一种样本集中管理存储装置及管理存储方法与流程

1.本发明涉及样本存储管理，尤其是生物样本的存储管理，具体涉及一种样本集中管理存储装置及管理存储方法。


背景技术：

2.生物样本中含有多种有机物质，在特定的温度环境下进行保存可避免有机物质变性，并使其在较长的一段时间内保持较好的活性，以便于进行医学检测和实验等。
3.当前对生物样本的管理较为粗放，例如针对人体尿液、粪便等样本的采集和检测，需要获取人体在指定条件下的样本，针对该条件下生物样本的物质组成进行检测从而对人体健康状况进行评估。而目前在采集尿液、粪便、痰液后，样本直接暴露在空气中，容易受空气中物质的掺杂污染；按照当前的样本管理方式，若在一段时间内样本未及时送样检测将出现变性、影响检测结果的情况。同时直接暴露在外的尿液、粪便、痰液样本也容易撒漏、不便于转运，对周围人和环境造成不好的体验；此外，现有的样本仅仅通过样本容器上的条码作为标识，在无人监控的情况下样本可能出现调换的，无法保障样本管理的准确有效。
4.可见，现有的生物样本管理方案还存在亟待改进的空间，应当进行优化以提高对样本活性的保持，以及减少样本的撒漏、受到外部污染及调换的情况；故需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。


技术实现要素：

5.至少为克服其中一种上述内容提到的缺陷，本发明提出一种样本集中管理存储装置及管理存储方法，通过设置容纳腔体并维持特定的温度，将样本管置入容纳腔内进行封闭式容纳管理，可有效维持样本的活性，并保持样本不受外部物质的污染，在暂存与转送过程中更为安全，避免了样本的掺混或调换。
6.为了实现上述目的，本发明公开的集中存储装置可采用如下技术方案：
7.一种样本集中管理存储装置，包括：
8.容纳箱，设置有用以承接样本的升降台组件，与升降台组件对应的可开启的样本窗口，升降台组件用以从容纳箱的外部承接样本并通过样本窗口送入容纳箱内部；容纳箱内设置有用于集中存储样本的样本托盘，用以将样本从升降台组件转移至样本托盘的机械臂结构，以及用以使容纳箱内部空间保持在设定温度的温度控制组件；
9.主控机，与容纳箱通信连接并用以控制样本窗口、升降台组件、机械臂结构和温度控制组件启停；主控机上还设置有交互装置用以记录样本存储信息和样本取用信息。
10.上述公开的集中管理存储装置，通过升降台组件承接样本，并可下降后将样本送至容纳箱内部，有机械臂结构将样本转移并统一放置于托盘上。针对尿液、粪便和痰液等需要较大容器进行盛放的样本，在该管理存储装置的自动管理下能够集中进行存放处理，且保持在适宜的温度环境下，可保持样本内部组分的活性；容纳箱相对外部环境封闭，避免了样本受到外部物质污染。
11.进一步的，样本窗口在常态下关闭，在需要放置样本时开启，样本窗口处的结构可被构造为多种形式，其并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的样本窗口处设置有盖板，并由盖板驱动机构驱动开启或驱动关闭。采用如此方案时，盖板置于容纳箱的内侧，且通过水平旋转的方式开启或关闭样本窗口，盖板驱动机构设置在容纳箱内部并与盖板传动相连。采用如此方案时，盖板驱动机构可采用伺服电机，伺服电机的输出轴传动连接盖板并带动盖板平转，盖板平转至封闭位置时将样本窗口封闭，盖板转动至开启位置时将样本窗口开启。
12.进一步的，在本发明中，升降台组件的结构可被构造为多种形式，其并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的升降台组件包括升降机构，升降机构带动升降台在纵向上升或下降。采用如此方案时，升降机构可采用螺纹升降机构、电缸升降机构等；通过升降机构带动升降台上升可从容纳箱内部到达容纳箱的外部，升降机构带动升降台下降可从容纳箱的外部到达容纳箱的内部。
13.进一步的，在容纳箱内部，机械臂结构在空间内进行移动并将样本容器从升降台转移至样本托盘。机械臂可被构造为多种形式的结构，其并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的机械臂结构包括x-y-z移动轨道，x-y-z移动轨道上设置有定位块并由x-y-z移动轨道驱动定位块在容纳箱内部空间移动；所述的定位块连接有用以拿取样本的夹爪。采用如此方案时，机械臂可带动定位块和夹爪在x方向、y方向及z方向上往复移动从而对样本容器进行转移。
14.进一步的，在本发明中通过夹爪将样本容器拿取并从升降台转移至样本托盘，夹爪的结构可采用多种形式，具体并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的夹爪包括至少两根夹持杆，两根夹持杆水平设置且形成水平夹持结构。采用如此方案时，夹爪的夹持杆可设置为固定结构，也可设置为可动结构。
15.进一步的，为了方便从容纳箱中取出所有的样本，此处对容纳箱进行优化并提出如下一种可行的选择：所述的容纳箱上设置有取样门，取样门由开门机构控制开启或关闭，且开门机构与主控机通信连接并由主控机控制启停。采用如此方案时，取样门可设置在容纳箱的侧表面并设置为外翻门。
16.进一步的，通过样本托盘集中方式样本容器时，样本托盘的设置结构并不被唯一限定，此处进行优化并提出如下一种可行的选择：所述的样本托盘在容纳箱内纵向间隔设置以形成多层结构，容纳箱内设置有用以输送样本托盘的载物轨道，载物轨道将样本托盘向容纳箱外部输送，或将样本托盘向容纳箱内部输送以停靠至设定位置。采用如此方案时，可在样本托盘上设置用以定位样本容器的容器位，用以规范摆放样本容器，容器位可采用凹陷结构、限位挡板结构等。
17.在本发明中，为了实现样本集中管理的智能化，对容纳箱进行优化，提出提出其中一种可行的选择：所述的容纳箱内设置有样本检测组件，包括用以对样本托盘进行称重的重量检测组件，和/或用以获取样本托盘图像以进行样本存储量检测的图像检测组件，和/或用以检测液体样本液面高度的液位检测组件。采用如此方案时，称重检测组件可检测样本添加重量是否达标，液位检测组件可通过压电反应进行计算确定样本容器内的液位高度，从而确定样本获取的体积是否达标。
18.一种样本集中管理存储方法，采用上述样本集中管理存储装置，具体的，下述内容
进行说明。
19.存储样本时包括如下步骤：
20.预设存储装置内的样本存储温度；
21.获取样本并置入样本容器中，对样本容器附加样本源标识；
22.确定样本托盘上空置的放置位坐标并开启样本窗口，将样本容器放置于升降台，同时将样本托盘上的放置位坐标与样本源绑定；
23.同步记录存入的样本容器数量、样本容器内的样本量、样本的存入时间并监控存储时长，针对样本容器数量与预定数量不符、样本量与设定量不符、存储时长达到警戒值的样本发出报警提示；
24.取用样本时包括如下步骤：
25.验证取用人员身份信息，验证通过则授予容纳箱的开启权限，否则不授予开启权限并提醒出错；
26.将容纳箱内的当前样本清单与该取用人员身份信息绑定，形成样本取用报告并发送至主控机；
27.断开主控机与当前容纳箱的通信连接以完成样本取用，同时更换空置的容纳箱与主控机连接并用以存入新的样本。
28.进一步的，在将样本容器从升降台转运至样本托盘时，提前确定该样本容器的放置位置，并确定样本容器最终到达的位置，具体进行优化并提出如下一种方式：确定容纳箱内在向容纳箱内转运样本容器时进行位置检测，对样本容器的放置位置进行反馈提示。
29.与现有技术相比，本发明公开技术方案的部分有益效果包括：
30.本发明将样本承接进入容纳箱后，转移至样本托盘并进行统一存储管理，同时容纳箱形成封闭的空间，避免了放置于容纳箱内部的样本被外部物质污染，也避免了样本的异味对周围环境造成影响；同时容纳箱内形成适宜样本存储的空间，针对样本的存储进行监测和提醒，有效减少了样本内物质的变性，保障样本在一定时间内的活性，减少样本检验检测的误差。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，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它相关的附图。
32.图1为集中管理存储装置的整体结构示意图。
33.图2为集中管理存储装置的内部结构示意图。
34.图3为机械臂处的结构示意图。
35.上述附图中，各个标号的含义为：
36.1、容纳箱；2、主控机；3、样本窗口；4、盖板；5、取样门；6、交互装置；7、升降机构；8、升降台；9、样本容器；10、夹爪；1001、夹持杆；11、样本托盘；12、x向轨道组；13、y向轨道组；14、向轨道组。
具体实施方式
37.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
38.针对现有技术中采用的样本采集存储方案存在样本污染、变质的情况，下列实施例进行优化并解决现有技术中存在的缺陷。
39.实施例1
40.本实施例提供一种样本集中管理存储装置，其结构包括：
41.容纳箱1，设置有用以承接样本的升降台8组件，与升降台8组件对应的可开启的样本窗口3，升降台8组件用以从容纳箱1的外部承接样本并通过样本窗口3送入容纳箱1内部；容纳箱1内设置有用于集中存储样本的样本托盘11，用以将样本从升降台8组件转移至样本托盘11的机械臂结构，以及用以使容纳箱1内部空间保持在设定温度的温度控制组件。
42.主控机2，与容纳箱1通信连接并用以控制样本窗口3、升降台8组件、机械臂结构和温度控制组件启停；主控机2上还设置有交互装置6用以记录样本存储信息和样本取用信息。
43.优选的，主控机2与容纳箱1之间可采用多种方式连接通信，例如可通过usb连接、hdmi连接、wifi连接等方式，实现数据的及时交互传递。
44.本实施例公开的集中管理存储装置，通过升降台8组件承接样本，并可下降后将样本送至容纳箱1内部，有机械臂结构将样本转移并统一放置于托盘上。针对尿液、粪便和痰液等需要较大容器进行盛放的样本，在该管理存储装置的自动管理下能够集中进行存放处理，且保持在适宜的温度环境下，可保持样本内部组分的活性；容纳箱1相对外部环境封闭，避免了样本受到外部物质污染。
45.样本窗口3在常态下关闭，在需要放置样本时开启，样本窗口3处的结构可被构造为多种形式，其并不被唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的样本窗口3处设置有盖板4，并由盖板4驱动机构驱动开启或驱动关闭。采用如此方案时，盖板4置于容纳箱1的内侧，且通过水平旋转的方式开启或关闭样本窗口3，盖板4驱动机构设置在容纳箱1内部并与盖板4传动相连。采用如此方案时，盖板4驱动机构可采用伺服电机，伺服电机的输出轴传动连接盖板4并带动盖板4平转，盖板4平转至封闭位置时将样本窗口3封闭，盖板4转动至开启位置时将样本窗口3开启。
46.在本发明中，升降台8组件的结构可被构造为多种形式，其并不被唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的升降台8组件包括升降机构7，升降机构7带动升降台8在纵向上升或下降。采用如此方案时，升降机构7可采用螺纹升降机构7、电缸升降机构7等；通过升降机构7带动升降台8上升可从容纳箱1内部到达容纳箱1的外部，升降机构7带动升降台8下降可从容纳箱1的外部到达容纳箱1的内部。
47.在容纳箱1内部，机械臂结构在空间内进行移动并将样本容器9从升降台8转移至样本托盘11。机械臂可被构造为多种形式的结构，其并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的机械臂结构包括x-y-z移动轨道，x-y-z移动轨道上设置有定位块并由x-y-z移动轨道驱动定位块在容纳箱1内部空间移动；所述的定位块连接有用以拿取样本的夹爪10。采用如此方案时，机械臂可带动定位块和夹爪10在x方向、y方向及z方向上往复移动从而对样本容器9进行转移。
48.优选的，所述的x-y-z移动轨道包括相互垂直设置的x向轨道组12，y向轨道组13和
z向轨道组14，其中x向轨道组12在纵向上带动y向轨道组13升降，z向轨道组14设置与y向轨道组13并沿y向轨道组13的延伸方向往复横向移动，所述的定位块和夹爪10设在z向轨道组14上并沿z向轨道组14往复移动。
49.在本实施例中通过夹爪10将样本容器9拿取并从升降台8转移至样本托盘11，夹爪10的结构可采用多种形式，具体并不被唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的夹爪10包括至少两根夹持杆1001，两根夹持杆1001水平设置且形成水平夹持结构。采用如此方案时，夹爪10的夹持杆1001可设置为固定结构，也可设置为可动结构。
50.优选的，本实施例中的夹爪10位u形结构，其开口朝向样本容器9并通过两侧的夹持杆1001将样本容器9抬升转移。
51.为了方便从容纳箱1中取出所有的样本，本实施例对容纳箱1进行优化并采用如下一种可行的选择：所述的容纳箱1上设置有取样门5，取样门5由开门机构控制开启或关闭，且开门机构与主控机2通信连接并由主控机2控制启停。采用如此方案时，取样门5可设置在容纳箱1的侧表面并设置为外翻门。
52.优选的，所述的开门机构包括伸缩驱动杆，例如螺纹杆结构或电缸结构；在伸缩驱动杆的作用下，将取样门5推动开启或拉动关闭。
53.通过样本托盘11集中方式样本容器9时，样本托盘11的设置结构并不被唯一限定，本实施例进行优化并采用如下一种可行的选择：所述的样本托盘11在容纳箱1内纵向间隔设置以形成多层结构，容纳箱1内设置有用以输送样本托盘11的载物轨道，载物轨道将样本托盘11向容纳箱1外部输送，或将样本托盘11向容纳箱1内部输送以停靠至设定位置。采用如此方案时，可在样本托盘11上设置用以定位样本容器9的容器位，用以规范摆放样本容器9，容器位可采用凹陷结构、限位挡板结构等。
54.在本实施例中，为了实现样本集中管理的智能化，对容纳箱1进行优化，采用其中一种可行的选择：所述的容纳箱1内设置有样本检测组件，包括用以对样本托盘11进行称重的重量检测组件，和/或用以获取样本托盘11图像以进行样本存储量检测的图像检测组件，和/或用以检测液体样本液面高度的液位检测组件。采用如此方案时，称重检测组件可检测样本添加重量是否达标，在具体进行检测时，每放入一个样本容器均进行整体重量的称量，本次称量得到的整体重量与上次称量的整体重量之差即为本次放入的样本容器的重量；液位检测组件可通过压电反应进行计算确定样本容器9内的液位高度，从而确定样本获取的体积是否达标。
55.实施例2
56.本实施例提供一种样本集中管理存储方法，采用上述样本集中管理存储装置，具体的，下述内容进行说明。
57.存储样本时包括如下步骤：
58.s101、预设存储装置内的样本存储温度。
59.在本实施例中，通过tec半导体元件实现温度的空置，同时可设置温度传感器进行监测反馈。
60.s102、获取样本并置入样本容器中，对样本容器附加样本源标识。
61.在本实施例中，通过连接医院lis(laboratory information system，实验室信息系统)，可确认获取患者的身份信息，并通过扫描带有身份信息的卡片、条形码等将打印出
标志贴，再将标志贴贴附至样本容器上，标志贴上可打印条形码，携带患者的身份信息。
62.s103、确定样本托盘上空置的放置位坐标并开启样本窗口，将样本容器放置于升降台，同时将样本托盘上的放置位坐标与样本源绑定。
63.s104、同步记录存入的样本容器9的数量、样本容器9内的样本量、样本的存入时间并监控存储时长，针对样本容器9的数量与预定数量不符、样本量与设定量不符、存储时长达到警戒值的样本发出报警提示。
64.优选的，通过通信连接至医院的lis系统内部信息，确定患者需要进行的检查项目，以及对应需要采集的样本量；进而在将样本放置入容纳箱时进行监测，确定样本容器的数量是否为设定数量，对每个样本容器内的样本容量和重量进行称量，并确定样本的存入时间以确定其保存期限。针对上述任何一种异常均视为样本采集和管理的误差，及时进行报警提醒，以防止出现样本的漏采、错采、丢失或保存不当等问题。
65.优选的，在主控机的人机交互装置处设置声光报警器，通过声光报警器进行提醒，同时在主控机上设置触控屏，在触控屏上进行画面展示以提醒。
66.取用样本时包括如下步骤：
67.s201、验证取用人员身份信息，验证通过则授予容纳箱的开启权限，否则不授予开启权限并提醒出错。
68.优选的，在验证取用人员身份信息时，可通过读卡识别，或者通过面部识别、指纹识别等方式。
69.s202、将容纳箱内的当前样本清单与该取用人员身份信息绑定，形成样本取用报告并发送至主控机。
70.优选的，取用报告还包括时间、装置编码等信息，以记录样本被取走的详细信息。
71.s203、断开主控机与当前容纳箱的通信连接以完成样本取用，同时更换空置的容纳箱与主控机连接并用以存入新的样本。
72.优选的，可将容纳箱整体移走以送检，期间为了保持容纳箱内的温度环境适宜，可在容纳箱内设置移动电源，通过移动电源供电。
73.主控机的人机交互装置处可设置特定的取样门控制装置，用以对取样门进行控制开启或关闭。在容纳箱上也可设置单独的控制装置用以直接开启取样门，例如指纹识别按钮、面部识别摄像头、射频卡识别装置等，在需要的情景下方便直接开启取样门。
74.在将样本容器从升降台转运至样本托盘时，提前确定该样本容器的放置位置，并确定样本容器最终到达的位置，具体进行优化并提出如下一种方式：确定容纳箱内在向容纳箱内转运样本容器时进行位置检测，对样本容器的放置位置进行反馈提示。
75.优选的，在确定容纳箱内的空置放置位时，可通过图像检测组件获取容纳箱内的图像，并根据图像识别的结果标记出空置放置位，并指定一可用的放置位作为新入样本容器的放置位。
76.以上即为本实施例列举的实施方式，但本实施例不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实施例的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实施例的保护范围的限制，本实施例的保护范围应当以权利要求书中界定的为准。

技术特征：
1.一种样本集中管理存储装置，其特征在于，包括：容纳箱(1)，设置有用以承接样本的升降台(8)组件，与升降台(8)组件对应的可开启的样本窗口(3)，升降台(8)组件用以从容纳箱(1)的外部承接样本并通过样本窗口(3)送入容纳箱(1)内部；容纳箱(1)内设置有用于集中存储样本的样本托盘(11)，用以将样本从升降台(8)组件转移至样本托盘(11)的机械臂结构，以及用以使容纳箱(1)内部空间保持在设定温度的温度控制组件；主控机(2)，与容纳箱(1)通信连接并用以控制样本窗口(3)、升降台(8)组件、机械臂结构和温度控制组件启停；主控机(2)上还设置有交互装置(6)用以记录样本存储信息和样本取用信息。2.根据权利要求1所述的样本集中管理存储装置，其特征在于：所述的样本窗口(3)处设置有盖板(4)，并由盖板(4)驱动机构驱动开启或驱动关闭。3.根据权利要求1或2所述的样本集中管理存储装置，其特征在于：所述的升降台(8)组件包括升降机构(7)，升降机构(7)带动升降台(8)在纵向上升或下降。4.根据权利要求1所述的样本集中管理存储装置，其特征在于：所述的机械臂结构包括x-y-z移动轨道，x-y-z移动轨道上设置有定位块并由x-y-z移动轨道驱动定位块在容纳箱(1)内部空间移动；所述的定位块连接有用以拿取样本的夹爪(10)。5.根据权利要求4所述的样本集中管理存储装置，其特征在于：所述的夹爪(10)包括至少两根夹持杆(1001)，两根夹持杆(1001)水平设置且形成水平夹持结构。6.根据权利要求1所述的样本集中管理存储装置，其特征在于：所述的容纳箱(1)上设置有取样门(5)，取样门(5)由开门机构控制开启或关闭，且开门机构与主控机(2)通信连接并由主控机(2)控制启停。7.根据权利要求1所述的样本集中管理存储装置，其特征在于：所述的样本托盘(11)在容纳箱(1)内纵向间隔设置以形成多层结构，容纳箱(1)内设置有用以输送样本托盘(11)的载物轨道，载物轨道将样本托盘(11)向容纳箱(1)外部输送，或将样本托盘(11)向容纳箱(1)内部输送以停靠至设定位置。8.根据权利要求1所述的样本集中管理存储装置，其特征在于：所述的容纳箱(1)内设置有样本检测组件，包括用以对样本托盘(11)进行称重的重量检测组件，和/或用以获取样本托盘(11)图像以进行样本存储量检测的图像检测组件，和/或用以检测液体样本液面高度的液位检测组件。9.一种样本集中管理存储方法，采用权利要求1～8中任一项所述的样本集中管理存储装置，其特征在于，存储样本时包括如下步骤：预设存储装置内的样本存储温度；获取样本并置入样本容器(9)中，对样本容器(9)附加样本源标识；确定样本托盘(11)上空置的放置位坐标并开启样本窗口(3)，将样本容器(9)放置于升降台(8)，同时将样本托盘(11)上的放置位坐标与样本源绑定；同步记录存入的样本容器(9)的数量、样本容器(9)内的样本量、样本的存入时间并监控存储时长，针对样本容器(9)数量与预定数量不符、样本量与设定量不符、存储时长达到警戒值的样本发出报警提示；
取用样本时包括如下步骤：验证取用人员身份信息，验证通过则授予容纳箱(1)的开启权限，否则不授予开启权限并提醒出错；将容纳箱(1)内的当前样本清单与该取用人员身份信息绑定，形成样本取用报告并发送至主控机(2)；断开主控机(2)与当前容纳箱(1)的通信连接以完成样本取用，同时更换空置的容纳箱(1)与主控机(2)连接并用以存入新的样本。10.根据权利要求9所述的样本集中管理存储方法，其特征在于：在向容纳箱(1)内转运样本容器(9)时进行位置检测，对样本容器(9)的放置位置进行反馈提示。

技术总结
本发明涉及样本存储管理，具体涉及一种样本集中管理存储装置及管理存储方法，包括容纳箱，设置有升降台组件和样本窗口，升降台组件用以将样本送入容纳箱；用于存储样本的样本托盘，将样本从升降台组件转移至样本托盘的机械臂结构，以及温度控制组件、样本检测组件；与容纳箱通信的主控机，主控机上还设置有交互装置用以记录样本存储信息和样本取用信息。将样本承接进入容纳箱后，转移至样本托盘并进行统一存储管理，同时容纳箱形成封闭的空间，避免样本被外部物质污染，也避免样本对周围环境造成影响；容纳箱针对样本的存储进行监测和提醒，减少了样本内物质的变性和检验检测的误差，通过连接管理系统进行样本检测与核对，样本异常时报警提醒。时报警提醒。时报警提醒。


技术研发人员：徐立超 袁竞
受保护的技术使用者：成都吉光孚瑞生物科技有限公司
技术研发日：2023.08.08
技术公布日：2023/9/23