单机6000项/小时的生化分析仪有吗？ （生化分析仪的速度瓶颈和解决策略）

      生化分析仪是根据光电比色原理来测量体液中某种特定化学成分的仪器，如测定血液中的血糖、血脂、肝功、肾功等生化指标，在医院、防疫站、计划生育服务站得到广泛使用。同其他自动化设备一样，经历了手工→半自动→全自动的发展历程，现在的全自动分析仪国内外最好的能做到每小时1600-2000次，但是随着临床检验工作量的增加，这一速度显得力不从心，特别是现在大型体检中心如雨后春笋般的出现，现在的解决办法是购买多套，如4台这种设备来完成工作，如国内的迪瑞；国外的贝克曼、雅培、西门子、东芝等厂家均采这一思路。
为什么不能有单台机器达到这一效果呢？
      我们先来看看生化分析仪的速度为什么很难再提高，下图是主流生化分析仪的结构布局，

它是这样工作的：将样品放到样品盘上，试剂盘里放上相应的试剂，机器启动后清洗系统清洗所有的反应杯（一般采用“八阶段清洗法”）→加试剂→加样品→搅拌→反应→比色→清洗反应杯。
      （本段是“八阶段清洗法”清洗过程可略过）清洗反应杯是这样的：当反应完成后比色杯停留在清洗位→第一组比色杯清洗针下降→废液针吸走反应后的废弃液体后由碱试剂针注入碱性清洗剂→第一组反应杯清洗针上升→反应盘带动比色杯下行一个杯位→第二组反应杯清洗针吸走碱性溶液后，由酸试剂清洗针注入酸性清洗剂→该组试剂针上升→反应盘带动比色杯下行一个杯位→第三组反应杯废液针吸走酸性溶液后，由蒸馏水针注入洁净的蒸馏水→第四组反应杯废液针吸走蒸馏水后，由蒸馏水针再次注入洁净的蒸馏水，如此这般用蒸馏水再冲洗3-4次→第七组只有废液针，将废弃的蒸馏水吸走后不再注入蒸馏水→最后一组为拭子，下降到底后将杯内的剩余水分吸干，一般分八步完成反应杯的清洗作业，这既是现在普遍采用的“八阶段清洗方法”，最终使反应杯达到再次进行反应比色的要求，现在进口全自动生化分析仪和国内知名品牌的全自动生化分析仪均采用此类比色杯清洗方，所以说速度是没法再提升的，现在的速度已经到了极限。


      另一个原因是：试剂针、样品针和搅拌棒的清洗，过程中要有十几个动作才能完成一个工作周期，所以说想提速是很难的。

      是不是生化分析仪就不能提速了呢？不是的。
      
      解决试剂加注难题的思路之一：为每种试剂单独设立一套系统，这样速度上去了，交叉污染的问题也解决了。此事说起来容易，做起来就难了，因为一般的化验分析都不是只检测一项指标，十几项或几十项指标，而且每个指标的检测时所加注的试剂量又不同，如果为每套系统配一套电机和控制系统，做出来的设备是难以想象的。专利201510487966.7（一种试剂加注装置）很好的解决了这难题，它只用一部电机，只有一次吸注动作，就完成了不同品种和数量的试剂一次同时加注，且没有了试剂之间的交叉污染，和试剂被稀释的可能，使结果更为可靠。采用该方法加注试剂每小时能做到96000次，对于每小时几千次或上万次的需要，都不会成为限速因素的。
      解决清洗试剂杯这一瓶颈问题又应采取哪些策略呢？可以采用一步法清洗杯子，以牺牲检测结果的准确性赢得时间，但这一策略是不可取的，另一种办法是采用一次性杯子，专利201510487967.1（一种生化分析仪）：采用轨道上杯和运杯，结构简单，上杯和运杯只用一台电机，解决了清洗杯子的瓶颈问题；
这两项技术的综合利用使生化分析仪的单机速度达到6000-10000项/小时，也就是说每小时可以检测300-600人，实验室的工作人员再也不用为工作量大而发愁了。

你一个外行就不要整天琢磨这个了，让人笑话。生化的速度不是什么洗杯子的问题，你根本不懂什么是生化速度，那是每小时加样次数。现在的技术无法做到半秒中吸取定量的样品和试剂并且分配到位。这不是跑马圈地，马慢可以用汽车火箭。
结合你i以前的帖子，劝你安分些吧，你有民科发展的倾向。

是原创的嘛。。。其实日立7600的D模块就是第一种思路，试剂全部通过管道直接吸取，反应杯双圈，双针吸样本，达到了2400测的速度，但是试剂量消耗却急剧增大，检测结果准确度也受到影响。
第二种方法正如郑老师所说，不能提高加样速度，怎么运反应杯都是空的。

山雨旅人 发表于 2017-8-2 14:33
是原创的嘛。。。其实日立7600的D模块就是第一种思路，试剂全部通过管道直接吸取，反应杯双圈，双针吸样本 ...

要清楚一件事，D模块的速度只有600，是四套针凑到2400的速度。并不在是不是试剂直接分配；
单套针最快速度是Advia2400，2秒一个加样周期，实测速度是1800每小时。而市面上的2000速机器是两套针，每套只有3.6秒的速度。
楼主的思维必须加以遏制，否则会影响一批刚接触维修甚至操作的新人，结合以前的帖子，非常反感楼主的自以为是，既不是操作使用人员，也不是维修设计人员，根本就是门外汉，想当然。

郑振寰 发表于 2017-8-2 15:21
要清楚一件事，D模块的速度只有600，是四套针凑到2400的速度。并不在是不是试剂直接分配；
单套针最快速 ...

谢谢郑老师的宝贵意见！关于样品的加注，我采取一次吸入，步进推出的策略。不知可行否？

你就不想吧。

山雨旅人 发表于 2017-8-2 14:33
是原创的嘛。。。其实日立7600的D模块就是第一种思路，试剂全部通过管道直接吸取，反应杯双圈，双针吸样本 ...

是的！希望多提宝贵意见。

郑振寰 发表于 2017-8-2 18:53
你就不想吧。

希望您多提宝贵意见！再次表示感谢！

个人感觉仪器上已经到了极限，只能从试剂方面找突破口了，比如N合1的项目

hust2188 发表于 2017-8-3 18:20
个人感觉仪器上已经到了极限，只能从试剂方面找突破口了，比如N合1的项目 ...

现在的技术路线确实已经到了极限，一定能有其他路线，去掉枝叶，现在的技术路线主要慢在清洗上：①试剂针的清洗  ②样本针的清洗  ③反应杯的清洗 ④搅拌棒的清洗。这些问题需要一个一个解决，现在的的技术，也是由蹒跚起步到稳健前行直至健步如飞的，我想我的思路通过技术攻关，是有可能实现的。谢谢您的关注和宝贵意见！

xfs863 发表于 2017-8-4 08:57
现在的技术路线确实已经到了极限，一定能有其他路线，去掉枝叶，现在的技术路线主要慢在清洗上：①试剂针 ...

我个人认为速度慢不是在清洗上，而是在转臂加样方面，这就是为什么采用双针的原因，楼主看来不懂仪器，还是要多学习啊

幸好看了评论，不然。。。。

hust2188 发表于 2017-8-5 14:24
我个人认为速度慢不是在清洗上，而是在转臂加样方面，这就是为什么采用双针的原因，楼主看来不懂仪器，还 ...

您好！谢谢您的建议，我正在向各位高手学习，您说“速度慢不是在清洗上，而是在转臂加样方面”，假设说现在不存在清洗，每秒钟至少能加1-2次样品，就按一次，或者两秒加注一次样品，那也是1800次呀！可现实是需要多根针才能达到这个速度，当我们把每个目的动作分解以后发现，清洗处和与清洗相关的动作占用时间最长，如起始位→样本位→下行→吸样→上行→至反应杯位→下行→排样→上行→清洗位→下行→清洗→上行→复位（起始位），前十个指令动作都不需要等待，现在电机的控制技术说瞬间是夸张，但所用的时间是很少的，清洗虽然只有4个动作，他需要等待清洗动作完成。

xfs863 发表于 2017-8-7 18:49
您好！谢谢您的建议，我正在向各位高手学习，您说“速度慢不是在清洗上，而是在转臂加样方面”，假设说现 ...

我觉得楼主陷入怪圈了，楼主抛开仪器速度上的因素，想下如何保证加样精度准确性重复性以及生化最小加样量是多少，而这只是加样，还有清洗，需要清洗多少秒才能避免携带污染，另外楼主说的步进电机控制，难道电机不需要加速么，瞬间就是高速转动么，假如楼主没做过这个行业可能都是纸上谈兵，无意义的讨论。

hust2188 发表于 2017-8-8 10:09
我觉得楼主陷入怪圈了，楼主抛开仪器速度上的因素，想下如何保证加样精度准确性重复性以及生化最小加样量 ...

谢谢您的回复！我觉得并不是陷入怪圈，我也主要纠结在上样这一块，如您所说，上样的速度和准确性是我的技术瓶颈，下图是上杯和上试剂装置主要部件，我想我的这一思路是可行的，试剂的加注我采用单独的供液系统，试剂杯采用一次性杯，这些都不成为限速的问题，我设计的试剂泵，结构简单，只有活塞的外表面需要特殊工艺处理，直径可以做到1mm一下，试剂加注的准确性是有保障能达到预期效果的（他不像现在使用的陶瓷泵，柱塞外和套筒内都需要特殊处理，内表面处理是件非常难的事情，这就限制了他不能做的很细，也影响了它的准确性的提高）。上样问题我正在实验中，我想办法总会有的。再次对您的回复表示感谢！

理论上这么高的测速你可以做，实际怎么运用，有没有实用价值？
别的不说，单纯就说如何运输样本，加样本。加样速度能追得上你的理论测速么。
现有的单套模块测速已经是瓶颈了，再有创新也就是变相的增加模块。单模块*4和4模块整合成一台的道理。

大开眼界了

学习了。

学习了

学习了。