時間：2022-11-28 03:10:51
序論：在您撰寫化學發光免疫分析儀時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
目前，化學發光免疫分析儀以分立式結構最為典型。分立式結構的工作原理[1]與手工操作相似，樣品與試劑按特定比例被添加到彼此分立的反應杯或試管中完成混合、孵育和檢測等過程。各個樣品在分析過程中是互不摻雜的，因此交叉污染率相對較低。本文提出一種新型的化學發光免疫分析儀的結構設計方案，重點介紹了存儲模塊、加樣模塊、傳送模塊等結構，在傳統分析儀結構設計的基礎上進行了一些改進設計，有效地提高了工作效率和空間利用率。
1分析儀工作流程分析
在本文的結構方案設計中，全自動化學發光免疫分析儀的工作流程（如圖1所示）為：加樣模塊中的加樣針先后吸取待測樣品與配套的兩種試劑并將其加入到反應杯中混合，然后反應杯進入孵育區進行免疫反應。免疫反應完成后，去除反應杯內的干擾物并加入發光底物，隨后對發光強度進行檢測。將所得數據與標準品測出的標準曲線進行對照，計算分析得出待測物的濃度。
2分析儀各模塊結構與功能
2.1存儲模塊
樣品、試劑存儲模塊主要用于存放待測樣品及各種相關試劑，同時可以將樣品和試劑傳送到加樣位置上。如圖3所示為化學發光免疫分析儀存儲模塊結構圖。存儲模塊由兩個樣品轉盤和一個試劑轉盤組成。樣品轉盤和試劑轉盤均設計為圓環形盤狀結構，其圓周上均勻布置用于放置樣品、試劑容器的收容腔。樣品轉盤用于放置盛放待測樣品的試管，并通過轉動將待測樣品依次傳送到加樣位置，等待加樣模塊進行加樣操作。試劑轉盤同圓心地布置于樣品轉盤的內側，可通過轉動將所用試劑傳送到加樣位置。用于實驗檢測的兩種配套的試劑分別放置于試劑轉盤的內、外圈收容腔內。當待測樣品較多時，備用樣品轉盤可用于放置樣品。此時，加載模塊可將樣品轉盤已檢測完畢的樣品卸載到備用樣品轉盤上的廢棄位置，并將待測樣品加載到樣品轉盤上的收容腔內。分析儀的存儲模塊采用轉盤式結構，可使分析儀整體布局更加緊湊，也可以簡化該部分的傳動結構。同時，存儲模塊還可以直接完成將樣品和試劑傳送到加樣位置的動作，無需增加其他傳動結構。相比于同類分析儀樣品、試劑分塊式布局的方式[6]，本文中的存儲模塊結構實現了樣品和試劑的傳送操作，減小了加樣模塊進行加樣操作的行程，進而有效地提高了分析儀的加樣效率。另外，采用轉盤式結構無需額外增加機械結構，即可在轉動過程中，完成有磁珠標記抗體的混勻。
2.2加樣模塊
加樣模塊的主要功能是根據預先規劃的運動軌跡控制加樣單元準確運動，按照特定的順序將酶標記抗原、待測樣品、磁珠標記抗體加入到反應杯中，完成加樣操作?；瘜W發光免疫分析儀加樣模塊結構如圖4所示。加樣模塊由直線導軌、加樣單元（包含加樣針）、清洗槽等部分組成。直線導軌將加樣單元限定在一直線軌跡上運動，可分別控制三個加樣單元到達不同的加樣位置。加樣模塊采用三個加樣單元分別攜帶加樣針，可同時吸取存儲模塊中的樣品和試劑，依次加入到反應杯中進行反應，有效避免交叉污染；并且在清洗操作時，能夠同時對三根加樣針進行清洗。加樣模塊的操作方式可大幅節省樣品、試劑吸取和加樣針清洗時的操作時間，有效地提高加樣操作的效率。同時，分析儀可通過控制存儲模塊中的樣品轉盤、試劑轉盤和傳送模塊的反應盤，使得待測樣品、配套試劑、反應杯的加樣位置位于直線導軌正下方，因此加樣單元只需進行直線移動，相比較常見的三自由度直線式加樣臂[7]和平面關節式加樣臂[2,3]，加樣模塊對加樣單元的移動行程減小，定位精度的控制也更加簡便。
2.3傳送模塊
分析儀的傳送模塊的主要功能是將反應杯傳送到加樣位置上，同時能夠控制反應杯在發光檢測分析過程中的位置。傳送模塊起到了串聯整體儀器的作用，在實驗檢測過程中實現反應杯位置的改變——反應杯經過加樣位置、孵育位置、清洗位置、加底物位置和檢測位置，并最終被回收——使分析儀的各個工作流程能夠連續進行。如圖5所示為化學發光免疫分析儀傳送模塊結構圖。圖5(a)為傳動模塊俯視圖。傳動模塊主要由底盤和四個反應盤組成。每個反應盤上有若干均布于圓周上的反應杯位，反應杯可放置于反應杯位中。四個反應盤均勻地布置于底盤圓周上。當反應杯需要加樣時，反應盤轉動一定角度到達加樣位置，即進行“自轉”。當加樣操作完成后，反應盤再次轉動一定角度，使下一個位置的反應杯到達加樣位置，等待下一次加樣操作的進行，依此類推。當分析儀對一個反應盤上所有的反應杯均完成加樣操作后，傳送模塊進行“公轉”：轉盤帶動四個反應盤轉動90°，“公轉”過程中反應盤保持靜止。傳動模塊的“自轉”與“公轉”的相互轉換，可通過布置于轉盤下方的傳動系統來實現。該傳動模塊設計的特點在于：1）在反應杯數目滿足實驗的孵育時長和高通量的條件下，將反應杯平均布置于四個反應盤上，可有效減小傳動模塊的占用面積，并且結構簡單；2）在“自轉”過程中，四個反應盤同步轉動，同時可以保證每個反應盤的操作相互獨立，互不干擾；3）反應盤模塊化設計，當一個反應盤完成發光檢測后，可更換新的反應盤到轉盤相應位置，保證實驗檢測的連續性。
2.4加載模塊
分析儀的加載模塊由一個機械臂構成，其結構如圖6所示。機械臂由移動關節、大臂、小臂和末端夾取裝置組成，其自由度數為3。末端夾取裝置的開合可以通過電磁鐵通斷電情況來控制：當電磁鐵通電時，夾取裝置張開；當電磁鐵斷電時，夾取裝置閉合。加載模塊主要有兩個功能：更換反應盤；更換樣品試管。在反應盤中心位置開有一個夾取用孔。當一個反應盤上所有位置的反應杯均完成發光檢測操作后，將機械臂夾持裝置的末端伸入該反應盤的夾取用孔中，電磁鐵通電后，夾取裝置張開，撐住孔內壁，將使用過的反應盤移動到回收位置。之后，將備用的反應盤移動到相應的反應盤位置上，完成反應盤的更換。此操作示意如圖7(a)所示。同理，將機械臂夾持裝置的末端伸入已完成加樣的樣品試管中，夾取裝置張開，末端撐住樣品試管內壁，可以完成樣品試管的更換操作。此操作示意如圖7(b)所示。利用分析儀加載模塊，可以完成備用實驗用品的更換操作，使得實驗測試能夠連續不斷地進行，進而增加實驗的測試通量和儀器工作效率。同時，采用機械臂進行相關操作，提高了分析儀的自動化程度，減少了實驗人員的人工干預。另外，末端夾取裝置通過電磁鐵進行控制，減少了電機的數目，利于控制操作過程。
3結束語
電化學發光免疫分析（electrochemiluminescence immunoassay，eclia）是電化學發光和免疫測定相結合的新一代標記免疫測定技術。因標志物為非放射性物質，而且實現自動化，具有快速、簡便、靈敏、特異等特點，己廣泛應用于各種激素、腫瘤標志物、藥物及其他微量生物活性物質的測定[1]，但配套試劑均需進口，測定成本高，為獨立包裝、固定測試數、條碼自動記錄，使瓶中殘余試劑不能再利用而造成浪費。為充分利用醫學資源，在保證檢驗質量的前提下，筆者對羅氏e170電化學發光免疫分析本文由收集整理儀殘余試劑混合再利用的可行性進行研究，現報道如下：
1 儀器與試藥
1.1 儀器
瑞士羅氏公司e170全自動電化學發光免疫分析儀。
1.2 試藥
定標物為羅氏原裝配套，pct質控物為羅氏公司提供，批號為168843、168845；ca72-4質控物為美國伯樂公司提供，批號為54551、54553。新試劑為羅氏e170原裝配套試劑；混合試劑為羅氏e170同一項目、同一批號的試劑，經儀器掃描條碼為0測試，將瓶中殘余試劑每3～4瓶混合為1瓶。所有試劑均在有效期內使用。
2 方法與結果
2.1 方法
2.1.1 手工輸入條碼信息 將羅氏三聯裝試劑白色瓶上的15位數字信息，輸入到相應的試劑位空白欄。
2.1.2 定標與質控 按要求保養儀器，對e170分析儀所檢驗項目進行定標及常規質控，定標通過及室內質控在控方可進行以下實驗。
2.1.3 混合試劑精密度試驗 根據《體外診斷試劑分析性能評估指導原則》進行，取高、低2個濃度的質控物，每天做2批次的測試，每批次測試時，對同一樣品作雙份測定，共做20 d。得80個測試結果，計算批內及批間精密度。
2.1.4 混合試劑準確性測試 兩種試劑分別檢測pct、ca72-4高、低濃度質控物各20次，檢查分析結果是否在允許范圍內，并進行結果比較。
2.1.5 標本測定 用新試劑和混合試劑對80例血清樣本進行pct、ca72-4測定，對結果進行比較及相關性分析。
2.1.6 回收試驗 分別在1000 μl正常血清內加入pct、ca72-4低值、高值質控血清100 μl，制成2個待測標本進行回收試驗，每樣本用混合試劑重復檢測3次，取平均值，計算回收率。回收率為90%～110%，結果為可接受[2]。
2.1.7 穩定性試驗 每天用羅氏與伯樂低值、高值質控物作為監控品，對混合試劑進行3周監控。
2.2 統計學方法
本研究所有數據采用spss 12.0軟件進行統計分析，計量資料以（x±s）表示，進行t檢驗，以p < 0.05為差異有統計學意義。
2.3 結果
2.3.1 混合試劑精密度檢測結果 混合試劑檢測質控物pct、ca72-4批內、批間cv均 < 5%，符合衛生部臨床檢驗中心的要求（< 10%）（表1）。
表1 原裝與混合試劑檢測質控血清pct、ca72-4批內、
批間cv的比較（%）
2.3.2 混合試劑準確性檢測結果 混合試劑測得pct、ca72-4低、高濃度質控物各20次結果與靶值結果比較，pct、ca72-4其20次結果均在質控允許范圍內，經單樣本t檢驗，兩項目各濃度測定值差異無統計學意義（p > 0.05）（表2）。
表2 混合試劑準確性檢測結果（x±s）
2.3.3 原裝試劑與混合試劑檢測血清樣本結果 原裝新試劑與混合試劑檢測80例血清樣本的pct、ca72-4的結果相關系數（r）分別為0.998、0.997，兩種試劑測定結果經配對樣本t檢驗，差異無統計學意義（p均 > 0.05）（表3）。
表3 80例標本原裝試劑與混合試劑檢測血清pct、ca72-4結果
（x±s）
2.3.4 混合試劑回收試驗結果 pct、ca72-4的低值回收率分別是96.3%、101.5%，pct、ca72-4的高值回收率分別是96.8%、105.9%。
2.3.5 混合試劑穩定檢測結果 低、高值質控品21次檢測結果有均在允許范圍之內，未出現失控，經單樣本t檢驗，兩項目各濃度測定值差異無統計學意義（p > 0.05）（表4）。
3 討論
羅氏e170電化學發光免疫分析儀克服了放射免疫分析試劑有效期短和輻射污染、酶聯免疫吸附試驗易受溫度、酸堿度變化的影響，以及化學發光免疫分析技術中發光分子只能利用一次的缺點，分析過程可通過電場精確控制，因此具有特異性好、靈敏度高、線性測定范圍寬、操作的自動化程度高等優點[3]，國內外均有文獻對其綜合性能進行了分析并給予較高評價[4-6]。
關鍵詞：運動控制；輪廓誤差；前饋復合控制；變增益交叉耦合控制
中圖分類號：TP273文獻標識碼：Adoi: 10.3969/j.issn.1003-6970.2011.03.025
Design of a Motion Controller for the Sampling Platform of a Automated Chemiluminescence Immunoassay Analyzer
Qian Jun1, Zhang Xin2, Bai Zhi-hong3, Jia Zan-dong4, Xu Zhong4, Wang Bi-dou1
(1.Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215163 China; 2. CIOM Medical Instrument Co., Ltd. Changchun 130033, China; 3. HYB Bio-Medical Engineering Co., Ltd. Suzhou 215163, China; 4. Changchun Institute of Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China; 5. Changchun University of Technology, Changchun 130012, China)
【Abstract】 In this paper, a motion controller for the sampling platform of a automated chemiluminescence immunoassay analyzer is developed. The single-axis controller has a double closed-loop structure, consisting of an inside velocity loop and an outside position loop. In the position loop, the fuzzy controller and the feedforward compound controller are used. In consideration of the dynamic cooperation of the two axes, a variant gain cross-coupling-controller is designed to minimize contour error. Experimental results indicates that, by using this control strategy, not only the single-axis tracking performance having been improved efficiently, but the contour error having been minimized significantly .
【Key words】 motion control; contour error; feedforward compound control; variant gain cross-coupling-control
0引言
化學發光免疫分析法是以標記發光劑為示蹤物信號建立起來的一種非放射標記免疫分析法。它具有靈敏度高、線性范圍寬、分析速度快等優點，已成為臨床免疫學檢驗中的常用手段而獲得了廣泛應用[1-3]。相應的化學發光免疫分析儀器已成為臨床免疫學檢驗中不可或缺的檢測設備。全自動化學發光免疫分析儀一改過去依賴于手工加樣，再交由儀器測量的半自動化技術局面，是近十年來免疫檢驗技術的一次飛躍。全自動化學發光免疫分析儀需要對大量的樣本進行連續的處理，取樣平臺運動控制系統是設備實現自動化的基礎。需要設計出響應速度快、重復定位精度高、按規定軌跡運動的取樣平臺運動控制系統。
本文討論了全自動化學發光免疫分析儀取樣平臺X―Y軸運動控制器的設計，包括單軸運動控制器和兩軸變增益交叉耦合控制器的設計，最后給出了相應的實驗結果。
1取樣平臺運動系統硬件結構
三自由度機械臂是取樣平臺的主要部分，包括兩根X軸平行導軌、X軸滑塊、兩根Y軸導軌、Y軸滑塊、Z軸齒形針管、Z軸液面傳感器模塊等，具體結構如圖1所示。三個自由度分別是X軸的左右滑動、Y軸的前后滑動、Z軸的上下傳動。X、Y軸的運動由直流電機驅動，實現取樣針在平面上的定位。取樣針的行程為160cm（X軸方向）×60cm（Y軸方向）。本文主要討論取樣平臺X-Y軸運動的控制。
圖1機械臂機械模型
Fig.1 Model of the Mechanism Robot Arm
2取樣平臺運動控制器設計
取樣平臺X軸、Y軸的控制目標是完成精確的位置控制。不僅對單個軸的運動速度和定位精度有嚴格要求，而且要求雙軸聯動時兩軸之間的動態配合要好。因此對單軸跟蹤誤差和位置軌跡輪廓誤差都需要加以考慮；在連續運動控制過程中，不但要考慮單軸的控制策略，還要考慮雙軸聯動時的交叉耦合控制策略[4,5]。
2.1取樣平臺單軸運動控制器設計
提高每一個運動軸的控制跟蹤精度能有效地減小系統輪廓誤差。取樣平臺的單軸控制器采用傳統的速度內環，位置外環雙閉環結構[6]。
2.1.1取樣平臺單軸速度環數學模型
數字隨動系統中必須有D/A、A/D轉換器或相當于其功能的轉換裝置。在該系統中，起D/A作用的是數字脈寬調制裝置。它把數字輸出量轉化為脈寬可調的方波電壓，并保持一個采樣周期Ts，相當于一個零階保持器，其傳遞函數為：
(1)
起A/D作用的是數字測速裝置。其基本原理是數值微分，可等效為一個純延遲環節。用Tr表示純延遲時間，得傳遞函數為：
(2)
數字計算機的傳遞函數也可等效為一純延遲環節，設Td為計算延遲時間，則其傳遞函數為：
(3)
綜上所述，數字計算機及轉換裝置的傳遞函數為：
(4)
則取樣平臺單軸控制系統動態結構圖如圖2所示。
圖2單軸控制器動態結構圖
Fig.2 Block diagram of the single-axis controller
圖中：Go(s) ――計算機及轉換裝置等效傳遞函數；
Ks――數字脈寬調制裝置功率放大倍數；
Ce――伺服電機反電動勢；
Tm――電力拖動系統機電時間常數；
α――速度反饋系數。
增加速度環的作用是：
(1)減小系統固有部分的慣性，提高系統的快速性；
(2)削弱被轉速反饋包圍部分參數變化及非線性影響，提高系統剛度，擴展調速范圍。
2.1.2取樣平臺單軸位置控制器設計
采用古典方法進行單軸位置控制器的設計，無法解決動態特性與穩態精度間的矛盾。為此，設計智能控制器來克服一些控制理論靠單純的數學解析結構難以處理對象不確定性的弱點。在本系統中，采用非線性量化因子模糊控制器實現位置控制器的設計[7,8]，其結構圖如圖3所示。
圖3單軸位置環模糊控制器結構圖
Fig.3 Block diagram of the fuzzy controller for the position loop
控制器輸入為誤差e及誤差變化率ec。通過非線性量化因子Fe、Fec將e、ec從語言的基本論域映射到量化論域E、EC。模糊控制器輸出u=kuU。
取非線性量化因子為
(5)
式中：ne、nec――誤差及誤差變化率的量化等級；
ae、aec――常數。
E=EC=U={-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}。定義在量化論域上的模糊子集為{NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB}，分別表示“負大”、“負中”、“負小”、“零”、“正小”、“正中”、“正大”。E、EC及U的 賦值見表1，模糊規則表見表2。模糊推理采用Mamdani準則，輸出模糊量逆模糊化采用加權平均法。
為了進一步提高系統的控制精度，在該取樣平臺單軸控制系統中，利用輸入量的一階和二階導數信號進行前饋補償，構成前饋復合控制（Feedforward Compound Control）[9]。具體實現框圖如圖4所示。引入輸入量一階導數前饋信號可以補償速度誤差，引入輸入量二階導數前饋信號可以補償加速度誤差。
圖4單軸前饋復合控制器結構圖
Fig.4 Block diagram of the feedforward compound controller
圖中：――位置回路線性部分等效傳遞函數，KV為等效放大倍數，TV為等效時間常數；
D(s) ――前饋環節傳遞函數。
根據完全不變性原理，取
(6)
2.2雙軸變增益交叉耦合輪廓跟蹤控制
根據各個運動軸的反饋信息和差補值，實時修正輪廓誤差模型的增益，以尋求最佳的補償律并反饋到各軸，從而達到補償輪廓誤差的目的，這就是變增益交叉耦合控制（Variant Gain Cross-coupling-control）[10-12]。根據上述單軸控制器設計及交叉耦合控制原理，得出取樣平臺雙軸協調運動控制系統框圖如圖5所示。其中，rx、ry和ex、ey分別為X、Y軸的參考輸入和跟蹤誤差；Cx為X軸的交叉耦合增益系數；Cy為Y軸的交叉耦合增益系數；ε為系統的輪廓誤差；Cc為交叉耦合控制器，u為其輸出。對于給定的系統，ex、ey作為交叉耦合控制器的輸入量，交叉耦合控制器的輸出再通過交叉耦合系數Cx、Cy分解到兩個進給軸上，從而控制兩軸的協調運動。
圖5雙軸變增益交叉耦合控制器結構框圖
Fig.5 Block diagram of the two-axis variant gain cross-coupling-controller
交叉耦合控制器選擇的是經典的PID控制策略[13]，控制器的參數用實驗方法得出。補償量為
ε=-exCx+eyCy (7)
X、Y軸的補償分量Ux、Uy分別為
(8)
Cx、Cy可以根據文獻[14]所述方法求得。它們分別隨著X、Y軸的跟蹤誤差ex、ey和參考軌跡的變化而取不同的值，即Cc為變增益交叉耦合控制器。
3實驗結果與分析
以長春光機醫療儀器有限公司的CA-2000全自動化學發光免疫分析儀原理樣機為平臺，對本文所設計的運動控制器進行了實驗研究。
圖6是單軸S型曲線位置隨動過程的實驗曲線?？梢钥闯?，穩態誤差變化范圍是0.4%～0.9%，穩態誤差的影響已經基本克服。非線性量化模糊控制在誤差較小時采取的非線性處理結構是達到此控制效果的主要原因；動態跟蹤誤差也明顯降低，這是是前饋控制的本質決定的。此外，實驗發現在隨動過程中電樞電流的平均值明顯變小。這是因為：在穩態時，一方面該控制器不需要頻繁做較大范圍的調整輸出，就不會造成速度環給定出現較大的變化；另一方面，該控制方法抑制擾動能力也優于基本模糊控制；在動態跟蹤過程中，前饋控制能夠依據給定和系統前向通道的變化產生提前的控制量，克服偏差控制量產生的滯后，因此，速度超調就被有效地克服了。
為了驗證雙軸變增益交叉耦合軌跡跟蹤的實際效果，按照取樣臂的運行范圍，以圖7的路徑為例進行實驗研究，以加樣系統Z軸的垂直中心M為研究對象。采用NURBS插值方法[14]進行路徑規劃，其中參考進給速度為400mm/s。圖8對實際速度與理論速度進行了比較，實驗中通過局部放大可以看出實際速度相對于理論速度約有60ms的滯后，曲線基本重合。根據編碼器反饋的實際值和M點在平面某附近點的X、Y軸的參考坐標，就可以獲得M點的實際輪廓曲線和理論輪廓曲線。M點實際運動軌跡與參考軌跡之間的輪廓誤差可以通過輪廓誤差計算公式得到，如圖9所示。結果表明，曲線在曲率較大處的誤差較平坦處大，但是能夠控制在要求范圍內。
圖7軌跡跟蹤曲線
Fig.7 Curve of the trajectory tracking
圖8實驗速度曲線
Fig.8 Experimental speed curve
圖9變增益交叉耦合輪廓誤差
Fig. 9 Coupling error of variant gain cross-counpling control
4結論
本文針對取樣平臺運動系統的要求，進行了單軸速度環與位置環控制器的設計；為了進一步提高單軸的跟蹤精度，利用輸入量的一階、二階導數信號進行前饋控制，構成前饋控制和反饋控制相結合的復合控制系統；基于觀測跟蹤誤差和輪廓誤差兩種誤差，進行了變增益交叉耦合控制器的設計。在硬件不變的情況下有效地提高了系統的跟蹤精度，使系統的輪廓誤差明顯降低，同時響應時間也滿足設計要求。實驗結果表明，此控制策略滿足了取樣平臺的高精度、高速度的定位的工作要求。
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[關鍵詞] 化學發光免疫分析儀；操作；維護；故障處理
[中圖分類號]R392-33 [文獻標識碼] B[文章編號] 1673-7210（2009）05（b）-127-02
美國拜耳公司生產的ACS:180SE全自動化學發光免疫分析儀以其獨特的免疫分析技術，齊全的檢測項目，簡便的操作，快速、靈敏的測試結果，在臨床上廣泛應用。該機使用的一次性樣品杯、定標液、酸堿試劑、輔助試劑等均為廠家負責免費提供，降低了檢測成本，方便了客戶。
1 儀器的使用環境及保養
環境溫度、塵埃、電源的穩定性對機器的影響很大。環境溫度和濕度過高或過低，儀器都會報警，因此實驗室應安裝空調和除濕機。室內濕度過大時儀器無法正常啟動，可用吹風機對準儀器后部的窗口吹10～15 min即可。同時要做好環境的防塵、清潔工作。定期用無水乙醇擦拭吸樣針和試劑針，同時調整吸樣針和試劑針的位置，試驗用水必須使用達標水質。
2 操作流程
2.1 儀器工作全程由微機控制
儀器自檢、灌注、編排工作表、樣本和試劑的識別與定標、樣本和試劑的混合、進樣、清洗等均由自動程序控制，操作簡便。
2.2 樣品杯為一次性使用，廠家負責免費提供
使用時將杯子放如杯倉內，由機械裝置引導自動進入軌道，吸樣針和試劑針將樣本和試劑吸入，反應分析后樣品杯被清洗送入污物倉，同時將檢測結果自動傳送至電腦，整個過程全自動化檢測。
2.3 吸針均由程序自動控制
為使吸樣針和試劑針準確吸樣和吸試劑，機內有一負壓泵為吸針提供負壓，針上有傳感器及液面檢測器負責檢測。吸針的吸樣位置和吸樣量多少均由程序自動控制。
2.4 結果分析
分析結果直接傳入英文版的微機，再自動傳送至中文版的微機中，打印中文綜合報告。
3 常見故障及處理
3.1 系統故障及電路故障
當系統發生故障時，英文版微機顯示器左上角窗內后黃色表識閃動，機內故障檢測系統將指示出故障發生的具體部位及處理辦法。大部分故障可自己解決。當電路發生故障時就要與廠家維修工程師聯系解決。因為控制儀器的微機是全英文版的，所以操作人員必須能夠具備一定的英文水平，儀器旁也應該隨時放置英文詞典以備查用。
3.2 微機故障
微機是該系統的心臟。有時由于微機不能啟動，與主機之間的連接松動等都會造成整個系統不能工作。這時應該檢查微機電源、與主機間的連接線路、系統軟件等。如確屬微機本身硬件或軟件故障，就要與廠家維修工程師聯系解決。
3.3 卡杯子
卡杯子故障是該儀器出現故障率較高的現象之一。杯子一旦卡住，整個檢測過程就要重新開始，既浪費時間又浪費試劑。
3.3.1 杯倉卡杯子由于樣品杯是在杯倉內任意放置，由倉內機械傳送帶隨機拾取的，使用一段時間后倉內灰塵及塑料樣品杯上的毛刺等都可能使杯子卡住。此時軌道上無杯，機器空走。解決的方法是將機器左側上外板拆下，將卡杯取出，用棉簽蘸取無水乙醇清潔傳輸帶、杯倉即可。
3.3.2 污物倉卡杯子檢測后樣品杯被清洗送入污物倉內。長時間使用后，杯子進入污物倉的出口處會有灰塵積聚，出口斜面變澀，使杯子不能順利滑入污物倉，從而堵住出口。此時儀器報警，檢測停止。解決的方法是將污物倉打開，用用棉簽蘸取無水乙醇清潔杯子出口即可。
3.4 過濾器滲漏或過臟
儀器左邊上一小窗可看見水過濾器。由于受水炙和環境的影響，如果一段時間結果出現較大偏差，并從小窗上看到過濾器發黃或是滲漏，就需要與廠家維修站聯系更換水過濾器。
3.5 樣品（試劑）盤無動作
當傳動裝置發生故障時，樣品（試劑）盤不能動作，此時應首先檢查傳動馬達有無動作，在拆開清潔后發生此故障，多半是由于條形碼檢測器沒有檢到條形碼。只要將樣品（試劑）盤轉一下位置就可解決。所以在拆盤時要記住原始位置很重要。如果條形碼檢測器燈不亮，無掃描，則是檢測器本身故障，就要與廠家維修工程師聯系解決。
3.6 液面檢測故障
當進樣（吸試劑）的1～3號針任一發生故障時，該針進到樣本（或試劑）杯中，只是輕點一下，不能吸液，則要考慮是否液面檢測器損壞?？蓪芍会樕弦好鏅z測器互換。如果故障也隨之轉移，就可斷定是液面檢測器損壞。此電路板在機上為軟線連接，拆裝時要格外小心，以免擴大故障。
3.7 水量過少或水液面過低
在儀器的左面有上下兩個水桶，上面是凈水桶，下面是污水桶。兩個水桶分別由兩個帶圓型塑料墊的蓋子蓋住。使用一段時間后，即使凈水桶里是滿的儀器也會出現水液面過低的報警現象。此時，可打開凈水桶蓋子，將蓋子上的圓形塑料墊轉動位置蓋上即可。如果長期磨損，轉動后仍不能解決，就需要與廠家維修站聯系更換塑料墊。
3.8 樣品或試劑量過少，液面過低
此時吸針因吸不到樣品或試劑而報警，無法檢測。可將樣品管或試劑瓶稍微向上提3～5 mm，以不影響吸針吸樣為準，這樣可將樣品或試劑液面稍微提高，從而順利檢測，同時避免了試劑的浪費。
總之，在使用過程中日常維護和保養至關重要，能消除隱患，降低故障率；如果能了解一些常見的故障發生的原因并及時加以處理，更有利于提高儀器的使用效率，充分發揮該儀器快速、準確的性能。
[參考文獻]
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【摘要】目的 評價貝克曼全自動化學發光免疫分析儀檢測甲狀腺激素的效果。方法 測定T3、T4、FT3、FT4、TSH含量,分別計算批內精密度、批間精密度、回收率和線性范圍。結果 T3、T4、FT3、FT4、TSH的批內精密度分別為4.40%、4.90%、3.00%、4.50%、3.50%,批間精密度分別為6.90%、5.30%、3.50%、6.20%、4.80%,回收率分別為96.7%、95.5%、97.1%、95.6%、96.4%,線性范圍分別為0.15～12.3 nmol/L、3.9～387.0 nmol/L、0.3～30.8 pmol/L、1.3～155.0 pmol/L、0.01～150.0 mIU/L。結論 貝克曼全自動化學發光免疫分析系統測定甲狀腺功能具有重復性好、準確度高、可報告范圍寬、測定速度快等優點,適合于臨床應用。
【關鍵詞】化學發光免疫分析法;甲狀腺激素
化學發光免疫分析法是20世紀80年代以來發展起來的一項新的標記免疫技術,在臨床上有廣泛的應用,包括內分泌激素、腫瘤標志物、血藥濃度、傳染病、心血管疾病標志物、貧血及過敏原等,特別是在甲狀腺激素檢測中應用更為廣泛[1]。本文采用貝克曼全自動化學發光免疫分析儀檢測T3、T4、FT3、FT4、TSH,對其方法學進行綜合評價。
1 材料與方法
1.1 儀器貝克曼全自動化學發光免疫分析儀。
1.2 試劑發光試劑、質控品、標準品由貝克曼公司提供。
1.3 血清來源試驗所需血清樣本采自本院門診和住院患者,每例取3ml血,離心3000 r/min,10分鐘,取血清-70℃保存備用。
1.4 檢測方法利用化學發光技術和磁性微粒分離技術相結合的測定方法,其反應原理與放免和酶免中的雙抗夾心法、競爭法相似,嚴格按試劑盒操作說明書操作。
1.5 評價指標
1.5.1 批內精密度取含T3、T4、FT3、FT4、TSH高、中、低三種濃度的血清樣本,每種濃度同批平行測定10次,計算平均變異系數(CV)。
1.5.2 批間精密度取含T3、T4、FT3、FT4、TSH高、中、低三種濃度的血清樣本各10份,每天各測定1次,共測定10天,計算平均變異系數(CV)。
1.5.3回收率:由貝克曼公司提供原裝3個濃度的標準品,分別測定T3、T4、FT3、FT4、TSH含量,每個濃度平行測定3次,計算平均回收率。
1.5.4 線性范圍收集患者血清標本,取T3、T4、FT3、FT4、TSH濃度高于廠家提供線性范圍上限作為高值濃度水平(H),廠家提供稀釋液作為低值濃度水平(L),用稀釋液稀釋高值濃度血清,形成如下系列濃度檢測標本:1H+0L、4H+1L、3H+2L、2H+2L、2H+3L、1H+4L、0H+1L。用配制成的系列濃度標本平行測定各項指標含量,取平均值作圖,取在坐標紙上呈明顯直線趨勢的各點值進行直線回歸統計,取回歸系數r大于0.9的濃度范圍為可報告的濃度線性范圍。
2 結 果
2.1 批內精密度T3、T4、FT3,FT4、TSH的平均變異系數分別為4.40%、4.90%、3.00%、4.50%、3.50%。
2.2批間精密度T3、T4、FT3,FT4、TSH的平均變異系數分別為6.90%、5.30%、3.50%、6.20%、4.80%。
2.3 回收率T3、T4、FT3,FT4、TSH的平均回收率分別為96.7%、95.5%、97.1%、95.6%、96.4%。
2.4 線性范圍T3所測結果得到回歸方程為y=1.069x-0.2468,r=0.9966,截距經t檢驗,ta=1.36,0.95,截距經t檢驗,ta=0.36,
3 討 論
血清中三碘甲狀原腺氨酸(T3)、四碘甲狀原腺氨酸(T4)、游離三碘甲狀原腺氨酸(FT3)、游離四碘甲狀原腺氨酸(FT4)、促甲狀腺激素(TSH)的測定對甲狀腺疾病的診斷具有重要價值。以往國內實驗室多采用RIA、MIRA檢測血清甲狀腺激素水平,此法雖較準確,儀器與試劑也較為低廉,但對操作人員水平要求較高,對實驗條件及環境有較多要求,且隨著標記抗原的放射性衰減,而使計數不穩定及曲線失真,導致結果偏離,結果重復性差,且可產生放射性污染[2,4]。
近年來發展起來的全自動化學發光免疫分析系統是利用化學發光技術和磁性微粒分離技術相結合的測定方法,其反應原理與放免和酶免中的雙抗體夾心法、競爭法相似。其優點是[3,5]:(1)成熟的單克隆抗體技術或獨特的磁性微粒子技術,保證了反應的高特異性;(2)檢測范圍寬,具有良好的稀釋線性;(3)試劑穩定性好,不需酶促反應,有效期可長達半年;(4)操作簡便,分析過程采用全自動化,減少了人工操作誤差,重復性好;(5)試劑及標本均采用無吸附材料,故相互間的交叉污染率低,干擾因素少;(6)真正的隨機連續檢測,樣本隨到隨測,具有急診優先插入功能。因此全自動化學發光免疫分析系統是目前檢測甲狀腺激素等指標的較好方法。
【參考文獻】
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本文闡述在ARCHITECTi2000SR全自動化學發光免疫分析儀應用實踐中進行使用方法的改良，極大地方便了儀器操作者的使用，有效地避免了使用過程中的差錯的發生。解決故障的過程有助于思路的擴展，對使用其他的檢驗儀器有很好的啟發作用和較大的參考或應用價值。
關鍵詞：全自動化學發光免疫分析儀；標本容易加錯現象；標本識別移位故障；改良方案
【中圖分類號】
R249 【文獻標識碼】B 【文章編號】1002-3763（2014）07-0272-01
Architect i2000SR全自動免疫分析儀是由美國雅培公司研發的第三代大型全自動免疫分析儀，采用化學發光的原理進行檢測，具有較高的靈敏度、特異性和穩定性，具有檢測速度快，測量范圍寬廣等諸多優點，且可與生化模塊C8000相連。且檢測試劑穩定并易于進行室內與室間質量控制。然而全自動化儀器的高故障率亦對檢驗技術人員提出了更高標準的要求。本文即是作者在雅培i2000SR全自動化學發光免疫分析儀應用實踐中遇到的：容易出現加錯標本，和機器本身出現標本識別移位的故障現象，分析其原因、探討改造方案并付諸實踐成功解決故障的過程，以便應用到其他的現代化的檢驗設備使用中去。
1 標本容易加錯的改良方案
1.1 標本容易加錯的現象：
由于該機器的原來的設計是每個標本架只有5個孔，也就是每個標本架只能放置5個標本，這樣就使使用者放置標本時，必須要好好的記著所加標本的原來的編號，待放到架子上時要好好的計算出標本的位置是在第幾個架子、第幾號位置編號。譬如：手里拿著16號標本需要放置到標本架子上時，就必須計算出是第4個架子的第1號位置才是16號的位置。是非常的不方便吧？
1.2 標本容易加錯現象的解決方案：
因為我發現了這個非常不容易計算出所要加的標本位置，并且又很容易加錯標本，工作起來非常不方便的現象時，就一直在腦子里尋求一個解決這個問題的方案。
不久我就想出來了個解決的辦法：那就是在每個標本架的靠近1號位置端，設計出了一個不干膠貼，上端標明1、2、3、4……架子號順序號，下端標明該架子的5個標本號在該架子上的應有的順序范圍。詳見附圖1改造后的第一個托盤俯視圖
2 標本識別移位故障的改良方案
2.1 故障現象：
應用ARCHITECTi2000SR全自動化學發光免疫分析儀進行批量編程，每個標本架放置5個標本，每5個標本架為一組，每一組用一個托盤托起，即標本號依次為1-25、26-50、51-75、76-100四組。在全部標本儀器檢測完成后，對HBsAg陽性標本利用金標法復查時，偶然發現陰陽性結果極為不符合的現象。遂對每個標本對應的架號、位置、結果逐一排查，發現個別標本架上的標本并沒有消耗（即沒有被取樣），但卻賦上了數值。經逐一檢查儀器所加樣本與操作者編程的標本架號位置明顯不同，即發生了跳躍，如31號標本所賦值實為36號樣本測試值或其它樣本值。
2.2 故障分析：
經與使用ARCHITECTi2000SR全自動化學發光免疫分析儀的兄弟單位工作人員及雅培中國工程師溝通，了解其工作過程原理是：利用ARCHITECTi2000SR化學發光免疫分析儀批量編程1-25、26-50、51-75、76-100號標本架號位置后，儀器會首先會進行標本架條碼掃描，同時也給每個標本進行掃描。如果某個標本架的條碼沒有掃描到，則機器會自動順延一個標本架進行操作，這樣就會出現跳架移位現象，也就是我們上述的故障現象。譬如儀器在批量編程，31-35號標本架的條碼掃描過程中沒有掃到，儀器則默認該架子不存在，標本也不存在，跳過了該標本架，將36-40號標本架或及其它標本架上的標本默認為31-35號標本。以后的標本均以同樣的方法順延賦值，即后面的所有標本均順延了5個號碼，如不復查而直接報告傳輸的結果，必然出現張冠李戴的嚴重后果。上述現象并非偶然，隨著工作量的增加，出現的頻率越來越高，為日常檢驗工作帶來相當大的不便，工作人員往往會花費很大的時間和精力，去排查或復查標本與結果是否相符，一度認為此儀器的標本識別和處理軟件系統存在巨大缺陷。
3 標本識別移位故障的解決方案
通過細致的觀察分析、嚴密的科學探討和積極的創新實踐，我們對ARCHIT -ECT i2000SR全自動化學發光免疫分析儀的進樣系統，進行了簡單而合理的改良，使上述故障得以完全解決。具體方法如下：
準備100個改造過的與架同高的平口空試管（以合適放置加樣杯為宜），利用條碼機打印1-100編號號碼的條碼，分別貼在每個試管上條碼器能夠掃描到的位置。將這些貼有條碼的試管按順序放置在標本架上，并保持條碼向外，易于條碼系統識別判讀；實驗操作時只需將加樣杯放置在對應貼有條碼的試管上即可。請注意：只需更換加樣杯加病人血清標本。更多的標本亦可用類似方法粘貼上1-100或更多的試管條碼。
詳見附圖1 圖2所改造的H540試管架俯視圖和側視圖
經過如此改良，儀器在進行標本架條碼掃描時，同時也會給每個試管條碼進行掃描，如果其中某個標本架條碼漏掃，但仍會掃描到試管上的條碼號，機器則自動的默認標本架的存在，就不會出現跳架移位的現象。
4 思路擴展與推廣應用
標本容易加錯的解決方案：就是以較小的改造或改良，而改變了原來的設計的不足，避免了工作中容易出現的錯誤。像這種小的改造可以用到大多數的試管架子是5個試管位置的大型生化分析儀、放免分析儀等的儀器上。
標本識別移位故障的解決方案：類似的跳架移位故障，不僅出現在ARCHIT -ECTi2000SR全自動化學發光免疫分析儀上，在其它設備上，譬如ARCHITEC -Ti4000SR等儀器亦會出現，亦可采用此法進行改造或改良。兄弟單位同類儀器或不同品牌的儀器，出現類似的因為批編程而出現的跳架移位故障亦可借鑒此方法一試，以避免出現數據移位錯誤，為臨床提供準確的檢驗信息。
【關鍵詞】 ARCHITECT—i2000SR；梅毒螺旋體特異性抗體；性能評價
i2000SR運用的是化學發光微粒子免疫檢測法，它能對多項免疫項目進行定性或定量分析。由于在不同的運行環境下相同儀器有可能出現性能差異，本科新儀器投入臨床使用前要對該儀器檢測系統中的進行性能評價。
1 材 料
1.1 儀器 ARCHITECT—i2000SR全自動免疫分析儀。
1.2 試劑 原裝配套試劑盒。
1.3 標本 2012年本院的住院或健康體檢者。
2 方 法
2.1 空白實驗 使用PBS作為樣本測定三次，記錄結果。
2.2 精密度 ①日間精密度：使用高、中、低質控品連續測定15天，計算CV值。②批內精密度：使用高、中、低3個水平的血清重復測定15次，計算CV值。
2.3 線性范圍 收集略高于線性范圍下限的低值血清（L）和略低于線性范圍上限的高值血清（H），按5H、4H+1L、3H+2L、2H+3L、1H+4L、5L梯度進行混合并檢測1，對不同濃度的實測值與預測值進行線性回歸分析。
2.4 污染攜帶率 先取一份H值標本，連續測定3次，隨后立即取一份L值標本連續測定3次：攜帶污染率=（L1—L3）/（H3—L3）×100%。
2.5 參考區間驗證 按照NCCLS2推薦的要求進行驗證，選擇經體檢排除其他疾病的正常血清標本男女性標本各20名，觀察檢測結果是否在參考范圍內。
3 結 果
3.1 精密度試驗結果 高、中、低3個水平血清的批內精密度CV分別為5.54%、7.04%和3.54%，用廠家配套低、高水平質控品測定結果的批間精密度CV分別為8.92%及6.69%，均小于10%。
3.2 空白試驗結果 PBS三次結果分別為0.01、0.02和0.01。
3.3 線性試驗結果 Y=0.9963X+0.0029，相關系數R2=0.9965。由結果可知，儀器的線性良好，達到說明書的要求。
3.4 攜帶污染率 攜帶污染率為0.29%
3.5 參考區間驗證 經過驗證，檢測值均落在廠家給定的參考范圍之內，符合率為100%。
4 討 論
近年來全自動免疫化學發光儀在梅毒特異性抗體定量檢測中的應用逐漸受到重視，i2000SR采用微粒子化學發光免疫技術定量測定梅毒特異性抗體。為保證檢驗質量，實驗室對新裝的儀器在用于檢測臨床標本前都應該要做性能評價。通過性能評價發現，該儀器檢測梅毒螺旋體特異性抗體的空白試驗良好；批內精密度和日間精密度均小于10%，試驗表明儀器測定結果穩定，能滿足臨床應用的要求；通過線性范圍的驗證發現儀器在廠家給定的范圍內線性良好、能滿足臨床要求；標本的攜帶污染率低，證明該儀器的自動沖洗管道能力強，能夠有效控制交叉污染3；對參考區間的驗證結果都在儀器說明書給出的參考范圍內。
總之，通過對ARCHITECT—i2000SR全自動免疫分析儀是臨床實驗室較理想儀器。
參考文獻
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