采样针外壁的挂液在样本表面张力的作用下脱离采样针重新回到反应容器的样本中，不仅使加样更精准，而且避免样本被甩出反应容器。
36.在不考虑重力作用时，当采样针针向上脱离样本液面的瞬间，液面处采样针外壁上的样本主要受竖直向下的表面张力f和采样针对样本的竖直向上的摩擦力f，采样针对样本的摩擦力f即为该处样本对采样针的粘性力。假设样本符合牛顿粘性应力定律，由牛顿粘性应力定律可知：“单位面积上的流体黏性应力，与沿运动平面法线方向每单位长度的速度变化成正比，τ＝μ.du/dz，其中，τ为黏性应力，μ为黏性系数，u为速度，z为运动方向上的位移。”，由上述公式可知：采样针在样本液面处的瞬时速度越大，粘性力越大，当粘性力超过样本的表面张力时，采样针外壁就会留有样本挂液，同时，速度越大，样本被甩出反应容器的几率越大，对于黏性系数高的样本，如血浆、血清等，更易被甩出反应容易。表面张力f只与样本本身相关。因此，通过控制采样针在样本液面处的速度，可以满足采样针与反应容器内样本之间的摩擦力小于等于反应容器内样本的表面张力的条件。因此，通过设置适当的预设速度和第一距离，可以保证摩擦力总是小于等于表面张力，避免采样针外壁挂液。
37.优选的，第一距离等于使采样口刚没入液面以下的距离。采样针插入液面的深度越小，采样针的底部离开液面时的速度越小，则摩擦力越小，当采样口刚没入液面以下时，由于此时第一距离最小，采样针到达液面时的速度最小，采样针和样本之间的摩擦力最小，从而挂液最少。
38.在上述步骤s2中，控制采样针在向反应容器排出样本后的液面以上位置开始排出样本后，优选的，同时，控制采样针继续下行，即边下行边排出样本，可以节约测试时间，提高测试效率。也可以在排完样本后，再控制采样针继续下行。
39.参考图2，当采样针的采样口01位于底部时，采样针内的样本竖直向下落入反应容器中，因此，采样口01位于底部的采样针可以在液面以上较高位置开始排出样本，同时保证样本不溅射到反应容器的侧壁。
40.参考图3，当采样针的采样口01位于侧部时，排出样本时，样本会向反应容器侧壁方向流动，为了减少反应容器侧壁的挂液，采样口01位于侧部的采样针更适合在液面位置开始排出样本。
41.如此，控制采样针在向反应容器排出样本后的液面以上位置开始排出样本后，可以同时控制采样针下行，也可以排完样本后再控制采样针下行，优选的，所使用的采样针的采样口位于底部，可以避免样本溅射到反应容器的侧壁。
42.当控制采样针在向反应容器排出样本后的液面处开始排出样本时，可以同时控制采样针下行，也可以排完样本后再控制采样针下行，此时，所使用的采样针的采样口可以位于底部，也可以位于侧部，皆可避免样本溅射到反应容器的侧壁。
43.在上述步骤s1之前，本发明的加样方法还包括以下过程：
44.s4：根据采样针吸取的样本的体积和反应容器的尺寸，预估加样后反应容器内样本的液面的位置。
45.在向反应容器加样前，预估加样后反应容器内样本的液面位置，由于避免挂液，因此，可以保证采样针每次加样的准确性，根据采样针每次吸取的样本的体积和反应容器的尺寸可以预估加样后反应容器内样本的液面位置，该方法无需增设液面检测装置，不仅可
以避免液面检测装置不灵敏或受环境因素影响造成的误差，而且降低设备成本，降低控制难度。
46.在本具体实施例中，结合参考图4和图5，预估加样后反应容器内样本的液面位置的具体方法为：
47.s41：记录采样针开始下行时的起点位置o。
48.s42：固定反应容器，控制采样针从起点位置o开始下降，使采样针的底部接触反应容器的底部a停止，记录采样针由起点位置o运动到反应容器底部a的行程，即记录反应容器的底部a的位置以及记录oa间距离。
49.s43：在每次加样前，软件算法根据吸取样本的体积和反应容器内径，计算出加样后的液面高度h，即反应容器的底部a至液面b的距离ab，oa-ab为使采样针下降至液面的距离，即可得到液面b的位置，记录液面b的位置。
50.第一距离h为定值，则可确定停止位置c，可计算出采样针从原点o需下行的距离参数为oa-ab bc。
51.当再次向反应容器增加样本时，在记录的上一次排液的液面位置的基础上，增加当次排液的高度，得到当次液面位置，如此，动态调整液面位置，保持第一位置和预设速度不变，则使每次提升采样针时均不会产生挂液现象。
52.本发明还公开了一种样本分析方法，其包括上述的加样方法。该样本分析方法可以应用于凝血分析仪中，用于对血液进行纤溶、抗纤溶、凝血、抗凝血等功能分析。样本可以为血液样本、血液检测试剂等，比如血液、血液成分，纤溶、抗纤溶、凝血、抗凝血等检测试剂，血液成分可以为血浆、血细胞等。当然，本样本分析方法还可以应用在其他样本的分析设备中。
53.本发明还提供了一种加样装置，如图4所示，在一个实施例中，所述装置可以包括：采样针、第一驱动部、第二驱动部和控制部。
54.第一驱动部与采样针相连接，用于驱动采样针的运动。一般来说，第一驱动部可以为xyz三轴运动平台、转动式运动平台、电机等动力元件。采样针安装在第一驱动部上可以进行上、下、左、右等运动，比如，通过第一驱动部驱动采样针移动至反应容器上方、驱动采样针由反应容器上方下降至停止位置、驱动采样针自停止位置上升至反应容器上方等。第二驱动部用于带动采样针实现样本的吸取或排出操作，具体地，第二驱动部可以为注射器，其工作原理可以为内部柱塞在驱动电机的带动下进行上下运动，进而引起密封腔体的体积变化形成不同真空度，来达到液体的吸入和排出。
55.控制部用于对第一驱动部和第二驱动部进行控制。控制部可以包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述的加样方法。本领域技术人员可以理解，上述的加样方法可以被制作成控制芯片或存储芯片后应用到各种类型的分析检测/分析仪器上，从而扩大其应用范围和应用场景，同时也提高了其应用的便捷性。
56.本发明还提供了一种计算机存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可以实现上述的加样方法。
57.本发明还提供了一种样本分析装置，其包括上述的加样装置。样本分析装置可以为凝血分析仪，用于对血液进行纤溶、抗纤溶、凝血、抗凝血等功能分析。样本可以为血液样
本、血液检测试剂等，比如血液、血液成分，纤溶、抗纤溶、凝血、抗凝血等检测试剂，血液成分可以为血浆、血细胞等。当然，样本分析装置还可以是对其他样本进行分析的装置。
58.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
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申请专利范围的限制。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。